KR101946939B1

KR101946939B1 - 교반 봉 장치 및 교반 봉 장치를 가진 액체용 이송 및 저장 컨테이너

Info

Publication number: KR101946939B1
Application number: KR1020177025238A
Authority: KR
Inventors: 카르스텐 뷔쉬; 페터 블뢰머; 울리히 폴
Original assignee: 프로테크나 에스. 에이.
Priority date: 2015-03-11
Filing date: 2016-01-26
Publication date: 2019-05-20
Also published as: RU2690341C2; DK3369477T3; PL3369477T3; CN205797138U; IL254135B; SA517382275B1; WO2016142090A2; AU2016228371A1; CA2977717A1; CO2017009896A2; US20180056257A1; DE102015210904B4; JP2018512269A; AU2016228371B2; DK3268121T3; BR112017019160A2; EP3268121A2; DE102015210904A1; CA2977717C; CN107405585B

Abstract

액체를 수납하기 위한 컨테이너(20)와 결합될 수 있는 교반기에 연결된 교반 봉 장치(29)로서, 컨테이너는 상부 바닥 벽(26)에서 뚜껑(28)의 도움으로 닫힐 수 있고 컨테이너를 채우기 위한 채움 개구를 가지고, 교방 봉 장치(29)는 교반기 샤프트(38)를 수납하기 위해 속이 빈 샤프트로서 구현된 바아(bar)-형상의 교반 요소 캐리어(30), 및 교반 요소 캐리어에 결합되어 회동될 수 있는 교반 요소들(32, 82)을 구비하고, 장착 구성에서, 교반 요소들의 교반 요소 자유단들(48, 83)이 교반 요소 캐리어의 회전축에 대해 회동되도록 구성되고, 작동 구성에서, 교반 요소들은 교반 요소 캐리어의 회전의 결과로서 원심력을 받고, 교반 요소 캐리어의 회전 속도에 의거하여 회동된 위치를 취함으로써, 회전축에 대한 교반 각도(δ)가 형성될 수 있고, 교반 요소의 자유단들이 회전축으로부터 교반 거리(r)에 배치될 수 있고, 교반 각도가 커질 때 원심력에 대항하여 스프링의 힘이 증가하도록 구성되고, 교반 요소들과 교반 요소 캐리어 사이에 배치된 스프링 수단을 포함한다.

Description

교반 봉 장치 및 교반 봉 장치를 가진 액체용 이송 및 저장 컨테이너

본 발명은 액체를 수용하기 위한 컨테이너와 결합될 수 있는 교반기(stirring machine)에 연결되어 있는 교반 봉 장치(stirring staff arrangement)에 관한 것으로서, 컨테이너는, 상부 바닥벽 내에서, 컨테이너를 채우기 위해 뚜껑의 도움으로 닫혀질 수 있도록 된 채움 개구를 구비하고, 교반 봉 장치는 교반기 샤프트를 수용하기 위해 속이 빈 샤프트로서 구현된 바-형상의 교반 요소 캐리어, 및 교반 요소들이 교반 요소의 자유단과 함께 교반 요소 캐리어의 회전축에 대해 회전되는 방식으로, 회동할 수 있도록 하기 위해, 교반 요소 캐리어에 결합된 교반 요소들을 구비한다.

전술한 형태의 교반 봉 장치는 EP 2 620 210 A1으로부터 알려져 있다. 알려진 교반 봉 장치의 교반 요소(stirrer element)들은, 교반 봉 장치가 액체를 수용하기 위한 컨테이너 속으로 삽입될 수 있는 장착 구성에서, 교반 요소 캐리어에 대해 회동되고, 그 위치에서 스냅-록(snap-lock)을 통해 교반 요소 캐리어에 유지된다.

교반 요소들이, 그들의 교반 요소 끝단들과 함께 교반 요소 캐리어로부터 방사상으로 이격된 위치에 놓여진 작동 구성으로 이동되기 위해서 교반 요소들은 수동으로 회동되어야만 한다.

본 발명은, 교반 요소들을 장착 구성으로부터 작동 구성까지 수동이 아닌 자동으로 이송시킬 수 있도록 구성된, 전술한 형태의 교반 봉 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

이러한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 교반 봉 장치는 청구항 1의 특징들을 가진다.

본 발명에 따르면, 작동 구성에서, 교반 요소 캐리어의 회전의 결과로서, 교반 요소 캐리어의 회전 속도에 따라, 교반 요소들이 회동된 위치를 취할 수 있고, 회전축에 대하여 교반 각도(δ)가 변화될 수 있으며, 교반 요소의 자유단들이 회전축으로부터 교반 거리(r)에 배치될 수 있고, 교반 각도가 커짐에 따라 스프링 힘이 증가하는 방식으로, 교반 요소들과 교반 요소 캐리어 사이에 스프링 수단이 배치된다.

본 발명에 따르면, 교반 봉 장치를 작동시킬 때, 교반 요소 끝단들에 작용하는 원심력의 결과로서 교반 요소 끝단들이 회전축으로부터 활짝 벌어지고 회전축으로부터 측정된 임의의 거리인 교반 거리에 교반 요소 끝단들이 배치되는 방식을 통해, 교반 요소들은 자동화된 방식으로 활짝 벌어질 수 있다. 따라서, 수동적인 간섭없이 장착 구성으로부터 작동 구성까지 교반 요소들을 이동시킬 수 있다. 부가적으로, 교반 봉 장치의 적절한 토크를 선택함으로써, 교반 요소 캐리어로부터 교반 요소 끝단들의 필요한 거리가 설정될 수 있다. 스프링 힘은, 원심력에 반대되고 회전 속도가 감소할 때 회전축에 대하여 교반 요소 끝단들의 리셋을 초래하는, 리셋(reset) 힘으로서 작용한다. 이렇게 하여, 특히, 교반 요소 끝단들이 컨테이너 벽과 충돌할 위험 없이, 컨테이너의 잘록한 바닥 구역 내에 누적되는 컨테이너 내의 남아 있는 액체의 잔류량들을 교반할 수 있다. 또한, 저밀도 재질로 제조된 교반 요소들은 소정의 밀도를 가진 액체에 부유할 수 없지만 액체 내의 필요한 교반 깊이로 작동 가능하다는 점에서 리셋 복원력이 수반된다.

장착 구성에서, 교반 요소들의 교반 요소 자유단들이 교반 요소 캐리어에 마련된 피벗 베어링 아래에 배치되면, 교반 요소들이 서로에 대해 직접적으로 회동될 수 있으므로, 컨테이너의 채움 개구를 통해 컨테이너 속으로 교반 봉 장치를 삽입하기 위한 단면 관계가 서로에 대해 회동된 교반 요소들의 구역 내에서 가능한 한 작게 되는 것이 특히 유용하다.

만약, 스프링 힘이 레그(leg) 스프링으로서 구현되면, 레그 스프링은 가장 작은 돌기로 교반 요소들의 외측으로 방사상으로 놓이게 설치될 수 있으므로, 전술한 단면 최소화가 더 강화된다.

바람직하게, 레그 스프링의 하나의 레그는 교반 요소 캐리어의 피벗 베어링 위에 지지되고 레그 스프링의 다른 레그는 교반 요소에 지지된다.

추가적인 유용한 실시예에서, 스프링 수단은 가능한 한 작은 설치 공간이 필요한 코일 스프링으로서 구현된다. 예를 들어, 코일 스프링의 일단은 피벗 베어링의 피벗 부분에 배치될 수 있고 그 타단은 교반 요소에 배치될 수 있다.

만약, 스프링 수단이 교반 요소 캐리어와 교반 요소 사이의 전기적 링크로서 구현되면, 교반될 액체로부터 교반 요소들을 통해 교반 요소 캐리어로 피벗 베어링이 구현되는 방식과 독립하여 확실한 정전 편향(electrostatic deflection)의 결과를 가져 올 수 있다.

만약, 스프링 수단이 전기 전도성 플라스틱으로 제조되면 특히 유용하고, 특히 바람직한 실시예에서, 교반 봉 장치는 그 모든 컴포넌트들이 일반적으로 플라스틱 바람직하게, 전기 전도성 플라스틱으로부터 제조될 수 있다.

만약, 스프링 수단이 교반 요소에 마련된 돌기 물질로부터 제조되면, 단일의 제조 공정 예를 들어, 사출 성형 공정을 통해 교반 요소와 함께 스프링 수단을 구현할 수 있다. 부가적으로, 별도의 특수한 커플링 수단이 여분으로 구현되도록 스프링 수단과 교반 요소 사이의 일체적 커플링 링크가 구현될 수 있다.

또한, 스프링 수단이 연결을 위한 자유단과 함께 교반 요소 캐리어에 형태-고정 방식 예를 들어, 스냅-락을 통해 결합되면, 교반 요소에 대한 스프링 수단의 커플링이 가능하다.

교반 봉 장치의 스프링 수단의 배치와 무관하게, 전술한 형태의 교반 봉 장치의 맥락에서, 교반 요소들이 전기 전도성 플라스틱으로 제조되면 유용하다.

교반 봉 장치의 스프링 수단의 배치와 무관하게, 전술한 형태의 교반 봉 장치의 맥락에서, 교반 요소들이 베어링 끝단과 랜드(land)를 통해 베어링 끝단에 결합되고 파이프 벽을 가진 유동 파이프를 가진 교반 요소 끝단을 구비하면 유용하다.

교반 요소 끝단이 유동 파이프로 구현되어 있으면, 회전시 유동 유체 내에서 회전하는 교반 요소 끝단의 안정화가 유동 방향으로 유발된다.

이러한 방식으로 파이프 벽이 마련되면, 파이프 축 위의 랜드의 가로축에 직교하는 단면에서, 파이프 벽의 길이는 파이프 축의 아래보다 유동 방향에서 더 크고, 파이프 축의 아래보다 파이프 축의 위에 더 긴 표면 프로파일이 구현되므로, 교반 요소 끝단들에 상승(uplift)의 힘이 작용되어, 결과적으로 작동 동안 액체 유동에서 교반 요소 끝단들이 안정화된다.

부가적으로, 만약 파이프 벽의 상부에 의해 형성된 상승면의 밑면이 유동 접근 방향에 대해 입사 각도 만큼 경사지면, 교반 봉 장치의 회전 속도의 함수로서 입사 각도를 선택함으로써, 교반 요소 끝단들에 필요한 상승의 힘을 설정할 수 있다. 그러므로, 예를 들어, 입사 각도를 적절하게 선택함으로써, 교반될 액체들의 점도 또는 다른 재료 물성들에 특수한 방식으로 교반 봉 장치를 적응시킬 가능성이 있다.

바람직하게, 파이프 벽은 경사진 원뿔로서 구현되고, 유동 파이프의 유동 진입 단면은 유동 파이프의 유동 출구 단면을 향해 파이프 각도만큼 경사지고, 또한 상승의 힘에 영향을 미칠 수 있다.

만약, 유동 파이프가 유동 진입 단면에서 랜드의 랜드 표면에 인접하는 환형 적재면(stowage face)을 가진 적재 에지를 구비하게 되면, 구현된 적재면 및 그 사이즈에 따라 교반 요소의 필요한 유동 저항을 설정할 수 있다.

만약, 적재면이 회전축에 대하여 유동 접근 방향으로 적재면 각도만큼 경사지면, 적재면의 표면 사이즈를 제외하고, 적재면 각도를 통해 유동 저항이 설정될 수 있는 점이 특히 유용하다.

바람직하게, 만약 적재면이 적재면의 편평한 표면의 하위 지역에 대해 표면 분절(segment) 각도만큼 경사진 적어도 하나의 표면 분절을 구비하면, 공기 역학 또는 항공 공학으로부터 알려진 피벗-플랩(pivoted flap)의 방식을 통해, 정의된 지점에 작용하는 부가적인 상승의 힘이 발생될 수 있고, 상기 힘은 유동 환경 내에서 교반 요소 끝단의 상대적인 배치에 영향을 미치게 된다.

특히, 교반될 유체의 함수로서, 선택된 각도 범위들은 표면 분절 각도들에 대하여 유용할 수 있다. 바람직하게, 표면 분절 각도(β₁,β₂)는 5°와 90° 사이, 특히 5°와 45° 사이, 특히 바람직하게 5°와 20° 사이, 특히 바람직하게 10°와 15° 사이, 특히 바람직하게, 10°이다.

입사 각도로 조절된 표면 분절들의 도움으로 발생된 특수한 상승의 힘이 작용하는 필요한 방향에 따라, 표면 분절들의 각각은 유동 접근 방향에 대해서 또는 유동 접근 방향으로 경사질 수 있다.

만약, 표면 분절이 적재면의 편평한 하부 영역에 대하여 그 경사에 대해 변화될 수 있으면, 교반 봉 장치의 도움으로 표면 분절에 의해 야기되는 상승 효과가 교반될 각각의 유체에 적응될 수 있는 점이 특히 유용하다.

바람직하게, 표면 분절은 환형의 분절로서 구현되기 때문에, 표면 분절의 외부 에지가 적재면의 주변 에지에 의해 형성되고, 표면 분절의 커플링 에지는 하위 영역으로의 전이되어 유동 파이프의 유동 진입 단면에 대해 접선으로 이어진다.

특히, 표면 분절들의 도움으로 교반 요소 끝단에서 상승 모멘트가 발생하면, 바람직하게, 적재면이 서로 대면하도록 배치된 2개의 표면 분절들을 구비하면 유용하다.

바람직하게, 표면 분절 각도들(β₁,β₂)은 동일한 크기를 가진다.

또한, 표면 분절들의 하나가 유동 접근 방향으로 경사지고 다른 하나의 표면 분절이 유동 접근 방향에 대하여 경사지면 생성되는 상승 모멘트에 유용할 수 있다.

만약, 회전축에 대한 입사 각도에 의해 적절히 선택되는 각도들에 의해 유동 접근 방향에 대해 입사 각도만큼 경사진 상승면을 가진 중간 랜드부 내에 상승 포켓이 구현되면, 교반 요소의 상승 또는 유동 저항 거동은 랜드 표면의 상응하는 설계를 통해 영향을 받을 수 있다.

바람직하게, 교반 요소 캐리어는, 축방향 상부 끝단에서, 뚜껑에 결합하기 위한 연결 수단을 구비하고, 연결 수단은 마개 스토퍼(bung stopper)를 수납하기 위해 뚜껑에 마련된 스토퍼 홈(depression)의 바닥에 마련된 지지 에지에 안착되어 놓이기 위한 축방향 스탑(stop)이 구현되고, 지지 에지는 바닥에 마련된 관통 구멍을 제한한다. 이렇게 하여, 교반기와 교반 봉 장치의 결합과 무관하게, 교반 봉 장치가 뚜껑의 도움으로 컨테이너에 결합된다. 따라서, 교반 봉 장치는 교반기가 교반 봉 장치에 불가피하게 결합될 필요없이 컨테이너에 배치 또는 유지될 수 있다.

축방향 상부 끝단에 배치된 연결 수단을 구비하는 교반 봉 장치의 전술한 유용한 설계는, 교반 요소 캐리어의 나머지의 설계 방식과 무관하게 특히, 교반 요소들과 교반 요소 캐리어 사이에 배열치된 스프링 수단과 무관하고 또한 교반 요소들의 설계 방식과 무관하게, 유용하다는 것이 입증된다.

전술한 연결 수단의 스탑이 연결 수단의 유지 링 수납부 내에 수납된 유지 링에 의해 형성되면, 한편으로, 그것은 특히 간단하게 구현될 수 있고, 다른 한편으로, 지지 에지 상에 놓이는 유지 링으로서 스탑의 설계가 필요한 경우 교반 봉 장치와 뚜껑 사이의 회전 운동을 가능하게 한다. 바람직하게, 유지 링만 교반 봉 장치의 정지(standstill) 상태에서 지지 에지 상에 놓이는 한편, 교반 봉 장치가 회전하는 동안, 마찰 특히, 마찰로부터 발생하는 마모를 방지하고, 이렇게 하여 컨테이너 내에 수용된 액체의 잠재적 불순물을 제거하기 위해, 유지 링은 뚜껑에 대한 지지 에지로부터 상승된 상태에 있다.

바람직하게, 유지 링 수납부는 연결 수단을 구현하기 위해 형태-고정 방식으로 교반 요소 캐리어에 결합된 별개의 컴포넌트 부분으로 구현된다.

대안적으로, 그러나, 유지 링 수납부는 교반 요소 캐리어와 일체로 구현될 수도 있다.

만약, 유지 링 수납부가 교반 요소 캐리어에 구현된 돌기 물질로부터 형성될 수 있으면, 예를 들어, 교반 요소 캐리어의 윤곽에서 변환 공정에 의해 생성될 수 있으면 특히 바람직하다.

교반 요소 캐리어가 그 축방향 하단에서 교반 요소들을 연결하기 위해 샤프트 칼라(collar)로서 구현된 연결 수단을 구비하고, 연결 수단이 형태-고정 방식으로 교반 요소 캐리어에 결합되고 피벗 베어링을 구현하기 위해 교반 요소들에 결합하기 위한 베어링 저널을 구비하면, 교반 요소 캐리어는 특히 간단하게 설계될 수 있고, 비교적 복잡한 연결 수단이 별개로 생성될 수 있다. 그러면, 연결 수단은 연결 수단과 교반 요소 캐리어 사이의 형태-고정 커플링 링크를 단지 돌출시키는 방식으로 교반 요소 캐리어에 설계될 수 있다.

만약, 연결 수단이 교반기의 교반기 샤프트에 동시에 결합시키는 기능을 가지면 특히 유용하다.

연결 수단이 형태-고정 방식으로 교반기 샤프트에 결합되면, 이러한 커플링 또한 도구들의 도움 없이 간단하게 이루어질 수 있다.

바람직하게, 연결 수단은 교반 요소들 상에 교반기 샤프트의 토크를 전송하기 위한 제1 형태-고정 커플링 수단, 및 교반기 샤프트 상에 연결 수단을 축방향으로 유지하기 위한 제2 커플링 수단을 구비한다. 따라서, 토크는 교반기 샤프트로부터 교반 봉 장치로 형태-고정 커플링 수단을 통해 확실하게 전달될 수 있지만, 부가적으로 교반기 샤프트와 교반 봉 장치 사이에 부가적으로 정의된 축방향은 형태-고정 커플링 수단을 통해 축방향으로 고정된다.

바람직하게, 교반 봉 장치는 그것이 뚜껑에 결합되고 장착 유니트로서 뚜껑과 함께 컨테이너의 채움 개구에 삽입될 수 있도록 구현되고, 컨테이너의 채움 개구와 함께 뚜껑의 커플링 링크의 도움으로 컨테이너에 결합될 수 있다. 따라서, 교반 봉 장치는 컨테이너에 결합될 수 있고, 장착 유니트로서 교반 봉 장치에 결합된 뚜껑 없이 컨테이너에 고정되게 결합된다.

바람직하게, 교반 봉 장치와 뚜껑의 커플링 링크를 고정하고 교반 봉 장치와 뚜껑의 상실-방지 결합을 구현하기 위해, 뚜껑의 스토퍼 홈 내에 배치된 마개 스토퍼가 뚜껑에 마련되므로, 유지 링은 장착 유니트로서 교반 봉 장치에 구현된 양측에서 축방향으로 제한된 링 수납 공간 내에 수납된다.

특히, 본 발명은, 뚜껑의 도움으로 닫힐 수 있고 컨테이너를 채우기 위한 상부 바닥 벽 내의 채움 개구, 컨테이너를 수납하기 위한 외부 캐킷이 마련된 이송 파레트의 파레트 바닥 상에 컨테이너를 지지하기 위해, 하나의 후방 벽과 하나의 전방 벽, 2개의 측벽들을 연결하는 바닥 벽뿐만 아니라 출구 밸브 조립체를 연결하기 위한 출구 네크가 전방측에 마련되고, 내부 컨테이너로서 구현되고 플라스틱으로 제조된 컨테이너를 구비하는 액체용 이송 및 저장 컨테이너에 관한 것으로서, 컨테이너의 뚜껑은 전술한 유용한 구현예들에 상응하는 교반 봉 장치가 마련된다.

도 1은 장착 구성에서 교반 봉 장치를 구비하는, 액체용 이송 및 저장 컨테이너를 위한 내부 컨테이너에 적용할 수 있는 컨테이너를 통하는 사시도를 도시한다.
도 2는 교반기 샤프트가 삽입된 상태에서, 도 1에 도시된 교반 봉 장치의 축방향 상부 끝단의 부분 사시도를 도시한다.
도 3은 교반기 샤프트가 축방향으로 상승된 상태에서, 도 2에 도시된 교반 봉 장치를 도시한다.
도 4는 전송 상태에서 도 1에 도시된 교반 봉 장치의 부분 확대 단면도를 도시한다.
도 5는 교반 봉 상치의 다른 실시예의 부분 분해 단면도를 도시한다.
도 6은 장착된 상태에서 도 5에 도시된 교반 봉 장치를 도시한다.
도 7은 교반 봉 장치의 축방향 상부 끝단에 구현된 연결 수단의 대안적 설계를 도시한다.
도 8은 다수의 교반 요소들을 가진 도 1에 도시된 교반 봉 장치의 축방향 하부 끝단을 도시한다.
도 9는 도 8의 IX-IX선을 따른 교반 요소들의 단면도를 도시한다.
도 10은 작동 구성에서 도 8에 예시된 교반 요소 장치를 도시한다.
도 11은 단일 교반 요소의 평면도를 도시한다.
도 12는 배면에서 바라본 도 11에 예시된 교반 요소의 사시도를 도시한다.
도 13은 도 11의 XIII-XIII선을 따른 교반 요소의 단면도를 도시한다.
도 14는 도 11의 XIV-XIV선을 따른 교반 요소의 단면도를 도시한다.
도 15는 다른 실시예의 교반 요소의 측면도를 도시한다.
도 16은 도 15에 예시된 교반 요소의 사시도를 도시한다.

도 1은 이송 및 저장 컨테이너(미도시)를 위한 내부 컨테이너로서 설계되고 액체를 수용하기 위한 컨테이너(20)를 도시한다. 컨테이너(20)는 컨테이너(20)를 수납하는 그리드 재킷(미도시)이 마련되고, 이송 파레트의 파레트 바닥(미도시) 상에서 지지 목적을 담당하는 하부 바닥 벽(21), 전방 벽(22), 서로 면하는 2개의 사이드 벽들(23, 24), 하나의 후방 벽(25), 및 하부 바닥 벽(21)에 면하는 상부 바닥 벽(26)을 구비한다.

상부 바닥벽(26)에는 스크류 캡으로서 구현된 뚜껑(28)의 도움으로 닫혀질 수 있는 채움 넥크(27)가 마련된다.

예시된 실시예에서, 뚜껑(28)은 교반 봉 장치(29)의 컴포넌트를 형성한다. 필수 컴포넌트들로서, 본 실시예에서 속이 빈 샤프트로서 전기 전도성 플라스틱으로부터 형성된 교반 요소 캐리어(30), 및 샤프트 칼라(33)의 도움으로 교반 요소 캐리어(30)에 결합된 3개의 교반 요소들(32)을 가진 교반 장치(31)를 구비한다.

도 1, 도 8 및 도 10의 결합으로부터 특히 명백한 바와 같이, 스프링 수단은 교반 요소들(32)과 교반 요소 캐리어(30) 사이에 개재된 레그 스프링들(34)로서 구현되고, 스프링 수단은 샤프트 칼라(33)를 통해 교반 요소 캐리어(30)에 간접적으로 연결되어 있고, 샤프트 칼라는 레그 스프링들(34)의 레그의 자유단들(35)에 대한 형태-고정 커플링을 위해 레그 끝단들(35)에 구현된 래칭 돌기(37)가 그 속에서 래치 결합되는 래칭 수납부들(36)을 구비한다. 레그 스프링들(34)은 교반 장치들(32)에 일체로 구현되고, 교반 요소들(32)에 대한 레그 스프링들(34)의 형태-고정 연결은 교반 요소들(32)이 레그 스프링들(34)과 함께 사출 성형 방식으로 생성되도록 구현된다. 미리 장력이 부여된 상태에서, 레그 스프링들은 S-형상이 되도록 구현된다.

교반 요소들(32) 및 샤프트 칼라(33)와 유사하게, 레그 스프링들(34)은 교반 요소 캐리어(30)와 동일하게 전기 전도성 플라스틱 물질로부터 형성된다.

도 1 및 도 8에서, 교반 봉 장치는 장착 구성에서 예시되고, 교반 요소 캐리어(30)는 샤프트 칼라(33)를 통해 교반 요소 캐리어(30)에 결합되는 교반기 샤프트(38)의 도움으로 비틀림이 단단한 방식으로 회전하지 않고, 도 2에 도시된 바와 같이, 교반기 샤프트(38)는 위로부터 교반 요소 캐리어(30) 속으로 삽입되어 있고, 도 9에 도시된 샤프트 저널 수납부(40) 속으로 삽입되어 있고, 도 5에 도시되고 교반기 샤프트(38)의 축방향 하부 끝단에 마련된 샤프트 저널(39)의 도움으로 샤프트 칼라(33) 내에 구현된다. 교반기 샤프트(38)와 샤프트 칼라(33) 사이의 토크 전달 커플링 링크를 축방향으로 고정하기 위하여, 샤프트 저널(39)의 래칭 수납부들(미도시)과 래칭 결합하는 래칭 레그들(41)이 샤프트 저널 수납부(40)에 마련된다.

도 9 및 도 10의 결합에 의해 특히 도시된 바와 같이, 각각의 경우, 피벗 베어링(43)을 구현하기 위해 베어링 끝단들(42)이 베어링 돌기(lug)로서 구현된 상태에서, 교반 요소들(32)은 샤프트 칼라(33)에 마련된 피벗 저널(44) 상에 배치된다. 베어링 끝단들(42)은 형태-고정 커플링 링크를 통해 피벗 저널들(44) 상에 축방향으로 고정되므로, 교반 요소들(32)이 피벗 저널들(44) 상에 위치 결정된 후, 베어링 끝단들(42)에 구현된 래칭 숄더(45)는 피벗 저널들의 래칭 숄더(46) 뒤의 제자리에 래칭된다.

도 8 및 도 10의 비교로 드러나는 바와 같이, 교반 봉 장치(29)의 작동 구성에서, 샤프트 칼라(33)를 통해 교반 요소 캐리어(30)에 결합된 교반기 샤프트(38)의 회전 구동의 결과로서 교반 요소 캐리어(30)는 회전축(47)을 기준으로 회전하고, 교반 요소들(32)은 레그 스프링들(34)의 재설정 스프링 힘에 대항하여, 회전축(47)에 대한 교반 각도(δ) 만큼, 교반 요소 캐리어(30)의 회전 속도에 의존하는 회동된 위치로 이동되므로, 교반 요소 끝단들(48)은 회전축(47)으로부터 교반 거리(r)에 배치되고, 상기 교반 거리는 교반 각도(δ) 또는 교반기 샤프트(38)의 회전 속도에 비례한다.

도 9, 도 11 및 도 13의 결합에 의해 특히 도시된 바와 같이, 교반 요소 끝단들(48)은 유동 파이프(49)로 구현되고, 유동 파이프(49)는 교반 작업시 교반 요소 끝단들(48)의 사이드가 유동 접근 방향(50)에 면하는 의미를 가진 유동 진입 단면(53)의 환형 적재면(stowage face)(51)에 마련된다. 적재면(51)은 회전축(47)에 대해 유동 접근 방향(50)으로 적재면 각도(β) 만큼 경사진다. 유동 파이프(49)는 경사진 원뿔로서 구현된 파이프 벽(52)을 구비하므로, 유동 진입 단면(53)은 유동 파이프(49)의 유동 출구 단면(54)을 향해 파이프 각도(γ) 만큼 경사진다. 도 13에 도시된 바와 같이, 교반 요소(32)의 베어링 끝단(42)을 교반 요소 끝단들(48)에 커플링시키는 랜드(land)(56)의 세로축(55)(도 11)에 직교하는 영역에서, 파이프 축(57) 위의 상부 파이프 벽(52)의 길이(L1)는 파이프 축(57) 아래의 하부 파이프 벽(52)의 길이(L2) 보다 더 크다.

도 13을 참조하면, 파이프 벽(52)의 윗부분(59)에 의해 형성된 오목한 상승면(60)의 하부 표면(58)은 유동 접근 방향(50)에 대해 입사각(α) 만큼 경사진다.

다른 실시예에 따른 도 15 및 도 16에 도시된 제2 교반 요소(82)는 전술한 도 13 및 도 14에 도시된 교반 요소(32)와 비교될 수 있다. 제2 교반 요소(82)는 전술한 실시예의 교반 요소 끝단(48)과 대조적으로 교반 요소 끝단(83)을 구비한다. 교반 요소 끝단(83)에 구현된 적재면(84)은 편평한 하위 구역(85)으로부터 조립되고 적재면(84)의 주변 에지에 마련된 표면 분절들(86, 87)을 구비한다. 각각의 경우, 표면 분절들(86, 87)은 유동 접근 방향(50)에 맞서 편평한 하위 영역(85)에 대하여 표면 분절 각도(β₁,β₂) 만큼 각각 경사진다.

특히, 도 16에 도시된 바와 같이, 표면 분절들(86, 87)은 환형 분절들로서 구현된다. 각각의 경우, 표면 분절들(86, 87)의 외부 에지(88)는 적재면(84)의 주변 에지와 표면 분절들(86, 87)의 커플링 에지(89)를 통해 뻗어 있고, 하위 영역(85)으로 전이하는 영역에서 교반 요소 끝단(83)의 유동 파이프(49)의 유동 진입 단면(53)에 접선으로 뻗어 있으며, 커플링 에지들(89)은 서로 평행하게 뻗어 있다.

본 실시예에서, 2개의 표면 분절들(86, 87)은 평평하게 구현되고 부가적으로 동일한 사이즈를 가진다.

일 실시예에서, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 교반 요소(82)는 전술한 실시예의 적재면(51) 대신에 교반 끝단(83)이 적재면(84)을 구비하는 점을 제외하고, 도 13 및 도 14에 도시된 교반 요소(32)와 동일한 방식으로 구현된다. 따라서, 본 실시예의 교반 요소(82)의 컴포넌트들은 전술한 실시예의 그것과 유사한 참조부호들을 상응하게 부여하였다.

도 11 및 도 14의 결합에 의해 특히 도시된 바와 같이, 랜드(56)의 중간 랜드부 내에 상승(liftup) 포켓(61)이 마련됨으로써, 랜드(56)의 유동 접근 테두리(62)로부터 시작하여 실질적으로 직선 형태로 뻗어 있고, 회전축(47)에 대하여 입사각(ε) 만큼 경사지고 유동 접근 방향(50)에 대한 입사각(α₂) 만큼 경사진 상승면(63)이 구현된다. 상승면에 대해 경사진 방식으로 입사각이 조절된 플랭크들(64, 65)을 통해 인접한 랜드면(66)에 대해 상승면은 하강되어 있다.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 교반 봉 장치(29)의 교반 요소 캐리어(30)에 있어서, 3개의 상이한 실시예에서 설명되고 상이한 방식으로 구현된 유지 수납부들(70, 71, 72) 내에 동일하게 구현된 유지 링(73)을 각각 수납하는 연결 수단(67, 68)이 축방향 상부 끝단에 마련된다. 도 4 및 도 6은 교반 봉 장치(29)의 이송 상태에서 연결 수단(67, 68)을 도시한다. 도 5에 도시된 연결 수단(68)에 의해 특히 나타낸 바와 같이, 연결 수단(68)은 교반 봉 장치(29)의 교반 요소 캐리어(30)를 뚜껑(28)에 결합하는 기능을 한다. 또한, 도 5 및 도 6에 도시된 교반 요소 캐리어(30)는 슬리브로서 구현되고 교반 요소 캐리어(30)의 축방향 상부 끝단에 용접된 유지 수납부(71)를 구비한다. 장착을 위해, 축방향 상부 끝단에 유지 수납부(71)를 가진 교반 요소 캐리어(30)가 뚜껑(28)에 마련된 관통 구멍(74)을 통해 아래로부터 안내되고, 계속해서 유지 링(73)이 마개 스토퍼(75)를 수납하기 위해 뚜껑에 마련된 스토퍼 홈(76) 속으로 위로부터 삽입되면, 2개의 숄더 랜드들(77)에 의해 제한되는 수납 그루브(78)를 가진 유지 수납부(71) 상에 래칭 결합된다. 이러한 결합으로부터 뚜껑(28)과 연결 수단(68) 사이의 상대적인 배치가 형성되고, 유지 링(73)이 뚜껑(28)의 바닥 내의 관통 구멍을 제한하는 지지 에지(79)에 걸려 놓이므로, 유지 링(73)은 지지 에지(79)에 걸려서 축방향의 스토퍼가 구현된다.

위로부터 마개 스토퍼(75)가 뚜껑(28)의 스토퍼 홈(76) 속으로 스크류 결합되면, 마개 스토퍼(75)의 하부 에지(80)는 뚜껑(28)의 지지 에지(79)와 함께 링 수납 공간(81)을 제한하고, 링 수납 공간(81) 내의 유지 링은 기껏해야 제한된 축방향 이동이 발생되거나 아예 그러한 이동이 전혀 없으므로, 뚜껑(28)과 교반 요소 캐리어(30) 사이의 커플링 링크가 구현될 수 있다.

이러한 방식으로, 컨테이너(20)는 교반기의 설치와 무관하게 교반 봉 장치(29)에 결합될 수 있다. 교반기가 교반 봉 장치(29)에 결합이 예정되어 있으면, 컨테이너 내에 수용된 액체를 교반하기 위하여, 뚜껑(28)의 스토퍼 홈(76)으로부터 마개 스토퍼(75)를 제거하고 위로부터 교반기 샤프트(38)를 교반 요소 캐리어(30) 속으로 삽입하여 그것을 결합하는 것으로 충분하다. 이러한 맥락에서, 교반기는 컨테이너(20) 상에 또는 통상적인 방식으로 컨테이너(20)의 외부 재킷에 결합된 하중-베어링 구조상에 놓여져서 상기 구조물에 결합될 수 있다. 바람직하게, 도 3에 예시적인 방식으로 도시된 바와 같이, 교반기 샤프트(38)의 도움으로 교반 요소 캐리어(30)의 회전 구동 동안 유지 링(73)과 뚜껑(28)의 지지 에지(79)가 접촉하는 것을 방지함으로써 액체에 불순물이 혼합되게 할 수 있는 임의의 접촉 마모의 형성을 방지하기 위해, 교반 요소 캐리어(30)는 컨테이너(20)로부터 축방향으로 약간 상승된다.

20...컨테이너
21...하부 바닥 벽
22...전방 벽
23...사이드 벽
25...후방 벽
26...상부 바닥 벽
27...채움 넥크
28...뚜껑
29...교반 봉 장치
30...교반 요소 캐리어
31...교반 장치
32...교반 요소
33...샤프트 칼라
34...레그 스프링
35...레그 끝단
38...교반기 샤프트
39...샤프트 저널
40...샤프트 저널 수납부
43...피벗 베어링
44...피벗 저널
45...래칭 숄더
47...회전축
49...유동 파이프
50...유동 접근 방향
52...파이프 벽
54...유동 출구 단면
57...파이프 축
60...상승면
82...제2 교반 요
84...적재면
86, 87...표면 분절

Claims

액체를 수용하기 위해 상부 바닥 벽(26)에 마련되고 뚜껑(23)의 도움으로 닫힐 수 있는 채움 개구를 가진 컨테이너(20)의 내부에 위치되고, 외부의 교반기와 연결 가능하도록 구성된 교반 봉 장치(29)에 있어서,
상기 뚜껑(23)을 관통하는 상기 교반기의 교반기 샤프트(38)를 수납할 수 있도록 속이 빈 샤프트로서 구성되고 상기 교반기 샤프트에 의해 회전될 수 있도록 그 일단이 상기 뚜껑에 결합된 바아(bar)-형상의 교반 요소 캐리어(30);
상기 교반 요소 캐리어의 회전축에 대해 회동될 수 있도록 일단이 상기 교반 요소 캐리어에 결합되고, 작동 구성에서 상기 교반 요소 캐리어의 회전에 의해 발생되는 원심력에 의해 상기 회전축에 대하여 미리 결정된 교반 각도(δ)를 형성하여 상기 회전축으로부터 교반 거리(r)에 배치될 수 있는 교반 요소 자유단들(48,83)을 각각 가진, 교반 요소들(32,82); 및
상기 교반 요소들과 상기 교반 요소 캐리어 사이에 배치되고, 상기 교반 각도가 커질수록 원심력에 대항하여 스프링의 힘이 증가하도록 구성된 스프링 수단을 포함하는, 교반 봉 장치.
청구항 1에서,
장착 구성에서, 교반 요소 자유단들(48,83)은 상기 교반 요소 캐리어(30)에 마련된 피벗 베어링(43) 아래에 배치된, 교반 봉 장치.
청구항 1에서,
상기 스프링 수단은 레그 스프링(34)으로서 구현된, 교반 봉 장치.
청구항 3에서,
상기 레그 스프링(34)의 하나의 레그는 상기 교반 요소 캐리어(30)에 있는 피벗 베어링(43) 위에 지지되고, 상기 레그 스프링의 다른 하나의 레그는 상기 교반 요소(32,82)에 지지되는, 교반 봉 장치.
청구항 1에서,
상기 스프링 수단은 코일 스프링으로서 구현된, 교반 봉 장치.
청구항 1에서,
상기 스프링 수단은 상기 교반 요소 캐리어(30)와 교반 요소(32,82) 사이의 전기적 링크로서 구현된, 교반 봉 장치.
청구항 1에서,
상기 스프링 수단은 전기 전도성 플라스틱으로 제조된, 교반 봉 장치.
청구항 1에서,
상기 스프링 수단은 교반 요소(32,82)에 구현된 돌기 물질로부터 형성된, 교반 봉 장치.
청구항 1에서,
상기 교반 요소들(32,82)은 전기 전도성 플라스틱으로 제조된, 교반 봉 장치.
청구항 1에서,
상기 교반 요소들(32,82)은 베어링 끝단(42) 및 랜드(land)(56)를 통해 베어링 끝단에 결합되고 유동 파이프(49)로서 구현된 교반 요소 끝단(48,83)을 구비하고,
상기 유동 파이프는 유동 접근 방향으로 연장하는 파이프 벽(52)을 포함하는, 교반 봉 장치.
청구항 10에서,
파이프 축(57) 위의 랜드(56)의 세로축(55)에 직교하는 영역에서, 파이프 축(57) 위의 상부 파이프 벽(52)의 길이(L1)는 파이프 축(57) 아래의 하부 파이프 벽(52)의 길이(L2) 보다 더 크도록, 상기 파이프 벽(52)이 구현된, 교반 봉 장치.
청구항 10에서,
상기 파이프 벽(52)의 윗부분(59)에 의해 형성된 상승면(60)의 하부 표면(58)은 유동 접근 방향(50)에 대해 입사각(α) 만큼 경사진, 교반 봉 장치.
청구항 12에서,
상기 유동 파이프(49)의 유동 진입 단면(53)이 유동 파이프의 유동 출구 단면(54)을 향해 파이프 각도(γ)만큼 경사지도록 상기 파이프 벽(52)이 구성된, 교반 봉 장치.
청구항 10에서,
상기 유동 파이프(49)는 유동 진입 단면(53)에서 랜드 표면(66)과 인접하는 환형의 적재면(stowage face)(51,84)을 가진 적재 에지(edge)를 구비하는, 교반 봉 장치.
청구항 14에서,
적재 에지는 유동 접근 방향(50)에서 회전축(47)에 대해 적재면 각도(β)만큼 경사진, 교반 봉 장치.
청구항 14에서,
적재면(84)은 적재면의 편평한 하위 영역(85)에 대해 표면 분절 각도(β₁,β₂) 만큼 경사진 적어도 하나의 표면 분절(86,87)을 구비하는, 교반 봉 장치.
청구항 16에서,
상기 표면 분절 각도(β₁,β₂)는 5° 내지 90°인, 교반 봉 장치.
청구항 16에서,
상기 표면 분절 각도(β₁,β₂)는 5° 내지 45°인, 교반 봉 장치.
청구항 16에서,
상기 표면 분절 각도(β₁,β₂)는 5° 내지 20°인, 교반 봉 장치.
청구항 16에서,
상기 표면 분절 각도((β₁,β₂)는 10° 내지 15°인, 교반 봉 장치.
청구항 16에서,
상기 표면 분절(86,87)은 유동 접근 방향(50)에 맞서 경사진, 교반 봉 장치.
청구항 16에서,
상기 표면 분절은 유동 접근 방향(50)에서 경사진, 교반 봉 장치.
청구항 16에서,
상기 표면 분절은 하위 영역에 대해 그 경사가 변화될 수 있는, 교반 봉 장치.
청구항 16에서,
상기 표면 분절의 외부 에지(88)가 적재면(84)의 주변 에지와 표면 분절의 커플링 에지를 통해 뻗어 있고, 하부 영역(85)으로 전이되어 상기 유동 파이프(49)의 유동 진입 단면(53)에 접선 방향으로 뻗어 있도록, 상기 표면 분절(86,87)이 환형 분절로서 구현된, 교반 봉 장치.
청구항 16에서,
적재면(84)은 2개의 표면 분절들(86,87)을 구비하는, 교반 봉 장치.
청구항 21에서,
상기 표면 분절들(86,87)은 서로 면하도록 배치된, 교반 봉 장치.
청구항 25에서,
상기 표면 분절 각도(β₁,β₂)는 동일한 크기를 가지는, 교반 봉 장치.
청구항 25에서,
상기 표면 분절들의 하나는 유동 접근 방향에서 경사지고, 하나의 표면 분절은 유동 접근 방향에 맞서 경사진, 교반 봉 장치.
청구항 10에서,
회전축(47)에 대한 입사각과 접근 유동 방향에 대한 입사각(α₂) 만큼 접근 유동 방향(50)에서 경사진 상승면을 가진 상승(uplift) 포켓(61)이 상기 랜드(56)의 중간 랜드부에 구현된, 교반 봉 장치.
청구항 1에서,
상기 교반 요소 캐리어(30)는 그것의 축방향 상부 끝단에서 뚜껑(28)과 결합하기 위한 연결 수단(67,68,69)을 구비하고,
연결 수단은 마개 스토퍼(75)를 수납하기 위해 뚜껑 내에 마련된 스토퍼 홈(76)의 바닥에 마련된 지지 에지(79)에 맞대어 놓일 수 있는 축방향 스탑(stop)을 구비하고, 지지 에지는 바닥에 마련된 관통 구멍(74)을 제한하는, 교반 봉 장치.
청구항 30에서,
상기 연결 수단(67,68,69)의 스탑은 연결 수단의 유지 링 수납부(70,71,72) 내에 수납된 유지 링(73)에 의해 형성된, 교반 봉 장치.
청구항 31에서,
유지 링 수납부(70)는 연결 수단(67)을 구현하기 위해 형태-고정 방식으로 상기 교반 요소 캐리어(30)에 결합된 별도의 컴포넌트 부분으로서 구현된, 교반 봉 장치.
청구항 31에서,
유지 링 수납부(71,72)는 상기 교반 요소 캐리어(30)와 일체로 구성된, 교반 봉 장치.
청구항 33에서,
유지 링 수납부(72)는 상기 교반 요소 캐리어(30)에 마련된 돌기 물질로부터 형성된, 교반 봉 장치.
청구항 1에서,
상기 교반 요소는, 그것의 축방향 하부 끝단에서 교반 요소들(32)을 연결하기 위해 샤프트 칼라(33)로서 구현된 연결 수단을 구비하고,
상기 연결 수단은 형태-고정 방식으로 교반 요소 캐리어에 결합되고, 교반 요소들에 결합하고 피벗 베어링들(43)을 구현하기 위한 베어링 저널(44)을 구비하는, 교반 봉 장치.
청구항 35에서,
상기 연결 수단은 상기 교반기 샤프트(38)에 결합되기 위한 기능을 동시에 가진, 교반 봉 장치.
청구항 36에서,
상기 연결 수단은 형태-고정 방식으로 상기 교반기 샤프트(38)에 결합된, 교반 봉 장치.
청구항 37에서,
상기 연결 수단은 상기 교반기 샤프트(38)의 토크를 교반 요소들(32,82) 상에 전달하기 위한 제1 형태-고정 결합 수단, 및 교반기 샤프트 상에 연결 수단을 축방향으로 유지하기 위한 제2 결합 수단을 구비하는, 교반 봉 장치.
청구항 35에서,
교반 봉 장치(29)는, 장착 유니트로서 뚜껑과 함께 컨테이너(20)의 채움 개구 속으로 삽입될 수 있고, 뚜껑과 채움 개구의 결합 링크의 도움으로 장착 유니트로서 컨테이너에 결합될 수 있는, 교반 봉 장치.
청구항 39에서,
상기 뚜껑에 교반 봉 장치(29)를 결합하고 장착 유니트를 구현하기 위해, 뚜껑의 스토퍼 홈(76) 속으로 배치되는 마개 스토퍼(75)가 뚜껑에 마련되고, 링 수납 공간(81) 내에 수납된 유지 링(73)이 축방향으로 양측 모두를 제한하는, 교반 봉 장치.
청구항 1 내지 청구항 40 중 어느 한 항의 교반 봉 장치(29);
교반 봉 장치의 일단이 결합될 수 있는 뚜껑이 설치된 채움 개구가 형성된 상부 바닥 벽(26), 후방 벽(25), 전방 벽(22), 2개의 측벽들(23,24)을 연결하는 바닥 벽(21)을 구비하고, 출구 밸브 조립체를 연결하기 위한 출구 네크가 전방측에 마련되고, 내부 컨테이너(20)로서 플라스틱으로 제조된 컨테이너; 및
파레트 바닥 상에 상기 컨테이너를 지지하기 위한 이송 파레트를 포함하고 상기 컨테이너를 수납할 수 있는 외부 재킷을 구비하는, 액체용 이송 및 저장 컨테이너.