KR102029764B1 - 액체원료 가압 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탱크에 저장된 점성이 높은 액체원료를 가압하여 외부로 이송시키는 액체원료 가압 이송장치에 관한 것이다.
본 발명은 액체원료가 저장된 탱크(10) 주위에 배치된 구동부와 상기 구동부를 통해 상기 탱크 내부를 승강하는 헤드(30)와 상기 헤드가 하강할 때 가압되는 상기 액체원료를 헤드 밖으로 이송하는 배출부를 구비한 액체원료 가압 이송장치에 있어서;
상기 구동부가 상기 탱크의 좌측과 우측에 각각 수직으로 설치된 볼스크류(110)와, 상기 볼스크류 사이에 위치되는 구동모터(120)와, 상기 구동모터의 회전력을 각 볼스크류로 전달하는 좌우 한 쌍의 동력전달유닛(130)과, 상기 볼스크류에 양단이 수평으로 지지된 상태로 상기 헤드와 연결되는 브릿지(150)를 구비한다.

Description

액체원료 가압 이송장치{Pressurized transfer apparatus for liquid material}

본 발명은 탱크에 저장된 액체원료를 가압하여 외부로 이송시키는 액체원료 가압 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로 액체원료는 고체원료와는 달리 저장이나 운송이 어렵기 때문에 탱크에 저장하게 되는데, 탱크에 저장된 액체원료가 화장품 원료, 약품원료 및 식품원료 등과 같이 점성을 가진 경우에는 펌프와 같은 일반적인 방법으로는 탱크 밖으로 이송시키기가 매우 까다로울 뿐만 아니라 탱크내에 잔류할 가능성이 매우 높아 원료의 낭비가 매우 심하다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인에 의해 제안된 액체원료 이송장치가 국내 특허 제1834402호를 통해 알려져 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 액체원료 이송장치(1)는 액체원료가 저장된 탱크(10) 주위에 배치된 구동부(20)와 상기 구동부(20)를 통해 상기 탱크(10) 내부를 승강가능하는 헤드(30)와 상기 헤드(30)가 하강할 때 가압되는 상기 액체원료를 헤드(30) 밖으로 이송시키는 배출부(40)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 액체원료 이송장치(1)는 상기 헤드(30)가 액체원료와 전체적으로 접촉하면서 탱크(10) 내부에 균일한 압력을 가하게 되므로 점성을 가진 액체원료를 매우 원활하게 탱크(10) 밖으로 이송시킬 수 있고 탱크(10) 내부에 액체원료를 잔류시키지도 않는다.

그러나 상기한 종래의 액체원료 이송장치(1)는 헤드(30)를 승강시키는 구동부(20)들 구성하는 유압실린더들(21,21) 사이에 구동력 차이가 발생하면서 헤드(30)의 승강이 원활하게 이루어지지 않는 문제가 있다.

심할 경우, 상기 헤드(30)가 일측으로 기울어진 상태로 하강하게 되는 경우도 종종 발생된다. 이 경우, 액체원료의 일부만이 헤드(30)와 접촉하게 됨에 따라 상기 헤드(30)와 접촉하지 못한 지역에 공기층이 형성되는데, 이와 같이 헤드(30)와 액체원료 사이에 공기층이 형성되면 액체원료의 이송이 원활하게 이루어지지 못하게 될 뿐만 아니라 헤드(30)가 탱크(10) 바닥에 헤드(30)가 완전히 밀착되지 못하면서 다량의 액체원료가 탱크(10)내에 잔류하게 되는 문제가 발생된다.

KR 10-1834402 B1

본 발명은 헤드를 승강시키는 탱크 주위에 배치된 구동장치들이 상기 헤드를 항상 수평된 상태로 원활하게 승강시킬 수 있는 액체원료 가압 이송장치를 제공함에 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 액체원료 가압 이송장치는 액체원료가 저장된 탱크 주위에 배치된 구동장치와 상기 구동장치를 통해 상기 탱크 내부를 승강하는 헤드와 상기 헤드가 하강할 때 가압되는 상기 액체원료를 헤드 밖으로 이송하는 배출부를 구비한 액체원료 가압 이송장치에 있어서; 상기 구동장치가 상기 탱크의 좌측과 우측에 각각 수직으로 설치된 볼스크류와, 상기 볼스크류 사이에 위치되는 구동모터와, 상기 구동모터의 회전력을 각 볼스크류로 전달하는 좌우 한 쌍의 동력전달유닛과, 상기 볼스크류에 양단이 수평으로 지지된 상태로 상기 헤드와 연결되는 브릿지를 구비한다.

이 경우, 상기 동력전달유닛은 상기 구동모터와 연결된 좌우 한 쌍의 제1기어박스와, 상기 볼스크류와 상기 제1기어박스를 연결하는 좌우 한 쌍의 제2기어박스를 구비할 수 있다.

아울러, 상기 제1기어박스와 제2기어박스는 각각 베벨기어를 통해 맞물린 입력축과 출력축을 구비할 수 있다.

한편, 상기 헤드와 브릿지는 수직의 커넥팅로드를 통해 연결되며, 상기 커넥팅로드 또는 볼스크류의 외주면에는 승강높이를 쉽게 파악할 수 있도록 눈금이 표시되고, 상기 헤드의 상부에는 커넥팅로드에 수평커버가 상하로 이동가능하게 끼워지는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 수평커버의 상부에는 헤드가 하강할 때 탱크 내부의 공기가 외부로 배출되도록 헤드의 상부를 관통하는 배기관이 설치되며, 상기 배기관의 단부에는 상기 배기관으로부터 배출되는 공기를 포집하는 신축포집구가 구비될 수 있다.

한편, 상기 수평커버의 상부에는 신축포집구의 신장 정도를 파악할 수 있는 측정구가 더 부착될 수 있다.

이 경우, 상기 측정구는 신축포집구가 삽입되는 몸체부와, 상기 몸체부의 전면에 형성된 투명창과, 상기 몸체부의 전면에 표시된 눈금으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 몸체부의 바닥에는 헤드의 상부에 부착되는 자석이 구비될 수 있다.

아울러, 상기 몸체부의 바닥에는 돌기가 형성되고 상기 수평커버의 상부에는 상기 돌기에 대응되는 홈부가 형성될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 구동모터가 동작되면 양측의 동력전달유닛이 동시에 연동되면서 볼스크류가 회전하도록 구성되어 있기 때문에 상기 헤드가 항상 수평상태를 이루면서 안정적이고 원활한 승강이 보장되는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 액체원료 가압 이송장치의 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체원료 가압 이송장치의 정단면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체원료 가압 이송장치의 평면도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체원료 가압 이송장치의 사용상태 정단면도;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액체원료 가압 이송장치의 사용상태 정단면도;
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액체원료 가압 이송장치를 구성하는 측정구의 분해사시도;
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 액체원료 가압 이송장치를 구성하는 측정구의 사용상태 단면도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다. 먼저, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체원료 가압 이송장치(100)는 액체원료가 저장된 탱크(10)의 주위에 배치된 구동부와 상기 구동부를 통해 상기 탱크(10) 내부를 승강가능하는 헤드(30)와 상기 헤드(30)가 하강할 때 가압되는 상기 액체원료를 헤드(30) 밖으로 이송시키는 배출부(40)로 구성된다.

상기 구동부를 제외한 헤드(30)와 배출부(40)는 상술한 종래기술과 동일 내지 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 구동부는 상기 탱크(10)의 좌측과 우측에 각각 수직으로 설치된 볼스크류(110)와, 상기 볼스크류(110) 사이에 위치되는 구동모터(120)와, 상기 구동모터(120)의 회전력을 각 볼스크류(110)로 전달하는 좌우 한 쌍의 동력전달유닛(130)과, 상기 볼스크류(110)에 양단이 수평으로 지지된 상태로 상기 헤드(30)와 연결되는 브릿지(150)를 구비한다.

상기 구동부는 지면상에 설치되는 플랫폼(140;platform)을 가질 수 있다.

상기 플랫폼(140)은 탱크(10)를 사이에 두고 탱크(10) 좌측과 우측과 전방에 각각 배치되는 강도가 우수한 프레임들(141,142)로 이루어진다.

상기 프랫폼은 탱크(10)의 배치공간을 형성시키는 동시에 볼스크류(110)와 구동모터(120)와 동력전달유닛(130)이 안정되고 견고하게 설치될 수 있는 장소를 제공한다. 즉, 상기 볼스크류(110)는 탱크(10) 양측에 배치된 프레임(141,141) 상에 수직으로 설치되며, 상기 구동모터(120)는 탱크(10)의 전방에 배치된 프레임(142) 상에 설치되는 것이다.

이와 같이, 상기 볼스크류(110)와 구동모터(120)를 플랫폼(140) 상에 설치하면 별도의 설치공간을 점유하지 않게 되므로 공간활용을 극대화시킬 수 있다.

상기 동력전달유닛(130)은 제1기어박스(131)와 제2기어박스(132)를 구비한다.

상기 제1기어박스(131)는 볼스크류(110)와 구동모터(120)가 직각으로 교차하는 플랫폼(140) 상의 좌측과 우측 지점에 각각 설치된다. 상기 제1기어박스(131)는 베벨기어를 통해 맞물려 직각으로 연결된 입력축과 출력축을 구비한다. 상기 제1기어박스(131)의 입력축은 구동모터(120)의 회전축과 연결되고 출력축은 제2기어박스(132)의 입력축과 연결된다. 따라서, 구동모터(120)의 회전축이 회전하면 제1기어박스(131)의 입력축과 출력축이 동시에 회전하게 된다.

상기 제2기어박스(132)는 볼스크류(110)의 하부에 위치하도록 플랫폼(140) 상의 좌측과 우측에 각각 설치된다. 상기 제2기어박스(132)는 상기 제1기어박스(131)의 출력축과 연결되는 입력축과 볼스크류(110)와 연결되는 출력축을 구비한다. 상기 입력축과 출력축은 베벨기어를 통해 맞물려 직각으로 연결된다. 따라서, 제1기어박스(131)의 출력축이 회전하면 제2기어박스(132)의 입력축과 출력축이 동시에 회전하면서 볼스크류(110)가 회전하게 된다.

한편, 상기 브릿지(150)는 양측의 볼스크류(110) 상단에 양단이 수평으로 지지된 상태로 커넥팅로드(160)를 통해 상기 헤드(30)와 연결된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 구동모터(120)가 동작되면 양측의 제1기어박스(131)와 제2기어박스(132)가 동시에 연동되면서 볼스크류(110)가 회전하게 된다. 볼스크류(110)가 회전하게 되면 볼스크류(110) 단부를 따라 승강하는 브릿지(150)를 따라 상기 헤드(30)가 수평상태를 유지하면서 승강하게 되는데, 상기 볼스크류(110)들은 동일한 구동모터(120)로부터 제1기어박스(131)와 제2기어박스(132)를 통해 동일한 회전력을 전달받고 있기 때문에 항상 동일한 거리로 승강하게 된다.

따라서, 상기 브릿지(150)와 헤드(30)는 항상 수평상태를 이루면서 안정적이고 원활한 승강이 보장된다.

한편, 상기 헤드(30)의 승강높이를 쉽게 파악할 수 있도록 커넥팅로드(160)의 외주면에는 눈금(161)이 표시되고 상기 헤드(30)의 상부에는 커넥팅로드(160)에 수평커버(170)가 상하로 이동가능하게 끼워지는 것이 바람직하다.

상기 수평커버(170)는 헤드(30)가 하강할 때 탱크(10)의 입구와 간섭되도록 탱크(10)의 입구보다 큰 외경을 가진다. 상기 수평커버(170)는 자중에 의하여 평상시에는 헤드(30)의 상부에 위치하고 있다가, 상기 헤드(30)가 탱크(10) 내부로 진입하면 탱크(10)의 입구와 간섭되면서 헤드(30)를 따라 하강하지 못하고 탱크(10)의 입구에 위치가 고정된다.

따라서, 작업자는 수평커버(170)의 상단에 표시되는 눈금(161)을 통해 헤드(30)가 탱크(10) 내부에서 얼마나 하강했는지를 쉽게 파악할 수 있게 될 뿐만 아니라, 탱크(10) 내부에 저장된 액체원료의 잔여량 및 배출량도 쉽게 파악할 수 있게 된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예로서, 평상시 헤드(30)가 탱크(10) 내부로 긴밀한 상태를 유지하면 원활하게 승강되는지를 액체원료가 저장되어 있지 않은 탱크(10)를 대상으로 검사할 필요가 있다.

이 경우, 상기 수평커버(170)의 상부에는 헤드(30)가 하강할 때 탱크(10) 내부의 공기가 외부로 배출되는 배기관(180)이 더 구비될 수 있다. 상기 배기관(180)은 헤드(30)와 수평커버(170)을 차례로 관통하도록 설치된다. 아울러, 상기 배기관(180)의 단부에는 마치 풍선처럼 상기 배기관(180)으로부터 배출되는 공기를 포집하며 포집한 양에 따라 신축되는 신축포집구(181)가 구비된다.

이 경우, 상기 신축포집구(181)는 포집한 공기양에 비례하여 일정한 길이로 길이 방향을 따라 신축될 수 있도록 상기 배기관(180)의 단부에 끼워지는 탄성재질의 후단부(181a)와 포집한 공기양과 관계없이 항상 일정한 체적을 유지할 수 있도록 리지드(rigid)한 재질로 이루어진 전단부(181b)로 구성된다.

따라서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 헤드(30)가 하강하면 배기관(180)을 통해 탱크(10) 내부의 공기가 신축포집구(181)로 유입되며 이 과정에서 신축포집구(181)의 후단부(181a)가 전방으로 신장되면서 전단부(181b)가 전진하게 된다.

그러므로 작업자는 헤드(30)의 하강높이에 따른 신축포집구(181)의 신장 길이를 측정해 가면서 헤드(30)가 탱크(10) 내부로 긴밀한 상태를 유지하면서 원활하게 승강하는지 여부를 매우 용이하게 파악할 수 있게 된다.

상기 배기관(180)은 헤드(30)가 하강할 때 수평커버(170)와 헤드(30)가 이격되는 점을 고려하여 자바라 구조를 가지거나 신축성이 우수한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 배기관(180)의 일측에는 검사시에 개방되고 액체원료 이송시에는 상기 배기관(180)을 통해 액체원료가 외부로 배출되지 않도록 단속하는 밸브(182)가 구비되거나 상기 배기관(180)의 하단을 폐쇄하는 마개(도시 안함)가 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 수평커버(170)의 상부에는 신축포집구(181)의 신장 정도를 보다 쉽게 파악할 수 있도록 측정구(190)가 더 구비될 수도 있다.

이 경우, 상기 측정구(190)는 상기 배기관(180)의 단부 및 신축포집구(181)가 삽입되는 함체 형태의 몸체부(191)와, 상기 몸체부(191)의 내부에 위치한 신축포집구(181)의 신축상태를 육안으로 관찰할 수 있도록 몸체부(191)의 전방에 형성된 투명창(192)과, 상기 몸체부(191)의 전면에 표시된 눈금(193)으로 구성될 수 있다.

이 경우, 상기 몸체부(191)에는 배기관(180)이 삽입되는 삽입공(191a)과 상기 삽입공(191a)에 형성되어 상기 신축포집구(181)의 전단부(181b)를 통과키는 동시에 후단부(181a)를 감싸는 수평내관(191b)이 구비될 수 있다. 상기 수평내관(191b)은 신축포집구(181)의 후단부(181a)가 배기관(180)의 단부를 따라 전후방향으로만 신축되게 가이드 해 주므로 신축포집구(181)의 정밀한 신축 길이 측정이 가능해진다.

이와 같이, 상기 수평커버(170)의 상부에 측정구(190)가 더 구비되면, 작업자는 측정구(190)를 통해 헤드(30)의 하강높이에 따른 신축포집구(181)가 신장되는 길이를 매우 정확하게 측정할 수 있으므로 헤드(30)가 탱크(10) 내부로 긴밀한 상태를 유지하면서 원활하게 승강하는지 여부를 보다 정밀하게 파악할 수 있게 된다.

한편, 상기 몸체부(191)의 바닥에는 수평커버(170)의 상부에 부착되는 자석(194)이 구비되는 것이 바람직하다. 상기 몸체부(191)는 상기 자석(194)을 통해 상기 수평커버(170)의 상부에서 착탈가능하게 부착되며, 헤드(30)가 승강하는 과정에서 수평커버(170)로부터 이탈되거나 유동되지 않는다.

아울러, 상기 몸체부(191)의 바닥에는 돌기(195)가 형성되고 상기 수평커버(170)의 상부에는 상기 돌기(195)에 대응되는 홈부(171)가 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 몸체부(191)는 상기 돌기(195)와 홈부(171)를 통해 항상 정규 위치에 설치가 가능해지므로 신축포집구(181)의 신장 길이를 보다 정밀하게 파악할 수 있게 된다.

또한, 상기 배기관(180)에는 상기 몸체부(191)의 삽입공(191a)에 간섭되는 플랜지부(180a)가 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 몸체부(191)는 플랜지부(180a)에 의해 항상 일정한 깊이만큼만 배기관(180)에 끼워지게 되면서 항상 정규 위치에 설치가 가능해지므로 신축포집구(181)의 신장 길이를 보다 정밀하게 파악할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

예를 들어, 도 6에서와 같이, 상기 신축포집구(181)의 전방측에 외부 둘레를 따라서 소정 색을 가지는 식별야광부(188)가 적용되도록 하여 어두운 환경에서 측정구(190) 내부에서 상기 신축포집구(181)의 신장 정도를 보다 용이하면서도 정확하게 측정할 수도 있을 것이다. 또한, 상기 몸체부(191)를 철질 재질로 이루어지도록 한 후, 상기 투명창(192)이 위치된 측 몸체부(191)에 자력에 의하여 붙을 수 있도록 고무자석 형태로 이루어지며 사각 슬릿관통부(292)가 적용된 식별창부(291)가 구비되도록 하여, 상기 식별창부(291)를 몸체부(191)에 적정 위치로 부착 후, 상기 슬릿관통부(292)에 상기 식별야광부(188)가 대응되는 위치로 오는 지를 파악하여 보다 정확한 측정이 가능하도록 할 수도 있다.

이때, 상기 식별창부(291)와 상기 식별야광부(188)는 서로 보색 관계의 색상이 각각 적용됨이 바람직하다.

110; 볼스크류 120; 구동모터
130; 동력전달유닛 131; 제1기어박스
132; 제2기어박스 150; 브릿지

Claims (3)

1. 액체원료가 저장된 탱크 주위에 배치된 구동부와 상기 구동부를 통해 상기 탱크 내부를 승강하는 헤드와 상기 헤드가 하강할 때 가압되는 상기 액체원료를 헤드 밖으로 이송하는 배출부를 구비한 액체원료 가압 이송장치에 있어서,
   상기 구동부가 상기 탱크의 좌측과 우측에 각각 수직으로 설치된 볼스크류와, 상기 볼스크류 사이에 위치되는 구동모터와, 상기 구동모터의 회전력을 상기 각 볼스크류로 전달하는 좌우 한 쌍의 동력전달유닛과, 상기 볼스크류에 양단이 수평으로 지지된 상태로 상기 헤드와 연결되는 브릿지를 구비하고;
   상기 동력전달유닛은 상기 구동모터와 연결된 좌우 한 쌍의 제1기어박스와, 상기 볼스크류와 상기 제1기어박스를 연결하는 좌우 한 쌍의 제2기어박스를 구비하며;
   상기 헤드와 상기 브릿지는 수직의 커넥팅로드를 통해 연결되며;
   상기 커넥팅로드의 외주면에는 승강높이를 쉽게 파악할 수 있도록 눈금이 표시되고;
   상기 헤드의 상부에는 커넥팅로드에 수평커버가 상하로 이동가능하게 끼워지며;
   상기 수평커버의 상부에는 상기 헤드가 하강할 때 탱크 내부의 공기가 외부로 배출되도록 상기 헤드의 상부를 관통하는 배기관이 설치되고;
   상기 배기관의 단부에는 상기 배기관으로부터 배출되는 공기를 포집하는 신축포집구가 구비되며;
   상기 수평커버의 상부에는 상기 신축포집구의 신장 정도를 파악할 수 있는 측정구가 부착되고;
   상기 측정구는 상기 배기관의 단부 및 상기 신축포집구가 삽입되는 함체 형태의 몸체부를 포함하되, 상기 몸체부의 바닥에는 상기 헤드의 상부에 부착되는 자석이 구비되며;
   상기 몸체부의 바닥에는 돌기가 형성되고 상기 수평커버의 상부에는 상기 돌기에 대응되는 홈부가 형성된 액체원료 가압 이송장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제1기어박스와 제2기어박스는 각각 베벨기어를 통해 맞물린 입력축과 출력축을 구비한 액체원료 가압 이송장치.

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