KR102309151B1 - 혼합 분체 배출시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 혼합기에 의해 혼합된 혼합 분체를 배출할 때 비산하거나 손실없이 전량 배출되도록 함으로써 분체의 혼합 조성비 변동에 따른 함량 미달이나 품질불량이 방지되고 주변 오염이 방지되며, 작업자의 호흡기로 분체가 침투하지 않는 등 환경친화적으로 배출되는 혼합 분체 배출시스템에 관한 것으로, 적어도 하나 이상의 혼합 대상 분체가 계량 투입되는 호퍼와, 호퍼 하부에 설치되고 호퍼로부터 낙하 배출되는 적어도 하나 이상의 분체를 받아 균질하게 혼합하는 혼합기와, 혼합기 하부에 설치되고 혼합 분체의 배출을 안내하는 배출안내구를 포함하되, 상기 배출안내구는, 원통형 지지관(37)의 내주연에 설치되고 승강실린더(39)(40)에 의해 상승 및 하강하는 밀폐관(38)과, 지지관(37)과 밀폐관(38) 사이에 설치되어 기밀을 유지하는 오링(41)과, 밀폐관(38)의 상단부에 바깥방향으로 돌출되고 중앙에 통공이 형성되는 원형 플랜지(43)와, 원형 플랜지(43)의 상부면에 고정되는 링형 패킹(44)과, 밀폐관(38)의 상부 일측에 바깥 방향으로 돌출되는 연결관(38a)과, 연결관(38a)에 연결되고 흡기밸브(38b)를 갖는 흡기관(69) 및 진공펌프(70)와, 지지관(37)의 하단 외주연에 돌출 형성되고 톤백(72)의 상부가 걸림되는 복수의 걸림테(71)를 포함한다.

Description

혼합 분체 배출시스템{Mixing powder exhaust system}

본 발명은 혼합 분체 배출시스템에 관한 것으로, 상세하게는 혼합기에 의해 혼합된 혼합 분체를 후공정으로 운반하기 위하여 운반용기에 담을 때 비산하거나 손실없이(낭비나 유실없이) 전량 배출되도록 함으로써 혼합 분체의 혼합 조성비 변동에 따른 함량 미달이나 품질불량이 방지되며, 주변 오염이 방지되고 작업자의 호흡기로 혼합 분체가 침투하지 않는 등 혼합 분체의 배출이 위생적이면서 환경친화적으로 달성되게 한 것이다.

일반적으로 분체(미세분말 등)를 특정 용기 내에 설정된 용량 또는 소정의 용량으로 충진하기 위한 작업은 여러 산업분야에서 널리 채택되고 있는 작업 중의 하나이다.

이를테면 여러가지 분체(또는 분말이나 입자)를 적정 비율로 계량한 다음 혼합시켜 정제화(또는 비정제)하는 의약품의 제조, 복사기나 프린터기에 사용되는 미세 분말상의 토너를 카트리지 용기에 충진하는 등을 예로 들 수 있으며, 이외에도 열거하면 무수히 많다.

한편, 혼합기(Blender, mixer)는 산업현장에서 사용하는 다양한 원료인 분체를 균질하게 혼합하는 장치로 볼밀(Ball mill), 더블콘믹서(Double cone mixer), 블렌더믹서(Blender mixer), V-믹서 등을 예로 들 수 있으며, 적어도 하나 또는 한 종류 이상의 분체를 성분비율에 따라 소정의 조성비(조성비율)로 계량하여 혼합기 내부로 투입시켜 균질하게 분포되도록 혼합한 다음 후 공정을 거쳐 가공하거나 제품화(상품화)하게 된다. 따라서 정확하고 표준화된 혼합비율이 그대로 유지되는 상태에서 후 공정으로 운반(이동이나 이송)하는 것이 함량 미달 등 제품의 효능이나 품질에 영향을 미치지 않아 바람직하다.

도 1은 혼합기에 의해 혼합된 분체를 후공정으로 운반할 수 있도록 운반용기로 낙하 배출시키는 혼합 분체 배출시스템을 예시한 것으로, 적어도 하나(또는 한 종류) 이상의 혼합 대상 분체(1)가 계량 투입되는 호퍼(2)와, 호퍼(2) 하부에 설치되고 호퍼(2)로부터 낙하 배출되는 적어도 하나 이상의 분체(1)를 받아 균질하게 혼합하는 혼합기(3)와, 혼합기(3) 하부에 설치되고 혼합기(3)로부터 낙하 배출되는 혼합 분체(1b)를 받아 후공정으로 운반하는 운반용기(4)를 포함한다.

상기 호퍼(2)의 하부에는 소정 내경의 배출관(5)이 구성되고, 배출관(5)에는 배출관(5)을 개폐시키는 개폐밸브(6) 및 개폐밸브(6)를 구동시키는 밸브구동부(7)가 설치되고, 배출관(5)에는 분체(1)의 유실을 방지하고 안내하는 배출안내구(8)가 설치된다.

상기 배출안내구(8)는, 호퍼(2) 하부에 고정되고 배출관(5)을 둘러싸는 지지관(9)과, 지지관(9)의 외주연에 설치되고 승강실린더(10)(11)에 의해 상승 및 하강하는 밀폐관(12)과, 지지관(9)과 밀폐관(12) 사이에 설치되어 기밀(氣密)을 유지하는 오링(13)과, 밀폐관(12)의 하단부에 고정되고 중앙에 배출관(5)의 내경보다 큰 내경의 통공이 형성되는 원형 플랜지(15)와, 원형 플랜지(15)의 저부면에 고정되는 링형 패킹(16)를 포함하며, 승강실린더(10)(11)에 의해 밀폐관(12)이 하강하면 상기 패킹(16)이 혼합기(3)의 출입구(17) 부분에 형성되는 플랜지면(18)에 밀착되면서 배출관(5) 및 혼합실(19)과 외부간의 기밀(氣密)이 유지된다.

상기 혼합기(3)는 호퍼(2)로부터 낙하 배출되는 계량 분체(1a)가 유입될 수 있도록 출입구(17)와 소정 용적의 혼합실(19)이 구비된다. 상기 혼합기(3)의 출입구(17) 부분에는 출입구(17)를 개폐시키는 배출밸브(20) 및 배출밸브(20)를 구동시키는 밸브구동부(21)가 설치되고, 혼합기(3)의 양측 축봉(23)(24)은 양측 지지대(25)(26)에 축지지구(27)(28)로 각각 축설치되고, 일측 지지대(26)에는 상기 혼합기(3)의 축봉(23)(24)을 회전시키는 구동수단(30)이 설치되어 혼합실(19)로 이동 유입(또는 낙하 투입)된 분체(1b)를 균질하게 혼합시킬 수 있도록 구성된다.

상기 운반용기(4)는 혼합기(3)로부터 낙하 배출되는 혼합 분체(1b)를 내려 받아 후 공정으로 운반할 수 있도록 수납실(32)을 갖는 이송대차 구조이거나, 또는 이송대차(운반대차)(45) 위에 설치되며, 상기 수납실(32) 하부에는 배출구(33)가 형성되고, 배출구(33)에는 토출밸브(34) 및 토출밸브(34)를 구동시키는 밸브구동부(35)가 설치된다.

상기 혼합기(3)와 운반용기(4) 사이에는 혼합기(3)에 의해 혼합된 혼합 분체(1b)가 운반용기(4)의 수납실(32)로 낙하 유입될 수 있도록 안내하는 배출안내구(36)가 설치된다.

상기 배출안내구(36)는, 원통형의 지지관(37)과, 지지관(37)의 내주연에 설치되고 승강실린더(39)(40)에 의해 상승 및 하강하는 밀폐관(38)과, 지지관(37)과 밀폐관(38) 사이에 설치되어 기밀(氣密)을 유지하는 오링(41)과, 밀폐관(38)의 상단부에 바깥방향으로 구성되고 중앙에 통공이 형성되는 원형 플랜지(43)와, 원형 플랜지(43)의 상부면에 고정되는 링형 패킹(44)를 포함하며, 승강실린더(39)(40)에 의해 밀폐관(38)이 상승하면, 혼합 분체(1b)를 배출시키기 위하여 하향하는 출입구(17)의 플랜지면(18)에 상기 링형 패킹(44)이 밀착된 상태에서 혼합 분체(1b)가 운반용기(4)의 상부 개방부를 통하여 수납실(32)로 낙하 유입되며, 혼합 분체(1b)의 수납이 완료되면 이송대차 기능 또는, 별도의 이송대차(45)를 이용하여 도시안된 후공정으로 혼합 분체(1b)를 이송 및 운반시켜 가공 및/또는 제품화된다.

도 1은 호퍼(2)로 투입된 계량 분체(1)가 개폐밸브(6)의 개방에 의해 혼합기(3)의 혼합실(19)로 낙하 유입되는 상태의 단면도이고, 도 2는 혼합기(3)에 의해 분체(1b)가 균질하게 혼합되면, 상부에 위치하던 혼합기(3)의 출입구(17)가 구동수단(30)에 의해 180°회전하여 하부에 위치하는 상태에서 배출밸브(20)의 개방에 의해 혼합 분체(1b)가 운반용기(4)의 수납실(32)로 낙하 유입되는 상태의 단면도로, 이때 배출안내구(36)로부터 배출되는 혼합 분체(1b)가 수납실(32)로 쏟아져 내리면서(낙하하면서) 수납실(32)의 바닥면에 강하게 부딛치면서 흩어질 뿐 아니라, 쏟아져 내릴때 혼합 분체(1c)가 주변 공기와 작용하면서 발생되는 와류(또는 회오리)에 의해 일부의 혼합 분체(1b)인 분진(1c)이 운반용기(4) 바깥으로 비산하면서 주변을 오염시킬 뿐 아니라, 혼합 분체(1b)의 손실은 물론 혼합 분체(1b)의 조성비가 변동되는 현상이 발생하므로 제품의 품질이 저하될 뿐 아니라 함량 미달의 불량제품이 양산되는 문제점이 있으며, 또한 운반용기(4) 바깥으로 비산하는 일부의 분진(1c)은 주변 공간과 바닥을 오염시키고 작업자의 호흡기로 침투하여 건강을 헤치는 등 해로운 분진으로 취급된다.

한편, 상기 분진을 포집하기 위한 방편으로, 도 3과 같이 운반용기(4) 상부에 집진커버(46)를 설치하여 혼합 분체(1b)로부터 발생되는 분진(1c)를 포집하거나, 도 4와 같이 집진커버(46) 일단에 흡기관(47)과 집진설비(48)를 연결시켜 포집된 분진(1c)을 집진시켜 주변 공간오염을 방지하고 작업자의 호흡기로 침투하지 않도록 조치하고 있으나, 정밀 계량 및 혼합된 혼합 분체(1b)의 손실(유실)은 막지 못하게 되므로 수납실(32)에 수납된 혼합 분체(1d)의 조성비가 변동되면서 함량 미달의 불량 제품이 양산되는 등의 문제점이 있었다.

따라서 비산되는 분진을 포집한 다음 계량하여 조성비율을 재 계산하여 허용 조성비율 범위 이내인지 여부를 검증할 수는 있으나, 이에는 많은 비용과 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

또한 일부 분체는 미세한 크기(10 미크론 전후 크기)의 입자(또는 분말입자)로 되어 있어 쉽게 비산되며, 또한 품질에 영향이 큰 분체, 예컨대, 탄소, 윤활제 등의 경우, 혼합 분체 배출시 주변으로 쉽게 비산하면서 유실되기 때문에 제품 품질에 막대한 영향을 주게된다.

상기 혼합 분체(1b)로부터 비산되는 분진(1c)은 미세한 분진상태로 외부로 유출시 미세분진이 되어 주변을 오염시키고 인체에도 유해하며, 집진설비(48)를 이용하여 포집한다 해도 유해 폐기물로 분류되어 별도 관리가 필요하므로 유지 관리에 따른 많은 시간과 비용이 초래되는 등의 여러 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1647090호(발명의 명칭: 원료 혼합장치, 2016. 08. 09. 특허공고) 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0135536호(발명의 명칭: 원료 혼합장치, 2016. 11. 28. 특허공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0047778호(발명의 명칭: 토너 리필장치, 2005. 05. 23. 특허공개)

본 발명은 혼합기에 의해 혼합된 혼합 분체를 배출할 때 비산하거나 손실없이(낭비나 유실없이) 전량 배출되도록 함으로써 분체의 혼합 조성비 변동에 따른 함량 미달이나 품질불량이 방지되고 주변 오염이 방지되며, 작업자의 호흡기로 혼합 분체가 침투하지 않는 등 혼합 분체가 위생적이면서 환경친화적으로 배출되는 혼합기의 혼합 분체 배출시스템을 제공함에 목적이 있다.

본 발명은 혼합기로부터 배출되는 혼합 분체를 운반용기 또는 톤백으로 배출할 때 전혀 비산하거나 손실되지 않으면서 전량 이송(이동)되게 구성함으로써 혼합 조성비의 변동과 품질불량이 방지되고, 비산하지 않아 주변오염 및 작업자의 호흡기로 흡입되지 않아 환경친화적이면서 위생적인 배출이 달성되도록 구성된다.

본 발명 혼합 분체 배출시스템은, 적어도 하나 이상의 혼합 대상 분체가 계량 투입되는 호퍼와, 호퍼 하부에 설치되고 호퍼로부터 낙하 배출되는 적어도 하나 이상의 분체를 받아 균질하게 혼합하는 혼합기와, 혼합기 하부에 설치되고 혼합 분체의 배출을 안내하는 배출안내구를 포함하되, 상기 배출안내구는, 원통형 지지관의 내주연에 설치되고 승강실린더에 의해 상승 및 하강하는 밀폐관과, 지지관과 밀폐관 사이에 설치되어 기밀을 유지하는 오링과, 밀폐관의 상단부에 바깥방향으로 돌출되고 중앙에 통공이 형성되는 원형 플랜지와, 원형 플랜지의 상부면에 고정되는 링형 패킹과, 밀폐관의 상부 일측에 바깥 방향으로 돌출되는 연결관과, 연결관에 연결되고 흡기밸브를 갖는 흡기관 및 진공펌프와, 지지관의 하단 외주연에 돌출 형성되고 톤백의 상부가 걸림되는 복수의 걸림테를 포함한다.

상기 톤백 상부에 구비되는 밴딩수단을 더 포함한다.

상기 분체는 분말, 미세분말, 콜로이드, 미분, 보통 분체, 조분, 입체 중 어느 하나일 수 있다.

본 발명은 혼합기(3)에 의해 균질하게 혼합된 혼합 분체(1b)가 운반용기(4)로 배출될 때 전혀 비산하거나 손실되지 않으면서 전량 이송되므로 혼합 분체(1b)의 혼합 조성비의 변동이 없어 품질불량이 방지되며, 아울러 주변 오염이 방지되고 작업자의 호흡기로 침투하지 않아 환경친화적이면서 위생적으로 배출되는 효과가 있다.

본 발명은 외부공기와 격리시키거나 감압 또는 진공되는 배출안내구(361)를 이용하여 공기와의 접촉을 차단함으로써 혼합 분체(1b)가 배출되는 초기에는 혼합 분체(1b)의 비산과 유실이 방지되며, 초기 배출 이후에는 비산되지 않는 속도로 배출시킬 수 있어서 분진발생이나 혼합 분체(1b)의 비산이 방지되어 조성비가 변동하지 않고, 외기와 차단되므로 혼합 분체(1b)를 위생적으로 배출시켜 후 공정으로 이송 및 운반할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 진공펌프(70)를 이용하여 배출안내구(361)의 내부를 감압하거나 진공상태로 유지한 상태에서 혼합기(3)의 혼합 분체(1b)가 저항이나 스트레스 없이 기압차 및 자중과 중력에 의해 자연스럽게 수납실(32)로 낙하 배출되므로, 혼합 분체(1b)가 주변이나 작업장 공간으로 비산하는 현상과 유실이 방지되고, 작업자의 위생안전이 확보되며, 혼합 분체(1b)에 기계적인 스트레스를 가하는 현상없이 혼합 분체(1b)의 전량이 운반용기(4)로 배출되므로, 혼합 분체(1b)의 혼합 조성비 변동에 따른 함량 미달이나 품질불량이 방지되며, 주변 오염이 방지되고 작업자의 호흡기로 혼합 분체가 침투하지 않는 등 혼합 분체의 배출이 위생적이면서 환경친화적으로 이루어지는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1 : 종래 분체 배출시스템의 단면 구성도.
도 2 : 종래 분체 배출시스템의 혼합기에 의해 혼합된 분체가 운반용기로 낙하 배출되는 상태의 단면 구성도.
도 3 : 종래 분체 배출시스템에서 집진커버를 이용하여 집진하는 상태의 단면 구성도.
도 4 : 종래 분체 배출시스템에서 집진설비를 이용하여 집진하는 상태의 단면 구성도.
도 5 : 본 발명 분체 배출시스템의 단면 구성도.
도 6 : 본 발명 분체 배출시스템에서 혼합기에 의해 혼합된 분체가 운반용기로 낙하 배출이 시작되는 상태의 단면 구성도.
도 7 : 본 발명 분체 배출시스템에서 혼합기에 의해 혼합된 분체가 운반용기로 낙하 배출이 종료되는 상태의 단면 구성도.
도 8 : 본 발명 다른 실시예의 분체 배출시스템에서 톤백을 설치한 상태에서 감압 및/또는 진공상태의 단면 구성도.
도 9 : 본 발명 다른 실시예의 분체 배출시스템에서 혼합기에 의해 혼합된 분체가 톤백으로 낙하 배출되는 상태의 단면 구성도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략하며, 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

본 발명에서 설명의 편의상 이송 및 혼합 대상물은 분체로 예시되나 분말 또는 혼합 분말일 수 있다. 상기 분체(粉體, Pulverulent Body)는 고체입자가 다수 집합한 상태에 있는 물체(고체 미립자 집합체)로 그것을 형성하는 입자의 크기에 따라 나뉘어진다. 즉 0.1㎛ 이하를 콜로이드, 0.1∼1㎛을 미분(微粉), 1∼100㎛을 보통 분체, 0.1∼1㎜를 조분(粗粉), 1㎜ 이상을 입체(粒體)로 대별한다. 일반적으로 분체로 취급되는 것은 미분에서 조분에 이르는 것, 즉 0.1㎛~1㎜의 입자지름을 가진 고체물질의 집합체로, 약품원료ㆍ곡물ㆍ분말상의 금속이나 비금속 등을 그 예로 들 수 있다.

도 5는 본 발명 일 예로 도시한 분체 배출시스템 구성도로, 적어도 하나(또는 한 종류) 이상의 혼합 대상 분체(1)가 계량 투입되는 호퍼(2)와, 호퍼(2) 하부에 설치되고 호퍼(2)로부터 낙하 배출되는 적어도 하나 이상의 분체(1)를 받아 균질하게 혼합하는 혼합기(3)와, 혼합기(3) 하부에 설치되고 혼합기(3)로부터 낙하 배출되는 혼합 분체(1b)를 받아 후공정으로 운반하는 운반용기(4)와, 상기 혼합기(3)와 운반용기(4) 사이에 설치되고 배출되는 혼합 분체(1b)의 배출을 안내하면서 유실을 방지하는 배출안내구(50)를 포함한다.

상기 배출안내구(50)는, 원통형의 지지관(37)과, 지지관(37)의 내주연에 설치되고 승강실린더(39)(40)에 의해 상승 및 하강하는 밀폐관(38)과, 지지관(37)과 밀폐관(38) 사이에 설치되어 기밀(氣密)을 유지하는 오링(41)과, 밀폐관(38)의 상단부에 바깥방향으로 돌출되고 중앙에 통공이 형성되는 원형 플랜지(43)와, 원형 플랜지(43)의 상부면에 고정되는 링형 패킹(44)과, 밀폐관(38)의 상부 일측에 바깥 방향으로 돌출되는 연결관(38a)과, 연결관(38a)에 연결되고 흡기밸브(38b)를 갖는 흡기관(69) 및 진공펌프(70)와, 밀폐관(38)의 외주연에 설치되고 승강실린더(51)(52)에 의해 상승 및 하강하는 토출관(53)과, 밀폐관(38)과 토출관(53) 사이에 설치되어 기밀(氣密)을 유지하는 오링(54)과, 토출관(53)의 양측 하단부에 형성되는 외향 돌출부에 축핀(55)(56)으로 축설치되는 좌우측 도어(57)(58)와, 토출관(53)의 하부 전후에 형성되는 V형 지지부(61)(62)와, 도어(57)(58)의 전후 상부면이 V형 지지부(61)(62)에 면접촉하도록 도어(57)(58)를 잡아당기는 스프링(63)과, 도어(57)(58)의 끝단부가 서로 밀착되도록 도어(57)(58)의 끝단부에 각각 형성되는 경사면(59)(60)을 포함하며, 따라서 진공펌프(70)에 의해 지지관(37)과 밀폐관(38)과 토출관(53)의 내부를 적절히 감압 및/또는 진공시킬 수 있다.

상기 스프링(63)의 탄성력은 좌우측 도어(57)(58)를 잡아당겨 전후의 가장자리 상부면이 V형 지지부(61)(62)에 면접촉하고, 도어(57)(58)의 경사면(59)(60)이 서로 접하면서 기밀(氣密)이 유지될 수 있도록하되 혼합실(19)의 혼합 분체(1b)가 쏟아져 내리면서 낙하 충돌하는 경우, 도 6과 같이 개폐 압력에 의해 좌우측 도어(57)(58)가 축핀(55)(56)을 중심으로 개방되면서 분진(1c) 발생없이 수납실(32)로 전량 유입되고, 혼합 분체(1b)의 낙하 배출이 완료되면, 상기 개폐압력이 제거되면서 도 5와 같이 스프링(63)의 탄성 복원력에 의해 좌우측 도어(57)(58)를 잡아당겨 전후의 가장자리 상부면이 V형 지지부(61)(62)에 면접촉하고, 도어(57)(58)의 경사면(59)(60)이 서로 접하고 도어(57)(58)의 경사면(59)(60)이 서로 밀착되면서 지지관(37)과 밀폐관(38)과 토출관(53) 내부가 감압 및/또는 진공상태로 기밀(氣密)이 유지되며, 혼합 분체(1b)가 수납된 운반용기(4)는 이송대차 기능 또는, 별도의 이송대차(45)를 이용하여 도시안된 후공정으로 혼합 분체(1b)를 이송 및 운반시켜 가공 및/또는 제품화하게 된다.

상기 토출관(53)의 외주연에는 외향 돌출부재(66)(67)가 고정되고, 상기 돌출부재(66)(67)에는 승강실린더(51)(52)의 로드(64)(65) 단부가 고정되어 토출관(53)이 승강할 수 있도록 구성된다.

상기 흡기밸브(38b)의 조작부(38c)는 제어기에 의해 단속되는 엑츄에이터이거나 수동으로 조작하는 노브(knob)일 수 있다.

상기 혼합기(3)의 플랜지면(18)의 상부면이나 그 표면에는 통공이 형성된 링형 패킹(22)을 별도로 고정 설치하여 상기 패킹(16) 또는 패킹(44)이 밀착되도록 함으로써 밀폐력을 더욱 높일 수 있다.

상기 밸브(6)(20)(34)는 볼밸브, 회전판, 평면 슬라이드판, 경사판 등 일수 있다.

도 8, 도 9는 본 발명 다른 실시예의 단면도로, 운반용기(4) 대신 톤백(72)을 이용하여 혼합실(19)로부터 배출되는 혼합 분체(1b)를 전량 담아 이동 및 운반할 수 있도록 한 것이다.

상기 혼합실(19)의 혼합 분체(1b)는 진공펌프(70)에 의해 적절히 감압 및/또는 진공이 유지되는 배출안내구(361)를 이용하여 분진(1c) 발생없이 톤백(72)으로 전량 유입되도록 구성된다.

즉, 혼합기(3) 하부에 배출안내구(361)를 설치하되, 상기 배출안내구(361)는 원통형의 지지관(37)과, 지지관(37)의 내주연에 설치되고 승강실린더(39)(40)에 의해 상승 및 하강하는 밀폐관(38)과, 지지관(37)과 밀폐관(38) 사이에 설치되어 기밀(氣密)을 유지하는 오링(41)과, 밀폐관(38)의 상단부에 바깥방향으로 돌출되고 중앙에 통공이 형성되는 원형 플랜지(43)와, 원형 플랜지(43)의 상부면에 고정되는 링형 패킹(44)과, 밀폐관(38)의 상부 일측에 바깥 방향으로 돌출되는 연결관(38a)과, 연결관(38a)에 연결되고 흡기밸브(38b)를 갖는 흡기관(69) 및 진공펌프(70)와, 지지관(37)의 하단부 외주연에 돌출 형성되는 복수의 걸림테(71)를 포함하며, 따라서 진공펌프(70)에 의해 지지관(37)과 밀폐관(38) 내부를 적절히 감압 및/또는 진공시킬 수 있어서 분진(1c) 발생없이 혼합 분체(1b)의 전량을 톤백(72)에 담아 이송대차(45)를 이용하여 도시안된 후공정으로 혼합 분체(1d)를 이송 및 운반시켜 가공 및/또는 제품화할 수 있게 된다.

상기 톤백(72)은 상부에 재봉되거나 부착된 벨크로 테이프 등의 밴딩수단(73)을 이용하여 걸림테(71)에 걸림되도록 밴딩함으로써 임시로 고정되며, 혼합 분체(1b)가 톤백으로 이송 및 배출 완료되면 상기 밴딩수단(73)의 밴딩을 해제시켜 걸림테(71)로부터 분리시킨 다음 톤백(72)으로 유입된 혼합 분체(1d)가 쏟아지거나 이탈하지 않도록 밴딩수단(73)으로 톤백(72)의 상부를 밴딩시킨 다음 이송대차(45)를 이용하여 도시안된 후공정으로 혼합 분체(1d)를 이송 및 운반시켜 가공 및/또는 제품화하게 된다.

상기 밸브구동부(7)(21)는 기대나 프레임 등에 고정되며, 실린더(10)(11)(39)(40)와 지지관(37) 또한 기대나 프레임 등에 고정되고 실린더 로드(64)(65)는 출몰 동작한다.

상기 배출안내구(50)(361)의 내부 및/또는 혼합실(19)의 진공도는 50~450mmHg 정도이며, 소형의 진공펌프(70)를 이용하여 필요로하는 감압(대기압보다 낮은 기압)이나 진공도를 쉽게 달성할 수 있다.

상기 진공도는 수납실(32)로 유입되는 혼합 분체(1b)의 체적(또는 용적)을 감안하여 적절히 조절된다.

상기 배출밸브(20)를 폐쇄시키고 배기밸브(38b)를 개방시킨 상태에서 진공펌프(70)를 가동시켜 배출안내구(50)의 내부, 또는 배출안내구(361)와 톤백(72)의 내부가 적절히 감압 또는 진공이 유지되는 상태에서 배기밸브(38b)를 폐쇄시키고 밸브구동부(21)를 이용하여 배출밸브(20)를 개방시키면 혼합실(19)의 혼합 분체(1d)가 자중, 중력, 기압차, 진공 등에 의해 출입구(17)를 지나 쏟아져 내리면서 수납실(32)로 낙하 유입되며, 수납실(32)로 혼합 분체(1d)가 전량 투입되면 밸브구동부(21)를 이용하여 배출밸브(20)를 폐쇄시키면 된다.

이때 낙하 배출되는 분체(1a)는 감압 및/또는 진공 상태의 출입구(17)와 배출안내구(50)(361)를 지나면서 저항이나 스트레스 없이 기압차에 의해 자연스럽게 수납실(32)로 쏟아져(낙하) 전량 이동 배출되므로, 혼합 분체(1b)가 주변이나 작업장 공간으로 비산하는 현상이나 그 유실(손실)이 방지되므로 분진(1c) 발생이 없으며, 따라서 주변공간 오염이 방지되며, 작업자의 위생과 안전이 확보되며, 운반용기(4)의 수납실(32)에 수납된 혼합 분체(1d)는 운반용기(4)의 이송대차 기능 또는, 별도의 이송대차(45)를 이용하여 도시안된 후공정으로 혼합 분체(1d)를 이송 및 운반시켜 가공 및/또는 제품화하게 되며, 톤백(72)으로 유입된 혼합 분체(1d)는 이송대차(45)를 이용하여 도시안된 후공정으로 이송 및 운반시켜 가공 및/또는 제품화하게된다.

본 발명은 진공펌프(70)를 이용하여 배출안내구(50)(361)를 외부공기와 격리시키거나 감압 및/또는 진공시켜 외부 공기와의 접촉을 차단함으로써 혼합 분체(1b)가 배출되는 초기에는 혼합 분체(1b)의 비산과 유실이 방지되며, 초기 배출 이후에는 배출밸브(20)가 개방된 상태이고 좌우측 도어(57)(58)가 개방 상태이므로 배출안내구(50)(361)의 내부와 혼합실(19)과 톤백(72)의 내부 기압이 외부기압과 거의 같은 상태로 되더라도 비산되지 않는 속도로 배출시킬 수 있어서 분진(1c) 발생이나 혼합 분체(1b)의 비산이 방지되므로 혼합 분체(1d)의 조성비가 변동하지 않는다. 따라서 함량 미달이거나 불순물이 유입되는 등의 불량 제품이 조성되지 않는다.

한편, 다른 분체(1) 또는 다른 종류의 분체(1)가 혼합되는 경우 밸브구동부(7)를 이용하여 개폐밸브(6)를 폐쇄시킨 상태에서 호퍼(2)로 계량된 다른 분체(1) 또는 계량된 다른 종류의 분체(1)를 투입한 다음 밸브구동부(7)를 이용하여 개폐밸브(6)를 개방시키면 계량 투입된 호퍼(2)의 분체(1)가 배출관(5)과 혼합기(3)의 출입구(17)를 지나 혼합실(19)로 낙하 투입되면 충분히 회전시켜 균질하게 혼합된 혼합 분체(1b)를 얻고, 밸브구동부(21)를 이용하여 배출밸브(20)를 폐쇄시킨 상태에서 구동수단(30)을 이용하여 180°회전시켜 혼합기(3)의 출입구(17)가 하부에 위치하도록 한 다음 승강실린더(39)(40)를 이용하여 밀폐관(38)을 상승시켜 링형 패킹(44)이 혼합기(3)의 출입구(17)에 밀착된 상태에서 흡기밸브(38b)를 개방하고 진공펌프(70)를 가동시켜 배출안내구(50)의 내부기압을 감압 및/또는 진공시킨 다음 밸브구동부(21)를 이용하여 배출밸브(20)를 개방시키면 혼합실(19)의 혼합 분체(1b)가 감압 및/또는 진공에 의해 쏟아져 내리면서 분진(1c) 발생없이 운반용기(4)의 수납실(32)로 전량 투입되면 이송대차 기능 또는 이송대차(45)를 이용하여 후공정으로 이동 및 운반한 다음 밸브구동부(35)를 이용하여 토출밸브(34)를 개방시키면 수납실(32)의 혼합 분체(1d)가 배출되면서 가공 및/또는 제품화된다.

또한 톤백(72)의 경우 밸브구동부(21)를 이용하여 배출밸브(20)를 폐쇄시킨 상태에서 구동수단(30)을 이용하여 180°회전시켜 혼합기(3)의 출입구(17)가 하부에 위치하도록 한 다음 승강실린더(39)(40)를 이용하여 밀폐관(38)을 상승시켜 링형 패킹(44)이 혼합기(3)의 출입구(17)에 밀착된 상태에서 흡기밸브(38b)를 개방하고 진공펌프(70)를 가동시켜 배출안내구(361)의 내부기압을 감압 및/또는 진공시킨 다음 밸브구동부(21)를 이용하여 배출밸브(20)를 개방시키면 혼합실(19)의 혼합 분체(1b)가 감압 및/또는 진공에 의해 쏟아져 내리면서 분진(1c) 발생없이 톤백(72)내부로 전량 투입되면 이송대차(45)를 이용하여 후공정으로 이동 및 운반한 다음 가공 및/또는 제품화하게 된다.

본 발명은 호퍼스케일 또는 호퍼(2)로부터 배출되는 분체(1)를 혼합기(3)로 이송할 때 전혀 비산하거나 손실되지 않으면서 전량 이송되므로 분체의 혼합 조성비의 변동이 없어 품질불량이 방지되며, 아울러 주변 오염이 방지되고 작업자의 호흡기로 침투하지 않아 환경친화적인 분체 이송이 이루어지는 장점이 있다.

본 발명은 진공펌프(70)를 이용하여 배출안내구(50)(361)의 내부를 감압하거나 진공상태로 유지한 상태에서 혼합 분체(2b)를 배출하므로 저항이나 스트레스 없이 기압차에 의해 자연스럽게 수납실(32)로 이동 배출되므로, 혼합 분체(1b)가 주변이나 작업 공간으로 비산하는 현상과 유실이 방지되고, 작업자의 위생 안전이 확보되며, 혼합 분체(1b)에 기계적인 스트레스를 가하는 현상없이 전량의 분체가 배출되는 효과가 있다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

(1b)(1d)--혼합 분체 (2)--호퍼(또는 호퍼스케일)
(3)--혼합기 (4)--운반용기
(5)--배출관 (6)--개폐밸브
(7)(21)(35)--밸브구동부 (15)--플랜지
(19)--혼합실 (20)--배출밸브
(22)(44)--링형 패킹 (37)--지지관
(38)--밀폐관 (38a)--연결관
(38b)--흡기밸브 (41)(54)--오링
(39)(40)(51)(52)--승강실린더 (43)--플랜지
(45)--이송대차 (46)--집진커버
(48)--집진설비 (50)(361)--배출안내구
(53)--토출관 (69)--흡기관
(55)(56)--축핀 (57)(58)--도어
(59)(60)--경사면 (61)(62)--V형 지지부
(63)--스프링 (70)--진공펌프
(71)--걸림테 (72)--톤백
(73)--밴딩수단

Claims (3)

1. 적어도 하나 이상의 혼합 대상 분체가 계량 투입되는 호퍼;
   호퍼 하부에 설치되고 호퍼로부터 낙하 배출되는 적어도 하나 이상의 분체를 받아 균질하게 혼합하는 혼합기;
   혼합기 하부에 설치되고 혼합 분체의 배출을 안내하는 배출안내구; 를 포함하되,
   상기 배출안내구는,
   원통형 지지관(37)의 내주연에 설치되고 승강실린더(39)(40)에 의해 상승 및 하강하는 밀폐관(38);
   지지관(37)과 밀폐관(38) 사이에 설치되어 기밀을 유지하는 오링(41);
   밀폐관(38)의 상단부에 바깥방향으로 돌출되고 중앙에 통공이 형성되는 원형 플랜지(43);
   원형 플랜지(43)의 상부면에 고정되는 링형 패킹(44);
   밀폐관(38)의 상부 일측에 바깥 방향으로 돌출되는 연결관(38a);
   연결관(38a)에 연결되고 흡기밸브(38b)를 갖는 흡기관(69) 및 진공펌프(70);
   지지관(37)의 하단 외주연에 돌출 형성되고 톤백(72)의 상부가 걸림되는 복수의 걸림테(71);
   를 포함하는 혼합 분체 배출시스템.
2. 청구항 1에 있어서;
   상기 톤백(72) 상부에 구비되는 밴딩수단;
   을 더 포함하는 혼합 분체 배출시스템.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
   상기 분체는 분말, 미세분말, 콜로이드, 미분, 보통 분체, 조분, 입체 중 어느 하나임을 특징으로 하는 혼합 분체 배출시스템.

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