KR20030085234A - 합성수지 원료 배합기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지 원료 혼합용 배합기에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 교반스크류의 구조를 개량하므로써 교반기능을 월등히 향상시키고자 하는데 있으며, 또 한편으로는 투입구의 안쪽에 설치하는 방어판의 구조를 개량하므로써, 이미 투입된 원료의 하중이 투입구쪽에 작용하지 않도록 하여 재차 투입하기가 용이하도록 하는 것은 물론, 투입되는 합성수지 원료 알갱이가 스크류에 의해 밖으로 튀어 나오지 않도록 하고자 하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 사람이 출입할 수 있는 별도의 출입도어를 구비하여 내부 청소 및 유지 보수가 간편하도록 하고자 하는데 있으며, 다른 한편으로는 배출구의 구동기구를 설치하여 배합된 원료를 효과적으로 배출 시킬 수 있도록 하고자 하는데 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 하반부에 구비된 복수의 지지다리(101)와, 하단 일측에 마련한 투입구(120)와, 그 타측에 마련한 배출구(130)를 가진 배합용기(102), 상기한 배합용기의 원추형 바닥면(103)과 상판(104)의 중앙에 설치된 상, 하 베어링(116)(117)으로써 지지된 축봉(111)의 교반스크류(110), 상기 축봉(111)의 상단에 연결된 풀리(114)를 벨트(113)로써 구동시킬 수 있도록 원동풀리(112)를 가진는 모터(115)로 이루어진 합성수지 원료 배합기에 있어서, 상기한 축봉(111)의 교반스크류(110)는 전체 높이를 약 3등분하되, 하측 1/3의 구간은 스크류의 직경을 비교적 크게 한 제1교반부(110a)로 하고, 상측 2/3의 구간은 스크류의 직경을 비교적 작게 한 제2교반부(110b)로 하며, 상기한 투입구(120)는 그 안쪽으로 방어판(121)을 형성하되, 그 끝단이 상기 교반스크류(110)에 근접하면서 수직부(122)를 가지는 것으로 하고, 상기한 배합용기(102)의 배면측에 작업자가 출입할 수 있는 출입구(140)를 형성한 후, 경첩(142)과, 잠금기구(143)를 부착한 출입도어(141)를 구비하며, 상기한 배출구(130)는 U자형 안내구(131)와, 그 안내구의 양쪽 내면에 부착한 안내 레일(132)과, 이 안내 레일(132)을 따라 형성된 안내홈(133)에 배출도어(134)을 슬라이딩시켜 개폐하도록 하되, 그 배출도어(134)의 표면에 수직의 랙 기어(135)를 부착하고, 상기 안내구(131)에는 축봉(137)에 축착된 피니언(136)을 설치하여 축봉(137)의 손잡이(138)를 돌렸을 때, 상기 피니언(136)이 랙 기어(135)와 치합하여 배출도어(134)를 승강 개폐할 수 있도록 하는 것이 특징이다.

Description

합성수지 원료 배합기{AGITATOR FOR PLASTIC MATERIELS}

본 발명은 합성수지 원료 혼합용 배합기에 대한 것으로, 더 상세하게는 교반기능을 향상시키기 위하여 교반스크류를 개량하고, 투입되는 원료가 튀어 나오지 않고, 이미 투입된 원료의 무게를 받쳐 줄 수 있도록 방어판을 부착하며, 내부 청소가 용이하도록 출입도어를 구비하고, 배합된 원료를 배출하기에 편리하도록 배출구 구동기구를 구비하는데 특징이 있는 것이다.

일반적으로 합성수지 원료라 하면 비닐수지, 폴리에틸렌, 폴리플로필렌, 폴리스틸렌, 폴리에스테르 등이 있는데 이들은 대부분 작은 알갱이(예컨대 깨알, 콩알 정도의 크기)로 1차 생산되어 있는 것이 보통이다.

그리고 이와 같은 합성수지 원료를 사출성형, 몰딩성형 등의 제작방법으로써 각종 부품 또는 제품을 제작하고자 할 때는 상기한 각각의 원료들이 갖는 본질적인 특성과 만들어 내고자 하는 색상 등을 감안하여 2가지 이상의 여러 가지 원료를 배합하는 과정을 거치게 된다.

이와 같이 합성수지 원료를 배합하고자 할 때 사용하는 것이 합성수지용 원료 배합기이며, 종래의 배합기를 도 1에서 볼 수 있다.

종래에 널리 사용되는 도 1의 배합기(1)는 내부로 합성수지 원료의 수납공간이 형성되고 일측으로 합성수지 원료의 투입구(16)가 형성된 교반용기(10), 그리고 이 교반용기(10)내의 수납공간에 상, 하단부가 베어링 결합되어 회전 작동되는 축봉(11)의 교반스크류(12), 상기한 교반스크류(12)의 일단에 벨트(13)로 구동모터(14)의 동력을 전달하는 구동수단(15)을 구비하고 있는 것이었다.

이와 같은 종래의 배합기는 배합기(1)의 구성 요소인 교반용기(10)의 일측으로 형성된 투입구(16)로 필요한 합성수지 원료를 각각 공급시키면서, 전원에 의해 구동모터(14)를 가동시키게 되면, 그 구동모터(14)는 벨트(13)에 의해 교반스크류(12)를 회전시키게 된다.

따라서 합성수지 원료는 교반용기(10)의 수납공간에서 골고루 배합하게 되는데, 합성수지 원료는 수납공간의 아래에 위치된 상태로 있다가, 교반스크류(12)를 따라 상부로 이송되고, 이와 같이 합성수지 원료가 상부로 이송하는 과정에서 일정 시점이 되면, 합성수지 원료는 자중에 의해 다시 아래 방향으로 낙하되며 이와 같은 과정을 반복하면서 원료가 배합된다.

그러나 상기와 같은 종래의 배합기는 다음과 같은 다수의 미비점이 지적되어 사용상의 불편이 따르고, 생산성이 떨어지며, 안전사고의 위험성이 있고, 청소 등의 유지 보수작업이 번거로웠었다.

첫째, 상기 교반스크류(12)는 축봉(11)의 외주면으로 형성된 채 동일 직경경으로 길게 형성하여 구성한 것이기 때문에 스크류(12)에 의해 상승되었다가 낙하되는 합성수지 원료와 교반용기(10)의 투입구(16)를 통해 공급되는 합성수지 원료는 서로의 알갱이가 부딪히게 된다.

교반스크류(12)의 하반부에서는 자유 낙하되는 합성수지 원료의 압력과 투입되는 합성수지 원료의 압력이 공존하기 때문에 결과적으로는 합성수지 원료가 투입구(16)에 제대로 공급되지 못하고 역으로 배출되거나, 합성수지 원료의 배합효율이 떨어지는 문제점이 발생하는 실정이며, 이는 교반스크류의 직경이 상, 하 동일하기 때문에 극복하기 어려운 문제점이다.

둘째, 합성수지 원료를 공급하는 투입구(16)의 방어판(16a)의 구조가 비교적 작기 때문에 이미 투입되어 교반되고 있는 원료의 무게가 투입구 주변에도 작용한다. 따라서 이미 투입된 원료의 무게 때문에 투입구로 재차 원료를 투입하기가 어려우며, 회전하는 스크류(12)에 의해 원심력을 가진 원료 알갱이들이 투입구로 튀어 나오는 일이 많다.

셋째, 교반용기의 내부로 들어갈 수 있는 도어가 없기 때문에 내부 청소가거의 불가능하여 장기간 사용할 경우 교반효율이 떨어지는 단점이 있다.

넷째, 배합이 완료된 합성수지 원료를 배출할 때는 배출구(17)를 개방하여 배출하게 되는데, 종래의 개폐도어(17a)는 교반용기(10)의 U자형 안내구(17b)와 안내레일(10a) 사이에 형성된 안내홈(10b)으로 끼워 승강 작동되기 때문에 교반용기(10)의 배출구(17)로 배출되는 합성수지 원료 알갱이가 안내홈(10b)에 끼이는 경우가 많고, 이와 같이 끼었을 경우, 인력으로 조작되지 않기 때문에 망치 등의 다른 도구로써 타격하여 힘들게 개폐 해야 하는 폐단이 있으며, 이에 따른 개폐도어(17a)의 파손도 큰 문제점이었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점들을 해결 보완하기 위해 안출한 것이며, 발명의 주된 목적은 교반스크류의 구조를 개량하므로써, 이미 투입된 원료의 하중이 투입구쪽에 작용하지 않도록 하여 재차 투입하기가 용이하도록 하는 것은 물론, 투입되는 합성수지 원료 알갱이가 스크류에 의해 밖으로 튀어 나오지 않도록 하고자 하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 사람이 출입할 수 있는 별도의 출입도어를 구비하여 내부 청소 및 유지 보수가 간편하도록 하고자 하는데 있으며, 다른 한편으로는 배출구의 구동기구를 설치하여 배합된 원료를 효과적으로 배출 시킬 수 있도록 하고자 하는데 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 하반부에 구비된 복수의 지지다리와, 하단 일측에 마련한 투입구와, 그 타측에 마련한 배출구를 가진 배합용기, 상기한 배합용기의 원추형 바닥면과 상판의 중앙에 설치된 상, 하 베어링으로써 지지된 축봉의 교반스크류, 상기 축봉의 상단에 연결된 풀리를 벨트로써 구동시킬 수 있도록 원동풀리를 가진는 모터로 이루어진 합성수지 원료 배합기에 있어서, 상기한 축봉의 교반스크류는 전체 높이의 하측 1/3의 구간은 스크류의 직경을 비교적 크게 한 제1교반부로 하고, 상측 2/3의 구간은 스크류의 직경을 비교적 작게 한 제2교반부로 하며, 상기한 투입구는 그 안쪽으로 방어판을 형성하되, 그 끝단이 상기 교반스크류에 근접하면서 수직부를 가지는 것으로 하고, 상기한 배합용기의 배면측에 작업자가 출입할 수 있는 출입구를 형성한 후, 경첩과, 잠금기구를 부착한 출입도어를 구비하며, 상기한 배출구는 U자형 안내구와, 그 안내구의 양쪽 내면에 부착한 안내 레일과, 이 안내 레일을 따라 형성된 안내홈에 배출도어을 슬라이딩시켜 개폐하도록 하되, 그 배출도어의 표면에 수직의 랙 기어를 부착하고, 상기 안내구에는 축봉에 축착된 피니언을 설치하여 축봉의 손잡이를 돌렸을 때, 상기 피니언이 랙 기어와 치합하여 배출도어를 승강 개폐할 수 있도록 하여 구성하는 것이다.

도 1은 종래의 배합기를 보인 단면도

도 2는 종래의 배출구 구조를 보인 부분 사시도

도 3은 본 발명의 배합기를 보인 사시도

도 4는 본 발명의 배합기를 보인 단면도

도 5는 본 발명의 교반스크류를 보인 정면도

도 6은 본 발명의 배출구 구성을 보인 분해 사시도

도 7은 본 발명의 배출구의 다른 구성을 보인 정면도

도 8은 본 발명의 출입구 구성을 보인 일부 사시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

100 : 배합기101 : 지지다리

102 : 배합용기110 : 교반스크류

111 : 축봉112 : 원동풀리

113 : 벨트114 : 풀리

115 : 모터116,117 : 베어링

120 : 투입구121 : 방어판

122 : 수직부130 : 배출구

131 : 안내구132 : 안내레일

133 : 안내홈134 : 배출도어

135 : 랙 기어136 : 피니언

137 : 축봉138 : 손잡이

139 : 공압실린더140 : 출입구

141 : 출입도어142 : 경첩

143 : 잠금기구

이하 본 발명의 상세한 구성을 첨부 도면에 따라 설명한다.

도 3은 본 발명의 배합기(100) 전체 구성을 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 내부 구조를 보인 단면도이다.

상기 도면에서 보듯이 배합기의 전체적인 구성은 하반부에 구비된 복수의 지지다리(101)와, 하단 일측에 마련한 투입구(120)와, 그 타측에 마련한 배출구(130)를 가진 배합용기(102), 상기한 배합용기의 원추형 바닥면(103)과 상판(104)의 중앙에 설치된 상, 하 베어링(116)(117)으로써 지지된 축봉(111)의 교반스크류(110), 상기 축봉(111)의 상단에 연결된 풀리(114)를 벨트(113)로써 구동시킬 수 있도록 원동풀리(112)를 가진는 모터(115)로 이루어 진다.

이때, 본 발명에서는 교반스크류(110)와, 투입구(120)와, 배출구(130)를 개량하고, 출입구(140)를 새로 형성한 것이 큰 특징이다.

상기한 축봉(111)의 교반스크류(110)는 도 5에서 보는 바와 같이 전체 높이를 약 3등분하되, 하측 1/3의 구간은 스크류의 직경을 비교적 크게 한 제1교반부(110a)로 하고, 상측 2/3의 구간은 스크류의 직경을 비교적 작게 한 제2교반부(110b)로 하는 것이다.

상기한 투입구(120)는 도 4에서 보듯이 그 안쪽으로 방어판(121)을 형성하되, 그 끝단이 상기 교반스크류(110)에 근접하면서 수직부(122)를 가지는 것으로 하는 것이며, 이때의 수직부(122)는 교반스크류(110)에 근접하는 형태이므로 오목한 호형을 이루고 있게 된다.

상기한 배출구(130)는 도 6에서 보듯이 도 U자형 안내구(131)와, 그 안내구의 양쪽 내면에 부착한 안내 레일(132)과, 이 안내 레일(132)을 따라 형성된 안내홈(133)에 배출도어(134)을 슬라이딩시켜 개폐하도록 하되, 그 배출도어(134)의 표면에 수직의 랙 기어(135)를 부착하고, 상기 안내구(131)에는 축봉(137)에 축착된 피니언(136)을 설치하여 축봉(137)의 손잡이(138)를 돌렸을 때, 상기 피니언(136)이 랙 기어(135)와 치합하여 배출도어(134)를 승강 개폐할 수 있도록 하는 것이다.

한편, 본 발명의 배출도어(134)는 도 7에서 보는 바와 같이 달리 실시할 수도 있다. 즉, 배출도어(134)를 안내 레일(132)로 이루어진 안내홈(133)을 따라 승강할 수 있도록 하되, 승강 수단으로 유압 또는 공압실린더(139)를 사용하여 작동시키는 것이다.

또한 출입구(140)는 도 8에서 보는 바와 같이 상기한 배합용기(102)의 배면측에 작업자가 출입할 수 있는 크기로 형성하되, 경첩(142)과, 잠금기구(143)를 출입도어(141)에 부착하여 개폐하고 잠글 수 있도록 한 것이다.

도면중 미설명 부호 138a는 배출도어용 스토퍼 핀, 134a는 간격유지부재이다.

다음은 본 발명의 사용상태를 설명한다.

먼저, 작업자가 전원을 ON시켜 배합기(100)의 모터(115)를 작동시키게 되면, 그 모터(115)의 원동풀리(112)와 벨트(113)로써 연결된 풀리(114)가 회전하고, 풀리가 축착된 축봉(111)은 베어링(116)(117)에 지지된 채 회전하며, 따라서 교반스크류(110)도 회전하게 되는 것이다.

이 상태에서, 투입구(120)로 합성수지 원료인 비닐수지, 폴리에틸렌, 폴리플로필렌이나 그밖의 안료 등을 투입하게 되면, 이렇게 투입된 합성수지 원료는 일차적으로 교반스크류(110)의 축봉(111)에 설치된 제1교반부(110a)로써 제2교반부(110b)의 방향으로 이송된다. 이렇게 이송된 합성수지 원료는 상부의 위치에서 다시 자중에 의해 자유 낙하된다.

이때, 자유낙하중인 합성수지 원료는 투입중인 합성수지 원료에 부딪혀 투입을 방해하게 되지만, 본 고안에서와 같이 제1교반부(110a)를 제2교반부(110b)의 반경보다 크게 형성하였기 때문에 자유낙하중인 합성수지 원료의 압력은 일정하지만, 투입중인 합성수지 원료의 압력은 커진 제1교반부(1)의 반경 만큼 상승되는 효과가 발생됨에따라, 교반용기(10)의 투입구(14)를 통한 합성수지 원료의 투입 작업은 방해를 받지않게 되는 것이다.

한편, 투입구(120)의 방어판(121)은 교반스크류(110)에 가까이 근접되어 있기 때문에 회전하는 교반스크류(110)로써 상승했던 합성수지 원료 알갱이가 투입구(120)의 방어판(121) 위로 떨어지기 때문에 투입구로 튕겨 나갈 염려가 없게 되는 것이다.

특히, 본 발명의 방어판(121)은 교반스크류(110) 가까이 근접되어 있고, 비교적 크기 때문에 이미 투입된 원료의 하중을 받쳐 주는 작용을 하며, 이는 투입구 주변의 압력이 크게 작용하지 않기 때문에 재차 원료를 투입하기에 매우 용이한 것이다.

그리고 혼합 작업이 완료된 다음에는 배출구(130)를 개폐하되, 축봉(137)의 손잡이(138)를 돌리면 축봉(137)이 회전하여 그 피니언(136)이 배출도어(134)의 표면에 형성된 수직의 랙 기어(135)를 상승시킬 수 있게 된다.

따라서 작업자는 큰 힘을 들이지 않고도 배출도어(134)를 열 수 있게 되는것이고, 상승된 상태로 배출도어(134)를 정지 시키려면 스토퍼핀(138a)을 손잡이(138)에 형성된 구멍을 통해 끼운 다음 U자형 안내구(131)의 구멍(131a)에 끼워 정지시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 배합용기(102)의 배면측에는 사람이 들어갈 수 있는 크기의 출입구(140)가 마련되어 있기 때문에 그 출입도어(141)를 열고 들어가 청소 및 수리 보수를 할 수 있으며, 교반작업을 할 때는 그 출입도어(141)에 구비된 잠금기구(143)로써 잠그어 둘 수 있는 것이다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 교반 스크류를 직경이 비교적 큰 하측의 제1교반부와 직경이 비교적 작은 상측의 제2교반부로 구성하였기 때문에 교반용기의 내부로 투입된 합성수지 원료가 교반스크류의 제1교반부에 의해 상승되다가 자유 낙하되더라도, 제1교반부가 제 2교반부의 반경에 비해 크게 형성된 공간만큼 투입공간을 확대 함에 따라, 합성수지 원료가 교반용기내에 정상적으로 투입될 수 있는 것이며, 또한 투입구의 방어판도 깊숙히 구성되어 있기 때문에 이미 투입된 원료의 하중을 받쳐 주고, 교반되고 있는 합성수지 원료 알갱이가 투입구로 튀어 나오는 일이 방지되도록 하는 장점이 있다.

또한, 배출도어의 개폐를 위해서 유압 또는 공압실린더를 이용하거나, 랙 기어와 피니언을 구비하고 손잡이로 돌려 승강시키도록 하였기 때문에 배출도어의 개폐 작업이 편리해질 뿐만 아니라, 안내홈으로 합성수지 원료가 끼이지 않게 되어 개폐도어의 작동이 원활해지는 것이다.

그 뿐만 아니라 교반용기의 배면측에 작업자가 출입할 수 있는 출입구를 구비하였기 때문에 청소 및 수리 보수를 간편하게 실시할 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 하반부에 구비된 복수의 지지다리(101)와, 하단 일측에 마련한 투입구(120)와, 그 타측에 마련한 배출구(130)를 가진 배합용기(102), 상기한 배합용기의 원추형 바닥면(103)과 상판(104)의 중앙에 설치된 상, 하 베어링(116)(117)으로써 지지된 축봉(111)의 교반스크류(110), 상기 축봉(111)의 상단에 연결된 풀리(114)를 벨트(113)로써 구동시킬 수 있도록 원동풀리(112)를 가진는 모터(115)로 이루어진 합성수지 원료 배합기에 있어서,

   상기한 축봉(111)의 교반스크류(110)는 전체 높이를 약 3등분하되, 하측 1/3의 구간은 스크류의 직경을 비교적 크게 한 제1교반부(110a)로 하고, 상측 2/3의 구간은 스크류의 직경을 비교적 작게 한 제2교반부(110b)로 하며,

   상기한 투입구(120)는 그 안쪽으로 방어판(121)을 형성하되, 그 끝단이 상기 교반스크류(110)에 근접하면서 수직부(122)를 가지는 것으로 하고,

   상기한 배합용기(102)의 배면측에 작업자가 출입할 수 있는 출입구(140)를 형성한 후, 경첩(142)과, 잠금기구(143)를 부착한 출입도어(141)를 구비하며,

   상기한 배출구(130)는 U자형 안내구(131)와, 그 안내구의 양쪽 내면에 부착한 안내 레일(132)과, 이 안내 레일(132)을 따라 형성된 안내홈(133)에 배출도어(134)을 슬라이딩시켜 개폐하도록 하되, 그 배출도어(134)의 표면에 수직의 랙 기어(135)를 부착하고, 상기 안내구(131)에는 축봉(137)에 축착된 피니언(136)을 설치하여 축봉(137)의 손잡이(138)를 돌렸을 때, 상기 피니언(136)이 랙 기어(135)와 치합하여 배출도어(134)를 승강 개폐할 수 있도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 합성수지 원료 배합기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 배출도어(134)는 그 상측에 설치한 유압 또는 공압실린더(139)를 이용하여 개폐하도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 합성수지 원료 배합기.