KR200332851Y1 - 비드-밀의 분쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 습식 분쇄 분산기 내에서 가공된 일정한 입도의 분말입자를 분리하기 위한 미립자 분리장치에 관한 것으로, 점도 5000CPS 이상의 원료를 분산 및 분쇄하기 위하여 외주면이 다각형으로 형성된 다수의 디스크를 소정의 각도로 회전시키는 상태로 중첩시켜 원료를 이송시킴과 동시에 분산 및 분쇄시킬 수 있는 비드-밀의 분쇄장치에 관한 것이다.

이를 위한 본 고안은, 전기 에너지를 기계 에너지로 변환시켜 주는 모터와 모터의 회전력을 회전로터가 부착된 회전축으로 동력을 전달하는 동력 전달장치와 동력 전달장치의 동력을 전달받아 원료를 분쇄 및 분산시키는 분쇄장치로 마련되는 비드-밀에 있어서, 분쇄장치는, 외형을 형성하는 실린더와, 실린더의 내측으로 연장되는 회전축의 외주면에 장착되어 원료를 분쇄 및 분산시키는 다수의 단위디스크가 연속적으로 결합되어 형성되는 디스크가 고정된 회전로터가 구비되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 고점도의 원료를 각 단위디스크의 모서리에 의해 형성되는 스파이랄 형상의 선회경로를 따라 이동시키면서 분쇄 및 분산시킬 수 있으며, 또한, 회전로터의 디스크를 다수의 단위디스크로 형성함으로써, 고점도의 원료를 분쇄 및 분산시킴에 따라 파손 또는 마모되는 각 단위디스크를 별개로 교체할 수 있어 기기의 유지비 등을 절약할 수 있는 효과가 있다.

또한, 고점도의 원료를 분쇄 및 분산시킬 때 발생하는 열을 원활히 냉각시킬수 있도록 실린더 및 로터의 내부에 실린더 냉각챔버 및 로터 냉각챔버를 형성함으로써, 실린더 및 로터의 냉각 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

비드-밀의 분쇄장치{A bead-mill grinder}

본 고안은 습식 분쇄 분산기 내에서 가공된 일정한 입도의 분말입자를 분리하기 위한 미립자 분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점도 5000CPS 이상의 원료를 분산 및 분쇄하기 위하여 외주면이 다각형으로 형성된 다수의 디스크를 소정의 각도로 회전시키는 상태로 중첩시켜 원료를 이송시킴과 동시에 분산 및 분쇄시킬 수 있는 비드-밀의 분쇄장치에 관한 것이다.

일반적인, 습식 분쇄 분산기는 실린더(cylinder) 내부에 있는 디스크(disk) 또는 핀(pin) 형상의 로터(rotor)가 회전하면 연마액, 연마석, 가공재료 등이 혼합된 유체와 디스크 사이에 전단력이 발생하여 유체의 유동운동이 시작되고 유체 내에 경도와 비중이 큰 연마석과 입도가 큰 재료는 서로 충돌하며 재료의 분쇄 및 분산이 연속적으로 일어나면서 원료의 분쇄 및 분산이 발생하게 된다.

이러한, 습식 분쇄 분산기는 통상적으로 로터에 다수의 스파이크가 형성된 디스크 또는 다수의 핀이 규칙적으로 형성되어 있는 것으로, 5000CPS 이상의 점도를 갖는 고점도의 반죽 또는 잉크와 같은 원료를 분쇄 및 분산시킬 때에는 디스크와 디스크 사이 또는 핀과 핀사이에 원료가 고립되어 원료의 이동이 원활하지 않아 기기에 과부하가 생기는 문제점이 있다.

이에 따라, 플래니터리 믹서(planetary mixer) 등으로 미리 혼합 및 분쇄한 후 롤 밀(roll mill) 등을 이용하여 원료를 분쇄 및 분산시키는 작업을 진행하였으나, 플래니터리 믹서 및 롤 밀을 이용하여 고점도의 원료를 분쇄 및 분산시키는 작업은 그 작업 공정이나, 작업 시간에 비하여 그 생산효율이 매우 나쁘며, 연속적인 작업을 위하여 다수의 롤 밀이 필요함으로 설비비에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 고점도의 원료를 분쇄 및 분산시키기 위하여 외주면이 다각형으로 형성된 다수의 디스크를 소정의 각도로 회전시키면서 결합시켜 각 디스크의 모서리에 의해 고점도의 원료가 이동되면서 분쇄 및 분산되도록 구성된 비드-밀의 분쇄장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 고점도의 원료를 분쇄 및 분산시킬 때 발생하는 열을 원활히 냉각시킬 수 있도록 실린더 및 로터의 내부로 냉각수를 순화시켜 실린더 및 로터의 냉각 효율을 높일 수 있는 비드-밀의 분쇄장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 비드-밀의 구성을 나타낸 간략도.

도 2는 본 고안에 따른 비드-밀의 분쇄장치를 나타낸 단면도.

도 3은 본 고안의 주요부인 분쇄디스크를 나타낸 사시도.

도 4는 본 고안의 주요부인 분쇄디스크의 결합상태를 나타낸 분해사시도.

도 5는 본 고안에 따른 비드-밀의 분쇄장치의 작동에 따른 고점도 원료의 이동을 나타낸 작동 상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 모터 20 : 회전축

22 : 냉각수 공급관 24 : 공급로

26 : 냉각수 회수관 28 : 회수로

30 : 동력전달장치 40 : 분쇄장치

50 : 실린더 52 : 실린더 냉각챔버

54 : 공급포트 56 : 배출포트

60 : 회전로터 61 : 로터 냉각챔버

62 : 디스크 63 : 단위디스크

64 : 고정디스크 65 : 체결공

66 : 절단면 67 : 분쇄디스크

68 : 결합공 69 : 분쇄절단면

70 : 배출장치

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 비드-밀의 분쇄장치는,

전기 에너지를 기계 에너지로 변환시켜 주는 모터와 모터의 회전력을 회전로터가 부착된 회전축으로 동력을 전달하는 동력 전달장치와 상기 동력 전달장치의 동력을 전달받아 원료를 분쇄 및 분산시키는 분쇄장치로 마련되는 비드-밀에 있어서, 상기 분쇄장치는, 외형을 형성하는 실린더와, 상기 실린더의 내측으로 연장되는 상기 회전축의 외주면에 장착되어 원료를 분쇄 및 분산시키는 다수의 단위디스크가 연속적으로 결합되어 형성되는 디스크가 고정된 회전로터가 구비되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 디스크는, 상기 회전로터의 외주면에 고정되는 고정디스크와, 상기 고정디스크의 외측에 고정되어 원료를 이송함과 동시에 분쇄 및 분산시키는 분쇄디스크로 구성된 다수의 단위디스크가 소정 각도씩 회전되어 결합되어 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정디스크는, 중앙부에 상기 회전로터의 외주면 형상에 대응되는 형상으로 체결공이 형성되고, 외주면은 다각형상으로 형성되는 다수의 절단면이 형성되며, 상기 분쇄 디스크는, 중앙부에 상기 고정디스크의 외주면에 다각형상으로 형성되는 다수의 절단면에 대응되는 형상으로 결합공이 형성되며, 외주면은 상기 실린더 내의 원료를 분쇄 및 분산시키기 위하여 다수의 분쇄절단면이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실린더의 외측에는 스파이랄 형상의 실린더 냉각챔버가 마련되고, 상기 실린더 냉각챔버의 일측과 타측에는 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 고급포트와, 상기 실린더를 냉각시킨 냉각수를 배출하기 위한 냉각수 배출포트가 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전로터의 내측에는 냉각수가 충전되는 로터 냉각챔버가 형성되고, 상기 회전축의 중심부에는 상기 로터 냉각챔버로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급관과, 상기 로터 냉각챔버에 잔류되어 상기 회전로터를 냉각시킨 냉각수를 회수하기 위한 냉각수 회수관이 형성되며, 상기 냉각수 공급관의 일측 단부에는 냉각수 공급관과 상기 로터 냉각챔버를 연결하는 공급로가 형성되고, 상기 로터 냉각챔버의 타측 상기 회전축에는 상기 로터 냉각챔버와 상기 냉각수 회수관을 연결하는 회수로가 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 비드-밀의 분쇄장치를 상세히 설명한다.

본 고안을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 본 고안의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 비드-밀의 구성을 나타낸 간략도이다.

도시한 바와 같이 본 고안에 따른 비드-밀은, 전기 에너지를 기계 에너지로 변환시켜 주는 모터(10)와 모터(10)의 회전력을 회전로터(60)가 부착된 회전축(20)으로 동력을 전달하는 동력 전달장치(30)와 상기 동력 전달장치(30)의 동력을 전달받아 원료를 분쇄 및 분산시키는 분쇄장치(40)가 마련된다.

도 2는 본 고안에 따른 비드-밀의 분쇄장치를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 고안의 주요부인 분쇄디스크를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 고안의 주요부인 분쇄디스크의 결합상태를 나타낸 분해사시도이다.

상기 분쇄장치(40)는, 외형을 형성하는 실린더(50)와, 상기 실린더(50)의 내측으로 연장되는 상기 회전축(20)의 외주면에 장착되어 원료를 분쇄 및 분산시키는 다수의 디스크(62)가 고정된 회전로터(60)와, 상기 분쇄장치(40)의 일측에 마련되어 상기 회전로터(60)에 의해 분쇄 및 분산되는 원료를 배출하는 배출장치(70)가 마련된다.

여기서, 상기 실린더(50)의 외측에는 상기 회전로터(60)가 회전되면서 상기 실린더(50) 내에서 원료를 분쇄 또는 분산시킬 때 발생하는 마찰열을 냉각시키기 위한 냉각수가 충전되는 스파이랄 형태의 실린더 냉각챔버(52)가 마련되고, 상기 실린더 냉각챔버(52)의 일측과 타측에는 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급포트(54)와, 상기 실린더(50)를 냉각시킨 냉각수를 배출하기 위한 냉각수 배출포트(56)가 마련된다.

그리고, 상기 회전로터(60)의 내측에는 상기 회전로터(60)가 상기 실린더(50) 내에서 원료를 분쇄 또는 분산시킬 때 발생하는 열을 냉각시키기 위한 냉각수가 충전되는 로터 냉각챔버(61)가 형성되고, 상기 회전축(20)의 중심부에는 상기 로터 냉각챔버(61)로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급관(22)과, 상기 로터 냉각챔버(61)에 잔류되어 상기 회전로터(60)를 냉각시킨 냉각수를 회수하기 위한 냉각수 회수관(26)이 형성되며, 상기 냉각수 공급관(22)의 일측 단부에는 냉각수 공급관(22)과 상기 로터 냉각챔버(61)를 연결하는 공급로(24)가 형성되고, 상기 로터 냉각챔버(61)의 타측 상기 회전축(20)에는 상기 로터 냉각챔버(61)와 상기 냉각수 회수관(26)을 연결하는 회수로(28)가 형성된다.

또한, 상기 로터 냉각챔버(61)의 외면에 고정되어 상기 실린더(50)로 공급되는 원료를 분쇄 및 분산시키는 상기 디스크(62)는, 상기 로터 냉각챔버(61)의 외주면에 고정되는 고정디스크(64)와, 상기 고정디스크(64)의 외측에 고정되어 원료를 이송함과 동시에 분쇄 및 분산시키는 분쇄디스크(67)로 구성된 다수의 단위디스크(63)가 결합되어 형성된다.

여기서, 상기 고정디스크(64)는, 상기 로터 냉각챔버(61)의 외주면 형상에 대응되는 형상으로 체결공(65)이 형성되고, 외주면은 상기 분쇄디스크(67)와 결합되었을 때 상기 분쇄디스크(67)가 회전되는 것을 방지하기 위하여 다각형상으로 형성되는 다수의 절단면(66)이 형성되며, 그리고, 상기 분쇄 디스크(62)는, 중앙부에 상기 고정디스크(64)의 외주면에 다각형상으로 형성되는 다수의 절단면(66)에 대응되는 형상으로 결합공(68)이 형성되며, 외주면은 상기 실린더 내의 원료를 분쇄 및 분산시키기 위하여 다수의 분쇄절단면(69)이 형성되어 단위디스크(63)를 형성한다.

이러한, 단위디스크(63)는 상기 로터 냉각챔버(61)의 외주면에 다수의 단위디스크(63)가 소정 각도씩 회전되어 삽입 고정되며, 소정 각도로 회전되면서 고정된 상기 단위 디스크(62)의 외주면에 형성된 상기 분쇄절단면(69)에 의해 원료의 이동경로가 형성되어 원료가 이동되며, 각 분쇄절단면(69)에 의해 형성된 모서리에의해 원료의 분쇄 및 분산이 진행된다.

이에 따라, 본 고안에 따른 비드-밀의 분쇄장치의 작동을 실시예를 통하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 고안에 따른 비드-밀의 분쇄장치의 작동에 따른 원료의 이동을 나타낸 작동 상태도이다.

상술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 비드-밀의 분쇄장치는, 상기 회전로터(60)가 회전됨에 따라 상기 실린더(50)의 내부에 충전된 원료가 분쇄 및 분산되어 진다.

여기서, 상기 회전로터(60)의 외주면에 마련된 상기 디스크(62)는 다수의 상기 단위디스크(63)들이 상기 로터 냉각챔버(61)의 외주면에 소정각도로 회전되면서 고정되어, 각 단위디스크(63)의 외주면에 형성된 분쇄절단면(69)들이 상기 회전로터(60)의 외주면을 따라 스파이랄 형상의 선회경로를 형성하여 공급되는 원료가 상기 스파이랄 형상의 선회경로를 따라 이동되면서 분쇄 및 분산이 진행된다.

또한, 상기 실린더(50)에서 발생되는 열은 상기 실린더(50)의 외면에 형성된 스파이랄 형상의 상기 실린더 냉각챔버(52)로 냉각수 공급포트(54)를 통하여 냉각수가 공급되어 상기 실린더(50)에서 발생하는 열을 냉각시키고, 상기 실린더(50)를 냉각시킨 냉각수는 상기 냉각수 배출포트(56)를 통하여 상기 실린더 냉각챔버(52)의 외부로 배출된다.

그리고, 상기 회전로터(60)에서 발생되는 열은 상기 회전축(20)에 형성된 냉각수 공급관(22)을 통하여 공급되는 냉각수가 상기 공급로(24)를 통하여 상기 회전로터(60)의 상기 로터 냉각챔버(61)로 유입되어 상기 회전로터(60)를 냉각시키고, 상기 회전로터(60)를 냉각시킨 냉각수는 상기 회수로(28)를 통하여 상기 냉각수 회수관(26)으로 이동되어 상기 회전로터(60)의 외부로 배출된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 고안이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 고안의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 고안을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 고안의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 고안의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따른 비드-밀의 분쇄장치는 회전로터의 외주면에 다각형으로 형성된 다수의 단위디스크를 소정의 각도로 회전시키면서 결합시켜 디스크를 형성함으로써, 고점도의 원료를 각 단위디스크의 모서리에 의해 형성되는 스파이랄 형상의 선회경로를 따라 이동시키면서 분쇄 및 분산시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 회전로터의 디스크를 다수의 단위디스크로 형성함으로써, 고점도의 원료를 분쇄 및 분산시킴에 따라 파손 또는 마모되는 각 단위디스크를 별개로 교체할 수 있어 기기의 유지비 등을 절약할 수 있는 효과가 있다.

또한, 고점도의 원료를 분쇄 및 분산시킬 때 발생하는 열을 원활히 냉각시킬수 있도록 실린더 및 로터의 내부에 실린더 냉각챔버 및 로터 냉각챔버를 형성함으로써, 실린더 및 로터의 냉각 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 전기 에너지를 기계 에너지로 변환시켜 주는 모터와 모터의 회전력을 회전로터가 부착된 회전축으로 동력을 전달하는 동력 전달장치와 상기 동력 전달장치의 동력을 전달받아 원료를 분쇄 및 분산시키는 분쇄장치로 마련되는 비드-밀에 있어서,

   상기 분쇄장치는, 외형을 형성하는 실린더와, 상기 실린더의 내측으로 연장되는 상기 회전축의 외주면에 장착되어 원료를 분쇄 및 분산시키는 다수의 단위디스크가 연속적으로 결합되어 형성되는 디스크가 고정된 회전로터가 구비되는 것을 특징으로 하는 비드-밀의 분쇄장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 디스크는,

   상기 회전로터의 외주면에 고정되는 고정디스크와, 상기 고정디스크의 외측에 고정되어 원료를 이송함과 동시에 분쇄 및 분산시키는 분쇄디스크로 구성된 다수의 단위디스크가 소정 각도씩 회전되어 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 비드-밀의 분쇄장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 고정디스크는, 중앙부에 상기 회전로터의 외주면 형상에 대응되는 형상으로 체결공이 형성되고, 외주면은 다각형상으로 형성되는 다수의 절단면이 형성되며,

   상기 분쇄 디스크는, 중앙부에 상기 고정디스크의 외주면에 다각형상으로 형성되는 다수의 절단면에 대응되는 형상으로 결합공이 형성되며, 외주면은 상기 실린더 내의 원료를 분쇄 및 분산시키기 위하여 다수의 분쇄절단면이 형성되는 것을 특징으로 하는 비드-밀의 분쇄장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 실린더의 외측에는 스파이랄 형상의 실린더 냉각챔버가 마련되고, 상기 실린더 냉각챔버의 일측과 타측에는 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급포트와, 상기 실린더를 냉각시킨 냉각수를 배출하기 위한 냉각수 배출포트가 마련되는 것을 특징으로 하는 비드-밀의 분쇄장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 회전로터의 내측에는 냉각수가 충전되는 로터 냉각챔버가 형성되고, 상기 회전축의 중심부에는 상기 로터 냉각챔버로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급관과, 상기 로터 냉각챔버에 잔류되어 상기 회전로터를 냉각시킨 냉각수를 회수하기위한 냉각수 회수관이 형성되며, 상기 냉각수 공급관의 일측 단부에는 냉각수 공급관과 상기 로터 냉각챔버를 연결하는 공급로가 형성되고, 상기 로터 냉각챔버의 타측 상기 회전축에는 상기 로터 냉각챔버와 상기 냉각수 회수관을 연결하는 회수로가 형성되는 것을 특징으로 하는 비드-밀의 분쇄장치.