KR200384712Y1 - 분입체 정량 스크류 피더 - Google Patents

Abstract

본 고안은 분입체 정량 스크류 피더에 관한 것으로, 일단에 분입체 배출구가 형성되고 타단에는 분입체 투입구가 형성된 케이스의 내부에 설치되며, 회전축 외주면에 형성된 연속적인 나선형 브레이드에 의하여 분말 또는 입자를 상기 분입체 투입구로 부터 분입체 배출구로 일정량씩 이송할 수 있는 계량스크류를 갖는 스크류 피더에 있어서, 상기 케이스의 분입체 배출구 직전에 위치하는 회전축의 외주면에는 상기 연속적인 나선형 브레이드와 분리된 다수의 분할 날개를 구비하여 상기 분입체 배출구 직전까지 이송되어 온 뭉쳐진 분말 또는 입자를 균일한 밀도가 되게 휘저어 주는 것을 특징으로 하며, 분입체 투입구로 부터 분입체 배출구 까지 계량스크류에 의하여 이송되어 온 분입체가 배출구로 투하되기 직전에 입자 단위로 풀어 헤쳐져 균일한 밀도가 유지되므로, 덩어리 채로 투하되는 일 없이, 매 배출시 마다 동일한 량의 분입체가 배출되는 효과가 있다.

Description

분입체 정량 스크류 피더{SCREW FEEDER CAPABLE OF FEEDING FIXED QUANTITY OF POWDER OR PARTICLES}

본 고안은 분말 또는 입자(이하, 이를 "분입체"라고도 함)를 일정량씩 포장하거나 일정비율로 혼합하는데 사용하는 정량 피더에 관한 것으로, 더 상세하게는 회전축 외주면에 형성된 연속적인 나선형 브레이드에 의하여 분말 또는 입자를 이송할 수 있는 계량스크류를 수평으로 길게 펼쳐진 케이스 내에 구비하여 계량스크류의 회전에 따라 분말 또는 입자를 일정량씩 이송 및 배출할 수 있는 정량 스크류 피더에 관한 것이다.

일반적으로 정량 스크류 피더는 분입체를 호퍼에 공급하고, 호퍼에 공급된 분입체는 케이스 상부의 분입체 투입구에 투입된 후, 케이스 내부에서 계량스크류의 브레이드에 의하여 이송된 후 분입체 투입구 반대측에 구비된 분입체 배출구를 통하여 자유 낙하 방식으로 배출된다.

분입체가 정량 피딩이 되기 위해서는 이러한 분입체의 공급, 투입, 이송 및 배출 과정에서 분입체가 부분적으로 뭉쳐서 덩어리 지지 않고 전체적으로 균일한 밀도를 유지하여야 한다. 스크류 타입 피더는 계량스크류를 모터에 의하여 일정한 회전수 만큼을 회전시켜 그 회전수에 대응하는 양을 배출하도록 구성되어 있으나, 동일한 회전수에 대하여도 분입체가 공급, 투입, 이송 및 배출과정에서 균일한 밀도 상태를 유지하지 못한다면 정량 피딩이 이루어 질 수 없기 때문이다.

분입체가 부분적으로 뭉쳐지거나 분균일해지는 주된 원인은 호퍼 하부에서 분립체의 자중에 의하여 뭉쳐지거나, 계량스크류의 브레이드에 의하여 압송(壓送)되어 가는 과정에서 부분적으로 뭉쳐지는데 서 찾을 수 있다. 즉, 종래 스크류 피더는 케이스 일단의 상부에 분입체 투입구를 구비하여 분입체를 투입할 수 있게 하고, 투입구 상부에는 분입체를 공급하기 위한 호퍼를 구비하는데, 호퍼에 공급된 분입체는 분입체의 하중에 의하여 호퍼 하부로 갈수록 분입체가 뭉쳐져 그 밀도가 커지게 되고, 밀도가 커지는 정도도 전체적으로 균일하지 않고 부분적으로 더 뭉쳐진 부분과 덜 뭉쳐진 부분이 발생하게 된다. 또한, 투입된 분입체가 계량스크류에 의하여 이송되면서 브레이드에 의하여 압착되어 부분적으로 뭉쳐지거나 분균일한 밀도 상태가 된다.

이처럼 뭉쳐진 상태의 분입체가 분입체 배출구에 도달하면 덩어리 진 채로 자유 낙하하여 경우에 따라서는 너무 많은 양이 낙하하기도 하고 경우에 따라서는 너무 적은 양이 낙하하기도 한다. 이것은 정량 피딩을 매우 어렵게 하는 원인이 되는 것이다.

종래 정량 스크류 피더는 호퍼의 하부에서 분립체가 자중에 의하여 뭉쳐지는 문제를 해결하기 위해 분입체 투입구에 교반기를 설치하여 호퍼 하부에서 뭉쳐진 분입체를 휘저어 준 후 계량스크류의 케이스에 투입할 수 있게 구성하고 있다.

그러나, 교반기에 의하여 휘저은 후 케이스에 투입하는 종래 방법으로는 분입체의 공급 및 투입 과정에서의 분입체 밀도는 균일하게 할 수 있지만, 이송 및 배출과정에서 균일한 밀도를 보장하지 못한다.

상술한 종래 스크류 퍼더의 문제점을 해결하고자 안출된 본 고안은 투입구로 부터 배출구 까지 계량스크류에 의하여 이송되어 온 분입체가 배출구로 투하되기 직전에 균일한 밀도로 분포되어 매 배출시 마다 동일한 량의 배출이 가능한 분입체 정량 스크류 피더를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 종래 스크류 피더의 문제점을 해결하고자 안출된 본 고안에 따른 분입체 정량 스크류 피더는

일단에 분입체 배출구가 형성되고 타단에는 분입체 투입구가 형성된 케이스의 내부에 설치되며, 회전축 외주면에 형성된 연속적인 나선형 브레이드에 의하여 분말 또는 입자를 상기 분입체 투입구로 부터 분입체 배출구로 일정량씩 이송할 수 있는 계량스크류를 갖는 스크류 피더에 있어서,

상기 케이스의 분입체 배출구 직전에 위치하는 회전축의 외주면에는 상기 연속적인 나선형 브레이드와 분리된 다수의 분할 날개를 구비하여 상기 분입체 배출구 직전까지 이송되어 온 뭉쳐진 분말 또는 입자를 균일한 밀도가 되게 휘저어 주는 것을 특징으로 한다.

상기 분할 날개는 상기 연속적인 나선형 브레이드에 연결되는 나선 궤적을 따라 구비하되, 그 나선 궤적의 피치는 상기 연속적인 나선형 브레이드의 피치 보다 작은 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 분입체 정량 스크류 피더의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1a는 본 고안에 따른 분입체 정량 스크류 피더에 사용되는 계량스크류의 정면도이고, 도 1b는 1a에 도시된 계량스크류의 사시도이고, 도 2는 도 1a에 도시된 계량스크류를 케이스에 설치한 상태를 보여 주는 부분 절개 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 분입체 정량 스크류 피더의 사시도이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 고안에 따른 계량스크류(20)는 봉 또는 관 형상의 회전축(21) 외주면을 따라 분입체 투입구에 대응되는 지점으로 부터 분입체 배출구 직전에 대응되는 지점까지 연속적으로 형성된 나선형 브레이드(23)를 갖는다. 그러나 분입체 배출구 직전의 일정 구간은 상기 나선형 브레이드(23)가 더 이상 연장되지 않는다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 고안의 특징은 나선형 브레이드(23)가 형성되지 않은 배출구 직전의 일정구간에 해당하는 회전축(25) 외주면에 나선형 브레이드(23) 대신 분리된 다수의 분할 날개(25)를 형성한 데 있다. 상기 분할 날개(25)는 상기 나선형 브레이드(23)의 분입체 배출구(33)측 선단으로 부터 연속적인 궤적 상에 형성하여, 분입체의 이송과 분입체의 균일화를 동시에 수행할 수 있도록 하여야 한다. 이를 위해, 상기 분할 날개(25)는 상기 나선형 브레이드(23)에 연결되는 연속적인 나선 궤적을 따라 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 나선형 브레이드(23)에 의하여 측면으로 압착되면서 이송되어온 분입체가 충분히 휘저어 질 수 있도록 상기 분할 날개(25)가 형성되는 나선 궤적의 피치는 상기 나선형 브레이드(23)의 피치보다 작게 형성하는 것이 바람직하다. 실험적으로는 분할 날개(25)의 나선 궤적 피치가 나선형 브레이드(23)의 피치의 0.75배 내외인 것이 가장 바람직하나, 반드시 이에 한정할 필요는 없다.

도 2을 참조하면, 상술한 구조를 갖는 본 고안에 따른 계량스크류(20)는 긴 원통형상의 케이스(31) 내부에 설치된다. 상기 케이스(31)의 일단에는 상기 계량스크류(20)에 의하여 이송되어 온 분입체를 하방으로 자유 낙하시킬 수 있는 분입체 배출구(33)가 구비된다. 회전축의 선단부(27)는 분입체 배출구(33)의 측벽에 구비된 슬라이딩 베어링(28)에 의하여 지지되어 회전한다. 상기 회전축 선단부(27)로 부터 상기 분입체 배출구(33)의 직상방에 위치하는 회전축의 외주면에는 나선형 브레이드(23)나 분할 날개(25)가 형성될 필요가 없다. 분입체 배출구(33)에 이르기 이전에 상기 분할 날개(25)에 의하여 분입체는 이미 충분히 균일화 및 개별화(분입체 입자간의 분리)가 이루어 지기 때문이다. 그러나, 필요에 따라 분입체 배출구(33)의 직상방에 위치하는 회전축 외주면에 분할 날개(25)을 더 연장하여 구비하는 것도 무방하다.

도 3을 참조하면, 상기 케이스(31)의 분입체 배출구(33) 반대측에는 상방으로 개방된 분입체 투입구(55)가 형성되고, 상기 분입체 투입구(55) 상부에는 분입체를 공급하기 위한 호퍼(59)가 구비된다. 또한, 분입체 투입구(55) 내부에는 계량스크류 케이스(31)에 분입체를 투입하기 전에 뭉쳐진 분입체를 휘저어 균일화 및 개별화를 시켜 줄 수 있는 교반기를 구비한다. 교반기는 다양한 구조로 형성할 수 있으나, 도 3에는 예시적으로 교반기회전축(45)과 그 회전축(45) 외주면에 방사상으로 부착된 다수의 교반기바(47)로 구성되는 교반기를 도시하였다. 상기 교반기회전축(45)의 일단은 분입체투입구(55)의 일측에 형성된 하우징(51), 하우징 커버(53) 및 상기 하우징 커버(53) 내부에 구비된 베어링(49)에 의하여 지지된다.

상기 계량스크류(20)의 회전축(21)과 상기 교반기회전축(45)은 상기 분입체 투입구(55)의 외측벽 관통 지점에서 분입체 투입구(55)의 외측에 구비된 스프로켓 박스(57) 내부의 베어링(13, 43)에 의하여 회동할 수 있게 지지된다. 상기 스프로켓 박스(57) 내부에는 계량스크류(20)의 회전축(21) 후단에 구비된 계량스크류 스프로켓(7)과, 상기 계량스크류 스프로켓(7)의 내측에 구비된 연동 스크로켓(9)과, 상기 연동 스프로켓(9)에 의하여 체인으로 연결될 수 있게 상기 교반기회전축(45) 타단에 구비된 교반기 스프로켓(41)과, 상기 계량스크류 스프로켓(7)과 체인에 연결될 수 있게 기어드 모터(1) 축 선단에 구비된 모터 스프로켓(3)이 구비된다.

상기 호퍼(59)에 분입체를 투입한 상태에서 기어드 모터(1)를 일정 회전수씩 회전시키면 상기 교반기바(47)는 호퍼 하부에서 뭉쳐진 분입체를 균일화 및 개별화하여 분입체 투입구(55)로 투입하고, 상기 분입체 투입구(55)에 투입된 분입체는 상기 나선형 브레이드(23)에 의하여 압송되어 나선형 브레이드의 선단까지 오게 되며, 상기 나선형 브레이드(23)에 의하여 이송되면서 다시 뭉쳐진 분입체는 배출구(33)로 낙하되기 전에 상기 분할 날개에 의하여 다시 개별화 및 균일화 되어, 일정한 모터의 회전수에 대하여 언제나 동일한 량의 분입체가 배출되게 된다.

본 고안에 의하면, 분입체 투입구로 부터 분입체 배출구 까지 계량스크류에 의하여 이송되어 온 분입체가 배출구로 투하되기 직전에 입자 단위로 풀어 헤쳐져 균일한 밀도가 유지되므로, 덩어리 채로 투하되는 일 없이, 매 배출시 마다 동일한 량의 분입체가 배출되는 효과가 있다.

도 1a는 본 고안에 따른 분입체 정량 스크류 피더에 사용되는 계량스크류의 정면도이다.

도 1b는 1a에 도시된 계량스크류의 사시도이다.

도 2는 도 1a에 도시된 계량스크류를 케이스에 설치한 상태를 보여 주는 부분 절개 사시도이다.

도 3은 본 고안에 따른 분입체 정량 스크류 피더의 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 기어드 모터 3, 7, 9, 41 : 스프로켓

5, 15 : 체인 13, 27, 43, 49 : 베어링

20 : 계량스크류 21 : 회전축

23 : 브레이드 25 : 분할 날개

27 : 회전축 선단부 31 : 케이스

33 : 분입체 배출구 35, 37 : 케이스 덮개

45 : 교반기 회전축 47 : 교반기 바

51 : 하우징 53 : 하우징 커버

55 : 분입체 투입구 57 : 스프로켓 박스

59 : 호퍼

Claims (2)

1. 일단에 분입체 배출구(33)가 형성되고 타단에는 분입체 투입구(55)가 형성된 케이스(31) 의 내부에 설치되며, 회전축(21) 외주면에 형성된 연속적인 나선형 브레이드(23)에 의하여 분말 또는 입자를 상기 분입체 투입구(55)로 부터 분입체 배출구(33)로 일정량씩 이송할 수 있는 계량스크류(20)를 갖는 스크류 피더에 있어서,

   상기 케이스의 분입체 배출구(33) 직전에 위치하는 회전축(21)의 외주면에는 상기 연속적인 나선형 브레이드(23)와 분리된 다수의 분할 날개(25)를 구비하여 상기 분입체 배출구(33) 직전까지 이송되어 온 뭉쳐진 분말 또는 입자를 균일한 밀도가 되게 휘저어 주는 것을 특징으로 하는 분입체 정량 스크류 피더.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 분할 날개(25)는 상기 연속적인 나선형 브레이드(23)에 연결되는 나선 궤적을 따라 구비하되, 그 나선 궤적의 피치는 상기 연속적인 나선형 브레이드(23)의 피치 보다는 작은 것을 특징으로 하는 정량 이송이 가능한 스크류 피더.