KR200395148Y1 - 콘크리트 배처 플랜트용 믹서의 자동세척장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 콘크리트 배처 플랜트용 믹서의 자동세척장치에 관한것으로, 그 목적은 배처 플랜트의 믹서부에서 생콘크리트 생산 종료시 믹서부 내부에 존재하는 콘크리트찌거기가 내부에 고착되지 않도록 작업자에 의한 수동세척이 아닌 컨트롤러의 제어조건에 따라 자동으로 믹서부내를 골고루 세척하는 자동세척장치를 제공하는데 있다. 본 고안의 구성은 믹서부의 내부 상부쪽에서 관통 설치된 적어도 2개의 노즐샤프트와; 상기 노즐샤프트의 하중을 지지하면서 회전시키도록 믹서부 양측단 프레임 일지점을 천공하여 설치한 베어링과; 상기 적어도 2개의 노즐샤프트가 연동되어 회전하도록 일측단 간을 연결한 4절링크수단과; 이 4절링크수단을 작동시키도록 축연결된 노즐샤프트 회전용 서보모터와; 상기 노즐샤프트의 타측단에 각각 연결된 제 1 커넥터와, 이 제 1 커넥터와 각각 연결된 플렉시블호스와, 이 각각의 플렉시블호스가 양측에서 연결된 "T"자형 커넥터와, 이 "T"자형 커넥터와 연결되어 물을 일방향으로 흐르게 하는 체크밸브와, 이 체크밸브를 개방시키는 수압과 물을 공급하는 펌프로 구성된 물공급부와; 상기 노즐샤프트 회전용 서보모터 및 펌프와 회로 연결되어 그 작동을 제어하는 컨트롤러로 구성된다.

Description

콘크리트 배처 플랜트용 믹서의 자동세척장치{Automatic washing apparatus for mixer of concrete batcher plant}

본 고안은 콘크리트 배처 플랜트용 믹서의 자동세척장치에 관한 것으로, 자세하게는 배처 플랜트의 믹서부에서 생콘크리트 생산 종료시 믹서부 내부에 존재하는 콘크리트찌거기가 내부에 고착되지 않도록 컨트롤러의 제어조건에 따라 자동으로 세척하는 자동세척장치에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트의 생산방법은 시멘트를 타설될 현장에서 직접 혼합(mix)하여 생산하는 방법과 레디믹스트콘크리트(ready mixed concrete) 즉, 생콘크리트라고 부르는 현장 이외의 배처플랜트(batcher plant)에 의해 제조된 프레시콘크리트(아직 굳지 않은 콘크리트)를 운반차로 타설 현장에 반입하여 사용하도록 미리 혼합하여 생산하는 방법이 있다.

상기 프레시콘크리트를 생산하는 배처플랜트(batcher plant)는 콘크리트 재료인 시멘트·물·모래·자갈·혼화재료 등을 섞어서 콘크리트를 제조하는 설비로서, 콘크리트플랜트(concrete plant)라고도 한다.

도 5에 도시된 것과 같이 재료저장부(1)와 계량부(2) 및 믹서부(3)와 그외 부대설비로 이루어지며 이것들을 입체적으로 겹친 탑모양이다. 최근에는 자동화가 진행되어, 대형 플랜트는 모두 완전자동식이나 원격제어식으로 되어 있다.

또한 도 6은 종래 일반적인 믹서를 보인 예시도이고, 도 7은 종래 일반적인 믹서의 내부 혼합샤프트를 보인 예시도를 도시하고 있다.

상기와 같이 구성된 배처플랜트의 믹서는 콘크리트 혼합 후 믹서안에 남아 있는 찌거기 콘크리트가 굳어지는 것을 막기 위해 통상적으로 사용 후 물을 분사하는 세척과정을 가진다.

하지만 종래의 일반적인 세척과정을 보면 작업자가 수동세척장치로 믹서 점검창을 열고 믹서 코팅부위를 일일이 확인하면서 작업을 하였다. 따라서 별도의 시간(하루 1 ~ 2시간)을 할애하여 청소를 해야하고, 작업시 차량용 고압세척기(노즐 1개)를 작업자 한명이 사용함으로써 골고루 세척하기가 어렵다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 배처 플랜트의 믹서부에서 생콘크리트 생산 종료시 믹서부 내부에 존재하는 콘크리트찌거기가 내부에 고착되지 않도록 작업자에 의한 수동세척이 아닌 컨트롤러의 제어조건에 따라 자동으로 믹서부내를 골고루 세척하는 자동세척장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 고안의 목적은 컨트롤러에 설정된 작업조건에 따라 자동으로 다수의 노즐로부터 물이 분사되어 단시간내에 믹서부를 골고루 세척하는 장치를 제공함으로써 달성된다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 고안은 재료저장부, 계량부를 거쳐 믹서부로 공급된 시멘트·물·모래·자갈·혼화재료를 혼합용 샤프트로 회전시켜 콘크리트를 제조하도록 구성된 통상의 배처플랜트를 구비한 후, 상기 믹서부의 내부 상부쪽에서 혼합용 샤프트와 동일 방향으로 관통 설치된 노즐샤프트와;

상기 노즐샤프트의 하중을 지지하면서 회전시키도록 믹서부 양측단 프레임 일지점을 천공하여 설치한 베어링과;

상기 노즐샤프트의 일측단에 축연결되어 회전시키는 노즐샤프트 회전용 서보모터와;

상기 노즐샤프트의 타측단에 연결된 제 1 커넥터와, 이 제 1 커넥터와 연결된 플렉시블호스와, 이 플렉시블호스와 연결된 제 2 커넥터와, 이 커넥터와 연결되어 물을 일방향으로 흐르게 하는 체크밸브와, 이 체크밸브를 개방시키는 수압과 물을 공급하는 펌프로 구성된 물공급부와;

상기 노즐샤프트 회전용 서보모터 및 펌프와 회로 연결되어 그 작동을 제어하는 컨트롤러로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 노즐샤프트는 일측 표면을 관통하여 설치된 다수의 노즐이 길이방향으로 동일선상에 적어도 1열이상 배열되어 설치 구성된다. 즉, 보통은 1열로 된 노즐 샤프트가 믹서부의 중앙부 또는 일측 지점중 어느 한곳에 설치된 후 회전하면서 분사하여도 충분하나, 수압이 셀 경우 2,3열 등의 다열로 배열하여도 된다. 이와 같이 설치하 경우 세척 시간 단축 등이 단축된다.

상기 서보모터는 직류 서보모터로 구성하였는데, 이와 같은 구성에 따라 전력소모량이 최소화 하게 된다.

또한 본 고안의 다른 실시예로 노즐샤프트가 2개이상 설치된 경우의 구성은 재료저장부, 계량부를 거쳐 믹서부로 공급된 시멘트·물·모래·자갈·혼화재료를 혼합용 샤프트로 회전시켜 콘크리트를 제조하도록 구성된 통상의 배처플랜트를 구비한 후, 상기 믹서부의 내부 상부쪽에서 혼합용 샤프트와 동일 방향으로 관통 설치된 적어도 2개의 노즐샤프트와;

상기 노즐샤프트의 하중을 지지하면서 회전시키도록 믹서부 양측단 프레임 일지점을 천공하여 설치한 베어링과;

상기 적어도 2개의 노즐샤프트가 연동되어 회전하도록 일측단 간을 연결한 4절링크수단과;

이 4절링크수단을 작동시키도록 축연결된 노즐샤프트 회전용 서보모터와;

상기 노즐샤프트의 타측단에 각각 연결된 제 1 커넥터와, 이 제 1 커넥터와 각각 연결된 플렉시블호스와, 이 각각의 플렉시블호스가 양측에서 연결된 "T"자형 커넥터와, 이 "T"자형 커넥터와 연결되어 물을 일방향으로 흐르게 하는 체크밸브와, 이 체크밸브를 개방시키는 수압과 물을 공급하는 펌프로 구성된 물공급부와;

상기 노즐샤프트 회전용 서보모터 및 펌프와 회로 연결되어 그 작동을 제어하는 컨트롤러로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 4절링크수단은 노즐 샤프트와 일측이 힌지결합된 각각의 샤프트바와; 이 샤프트바의 타측 각각과 양측에서 힌지결합되어 연결되는 플랫바(Flat Bar)와; 플랫바의 중앙과 일측이 힌지결합되는 모터샤프트바와; 이 모터샤프트바의 타측과 편심되어 힌지결합하고 중앙부에서 노즐샤프트 회전용 서보모터와 축결합하는 원판으로 구성된다.

상기 노즐샤프트는 일측 표면을 관통하여 설치된 다수의 노즐이 길이방향으로 동일선상에 배열되어 설치 구성되고, 노즐샤프트에 형성된 노즐들은 상대방 노즐샤프트에 형성된 노즐 기준으로 동일하지 않은 각도로 형성된다.

상기 각 노즐샤프트에 형성된 노즐의 형성각도는 일측 노즐샤프트 노즐에서 분사된 물의 도착지점에 상대방 노즐샤프트의 노즐에서 분사된 물이 도착하도록 기준 목표지점을 설정하여 형성한다.

상기 서보모터는 직류 서보모터로 구성하였는데, 이와 같은 구성에 따라 전력소모량이 최소화 하게 된다.

상기 펌프는 고압분사펌프를 사용하여 강력한 분사력에 의한 세척력이 현저히 증대된다.

또한 컨트롤러의 세척 시간을 10초 단위로 조정하여 필요한 만큼 설정한다.

이하 본 고안의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 세척장치의 한 실시예를 보인 전방부 사시도, 도 2는본 고안에 따른 세척장치의 한 실시예를 보인 후방부 사시도, 도 3은 도 1의 일부분을 절개한 사시도를 도시하고 있는데, 도시된 바와 같이 본 고안의 구성은 2개의 노즐샤프트로 구성된 본 고안의 믹서용 세척장치는 기본적으로 믹서부(3) 상부에 형성된 노즐샤프트(31)와; 상기 노즐샤프트의 하중을 지지하면서 회전시키는 베어링(32)과; 상기 노즐샤프트를 회전시키는 노즐샤프트 회전용 서보모터(33)와; 노즐샤프트의 타측단에 연결된 펌프를 포함하는 물공급부(34)와; 상기 노즐샤프트 회전용 서보모터(33) 및 펌프(346)와 회로 연결되어 그 작동을 제어하는 컨트롤러(도시없음)로 구성된다.

상기 도면에서 혼합용 샤프트의 형상은 종래 모습을 도시한 도 7과 동일 유사하므로 상세도시를 생략하였다.

보다 구체적으로 설명하자면 상기 노즐샤프트는 믹서부의 내부 상부쪽에서 혼합용 샤프트와 동일 방향으로 관통 설치되는 2개의 노즐샤프트(31)로 구성되는데, 이 2개의 노즐샤프트는 일측 노즐샤프트의 회전에 따라 타측 노즐샤프트도 연동되어 미리 설정된 각도에 따라 물을 분사하게 된다. 분사시 세척력을 극대화 하기 위해 목표지점인 동일지점에 물이 합쳐지도록 노즐샤프트의 물 분사각도 및 회전조건을 컨트롤러로 설정하게 된다. 컨트롤러에서는 자동조건으로 세척하거나 수동으로 작업을 조정할수 있도록 입력 및 조정수단이 구비된다. 이와 같은 컨트롤러의 구성은 통상적인 것이므로 컨트롤러의 구성 자체만을 본 고안에서 한정하지는 않는다.

또한 상기 베어링은 노즐샤프트의 하중을 지지하면서 회전시키도록 믹서부 양측단 프레임 일지점을 천공하여 설치한다. 설치 방향은 믹서부의 하부에 설치된 2개의 혼합용 샤프트와 나란한 방향으로 설치한다. 하지만 혼합용 샤프트 바로 위에 설치되지는 않아도 무방하다.

상기 노즐샤프트 2개를 연동시키기 위해서 본 고안에서는 노즐샤프트의 일측단 간을 4절링크수단(35)으로 연결하였는데 그 구성은 다음과 같다.

즉, 노즐 샤프트(31)와 일측이 힌지결합된 각각의 샤프트바(351)와; 이 샤프트바의 타측 각각과 양측에서 힌지결합되어 연결되는 플랫바(Flat Bar, 352)와; 플랫바의 중앙과 일측이 힌지결합되는 모터샤프트바(353)와; 이 모터샤프트바의 타측과 편심되어 힌지결합하고 중앙부에서 노즐샤프트 회전용 서보모터(33)와 축결합하는 원판(354)으로 구성하였다.

이와 같이 4절링크를 구성함으로써 노즐샤프트가 2개의 고정점이 되고, 플랫바(Flat Bar)와 샤프트바의 연결 힌지축이 가변점이 되어 모터샤프트바로 전달되는 원판의 회전운동이 직선운동으로 변형되고 다시 이 직선운동이 노즐샤프트를 회전운동 시키게 된다.

상기 4절링크수단을 작동시키도록 원판의 중심부와 노즐샤프트 회전용 서보모터(33)가 축 결합되는데, 이 노즐샤프트 회전용 서보모터(33)를 직류모터로 구성하였다. 물론 직류가 아니어도 되나 직류모터일 때가 가장 좋은 작업효율을 보임과 동시에 전력소모량이 최소가 되었다.

상기 노즐샤프트의 타측단에는 물공급부가 연결되는데, 그 구성을 보면 2개의 노즐샤프트에 각각 연결된 제 1 커넥터(341)와, 이 제 1 커넥터와 각각 연결된 플렉시블호스(342)와, 이 각각의 플렉시블호스가 양측에서 연결된 "T"자형 커넥터(343)와, 이 "T"자형 커넥터와 연결되어 물을 일방향으로 흐르게 하는 체크밸브(345)와, 이 체크밸브를 개방시키는 수압과 물을 공급하는 펌프(346)로 구성된 물공급부로 구성된다.

상기 각 커넥터는 호스와 노즐샤프트 및 호스와 펌프간을 연결하는 구성품으로 수밀작용이 좋은 것을 사용하여 작업 중 세척수가 누수되지 않도록 구성하면 족하다.

상기 노즐샤프트(31)에 배열된 노즐(311)은 이웃하는 노즐의 분사범위와 일정부분 겹치도록 구성하였다. 따라서 노즐의 숫자가 적으면 노즐의 좌우 분사범위를 조절하여 분사시 세척수의 사각이 없도록 구성하였다. 즉, 노즐은 갯수가 중요한 것이 아니므로 세척수가 분사될시 세척수가 분사되지 않는 사각만 없도록 노즐을 형성하면 족하다.

또한 상기와 같이 구성된 본 고안의 노즐은 분사각도 조정이 용이한 구성인데, 그 조절폭은 4절링크를 구성하는 플랫바, 샤프트바, 모터샤프트바 및 원판간의 길이 비례 조절에 따라 최대 180도까지 노즐 샤프트가 회전하도록 설정하여 구성하였다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작동을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

배처플랜트에서 콘크리트 생산 작업이 종료되면, 컨트롤러(도시없음)를 조작하여 노즐샤프트(31) 회전용 서보모터(33)에 전원을 인가하여 노즐샤프트를 회전시킴과 동시에 노즐샤프트의 타측단에 연결된 물공급부의 펌프에 전원을 인가하여 물을 펌핑한다.

상기 노즐샤프트 회전용 서보모터(33)가 작동하면 이와 축결합된 원판이 회전하게 되고, 원판의 편심축에 힌지 연결된 모터샤프트바가 편심 회전하면서 플랫바 및 샤프트바를 링크 운동시키게 되어 최종적으로 노즐샤프트가 회전운동하게 된다.

이와 같은 노즐 샤프트의 회전에 따라 상대방 노즐샤프트와 동일한 위치의 각도로 형성되지 않은 노즐들로부터 분사된 물이 믹서부내 목표지점에서 합쳐져 강한 수압을 형성하여 믹서부 내부의 콘크리트 찌꺼기를 세척하게 된다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 본 고안은 생산정지시 30초 이내로 믹서의 자동 세척이 가능하여 세척공정이 획기적으로 단축된다는 장점과,

믹서장치의 점검창을 개폐할 필요가 없어 작업자가 작업시 콘크리트에 의한 중독등을 예방할 수 있다는 작업의 간단함 및 안전상의 장점과,

다수의 노즐 부착으로 수작업으로 작업시 세척되지 못했던 부분까지 말끔히 세척가능하다는 장점을 가진 유용한 고안으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 고안인 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 세척장치의 한 실시예를 보인 전방부 사시도,

도 2는 본 고안에 따른 세척장치의 한 실시예를 보인 후방부 사시도,

도 3은 도 1의 일부분을 절개한 사시도,

도 4는 본 고안 노즐샤프트의 작동을 보인 예시도,

도 5는 일반적인 베쳐플랜트의 개략도,

도 6은 종래 일반적인 믹서를 보인 예시도

도 7은 종래 일반적인 믹서의 내부 혼합샤프트를 보인 예시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(31) : 노즐샤프트 (32) : 베어링

(33) : 서보모터 (34) : 물공급부

(311) : 노즐 (341) : 제 1 커넥터

(342) : 플렉시블호스 (343) : "T"자형 커넥터

(345) : 체크밸브 (346) : 펌프

(351) : 샤프트바 (352) : 플랫바(Flat Bar)

(353) : 모터샤프트바 (354) : 원판

Claims (8)

1. 재료저장부, 계량부를 거쳐 믹서부로 공급된 시멘트·물·모래·자갈·혼화재료를 혼합용 샤프트로 회전시켜 콘크리트를 제조하도록 구성된 통상의 배처플랜트를 구비한 후, 상기 믹서부의 내부 상부쪽에서 혼합용 샤프트와 동일 방향으로 관통 설치된 노즐샤프트와;

   상기 노즐샤프트의 하중을 지지하면서 회전시키도록 믹서부 양측단 프레임 일지점을 천공하여 설치한 베어링과;

   상기 노즐샤프트의 일측단에 축연결되어 회전시키는 노즐샤프트 회전용 서보모터와;

   상기 노즐샤프트의 타측단에 연결된 제 1 커넥터와, 이 제 1 커넥터와 연결된 플렉시블호스와, 이 플렉시블호스와 연결된 제 2 커넥터와, 이 커넥터와 연결되어 물을 일방향으로 흐르게 하는 체크밸브와, 이 체크밸브를 개방시키는 수압과 물을 공급하는 펌프로 구성된 물공급부와;

   상기 노즐샤프트 회전용 서보모터 및 펌프와 회로 연결되어 그 작동을 제어하는 컨트롤러로 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 배처 플랜트용 믹서의 자동세척장치.
2. 재료저장부, 계량부를 거쳐 믹서부로 공급된 시멘트·물·모래·자갈·혼화재료를 혼합용 샤프트로 회전시켜 콘크리트를 제조하도록 구성된 통상의 배처플랜트를 구비한 후, 상기 믹서부의 내부 상부쪽에서 혼합용 샤프트와 동일 방향으로 관통 설치된 적어도 2개의 노즐샤프트와;

   상기 노즐샤프트의 하중을 지지하면서 회전시키도록 믹서부 양측단 프레임 일지점을 천공하여 설치한 베어링과;

   상기 적어도 2개의 노즐샤프트가 연동되어 회전하도록 일측단 간을 연결한 4절링크수단과;

   이 4절링크수단을 작동시키도록 축연결된 노즐샤프트 회전용 서보모터와;

   상기 노즐샤프트의 타측단에 각각 연결된 제 1 커넥터와, 이 제 1 커넥터와 각각 연결된 플렉시블호스와, 이 각각의 플렉시블호스가 양측에서 연결된 "T"자형 커넥터와, 이 "T"자형 커넥터와 연결되어 물을 일방향으로 흐르게 하는 체크밸브와, 이 체크밸브를 개방시키는 수압과 물을 공급하는 펌프로 구성된 물공급부와;

   상기 노즐샤프트 회전용 서보모터 및 펌프와 회로 연결되어 그 작동을 제어하는 컨트롤러로 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 배처 플랜트용 믹서의 자동세척장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 4절링크수단은 노즐 샤프트와 일측이 힌지결합된 각각의 샤프트바와;

   이 샤프트바의 타측 각각과 양측에서 힌지결합되어 연결되는 플랫바(Flat Bar)와;

   플랫바의 중앙과 일측이 힌지결합되는 모터샤프트바와;

   이 모터샤프트바의 타측과 편심되어 힌지결합하고 중앙부에서 노즐샤프트 회전용 서보모터와 축결합하는 원판으로 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 배처 플랜트용 믹서의 자동세척장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 노즐샤프트는 일측 표면을 관통하여 설치된 다수의 노즐이 길이방향으로 동일선상에 적어도 1열이상 배열되어 설치 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 배처 플랜트용 믹서의 자동세척장치.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 노즐샤프트는 일측 표면을 관통하여 설치된 다수의 노즐이 길이방향으로 동일선상에 배열되어 설치 구성되고, 노즐샤프트에 형성된 노즐들은 상대방 노즐샤프트에 형성된 노즐 기준으로 동일하지 않은 각도로 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 배처 플랜트용 믹서의 자동세척장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 각 노즐샤프트에 형성된 노즐의 형성각도는 일측 노즐샤프트 노즐에서 분사된 물의 도착지점에 상대방 노즐샤프트의 노즐에서 분사된 물이 도착하도록 기준 목표지점을 설정하여 형성한 것을 특징으로 하는 콘크리트 배처 플랜트용 믹서의 자동세척장치.
7. 제 1항 또는 2항중 어느 한항에 있어서,

   상기 서보모터는 직류 서보모터인 것을 특징으로 하는 콘크리트 배처 플랜트용 믹서의 자동세척장치.
8. 제 1항 또는 2항중 어느 한항에 있어서,

   상기 노즐샤프트는 노즐은 분사각도를 4절링크를 구성하는 플랫바, 샤프트바, 모터샤프트바 및 원판간의 길이 비례 조절에 따라 최대 180도까지 회전하도록 설정하여 구성한 것을 특징으로 하는 콘크리트 배처 플랜트용 믹서의 자동세척장치.