KR20040016462A - 분산탱크의 축 밀봉장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의하면, 구동축(4)을 감싸도록 상기 프레임(2)에 결합되는 케이싱(11)과; 상기 케이싱(11)의 상부에 결합되어 고정되는 덮개(12)와; 상기 덮개(12) 하단면에 고정되도록 설치되는 제1 밀봉 링(13)과; 상기 제1 밀봉 링(13)과 맞닿아 미끄럼 운동하도록 상기 구동축(4)에 설치되는 제2 밀봉 링(14)과; 상기 제2 밀봉 링(14)이 상기 제1 밀봉 링(13)을 향하여 가압되도록 하는 제1 스프링(15)과; 상기 케이싱(11)의 내부 바닥면에 고정되도록 설치되는 제3 밀봉 링(16)과; 상기 제3 밀봉 링(16)과 맞닿아 미끄럼 운동하도록 상기 구동축(4)에 설치되는 제4 밀봉 링(17)과; 상기 제4 밀봉 링(17)이 상기 제3 밀봉 링(16)을 향하여 가압되도록 하는 제2 스프링(18)과; 상기 제1 및 제2 스프링(15, 18)을 지지하는 중간 링(19)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분산탱크의 축 밀봉장치가 제공된다.

Description

분산탱크의 축 밀봉장치{Shaft sealing device for dispersion tank}

본 발명은 원료를 분산 및 혼합시키는 분산탱크의 축 밀봉장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도공지의 제조시 종이 표면을 도공하기 위한 돌가루 용액을 만드는 분산탱크에서 사용되는 축 밀봉장치에 관한 것이다.

분산탱크는 돌가루, 물, 분산제 등의 원료를 회전하는 임펠러에 의해 분산 및 혼합하여 돌가루 용액을 제조한다. 이 때, 임펠러의 회전축 실링액이 탱크 내로 누출되면 돌가루 용액의 품질에 큰 영향을 미칠 수 있는 요인인 농도 및 점성을 변화시키게 된다. 이와 같이 실링액이 누출되어 돌가루 용액의 농도 및 점성이 변화되면 도공작업에 사용하기 위한 원료로서의 가치를 상실할 수도 있다는 문제가 있다.

따라서, 회전하는 임펠러의 축 밀봉을 위하여 그랜드 패킹, 메카니컬 실 등과 같은 밀봉방식이 종래 이용되고 있었으나, 완전한 축 밀봉 효과를 얻을 수 없었고 장치의 분해조립이 불편하여 장치의 유지보수를 위한 분해조립에 많은 시간과 노력이 소요되었다는 문제가 있었다.

또한, 종래의 밀봉방식들은 임펠러의 회전시 발생되는 미세한 진동에 의해 밀봉체가 균일한 면압을 유지하지 못함에 따라 편마모에 의한 밀봉체의 수명단축과 파손으로 인한 실링액 누출이라는 문제점을 가지는 것이었다.

본 발명은 상기된 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은, 표면조도를 미세하게 가공한 복수개의 밀봉 링과 스프링을 번갈아 배열하여 완전한 축 밀봉 효과를 얻을 수 있는 동시에 분산탱크의 임펠러 회전시 미세한 진동이 발생되더라도 스프링에 의해 밀봉 링이 균일한 면압을 유지하도록 하여 편마모의 발생이나 파손을 방지할 수 있으며, 그에 따라 밀봉체의 수명단축과 실링액 누출을 방지할 수 있는 축 밀봉장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 실링액 누출을 확실하게 방지하면서도 구성요소를 간소화하여 장치의 분해조립을 간편하게 수행할 수 있는 축 밀봉장치를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축 밀봉장치를 갖춘 분산탱크의 정면도,

도 2는 도 1의 축 밀봉장치의 확대 단면도이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 프레임 상에 지지되어 있으며 원료를 수용시키는 탱크 본체와, 상기 탱크 본체의 하단에 회전 가능하게 설치되어 있는 구동축에 의해 회전되면서 탱크 본체 내에 수용되어 있는 원료를 분산 및 혼합시키는 임펠러와, 상기 구동축을 회전 구동시키기 위한 모터를 포함하여 이루어지는 분산탱크에서 상기 구동축을 축 밀봉시키도록 사용되는 축 밀봉장치에 있어서, 상기 축 밀봉장치는, 상기 구동축을 감싸도록 상기 프레임에 결합되는 케이싱과; 상기 케이싱의 상부에 결합되어 고정되는 덮개와; 상기 덮개 하단면에 고정되도록 설치되는 제1 밀봉 링과; 상기 제1 밀봉 링과 맞닿아 미끄럼 운동하도록 상기 구동축에 설치되는 제2 밀봉 링과; 상기 제2 밀봉 링이 상기 제1 밀봉 링을 향하여 가압되도록 하는 제1 스프링과; 상기 케이싱의 내부 바닥면에 고정되도록 설치되는 제3 밀봉 링과; 상기 제3 밀봉 링과 맞닿아 미끄럼 운동하도록 상기 구동축에 설치되는 제4 밀봉 링과; 상기 제4 밀봉 링이 상기 제3 밀봉 링을 향하여 가압되도록 하는 제2 스프링과; 상기 제1 및 제2 스프링을 지지하는 중간 링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분산탱크의 축 밀봉장치가 제공된다.

여기에서, 상기 케이싱에는 실링액 입구 및 실링액 출구가 형성되어 있으며, 서로 맞닿아 미끄럼 운동되는 제1 밀봉 링과 제2 밀봉 링 사이 및 제3 밀봉 링과 제4 밀봉 링 사이의 면은 표면 거칠기(Ra)가 0.1㎛ 이하의 값을 가지는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 분산탱크의 축 밀봉장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축 밀봉장치를 갖춘 분산탱크의 정면도이고, 도 2는 도 1의 축 밀봉장치만은 도시하는 확대 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 분산탱크는, 프레임(2) 상에 지지되어 있으며 원료를 수용시키는 탱크 본체(1)와, 상기 탱크 본체(1)의 하단에 회전 가능하게 설치되어 있는 구동축(4)에 의해 회전되면서 탱크 본체(1) 내에 수용되어 있는 원료를 분산 및 혼합시키는 임펠러(3)와, 상기 구동축(4)을 회전 구동시키기 위한 모터(5)와, 상기 구동축(4)을 축 밀봉시키는 축 밀봉장치(10)를 포함하여 이루어진다.

도 1에 있어서, 상기 모터(5)는 한 쌍의 풀리(6)와 벨트(7)에 의해서 구동축(4)을 회전 구동시키는 것으로 도시되어 있지만, 모터가 구동축에 직접 결합되거나 벨트 이외의 전동수단, 즉 기어나 체인 등을 사용할 수도 있음은 물론이다. 아울러, 상기 탱크 본체(1)와 상기 임펠러(3)의 형상이나 크기 등도 도 1에 의해 한정되지 않는다.

도 1의 미설명 부호 8은 구동축(4)을 회전 가능하게 지지하는 베어링이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 축 밀봉장치(10)는, 상기 구동축(4)을 감싸도록 상기 프레임(2)에 결합되는 케이싱(11)과, 상기 케이싱(11)의 상부에 결합되어 고정되는 덮개(12)와, 상기 덮개(12) 하단면에 고정되도록 설치되는 제1 밀봉 링(13)과, 상기 제1 밀봉 링(13)과 맞닿아 미끄럼 운동하도록 상기 구동축(4)에 설치되는 제2 밀봉 링(14)과, 상기 제2 밀봉 링(14)이 상기 제1 밀봉 링(13)을 향하여 가압되도록 하는 제1 스프링(15)과, 상기 케이싱(11)의 내부 바닥면에 고정되도록 설치되는 제3 밀봉 링(16)과, 상기 제3 밀봉 링(16)과 맞닿아 미끄럼 운동하도록 상기 구동축(4)에 설치되는 제4 밀봉 링(17)과, 상기 제4 밀봉 링(17)이 상기 제3 밀봉 링(16)을 향하여 가압되도록 하는 제2 스프링(18)과, 상기 제1 및 제2 스프링(15, 18)을 지지하는 중간 링(19)을 포함하여 이루어진다.

상기 케이싱(11)에는 실링액 입구(11a) 및 실링액 출구(11b)가 형성되어 있으며, 이를 통하여 상기 케이싱(11), 덮개(12) 및 구동축(4)에 의해 형성된 밀폐공간 내로 실링액을 공급 및 배출시킬 수 있다.

상기 제1 및 제2 밀봉 링(13, 14) 사이와 상기 제3 및 제4 밀봉 링(16, 17) 사이에서 미끄럼 운동이 야기되며, 상기 제1 내지 제4 밀봉 링의 서로 맞닿아 미끄럼 운동되는 각각의 면들, 즉 제1 밀봉 링(13)과 제2 밀봉 링(14) 사이 및 제3 밀봉 링(16)과 제4 밀봉 링(17) 사이의 면은 표면 거칠기(Ra)가 0.1㎛ 이하의 값을 가지도록 초정밀 가공된다.

또한, 제1 밀봉 링(13)과 제2 밀봉 링(14), 그리고 제3 밀봉 링(16)과 제4 밀봉 링(17)은 각각 제1 스프링(15) 및 제2 스프링(18)에 의해서 서로 밀착된다.

여기에서, 상기 제1 내지 제3 밀봉 링(13, 14, 16)은 텅스텐링이고, 상기 제4 밀봉 링(17)은 카본링인 것이 바람직하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 미끄럼 운동이 일어나는 각각의 접촉면을 개선함에 따라 구동축의 회전시 실링액이 누출되는 것을 확실하게 방지할 수 있으며, 나아가서 원료에 실링액이 섞여 원료의 농도나 점성이 변화될 우려를 제거할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 상기 제1 및 제2 스프링은 임펠러의 회전시 발생되는 진동을 감쇠시킨다. 그에 따라, 구동축이 분당 800 회전 이상의 고속으로 회전되면서 야기되는 진동은 상기 제1 및 제2 스프링에 의해 감쇠되어 결과적으로 밀봉링의 편마모 또는 파괴가 방지되므로, 실링액의 누출을 확실하게 방지할 수 있게 된다.

또, 본 발명에 의하면, 종래의 축 밀봉장치에 비하여 간단한 구성을 가지므로 분해 및 조립을 용이하게 수행할 수 있으며, 그에 따라 유지보수에 소요되는 시간, 비용 및 노력을 절감시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 프레임(2) 상에 지지되어 있으며 원료를 수용시키는 탱크 본체(1)와, 상기 탱크 본체(1)의 하단에 회전 가능하게 설치되어 있는 구동축(4)에 의해 회전되면서 탱크 본체(1) 내에 수용되어 있는 원료를 분산 및 혼합시키는 임펠러(3)와, 상기 구동축(4)을 회전 구동시키기 위한 모터(5)를 포함하여 이루어지는 분산탱크에서 상기 구동축(4)을 축 밀봉시키도록 사용되는 축 밀봉장치(10)에 있어서,

   상기 축 밀봉장치(10)는,

   상기 구동축(4)을 감싸도록 상기 프레임(2)에 결합되는 케이싱(11)과;

   상기 케이싱(11)의 상부에 결합되어 고정되는 덮개(12)와;

   상기 덮개(12) 하단면에 고정되도록 설치되는 제1 밀봉 링(13)과;

   상기 제1 밀봉 링(13)과 맞닿아 미끄럼 운동하도록 상기 구동축(4)에 설치되는 제2 밀봉 링(14)과;

   상기 제2 밀봉 링(14)이 상기 제1 밀봉 링(13)을 향하여 가압되도록 하는 제1 스프링(15)과;

   상기 케이싱(11)의 내부 바닥면에 고정되도록 설치되는 제3 밀봉 링(16)과;

   상기 제3 밀봉 링(16)과 맞닿아 미끄럼 운동하도록 상기 구동축(4)에 설치되는 제4 밀봉 링(17)과;

   상기 제4 밀봉 링(17)이 상기 제3 밀봉 링(16)을 향하여 가압되도록 하는 제2 스프링(18)과;

   상기 제1 및 제2 스프링(15, 18)을 지지하는 중간 링(19)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분산탱크의 축 밀봉장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 케이싱(11)에는 실링액 입구(11a) 및 실링액 출구(11b)가 형성되어 있으며,

   서로 맞닿아 미끄럼 운동되는 제1 밀봉 링(13)과 제2 밀봉 링(14) 사이 및 제3 밀봉 링(16)과 제4 밀봉 링(17) 사이의 면은 표면 거칠기(Ra)가 0.1㎛ 이하의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 분산탱크의 축 밀봉장치.