KR200403032Y1 - 활성탄 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 윤활성이 없어 퍼짐성이 약한 활성탄의 기본 특성을 고려한 성형장치로서, 분말형 활성탄 원료의 충진량을 조절/배출시키되 한번에 다수의 동시 충진을 가능하게 하며 충진한 활성탄 원료를 다음의 압축성형유닛으로 공급되게 하는 원료공급유닛과; 상기 원료공급유닛으로부터 활성탄의 원료를 공급받으며, 바이패스 구조에 의한 압축으로 원료의 고른 퍼짐을 유도하여 한 부분으로 압축분포가 편중되는 것을 방지되게 하고, 활성탄 원료의 조직 내 세공구조를 보존되게 하여 통기성 및 흡착성이 높은 제품성형을 이루게 하는 압축성형유닛과; 상기 압축성형유닛을 통해 성형처리된 활성탄의 성형제품을 엠티 파레트의 상면으로 로딩되게 하고 성형제품이 로딩된 파레트를 컨베이어 상으로 이송시켜주는 온로딩유닛과; 상기 각 유닛의 동작에 필요한 유압 및 공압을 제어하여 공급되게 하는 유/공압공급유닛을 포함하여 이루어지게 하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 원료의 장치 내 공급시 충진량을 임의적으로 조정할 수 있되 다수를 동시에 충진시킬 수 있게 하므로 생산성 향상을 도모할 수 있고, 원료의 압축성형시 압축분포의 편중방지에 따른 성형제품 내 균일한 밀도 형성과 이에 의한 강도 및 내구성을 구비하게 되며, 탈취효과가 뛰어난 성형탈취제를 제조할 수 있게 하는 아주 유용한 효과를 발휘한다.

Description

활성탄 성형장치{APPARATUS FOR MOLDING ACTIVATED CARBON}

본 고안은 활성탄 원료를 일정 형상 및 구조로 성형하여 제품화하여주는 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 윤활성이 없어 퍼짐성이 약한 활성탄의 특성을 고려하여 압축분포의 편중을 막고 활성탄의 균일한 밀도형성을 가능하게 함으로써 활성탄의 성형제품이 아주 탁월한 강도 및 내구성을 구비할 수 있도록 하며 성형조직 내 통기성 및 흡착성을 높여 뛰어난 탈취효과를 발휘하는 활성탄 탈취제를 제조할 수 있도록 한 활성탄 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 활성탄(活性炭; activated carbon)은 미세공이 잘 발달되고 무수한 미세공 간의 통로로 연결되어 넓은 내부 표면적을 갖는 무정형 탄소의 집합체이며 물리적/화학적으로 안정성이 뛰어난 비극성 흡착물질로서, 각종 산업분야 및 환경 분야 등에서 탈색, 탈취, 정제, 회수, 분리, 포집 등의 목적으로 광범위하게 사용되고 있는 물질이다.

이러한 활성탄의 흡착성은 세공구조와 내부 표면적(비표면적)에 의하여 차이가 있게 되는데, 활성탄에 대한 통상의 세공구조는 도 1에 나타낸 바와 같이, 20Å 이하의 직경을 갖는 Micro-pore와, 20~1000Å의 직경을 갖는 Transitional-pore 및 1000Å 이상의 직경을 갖는 Macro-pore의 3공계로 이루어지며, 통상의 내부 표면적은 약 500㎡/g ~ 1,500㎡/g를 형성하고 있다. 여기서, 상기 Micro-pore는 흡착물질의 흡착 최종단계이고 상기 Macro-pore와 Transitional-pore는 피흡착물질을 상기 Micro-pore로 보내는 통로의 역할을 수행하게 된다.

한편, 활성탄은 분말의 형태로서 성형에 따른 제품화가 진행되어야 하는데, 활성탄은 윤활성이 없어 쉽게 퍼지지 않는 특성을 지니고 있다. 이러한 특성에 의해 일반적인 압축성형을 통해서는 압축분포가 한 부분으로 편중되는 등 활성탄의 성형에 많은 어려움이 존재할 뿐만 아니라 이러한 이유로 성형제품에 있어서도 강도 및 내구성이 상당히 취약한 문제점이 있었다.

또한, 기존에는 열처리를 통한 제품성형을 많이 시도하였는데, 분말인 활성탄에 원료간의 접착을 위해 CPE(Chlorinated Polyethylene)의 바인더를 첨가 사용하였고 금형 내에서 150℃의 온도로 열처리함에 의해 바인더를 용융시켜 탈취제의 성형제품을 생산하였다.

그런데, 상술한 바와 같은 열처리 성형방식을 적용함에 있어서는 CPE(녹는점 150℃)의 바인더가 150℃의 열에 의해 용융되어 원료간의 원활한 접착을 가능하게 하는 기능을 발휘하나, 이러한 용융에 따른 바인더의 활동성으로 활성탄의 세공으로 용융된 바인더물질이 흘러들어가 피막을 형성함에 의해 세공을 막아버리는 기능을 하게 됨으로써 활성탄의 기본적인 흡착성 및 통기성마저 저해하는 요소로 작용하는 문제점이 있었다.

즉, 아직까지 활성탄의 재질에 따른 기본특성을 고려한 압축성형방식의 활성탄 성형장치가 없었을 뿐더러 기존의 활성탄 성형제품은 강도 및 내구성이 상당히 취약하였고, 활성탄 성형제품 내 통기성 및 흡착성의 기능약화로 탈취효과의 기능이 미비한 문제점이 있었다.

나아가, 기존에는 대공급 및 소공급의 방식을 혼합 사용하여 활성탄의 원료를 장치 내로 투입하였는데, 이러한 방식은 공급량을 동시 다수로 충진할 수가 없는 1:1의 대응방식이며, 이러한 방식으로 원료를 다수로 동시 충진하기 위해서는 설비의 설치비용 및 설치면적이 과다하게 소요되므로 오히려 장치의 효율성을 떨어뜨리는 문제점을 지니게 된다.

본 고안이 목적으로 하는 바는 윤활성이 없어 퍼짐성이 약한 활성탄의 기본특성을 고려한 압축성형방식의 활성탄 성형장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 고안은 활성탄의 압축성형에 따른 장치사용의 효율성을 크게 향상시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는데 있다.

나아가, 본 고안은 활성탄 원료의 장치 내 공급시 충진량을 임의적으로 조정할 수 있도록 하되 다수를 동시에 충진시킬 수 있도록 하고, 성형금형을 통한 압축 성형시 활성탄의 압축분포가 한부분에 편중되지 않도록 방지되게 함으로써 성형제품 내 활성탄의 균일한 밀도 형성을 가능하게 함은 물론 뛰어난 강도 및 내구성을 구비되게 하는데 있다.

더불어, 본 고안은 원료인 활성탄의 조직 내 세공구조를 성형시에도 최대한 보존시킬 수 있도록 함으로써 성형제품 내 조직의 통기성 및 흡착성을 높여주어 탈취효과가 뛰어난 성형탈취제를 제조할 수 있도록 하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 분말형 활성탄 원료의 충진량을 조절/배출시키되 한번에 다수의 동시 충진을 가능하게 하며 충진한 활성탄 원료를 다음의 압축성형유닛으로 공급되게 하는 원료공급유닛과; 상기 원료공급유닛으로부터 활성탄의 원료를 공급받으며, 바이패스 구조에 의한 압축으로 원료의 고른 퍼짐을 유도하여 한 부분으로 압축분포가 편중되는 것을 방지되게 하고, 활성탄 원료의 조직 내 세공구조를 보존되게 하여 통기성 및 흡착성이 높은 제품성형을 이루게 하는 압축성형유닛과; 상기 압축성형유닛을 통해 성형처리된 활성탄의 성형제품을 엠티 파레트의 상면으로 로딩되게 하고 성형제품이 로딩된 파레트를 컨베이어 상으로 이송시켜주는 온로딩유닛과; 상기 각 유닛의 동작에 필요한 유압 및 공압을 제어하여 공급되게 하는 유/공압공급유닛을 포함하여 이루어지게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 원료공급유닛은 원료의 정량 배출을 가능하게 하되 한번에 다수의 동시 충진을 가능하게 하는 드럼롤러방식의 충진수단을 포함하는 것으로서, 상기 충진수단은 호퍼 내부의 하측에 회전 가능하도록 설치되며 외주면에 일정간격으로 사선(斜線) 배치되는 다수의 원료충진홈을 형성한 원통형 회전드럼과; 상기 회전드럼의 외주면을 밀착하여 둘러싸되 원료배출용 배출구를 형성하며 상기 회전드럼의 원료충진홈 내에 충진된 원료를 유실됨 없이 외부 배출되게 하는 외부드럼과; 상기 회전드럼의 원료충진홈 내에 충진된 원료의 윗면을 깎아주어 원료의 정량공급을 가능하게 하는 스크래퍼로 구성되게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 압축성형유닛은 일반적인 암컷과 숫컷의 압축방식이 아닌 성형핀을 돌출 배열한 바이패스구조를 갖는 상부금형과 하부금형을 구비되게 함으로써 윤활성이 없는 활성탄의 압축분포의 편중을 방지할 수 있도록 구성하되, 상부금형 90~100℃ 및 하부금형 100~115℃의 온도조건과, 120~250kg/cm2의 압력조건과, 10~20초의 시간조건을 갖도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 활성탄 성형장치를 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 활성탄 성형장치를 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 활성탄 성형장치를 나타낸 측면도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 고안의 장치에 있어 원료공급유닛측 충진수단을 설명하기 위해 나타낸 개념도이고, 도 5c는 본 고안의 장치에 있어 원료공급유닛측 충진부재를 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 고안의 장치에 있어 압축성형유닛을 설명하기 위해 나타낸 요부 상세도이고, 도 7a 및 도 7b는 본 고안의 장치에 의해 제조된 활성탄 탈취제품의 일 예를 보인 사시도 및 단면도이며, 도 8a 및 도 8b는 본 고안의 장치에 의해 제조된 활성탄 탈취제품의 다른 예를 보인 사시도 및 단면 구성도이다.

도 2 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 고안에 따른 활성탄 성형장치(100)는 분말형 활성탄 원료의 충진량을 조절/배출시키되 한번에 다수의 동시 충진을 가능하게 하며 충진한 활성탄 원료를 다음의 압축성형유닛(120)으로 공급되게 하는 원료공급유닛(110)과; 상기 원료공급유닛(110)으로부터 활성탄의 원료를 공급받으며, 바이패스(bypass) 구조에 의한 압축으로 원료의 고른 퍼짐을 유도하여 한 부분으로 압축분포가 편중되는 것을 방지되게 하고, 활성탄 원료의 조직 내 세공구조를 보존되게 하여 통기성 및 흡착성이 높은 제품성형을 이루게 하는 압축성형유닛(120)과; 상기 압축성형유닛(120)을 통해 성형처리된 활성탄의 성형제품을 엠티(empty) 파레트(102)의 상면으로 로딩(loading)되게 하고 성형제품이 로딩된 파레트(102)를 컨베이어(103) 상으로 이송시켜주는 온로딩유닛(on loading unit)(130)과; 상기 각 유닛(110~130)의 동작에 필요한 유압 및 공압을 제어하여 공급되게 하는 유/공압공급유닛(140)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

또한, 상기 압축성형유닛(120)의 성형압력과 성형온도 및 성형시간 등의 설정/변경을 가능하게 함은 물론 현재의 동작조건을 디스플레이하여주며, 상기 각 유닛(110~140)의 동작을 프로그래밍 제어하는 컨트롤패널(미 도시됨)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

상기 원료공급유닛(110)은 활성탄 분말원료를 투입하기 위한 호퍼(111)와, 상기 호퍼(111)의 하부에 연계 설치되며 원료의 정량 배출을 가능하게 하되 한번에 다수의 동시 충진을 가능하게 하는 드럼롤러방식의 충진수단(112)과, 상기 호퍼(111)에 장착되며 원료의 충진시 진동을 통해 원료의 분배효과를 발휘되게 한 진동모터(113)와, 상기 호퍼(111)의 하측에 배치되며 상기 충진수단(112)을 통해 분배/배출되는 정량의 배출원료를 일시 충진하도록 충진홀(114a)을 형성한 다수의 충진부재(114)와, 상기 충진부재(114)의 하측에 배치되며 충진홀(114a)에 원료의 일시 충진이 가능하도록 하면을 받쳐주는 받침부재(115)와, 상기 받침부재(115)를 통해 받쳐지게 한 충진부재(114)를 상기 압축성형유닛(120) 상으로 이동시켜주는 이동실린더(116)와, 상기 이동실린더(116)에 의해 압축성형유닛(120) 상으로 이동된 충진부재(114)측 충진원료를 상기 압축성형유닛(120) 내에 공급되게 하는 원료공급실린더(117)로 구성되게 한다.

이때, 상기 충진부재(114)의 충진홀(114a)은 상부 경사구조(114a-1)를 형성하여 충진되는 원료의 유입을 원활하게 유도하되 사방 연장홈(114a-2)을 형성하여 원료공급시 주변 공급이 용이하도록 구성되게 함이 바람직하며, 평면구조상으로는 대략 사면 라운드진 사각형구조를 이루게 된다.

또한, 상기 받침부재(115)에는 상기 충진부재(114)측 충진홀(114a)과 어긋나게 배치한 관통홀(미 도시됨)이 형성되어 있으며, 상기 원료공급실린더(117)에 의한 받침부재(115)의 타격을 통해 관통홀을 충진홀과 일치되게 함으로써 압축성형유닛(120) 내에 원료를 공급되게 한다.

상기 충진수단(112)은 상기 호퍼(111) 내부의 하측에 회전 가능하도록 설치되며 외주면에 일정간격으로 사선(斜線) 배치되는 다수의 원료충진홈(112a-1)을 형성한 원통형 회전드럼(112a)과, 상기 회전드럼(112a)의 외주면을 밀착하여 둘러싸되 원료배출용 배출구(112b-1)를 형성하며 상기 회전드럼(112a)의 원료충진홈(112a-1) 내에 충진된 원료를 유실됨 없이 외부 배출되게 하는 외부드럼(112b)과, 상기 회전드럼(112a)의 원료충진홈(112a-1) 내에 충진된 원료의 윗면을 깎아주어 원료의 정량공급을 가능하게 하는 스크래퍼(112c)로 구성되게 한다.

상기 압축성형유닛(120)은 상기 충진부재(114)로부터 암컷의 성형틀(121a) 내로 원료를 공급받으며 실린더(123)의 작동으로 베이스(101) 상에 입설된 가이드부재(124)를 타고 상/하 직선 이동하게 되는 하부금형(121)과, 상기 하부금형(121)의 상측으로 배치되며 하면에 다수의 성형핀(122a-1)을 돌출 배치한 고정형 상판(122a) 및 상기 상판(122a)의 아래에 위치하되 실린더(124)에 의한 상/하 직선이동이 가능하도록 형성하고 하면에 바이패스홀(BPH1)을 형성한 숫컷의 성형틀(122b-1)을 갖는 이동형 하판(122b)을 구비한 상부금형(122)으로 구성되게 한다.

이때, 상기 성형핀(122a-1)과 바이패스홀(BPH1)은 동일한 위치선상에 형성됨은 물론 동일한 개수로 형성되게 한다.

상기 성형핀(122a-1)은 그 하단부(A)를 하측방향으로 갈수록 테이퍼지게 하여 뾰족하게 하되 사면처리함에 의해 원료를 압축하는 힘을 상/하/좌/우의 사방으로 작용시킬 수 있도록 구성되게 함이 바람직하다. 이는 중심으로 작용하는 압력과 더불어 사방 측면으로 압력분포를 유도하는 작용을 하므로 원료의 압축성형시 균일한 밀도 형성을 가능하게 하며 성형제품에 아주 우수한 강도 및 내구성을 구비되게 한다.

상기 온로딩유닛(130)은 상기 압축성형유닛(120)을 통해 압축성형된 일정형상의 제품을 로딩(loading)할 수 있도록 하는 엠티 파레트(102)를 진공 흡착하되 중심 이동하여 파레트 안착부(132) 상에 안착/고정되게 하는 진공흡착수단(131)과, 상기 파레트 안착부(132)를 상기 압축성형유닛(120)의 상부금형(122) 아래로 이동 배치시켜 파레트(102)에 성형제품을 로딩시킬 수 있도록 함과 더불어 하부금형(121)의 암컷 성형틀(121a) 내에 성형후 남겨진 원료잔재를 제거하도록 하는 잔재제거부재(134)를 압축성형유닛(120) 내로 동시 이동되게 하는 전/후진실린더(133)와, 상기 성형제품이 로딩된 파레트(102)를 잡은 다음 중심 이동하여 컨베이어(103) 상으로 파레트(102)를 안착되게 하는 파레트 이송척(135)으로 구성되게 한다.

여기서, 상기 진공흡착수단(131) 및 파레트 이송척(135)은 좌/우 이동 및 상/하 이동의 동작을 동시에 수행할 수 있도록 구성하여 장치운용의 효율성을 향상시킬 수 있도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 엠티 파레트(102)는 파레트 공급부(136)를 통해 공급되게 하되 실린더(136a)를 통한 상부 푸싱(pushing) 동작을 통해 적재된 파레트(102)를 상측으로 밀어 올려 항상 일정한 위치에서 파레트(102)를 공급할 수 있도록 구성되게 한다.

나아가, 본 고안의 각 유닛(110~140) 상에는 동작의 정확성 및 효율성을 위한 다수의 동작감지센서(미 도시됨)를 구비하여 어느 한 곳에서라도 이상이 발생되면 장치의 가동을 즉시 중단하도록 구성되게 한다.

이러한 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 활성탄 성형장치(100)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

호퍼(111)로 투입된 활성탄의 분말원료는 충진수단(112)측 회전량 조절을 통해 정량 배출하여 호퍼(111) 하측에 배치된 충진부재(114)의 충진홀(114a) 내로 충진되게 한다. 이때, 호퍼(111) 상에 장착된 진동모터(113)는 호퍼(111) 상에 진동을 형성시킴에 의해 원료의 분배효과를 발휘되게 한다. 여기서, 호퍼(111) 내 투입된 원료는 회전하는 회전드럼(112a)의 원료충진홈(112a-1) 내로 충진되고 회전하면서 스크래퍼(112c)에 의해 윗면이 깎여져 정량 충진을 이룬 후에 외부드럼(112b)의 배출구(112b-1)를 통해 다수 배치된 충진부재(114)로 동시 충진을 형성하게 되며, 이러한 드럼롤러방식의 구성은 상기 원료충진홈(112a-1)의 형성개수에 대응하여 원료의 다수 공급을 가능하게 하되 임의적으로 충진량을 조절할 수 있게 하므로 정량의 원료공급과 더불어 대량생산 및 생산성 향상을 도모할 수 있게 한다.

충진부재(114)에 원료의 충진이 이루어지면, 이동실린더(116)를 전진시켜 받침부재(115) 상에 배치된 충진부재(114)를 압축성형유닛(200)의 하부금형(121) 상에 위치 이동되게 하며, 원료공급실린더(117)를 통해 받침부재(115)를 다수회 타격함에 의해 어긋나있는 충진부재(114)의 충진홀(114a)과 받침부재(115)의 관통홀을 일치시켜 충진홀(114a) 내에 일시 충진된 원료를 하부금형(121)의 암컷 성형틀(121a) 내로 공급되게 한다. 이때, 타격에 의한 진동으로 충진홀(114a) 내의 원료는 암컷 성형틀(121a)로 분배/공급되며, 특히 공급되는 원료는 사방 연장홈(114a-2)을 형성한 충진홀(114a)의 구조에 의해 중앙 집중이 아닌 주변부로 퍼져 공급되게 하므로 암컷 성형틀(121a) 내부에 고르게 공급되게 한다.

나아가, 하부금형(121) 내에 원료를 공급하는 동안 온로딩유닛(130)측 진공흡착수단(131)이 파레트 공급부(136)로부터 엠티 파레트(102)를 진공 흡착하되 중심 이동을 통해 파레트 안착부(132) 상에 파레트(102)를 안착/고정되게 한다.

하부금형(121)의 성형틀(121a) 내로 원료의 공급이 완료되면, 이동실린더(116)의 후진 동작으로 충진부재(114)를 호퍼(111)의 하측으로 원상복귀되게 하며, 압축성형유닛(120)측 하부금형(121)에 연계된 실린더(123) 작동으로 하부금형(121)이 상측 이동을 수행하되 가이드부재(124)를 타고 상측 이동하며 상부금형(122)의 이동형 하판(122b)이 고정형 상판(122a)에 밀착 이동할 때까지 이동하게 된다. 여기서, 상부금형(122)과 하부금형(121)은 돌출된 숫컷의 성형틀(122b-1)과 함몰된 암컷의 성형틀(121a)이 상호 매칭됨에 의해 공급된 원료에 압력을 가하여 성형을 시작하게 되는데, 고정형 상판(122a)에 돌출 배열된 성형핀(122a-1)이 숫컷 성형틀(122b-1) 내에 형성된 바이패스홀(BPH1)을 관통하면서 도 7a 및 도 7b에 나타낸 바와 같은 일정형상의 성형제품 내에 통기성을 위한 관통 통기구(210)를 형성되게 한다. 이때, 성형핀(122a-1)은 압축을 통해 통기구(210)를 형성되게 함과 더불어 돌출 배열된 각각의 성형핀이 바이패스홀(BPH1)을 관통하면서 하부금형(121) 내에 공급된 원료를 상하좌우의 사방으로 분산 배치되게 하는 기능을 하게 되어 원료의 분포유도를 통해 압축분포의 편중을 방지되게 하므로 균일한 밀도 형성을 가능하게 할 뿐만 아니라 성형 후 뛰어난 강도 및 내구성을 갖는 활성탄 성형제품을 생산할 수 있게 한다.

또한, 상부금형(122)측 90~100℃ 및 하부금형(121)측 100~115℃의 온도와, 120~250kg/cm2의 압력과, 10~20초의 시간에 대한 성형조건으로 원료의 압축성형을 수행하게 되는데, 본 고안에서는 원료간의 접착기능을 하는 바인더(CPE)의 녹는점(150℃)보다 낮은 온도조건에서 성형을 수행함에 의해 활성탄 원료 내 바인더의 기능성을 살리기 위한 약간의 미비한 조직변화만을 유도하게 되고 바인더의 용융을 방지되게 하므로 활성탄의 성형 후에도 활성탄의 기본 세공구조를 보존 처리할 수 있게 한다. 이에 따라 기존과는 달리 활성탄의 성형제품 내에 통기성 및 흡착성을 크게 높여주는 작용을 하게 되는 것이다.

나아가, 압축성형유닛(120) 상에서 성형작업을 하는 동안 원료공급유닛(110)측에서는 충진부재(114)에 원료를 충진하는 작업을 동시에 수행하게 된다.

압축성형이 완료되면, 실린더(123)가 작동하여 하부금형(121)이 하측 이동하게 되며, 온로딩유닛(130)측 전/후진실린더(133)의 전진 작동으로 엠티 파레트(102)를 고정시킨 파레트 안착부(132)를 압축성형유닛(120) 내 상부금형(122) 아래로 배치되게 함과 동시에 하부금형(121)의 암컷 성형틀(121a) 내에 잔존하는 원료의 잔재를 잔재제거부재(134)를 통해 제거되게 한다.

여기서, 압축성형유닛(120) 내로 엠티 파레트(102)가 배치되면, 이동형 하판(122b)에 연계된 실린더(125)를 작동시켜 이동형 하판(122b)을 하측 이동시킴에 의해 상부금형(122) 상에 고정되어있는 완성된 성형제품을 분리되게 함으로써 엠티 파레트(102) 상으로 로딩되게 한다.

전/후진실린더(133)의 후진 작동으로 성형제품이 로딩된 파레트(102) 및 파레트 안착부(132)를 원래 위치로 복귀시킨 다음, 파레트 이송척(135)을 하강시켜 파레트를 잡게 하고 중심 이동하여 성형제품이 로딩된 파레트를 컨베이어(103) 상에 안착되게 한다. 이때, 파레트 이송척(135)을 통한 파레트(102) 취부시 진공흡착수단(131)은 파레트 공급부(136)로부터 엠티 파레트(102)를 동시동작으로 진공 흡착하게 되고 파레트 이송척(135)이 컨베이어(103) 상에 로딩 파레트를 안착시키는 동안 진공 흡착한 엠티 파레트를 파레트 안착부(132) 상에 동시동작으로 안착되게 한다.

한편, 상술한 바와 같은 구성 및 작용을 하는 본 고안의 활성탄 성형장치(100)는 장치 사용 및 운용의 효율성 및 생산성 향상을 위하여 각 유닛 상 프로그램제어를 통해 동시동작 수행을 이루게 한 것으로서, 도 7a 및 도 7b에 나타낸 바와 같은, 상/하 동일 배열로 직선 배치되는 관통 통기구(210)를 갖는 활성탄 탈취제품(200)을 생산할 수 있게 한다. 이때, 상기 통기구(210)는 상부측(211)이 대략적으로 원형을 형성하게 되고 하부측(212)이 사각형을 형성하게 된다.

또한, 도 8a 및 도 8b에 나타낸 바와 같은, 다수의 원형 통기구(311)가 관통 형성된 상부몸체(310)와 상기 상부몸체(310)의 원형 통기구(311)에 엇박자 배열되도록 관통 형성되는 사각 통기구(321)를 갖는 하부몸체(320)의 결합 구성이되 상기 상부몸체(310)와 하부몸체(320)의 사이에 내부 중공(330)을 형성시킨 활성탄 성형제품(300)을 생산할 수도 있다.

따라서, 본 고안의 성형장치는 압축성형방식 및 균일한 밀도의 구성으로 매우 뛰어난 강도 및 내구성을 구비한 탈취제품의 성형을 가능하게 한다.

더불어, 본 고안에 따른 압축성형방식에 의한 활성탄 성형장치(100)에 의하면, 최소 1000m2/g에서 최대 3000m2/g의 비표면적을 형성되게 할 뿐만 아니라 단위중량당 50~60%의 흡착량을 형성시킬 수 있게 하므로 흡착속도 및 흡착율의 신장된 제품생산을 가능하게 하며 이는 탈취기능의 향상된 효과를 발휘되게 한다.

한편, 본 고안에 따른 활성탄 성형장치는 상술한 바와 같은 구체적인 실시예 및 첨부한 도면을 참조하여 설명하였으나, 이에 특별히 한정되는 것은 아니며, 당해분야 기술업자에 의해 다양하게 변형 실시되는 기술구성은 본 고안의 상세한 설명 및 실용신안등록청구범위의 해석에 의해 귀속될 수 있다 할 것이다.

특히, 본 고안은 활성탄의 성형뿐만 아니라 분말로 이루어진 모든 원료의 성형에도 상술한 바와 같은 기능성으로 유용하게 활용할 수 있는 적용범위의 범용성을 갖는 장치의 고안이라 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 따른 활성탄 성형장치에 의하면, 원료의 장치 내 공급시 충진량을 임의적으로 조정할 수 있되 동시에 다수의 충진을 가능하게 하고, 원료의 압축성형시 압축분포의 편중방지에 따른 성형제품 내 균일한 밀도 형성과 이에 의한 강도 및 내구성을 구비할 수 있게 하며, 윤활성이 없어 퍼짐성이 약한 활성탄의 기본특성을 고려한 구조 개선에 의해 탈취효과가 뛰어난 성형탈취제품을 제조할 수 있는 아주 유용함을 발휘한다.

또한, 활성탄의 압축성형에 따른 장치 사용 및 운용상의 효율성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 대량생산 및 생산성의 향상을 도모할 수 있게 한다.

나아가, 원료인 활성탄의 조직 내 세공구조를 성형시에도 최대한 보존되게 하는 압축성형방식의 적용으로 성형제품 내 조직의 통기성 및 흡착성을 높여 생산할 수 있게 한다.

도 1은 일반적인 활성탄의 세공구조를 나타낸 도면.

도 2는 본 고안에 따른 활성탄 성형장치를 나타낸 정면도.

도 3은 본 고안에 따른 활성탄 성형장치를 나타낸 평면도.

도 4는 본 고안에 따른 활성탄 성형장치를 나타낸 측면도.

도 5a 및 도 5b는 본 고안의 장치에 있어 원료공급유닛측 충진수단을 설명하기 위해 나타낸 개념도.

도 5c는 본 고안의 장치에 있어 원료공급유닛측 충진부재를 나타낸 평면도.

도 6은 본 고안의 장치에 있어 압축성형유닛을 설명하기 위해 나타낸 요부 상세도.

도 7a 및 도 7b는 본 고안의 장치에 의해 제조된 활성탄 탈취제품의 일 예를 보인 저면 사시도 및 단면도.

도 8a 및 도 8b는 본 고안의 장치에 의해 제조된 활성탄 탈취제품의 다른 예를 보인 사시도 및 단면구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 성형장치 101: 베이스

102: 파레트 103: 컨베이어

110: 원료공급유닛 111: 호퍼

112: 충진수단 112a: 회전드럼

112a-1: 원료충진홈 112b: 외부드럼

112c: 스크래퍼 113: 진동모터

114: 충진부재 114a: 충진홀

120: 압축성형유닛 121: 하부금형

122: 상부금형 122a: 고정형 상판

122a-1: 성형핀 122b: 이동형 하판

130: 온로딩유닛 131: 진공흡착수단

132: 파레트 안착부 133: 전/후진실린더

134: 잔재제거부재 135: 파레트 이송척

BPH1: 바이패스홀

Claims (8)

1. 분말형 활성탄 원료의 충진량을 조절/배출시키되 한번에 다수의 동시 충진을 가능하게 하며 충진한 활성탄 원료를 다음의 압축성형유닛으로 공급되게 하는 원료공급유닛과;

   상기 원료공급유닛으로부터 활성탄의 원료를 공급받으며, 바이패스 구조에 의한 압축으로 원료의 고른 퍼짐을 유도하여 한 부분으로 압축분포가 편중되는 것을 방지되게 하고, 활성탄 원료의 조직 내 세공구조를 보존되게 하여 통기성 및 흡착성이 높은 제품성형을 이루게 하는 압축성형유닛과;

   상기 압축성형유닛을 통해 성형처리된 활성탄의 성형제품을 엠티 파레트의 상면으로 로딩되게 하고 성형제품이 로딩된 파레트를 컨베이어 상으로 이송시켜주는 온로딩유닛과;

   상기 각 유닛의 동작에 필요한 유압 및 공압을 제어하여 공급되게 하는 유/공압공급유닛을 포함하여 구성되게 하는 것을 특징으로 하는 활성탄 성형장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 원료공급유닛은 분말원료를 투입하기 위한 호퍼와;

   상기 호퍼의 하부에 연계 설치되며 원료의 정량 배출을 가능하게 하되 한번에 다수의 동시 충진을 가능하게 하는 드럼롤러방식의 충진수단과;

   상기 호퍼에 장착되며 원료의 충진시 진동을 통해 원료의 분배효과를 발휘되게 한 진동펌프와;

   상기 호퍼의 하측에 배치되며 상기 충진수단을 통해 분배/배출되는 정량의 배출원료를 일시 충진하도록 충진홀을 형성한 다수의 충진부재와;

   상기 충진부재의 하측에 배치되며 충진홀에 원료의 일시 충진이 가능하도록 하면을 받쳐주는 받침부재와;

   상기 받침부재를 통해 받쳐지게 한 충진부재를 상기 압축성형유닛 상으로 이동시켜주는 이동실린더와;

   상기 이동실린더에 의해 압축성형유닛 상으로 이동된 충진부재측 충진원료를 타격을 통해 상기 압축성형유닛 내에 공급되게 하는 원료공급실린더로 구성한 것을 특징으로 하는 활성탄 성형장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 충진수단은 상기 호퍼 내부의 하측에 회전 가능하도록 설치되며 외주면에 일정간격으로 사선(斜線) 배치되는 다수의 원료충진홈을 형성한 원통형 회전드럼과;

   상기 회전드럼의 외주면을 밀착하여 둘러싸되 원료배출용 배출구를 형성하며 상기 회전드럼의 원료충진홈 내에 충진된 원료를 유실됨 없이 외부 배출되게 하는 외부드럼과;

   상기 회전드럼의 원료충진홈 내에 충진된 원료의 윗면을 깎아주어 원료의 정량공급을 가능하게 하는 스크래퍼로 구성한 것을 특징으로 하는 활성탄 성형장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 충진부재의 충진홀은 상부 경사구조를 형성되게 하고 사방 연장홈을 더 형성되게 하여 평면구조상 사면 라운드진 사각형구조를 갖도록 구성한 것을 특징으로 하는 활성탄 성형장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 압축성형유닛은 상기 충진부재로부터 암컷의 성형틀 내로 원료를 공급받으며 실린더의 작동으로 베이스 상에 입설된 가이드부재를 타고 상/하 직선 이동하게 되는 하부금형과;

   상기 하부금형의 상측으로 배치되며 하면에 다수의 성형핀을 돌출 배열한 고정형 상판 및, 상기 상판의 아래에 위치하되 실린더에 의한 상/하 직선이동이 가능하도록 형성하고 하면에 바이패스홀을 형성한 숫컷의 성형틀을 갖는 이동형 하판을 구비한 상부금형으로 구성되게 하는 것을 특징으로 하는 활성탄 성형장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 고정형 상판에 돌출 배열되는 다수의 성형핀은 그 하단부를 하측방향으로 갈수록 테이퍼지게 하여 뾰족하게 하되 사면처리구조를 갖도록 하여 원료를 압축하는 힘을 상/하/좌/우의 사방으로 작용시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 활성탄 성형장치.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 압축성형유닛은 상부금형 90~100℃ 및 하부금형 100~115℃의 온도와, 120~250kg/cm2의 압력과, 10~20초의 시간에 대한 성형조건으로 형성되는 것을 특징으로 하는 활성탄 성형장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 온로딩유닛은 상기 압축성형유닛을 통해 압축성형된 일정형상의 제품을 로딩할 수 있도록 하는 엠티 파레트를 진공 흡착하되 중심 이동하여 파레트 안착부 상에 안착/고정되게 하는 진공흡착수단과;

   상기 파레트 안착부 및, 상기 압축성형유닛 내 성형후 남겨진 원료잔재를 제거토록 하는 잔재제거부재를 상기 압축성형유닛 내로 동시 이동되게 하여 상기 파레트 상으로 성형제품의 로딩처리를 가능하게 함과 동시에 원료잔재를 제거시켜주는 전/후진실린더와;

   상기 성형제품이 로딩 처리된 파레트를 잡은 다음 중심 이동하여 컨베이어 상으로 파레트를 안착되게 하는 파레트 이송척을 포함하는 구성을 특징으로 하는 활성탄 성형장치.