KR200482685Y1 - 펠렛 공급용 호퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펠렛 형태의 원료를 포장하는 장치에 이용되는 펠렛 공급용 호퍼에 관한 것이다. 상기 호퍼는, 외부로부터 고속으로 전달되는 펠렛을 포장 장치에 공급하기 위한 호퍼로서, 벤트 및 배출구가 구비된 하우징 어셈블리; 상기 하우징 어셈블리의 측부에서 삽관되어, 펠렛이 공급되는 관형 유입슈트; 상기 하우징 어셈블리의 내부에 위치하는 유입슈트의 단부 측에 착탈가능하게 제공되는 제1 배플을 포함하고, 상기 유입슈트의 측벽 중 상기 하우징 에셈블리의 내부에 위치하는 부분에 개방부가 구비된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 호퍼는, 복수의 배플 요소에 의해 펠렛으로부터의 충격을 단계적으로 완충하고 하우징에 직접적으로 전달되는 것을 방지 내지 지연시킴으로써 장치 전체의 내구성이 향상되고, 하우징 손상에 따른 펠렛 유실과 같은 예측할 수 없는 손실을 최소화할 수 있고, 또한 펠렛으로부터의 충격을 완충하기 위한 복수의 배플 요소를 소모성 부품으로 조립형태로 구현하고, 하우징의 상부를 착탈식 덮개로 구현함으로써 유지보수 작업 및 시간과 함께 비용을 절감할 수 있다.

Description

펠렛 공급용 호퍼{PELLET FEEDING HOPPER}

본 고안은 펠렛 형태의 원료를 포장하는 장치에 이용되는 펠렛 공급용 호퍼에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱 또는 이를 주성분으로 하고 세라믹과 같은 첨가물을 함유하는 원료는, 해당 성분들에 대한 배합, 용융압출, 건조 및 절단 등의 일련의 공정을 거쳐 경질의 펠렛 형태로 제조되고, 제조된 펠렛은 포장을 위해 고압 불로워(blower)에 의해 포장 장치로 공급된다. 이 경우, 고압 블로워와 포장 장치는 관로에 의해 연결되는데 종래, 포장 장치의 상단에는 펠렛의 속도를 낮춤과 동시에 분진을 제거하기 위해 싸이클론 형태의 펠렛 공급용 호퍼가 구비된다.

도 1은 이러한 종래 싸이클론 형태의 펠렛 공급용 호퍼(10)를 나타낸다. 펠렛 공급용 호퍼(10)는 단일 형태의 하우징(110)으로 제공되며, 하우징(110)을 중심으로, 측부에는 펠렛이 유입되는 유입구(112)가, 하부에는 포장 장치(도면 미도시)와 연통되는 출구(114)가, 상부에는 분진 배출용 벤트(116)가 각각 구비된다. 유입구(112)는 원형의 하우징(110) 단면 가장자리 측에 형성됨으로써, 외부 블로워로부터 고압 고속으로 공급되는 펠렛은 하우징(110)을 내벽면을 따라 회전하면서 속도가 감소되어 하방의 출구(114) 측으로 이동하고 내부 분진은 상승하여 상방 벤트(116) 측으로 이동하게 된다.

그러나 도 1의 싸이클론 형태의 펠렛 공급용 호퍼(10)의 경우 펠렛에 대한 속도를 저감시키는 데 있어서는 효과적이지만, 고속의 펠렛에 의한 충격량이 하우징(110)에 직접적으로 계속하여 특정 부위(A)에 집중적으로 전달되어 홀을 형성함으로써 그 내구성이 문제가 되고 있다. 또한 이러한 부분 손상에 불구하고, 유지 보수를 위해 단일 형태의 펠렛 공급용 호퍼(10) 전체를 교환하여야 하기 때문에 유지보수 작업량 및 비용이 증가하는 문제도 있다. 더욱이 이러한 손상은 대비에 필요한 충분한 시간적인 여유 없이 갑자기 일어나기 때문에, 포장 작업시 펠렛 유실과 같은 예측할 수 없는 손실도 발생한다.

한국등록특허 제1014139610000호

본 고안의 목적은, 내구성이 향상되고, 유지보수 작업 및 비용이 절감될 수 있는 동시에, 포장 작업시 폘렛 유실을 최소화할 수 있는 펠렛 공급용 호퍼를 제공하는 것이다.

본 고안자들은, 상기 해결과제와 관련하여 새로운 펠렛 공급용 호퍼를 연구 및 개발하는 과정에서, 펠렛에 의한 충격으로 손상되는 부품 요소를 소모성 부품으로 하여 하우징에 직접적으로 전달되는 것을 차단하고 이를 실효성 있게 구현하기 위해서는 호퍼를 구성하는 하우징을 부분 분리가 가능한 형태로 할 필요성이 있음을 지견하고 이에 더하여 장치의 기구적 설계를 구체화함으로써 본 고안에 이르게 되었다. 상기 해결과제와 관련된 본 고안의 요지는 다음과 같다.

(1) 외부로부터 고속으로 전달되는 펠렛을 포장 장치에 공급하기 위한 호퍼로서, 벤트 및 배출구가 구비된 하우징 어셈블리; 상기 하우징 어셈블리의 측부에서 삽관되어, 펠렛이 공급되는 관형 유입슈트; 상기 하우징 어셈블리의 내부에 위치하는 유입슈트의 단부 측에 착탈가능하게 제공되는 제1 배플을 포함하고, 상기 유입슈트의 측벽 중 상기 하우징 에셈블리의 내부에 위치하는 부분에 개방부가 구비된 것을 특징으로 하는 펠렛 공급용 호퍼.

(2) 상기 하우징 어셈블리는, 상기 벤트가 구비된 상부 캡; 및 상기 배출구가 구비된 하우징 본체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 따른 펠렛 공급용 호퍼.

(3) 상기 하우징 어셈블리의 내측벽과 상기 제1 배플 사이 설치되되, 상기 하우징 어셈블리의 내측벽으로부터 이격 설치되는 제2 배플을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 따른 펠렛 공급용 호퍼.

(4) 상기 제2 배플은 핀형 부재에 의해 착탈식으로 고정되는 것을 특징으로 하는 상기 (3)에 따른 펠렛 공급용 호퍼.

(5) 상기 유입슈트는, 상기 제1 배플과 개방부 사이의 영역에서 펠렛 수용부를 구비한 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 따른 펠렛 공급용 호퍼.

(6) 상기 벤트 입구에 제공되는 메시망을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 따른 펠렛 공급용 호퍼.

본 고안에 따른 펠렛 공급용 호퍼는, 복수의 배플 요소에 의해 펠렛으로부터의 충격을 단계적으로 완충하고 하우징에 직접적으로 전달되는 것을 방지 내지 지연시킴으로써 장치 전체의 내구성이 향상되고, 하우징 손상에 따른 펠렛 유실과 같은 예측할 수 없는 손실을 최소화할 수 있다.

또한 본 고안에 따른 펠렛 공급용 호퍼는, 펠렛으로부터의 충격을 완충하기 위한 복수의 배플 요소를 소모성 부품으로 조립형태로 구현하고, 하우징의 상부를 착탈식 덮개로 구현함으로써 유지보수 작업 및 시간과 함께 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 펠렛 공급용 호퍼의 사시도 및 횡단면도.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 펠렛 공급용 호퍼의 사시도.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 펠렛 공급용 호퍼의 측면도.
도 4는 본 고안의 실시예에 따른 펠렛 공급용 호퍼의 종단면도.
도 5는 본 고안의 실시예에 따른 펠렛 공급용 호퍼의 횡단면도.
도 6은 본 고안의 실시예에 따른 유입슈트와 제1 배플의 결합도.
도 7은 본 고안의 실시예에 따른 펠렛 공급용 호퍼에서 펠렛 공급과정을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 도면에서 동일 또는 균등물에 대해서는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하였다. 또한 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 한편, 본 고안의 요지를 흐리게 할 수 있거나 본 고안의 요지 설명에 불필요한 부분으로서 도면 도시로부터 그 구조나 동작 내용이 직관적으로 이해될 수 있는 것에 대해서는 관련 식별기호에 대한 표시 및 이에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

먼저, 본 고안의 실시예에 따른 펠렉 공급용 호퍼(이하, '호퍼'로 약칭함)의 구조에 대해 설명한다. 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 호퍼의 사시도를, 도 3 내지 5은 상기 호퍼의 측면도, 종단면도 및 횡단면도를 각각 나타낸다. 도 6은 본 고안의 실시예에 따른 유입슈트와 제1 배플의 결합도를 나타낸다.

본 고안에 따른 호퍼(20)는, 블로워(도면 미도시)와 같은 외부 장치를 이용하여 고속으로 전달되는 펠렛을 포장 장치(도면 미도시)에 공급하는 장치로서, 기본적으로 하우징 어셈블리(210)와, 상기 하우징 어셈블리의 측부에 삽관되는 관형 유입슈트(Inlet chute)(220) 및 제1 배플(baffle)(230)을 포함한다.

실시예에서 상기 하우징 어셈블리(210)는, 하우징 본체(212)와 상부 캡(214)을 포함하고, 상부 캡(214)은 하우징 본체(212)에 복수의 클램프(2144)를 이용하여 착탈 가능하게 결합된다.

하우징 본체(212)의 하방은 개방되어 있으며, 개방된 하부는 펠렛 배출구(2122)로 기능한다. 하우징 본체(212)의 하단에는 가장자리를 따라 플랜지(2124)가 형성되어 포장 장치의 상부에 볼트 등을 이용해 결합된다.

상부 캡(214)에는 펠렛의 공급과정에서 발생하는 미세한 분진을 배출하기 위한 벤트(2142)가 구비된다. 실시예에서 벤트(2142)는 상부 캡(214)에 플랜지를 매개롤 볼트 체결되어 있으나, 상부 캡(214)에 일체형으로 제공되는 것도 가능하다.

선택적으로, 도 4를 참조할 때, 상기 벤트(2142) 입구 측에는 고속으로 비행하는 펠렛이 의도하지 않게 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 메시망(250)이 착탈 가능하게 제공될 수 있다. 후술하는 바와 같이 외부로부터 고속으로 유입되는 펠렛은, 유입슈트(220) 상부 측벽이 설치상태에서 막혀 있기 때문에 펠렛이 벤트(2142)를 통해 외부로 유출될 위험은 현저히 줄어들지만, 상기 메시망(250)에 의해 이러한 위험은 원천적으로 차단될 수 있다.

상기 유입슈트(220)는, 외부로부터 고속으로 공급되는 펠렛을 하우징 본체(212) 내로 유도하기 위한 요소로서, 양단이 개방된 구조의 관형 부재이다. 유입슈트(220)의 일단에는 제1 배플(230)에 결합되는 제1 플랜지(224a)가 구비되고 반대 측 타단에는 외부 블로워와 연통되는 파이프 형태의 관로(도면 미도시)와 결합되는 제2 플랜지(224b)가 구비된다. 유입슈트(220)의 측벽 중 제1 플랜지(224a) 측에 인접한 소정 영역은 개방되어 개방부(222)를 형성한다.

설치된 상태에서, 상기 유입슈트(220)의 일부는 하우징 본체(212) 밖에 위치하고 다른 일부는 하우징 본체(212) 내부에 위치하는 형태로 삽관되어 있다. 이 경우, 개방부(220)가 형성된 유입슈트(220)의 부분이 하우징 본체(212) 내부에 위치하고, 개방부(220)는 하우징 본체(212)의 배출구(2122) 쪽으로 향하여 설치된다. 실시예에서, 유입슈트(220)는 타공된 하우징 본체(212)의 측벽으로 삽입된 후 용접 방식으로 결합되어 있다.

상기 제1 배플(230)은, 고속으로 공급된는 펠렛으로부터의 충격력을 1차적으로 완충하는 요소로서, 상기 유입슈(220)의 제1 플랜지(224a)에 결합된다. 제1 배플(230)의 상기 유입슈트(220)의 단면 형상과 만찬가지로 원형의 판재로서 구성된다. 이러한 제1 배플(230)에 의해, 하우징 본체(212)는 고속의 펠렛과의 접촉에 따른 손상 위험성이 억제되어 내구성이 증가하게 된다.

한편, 이러한 제1 배플(230)은 펠렛과의 접촉에 따라 손상을 예정하기 때문에 그 교환이 용이할 필요가 있다. 이를 위해, 제1 배플(230)은 상기 제1 플랜지(224a)에 볼트 등을 이용하여 착탈가능하게 결합되며, 그에 대한 접근성은 상기 하우징 어셈블리(210)를 하우징 본체(212)와 상부 캡(214)으로 분할하여 개폐 가능한 구조로 함으로써 용이해질 수 있다.

선택적으로, 상기 유입슈트(220)는, 제1 배플(230)이 설치되는 제1 플랜지(224a)와 개방부(222) 사이의 소정 영역이 단턱 형태의 펠렛 수용부(226)로서 제공된다. 펠렛 수용부(226)는 개방되지 않은 영역으로 인식될 수 있으며, 이러한 펠렛 수용부(226)은 외부로부터 고속으로 유입되는 펠렛이 제1 배플(230)을 일차적으로 타격한 후 낙하하는 과정에서 임시 적재될 수 있는 부분으로 기능한다.

도 7을 참조할 때, 상기 펠렛 수용부(226)에 의해 펠렛이 임시 적재되어 쌓이게 됨으로써 제1 배플(230)은 적재된 펠렛에 의해 전부 또는 일부가 커버되고, 이에 따라 후속 공급되는 펠렛에 의한 충격력은 적재된 펠렛에 의해 완충되어 제1 배플(230)에 간접적으로 전달된다. 결과적으로, 펠렛이 금속과 같은 경질의 제1 배플(230)을 직접적으로 타격함으로써 손상될 위험은 현저히 감소하고, 아울러 제1 배플(230)에 대한 마모 내지 타격에 의한 손상도 지연됨으로써 내구성이 더욱 향상될 수 있다.

선택적으로 상기 호퍼(20)는, 상기 하우징 본체(212)의 내측벽과 상기 제1 배플(230) 사이에 설치되는 제2 배플(240)을 더 포함할 수 있다. 제2 배플(240)은 고속으로 공급된는 펠렛으로부터의 충격력을 2차적으로 완충하는 요소로서, 제1 배플(230)이 손상된 경우에 이를 보완하기 위한 요소로서 제공된다. 즉, 제1 배플(230)이 예기치 않게 손상된 경우에도 제2 배플에 의해 하우징 본체(212)에 대한 직접적인 당장의 충격을 방지하고 충분한 시간을 확보할 수 있기 때문에, 종래 하우징이 중간 완충 요소 없이 예기치 않게 바로 손상됨으로써 펠렛이 하우징 밖으로 유실될 위험은 현저히 감소될 수 있다.

이 경우, 제2 배플(240)은 하우징 본체(212)에 대한 충격 전달을 완화하고 교체가 용이하도록 하우징 본체(212)로부터 이격되어 설치되는 것이 바람직하다. 실시예에서, 제2 배블(240)은 핀형 부재(242)를 이용하여 하우징 본체(212)의 측벽에 탈부착 가능하게 결합된다.

다음으로, 상기 호퍼(20)의 동작 내용에 대해 설명한다. 이러한 동작 내용에는 호퍼(20)에 의한 펠렛 공급 과정과 호퍼(20)에 대한 유지보수 과정을 포함한다.

호퍼(20)에 의한 펠렛 공급 과정에서, 펠렛은 외부 블로워의 동작에 의해 유입슈트(220)의 제2 플랜지(224b) 측 입구로 고속으로 유입된다. 유입된 펠렛은 유입슈트(220)에 의해 안내되어 유입슈트(220)의 제1 플랜지(224a)에 결합되어 있는 제1 배플(230)을 타격하고 유입슈트(220)의 개방부(222)를 통해 낙하된 후 하우징 본체(212)의 배출구(2122)를 통해 포장 장치로 공급된다. 이 경우, 펠렛은 제1 배플(230)을 타격하고 개방부(224a)로 낙하하기 전에 선택적으로 제공되는 펠렛 수용부(226)에 한시적으로 적재됨으로써 제1 배플(230)의 전부 또는 일부를 커버할 수 있다. 이에 따라 후속 공급되는 펠렛의 의한 충격력은 제재된 펠렛에 의해 완충되어 제1 배플(230)에 대해 간접적으로 전달된다. 또한, 제1 배플(230)이 예기치 않게 손상된 경우에도 선택적으로 제공되는 제2 배플(240)에 의해 하우징 본체(212)에 대한 직접적인 당장의 충격을 방지하고 충분한 시간을 확보함으로써 펠렛이 하우징 본체(212) 밖으로 유실될 위험은 현저히 감소될 수 있다. 한편, 펠렛 공급과정에서 발생하는 미세한 분진 및 오염물은 상부 캡(214)의 벤트(2142)를 통해 외부로 배출된다. 이 경우, 하우징 본체(212) 내부에서 유입슈트(220)의 개방부(222)는 하방으로 향하고 개방부(222) 반대측은 밀폐되어 있고 상부 캡(214)의 벤트(2142) 입구 측에는 메시망(250)이 설치되어 있기 때문에, 고속의 펠릿이 상부 캡(214)의 벤트(2142)를 통해 외부로 의도하지 않게 유출될 위험은 거의 없다.

호퍼(20)에 대한 유지보수 과정에서, 소모품으로 예정된 제1 배플(230) 및 제2 배플(240)의 교체나, 메시망(250)을 포함한 부품 요소에 대한 청소는 하우징 본체(212)를 포장 장치로부터 분리하지 않고 상부 캡(212)만을 부분 분리한 상태에서 용이하게 수행될 수 있다. 이 경우, 적어도 상기 제1 배플(230), 제2 배플(240) 및 메시망(250)은 탈부착이 가능한 구조로 되어 있다.

이상과 같이, 본 고안에 따른 호퍼(20)는, 복수의 배플 요소(230, 240)에 의해 펠렛으로부터의 충격을 단계적으로 완충하고 하우징 본체(212)에 직접적으로 전달되는 것을 방지 내지 지연시킴으로써 장치 전체의 내구성이 향상되고, 하우징 본체(212) 손상에 따른 펠렛 유실과 같은 예측할 수 없는 손실을 최소화할 수 있다. 또한 본 고안에 따른 호퍼(20)는, 펠렛으로부터의 충격을 완충하기 위한 복수의 배플 요소(230, 240)를 소모성 부품으로 조립형태로 구현하고, 하우징의 상부를 착탈식 덮개(214)로 구현함으로써 유지보수 작업 및 시간과 함께 비용을 절감할 수 있다.

이상의 설명은, 본 고안의 구체적인 실시예에 관한 것이다. 본 고안에 따른 상기 실시예는 설명의 목적으로 개시된 사항이나 본 고안의 범위를 제한하는 것으로 이해되지는 않으며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질을 벗어나지 아니하고 다양한 변경 및 수정이 가능한 것으로 이해되어야 한다.

예컨대, 실시예에서 상기 유입슈트(220)가 하우징 본체(212)에 용접 결합되는 것을 예시하였으나, 유입슈트(220)에 플랜지 요소를 형성하여 볼트 등을 이용하여 착탈식으로 결합되는 것도 가능하다.

또한 유입슈트(220)가 하우징 본체(212)의 단면을 기준으로 삽입되는 위치는 달라질 수 있다.

또한 실시예에서 제1 배플(230)이 단수로 제공되는 것을 예정하였으나 복수로 제공하는 것도 가능하다.

또한 제2 배플(240)은 곡면 또는 평면 형상으로 될 수 있다.

또한 실시예에서 상부 캡(214)이 하우징 본체(212)에 클램프(2144) 방식으로 착탈되는 것을 예정하였으나, 플랜지 요소 및 볼트 등을 이용하여 착탈되는 것도 가능하다.

또한 상기 유입슈트(220)에서 개방부(222) 영역과 제1 배플(230)이 결합되는 단부 사이에 제공되는 펠렛 수용부(226)의 길이는, 펠렛의 공급 속도 및 유입슈트(220)의 관 구경에 따라 적절히 조절될 수 있다.

따라서, 이러한 모든 수정과 변경은 실용신안등록청구에 개시된 고안의 범위 또는 이들의 균등물에 해당하는 것으로 이해될 수 있다.

10: 펠렛 공급용 호퍼 110: 하우징
112: 유입구 114: 출구
116: 벤트 20: 펠렛 공급용 호퍼
210: 하우징 어셈블리 212: 하우징 본체
2122: 배출구 2124: 플랜지
214: 상부 캡 2142: 벤트
2144: 클램프 220: 유입슈트
222: 개방부 224a: 제1 플랜지
224b: 제2 플랜지 226: 펠렛 수용부
230: 제1 배플 240: 제2 배플
242: 핀형 부재 250: 메시망

Claims (6)

1. 외부로부터 고속으로 전달되는 펠렛을 포장 장치에 공급하기 위한 호퍼로서,
   벤트가 구비된 상부 캡과, 배출구가 구비되고 단면 직경이 일정한 관형의 하우징 본체를 포함하는 하우징 어셈블리; 상기 하우징 어셈블리의 측부에서 삽관되어, 펠렛이 공급되는 관형 유입슈트; 상기 하우징 본체의 내부에 위치하는 유입슈트의 단부 측에 착탈가능하게 제공되는 제1 배플; 및 상기 하우징 본체의 내측벽과 상기 제1 배플 사이 설치되되, 상기 하우징 본체의 내측벽으로부터 핀형 부재에 의해 착탈식으로 이격 설치되는 제2 배플;을 포함하고,
   상기 유입슈트의 측벽 중 상기 하우징 어셈블리의 내부에 위치하는 부분에 개방부가 구비되고,
   상기 유입슈트는, 상기 제1 배플과 개방부 사이의 영역에서 단턱 형태의 펠렛 수용부를 구비하고,
   상기 제2 배플은 곡면 판형 부재로 하여 제1 배플의 직후방에서 하우징 본체 일부에 대응하는 크기로 형성되되, 제2 배플의 하단부가 상기 하우징 본체 하부로 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 펠렛 공급용 호퍼.
   
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