KR20060094654A - 실험용 교반장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실험용 교반장치에 관한 것으로, 특히 조절부재의 변위에 의하여 2차원 교반요동운동(Orbital Movement), 시이소오운동, 3차원 트위스트운동, 크랭크운동 등이 선택적으로 이루어질 수 있고, 교반작동을 위한 운동패턴을 변화시키거나 운동량이 변화되도록 조절이 가능하고, 사용이 편리하며 제작이 용이한 실험용 교반장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 구동원으로부터 주축과 편심부재가 연결 설치되고, 상기 편심부재에는 조절부재가 설치되며, 상기 조절부재에는 교반부재를 설치하되, 상기 조절부재는 상기 교반부재를 분리하지 않고도 외부에서 손쉽게 변위가 가능하도록 설치한다.
실험, 교반, 편심

Description

실험용 교반장치{Experimental Mixing Device}
도1은 본 발명의 바람직한 일례로서 일부 생략 종단면도,
도2는 도1의 일부 절결 평면도,
도3은 본 발명의 다른 바람직한 일례로서 일부 생략 종단면도,
도4는 도3의 일부 절결 평면도,
도5는 도3 및 도4에 예시한 실시예에 대하여 일부를 생략하여 나타낸 요부 분해사시도,
도6은 본 발명의 다른 바람직한 일례로서 일부 생략 종단면도,
도7은 도6의 일부 절결 평면도,
도8은 도6 및 도7에 예시한 실시예에 대하여 일부를 생략하여 나타낸 요부 분해사시도,
도9A는 본 발명의 다른 바람직한 일례로서 일부 생략 종단면도,
도9B는 도9A의 일부 절결 평면도,
도10A는 본 발명의 다른 바람직한 일례로서 일부 생략 종단면도,
도10B는 도10A의 일부 절결 평면도,
도11A는 본 발명의 다른 바람직한 일례로서 일부 생략 종단면도,
도11B는 도11A의 일부 절결 측면도,
도11C는 도11A의 일부 절결 평면도,
도12는 본 발명의 다른 바람직한 일례로서 일부 생략 종단면도,
도13은 도10의 일부 생략 측면도,
도14는 본 발명의 다른 바람직한 일례로서 일부 생략 종단면도,
도15는 본 발명의 또 다른 바람직한 일례로서 일부 생략 종단면도,
도16은 본 발명의 또 다른 바람직한 일례로서 일부 생략 종단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 구동원, 2: 편심부재,
3: 조절부재, 5: 교반부재,
7: 지지부재, 8: 연결부재,
9: 고정가대, 10: 구동모터,
12: 구동축, 14: 종동축,
20: 편심축, 22: 다각형 공구홈,
30: 조절편심축, 32: 고정대,
34: 설치홈, 36: 설치공,
38, 47, 96: 스프링, 40: 마감부재,
42, 43: 스토퍼홈, 44, 45: 스토퍼,
46: 수용홈, 50: 축받이,
52: 상부 고정구, 54: 중심개공,
56: 고정브라켓, 70,80: 힌지부재,
72, 82: 힌지부, 84: 축받이,
86: 볼조인트, 92: 하부고정구,
94: 브라켓
본 발명은 실험용 교반장치에 관한 것으로, 특히 조절부재의 변위에 의하여 2차원 교반요동운동(Orbital Movement), 시이소오운동, 트위스트운동, 크랭크운동 등이 선택적으로 이루어질 수 있고, 교반작동을 위한 운동패턴을 변화시키거나 운동량이 변화되도록 조절이 가능하고, 사용이 편리하며 제작이 용이한 실험용 교반장치에 관한 것이다.
일반적으로 실험용 교반기는 이화학기구의 일종으로서 실험실 등에서 교반 혼합을 위한 각종 물질을 각종 시험기구, 예를 들면, 시험관, 비이커 등에 시약, 시료, 원료 등의 시험물질을 희석시키거나 혼합하거나 교반하기 위하여 활용되고 있다.
이러한 실험용 교반기로서 이미 여러가지 형태의 제품이 시판되고 있으며, 선행기술로서 알려져 있는 기술은 미국특허 제4,702,610호, 미국특허 제5,921,676호 등이 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 제품이나 미국특허의 경우에는 편심거리이나 스윙각도를 필요에 따라 조절할 수 있는 기능이 부여되어 있지 않아 제품에 따라 고정 설치된 사양에 의하여 그대로 활용하여야만 하는 문제점이 발생하고 있다.
또한, 일부의 경우에는 편심거리를 조절할 수 있도록 구성이 되어 있는 경우도 개시되어 있으나 이 경우에는 일부 구성부품을 분리한 다음에야 변위된 위치로 다시 고정하여 사용이 가능하도록 되어 있어 일반 사용자는 사용하기가 어려우며, 이에 따라 사용이 불편하고 실제로는 이렇게 분해 조립하는 방법을 모르거나 귀찮아 이를 조절하지 아니하고 출시될 때 고정 설치된 상태로 그대로 사용하고 있는 것이 대부분의 현실이다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 연구 개발이 이루어진 것으로, 다음과 같은 목적을 갖는다.
본 발명의 주목적은 교반부재나 기타 관련 부품을 분리하지 않고도 그대로 외부에서 간단한 조작에 의하여 조절이 가능하여 2차원 교반요동운동, 시이소오운동, 3차원 트위스트운동, 크랭크운동 등이 선택적으로 이루어질 수 있도록 하는 교반장치를 제공하고자 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 교반부재를 포함하여 편심부재에 대한 편심거리이나 경사각도를 포함한 변위량을 단계별로 조작이 가능하여 교반작동을 위한 운동패턴을 변화시키거나 운동량을 변화시킬 수 있어 교반을 행하는 상황에 맞게 다양한 형태로 대처가 가능하도록 하고자 함에 있다.
본 발명은 이와 같은 목적들을 달성하기 위하여 구동원으로부터 동력을 전달 받아 편심 상태로 회전구동이 이루어지면서 이러한 편심구동에 의하여 시험물의 교반 혼합이 이루어지도록 구성되는 통상의 교반기에 있어서, 구동모터로부터 구동되는 구동축을 포함하는 구동원과; 상기 구동원과 결합 설치되고 구동축의 축중심과는 일측으로 편심된 편심축을 갖는 편심부재와; 상기 편심축의 편심거리나 경사각도를 조절하기 위하여 선택적으로 설치되는 조절부재와; 교반 혼합작동이 실제로 이루어지는 교반부재와; 그리고 상기 교반부재와 고정기대 사이에 설치되고 상기 교반부재의 교반 혼합작동을 제한하거나 안정적으로 유지시키는 지지부재를 포함하여 이루어지는 실험용 교반장치를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예별로 상세하게 살펴보기로 한다.
이들 다양한 실시예들은 다음과 같이 공통적으로 그 구성이 이루어지게 되는데 이러한 기본적인 기술구성을 토대로 하여 살펴보면 다음과 같다.
즉, 구동원으로부터 동력을 전달받아 편심 상태로 회전구동이 이루어지면서 이러한 편심구동에 의하여 시험물의 교반 혼합이 이루어지도록 구성되는 통상의 교반기에 있어서, 구동모터(10)로부터 구동되는 구동축(12)을 포함하는 구동원(1)과; 상기 구동원(1)과 결합 설치되고 구동축(12)의 축중심과는 일측으로 편심된 상태의 편심축(20)을 갖는 편심부재(2)와; 상기 편심축(20)의 편심거리나 경사각도를 조절하기 위하여 선택적으로 설치되는 조절부재(3)와; 교반 혼합작동이 실제로 이루어지는 교반부재(5)와; 그리고 상기 교반부재(5)와 하부에 위치하게 되는 고정기대(9) 사이에 설치되고 상기 교반부재(5)의 교반 혼합작동을 제한하거나 안정적으로 유지시키는 지지부재(7)를 포함하여 이루어진다.
우선, 도1 및 도2를 참조하여 살펴보면, 상기 구동원(1)은 구동모터(10)의 구동축(12)에 구동풀리(13)가 설치되고, 편심부재(2)의 하부에 고정 설치되고 제자리에서 회전이 가능하게 상기 구동축(12)과 이격된 위치에 종동축(14)이 설치되며 상기 종동축(14)에는 종동풀리(15)가 설치되어 상기 구동풀리(13)와 상기 종동풀리(15)가 벨트(16)에 의하여 동력 전달이 이루어지도록 설치되어 구성되고, 상기 편심부재(2)는 종동축(14)상의 종동풀리(15)와 서로 고정 설치되고 상기 종동축(14)과는 일정거리만큼 편심된 상태로 편심축(20)이 위치하게 되고, 이때 조절부재(3)는 별도로 설치되지 아니한 상태로서 상기 종동축(14)과 편심부재(2)와 직접 고정 설치된 형태를 보여주고, 상기 교반부재(5)는 테이블 형태로서 중심 저부에 고정 설치되는 축받이(50)에 상기 편심축(20)이 끼워지는 구조로 이루어지며, 상기 지지부재(7)는 교반부재(5)의 저부에 마련된 상부고정구(52)와 상기 구동원(1)을 포함하여 감싸고 전체적인 프레임 역할을 하는 고정기대(9)에 마련된 하부고정구(92) 사이에 가요성 소재로 제조된 탄성주름부재 형태로 그 구성이 이루어져 상기구동원(1)에 의하여 편심부재(2)의 편심축(20)이 편심회전함에 따라 상기 지지부재(7)가 교반부재(5)와 고정기대(9)사이를 유지하면서 상기 교반부재(5)가 2차원 교반요동운동이 이루어지게 된다.
다음, 도3 이후에 도시한 실시예는 본 발명의 다른 바람직한 일례들로서, 구동원(1), 지지부재(7) 및 고정기대(9)는 전술한 실시예와 동일하고, 편심부재(2) 및 교반부재(5)의 구성 중 일부를 변경하고 조절부재(3)를 채택하여 외부에서 조절 함에 따라 종동축(14)의 축중심과 편심축(20)의 축중심 사이의 거리인 편심축(20)의 편심거리를 조절하여 교반원운동의 지름을 가변하되, 상기 편심부재(2)와 고정대(32) 사이에 위치고정기구를 설치하여 편심거리를 조절후 소정 위치에 위치의 고정이 가능하게 구성한 예를 보여준다.
즉, 상기 조절부재(3)는 종동풀리(13)의 상부에 고정대(32)를 고정 설치하고 상기 고정대(32)의 상부에 편심부재(2)가 하부의 조절편심축(30)을 중심으로 회전에 의한 각도변위가 가능하게 설치하여 이루어지되, 교반부재(5)의 중심에 마련된 개공(54)에 편심축(20)의 상부가 위치하고 편심축(20)의 상부에는 다각형 공구홈(22)을 마련하여 이루어지게 된다.
이때, 상기 조절편심축(30)은 상기 편심부재(2)의 하부로서 편심축(20)과 일치하지 않는 편심 위치에 하향으로 고정되고, 상기 고정대(32)의 하부 일측에는 단턱이 형성된 설치홈(34)과 설치공(36)이 구동원(1)의 종동축(14) 축 중심으로부터 편심된 위치에 상,하 방향으로 관통 형성되어, 상기 조절편심축(30)이 상기 설치공(36)에 끼워지고 하부로부터 설치홈(34)에는 스프링(38)과 마감부재(40)가 결합된다.
또한, 상기 편심부재(2)와 고정대(32) 사이에 설치되는 위치고정기구는 상기 편심부재(2)의 저면에는 방사상으로 복수개의 스토퍼홈(42)이 형성되고 이와 대응되는 고정대(32)의 상부면에는 상기 스토퍼홈(42)과 대응되어 상기 스토퍼홈(42)에 결합되어 위치를 자리잡도록 돌기형 스토퍼(44)가 각각 마련된다.
물론, 이러한 스토퍼홈(42)과 스토퍼(44)는 편심부재(2)의 편심축(20)을 움 직여 편심부재(2)가 조절편심축(30)을 중심으로 각도회전 변위가 이루어지면서 원하는 편심축(20)의 편심거리를 조절하고 위치를 고정하기 위한 것이나, 그 형태는 위와 같이 설명한 스토퍼홈(42)이나 스토퍼(44)의 결합에 의한 방식이 아니라도 그 위치를 고정하는 다른 방법으로도 적절하게 채택, 설치하여 활용이 가능하다.
이때, 상기 조절부재(3)로서 조절편심축(30)을 중심으로 편심부재(2)의 편심축(20)을 회전 조절하여 편심거리를 조절하고자 하는 경우, 종동축(14)이 함께 회전하는 것을 방지하고자 종동축(14)을 포함하는 구동원(1)과 고정기대(9) 사이에 스토퍼부재(6)를 설치하되, 상기 스토퍼부재(6)는 종동풀리(15)에는 복수개의 고정홈(15a)을 형성하고 고정기대(9)의 상부 일측에는 브라켓(94)을 설치하고 이 브라켓(94)에는 스프링(96)에 의하여 탄성적으로 지지 설치되는 임시 고정노브(90)를 설치하여, 필요시에 고정노브(90)를 가압하면 전진하여 고정노브(90)의 선단부가 상기 고정홈(15a)에 결합되어 종동풀리(15)를 포함한 종동축(14)에 제자리에서 회전이 되지 않도록 한 상태에서 편심축(20)을 회전시켜 편심거리를 조절할 수 있게 구성함이 바람직하다.
다음, 도6 내지 도8에 도시한 실시예는 본 발명의 다른 바람직한 일례로서, 구동원(1), 지지부재(7) 및 고정기대(9)는 전술한 실시예와 동일하고, 편심부재(2) 및 교반부재(5)의 구성 중 일부를 변경하고 조절부재(3)를 채택하여 외부에서 조절함에 따라 편심축(20)의 편심거리를 조절할 수 있게 구성한 다른 예를 보여준다.
전술한 도3 내지 도5에 도시한 예와 비교하여 보면, 도3 내지 도5에 도시한 예는 상기 편심부재(2)와 고정대(32) 사이에 설치되는 위치고정기구가 상기 편심부 재(2)의 저면에는 방사상으로 복수개의 스토퍼홈(42)이 형성되고 이와 대응되는 고정대(32)의 상부면에는 상기 스토퍼홈(42)과 대응되어 상기 스토퍼홈(42)에 결합되어 위치를 자리잡도록 돌기형 스토퍼(44)가 각각 마련되어 있으나, 도6 내지 도8에 도시한 예에 있어서 편심부재(2)와 고정대(32) 사이에 설치되는 위치고정기구의 경우에 편심부재(2)의 하부에 고정 설치된 조절부재(3)의 조절편심축(30)은 스프링(38)이 없이 고정대(32)의 설치홈(34) 및 설치공(36)에 제자리에서 회전이 가능하게 끼워져 마감부재(40)에 의하여 조립 설치되고, 고정대(32)의 상부에는 편심부재(2)가 상기 조절편심축(30)을 중심으로 제자리에서 회전이 가능하게 별도의 수용홈(46)을 마련하고 원통형으로 이루어진 상기 편심부재(2)의 외주연에는 일정 간격마다 별도로 복수개의 스토퍼홈(43)이 마련되며 상기 스토퍼홈(43)과 대응된 위치로서 고정대(32)의 일측에는 스프링(47)에 탄성적으로 지지된 상태로 별도의 스토퍼(45)가 설치되어 이루어진 점이 전술한 실시예와 다른 점이고, 편심축(20)을 회전시켜 편심부재(2)가 조절편심축(30)을 중심으로 회전시켜 각도 변위가 이루어지는 경우에 원하는 위치에서 스토퍼홈(43)이 소정 위치에서 탄성적으로 지지 설치된 스토퍼(45)에 의하여 위치고정이 이루어질 수 있게 구성된 예를 보여준다.
다음, 도9A 및 도9B에 예시한 실시예는 도3 내지 도5에 예시한 실시예의 변형례로서, 조절부재(3)를 편심부재(2)의 저면과 이 저면이 설치되게 되는 대응위치로서 고정대(32)의 상부면을 경사지게 구성하여 편심부재(2)를 조절편심축(32)을 중심으로 제자리에서 회전 변위시킴에 따라 편심축(20)의 편심거리와 경사각도를 동시에 변경시켜 교반부재(5)의 원하는 3차원의 트위스트 교반운동을 얻을 수 있으 며, 편심부재(2)가 상기와 같은 경사각도의 조절 중에 수평상태에 이르도록 조절이 이루어지는 경우에는 2차원의 수평교반요동운동도 선택적으로 얻을 수 있도록 한 예를 보여준다.
도10A 및 도10B에 도시한 실시예는 도6 내지 도8에 예시한 실시예의 변형례로서, 조절부재(3)를 편심부재(2)의 저면과 이 저면이 설치되게 되는 대응위치로서 고정대(32)의 수용홈(46)에 위치하게 되는 고정대(32)의 상부면을 경사지게 구성하여 편심부재(2)를 조절편심축(32)을 중심으로 제자리에서 회전 변위시킴에 따라 편심축(20)의 편심거리와 경사각도를 동시에 변경시켜 교반부재(5)의 원하는 3차원의 트위스트 교반운동을 얻을 수 있으며, 편심부재(2)가 상기와 같은 경사각도의 조절 중에 수평상태에 이르도록 조절이 이루어지는 경우에는 2차원의 수평교반요동운동도 선택적으로 얻을수 있도록 한 예를 보여준다.
다음, 도11A내지 도11C에 예시한 실시예는 교반부재(5)와 고정기대(9) 사이에 탄성주름부재 형태로 이루어진 지지부재(7)를 설치하고 있으나, 이와는 별개로 별도의 연결구(58)와 연결부재(8)를 설치하여 교반부재(5)가 시이소오운동이 가능하게 구성한 실시예를 보여주는데, 이때, 상기 연결부재(8)는 상기 교반부재(5)의 하부 양단 위치와 고정기대(9)와 대응되는 위치에 각각 힌지부(80)를 갖도록 설치되어 편심부재(2)의 회전요동구동에 의하여 교반부재(5)가 시이소오운동이 가능하게 이루어진 예를 보여준다.
다음, 도12 및 도13에 도시한 실시예는 교반부재(5)가 복층 형태로 다단으로 구성하되, 4절링크 형태로 서로 연결 설치하여 복수개의 교반부재(5)가 함께 동시 에 요동운동이 가능하게 이루어진 예를 보여주는 것으로서, 교반부재(5) 이외에 구동원(1), 편심부재(2), 조절부재(3), 지지부재(7) 및 고정기대(9)에 관련된 기술구성은 전술한 다양한 실시예 등에 적용이 가능하다.
다음, 도14에 도시한 실시예는 구동원(1)이 구동모터(10)로부터 감속기(18)를 거쳐 종동축(14)의 회전구동이 이루어지도록 한 예를 보여주는 것으로서, 전술한 실시예에 있어서 풀리(13,15)와 벨트(16)에 의하여 종동축(14)의 감속이 이루어지도록 한 예와 서로 대응되는 기술을 예시하고 있다.
다음, 도15에 예시한 실시예는 교반부재(5)의 중심 하부는 지지부재(7)로서 힌지부(72)를 갖는 힌지부재(70)에 의하여 고정기대(9)와 서로 연결 설치하고, 구동원(1)의 종동축(14)은 수평방향으로 설치하고, 이 종동축(14)엔 조절부재(3)와 편심부재(2)를 입형으로 결합 설치하여 마련하며, 편심부재(2)의 편심축(20)과 교반부재(5)의 하부로서 상기 힌지부재(70)와 이격된 위치와의 사이에는 연결부재(8)를 설치하여 편심부재(2)의 편심회전에 의하여 편심축(20)이 변위되면서 교반부재(5)를 힌지부재(70)의 힌지부(72)를 중심으로 상,하 시이소오운동이 가능하게 구성한 예를 보여준다.
이때, 상기 연결부재(8)는 교반부재(5)의 하부 고정브라켓(56)에 힌지부재(80)의 상부가 힌지부(82)에 의하여 서로 연결 설치되고, 상기 힌지부재(80)의 하부는 축받이(84)가 설치되어 상기 축받이(84)가 편심축(20)과 결합된 형태로 구성된다.
도16에 예시한 실시예는 교반부재(5)의 하부는 지지부재(7)로서 각각 상,하 힌지부(74,74)를 갖는 4절링크(76,76)에 의하여 고정기대(9)와 서로 연결 설치하고, 구동원(1)의 종동축(14)엔 조절부재(3)와 편심부재(2)를 수평으로 결합 설치하여 마련하며, 편심부재(2)의 편심축(20)과 교반부재(5)의 하부로서 상기 지지부재(7)인 4절링크(76,76)의 사이 소정 위치에는 연결부재(8)를 설치하여 편심부재(2)의 편심회전에 의하여 편심축(20)이 변위되면서 교반부재(5)를 4절링크(76)의 상,하 힌지부(74,74)를 지지점으로 하여 좌,우 크랭크운동이 가능하게 구성한 예를 보여준다.
이때, 상기 연결부재(8)는 교반부재(5)의 하부 고정브라켓(56)에 힌지부재(80)의 일측이 힌지부(82)에 의하여 서로 연결 설치되고, 상기 힌지부재(80)의 다른 일측은 볼조인트(86) 형태로 결합 설치되어 상기 볼조인트(86)가 편심축(20)과 결합된 형태로 구성된다.
미설명부호로서 4는 균형추(Balance Weight)를 나타낸다.
다음은 이와 같이 다양하게 구성되는 본 발명인 장치에 대하여 그 작동이 이루어지는 관계에 대하여 살펴보기로 한다.
일단, 전술한 여러 실시예의 경우에는 공통적으로 구동원(1)으로서 구동모터(10)가 작동하면 구동축(12)과 구동풀리(13), 벨트(16) 및 종동풀리(15)에 의하거나 아니면 감속기(18)에 의하여 종동축(14)을 회전 구동시키면, 종동축(14)과 결합 설치된 편심부재(2)가 함께 회전하면서 편심축(20)도 함께 편심작동이 이루어지게 되며, 이와 같이 편심 작동되는 편심축(20)에 의하여 상기 편심축(20)과 결합 설치되는 교반부재(5)는 지지부재(7)에 의하여 고정기대(9)와 서로 잡고 지지하는 상태 에서 교반운동이 이루어지게 되는데, 각각의 실시예별로 살펴보면 다음과 같다.
도1 및 도2에 도시한 실시예는 별도의 조절부재(3)가 설치되어 있지 않아 종동축(14)을 포함하여 종동풀리(15)상에 편심부재(2)가 고정 설치된 초기상태대로 작동이 이루어지되, 상기구동원(1)에 의하여 편심부재(2)의 편심축(20)이 편심회전함에 따라 상기 지지부재(7)가 교반부재(5)와 고정기대(9)사이를 일정 상태로 유지하면서 상기 교반부재(5)가 2차원 교반요동운동이 이루어지게 된다.
도3 내지 도5에 도시한 실시예는 조절부재(3)에 의하여 편심부재(2) 및 교반부재(5)의 구성 중 일부를 변경하고 조절부재(3)를 채택하여 외부에서 조절함에 따라 편심축(20)의 편심거리를 조절할 수 있는데, 이때 종동축(14)이 함께 회전하는 것을 방지하고자 고정노브(90)를 가압하면 전진하여 고정노브(90)의 선단부가 상기 고정홈(15a)에 결합되어 종동풀리(15)를 포함한 종동축(14)에 제자리에서 회전이 되지 않도록 한 상태에서 상기 편심축(20)의 상부에 형성된 다각형 공구홈(22)을 이용하여 편심축(20)을 회전시키면, 편심부재(2)는 스프링(38)에 탄성적으로 지지된 조절편심축(30)을 중심으로 회전하되 그때 그때마다 스토퍼(44)가 해당하는 위치의 스토퍼홈(42)과 서로 결합되면서 일시적으로 위치 고정이 이루어지게 되며, 필요한 위치에서 위치를 설정하여 편심축(20)의 편심거리를 조절하여 교반원운동의 지름을 가변하면 된다.
물론, 이 경우에도, 상기구동원(1)에 의하여 편심부재(2)의 편심축(20)이 편심회전함에 따라 상기 지지부재(7)가 교반부재(5)와 고정기대(9)사이를 일정 상태로 유지하면서 상기 교반부재(5)가 2차원 평면 교반요동운동이 이루어지게 된다.
다음, 도6 내지 도8에 도시한 실시예는 편심부재(2) 및 교반부재(5)의 구성 중 일부를 변경하고 조절부재(3)를 채택하여 외부에서 조절함에 따라 편심축(20)의 편심거리를 조절할 수 있게 되는데, 이때 종동축(14)이 함께 회전하는 것을 방지하고자 고정노브(90)를 가압하면 전진하여 고정노브(90)의 선단부가 상기 고정홈(15a)에 결합되어 종동풀리(15)를 포함한 종동축(14)에 제자리에서 회전이 되지 않도록 한 상태에서 상기 편심축(20)의 상부에 형성된 다각형 공구홈(22)을 이용하여 편심축(20)을 회전시키면, 편심부재(2)는 조절편심축(30)을 중심으로 회전하되 그때 그때마다 스토퍼(45)가 해당하는 위치의 스토퍼홈(43)과 서로 결합되면서 일시적으로 위치 고정이 이루어지게 되며, 필요한 위치에서 위치를 설정하여 편심축(20)의 편심거리를 조절하여 교반원운동의 지름을 가변하면 된다.
물론, 이 경우에도, 상기구동원(1)에 의하여 편심부재(2)의 편심축(20)이 편심회전함에 따라 상기 지지부재(7)가 교반부재(5)와 고정기대(9)사이를 일정 상태로 유지하면서 상기 교반부재(5)가 2차원 평면 교반요동운동이 이루어지게 된다.
도9 및 도10에 도시한 실시예는 조절부재(3)를 편심부재(2)의 저면과 이 저면이 설치되게 되는 대응위치로서 고정대(32)의 상부면을 경사지게 구성하거나 고정대(32)의 수용홈(46)에 위치하게 되는 고정대(32)의 상부면을 경사지게 구성하여 편심부재(2)를 조절편심축(32)을 중심으로 제자리에서 회전 변위시킴에 따라 편심축(20)의 편심거리와 경사각도를 동시에 변경시켜 교반부재(5)가 상,하 방향, 좌,우 방향, 그리고 전,후 방향을 달리하여 2차원 수평 교반요동운동 및 3차원 트위스트 교반운동에 의하여 교반부재(5)로부터 원하는 2차원 내지 3차원의 교반운동을 얻게 된다.
다음, 도11에 예시한 실시예는 교반부재(5)와 고정기대(9) 사이에 탄성주름부재 형태로 이루어진 지지부재(7) 이외에 별도로 연결구(58)와 함께 연결부재(8)를 설치하여 편심부재(2)의 회전요동구동에 의하여 교반부재(5)가 양측의 힌지부(80)를 중심으로 시이소오운동이 가능하게 된다.
다음, 도12 및 도13에 도시한 실시예는 교반부재(5)가 다단으로서 4절링크 형태로 서로 연결 설치되어 이들 여러 교반부재(5)는 사절링크에 의하여 편심축(20)에 의한 요동운동시에 여러 교반부재(5)가 동시에 함께 교반운동이 이루어지게 된다.
다음, 도15에 예시한 실시예는 편심부재(2)의 편심회전에 의하여 편심축(20)이 변위되면서 교반부재(5)를 힌지부재(70)의 힌지부(72)를 중심으로 상,하 시이소오운동이 이루어지고, 도16에 예시한 실시예는 편심부재(2)의 편심회전에 의하여 편심축(20)이 변위되면서 교반부재(5)를 4절링크(76)의 상,하 힌지부(74,74)를 지지점으로 하여 좌,우 크랭크운동이 이루어지게 된다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명인 장치에 의하면 교반부재(5)를 분리하지 않고도 외부에서 간단한 조작에 의하여 조절부재(3)의 조절이 가능하여 2차원 내지 3차원의 요동 운동, 시이소오 운동, 트위스트 운동 등이 선택적으로 이루어질 수 있으며, 교반부재(5)에 대하여 요구되는 다양한 운동형태를 편심부재(2)의 편심축(20)에 대한 편심거리이나 경사각도를 포함한 변위량을 단계별로 조작이 가능하게 되어 교반작동을 위한 운동패턴을 변화시키거나 운동량을 변화시킬 수 있어 교반을 행하는 상황에 맞게 다양한 형태로 대처가 가능하게 되는 등 우수한 효과를 갖게 된다.

Claims (12)

  1. 구동원으로부터 동력을 전달받아 편심 상태로 회전구동이 이루어지면서 이러한 편심구동에 의하여 시험물의 교반 혼합이 이루어지도록 구성되는 통상의 교반기에 있어서,
    구동모터(10)로부터 구동되는 구동축(12)을 포함하는 구동원(1)과;
    상기 구동원(1)과 결합 설치되고 구동축(12)의 축중심과는 일측으로 편심된 상태의 편심축(20)을 갖는 편심부재(2)와;
    상기 편심축(20)의 편심거리나 경사각도를 조절하기 위하여 선택적으로 설치되는 조절부재(3)와;
    교반 혼합작동이 실제로 이루어지는 교반부재(5)와; 그리고
    상기 교반부재(5)와 하부에 위치하게 되는 고정기대(9) 사이에 설치되고 상기 교반부재(5)의 교반 혼합작동을 제한하거나 안정적으로 유지시키는 지지부재(7)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 실험용 교반장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 편심부재(2)는 종동축(14)상의 종동풀리(15)와 서로 고정 설치되고 상기 종동축(14)과는 일정거리만큼 편심된 상태로 편심축(20)이 위치하게 되고, 상기 조절부재(3)는 별도로 설치되지 아니한 상태로서 상기 종동축(14)과 편심부재(2)와 직접 고정 설치되며, 상기 교반부재(5)는 테이블 형태로서 중심 저부에 고정 설치 되는 축받이(50)에 상기 편심축(20)이 끼워지는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실험용 교반장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재(7)는 교반부재(5)의 저부에 마련된 상부고정구(52)와 상기 구동원(1)을 포함하여 감싸고 전체적인 프레임 역할을 하는 고정기대(9)에 마련된 하부고정구(92) 사이에 가요성 소재로 제조된 탄성주름부재 형태로 그 구성이 이루어지는 것을 특징으로 하는 실험용 교반장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 편심부재(2) 및 교반부재(5)의 구성 중 일부를 변경하고 조절부재(3)를 채택하여 외부에서 조절함에 따라 종동축(14)의 축중심과 편심축(20)의 축중심 사이의 거리인 편심축(20)의 편심거리를 조절하여 교반원운동의 지름을 가변하고, 상기 편심부재(2)와 고정대(32) 사이에 위치고정기구를 설치하여 편심거리의 조절후 소정 위치에서 위치고정이 가능하게 구성하되,
    상기 조절부재(3)는 종동풀리(13)의 상부에 고정대(32)를 고정 설치하고 상기 고정대(32)의 상부에 편심부재(2)가 하부의 조절편심축(30)을 중심으로 회전에 의한 각도변위가 가능하게 설치하여 이루어지고,
    상기 편심축(20)의 상부에는 다각형 공구홈(22)을 마련하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 실험용 교반장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 조절편심축(30)은 상기 편심부재(2)의 하부로서 편심축(20)과 일치하지 않는 편심 위치에 하향으로 고정되고, 상기 고정대(32)의 하부 일측에는 단턱이 형성된 설치홈(34)과 설치공(36)이 구동원(1)의 종동축(14) 축 중심으로부터 편심된 위치에 상,하 방향으로 관통 형성되어, 상기 조절편심축(30)이 상기 설치공(36)에 끼워지고 하부로부터 설치홈(34)에는 스프링(38)과 마감부재(40)가 결합되며,
    상기 편심부재(2)와 고정대(32) 사이에 설치되는 위치고정기구는 상기 편심부재(2)의 저면에는 방사상으로 복수개의 스토퍼홈(42)이 형성되고 이와 대응되는 고정대(32)의 상부면에는 상기 스토퍼홈(42)과 대응되어 상기 스토퍼홈(42)에 결합되어 위치를 자리잡도록 돌기형 스토퍼(44)가 각각 마련되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 실험용 교반장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 종동축(14)을 포함하는 구동원(1)과 고정기대(9) 사이에 스토퍼부재(6)를 설치하여 편심부재(2)의 편심 조절시 상기 종동축(14)이 회전하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 실험용 교반장치.
  7. 제4항에 있어서,
    편심부재(2)의 하부에 고정 설치된 조절부재(3)의 조절편심축(30)은 스프링 (38)이 없이 고정대(32)의 설치홈(34) 및 설치공(36)에 제자리에서 회전이 가능하게 끼워져 마감부재(40)에 의하여 조립 설치되고,
    상기 편심부재(2)와 고정대(32) 사이에 설치되는 위치고정기구의 경우 고정대(32)의 상부에는 편심부재(2)가 상기 조절편심축(30)을 중심으로 제자리에서 회전이 가능하게 별도의 수용홈(46)을 마련하고 원통형으로 이루어진 상기 편심부재(2)의 외주연에는 일정 간격마다 별도로 복수개의 스토퍼홈(43)이 마련되며 상기 스토퍼홈(43)과 대응된 위치로서 고정대(32)의 일측에는 스프링(47)에 탄성적으로 지지된 상태로 별도의 스토퍼(45)가 설치되어 이루어져 상기 스토퍼(45)에 의하여 위치고정이 이루어질 수 있게 구성되는 것을 특징으로 하는 실험용 교반장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 조절부재(3)를 편심부재(2)의 저면과 이 저면이 설치되게 되는 대응위치로서 고정대(32)의 상부면을 경사지게 구성하여 상기 편심부재(2)를 조절함에 따라 교반부재(5)가 2차원 수평 교반요동운동 및 3차원 트위스트 교반운동에 의한 2차원 내지 3차원의 교반운동이 이루어지는 것을 특징으로 하는 실험용 교반장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 교반부재(5)와 상기 고정기대(9) 사이에 설치된 지지부재(7) 이외에 별도의 연결구(58)과 연결부재(8)를 설치하여 교반부재(5)가 시이소오운동이 가능하게 구성하되,
    상기 연결부재(8)는 상기 교반부재(5)의 하부 양단 위치와 고정기대(9)와 대응되는 위치에 각각 힌지부(80)를 갖도록 설치되어 편심부재(2)의 회전요동구동에 의하여 교반부재(5)가 시이소오운동이 가능하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 실험용 교반장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 교반부재(5)가 복층 형태로 다단으로 구성하되, 4절링크 형태로 서로 연결 설치하여 동시 작동이 가능하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 실험용 교반장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 교반부재(5)의 중심 하부는 지지부재(7)로서 힌지부(72)를 갖는 힌지부재(70)에 의하여 고정기대(9)와 서로 연결 설치하고,
    구동원(1)의 종동축(14)은 수평방향으로 설치하고, 이 종동축(14)엔 조절부재(3)와 편심부재(2)를 입형으로 결합 설치하여 마련하며,
    상기 편심부재(2)의 편심축(20)과 교반부재(5)의 하부로서 상기 힌지부재(70)와 이격된 위치와의 사이에는 연결부재(8)를 설치하여 편심부재(2)의 편심회전에 의하여 편심축(20)이 변위되면서 교반부재(5)를 힌지부재(70)의 힌지부(72)를 중심으로 상,하 시이소오운동이 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 실험용 교반장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 교반부재(5)의 하부는 지지부재(7)로서 각각 상,하 힌지부(74,74)를 갖는 4절링크(76,76)에 의하여 고정기대(9)와 서로 연결 설치하고,
    상기 구동원(1)의 종동축(14)엔 조절부재(3)와 편심부재(2)를 수평으로 결합 설치하여 마련하며,
    상기 편심부재(2)의 편심축(20)과 교반부재(5)의 하부로서 상기 지지부재(7)인 4절링크(76,76)의 사이 소정 위치에는 연결부재(8)를 설치하여 편심부재(2)의 편심회전에 의하여 편심축(20)이 변위되면서 교반부재(5)를 4절링크(76)의 상,하 힌지부(74,74)를 지지점으로 하여 좌,우 크랭크운동이 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 실험용 교반장치.
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