KR20080083264A - 분량장치 - Google Patents

Abstract

특히 거친 연료와 같은 쏟아부을수 있는 재료를 연속적으로 중량 분량(分量)하기 위한 분량장치(1)에 사용하기 위하여, 수직회전축 주위로 구동되는 로터(3)를 가지는 하우징(4)내의 충전개구(5)로부터 배출개구(7)로 재료의 흐름이 이송되고, 측정부상의 순간부하를 결정하면서, 로터(3)를 통하여 유입된 재료의 흐름의 순간부하를 검출하고 피벗축상에 장착된 하우징에 접속되는 힘측정장치를 가진다. 본 발명에 따르면, 진동발생기(52)를 가지는 진동깔대기(50)가 로터(3)의 충전개구(5) 위에 마련된다.

Description

분량장치 {Dosing device}

본 발명은 특허청구의 범위 제 1 항의 서문의 특징을 포함하여 구성되는, 쏟아부을 수 있는 물질의 연속적인 중량 분량(分量)을 위한 분량장치에 관한 것이다.

그러한 분량장치는 본 출원인의 WO 98/50764 호로부터 공지되어 있다. 여기에서는, 특히 시멘트 하소처리에서 원통형의 로터리 킬른(kiln)을 가열하기 위한 분량 로터(rotor)가 마련되는데, 방사방향으로 연장되는 수납 리브(rib)에 의하여 나뉘어져 있다. 배출개구에서의 배출을 확실히 하기 위하여, 배출구에는 압축공기 노즐이 마련된다. 충전끝단에는, 공급된 연료를 균질화하기 위하여 회전하는 교반기가 마련될 수 있다.

이와 같은 장치는 벌크물질을 분량하는 데에는 가장 적절한 것이지만, 부서진 석탄이나 갈탄과 같은 거친 연료들이 콘베이어를 통하여 공급되기도 하고 배출될 때에는 약간의 문제들이 발생할 수 있는데, 벌크물질들이 들러붙어서 브리지(bridge) 및 덩어리(lump)들을 형성할 수 있기 때문이다. 현재까지 사용되어온 교반기는 이러한 재료공급에 있어서의 문제를 거의 해결하지 못하고 있으며, 또한 날카로운 모서리를 가지는 거친 재료들로 인하여 큰 마모상태를 나타내게 된다. 이러한 공급에 있어서의 문제는 측정결과에 있어서 현저한 부정확도를 야기하며, 따라서 계량에도 문제가 있게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 마모와 관련되고, 거친 벌크재료를 이용할 수 있도록 하는 이러한 종류의 분량장치를 개선하는 것이다.

이러한 목적은 특허청구의 범위 제 1 항의 특징에 따른 분량장치에 의하여 달성될 수 있다.

배출개구의 위에 진동발생기를 가지는 진동깔대기를 배치함으로써 안전한 내마모성있는 공급이 달성된다. 그 외에도, 진동발생기는 진동깔대기가 수평방향으로 현저하게 흔들리도록 배치될 수 있으며, 따라서, 수직방향에서의 측정을 행하는 로드셀의 측정결과에 악영향을 주지않도록 할 수 있다. 따라서, 진동은 하우징 및 그 안에서 회전하는 분량 로터내로 적절하게 설계된 보정기를 통하여 도입될 수도 있으며, 그에 의하여 배출이 높은 진동발생에 의하여 촉진된다.

그 밖에도, 재료의 흐름을 배출하는 것은 벌크재료의 반송된 재료의 흐름 상에 직접적으로 뜨거운 공기 또는 불활성 기체를 불어대는 압축공기 노즐에 의하여 편리성을 더할 수 있다. 납작한 노즐로서 바람직하게 형성되는 하나 이상의 노즐로부터 불어져 나오는 제트기류는 배출스테이션에서의 분량장치를 통과하는 재료의 흐름을 흐트리게 하고, 그에 의하여 상호간에 달라붙을 수 있는 벌크재료를 느슨한 상태로 하도록 한다. 따라서, 상기와 같이 느슨한 상태로 하는 처리에 의하여, 신뢰성있는 공급과, 분량장치로부터의 재료의 반송된 흐름의 배출을 완료할 수 있으며, 재료의 흐름이 후속의 반송에 대하여 대비할 수 있게 된다.

바람직한 실시예에 있어서, 수납리브의 방사상 외부끝단들은 그 수납리브들보다 높은 주변 링에 연결되어, 벌크재료가 외부로 새어나가는 것을 막도록 외부경계를 마련하고, 급기노즐의 기류의 공간적 제한을 마련하게 된다. 이러한 구성에 있어서, 중앙의 로터 허브도 주변 링과 로터 허브사이의 수직영역을 국한시키기 위하여 더 높게 형성되며, 외부 및 내부를 향하여 벌크재료가 제한되어 정확하게 회전방향의 흐름으로 반송될수 있도록 한다.

기타의 내용들은 종속항의 기술적 특징이다. 이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 예시화된 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 분량장치의 측방향 정면도이다.

도 2는 분량장치의 90도 회전된 측면도이다.

도 3은 하우징의 확대 측면도이다.

도 4는 도 3에 대응하는 단면도이다.

도 1 및 2는 충전개구(5) 및 배출개구(7)를 제외하고 완전히 폐쇄된 하우징(4)내에서 회전하는 분량 로터(3)(도 4 참조)를 필수적으로 포함하여 구성되는 분량장치(1)를 나타낸다. 이 경우에, 충전개구(5) 및 배출개구(7)들은 상호간에 가능한한 가장 긴 측정부를 형성하도록 배치된다. 하우징(4)은 이하에서 상술하는 바와 같이, 프레임(2)내에 선회식으로 장착된다.

충전개구(5)에는 하나의 통 또는 진동깔대기(50)를 통한 공급통으로부터의 벌크재료가 공급되는 셔터(6)가 마련된다. 느슨함을 제공하기 위하여, 진동깔대기(50)는 수평방향으로 심하게 흔들리는 진동발생기(52: 소위 "압착기"라고도 칭함)를 가진다. 진동발생기(52)는 연속적으로 작동할 수도 있으며, 또는 특히 어려운 종류의 벌크재료나 순간 부하, 또는 매우 가변적으로 순간부하의 역치를 결정함으로써 한정 및 검지된 바에 따라 분량로터(3)에 각각 채울 수 있다.

그에 따라, 분량장치(1)로 벌크재료가 신뢰성있게 공급될 수 있다. 여기에서, 진동깔대기(50)는 프레임(51)내에서, 특히 보정기(54)를 통하여 탄성적으로 현가된다. 그 외에도, 진동깔대기(50)는 보정기(53)에 의하여 하우징(4)과도 접속되어 있어서, 진동발생기(52)가 큰 폭으로 측정의 결과에 악영향을 미치지 않도록 하고 있지만, 그럼에도 불구하고 수평방향(도 2의 화살표 V방향 참조)으로의 진동부가 움직일 수 있도록 하고 있어서, 하우징(4) 및 그 내부에서 회전하는 분량 로터(3)에서도 진동이 발생되도록 하고 있다. 그에 의하여, 뭉침이 방지되고 배출이 촉진된다.

도 3에서 확대도로 나타낸 바와 같이, 2개의 피벗 베어링(18)이 슬라이드(6)의 아래에 마련되어 피벗축(8)을 형성함으로써, 그의 둘레에서 하우징(4)에 재료가 채워졌을때 피벗 운동할 수 있다. 위에서 보면, 이 피벗축(8)은 위쪽 충전개구(5)와 아래쪽 배출개구(7)의 중심을 통하여 연장되고 물품의 공급 및 소진에 의하여 야기되는 에러의 효과를 각각 제거하게 된다. 마찬가지로, 진동발생기는 바람직하게는 도 1에서 나타낸 바와 같이 이 수직축 A상에 배치된다.

구동수단(9)은 분량장치(1)의 로터(3)를 구동하도록 마련되며, 상기 구동수 단(9)은, 예를 들면, 여기에서는 상세하게 언급하지 않지만 전기모터와, 출구측이 로터(3)를 구동하는 수직축(25)(도 4 참조)으로 개방되는 베벨기어에 의해서 구성된다. 이 경우에, 구동수단(9)은 하우징(4)에 직접 장착되고, 상기 피벗축(8) 주위에서의 어떠한 회전운동도 추종하도록 채택된다. 측정부(2)에 따른 재료의 공급에 의하여 야기되는 피벗축(8) 둘레에서의 회전동작시에, 하우징(4)은 프레임(2)내에 고정적으로 배치되고 예를 들면 타이 로드(tie rod)를 통하여 하우징(4)에 접속된 힘측정 장치(10)를 지지한다.

다양한 종류의 로드셀들이 힘측정장치(10)를 구현하는데 사용될 수 있지만, 스트레인 게이지, 전단력 센서등과 같은 직접 작동식 센서들이 사용된다. 그렇게 함에 있어서, 측정부를 따라서 전달되는 재료의 흐름에 있어서의 각 중량이 측정되고, 전달속도와 순간부하의 곱이 검출되어 유속을 결정하게 된다. 구동수단(9)의 회전속도, 따라서 로터(3)의 회전속도는 공지의 상세하게 기술되지 않는 제어장치의 수단에 의해서 재조정되어, 유량을 바꾸거나 특정량으로 설정된다.

도 4로부터 명백한 바와 같이, 로터(3)의 방사형상으로 연장된 수납리브(11)들은 단순히 하우징(4)의 내부 높이의 부분적인 높이를 차지하고 있을 뿐이다. 공급을 위하여 홉퍼(12)가 하우징(4)의 상부 하우징벽(22)을 통해 지나가며, 상기 홉퍼(12)는 베벨링 홉퍼(12)에 의하여 형성되는 하부 배출개구(13)를 포함하여 구성된다. 이 경우에, 로터(3)의 방사상으로 배치된 수납리브(11)들은 주변 링(14)에 의하여 상호간에 연결되고, 이는 로터(3)의 높은 안정성을 이루게 된다. 또한, 거의 상부 하우징벽(22)에까지 연장된 주변 링(14)은 홉퍼(12)내의 충전개구(5)를 통 해 공급된 벌크재료가 바깥쪽으로 흘러나가는 것을 방지하는 효과도 발휘한다. 또한, 이러한 것은 이하에서 기술하는 바와 같이, 벌크재료를 느슨하게 하기 위하여 공기를 불어대는 것에도 동일한 효과를 가지는 것이다.

바람직한 실시예에 있어서, 주변 링(14)의 상부 가장자리(15)는 외부로 향하여 플랜지처리되어 있어서, 주변 링(14)은 하우징 케이싱(21)에 관하여 약간 유격을 가지고 회전하게 된다. 여기에서, 둘레의 틈(16)이 주변 링(14)과 하우징 케이싱(21)의 사이에 형성되어, 그 안에 축적된 벌크재료의 고운 입자들이, 필요하다면, 보조 캠(17)의 수단에 의하여도 배출개구(7)로 반송되도록 한다. 바람직하게는, 보조 캠(17)은 수납리브(11)의 외부끝단들에 의해서 형성되며, 예를 들어 주변 링(14)들을 수납리브(11)상에 놓음으로써 형성된다. 배출개구(7)는 방사방향으로 외부 경계(14)를 벗어나서 약간 돌출하며, 따라서 둘레의 틈(16)과 통하는 상태에 있게 되어서, 둘레의 틈(16)내에 있는 재료들도 배출개구(7)에서 아래쪽으로 떨어지게 되며, 따라서 순간부하와 관련하여 측정부에서 마찬가지로 검출된다. 더우기, 둘레의 틈(16)에는 배출영역에서와 같은 압력이 있어서, 수율을 촉진하게 되고 입자들이 뭉치는 것이 방지된다.

상술한 바와 같이, 도 2는 분량장치(1)의 측면도로서, 피벗베어링(18)에 의하여 형성된 피벗축(8)의 특정경로가 표시될 수 있다. 부가적으로, 하우징(4)의 구조가 도시되어 있으며, 하우징 케이싱(21), 상부 하우징벽(22) 및, 상부 하우징벽(22)에 나사(23)의 수단에 의해서 접속된 하부 하우징(24)을 가진다. 부가적으로, 하부 보정기(53)를 가진 진동 깔대기(50)가 충전개구(5)의 위쪽에 쇄선으로 표 시되어 있다. 도 1에서 나타낸 힘측정 장치(10)는 가능한한 가장 큰 유효 지렛대 길이를 달성하도록 하우징(4)의 둘레에 배치되지만, 피벗축(8)으로부터 멀게 또는 더 가깝게 장착될 수 있다.

이미 설명한 분량장치(1)의 구성부분에 더하여, 도 4는 횡단면을 점선으로 표시한 구동축(25)을 도시하는데, 이 축은 구동수단(9)의 베벨기어로부터 연장되고 수납리브(11)가 방사방향으로 배치된 로터허브(26)와 통하게 된다. 로터허브 커버(27)는 로터허브(26)의 위쪽에 위치되며 주변 링(14)의 높이와 유사한 높이를 가지고 있어서, 실질적으로 주변 링(14)과 로터허브 커버(27)의 사이에 홉퍼(12)가 끼워지게 되며, 배출영역을 규정짓게 된다. 수납리브(11)들은 하부 하우징벽(24)상에 지지되는 마모판(28)상에서 회전하게 된다.

바람직한 실시예에 있어서, 하우징(4)내로 돌출하는 홉퍼(12)의 아래 끝단부(30)는 수납리브(11)의 궤도면으로까지 아래로 연장되어 공급방향으로 반쯤 대면하게 되고, 공급라인과 대면하는 반쪽에는 베벨처리된 배출개구(13)가 마련된다. 이것에 의하여, 분량장치(1)의 회전동작시에 수납리브(11)의 위쪽으로 실타래 형상의 재료의 흐름이 형성되고 배출개구(7)로 안내된다. 홉퍼(12)는 상부 하우징벽(22)내에 장착되며, 예를 들면 고무줄과 같은 탄성 접속편의 수단에 의하여 진동깔대기(50)와 슬라이드(6)의 접속편과 각각 통하게 된다. 바람직하게는, 끝단부(30)도 마찬가지로 탄성 끝단부로서 형성되며, 홉퍼(12)의 이 끝단부(30)는 거칠은 연료의 큰 덩어리들에 대하여 탄성적으로 되도록 설계된다.

여기에서, 필수적인 부분은 압축공기 노즐(31)을 배출개구(7)에 재료의 흐름 의 바로 위쪽에 위치시키는 것이다. 그에 의하여, 뜨거운 공기 또는 불활성 기체가 가압하게 공급되고, 재료의 흐름이 아래쪽으로 불어지게 된다. 이렇게 함에 있어서, 한편으로는 재료의 흐름이 부스러지고 완전히 섞이게 된다. 지금까지 알려진 압축공기와 비교할 때는, 뜨거운 공기의 쪽이 뭉치는 것을 벗겨내는데 더 좋으며, 부가적으로 하우징(4)의 안쪽이 세척된다. 동시에, 도시하지 아니한 시멘트 제조용의 원통형 회전 킬른 또는 정압하에서 작동하는 밀(mill)로, 예를 들면 유압 공급라인과 같은 하류 유니트에 대해서 기체장벽이 형성될 수 있다.

정확하게 방사방향으로 정렬되는 것 이외에도, 로터(3)의 수납리브(11)들은 약간 만곡된 또는 (공급방향으로) 호를 그리는 형상으로 실현될 수도 있다. 측정에 대한 점검을 실시하기 위하여, 프레임(2)과 함께 분량장치(1)는 프레임(2)의 바닥영역에 마련되는 로드셀(도시않됨)상에 유지된 채로 있을 수 있다. 이 경우에는, 이들 점검 로드셀들은 상술한 제어/조절장치와 통하는 상태로 있게 되며, 기준 입력(연료 소모량)에 따라서 공급통으로부터 연속적인 공급이 될 수 있다.

Claims (11)

1. 특히 거친 연료와 같은 쏟아부을수 있는 재료의 연속적인 중량 분량(分量)에 사용되며, 수직회전축 주위로 구동되는 로터를 가지는 하우징내의 충전개구로부터 하부개구로 재료의 흐름이 이송되고, 측정부상의 순간부하를 결정하면서, 로터를 통하여 유입된 재료의 흐름의 순간부하를 검출하고 피벗축상에 장착된 하우징에 접속되는 힘측정장치를 가지는 분량장치에 있어서,

   진동발생기(52)를 가지는 진동깔대기(50)가 로터(3)의 충전개구(5) 위에 마련되는 것을 특징으로 하는 분량장치.
2. 제 1 항에 있어서, 진동깔대기(50)는 현가식으로 프레임(51)내의 보정기(54)에 고정되며, 특히 공간적으로 모든 방향으로 자유롭게 진동하는 것을 특징으로 하는 분량장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 진동깔대기(50)는 하우징(4)과 함께 보정기(53)에 접속되는 것을 특징으로 하는 분량장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 진동발생기(52)는 수평면상에서 진동가능한 배치상태로 마련되는 것을 특징으로 하는 분량장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,진동발생기(52)는 수직방향으로 하우징(4)의 피벗축(8)과 정렬되어 배치되는 것을 특징으로 하는 분량장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 진동발생기(52)는 연속적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 분량장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서, 둘레의 틈(16)을 형성하는 주변 링(14)을 가지는 로터(3)가 하우징(4)의 지름보다 약간 작은 지름을 가지며, 상기 둘레의 틈(16)을 덮도록 상부 가장자리(15)가 바깥방향으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 분량장치.
8. 제 7 항에 있어서, 보조 캠(17)들이 둘레의 틈(16)내에 마련되며, 배출개구(7)가 방사방향으로 외부경계(14)를 벗어나서 돌출되어 둘레의 틈(16)과 통하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 분량장치.
9. 제 1 항의 서문에 따른 분량장치 또는 제 1 항 내지 제 8 항중의 어느 한 항에 있어서, 압축공기노즐(31)이 배출개구(7)의 위쪽에서 아래방향으로 정렬하여 배치되고, 불활성가스 또는 뜨거운 공기를 불어대는 것을 특징으로 하는 분량장치.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서, 점검 중량측정을 위하여, 분량장치가 그의 프레임(2)과 함께 로드셀상에 지지되는 것을 특징으로 하는 분량장치.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서, 순간부하가 지나치게 작거나 또는 설정된 역치를 초과하는 경우에 진동깔대기(50)가 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 분량장치.

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