KR20090084580A - 배합기 - Google Patents

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    • B28C5/1862Construction of drum, e.g. provided with mixing blades

Abstract

본 발명은 배합기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 구동모터에 축설된 구동축(10)과, 상기 구동축(10)에 연동하여 회전되고 내면에 방사상으로 복수 개의 브레이드(blade)(32)가 구비된 회전드럼(30)과, 상기 구동축(10)에 연동하여 상기 회전드럼(30) 내에서 회전되고 외면에 복수 개의 임펠러(41)가 구비된 교반축(40)의 결합으로 이루어짐으로써, 상호 역회전하는 임펠러와 브레이드를 통해 회전드럼 내부의 재료가 균일하게 배합될 수 있게 하는 효율적인 배합기가 제공된다.

Description

배합기{Mixer}
본 발명은 모래, 골재, 시멘트 등 물성이 다른 2가지 이상의 재료를 혼합하기 위한 배합기에 관한 것이다.
일반적으로 모래, 자갈, 시멘트 등의 여러 가지 골재 등을 혼합하기 위해서는, 서로 다른 각 재료가 균일하게 분포되도록 배합되게 하는 것이 바람직하며, 이러한 배합기는 매우 다양한 형태로 제조되고 있다.
일 예로, 두 가지 이상의 재료가 투입되는 드럼 내부에는 모터의 구동에 의해 회전하는 샤프트가 내설되는 한편, 상기 샤프트 외면에는 적어도 하나 이상의 임펠러가 장착되어서, 투입된 각 재료를 임펠러를 통해 교반하여 혼합시키는 대표적인 형태를 들 수 있다.
그러나 이러한 배합장치는 일 방향으로 회전하는 임펠러만으로 각 재료를 교반하게 하는 것이어서 배합이 효율적이지 않은 단점이 있다. 즉 임펠러는 일방향으로만 회전하는 구조이므로 각 재료가 임펠러의 회전 방향으로만 이동하여 배합에 오랜 시간이 소요될 뿐 아니라, 드럼이 수평 방향으로 설치되는 경우, 드럼의 바닥 부분으로 깔린 재료들은 임펠러의 회전에 거의 영향을 받지 않게 때문에 결국 각 재료가 전체에 대해 균일하게 분포하지 않고 부분에 따라 일부 재료가 집중 분포하는 등의 배합 불량 문제를 내포하고 있다.
더욱이, 배합 시간을 단축하기 위해 재료를 충분히 교반하지 않으면, 그 배합 대상물이 콘크리트를 위한 모래와 시멘트인 경우, 각 재료가 균일한 분포로 혼합되지 않은 상태로 시공되었기 때문에 콘크리트의 내구성이 현저히 단축되어 부실공사의 우려가 있는 등, 자칫 그 폐해가 크다고 할 수 있다.
또한, 종래의 대부분의 배합장치는 2가지 이상의 재료를 배합장치 내에 투입하면, 투입 작업을 중단하고, 배합장치 내에 투입된 재료만을 소정의 작용에 의해 배합한 뒤, 배합 과정을 멈추고 배합된 재료를 배합장치로부터 배출하는 과정을 거치므로, 배합공정의 연속성이 없어, 시간당 배합 생산량이 적어서 비효율적이었다.
따라서, 드럼 내에 투입된 두 가지 이상의 각 재료가 단시간 내에 균일하게 분포되도록 혼합시킬 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있다.
상기 종래 배합장치들이 가지는 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 두 가지 이상의 재료가 회전드럼 내에서 교반, 혼합될 때 일부 재료가 어느 한 부분에만 집중 분포하지 않고, 각 재료가 전체 부분에서 균일하게 분포하도록 혼합시킬 수 있는 배합기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 배합 과정을 연속적으로 실시하여 시간당 배합 가능한 량을 증가시킬 수 있게 하여 생산성이 향상된 배합기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배합기는, 구동모터에 축설된 구동축(10)과, 상기 구동축(10)에 연동하여 회전되고 내면에 방사상으로 복수 개의 브레이드(blade)(32)가 구비된 회전드럼(30)과, 상기 구동축(10)에 연동하여 상기 회전드럼(30) 내에서 회전되고 외면에 복수 개의 임펠러(41)가 구비된 교반축(40)의 결합으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시로서, 상기 회전드럼(30)은, 구동축(10)에 연동하는 롤러축(20)을 매개로 연결되어서 상기 교반축(40)과 상호 역방향 회전되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시로서, 상기 회전드럼(30)의 양단 둘레에 피니언(31)이 구비되고, 상기 각 피니언(31)이 상기 롤러축(20)에 축설된 롤러(21)와 접하여 회전 및 지지되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시로서, 상기 회전드럼(30)은 배출방향 측으로 경사진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 배합기에 따르면, 드럼 내부의 임펠러를 비롯하여 드럼 자체가 임펠러와 상호 역방향으로 회전되게 하고 회전드럼 내면에 블레이드를 설치함으로서, 임펠러는 두 가지 이상의 재료를 계속 회전시키고, 동시에 블레이드는 상기 회전 이동하는 재료와 반대 방향으로 재료를 상승시킨 후 아래로 낙하시키므로, 드럼 바닥 부분에 재료가 깔리지 않게 되고, 또한 각 재료 중 어느 한 재료가 일부분에 집중 분포하는 일 없이 전체적으로 균일하게 분포되게 할 수 있다.
게다가 재료의 투입공정과 배합공정 및 배출공정이 모두 동시에 이루어지므로, 작업의 연속성으로 인해 시간당 배합 가능한 량이 증대되어 배합 시간까지 단축할 수 있는 매우 효과적인 발명이다.
이하, 본 발명의 최선의 실시 형태를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배합기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배합기의 구동 구조를 보인 종단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배합기의 사용 상태를 보인 횡단면도로서, 도시된 예는 본 발명의 배합기를 설명하기 위한 일 실시 형태일 뿐, 본 발명이 도시된 구조만으로 한정되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2와 같이, 배합기는 지지대(P) 상에 설치되고, 구동원인 구동모터(M)의 회전에 의해서 회전드럼(30)과, 상기 회전드럼(30) 내의 교반축(40)이 각각 회전된다.
상기 지지대(P)는 회전드럼(30), 교반축(40) 등이 설치되어 지지하게 하는 구조이면 만족하므로 그 형태는 다양하게 변경될 수 있고, 또한 구동모터(M)에 의한 동력전달 수단 역시 도시된 바와 같이 벨트이거나 또는 체인, 기어(gear)와 같이 상호 균등수단으로의 치환이 가능함을 밝혀 둔다.
또한, 상기 구동모터(M)는 전기 공급으로 구동하는 일반적인 교류 혹은 직류 모터로써, 도시하지는 않았으나 상기 구동모터(M)에 연결된 구동축(10)에는 필요에 따라 감속장치가 부설될 수 있다.
상기 회전드럼(30)의 회전 방식은, 회전드럼(30)의 길이방향의 양단 둘레에 형성된 피니언(31)과 지지대(P)에 고정된 복수 개의 롤러(21)가 상호 접하게 되어 회전드럼(30)이 롤러(21)들에 의해서 지지되면서 회전 가능하고, 어느 일측 롤러(21)는 상기 구동축(10)으로부터 전달된 동력원에 의해서 회전된다.
즉, 일측 롤러(21)는 롤러축(20)에 축설되고, 상기 롤러축(20)은 구동축(10)의 제1구동풀리(11)에 동력전달수단으로 연결되어 상호 회전 가능하게 되며, 상기 롤러(21)는 회전드럼(30)의 양단 둘레에 설치된 피니언(31)과 접하게 됨으로써 도 2와 같이 구동축(10)이 시계방향으로 회전하면, 롤러축(20)이 연동하여 시계방향으로 회전하고, 롤러축(20)에 이은 롤러(21)의 회전에 의해서 회전드럼(30)이 시계반대방향으로 회전되는데, 그 결과 상기 회전드럼(30)은 구동축(10)의 회전 방향과 반대 방향(역방향)으로 회전한다.
상기 교반축(40)은 구동축(10)의 제2구동풀리(12)에 동력전달수단으로 연결되어 회전 가능하고, 이때 교반축(40)은 구동축(10)과 서로 동일 방향으로 회전하므로 상기 교반축(40)과 회전드럼(30)은 서로 역방향으로 회전하는데, 이는 교반축(40)이 구동축(10)에 직접 연결된 반면, 회전드럼(30)은 롤러축(20)을 매개로 구동축(10)에 연결되어 있기 때문이다(도 2 참조).
한편, 상기 회전드럼(30)의 내면에는 내측 방향으로 방사상의 블레이드(blade)(32)가 복수 개 설치되고, 상기 교반축(40)의 외면에는 방사상으로 복수 개의 임펠러(41)가 설치되는데, 상기 블레이드(32)와 상기 임펠러(41)의 각 기능 및 작용은 후술하는 도 3을 참조하여 설명한다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 배합기의 사용상태를 설명하며, 이를 통해 본 발명의 구성이 더욱 명확해질 것이다.
도 3과 같이, 회전드럼(30) 내부에 2가지 이상의 재료를 투입하기 위해 회전드럼(30)의 입구 부분에 호퍼(60)가 설치되고, 호퍼(60) 하부에는 회전드럼(30)의 내부까지 재료를 유도하는 투입 컨베이어(61)가 설치되며, 상기 회전드럼(30)의 후단에는 회전드럼(30)에서 배합된 재료를 배출하기 위한 배출기(70)가 설치된다.
또한, 상기 회전드럼(30)은 호퍼(60)가 설치된 투입구 측보다 배출기(70)가 설치된 배출구 측을 더 낮게 설치하여 회전드럼(30) 내에 재료가 투입되는 경우, 서서히 배출구 측으로 하향 이동하게 하는 것이 바람직하다. 회전드럼(30)의 경사 설치는 지지대(P)(도 1 참조)의 길이 조절 혹은 그와 균등한 대체물의 구조적 변경 을 통해서 가능하며, 도 3과 같이 회전드럼(30)의 입구 측이 출구 측보다 더 높게 하여 일정 경사각(D)으로 경사지게 한 것이면, 다양한 구조적 변경이 가능하다.
이와 같은 장치에서, 두 가지 이상의 재료를 호퍼(60) 및 투입 컨베이어(61)를 통해 회전드럼(30) 내부로 투입하면, 각 재료는 교반축(40)의 임펠러(41)에 의해서 회전하면서 회전드럼(30)의 경사 설치에 의해서 하향 이동하고, 동시에 상기 임펠러(41)와 역회전하는 회전드럼(30) 및 그 내면의 블레이드(32)는 회전드럼(30) 내 저부에 깔리거나 흘러내린 재료를 역방향으로 끌어올려서 회전드럼(30) 내의 상부에서 자중에 의해 임펠러(41) 측으로 떨어뜨림으로써 결국 각 재료는 상호 역회전하는 임펠러(41) 및 블레이드(32)에 의해 어느 한 재료가 어느 한 부분에 집중하지 않고 균일하게 분포, 배합되며, 이렇게 배합된 재료는 회전드럼(30)의 후단에서 오버플로우(overflow)되어 배출기(70)를 통해 배출된 뒤, 배출 컨베이어(71)를 통해 소망하는 제2의 장소로 이송된다.
이와 같은 작용에 의하면, 배합작업을 연속적으로 실시할 수 있게 되어 단시간 내에 대량의 재료를 효과적으로 배합할 수 있게 된다.
도 3에서 미설명 부호 'W'는 휠(wheel)로서, 상기 휠(W)은 선별기를 지지하고 있는 지지대 하부에 장착되어 선별기를 제2의 장소로 이동시키고자 할 때, 용이하게 이동할 수 있게 한다.
이상과 같이 비록 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이며, 그러한 변경 및 타 실시는 하기의 특허청구범위에 포함되는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배합기의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배합기의 구동 구조를 보인 종단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배합기의 사용 상태를 보인 횡단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
10 : 구동축 20 : 롤러축
21 : 롤러 30 : 회전드럼
31 : 피니언(pinion) 32 : 블레이드(blade)
33 : 스크린 망 40 : 교반축
41 : 임펠러 43 : 종동풀리

Claims (4)

  1. 구동모터에 축설된 구동축(10)과,
    상기 구동축(10)에 연동하여 회전되고 내면에 방사상으로 복수 개의 브레이드(blade)(32)가 구비된 회전드럼(30)과,
    상기 구동축(10)에 연동하여 상기 회전드럼(30) 내에서 회전되고 외면에 복수 개의 임펠러(41)가 구비된 교반축(40)의 결합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 배합기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회전드럼(30)은, 구동축(10)에 연동하는 롤러축(20)을 매개로 연결되어서 상기 교반축(40)과 상호 역방향 회전되는 것을 특징으로 하는 배합기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전드럼(30)의 양단 둘레에 피니언(31)이 구비되고, 상기 각 피니언(31)이 상기 롤러축(20)에 축설된 롤러(21)와 접하여 회전 및 지지되는 것을 특징으로 하는 배합기.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전드럼(30)은 배출방향 측으로 경사진 것을 특징으로 하는 배합기.
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