KR20110072034A - Milling jar - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 은 종래 기술에 의한 볼밀링용기의 내부 구성을 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing an internal configuration of a ball milling container according to the prior art.
도 2 는 본 발명에 의한 볼밀링용기의 외관을 보인 사시도.Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the ball milling container according to the present invention.
도 3 은 본 발명에 의한 볼밀링용기의 일 실시예의 외관 구성을 보인 분해 사시도.Figure 3 is an exploded perspective view showing the appearance configuration of an embodiment of a ball milling container according to the present invention.
도 4 는 본 발명에 의한 볼밀링용기의 일 실시예의 내부 구성을 보인 종단면도.Figure 4 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of an embodiment of a ball milling container according to the present invention.
도 5 는 본 발명에 의한 볼밀링용기의 다른 실시예의 내부 구성을 보인 종단면도.Figure 5 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of another embodiment of a ball milling container according to the present invention.
도 6 은 본 발명에 의한 볼밀링용기의 일 실시예에서 밀폐캡이 분리된 상태의 모습을 보인 종단면도.Figure 6 is a longitudinal sectional view showing a state in which the sealing cap is separated in one embodiment of the ball milling container according to the present invention.
도 7 은 본 발명에 의한 볼밀링용기의 다른 실시예에서 밀폐캡이 분리된 상태의 모습을 보인 종단면도.Figure 7 is a longitudinal sectional view showing a state in which the sealing cap is separated in another embodiment of the ball milling container according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100. 볼밀링용기 120. 용기본체100.
122. 챔버 124. 구속부122.
126. 씰러 128. 체결부126.Sealers 128. Fasteners
140. 뚜껑 142. 단차부140.
144. 제1가스주입부 146. 제1가스배출부144. First
148. 결합부 160. 밀폐캡148.
162. 플랜지 163. 밀폐부재162.
164. 캡몸체 166. 밀폐공간164.
167. 제1밀폐공간 168. 제2밀폐공간167. First sealed
200. 구획용기 220. 구획용기본체200.
222. 끼움부 224. 구획챔버222. Fittings 224. Compartment chamber
226. 구획씰러 228. 구획용체결부226.
240. 구획뚜껑 242. 구획단차부240.
244. 구획용결합부 245. 가스안내수단244. Joints for
246. 제2가스주입부 247. 제2가스배출부246.
260. 가압부 262. 탄성부260. Pressing
B . 볼 B. ball
본 발명은 볼밀링용기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부에 장입된 가스의 누설을 차단하여 안전성이 확보되고 분말의 품질이 향상되도록 한 볼밀링용기에 관한 것이다.The present invention relates to a ball milling container, and more particularly, to a ball milling container to block the leakage of gas charged therein to ensure safety and improve powder quality.
볼밀링 가공법은 회전하는 볼밀링용기 속에 분말로 제조하고자 하는 원료분말과 경도가 높고 마모 속도가 낮은 볼을 장입하여 이들 간의 충돌에 의하여 분말을 제조하는 방법이다.Ball milling method is a method of manufacturing the powder by the collision between the raw material powder to be made into powder in the rotating ball mill container and the ball with high hardness and low wear rate.
즉, 상기 볼밀링용기가 회전함에 따라 볼밀링용기 속에 장입된 볼들이 운동하며 볼과 볼 사이에 있는 원료분말과 충돌을 일으키게 되며, 이때 발생된 충격에너지는 원료분말을 파단시켜 미분화를 일으키게 된다.That is, as the ball milling container rotates, the balls charged in the ball milling container move and cause collisions with the raw material powder between the balls and the balls, and the generated impact energy breaks the raw material powder to cause micronization.
상기 볼의 재질로는 세라믹, 서메트, 강철, 또는 스테인레스가 주로 사용된다.As the material of the ball, ceramic, cermet, steel, or stainless steel is mainly used.
볼밀링 가공을 위한 장치로는 일반적으로 생산을 위해 많이 사용되는 수평식 볼밀링 장치와, 유성볼밀(planetary ball mill), 어트리션(attrition)볼밀, 스펙스(SPEX)볼밀, 진동밀과 같은 고에너지 볼밀링 장치가 있다.The device for ball milling is a horizontal ball mill that is generally used for production, and high energy such as planetary ball mill, attrition ball mill, SPEX ball mill and vibration mill. There is a ball milling device.
그리고, 상기 볼밀링 장치를 이용하여 원료분말을 볼밀링 가공시에 원료분말의 특성에 따라 볼밀링용기 내부에는 아르곤 가스, 질소가스 또는 수소 가스와 같은 특정 가스를 주입된다.In addition, a specific gas such as argon gas, nitrogen gas or hydrogen gas is injected into the ball milling container according to the characteristics of the raw material powder during the ball milling process of the raw material powder using the ball milling device.
즉, 상기 원료분말이 금속분말, 탄화물분말과 같이 산화되기 쉬운 특성이 있는 경우, 볼밀링 가공 장치를 이용하여 건식 볼밀링을 실시하기 위해서는 볼밀링용기 내부에 불활성가스나 수소가스를 주입하여 작업하게 된다.That is, when the raw material powder has a characteristic of being easily oxidized such as metal powder and carbide powder, in order to perform dry ball milling using a ball milling processing apparatus, inert gas or hydrogen gas may be injected into the ball milling vessel. do.
예를 들어, 금속분말이나 탄화물계분말을 볼밀링 가공시에는 산화 방지를 위하여 상기 볼밀링용기 내부에 아르곤이나 질소와 같은 불활성가스를 채우게 되며, 마그네슘계 분말과 수소와 반응이 용이한 금속분말은 불활성 분위기에서 볼밀링 가 공을 실시하여 미세한 마그네슘계 분말을 제조할 수도 있고 약 5기압 이상의 수소 분위기에서 실시하여 마그네슘계 금속수소화합물을 제조할 수도 있다. 마그네슘계 분말을 수소분위기에서 볼밀링하여 마그네슘계 금속수소화물을 제조하는 경우, 볼밀링용기내의 수소압력이 5기압 미만으로 감소하면 금속수소화물이 생성되기가 어렵다. 따라서, 볼밀링 용기내의 가압된 압력이 감소되지 않도록 볼밀링용기가 설계되어야 한다. For example, when ball milling a metal powder or a carbide powder, an inert gas such as argon or nitrogen is filled in the ball milling container to prevent oxidation, and the metal powder which is easily reacted with magnesium powder and hydrogen is Ball milling may be performed in an inert atmosphere to produce fine magnesium-based powders, or magnesium-based metal hydrogen compounds may be prepared in a hydrogen atmosphere of about 5 atmospheres or more. When magnesium-based metal hydride is produced by ball milling a magnesium-based powder in a hydrogen atmosphere, metal hydride is difficult to be produced when the hydrogen pressure in the ball milling vessel decreases below 5 atm. Therefore, the ball milling vessel should be designed so that the pressurized pressure in the ball milling vessel is not reduced.
이하 종래의 볼밀링용기의 구성을 첨부된 도 1을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a configuration of a conventional ball milling container will be described with reference to FIG. 1.
도 1에는 종래 기술에 의한 볼밀링용기의 내부 구성을 보인 종단면도가 도시되어 있다.1 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of a ball milling container according to the prior art.
도면과 같이, 종래의 볼밀링용기(1)는 대략 원기둥 형상의 외형을 가지며, 내부에 원료분말과 볼이 장입되는 용기본체(10)와, 상기 용기본체(10) 상부를 선택적으로 차폐하는 뚜껑(20)을 포함하여 구성된다.As shown in the drawing, the conventional
상기 용기본체(10) 내부에는 소정 크기의 챔버(12)가 구비되어 있으며, 상기 챔버(12) 내부에는 원료분말과 볼(14) 및 가스가 함께 장입된다.The
상기 용기본체(10) 상단에는 씰러(16)가 구비된다. 상기 씰러(16)는 뚜껑(20)과 용기본체(10)가 결합시에 내부의 가스가 외부로 누설되지 않도록 하는 역할을 수행한다.The
따라서, 상기 씰러(16)의 상부는 뚜껑(20)의 하면과 접촉하고, 씰러(16)의 하부는 용기본체(10)의 상단에 접촉한 상태로 고정된다.Therefore, the upper portion of the
상기 씰러(16) 외측에는 체결부(18)가 구비된다. 상기 체결부(18)는 뚜 껑(20)과 용기본체(10)가 체결부재에 의해 체결되도록 하는 구성이다.A
상기 뚜껑(20)의 하면은 단차지게 형성된다. 즉, 상기 뚜껑(20)의 하면 중앙부는 외측보다 하측으로 더 돌출되어 단차부(22)를 형성하게 되며, 상기 단차부(22)의 외경은 상기 챔버(12)의 내경과 대응된다.The lower surface of the
따라서, 상기 뚜껑(20)과 용기본체(10)가 결합되면, 상기 단차부(22)는 챔버(12) 상측에 끼워지게 된다.Therefore, when the
상기 단차부(22) 외측에는 결합부(24)가 구비된다. 상기 결합부(24)는 체결부(18)와 대응되는 위치에 천공 형성되어 체결부재가 끼워지는 곳이다.The
상기 뚜껑(20)의 좌/우측에는 가스주입부(26) 및 가스배출부(28)가 구비된다. 상기 가스주입부(26)와 가스배출부(28)는 도시되진 않았지만 밸브가 구비되어 내부가 선택적으로 차폐되도록 구성된다.Left and right sides of the
따라서, 상기 챔버(12) 내부에는 가스주입부(26)를 통해 가스 주입이 가능하게 되며, 가스배출부(28)를 통해 가스의 배출이 가능하게 된다.Therefore, the gas can be injected into the
그러나 상기와 같이 구성되는 종래의 볼밀링용기에는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional ball milling container configured as described above has the following problems.
즉, 원료분말의 분쇄를 위한 챔버(12)는 단일의 공간으로 구성된다. 따라서, 챔버(12) 내부에 고압의 가스가 주입되면, 씰러(16) 및 체결부재에 의해 뚜껑(20)과 용기본체(10)가 강하게 체결되더라도 미세하게 가스의 누설이 발생하게 되는데, 이러한 가스의 누설은 결국 원료분말의 산화를 촉진하게 되므로 분말표면에 금속산화물이 생기기 쉽다. That is, the
또한, 이러한 가스의 누설은 결국 원료분말의 산화를 촉진하거나 밀링용기 내의 수소압력 저하로 마그네슘계와 같은 분말을 가압 수소 분위기에서 밀링할 때 금속 수소화물의 형성이 어려운 문제점이 있다. In addition, the leakage of such a gas has a problem in that metal hydride is difficult to form when milling powders such as magnesium in a pressurized hydrogen atmosphere due to accelerated oxidation of the raw powder or reduction of hydrogen pressure in the milling vessel.
또한, 상기 가스를 수소로 적용한 경우 볼밀링 장치를 구동하는 모터에 스파크가 발생할 때 누설된 수소와 반응하여 폭발 등의 사고가 발생할 수 있으므로, 안전상 바람직하지 못하다. 또한, 상기 가스를 수소로 적용한 경우, 누설된 수소가 볼밀링 장치를 구동하는 모터에 스파크가 발생하여 화재및 폭발 등의 사고가 발생할 수 있으므로, 안전상 바람직하지 못하다. In addition, when the gas is applied as hydrogen, when sparking occurs in the motor driving the ball milling device, an accident such as explosion may occur due to leakage of hydrogen, which is not preferable for safety. In addition, when the gas is applied as hydrogen, since the leaked hydrogen may spark on the motor driving the ball milling device, an accident such as fire and explosion may occur, which is not preferable for safety.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 볼밀링용기 내부에 충전된 가스의 누설이 방지되도록 누설방지캡을 구비한 볼밀링용기를 제공하는 것에 있다.An object of the present invention to solve the above problems, to provide a ball milling container having a leakage preventing cap to prevent the leakage of the gas filled in the ball milling container.
본 발명의 다른 목적은, 볼밀링용기 내부의 챔버를 다수개로 구획하여 가스의 급격한 손실이 방지되도록 함으로써 원료분말의 산화를 미연에 차단할 수 있도록 한 볼밀링용기를 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a ball milling container which can block oxidation of raw material powder in advance by partitioning a plurality of chambers inside the ball milling container to prevent sudden loss of gas.
본 발명의 또 다른 목적은, 수소 분위기를 사용시 화재나 폭발 등의 안전사고가 미연에 방지되도록 한 볼밀링용기를 제공하는 것에 있다.Still another object of the present invention is to provide a ball milling container in which a safety accident such as a fire or an explosion is prevented when a hydrogen atmosphere is used.
본 발명에 의한 볼밀링용기는, 원료분말과 볼 및 가스가 장입되는 챔버를 구비한 용기본체와; 상기 용기본체 내부를 선택적으로 차폐하고, 상기 챔버가 외부와 선택적으로 연통되도록 하는 제1가스주입부 및 제1가스배출부가 구비되는 뚜껑과; 상기 뚜껑 상측에서 상기 제1가스주입부 및 제1가스배출부를 내부에 수용하여 밀폐공간을 형성하는 밀폐캡을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The ball milling container according to the present invention comprises: a container body having a raw material powder, a chamber into which a ball and a gas are charged; A lid provided with a first gas injection unit and a first gas discharge unit for selectively shielding the inside of the container body and allowing the chamber to selectively communicate with the outside; It characterized in that it comprises a closure cap to form a sealed space by receiving the first gas injection portion and the first gas discharge portion in the upper side of the lid.
상기 밀폐캡은 다수로 구비되어 상기 제1가스주입부와 제1가스배출부 외측에 서로 분리된 제1밀폐공간과 제2밀폐공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.The sealing cap may be provided in plural to form a first sealing space and a second sealing space separated from each other outside the first gas injection part and the first gas discharge part.
상기 밀폐캡과 뚜껑 사이에는, 탄성력을 가지는 재질로 형성되고, 상기 밀폐공간을 외부와 단절하는 밀폐부재가 구비됨을 특징으로 한다.Between the sealing cap and the lid, it is formed of a material having an elastic force, characterized in that the sealing member for disconnecting the sealed space from the outside.
상기 용기본체 내부에는, 상기 챔버를 다수 공간으로 구획하기 위한 구획용기가 구비됨을 특징으로 한다.Inside the container body, it is characterized in that the partition container for partitioning the chamber into a plurality of spaces.
상기 구획용기는 챔버 내부에 고정됨을 특징으로 한다.The compartment is characterized in that the fixed inside the chamber.
상기 구획용기의 일측에는, 상기 챔버의 내부 일측에 끼워져 챔버에서의 움직임이 제한되도록 하는 끼움부가 구비됨을 특징으로 한다.One side of the compartment container, characterized in that the fitting portion is fitted to one side of the inside of the chamber to limit the movement in the chamber.
상기 뚜껑의 일측에는, 상기 구획용기의 일측을 가압하여 구획용기의 움직임이 제한되도록 하는 가압부가 구비됨을 특징으로 한다.One side of the lid, it characterized in that the pressing portion for pressing the one side of the compartment container to limit the movement of the compartment container.
상기 가압부는 상기 구획용기의 상면에서 뚜껑의 하면까지 이격된 거리와 대응되는 높이를 가지는 것을 특징으로 한다.The pressing portion has a height corresponding to the distance spaced from the upper surface of the partition container to the lower surface of the lid.
상기 가압부의 일단부에는, 탄성복원력을 발생하여 상기 구획용기에 압력을 제공하는 탄성부가 구비됨을 특징으로 한다.One end of the pressing portion, characterized in that the elastic portion for generating an elastic restoring force to provide a pressure to the partition container.
상기 구획용기는, 상기 챔버를 구획하여 구획챔버를 형성하는 구획용기본체와, 상기 구획챔버를 선택적으로 차폐하는 구획뚜껑을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The partition container is characterized in that it comprises a partition body for partitioning the chamber to form a partition chamber, and a partition lid for selectively shielding the partition chamber.
상기 구획뚜껑 일측에는, 상기 구획챔버와 챔버가 선택적으로 연통되도록 하는 가스안내수단이 구비됨을 특징으로 한다.One side of the compartment lid is characterized in that the gas guide means for selectively communicating with the compartment chamber and the chamber is provided.
상기 가스안내수단은, 상기 구획챔버 내부로 가스 주입이 가능하도록 하는 제2가스주입부와, 상기 구획챔버 내부의 가스가 외부로 배출되도록 하는 제2가스배출부가 구비되며, 상기 제2가스주입부와 제2가스배출부는 상기 가압부의 길이보다 짧은 것을 특징으로 한다.The gas guide means may include a second gas injection part to enable gas injection into the compartment chamber, and a second gas discharge part to discharge the gas inside the compartment chamber to the outside. And a second gas discharge part is shorter than a length of the pressurizing part.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 가스 누설이 미연에 차단되므로 안전사고가 예방되며, 원료분말의 산화 방지로 인해 품질이 향상되는 이점이 있다.According to the present invention configured as described above, because the gas leakage is blocked in advance, safety accidents are prevented, and the quality is improved due to the oxidation prevention of the raw material powder.
이하에서는 상기와 같은 볼밀링용기의 외관 구성을 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the external configuration of the ball milling container as described above will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4.
도 2에는 본 발명에 의한 볼밀링용기의 외관 구성을 보인 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 의한 볼밀링용기의 일 실시예의 내부 구성을 보인 종단면도가 도시되어 있으며, 도 4에는 본 발명에 의한 볼밀링용기의 일 실시예의 내부 구성을 보인 종단면도가 도시되어 있다.Figure 2 is a perspective view showing the external configuration of the ball milling container according to the present invention, Figure 3 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of an embodiment of the ball milling container according to the present invention, Figure 4 A longitudinal sectional view showing the internal configuration of one embodiment of a ball milling container according to the invention is shown.
이들 도면과 같이, 볼밀링용기(100)는 원기둥 형상의 외관을 가지며, 크게 내부에 원료분말과 볼(B) 및 가스가 장입되는 챔버(122)를 구비한 용기본체(120)와, 상기 용기본체(120) 내부를 선택적으로 차폐하는 뚜껑(140)과, 상기 뚜껑(140) 상측에서 밀폐공간(166)을 형성하는 밀폐캡(160)을 포함하여 구성된다.As shown in these figures, the
상기 용기본체(120)는 상면 중앙부가 하방향으로 일정 깊이를 가지도록 함몰 되어 상기 챔버(122)를 형성하게 되며, 상기 챔버(122)는 다수개로 구획된다.The
즉, 상기 챔버(122) 내부에는 챔버(122)를 다수 공간으로 구획하기 위한 구획용기(200)가 구비된다. 상기 구획용기(200)는 실질적으로 원료분말과 볼(B) 및 가스가 장입되어 원료분말이 볼밀링 가공되어지는 곳이다.That is, the
상기 구획용기(200)의 구성은 아래에서 상세히 설명하기로 한다.The configuration of the
상기 챔버(122)의 내부 바닥면에는 하방향으로 함몰된 구속부(124)가 구비된다. 상기 구속부(124)는 구획용기(200)의 하부를 내부에 수용하여 구속함으로써 챔버(122) 내부에서 구획용기(200)의 움직임을 제한하기 위한 구성이다.The inner bottom surface of the
상기 용기본체(120)의 상단부에는 씰러(126)가 구비된다. 상기 씰러(126)는 뚜껑(140)과 용기본체(120)가 결합되었을 때, 상기 뚜껑(140)의 하면과 용기본체(120)의 상단부와 접촉함으로써 챔버(122)의 밀폐력을 높이는 구성이다.The
따라서, 상기 씰러(126)는 탄성력을 가지는 재질로 성형되며, 소정 두께를 가지는 링 형상을 가진다. 그리고, 상기 씰러(126)는 용기본체(120)에 끼워져 고정된다.Therefore, the
상기 씰러(126) 외측에는 체결부(128)가 구비된다. 상기 체결부(128)는 뚜껑(140)과 용기본체(120)가 체결부재(S)에 의해 결합된 상태를 유지할 수 있도록 하는 구성으로, 상기 체결부재의 하부가 나사 결합되어지는 곳이다.The
그리고, 상기 체결부(128)는 뚜껑(140)과 용기본체(120)의 결합력을 높이기 위해 다수 개가 구비됨이 바람직하다.In addition, the
상기 용기본체(120)의 상측에는 뚜껑(140)이 구비된다. 상기 뚜껑(140)은 챔 버(122)가 볼밀링용기(100) 외부로부터 차폐되도록 함과 동시에, 상기 챔버(122) 내부로 가스(원료분말의 산화 방지를 위한 가스)가 주입되도록 하며, 또한 상기 챔버(122) 내부의 가스가 외부로 배출되도록 하는 역할을 수행한다.The
이를 위해 상기 뚜껑(140)의 하면 중앙부에는 원판 형상을 가지도록 하방향으로 돌출된 단차부(142)가 구비되며, 상기 뚜껑(140)의 좌/우측에는 제1가스주입부(144) 및 제1가스배출부(146)가 각각 구비된다.To this end, a lower portion of the
상기 단차부(142)는 챔버(122)의 내경과 대응되는 외경으로 성형되어 상기 뚜껑(140)과 용기본체(120)가 결합될 때 상기 챔버(122)의 상부에 끼워져 결합된다.The stepped
그리고, 상기 제1가스주입부(144)와 제1가스배출부(146)는 상기 뚜껑(140)을 관통하여 고정되며, 상기 제1가스주입부(144)와 제1가스배출부(146)의 내부는 상기 뚜껑(140)의 상/하부로 연통된다.In addition, the first
따라서, 상기 뚜껑(140)이 용기본체(120)와 결합되면, 상기 단차부(142)는 챔버(122) 상측에 끼워져 챔버(122)를 차폐하게 되며, 상기 제1가스주입부(144)를 통해 상기 챔버(122)로 가스를 주입하거나, 상기 제1가스배출부(146)를 통해 챔버(122) 내부의 가스를 외부로 배출 가능하게 된다.Therefore, when the
그리고, 상기 제1가스주입부(144)와 제1가스배출부(146)는 도시되진 않았지만, 가스의 주입 또는 배출이 사용자에 의해 선택적으로 실시될 수 있도록 별도의 밸브가 구비됨이 바람직하다.In addition, although not shown, the first
상기 뚜껑(140)의 좌/우측에는 결합부(148)가 구비된다. 상기 결합부(148)는 뚜껑(140)과 용기본체(120)에 상/하 방향 압축력을 발생하여 뚜껑(140)과 용기본체(120)가 서로 분리되지 않도록 구속력을 발생하는 것으로, 상기 뚜껑(140)의 상/하 방향으로 관통 형성되고, 상기 체결부(128)와 대응되는 위치에 다수 형성된다.The
그리고, 상기 결합부(148)와 체결부(128)에는 체결부재가 체결된다. 따라서, 상기 용기본체(120)와 뚜껑(140)은 체결부재의 체결력이 해지되지 않는 한 분리되지 않게 된다.In addition, a fastening member is fastened to the
한편, 상기 챔버(122) 내부에는 구획용기(200)가 구비된다. 상기 구획용기(200)는 챔버(122) 내부에 고정된 상태로 볼밀링용기(100)와 함께 회전함으로써 원료분말의 볼밀링 가공이 이루어지는 구성이다.On the other hand, the
이를 위해, 상기 구획용기(200)는 챔버(122) 내부에서 움직이지 않도록 끼움부(222)가 구비된다. 상기 끼움부(222)는 전술한 구속부(124)와 대응되는 크기 및 형상을 가지고 구획용기(200) 바닥면에서 하방향으로 돌출 형성된다.To this end, the
따라서, 상기 끼움부(222)가 구속부(124)에 끼워지면 상기 구획용기(200)의 하부는 챔버(122) 내부에서 전/후 및 좌/우 방향으로 움직임이 제한될 수 있게 된다.Therefore, when the
그리고, 상기 구획용기(200)는 챔버(122)의 내부 공간을 구획하여 볼밀링 가공이 이루어지는 구획챔버(224)를 형성하게 된다.In addition, the
보다 상세하게 살펴보면, 상기 구획용기(200)는 챔버(122) 내부에서 챔버(122)를 구획하여 구획챔버(224)를 형성하는 구획용기본체(220)와, 상기 구획챔버(224)를 선택적으로 차폐하는 구획뚜껑(240)을 포함하여 구성되며, 상기 구획용 기(200)는 챔버(122) 내부에서 별도의 구획챔버(224)를 형성하게 된다.Looking in more detail, the
그리고, 상기 구획챔버(224) 내부에는 원료분말과, 볼(B) 및 가스가 장입된다.In addition, a raw material powder, a ball B, and a gas are charged into the
상기 구획용기본체(220)는 내부가 상측에서 하방향으로 함몰되어 상기 구획챔버(224)를 형성하며, 상기 구획용기본체(220)의 상단부에는 구획씰러(226)가 구비된다.The partition
상기 구획씰러(226)는 탄성복원력을 발생하여 구획용기본체(220)와 구획뚜껑(240)이 밀착되도록 함으로써 상기 구획챔버(224)가 챔버(122)와 독립적인 공간을 이루도록 하는 역할을 수행한다.The
즉, 상기 구획씰러(226)는 하부가 구획용기본체(220)의 상단부에 삽입된 상태로 고정되며, 상부는 구획용기본체(220)의 상측으로 돌출되어 있다. 따라서, 상기 구획용기본체(220)와 구획뚜껑(240)이 서로 결합되면, 상기 구획씰러(226)는 탄성복원력을 발생하면서 구획뚜껑(240)의 바닥면과 접촉하게 되고, 구획챔버(224) 내부는 밀폐된다.That is, the
상기 구획씰러(226) 외측에는 구획용체결부(228)가 구비된다. 상기 구획용체결부(228)는 체결부재가 결합되는 곳으로, 상기 구획뚜껑(240)을 관통한 체결부재의 하부를 내부에 수용하여 체결력을 발생하게 된다.The
상기 구획용기본체(220)의 상측에는 구획뚜껑(240)이 구비된다. 상기 구획뚜껑(240)은 뚜껑(140)보다 작은 크기를 갖고 유사한 형상을 가진다.The
즉, 상기 구획뚜껑(240)의 하면에는 구획챔버(224)의 내경과 대응되는 외경 을 가지고 하측으로 돌출된 구획단차부(242)가 구비되며, 상기 구획뚜껑(240)의 좌/우측에는 구획용체결부(228)와 대응되는 위치 및 개수만큼 구획용결합부(244)가 천공 형성된다.That is, the
따라서, 상기 구획용결합부(244)에 체결부재가 삽입된 상태에서 체결부재의 하부가 구획용체결부(228)에 체결되면, 상기 구획단차부(242)는 구획챔버(224)의 상부를 차폐하게 되고, 상기 구획실러는 탄성복원력을 발생하게 됨으로써 상기 구획챔버(224)는 완전히 밀폐된 상태가 된다.Therefore, when the lower part of the fastening member is fastened to the
상기 구획뚜껑(240)의 중앙부에는 구획챔버(224)가 챔버(122) 또는 외부와 선택적으로 연통되도록 하는 가스안내수단(245)이 구비된다.The central portion of the
상기 가스안내수단(245)은 상기 구획챔버(224) 내부로 가스 주입이 가능하도록 하는 제2가스주입부(246)와, 상기 구획챔버(224) 내부의 가스가 외부로 배출되도록 하는 제2가스배출부(247)를 포함하여 구성된다.The gas guide means 245 may include a second
상기 제2가스주입부(246)는 구획챔버(224) 내부에 원료분말과 볼(B)이 장입되고, 상기 구획뚜껑(240)과 구획용기본체(220)가 결합된 상태에서 선택적으로 개방되어 상기 구획챔버(224) 내부에 가스 주입이 가능하도록 한다.The second
그리고, 상기 제2가스배출부(247)는 볼밀링 가공이 완료되었을 때 선택적으로 개방되어 구획챔버(224) 내부의 가스가 구획용기(200) 외부로 배출되도록 한다.In addition, the second
따라서, 상기 제2가스주입부(246)와 제2가스배출부(247)에는 제1가스주입부(144)와 제1가스배출부(146)와 같이 사용자에 의해 선택적으로 개방될 수 있도록 별도의 밸브가 구비됨이 바람직하다.Accordingly, the second
한편, 상기 구획용기(200)와 뚜껑(140) 사이에는 가압부(260)가 구비된다. 상기 가압부(260)는 뚜껑(140)과 용기본체(120)가 결합시에 상기 구획용기(200)에 압력을 가하여 구획용기(200)가 챔버 내부에서 움직이지 않도록 제한하는 역할을 수행한다.On the other hand, the
이를 위해 상기 가압부(260)는 상기 구획용기(200)의 상면에서 뚜껑(140)의 하면까지 이격된 거리와 대응되는 높이를 가진다. 보다 상세하게는 도 3과 같이 끼움부(222)와 구속부(124)가 끼움 결합된 상태에서 상기 구획뚜껑(240)의 상면으로부터 뚜껑(140)의 하면까지 이격된 거리는 가압부(260)의 높이와 대응되게 구성된다.To this end, the
그리고, 상기 가압부(260)의 하단부에는 탄성복원력을 발생하여 상기 구획용기(200)에 압력을 제공하는 탄성부(262)가 구비된다.In addition, the lower end of the
따라서, 상기 뚜껑(140)과 용기본체(120)가 서로 결합되고, 상기 가압부(260)와 구획뚜껑(240)이 근접하게 되면, 상기 탄성부(262)는 구획뚜껑(240)의 상면과 접촉하여 탄성복원력을 발생하게 됨으로써 상기 구획용기(200)의 움직임을 제한하게 된다.Accordingly, when the
상기 뚜껑(140) 상측에는 밀폐캡(160)이 구비된다. 상기 밀폐캡(160)은 챔버(122) 내부의 가스가 외부로 누설되지 않도록 차단하여 안전사고가 미연에 방지될 수 있도록 하는 구성이다.An
즉, 상기 구획챔버(224) 내부의 가스가 챔버(122) 내부로 누설되고, 상기 챔버(122) 내부로 누설된 가스가 외부로 누설될 수 있는 악조건을 미연에 차단하여, 폭발 사고 등의 안전사고가 미연에 방지되도록 하는 구성이다.That is, the gas inside the
예컨대, 상기 제1가스주입부(144)와 제1가스배출부(146)는 뚜껑(140)에 단단히 결합되어 있기는 하나, 챔버(122) 내부의 압력이 높아질 경우 이음새가 벌어져 누설이 발생할 수 있는 여지가 있을 수 있다.For example, although the first
상기 밀폐캡(160)은 이러한 누설 가능성 조차도 미연에 차단할 수 있도록 구성된다.The
이를 위해 상기 밀폐캡(160)은 링(ring)형상의 플랜지(162)와, 상기 플랜지(162)의 내측에서 상방향으로 돌출되고 내부가 비어있어 밀폐공간(166)을 형성하는 캡몸체(164)를 포함하여 구성된다.To this end, the sealing
상기 플랜지(162)는 뚜껑(140)의 상면에 결합되어 상기 제1가스주입부(144)와 제1가스배출부(146)를 밀폐공간(166) 내부에 수용하며, 밀폐력을 발생함으로써 상기 제1가스주입부(144)와 제1가스배출부(146)를 통해 누설된 가스를 외부로 배출되지 않도록 단속하게 된다.The
이를 위해 상기 플랜지(162)의 하면에는 밀폐부재(163)가 구비된다. 상기 밀폐부재(163)은 탄성력을 가지는 재질로 형성되고, 상기 플랜지(162)가 체결부재에 의해 뚜껑(140)에 결합될 때 뚜껑(140)의 상면과 플랜지(162)의 하면에 동시에 눌러져 접촉함으로써 기체의 유동을 제한할 수 있게 된다.To this end, a sealing
이하에서는 상기 볼밀링용기(100)의 다른 실시예의 구성을 첨부된 도 5를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the configuration of another embodiment of the
도 5에는 본 발명에 의한 볼밀링용기의 다른 실시예의 내부 구성을 보인 종 단면도가 도시되어 있다.Figure 5 is a longitudinal cross-sectional view showing the internal configuration of another embodiment of the ball milling container according to the present invention.
도면과 같이, 볼밀링용기(100)의 다른 실시예에서는 가압부(260)와 끼움부(222)의 구성이 변경 적용되어 있다.As shown in the figure, in another embodiment of the
즉, 일 실시예에서 가압부(260)는 하나만 구성되어 있으나, 다른 실시예에서는 구획뚜껑(240)의 다수 곳을 가압할 수 있도록 다수 개가 구비된다.That is, in one embodiment, but only one
그리고, 상기 끼움부(222)와 구속부(124)는 일 실시예에서 서로 대응되는 형상을 갖도록 돌출 또는 함몰되어 끼움 결합되도록 구성하였으나, 다른 실시예에서는 상기 끼움부(222) 외주면에 나사 형상을 가공하고, 구속부(124)의 내주면에는 끼움부(222)의 외주면과 대응되는 암나사를 가공하여 서로 나사결합되도록 하였다.In addition, the
따라서, 상기 구획용기(200)가 챔버(122) 내부에서 움직임이 제한되도록 하는 범위 내에서 상기 가압부(260)와 끼움부(222) 및 구속부(124)는 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.Therefore, the pressurizing
한편, 상기 밀폐캡(160)은 도 5와 같이 다수 개로 구비될 수 있다. 즉, 상기 밀폐캡(160)은 제1가스주입부(144)와 제1가스배출부(146)를 내부에 독립적으로 수용하여 각각 밀폐공간이 형성될 수 있도록 구성 가능하다.On the other hand, the sealing
즉, 상기 밀폐캡(160)은 뚜껑(140)에 구비되는 제1가스주입부(144)와 제1가스배출부(146)의 개수의 합과 대응되는 개수만큼 구비되어 제1밀폐공간(167)과 제2밀폐공간(168)을 각각 형성함으로써 가스 누설이 발생될 수 있는 구성요소를 독립적으로 밀폐할 수 있도록 구성될 수 있다.That is, the sealing
이하에서는 상기와 같이 구성되는 볼밀링용기(100)의 작용을 첨부된 도 4 내 지 도 7을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the
도 6에는 본 발명에 의한 볼밀링용기의 일 실시예에서 밀폐캡이 분리된 상태의 모습을 보인 종단면도가 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명에 의한 볼밀링용기의 다른 실시예에서 밀폐캡이 분리된 상태의 모습을 보인 종단면도가 도시되어 있다.Figure 6 is a longitudinal sectional view showing a state in which the sealing cap is separated in one embodiment of the ball milling container according to the present invention, Figure 7 is a sealing cap in another embodiment of the ball milling container according to the present invention A longitudinal cross-sectional view is shown showing the separated state.
먼저 상기 뚜껑(140)과 밀폐캡(160) 및 용기본체(120)가 분리되고, 상기 구획뚜껑(240)과 구획용기본체(220)가 분리된 상태에서 상기 구획챔버(224) 내부에 볼밀링 가공이 요구되는 원료분말과 볼(B)을 장입하게 된다.First, the
이후 상기 구획뚜껑(240)과 구획용기본체(220)를 결합하여 상기 구획챔버(224)가 외부와 밀폐되도록 한다. 이때, 상기 구획단차부(242)는 구획챔버(224) 상부에 끼워지고, 상기 구획씰러(226)는 구획뚜껑(240)의 하면과 구획용기본체(220)의 하단부에 동시에 접촉하게 되며, 상기 구획용결합부(244)와 구획용체결부(228)에는 체결부재가 체결된다.Thereafter, the
그리고 상기 가스안내수단(245)을 차폐한 상태에서 상기 제2가스주입부(246)를 개방하여 가스를 주입하게 된다.In addition, the second
상기와 같은 과정으로 상기 구획챔버(224) 내부에 원료분말, 볼(B) 및 가스가 장입되면, 상기 구획용기(200)를 챔버(122) 내부에 삽입한 후 고정하게 된다.When the raw material powder, the ball (B) and the gas is charged into the
즉, 상기 구속부(124) 내부에 끼움부(222)를 삽입하여 구획용기(200)의 하부를 구속하게 된다.That is, the
이후 상기 뚜껑(140)과 용기본체(120)를 결합하여 상기 챔버(122)과 외부와 단절되도록 한다. 보다 상세하게는 상기 단차부(142)는 챔버(122)의 상부에 끼워지 고, 상기 씰러(126)는 뚜껑(140)의 하면 및 용기본체(120)의 상단에 동시에 접촉하며, 상기 결합부(148)와 체결부(128)에는 체결부재가 체결된다.Thereafter, the
상기와 같은 과정이 완료되면 도 6과 같은 상태가 되며, 이때 상기 탄성부(262)는 가압부(260)로부터 압력을 제공받아 상기 구획뚜껑(240)의 상면에 전달함으로써, 상기 구획용기(200)는 챔버(122) 내부에서 유동이 제한된다.When the above process is completed, the state becomes as shown in FIG. 6, wherein the
이에 따라 상기 볼밀링용기(100) 내부에는 서로 구획된 챔버(122) 및 구획챔버(224)가 공존하게 되며, 상기 구획챔버(224) 내부의 가스가 외부로 누설되더라도 상기 챔버(122)는 누설된 가스를 다시 한번 단속하게 되므로 가스의 급격한 손실을 방지할 수 있게 된다.Accordingly, the
이후, 상기 뚜껑(140) 상면에는 밀폐캡(160)이 결합된다. 상기 밀폐캡(160)은 체결부재에 의해 뚜껑(140)의 상면과 접촉하며, 이때 상기 밀폐부재(163)는 플랜지(162)의 하면과 뚜껑(140)의 상면에 동시에 선접촉하여 가스의 누설을 재차 단속할 수 있게 된다.Thereafter, the
또한, 도 7과 같이 다른 실시예의 구성에 따라 밀폐캡(160)이 다수개로 구비된 경우에도 전술한 바와 같이, 상기 밀폐캡(160)은 제1가스주입부(144)와 제1가스배출부(146)의 외측에 제1밀폐공간(167)과 제2밀폐공간(168)을 분리되게 형성함으로써 가스 누설을 차단할 수 있게 된다.In addition, as described above, even when a plurality of sealing
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and many other modifications based on the present invention will be possible to those skilled in the art within the scope of the present invention.
예를 들어 본 발명의 실시예에서는, 용기본체와 뚜껑과 밀폐캡이 상방향으로 순차적인 결합으로 이루어지는 볼밀링용기를 예로 들어 설명하였으나, 가스 주입 또는 배출을 위한 구성품을 통한 가스 누설을 방지할 수 있는 범위 내에서 다양한 형식의 볼밀링용기에 변경 적용 가능함은 물론이다.For example, in the embodiment of the present invention, a ball milling container consisting of a sequential combination of the container body, the lid and the sealing cap in the upward direction described as an example, it can prevent the gas leakage through the components for gas injection or discharge. As a matter of course, the present invention can be applied to various types of ball milling containers.
본 발명에서는 볼밀링용기 내부에 충전된 가스의 누설이 방지되도록 가압부를 구비하였으며, 이러한 가압부에도 불구하고 발생될 수 있는 가스의 누설을 미연에 차단할 수 있도록 밀폐캡을 더 구비하였다.In the present invention, the pressurizing part was provided to prevent the leakage of the gas filled in the ball milling container, and the sealing cap was further provided to prevent the leakage of the gas that may be generated despite the pressurizing part.
따라서, 구획챔버 내부에 충진된 가스는 구획용기와 용기본체 및 밀폐캡에 의해 삼중으로 차폐되어 있으므로 누설에 의한 화재나 폭발 등의 안전사고가 미연에 방지되는 이점이 있다.Therefore, the gas filled in the compartment chamber is triple shielded by the compartment container, the container body and the sealing cap has the advantage that safety accidents such as fire or explosion due to leakage is prevented in advance.
또한, 볼밀링용기 내부 가스의 급격한 손실이 방지되므로 원료분말의 산화를 미연에 차단할 수 있게 되어 결국 마그네슘과 같은 산화성이 높은 원료분말의 산화를 방지할 수 있는 이점이 있다.In addition, since the rapid loss of the gas inside the ball milling container is prevented, the oxidation of the raw material powder can be blocked in advance, and thus, there is an advantage of preventing the oxidation of the highly oxidizable raw material powder such as magnesium.
그리고, 마그네슘계 분말을 가압 수소분위기에서 볼밀링시에 마그네슘계 수소화물이 제조되기 용이한 이점이 있다.In addition, there is an advantage that the magnesium-based hydride can be easily produced when the magnesium-based powder is ball milled under a pressurized hydrogen atmosphere.
뿐만 아니라, 상기한 이유로 고품질의 분말을 얻을 수 있는 이점이 있다.In addition, there is an advantage that a high quality powder can be obtained for the above reasons.
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