KR20150002625A - 기계적 박리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사전결정된 힘을 전달하는 장치, 미립자 재료 및 매체를 보지하기 위한 용기, 매체, 및 방법에 따라 이러한 기구를 작동시키기 위한 관련 매개변수, 및 장치 및 방법에 의해 제공된 조성물을 제공한다.

Description

기계적 박리 장치{MECHANICAL EXFOLIATION APPARATUS}
미국 미시간주 인햄 카운티 이스트 랜싱시에 거주하는 머레이 스콧 엘(Scott L. Murray), 미국 켄터키주 메디슨 카운티 리치몬드시에 거주하는 페이톤 짐 엘(Jim L. Peyton) 및 미국 켄터키주 페에티카운티 렉싱턴시에 거주하는 모리스 코리(Korey Morris)는 신규하고 진보성이 있는 발명을 했으며, 이들은 모두 미국 시민이다. 하기에는 기계적 박리 장치가 설명된다.
화학적으로, 열적으로 그리고 기계적으로 그래핀을 생산하기 위한 몇몇 발명 및 연구가 있었다. 박리는 흑연의 최외측 표면상의 층을 제거하는 것을 포함한다. 이들 방법들 중에 사용되는 대부분은 볼 밀링(ball milling)이며, 이 방법은 다양한 밀링 매체를 이용하여 폐쇄된 용기 내에서 그래핀을 밀링하는 단계를 포함한다. 볼 밀은 단지 하나의 방향으로 이동하는데, 즉 수평방향 축 상에서 회전한다. 종래 기술의 방법은 결과물을 개시하고 있지만, 이들은 성공에 요구되는 구성요소의 타입 및 사이즈, 및 시스템에 있어서 특정 기계적 힘을 설명하고 있지 않다.
본 출원인은 미립자 재료를 제공하기 위한 습윤 프로세스를 기술하고 있는 국제 공개 팜플랫 제 WO/2011/006814 호를 알고 있다.
본 발명은 일 실시예에 있어서 다중축 수단을 이용하여 미립자 재료를 기계적으로 박리시키기 위한 구성요소의 시스템을 포함하는 장치를 제공한다. 이러한 실시예에 있어서, 미립자 재료 또는 다중층 재료의 층들은 기계적인 운동을 이용하는 것에 의한 제어된 전단을 통해서 제거된다.
본 발명의 장치는 힘을 전달하는 기계, 미립자 재료 및 매체를 보지하기 위한 용기, 매체, 및 방법에 따라 이러한 기구를 작동시키기 위한 관련 매개변수, 및 장치 및 방법에 의해 제공된 조성물을 포함한다.
따라서, 일 실시예에 따르면, 기저 평면을 갖는 미립자 재료를 기계적으로 박리시키기 위한 장치로서, 상기 장치는 지지 프레임, 모터 마운트, 모터 마운트 상에 장착된 모터를 조합하여 포함하며, 모터는 구동 샤프트를 구비하며, 구동 샤프트는 종동 플라이휠이 그 위에 장착되어 있는, 박리 장치가 제공된다.
지지 프레임은 충격 흡수기를 장착함으로써 비고정식의 플레이트가 그 위에 실장되어 있다. 비고정식의 플레이트는 전방 단부 및 배면 단부를 구비하며, 비고정식의 플레이트는 그 위에 단단하게 실장되어 있다.
박리 장치는 구동 샤프트 마운트를 통해 연장되는 2개의 단부를 갖는 메인 구동 샤프트를 포함하는 프로세서 조립체를 포함하며, 메인 구동 샤프트는 메인 구동 샤프트의 단부 사이에 플라이휠을 포함한다.
프로세서 조립체는 메인 구동 샤프트 상의 하나 이상의 캠, 및 구동 샤프트 마운트에서 메인 구동 샤프트를 유지하기 위해서 메인 구동 샤프트의 각 단부 상에 있는 체결 수단을 포함한다.
박리 장치는 각 캠 상에 장착되고, 허브를 포함하는 캐니스터 캐리어를 포함하며, 허브는 외부 표면 장착형 크래들 및 내부의 편평한 표면 지지 베어링을 구비한다.
박리 장치는 피니언 기어에 의해 구동된 링 기어, 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있는 제 2 구동 샤프트를 포함하는 스태빌라이저 구동 메카니즘을 포함한다. 제 2 구동 샤프트는 제 2 구동 샤프트 마운트에 장착되며, 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있다.
제 2 구동 샤프트는 적어도 3개의 제 1 구동 휠을 구비한다. 박리 장치는 각 제 1 구동 휠을 정렬된 제 2 구동 휠과 연결하는 구동 링크를 포함한다.
또한, 일 실시예에 따르면, 미립자 재료를 기계적으로 박리시키기 위한 장치가 제공되며, 장치는 지지 프레임을 조합하여 포함한다. 지지 프레임은 상부 바아 프레임 및 하부 바아 프레임으로 구성되며, 상부 바아 프레임 및 하부 바아 프레임은 수직방향 레그에 의해 지지되어 있다. 상부 바아 프레임 및 하부 바아 프레임은 평행하며 그리고 서로 이격되어 있다.
박리 장치는 하부 바아 프레임 상에 장착되고 하부 바아 프레임에 의해 지지되어 있는 모터 마운트를 포함하며, 모터는 구동 샤프트를 구비하고, 구동 샤프트는 그 위에 장착된 종동 플라이휠을 구비한다.
상부 바아 프레임은 적어도 4개의 코너에 장착된 충격 흡수 마운트에 의해 그 위에 실장되어 있는 비고정식의 플레이트를 구비한다. 비고정식의 플레이트는 전방 단부 및 배면 단부를 구비한다. 비고정식의 플레이트는 그 위에 단단하게 실장되어 있는 구동 샤프트 마운트를 구비한다. 비고정식의 플레이트는 소형의 중심설정 개구부의 양 측면 상의 2개의 대형 개구부를 가지며, 구동 샤프트 마운트는 대형 개구부의 외측 가장자리 상에 위치되어 있다.
박리 장치는 모든 구동 샤프트 마운트를 통해 연장되는 2개의 단부를 갖는 메인 구동 샤프트를 포함하는 프로세서 조립체를 구비한다. 메인 구동 샤프트는 메인 구동 샤프트의 단부 사이에 중심설정된 플라이휠을 포함한다. 프로세서 조립체는 플라이휠과 메인 구동 샤프트의 단부 사이에 각각 중심설정된 2개의 캠, 및 구동 샤프트 마운트에서 메인 구동 샤프트를 유지하기 위해서 메인 구동 샤프트의 각 단부 상에 있는 체결 수단을 포함한다.
박리 장치는 각 캠 상에 장착되고, 허브를 포함하는 캐니스터 캐리어를 포함하며, 허브는 외부 표면 장착형 크래들 및 내부의 편평한 표면 지지 베어링을 구비하며, 외측 허브 상에 스태빌라이저 링 기어와 같은 구동 구성요소가 장착되어 있다. 스태빌라이저 하우징은 스태빌라이저 링 기어에 인접하여, 메인 구동 샤프트 상에 회전 가능하게 장착되어 있으며, 스태빌라이저 하우징은 메인 구동 샤프트에 인접한 내부 베어링을 수용하며, 스태빌라이저 하우징을 둘러싸고 스태빌라이저 링 기어와 맞물리는 스태빌라이저 피니언 기어가 있다.
박리 장치는 끝부분 근방에서 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있는 제 2 구동 샤프트를 포함하는 스태빌라이저 구동 메카니즘을 포함한다. 제 2 구동 샤프트는 제 2 구동 샤프트 마운트에 장착되며, 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있다. 제 2 구동 샤프트는 적어도 3개의 제 1 구동 휠을 구비하며, 하나의 휠은 각각 제 2 구동 샤프트의 단부 근방에 있으며, 하나의 휠은 제 2 구동 샤프트 상에 중심설정되어 있다.
메인 구동 샤프트는 적어도 3개의 제 2 구동 휠을 구비하며, 각각의 휠은 제 2 구동 샤프트 상에서 제 1 구동 휠의 제 2 단부와 정렬되며, 중심설정된 제 1 구동 휠은 기어 감속기 상에 장착된 제 3 구동 휠과 정렬되어 있다. 기어 감속기는 플라이휠과 제 2 샤프트 사이에서 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있다. 기어 감속기는 기어를 감소시킴으로써 제 3 구동 휠에 기계적으로 연결된 제 4 구동 휠을 구비하며, 제 4 구동 휠 및 중심설정된 제 1 구동 휠은 구동 링크에 의해 연결되어 있으며, 구동 링크는 각 제 1 구동 휠을 정렬된 제 2 구동 휠과 연결한다.
다른 실시예에 따르면, 미립자 재료를 기계적으로 박리시키기 위한 장치가 제공되며, 장치는 지지 프레임을 조합하여 포함한다. 지지 프레임은 상부 바아 프레임 및 하부 바아 프레임으로 구성되며, 상부 바아 프레임 및 하부 바아 프레임은 수직방향 레그에 의해 지지되어 있다. 상부 바아 프레임 및 하부 바아 프레임은 평행하며 그리고 서로 이격되어 있다.
박리 장치는 하부 바아 프레임 상에 장착되고 하부 바아 프레임에 의해 지지되어 있는 모터 마운트를 구비하며, 박리 장치는 모터 마운트 상에 장착된 모터를 포함하며, 모터는 구동 샤프트를 구비하고, 구동 샤프트는 그 위에 장착된 종동 플라이휠을 구비한다.
상부 바아 프레임은 적어도 4개의 코너에 장착된 충격 흡수 마운트에 의해 그 위에 실장되어 있는 비고정식의 플레이트를 구비한다. 비고정식의 플레이트는 전방 단부 및 배면 단부를 구비한다. 비고정식의 플레이트는 그 위에 단단하게 실장되어 있는 구동 샤프트 마운트를 구비한다. 비고정식의 플레이트는 소형의 중심설정 개구부의 양 측면 상의 2개의 대형 개구부를 가지며, 구동 샤프트 마운트는 대형 개구부의 외측 가장자리 상에 위치되어 있다.
박리 장치는 모든 구동 샤프트 마운트를 통해 연장되는 2개의 단부를 갖는 메인 구동 샤프트를 포함하는 프로세서 조립체를 구비한다. 메인 구동 샤프트는 메인 구동 샤프트의 단부 사이에 중심설정된 플라이휠을 포함한다. 프로세서 조립체는 플라이휠과 메인 구동 샤프트의 단부 사이에 각각 중심설정된 2개의 캠, 및 구동 샤프트 마운트에서 메인 구동 샤프트를 유지하기 위해서 메인 구동 샤프트의 각 단부 상에 있는 체결 수단을 포함한다.
박리 장치는 각 캠 상에 장착되고, 허브를 포함하는 캐니스터 캐리어를 포함하며, 허브는 외부 표면 장착형 크래들 및 내부의 편평한 표면 지지 베어링을 구비하며, 외측 허브 상에 스태빌라이저 링이 장착되어 있다. 스태빌라이저 하우징은 스태빌라이저 링에 인접하여, 메인 구동 샤프트 상에 회전 가능하게 장착되어 있으며, 스태빌라이저 하우징은 메인 구동 샤프트에 인접한 내부 베어링을 수용하며, 스태빌라이저 하우징을 둘러싸고 스태빌라이저 휠에 충돌하는 스태빌라이저 휠이 있다.
박리 장치는 끝부분 근방에서 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있는 제 2 구동 샤프트를 포함하는 스태빌라이저 구동 메카니즘을 포함한다. 제 2 구동 샤프트는 제 2 구동 샤프트 마운트에 장착되며, 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있다. 제 2 구동 샤프트는 적어도 3개의 제 1 구동 휠을 구비하며, 하나의 휠은 각각 제 2 구동 샤프트의 단부 근방에 있으며, 하나의 휠은 제 2 구동 샤프트 상에 중심설정되어 있다.
메인 구동 샤프트는 적어도 3개의 제 2 구동 휠을 구비하며, 각각의 휠은 제 2 구동 샤프트 상에서 제 1 구동 휠의 제 2 단부와 정렬되며, 중심설정된 제 1 구동 휠은 기어 감속기 상에 장착된 제 3 구동 휠과 정렬되어 있다. 기어 감속기는 플라이휠과 제 2 샤프트 사이에서 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있다. 기어 감속기는 기어를 감소시킴으로써 제 3 구동 휠에 기계적으로 연결된 제 4 구동 휠을 구비하며, 제 4 구동 휠 및 중심설정된 제 1 구동 휠은 구동 링크에 의해 연결되어 있으며, 구동 링크는 각 제 1 구동 휠을 정렬된 제 2 구동 휠과 연결한다.
또 다른 실시예에 있어서, 구동 샤프트가 제공된다. 구동 샤프트는 일체식이며, 2개의 말단 단부와 중앙 지점을 갖는 선형 샤프트를 포함한다. 선형 샤프트는 중앙 지점에 고정식으로 장착된 플라이휠을 구비한다. 구동 샤프트는 근방 단부 및 원위 단부를 구비하는 각각 구비하는 2개의 캠을 포함한다. 캠 각각은 이를 관통하는 개구부를 구비하며, 이에 의해 개구부는 캠의 바닥 가장자리 근방의 근방 단부에서 개시하고, 가장자리 근방의 원위 단부를 통해 종단된다. 선형 샤프트는 캠 내의 개구부를 통해 연장되며, 또한 캠의 원위 단부를 지나서 연장된다. 구동 샤프트는 플라이휠에 인접하여 휠 구동체가 그 위에 장착되다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 링 기어가 제공된다. 링 기어는 내측 표면 및 외측 표면을 포함하며, 내측 표면은 복수의 기어 치형부로 구성되며, 기어 치형부의 개수 및 형상은 인접한 피니언 기어 상의 대응하는 기어와 맞물리도록 일치한다.
다른 실시예는 원통형 하우징을 포함하는 캠 조립체에 관한 것이다. 원통형 하우징은 근방 단부와, 원위 단부와, 근방 단부로부터 원위 단부를 통해 연장되는 개구부를 포함한다. 개구부는 캠 조립체의 근방 단부에서 그리고 바닥 가장자리 근방에서 개시하고, 상부 가장자리 근방에서 원위 단부를 통해 종단되며, 원위 단부는 밸브가 내부에 삽입되어 있는 둥근형이 아닌 적어도 하나의 단부 캡을 구비한다.
또 다른 실시예는 캐니스터용 캐리어 조립체에 관한 것이다. 캐리어 조립체는 개방 중심이 관통되고 내부 표면을 갖는 허브형 하우징을 포함한다. 허브는 하우징의 내부 표면 상에 장착되고 각각의 허브 내부에 있는 적어도 2개의 베어링을 구비한다. 허브는 허브에 부착된 일체식 캐니스터 크래들을 지지한다. 하나의 허브는 이에 고정식으로 부착된 스태빌라이저 링 기어를 구비하며, 그 결과 기어의 면은 허브로부터 멀리 향해 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 캐리어 조립체 및 적어도 하나의 캐니스터의 조합체가 있다.
캐니스터 실시예가 있으며, 캐니스터는 2개의 말단 단부를 구비하는 중공형 실린더를 포함하며, 말단 단부의 각각은 그 위에 장착된 밀봉 가능한 캡을 구비한다. 밸브가 내부에 삽입되어 있는 적어도 하나의 단부 캡이 제공된다.
도 1은 본 발명의 장치의 평면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 장치의 전체 평면도이다.
도 3은 본 발명의 장치의 전체 정면도이다.
도 4는 모터에 대향하는 단부로부터의 본 발명의 장치의 전체 단부도이다.
도 5는 모터 마운트 단부로부터의 본 발명의 장치의 전체 단부도이다.
도 6은 구성요소 부품을 갖는 본 발명의 메인 구동 샤프트의 전체 측면도이다.
도 7은 도 6의 메인 구동 샤프트의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 캠의 전체 측면도이다.
도 9는 개구부가 관통되어 있는 장방형 인서트를 도시하는 본 발명의 캠의 전체 단부도이다.
도 10은 도 8의 캠의 사시도이다.
도 11은 도 9의 라인 A-A를 따라 취한 도 9의 캠의 단면도이다.
도 12는 캠 상에 장착되어 있는 캐니스터 캐리어의 부분 단면도이다.
도 13은 캐니스터가 장착되어 있는 캐니스터 크래들을 도시하는 캐니스터 캐리어의 단부도 및 링 기어의 단부도이다.
도 14는 도 13의 캐니스터 캐리어의 전체 측면도이다.
도 15는 도 13의 캐니스터 캐리어의 사시도이다.
도 16은 고무 휠을 이용한 본 발명의 스태빌라이저 조립체의 다른 실시예이다.
도 17은 본 발명의 링 기어의 전체 단부도이다.
도 18은 도 17의 링 기어의 전체 가장자리 도면이다.
도 19는 도 17의 링 기어의 정면으로부터의 사시도이다.
도 20은 본 발명의 피니언 기어의 전체 배면도이다.
도 21은 도 20의 피니언 기어의 전체 측면도이다.
도 22는 도 20의 피니언 기어의 배면의 전체 사시도이다.
도 23은 편평한 플레이트 상에 장착되어 있는 제 2 구동 조립체의 평면도이다.
도 24는 도 23의 구동 조립체의 단부도이다.
도 25a는 장치가 운전중인 경우 캐니스터의 축선 1 궤도 회전을 도시하는 도면이다.
도 25b는 장치가 운전중인 경우 캐니스터의 축선 2 궤도 회전을 도시하는 도면이다.
도 25c는 장치가 운전중인 경우 캐니스터의 평면 축선 2 전이 및 평면 축선 1 전이를 도시하는 도면이다.
도 25d는 장치가 운전중인 경우 캐니스터의 평면 축선 3 전이를 도시하는 도면이다.
도 26은 본 발명의 하나의 캐니스터 디자인의 전체 측면도이다.
도 27은 스태빌라이저 조립체의 부분 확대도이다.
도 28은 본 발명의 동기 구동체의 전체 측면도이다.
이제 도 1을 참조하면, 본 발명의 장치(1)의 전체 평면 사시도가 도시되어 있다. 도 2는 장치의 전체 평면도이며, 도 3은 장치의 전체 정면도이며, 도 4는 모터 장착부에 대향하는 단부로부터의 본 발명의 장치의 전체 단부도이다. 이들 도면들은 하기의 정보의 이해를 위해 참조된다.
도 1, 도 2, 도 3 및 도 4에 있어서, 본 발명의 작업 구성요소들을 지지하기 위한 골조(2)가 도시되어 있으며, 그에 따라 골조(2)의 레그(3), 상부 바아 프레임(4), 및 하부 바아 프레임(5)이 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 하부 바아 프레임(5) 상에 장착된 모터 마운트(6)가 도시되어 있으며, 모터 마운트(6) 상에는 도 3에 또한 보다 명확하게 도시된 모터(7)가 장착되어 있다. 모터(7)는 장치(1)를 위한 메인 구동 메카니즘이다. 모터는 도 4에 도시된 모터 구동 샤프트(8)를 구비하며, 이러한 모터 구동 샤프트(8)에는 종동 플라이휠(9)이 부탁되어 있다.
도 1, 도 2 및 도 3에 명확하게 도시된 바와 같이, 상부 바아 프레임(4)은 이 프레임(4)에 위에 실장되어 있는 비고정식의 편평한 플레이트(10)를 구비하며, 이 플레이트(10)는 충격 흡수 마운트(12)에 의해 4개의 코너(11)의 각각에 적어도 지지되어 있다. 비고정식의 편평한 플레이트(10)는 전방 단부(13) 및 후방 단부(14)(도 5에 도시되어 있음)를 구비한다. 구동 샤프트 마운트(15)는 편평한 플레이트(10) 상에 단단하게 장착되어 있으며, 이후에 보다 상세하게 설명하게 되는 메인 구동 샤프트(16)를 보지한다. 구동 샤프트 마운트(15)는 이후에 설명되는 하나의 소형 개구부의 양 측면 상에 그리고 또한 이후에 설명되는 2개의 대형 개구부(18)의 양 측면 상에 위치되어 있다.
편평한 플레이트(10)는 중심설정된 소형 개구부(17)와, 이 중심설정된 소형 개구부(17)의 양 측면 상의 2개의 대형 개구부(18)를 구비한다. 프로세서 조립체(19)는 2개의 대형 개구부(18)에 위치되어 있으며, 양 프로세서 조립체(19)는 편평한 플레이트(10)의 하나의 가장자리상의 구동 샤프트 마운트(15)로부터 편평한 플레이트(10)의 대향 가장자리상의 구동 샤프트 마운트(15)까지 연장되는 메인 구동 샤프트(16)에 의해 지지 및 구동된다.
메인 플라이휠(20)은 메인 구동 샤프트(16)에 중심설정되어 있으며, 상기 메인 플라이휠(20)은 기본적으로 메인 구동 샤프트(16)에 의해 소형 개구부(17)에 현수되어 있다. 따라서, 프로세서 조립체(19)는 메인 구동 샤프트(16) 및 메인 플라이휠(20)로 구성된다.
이제 도 6 및 도 7을 참조하면, 메인 구동 샤프트(16)의 세부사항이 도시되어 있다. 도 6은 전체 측면도이며, 도 7은 전체 사시도이다. 메인 구동 샤프트는 메인 플라이휠(20)이 그 위에 장착되어 있는 직선 샤프트(21)로 구성되며, 상기 메인 플라이휠(20)은 직선 샤프트(21)의 단부(22) 사이에 중심설정되어 있으며, 2개의 캠(23)은 각각 메인 플라이휠(20)과 직선 샤프트(21)의 단부(22) 사이에 기본적으로 등거리에 이격되어 있다. 또한, 메인 구동 샤프트(16)를 구동 샤프트 마운트(15)(도 6 및 도 7에는 도시하지 않음)에 체결하기 위한 패스너(23)가 도시되어 있다. 메인 구동 샤프트를 위한 하나의 바람직한 구동 메카니즘은 체인 스프로켓(24)으로서 도시되어 있다.
캠(23)은 도 8, 도 9, 도 10 및 도 11에 상세하게 도시되어 있다. 캠은 수직방향으로부터 작은 각도 θ로 구성된 하나의 편평한 단부(32) 및 대향 단부(33)를 구비하는 중실형 실린더(31)를 포함하며, 상기 각도 θ는 약 15° 미만을 포함한다(도 8은 본 발명의 캠(23)의 전체 측면도이다). 또한, 단부(33)는 그 단부와 결합된 약간의 허브를 갖는 것이 명확하다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 구성에 있어서 장방형인 개구부(34)가 도시되어 있으며, 메인 구동 샤프트(16)의 직선 샤프트(21)는 상기 개구부(34)를 통해 연장된다. 도 11을 참조하면, 개구부(34)가 인서트(35)를 구비하며, 개구부(34)의 나머지는 캠(23)을 통해 각을 이루고 있다. 이러한 수단에 의해, 메인 구동 샤프트(16)가 회전되는 경우, 직선 샤프트(21)는 이 샤프트에 부착된 캐니스터 캐리어(26)가 이후에 상세하게 설명하게 되는 불규칙 운동으로 이동되게 한다.
각각의 캠(23) 상에 장착된 캐니스터 캐리어(26)가 있다(도 12, 도 13, 도 14, 도 15 및 도 16 참조). 캐니스터 캐리어(26)는 도 13, 도 14, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 하나 이상의 캐니스터(27)를 지지할 수 있다. 캠(23)이 이동될 때, 캐니스터 캐리어(26)가 이동한다. 캐니스터 캐리어(26)는 외측 허브(28)(도 12)를 구비하며, 여기에서 외측 허브(28)는 외부 표면 장착된 크래들(29)을 구비한다. 외측 허브(28)는 베어링(30)을 지지하는 내부의 편평한 표면(37)을 구비한다.
캐니스터는 힘에 견딜 수 있고 캐니스터의 재료를 오염시키지 않는 모든 재료로 제조될 수 있다. 이러한 사용 가능한 재료는 예를 들면 그 중에서도 스테인리스 강, 도금 강, 폴리카보네이트, 알루미늄 및 티타늄을 포함한다.
일 실시예에 있어서 도 20, 도 21 및 도 22에서 피니언 기어(36)와, 도 17, 도 18 및 도 19에서 링 기어(38)로 구성되는 스태빌라이저 조립체와, 다른 실시예에 있어서 스태빌라이저 링(39) 및 스태빌라이저 휠(40)(도 16 참조)은 외측 허브(28) 상에 장착되어 있다.
스태빌라이저 링 기어(38)(또는 다른 실시예의 경우에 스태빌라이저 링(39))에 인접한 스태빌라이저 하우징(42)은 메인 구동 샤프트(16) 상에 회전 가능하게 장착되어 있다. 스태빌라이저 하우징(42)은 메인 구동 샤프트(16)에 인접한 내부 베어링(43)을 수용한다. 피니언 기어(36)는 스태빌라이저 하우징(42)을 둘러싸며, 이러한 위치로부터 링 기어(38)(도 12 참조)와 맞물리는 것은 명확하다.
링 기어(38)는 내부 표면(44) 및 외측 표면(45)을 포함한다. 내부 표면(44)은 복수의 기어 치형부(46)로 구성되며, 기어 치형부(46)의 개수 및 형상은 인접한 피니언 기어(36) 상의 대응 치형부와 맞물리도록 일치되어 있다. 도 17 및 도 19로부터 알 수 있는 바와 같이, 기어 치형부(46)는 링 기어(28) 내에서 전방으로 경사져 있다.
이제 도 20, 도 21, 도 22를 참조하면, 링 기어(38)와 결합되어 작동되는 피니언 기어(36)가 도시되어 있다. 피니언 기어(36) 상의 치형부(47)는 링 기어(38)의 기어 치형부(46)와 맞물리도록 구성되는 것이 명확하다.
도 2, 도 23 및 도 24에 잘 도시된 바와 같이, 플레이트(10)의 끝부분 근방에서 비고정식의 편평한 플레이트(10) 상에 실장되어 있는 제 2 구동 샤프트(49)로 구성되는 스태빌라이저 구동 메카니즘(48)이 있다. 제 2 구동 샤프트(49)는 제 2 구동 샤프트 마운트(50)에 장착되어 있으며, 도 23에는 제 2 구동 샤프트 마운트(50)가 3개 도시되어 있으며, 상기 마운트(50)는 편평한 플레이트(10) 상에 장착되어 있다. 제 2 구동 샤프트(49)는 적어도 3개의 제 1 구동 휠(51)을 구비하며, 하나의 휠은 각각 제 2 구동 샤프트(49)의 단부 근방에 있으며, 하나의 휠은 기본적으로 제 2 구동 샤프트(49) 상에 중심설정되어 있다.
메인 구동 샤프트(16)는 제 2 구동 샤프트(49)상의 제 1 구동 휠(51)의 제 2 단부와 정렬되어 있는 적어도 3개의 제 2 구동 휠(52)을 구비한다. 중심설정된 제 1 구동 휠(52)은 도 23에 도시된 기어 감속기(53) 상에 장착된 제 3 구동 휠(54)과 정렬되어 있다. 기어 감속기(53)는 종동 플라이휠(9)과 제 2 샤프트(39) 사이에서 비고정식의 편평한 플레이트(10) 상에 실장되어 있다. 기어 감속기(53)는 기어(도시하지 않음)를 감소시킴으로써 제 3 구동 휠(54)에 기계적으로 연결되어 있는 제 4 구동 휠(55)을 구비한다. 제 4 구동 휠(55) 및 중심설정된 제 1 구동 휠(52)은 도 5에 도시된 구동 링크(56)에 의해 연결되어 있다. 각각의 제 1 구동 휠(51)을 정렬된 제 2 구동 휠(52)과 연결하는 제 2 구동 링크(57)가 있다.
도 28은 캐니스터 캐리어(26)에 장착된 캐니스터(58)의 측면도이다. 이러한 도 28은 안정화를 위한 메카니즘, 즉 캠(23), 캠 상의 베어링(30), 스태빌라이저 링(38), 스태빌라이저 허브(28), 벨트 구동체인 구동 링크(57), 스태빌라이저 베어링(43) 및 메인 구동 샤프트(16)의 확대도를 도시한 것이다. 캐니스터 사이즈는 길이가 12 내지 15인치 그리고 직경이 4 내지 8인치의 범위이다.
구동 휠을 링크연결하는 이러한 방법에서, 작동시에 메인 구동 샤프트(16)는 반시계방향 회전으로 이동하며, 스태빌라이저 유닛을 위한 제 2 구동 샤프트(49)는 시계방향 회전으로 이동한다. 기어 메카니즘(53)으로 인해서, 제 2 구동 샤프트(49)는 메인 구동 샤프트(16)보다 매우 느리게 이동한다.
본 발명의 영역 내에서, 제 2 샤프트를 구동시키는 제 2 구동 메카니즘을 위한 동기 구동 유닛을 구성하는 것이 실행된다.
도 26은 본 발명의 하나의 캐니스터(27)의 디자인의 전체 측면도이며, 도 26에는 캐니스터(27), 캡(60) 및 대기(atmosphere) 제어 밸브(62)가 도시되어 있다.
이제, 본 발명의 스태빌라이저 구동 메카니즘의 다른 실시예를 참조하면, 도 28은 비동기 플레이트(10) 상에 장착된 동기 구동체(63)의 전체 측면도가 도시되어 있다. 동기 구동체(63)는 구동 벨트(64)를 포함하는 벨트 시스템으로 구성되며, 상기 구동 벨트(64)는 구동 휠(65)에 부착되며, 제 2 샤프트(49)(도 1에 도시됨) 상에 장착된 제 2 휠(66)에 링크연결되어 있다. 도 28의 화살표로부터 알 수 있는 바와 같이, 메인 구동 샤프트(16)는 반시계방향 운동으로 구동되며, 제 2 구동 샤프트(49)는 시계방향 운동으로 구동된다.
장치(1)는, 3개의 평면에서 그리고 궤도 평면에서, 하나, 2개 또는 3개, 동시에(도 25a 내지 도 25d 참조) 힘을 부여하도록 설계된다. 도 25a는 축선 1 궤도 회전을 도시하고 있다. 도 25b는 축선 2 궤도 회전을 도시하고 있다. 도 25c는 수직 방향에서 평면 축선 2 전이 그리고 수평 방향에서 평면 축선 1 전이를 도시하고 있다. 도 25d는 평면 축선 3 전이를 도시하고 있다.
장치는 모든 평면에서 장치가 동시에 전이되도록 매체 상에서 작용한다. 이렇게 함으로써, 장치의 에너지는 미립자 재료의 박리를 야기시키는데 요구되는 응력 상태로 변환된다. 미립자의 밀링, 그라인딩 또는 사이즈 감소의 다른 방법은 힘을 부여하지 않거나, 3개의 평면에서 동시에 매체를 전이시키는 것이다. 가장 대표적으로, 이들 기계들은 단지 2 또는 3 평면, 또는 e 위치 및 I 궤도 t 최대에 영향을 미친다. 이들 방법 또는 기계들의 이론은 매체를 이동시키는 것이며, 그 결과 매체는 작업을 행할 수 있다. 이것은 분쇄를 야기시킨다. 종래의 기계의 작동은 박리가 야기되게 하는 교정 응력 환경을 발생시키지 않는다.
전단력을 통해서 박리를 야기시키는 것에 추가하여, 본 발명은 마모율을 발생시키거나, 매체 상의 열화는 작업을 행하는 기계로 인해서 최소화되며, 매체에서는 없다. 본 발명의 장치는 매체를 이동시키며, 그 결과 매체 및 장치는 하나의 유닛으로서 작동되며, 분리되지 않는다.
밀링 매체는 최적의 질량을 제공하고 그리고 교정 전단력을 제공하도록 선택된다. 질량은 매체의 비중에 의거하여 결정된다. 비중이 너무 크면, 매체가 미립자 재료와 접촉되게 될 때 야기되는 힘은 전단 한계점을 초과할 것이며, 사실상 인장 또는 압축된다. 힘이 인장 또는 압축되면, 분쇄가 이뤄진다. 매체의 비중이 너무 작으면, 매체가 미립자 물질과 접촉되게 될 때 야기되는 힘은 제한된 영향을 제공할 것이다.
전단력은 매체의 계면방향 표면 에너지에 의해 결정된다. 박리되는 재료에 대한 계면방향 표면 에너지가 너무 크게 되면, 매체가 미립자 재료와 접촉하게 될 때 야기되는 힘은 전단 한계점을 초과할 것이며, 사실상 인장 또는 압축된다. 계면방향 표면 에너지 및 표면적(직경을 통해서 성취됨)이 최적화될 때 장치의 성능은 최적화된다. 혼합된 직경의 매체가 사용될 수 있다. 매체와 박리되는 재료 사이의 표면 에너지가 너무 작으면, 매체는 재료의 표면 상에서 미끄러지며, 박리를 야기시키는 충분한 전단을 가하지 못한다.
기계 및 매체가 하나의 유닛으로서 작동하도록 그리고 박리를 생성하게 하기 위해서, 캐비티와, 캐비티 내의 매체의 충전량은 교정되어야 한다. 캐비티는 평면 벡터에 의해 형성된 이동 길이에 비례한다. L전체 내지 L의 충전 비율이 최적화될 때 장치의 성능은 개선된다.
장치(1)가 사용되는 본 발명의 방법에 있어서, 인장력을 통해서 파열되기 전에 이들 평면에서 균열(포텐셜 에너지 증가)이 대부분 야기되게 되는 기저 평면에서 전단력(또는 에너지)이 충분히 높게 생성되게 할 필요가 있다. 시험 결과에 의거하여, 하기의 최적의 설명은 장치가 작동되는 조건을 설명한다.
매체의 질량 대 미립자의 질량의 비율은 1:6 내지 1:15의 범위에 있어야 하며; 매체의 높이 대 캐니스터의 높이는 60% 내지 90%이며; 캐니스터 변위에 대한 자유 공간은 40% 미만이어야 하며; 매체의 비중은 1.05 내지 1.38이어야 한다. 본 발명의 사용 매개변수에 맞추는 한, 즉 매체가 미립자의 특정 표면 에너지에 맞추도록 선택되는 한, 다른 공지된 박리되는 매체가 사용될 수 있을 지라도, 이러한 장치 및 방법에 바람직한 매체는 플라스틱 매체이다. 실제 작동 시간은 45분 내지 약 1200분의 범위 내에 있어야 한다.
이러한 장치 및 방법에 의해 제조된 물질의 조성은 모든 미립자 재료이거나, 또는 미립자 재료의 모든 조합일 수 있다. 바람직한 미립자 재료는 판을 형성하기 위해 기저 평면 및 박리물을 갖는 것이다. 이러한 방법을 위한 바람직한 미립자 물질은 그래핀 나노판으로 박리된 흑연이다. 미립자 재료는, 측방향 치수가 1나노미터 내지 5미크론의 사이즈의 범위인 입자를 포함하고, 0.3나노미터 내지 10나노미터 범위의 Z-치수를 갖는 1층 내지 몇 층의 그래핀으로 구성되며, 200㎡/g 내지 1200㎡/g 범위의 매우 높은 BET 표면적을 나타내는 고표면적의 그래핀 나노판으로 되는 것이 바람직하다. 몇몇 실시예에 있어서, 30㎡/g 내지 200㎡/g의 BET 표면적을 갖는 부분적으로 박리된 미립자 물질이 생성될 수 있다.
장치는 하나 또는 다중 용기를 수용할 수 있다. 하나의 드라이버 모터로부터의 하나 이상의 이동 중심을 제공할 수 있다.

Claims (43)

  1. 기저 평면을 갖는 미립자 재료를 기계적으로 박리시키기 위한 장치에 있어서,
    ⅰ. 지지 프레임;
    ⅱ. 모터 마운트;
    ⅲ. 상기 모터 마운트 상에 장착된 모터로서, 상기 모터는 구동 샤프트를 구비하고, 상기 구동 샤프트는 그 위에 장착된 종동 플라이휠을 구비하는, 모터;
    - ⅳ. 상기 지지 프레임은 충격 흡수기를 장착함으로써 비고정식의 플레이트가 그 위에 실장되어 있으며, 상기 비고정식의 플레이트는 전방 단부 및 배면 단부를 구비하며, 상기 비고정식의 플레이트는 그 위에 단단하게 실장되어 있으며; -
    ⅴ. 구동 샤프트 마운트를 통해 연장되는 2개의 단부를 갖는 메인 구동 샤프트로서, 상기 메인 구동 샤프트의 상기 단부 사이에 플라이휠을 포함하는, 메인 구동 샤프트, 상기 메인 구동 샤프트 상의 하나 이상의 캠, 및 상기 구동 샤프트 마운트에서 상기 메인 구동 샤프트를 유지하기 위해서 상기 메인 구동 샤프트의 각 단부 상에 있는 체결 수단을 포함하는 프로세서 조립체;
    ⅵ. 각 캠 상에 장착되고, 허브를 포함하는 캐니스터 캐리어로서, 상기 허브는 외부 표면 장착형 크래들 및 내부의 편평한 표면 지지 베어링을 구비하는, 캐니스터 캐리어;
    ⅶ. 피니언 기어에 의해 구동된 링 기어, 상기 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있는 제 2 구동 샤프트를 포함하는 스태빌라이저 구동 메카니즘으로서, 상기 제 2 구동 샤프트는 제 2 구동 샤프트 마운트에 장착되며, 상기 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있으며, 상기 제 2 구동 샤프트는 적어도 3개의 제 1 구동 휠을 구비하는, 스태빌라이저 구동 메카니즘;
    ⅷ. 상기 각 제 1 구동 휠을 정렬된 제 2 구동 휠과 연결하는 구동 링크를
    조합하여 포함하는
    박리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐니스터 캐리어는 이 캐리어 내에 장착된 적어도 하나의 캐니스터를 구비하며, 상기 캐니스터는 진공하에 있는
    박리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐니스터 캐리어는 이 캐리어 내에 장착된 적어도 하나의 캐니스터를 구비하며, 상기 캐니스터는 불활성 가스로 충전되어 있는
    박리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐니스터 캐리어는 이 캐리어 내에 장착된 적어도 하나의 캐니스터를 구비하며, 상기 캐니스터는 불활성 가스 및 헬륨의 혼합물로 충전되어 있는
    박리 장치.
  5. 기저 평면을 갖는 미립자 재료를 기계적으로 박리시키기 위한 장치에 있어서,
    ⅰ. 지지 프레임;
    ⅱ. 모터 마운트;
    ⅲ. 상기 모터 마운트 상에 장착된 모터로서, 상기 모터는 구동 샤프트를 구비하고, 상기 구동 샤프트는 그 위에 장착된 종동 플라이휠을 구비하는, 모터;
    - ⅳ. 상기 지지 프레임은 충격 흡수기를 장착함으로써 비고정식의 플레이트가 그 위에 실장되어 있으며, 상기 비고정식의 플레이트는 전방 단부 및 배면 단부를 구비하며, 상기 비고정식의 플레이트는 그 위에 단단하게 실장되어 있으며; -
    ⅴ. 구동 샤프트 마운트를 통해 연장되는 2개의 단부를 갖는 메인 구동 샤프트로서, 상기 메인 구동 샤프트의 상기 단부 사이에 플라이휠을 포함하는, 메인 구동 샤프트, 상기 메인 구동 샤프트 상의 하나 이상의 캠, 및 상기 구동 샤프트 마운트에서 상기 메인 구동 샤프트를 유지하기 위해서 상기 메인 구동 샤프트의 각 단부 상에 있는 체결 수단을 포함하는 프로세서 조립체;
    ⅵ. 각 캠 상에 장착되고, 허브를 포함하는 캐니스터 캐리어로서, 상기 허브는 외부 표면 장착형 크래들 및 내부의 편평한 표면 지지 베어링을 구비하는, 캐니스터 캐리어;
    ⅶ. 적어도 하나의 동기 구동 메카니즘, 상기 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있는 제 2 구동 샤프트를 포함하는 스태빌라이저 구동 메카니즘으로서, 상기 제 2 구동 샤프트는 제 2 구동 샤프트 마운트에 장착되며, 상기 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있으며, 상기 제 2 구동 샤프트는 적어도 3개의 제 1 구동 휠을 구비하는, 스태빌라이저 구동 메카니즘;
    ⅷ. 상기 각 제 1 구동 휠을 정렬된 제 2 구동 휠과 연결하는 구동 링크를
    조합하여 포함하는
    박리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 캐니스터 캐리어는 이 캐리어 내에 장착된 적어도 하나의 캐니스터를 구비하며, 상기 캐니스터는 진공하에 있는
    박리 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 캐니스터 캐리어는 이 캐리어 내에 장착된 적어도 하나의 캐니스터를 구비하며, 상기 캐니스터는 불활성 가스로 충전되어 있는
    박리 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 캐니스터 캐리어는 이 캐리어 내에 장착된 적어도 하나의 캐니스터를 구비하며, 상기 캐니스터는 헬륨과 혼합된 불활성 가스로 충전되어 있는
    박리 장치.
  9. 미립자 재료를 기계적으로 박리시키기 위한 장치에 있어서,
    ⅰ. 상부 바아 프레임 및 하부 바아 프레임으로 구성되는 지지 프레임으로서, 상기 상부 바아 프레임 및 하부 바아 프레임은 수직방향 레그에 의해 지지되어 있으며, 상기 상부 바아 프레임 및 하부 바아 프레임은 평행하며 그리고 서로 이격되어 있는, 지지 프레임;
    ⅱ. 상기 하부 바아 프레임 상에 장착되고 상기 하부 바아 프레임에 의해 지지되어 있는 모터 마운트;
    ⅲ. 상기 모터 마운트 상에 장착된 모터로서, 상기 모터는 구동 샤프트를 구비하고, 상기 구동 샤프트는 그 위에 장착된 종동 플라이휠을 구비하는, 모터;
    - ⅳ. 상기 상부 바아 프레임은 적어도 4개의 코너에 장착된 충격 흡수 마운트에 의해 그 위에 실장되어 있는 비고정식의 플레이트를 구비하며, 상기 비고정식의 플레이트는 전방 단부 및 배면 단부를 구비하며, 상기 비고정식의 플레이트는 그 위에 단단하게 실장되어 있는 구동 샤프트 마운트를 구비하며, 상기 비고정식의 플레이트는 소형의 중심설정 개구부의 양 측면 상의 2개의 대형 개구부를 가지며, 상기 구동 샤프트 마운트는 상기 대형 개구부의 외측 가장자리 상에 위치되어 있으며; -
    ⅴ. 모든 구동 샤프트 마운트를 통해 연장되는 2개의 단부를 갖는 메인 구동 샤프트로서, 상기 메인 구동 샤프트의 상기 단부 사이에 중심설정된 플라이휠을 포함하는, 메인 구동 샤프트, 상기 플라이휠과 상기 메인 구동 샤프트의 단부 사이에 각각 중심설정된 2개의 캠, 및 상기 구동 샤프트 마운트에서 상기 메인 구동 샤프트를 유지하기 위해서 상기 메인 구동 샤프트의 각 단부 상에 있는 체결 수단을 포함하는 프로세서 조립체;
    ⅵ. 각 캠 상에 장착되고, 허브를 포함하는 캐니스터 캐리어로서, 상기 허브는 외부 표면 장착형 크래들 및 내부의 편평한 표면 지지 베어링을 구비하며, 외측 허브 상에 스태빌라이저 링 기어가 장착되어 있는, 캐니스터 캐리어;
    ⅶ. 상기 스태빌라이저 링 기어에 인접하여, 상기 메인 구동 샤프트 상에 회전 가능하게 장착된 스태빌라이저 하우징으로서, 상기 스태빌라이저 하우징은 상기 메인 구동 샤프트에 인접한 내부 베어링을 수용하며, 상기 스태빌라이저 하우징을 둘러싸고 상기 스태빌라이저 링 기어와 맞물리는 스태빌라이저 피니언 기어가 있는, 스태빌라이저 하우징;
    ⅷ. 끝부분 근방에서 상기 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있는 제 2 구동 샤프트를 포함하는 스태빌라이저 구동 메카니즘으로서, 상기 제 2 구동 샤프트는 제 2 구동 샤프트 마운트에 장착되며, 상기 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있으며, 상기 제 2 구동 샤프트는 적어도 3개의 제 1 구동 휠을 구비하며, 하나의 휠은 각각 상기 제 2 구동 샤프트의 단부 근방에 있으며, 하나의 휠은 상기 제 2 구동 샤프트 상에 중심설정되어 있으며;
    상기 메인 구동 샤프트는 적어도 3개의 제 2 구동 휠을 구비하며, 각각의 휠은 상기 제 2 구동 샤프트 상에서 제 1 구동 휠의 제 2 단부와 정렬되며, 상기 중심설정된 제 1 구동 휠은 기어 감속기 상에 장착된 제 3 구동 휠과 정렬되어 있으며, 상기 기어 감속기는 상기 플라이휠과 상기 제 2 샤프트 사이에서 상기 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있으며; 상기 기어 감속기는 기어를 감소시킴으로써 제 3 구동 휠에 기계적으로 연결된 제 4 구동 휠을 구비하며, 상기 제 4 구동 휠 및 중심설정된 제 1 구동 휠은 구동 링크에 의해 연결되어 있는, 스태빌라이저 구동 메카니즘;
    ⅸ. 상기 각 제 1 구동 휠을 정렬된 제 2 구동 휠과 연결하는 구동 링크를
    조합하여 포함하는
    박리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 캐니스터 캐리어는 이 캐리어 내에 장착된 적어도 하나의 캐니스터를 구비하며, 상기 캐니스터는 진공하에 있는
    박리 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 캐니스터 캐리어는 이 캐리어 내에 장착된 적어도 하나의 캐니스터를 구비하며, 상기 캐니스터는 불활성 가스로 충전되어 있는
    박리 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 캐니스터 캐리어는 이 캐리어 내에 장착된 적어도 하나의 캐니스터를 구비하며, 상기 캐니스터는 헬륨과 혼합된 불활성 가스로 충전되어 있는
    박리 장치.
  13. 일체식인 구동 샤프트에 있어서,
    2개의 말단 단부와 중앙 지점을 갖는 선형 샤프트로서, 상기 중앙 지점에 고정식으로 장착된 플라이휠을 구비하는 선형 샤프트;
    근방 단부 및 원위 단부를 구비하는 각각 구비하는 2개의 캠을 포함하며,
    상기 캠 각각은 이를 관통하는 개구부를 구비하며, 이에 의해 상기 개구부는 상기 캠의 바닥 가장자리 근방의 상기 근방 단부에서 개시하고, 상부 가장자리 근방의 상기 원위 단부를 통해 종단되며,
    상기 선형 샤프트는 상기 캠 내의 상기 개구부를 통해 연장되며, 또한 상기 캠의 상기 원위 단부를 지나서 연장되며,
    상기 구동 샤프트는 상기 플라이휠에 인접하여 휠 구동체가 그 위에 장착되어 있는
    구동 샤프트.
  14. 링 기어에 있어서,
    내측 표면 및 외측 표면을 포함하며,
    상기 내측 표면은 복수의 기어 치형부로 구성되며, 상기 기어 치형부의 개수 및 형상은 인접한 피니언 기어 상의 대응하는 기어와 맞물리도록 일치하는
    링 기어.
  15. 캠 조립체에 있어서,
    원통형 하우징을 포함하며,
    상기 원통형 하우징은 근방 단부와, 원위 단부와, 상기 근방 단부로부터 상기 원위 단부를 통해 연장되는 개구부를 포함하며,
    상기 개구부는 상기 캠 조립체의 상기 근방 단부에서 그리고 바닥 가장자리 근방에서 개시하고, 상부 가장자리 근방에서 상기 원위 단부를 통해 종단되며, 상기 원위 단부는 밸브가 내부에 삽입되어 있는 둥근형이 아닌 적어도 하나의 단부 캡을 구비하는
    캠 조립체.
  16. 캐니스터용 캐리어 조립체에 있어서,
    개방 중심이 관통되고 내부 표면을 갖는 허브형 하우징을 포함하며,
    상기 허브는 상기 하우징의 상기 내부 표면 상에 장착되고 각각의 허브 내부에 있는 적어도 2개의 베어링을 구비하며,
    상기 허브는 상기 허브에 부착된 일체식 캐니스터 크래들을 지지하며,
    상기 하나의 허브는 이에 고정식으로 부착된 스태빌라이저 링 기어를 구비하며, 그 결과 상기 기어의 면은 상기 허브로부터 멀리 향해 있는
    캐리어 조립체.
  17. 조합체에 있어서,
    제 16 항에 기재된 캐리어 조립체와, 적어도 하나의 캐니스터를 포함하는
    조합체.
  18. 캐니스터에 있어서,
    2개의 말단 단부를 갖는 중공형 실린더를 포함하며,
    하나의 말단 단부는 밀봉되어 있으며, 대향 말단 단부는 내부에 삽입된 밸브를 구비하는
    캐니스터.
  19. 미립자 재료를 기계적으로 박리시키기 위한 장치에 있어서,
    ⅰ. 상부 바아 프레임 및 하부 바아 프레임으로 구성되는 지지 프레임으로서, 상기 상부 바아 프레임 및 하부 바아 프레임은 수직방향 레그에 의해 지지되어 있으며, 상기 상부 바아 프레임 및 하부 바아 프레임은 평행하며 그리고 서로 이격되어 있는, 지지 프레임;
    ⅱ. 상기 하부 바아 프레임 상에 장착되고 상기 하부 바아 프레임에 의해 지지되어 있는 모터 마운트;
    ⅲ. 상기 모터 마운트 상에 장착된 모터로서, 상기 모터는 구동 샤프트를 구비하고, 상기 구동 샤프트는 그 위에 장착된 종동 플라이휠을 구비하는, 모터;
    - ⅳ. 상기 상부 바아 프레임은 적어도 4개의 코너에 장착된 충격 흡수 마운트에 의해 그 위에 실장되어 있는 비고정식의 플레이트를 구비하며, 상기 비고정식의 플레이트는 전방 단부 및 배면 단부를 구비하며, 상기 비고정식의 플레이트는 그 위에 단단하게 실장되어 있는 구동 샤프트 마운트를 구비하며, 상기 비고정식의 플레이트는 소형의 중심설정 개구부의 양 측면 상의 2개의 대형 개구부를 가지며, 상기 구동 샤프트 마운트는 상기 대형 개구부의 외측 가장자리 상에 위치되어 있으며; -
    ⅴ. 모든 구동 샤프트 마운트를 통해 연장되는 2개의 단부를 갖는 메인 구동 샤프트로서, 상기 메인 구동 샤프트의 상기 단부 사이에 중심설정된 플라이휠을 포함하는, 메인 구동 샤프트, 상기 플라이휠과 상기 메인 구동 샤프트의 단부 사이에 각각 중심설정된 2개의 캠, 및 상기 구동 샤프트 마운트에서 상기 메인 구동 샤프트를 유지하기 위해서 상기 메인 구동 샤프트의 각 단부 상에 있는 체결 수단을 포함하는 프로세서 조립체;
    ⅵ. 각 캠 상에 장착되고, 허브를 포함하는 캐니스터 캐리어로서, 상기 허브는 외부 표면 장착형 크래들 및 내부의 편평한 표면 지지 베어링을 구비하며, 외측 허브 상에 스태빌라이저 링이 장착되어 있는, 캐니스터 캐리어;
    ⅶ. 상기 스태빌라이저 링에 인접하여, 상기 메인 구동 샤프트 상에 회전 가능하게 장착된 스태빌라이저 하우징으로서, 상기 스태빌라이저 하우징은 상기 메인 구동 샤프트에 인접한 내부 베어링을 수용하며, 상기 스태빌라이저 하우징을 둘러싸고 스태빌라이저 휠에 충돌하는 스태빌라이저 휠이 있는, 스태빌라이저 하우징;
    ⅷ. 끝부분 근방에서 상기 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있는 제 2 구동 샤프트를 포함하는 스태빌라이저 구동 메카니즘으로서, 상기 제 2 구동 샤프트는 제 2 구동 샤프트 마운트에 장착되며, 상기 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있으며,
    상기 제 2 구동 샤프트는 적어도 3개의 제 1 구동 휠을 구비하며, 하나의 휠은 각각 상기 제 2 구동 샤프트의 단부 근방에 있으며, 하나의 휠은 상기 제 2 구동 샤프트 상에 중심설정되어 있으며;
    상기 메인 구동 샤프트는 적어도 3개의 제 2 구동 휠을 구비하며, 각각의 휠은 상기 제 2 구동 샤프트 상에서 제 1 구동 휠의 제 2 단부와 정렬되며, 상기 중심설정된 제 1 구동 휠은 기어 감속기 상에 장착된 제 3 구동 휠과 정렬되어 있으며, 상기 기어 감속기는 상기 플라이휠과 상기 제 2 샤프트 사이에서 상기 비고정식의 편평한 플레이트 상에 실장되어 있으며; 상기 기어 감속기는 기어를 감소시킴으로써 제 3 구동 휠에 기계적으로 연결된 제 4 구동 휠을 구비하며, 상기 제 4 구동 휠 및 중심설정된 제 1 구동 휠은 구동 링크에 의해 연결되어 있는, 스태빌라이저 구동 메카니즘;
    ⅸ. 상기 각 제 1 구동 휠을 정렬된 제 2 구동 휠과 연결하는 구동 링크를
    조합하여 포함하는
    박리 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 스태빌라이저 휠 및 상기 제 2 스태빌라이저 휠은 토크를 사용하여 맞물림 가능한
    박리 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 스태빌라이저 휠 및 상기 제 2 스태빌라이저 휠은 기계적으로 맞물림 가능한
    박리 장치.
  22. 미립자 물질을 박리시키는 방법에 있어서,
    ⅰ. 제 1 항에 기재된 장치를 제공하는 단계;
    ⅱ. 미립자 재료를 제공하고, 상기 미립자 재료를 상기 장치의 캐니스터에 위치시키는 단계;
    ⅲ. 박리시키는 매체를 제공하고, 상기 미립자 재료를 상기 장치의 상기 캐니스터에 위치시키는 단계;
    ⅳ. 상기 캐니스터를 밀봉하는 단계;
    ⅴ. 한 세트의 사전결정된 작동 매개변수에 따라서 상기 장치를 작동시키는 단계;
    ⅵ. 상기 한 세트의 사전결정된 작동 매개변수가 일치된 후에 상기 캐니스터로부터 상기 미립자 재료를 제거하는 단계를 포함하는
    박리 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    매체의 질량과 미립자의 질량의 비율이 1:6 내지 1:15인
    박리 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    매체의 높이 대 캐니스터의 높이는 60% 내지 90%인
    박리 방법.
  25. 제 22 항에 있어서,
    캐니스터 변위에 대한 자유 공간은 40% 미만인
    박리 방법.
  26. 제 22 항에 있어서,
    매체의 비중은 1.05 내지 1.38인
    박리 방법.
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 매체는 플라스틱 재료인
    박리 방법.
  28. 제 22 항에 있어서,
    작동 시간은 45분 내지 약 1200분의 범위 내인
    박리 방법.
  29. 제 22 항의 박리 방법에 의해 제공된 생산품인 물질의
    조성물.
  30. 제 29 항에 있어서,
    적어도 하나의 초기 미립자 재료는 그래핀인
    조성물.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 생산품은, 측방향 치수가 1나노미터 내지 5미크론의 사이즈의 범위인 입자를 포함하고, 0.3나노미터 내지 10나노미터 범위의 Z-치수를 갖는 적어도 하나의 층의 그래핀으로 구성되며, 30㎡/g 내지 1200㎡/g 범위의 표면적을 갖는 고표면적의 그래핀 나노판인
    조성물.
  32. 미립자 물질을 박리시키는 방법에 있어서,
    ⅰ. 제 1 항에 기재된 장치를 제공하는 단계;
    ⅱ. 미립자 재료를 제공하고, 상기 미립자 재료를 상기 장치의 캐니스터에 위치시키는 단계;
    ⅲ. 박리시키는 매체를 제공하고, 상기 미립자 재료를 상기 장치의 상기 캐니스터에 위치시키는 단계;
    ⅳ. 상기 캐니스터를 밀봉하는 단계;
    ⅴ. 한 세트의 사전결정된 작동 매개변수에 따라서 상기 장치를 작동시키는 단계;
    ⅵ. 상기 한 세트의 사전결정된 작동 매개변수가 일치된 후에 상기 캐니스터로부터 상기 미립자 재료를 제거하는 단계를 포함하는
    박리 방법.
  33. 제 32 항의 박리 방법에 의해 제공된 생산품인 물질의
    조성물.
  34. 미립자 물질을 박리시키는 방법에 있어서,
    ⅰ. 제 1 항에 기재된 장치를 제공하는 단계;
    ⅱ. 미립자 재료를 제공하고, 상기 미립자 재료를 상기 장치의 캐니스터에 위치시키는 단계;
    ⅲ. 박리시키는 매체를 제공하고, 상기 미립자 재료를 상기 장치의 상기 캐니스터에 위치시키는 단계;
    ⅳ. 상기 캐니스터를 밀봉하는 단계;
    ⅴ. 한 세트의 사전결정된 작동 매개변수에 따라서 상기 장치를 작동시키는 단계;
    ⅵ. 상기 한 세트의 사전결정된 작동 매개변수가 일치된 후에 상기 캐니스터로부터 상기 미립자 재료를 제거하는 단계를 포함하는
    박리 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    매체의 질량과 미립자의 질량의 비율이 1:6 내지 1:15인
    박리 방법.
  36. 제 34 항에 있어서,
    매체의 높이 대 캐니스터의 높이는 60% 내지 90%인
    박리 방법.
  37. 제 34 항에 있어서,
    캐니스터 변위에 대한 자유 공간은 40% 미만인
    박리 방법.
  38. 제 34 항에 있어서,
    매체의 비중은 1.05 내지 1.38인
    박리 방법.
  39. 제 34 항에 있어서,
    상기 매체는 플라스틱 재료인
    박리 방법.
  40. 제 34 항에 있어서,
    작동 시간은 45분 내지 약 1200분의 범위 내인
    박리 방법.
  41. 제 34 항의 박리 방법에 의해 제공된 생산품인 물질의
    조성물.
  42. 제 41 항에 있어서,
    적어도 하나의 초기 미립자 재료는 흑연인
    조성물.
  43. 제 41 항에 있어서,
    상기 생산품은, 측방향 치수가 1나노미터 내지 5미크론의 사이즈의 범위인 입자를 포함하고, 0.3나노미터 내지 10나노미터 범위의 Z-치수를 갖는 적어도 하나의 층의 그래핀으로 구성되며, 200㎡/g 내지 1200㎡/g 범위의 표면적을 갖는 고표면적의 그래핀 나노판인
    조성물.
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US13/435,260 2012-03-30
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