KR20180038141A - 제작 및 보수가 용이한 이송 스크루 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통 형상의 케이싱, 그리고 상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 장착된 샤프트의 사이에 설치되는 이송 스크루에 관한 것으로서,
상기 샤프트의 외주면을 따라 나선형을 이루며 형성된 스크루바디;
상기 스크루바디의 일면에 가장자리를 따라 배열되고, 각각의 단부가 상기 스크루바디의 외측으로 노출되어 상기 케이싱의 내주면에 근접하게 되는 다수의 스크루팁; 및
상기 각 스크루팁과 상기 스크루바디를 관통하여 체결되어 상기 각 스크루팁을 상기 스크루바디에 고정하는 다수의 고정볼트;를 포함하여 이루어지되,
상기 스크루바디에는 일면의 가장자리를 따라 배열되도록 요입되어 상기 각 스크루팁이 각각 끼워지게 되는 다수의 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 이송 스크루를 개시한다.
본 발명에 의한 이송 스크루는 각 스크루팁이 스크루바디의 각 안착홈에 끼워진 상태에서 각 고정볼트에 의해 스크루바디에 장착됨으로써 스크루바디와 각 스크루팁을 용이하게 결합할 수 있으며, 고정볼트를 분리한 후 스크루팁을 교체함으로써 스크루바디의 변형 없이 용이하게 보수할 수 있는 효과가 있다.

Description

제작 및 보수가 용이한 이송 스크루{A transfer screw which is easy to Manufacturing and maintenance}

본 발명은 제작 및 보수가 용이한 이송 스크루에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스크루의 가장자리에 장착되는 팁을 더욱 용이하게 장착 및 교체할 수 있도록 한 이송 스크루에 관한 것이다.

가장자리에 팁을 장착한 이송 스크루에 관한 기술로서 대한민국 등록특허공보 제10-0883924호(2009.02.09. 등록, 이하 '선행기술'이라고 함) "원심분리기의 스크류컨베이어용 타일어셈블리"가 제시되어 있다.

상기 선행기술은,

"평판형으로 평면 중앙으로 고정공을 구비하되, 상기 고정공은 그 단면이 접시머리형상을 이루며, 상기 고정공 일측으로 단턱을 더 구비하여된 타일팁과,

상기 타일팁의 규격에 상응하는 평탄면의 고정부를 가지는 쐐기형으로, 고정부에는 타일팁의 고정공에 삽입되는 고정돌기를 형성하되, 상기 고정돌기는 고정부에 관통되는 관통공과 연계되며, 그 내경으로는 볼트에 상응하는 암나사를 더 구비하고, 이와 인접한 부위에는 단턱을 수용하는 요입홈이 구비된 타일홀더로 구성되는 것을 특징으로 하는 원심분리기의 스크류컨베이어용 타일어셈블리"에 관한 기술이다.

상기 선행기술은 타일팁과 타일홀더를 볼트에 의한 체결구조로써 고정하여 고정력 증대에 따른 타일어셈블리의 품질향상을 이룰 수 있으며, 나아가 타일팁과 타일홀더를 고정하기 위한 브레이징 및 본딩과 같은 고비용 공정을 삭제하여 생산비를 절감할 수 있도록 하고는 있으나,

타일어셈블리를 스크류컨베이어의 회전날개 선단에 용접하여 장착해야 함으로써 용접열에 의해 스크류컨베이어가 변형되는 문제가 있으며, 특히 타일홀더의 손상 시 회전날개에 용접된 타일홀더를 뜯어내어 교체해야 함으로써 보수 작업이 곤란할 뿐만 아니라 보수 작업에 의해 회전날개가 변형되는 문제가 있다.

[문헌 1] 대한민국등록특허공보 제10-0883924호(2009.02.09. 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제작 및 보수가 용이하고, 특히 보수 작업에 의해 발생할 수 있는 변형을 최소화할 수 있는 이송 스크루를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 이송 스크루는,

통 형상의 케이싱, 그리고 상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 장착된 샤프트의 사이에 설치되는 것으로서,

상기 샤프트의 외주면을 따라 나선형을 이루며 형성된 스크루바디;

상기 스크루바디의 일면에 가장자리를 따라 배열되고, 각각의 단부가 상기 스크루바디의 외측으로 노출되어 상기 케이싱의 내주면에 근접하게 되는 다수의 스크루팁; 및

상기 각 스크루팁과 상기 스크루바디를 관통하여 체결되어 상기 각 스크루팁을 상기 스크루바디에 고정하는 다수의 고정볼트;를 포함하여 이루어지되,

상기 스크루바디에는 일면의 가장자리를 따라 배열되도록 요입되어 상기 각 스크루팁이 각각 끼워지게 되는 다수의 안착홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 이송 스크루는 각 스크루팁이 스크루바디의 각 안착홈에 끼워진 상태에서 각 고정볼트에 의해 스크루바디에 장착됨으로써 스크루바디와 각 스크루팁을 용이하게 결합할 수 있으며, 고정볼트를 분리한 후 스크루팁을 교체함으로써 스크루바디의 변형 없이 스크루를 용이하게 보수할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 이송 스크루가 원심분리기에 적용된 상태를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 이송 스크루가 스크루 컨베이어에 적용된 상태를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 원심분리기용 스크루의 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 원심분리기용 스크루의 사시도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 원심분리기용 스크루의 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 원심분리기용 스크루에서 주요부분을 발췌한 분해 사시도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

'도 1' 내지 '도 3'에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 이송 스크루는 통 형상의 케이싱(10), 그리고 상기 케이싱(10)의 내부에 회전 가능하게 장착된 샤프트(20)의 사이에 설치되는 것으로서, 크게 스크루바디(100), 스크루팁(200) 및 고정볼트(300)로 이루어진다.

'도 1'에 도시된 바에 의하면, 본 발명의 이송 스크루가 원심분리기에 적용된 상태가 도시된다.

즉, 본 발명의 이송 스크루는 원통형 케이싱(10), 이 케이싱(10)의 내부에 설치된 샤프트(20), 그리고 케이싱(10)과 샤프트(20)를 회전시키는 구동유닛(30)을 포함하는 원심분리기에서, 상기 케이싱(10)과 샤프트(20)의 사이에 설치될 수 있다.

여기서 케이싱(10)은 원통형으로 이루어지며, 전단부에 분리액 배출구(11)가 형성되고, 후단부에 고형물 배출구(12)가 형성된다.

샤프트(20)는 원통형으로 이루어져 케이싱(10)의 내부에 설치된다. 샤프트(20)는 내부에 형성된 수용공간부(21), 일단부가 수용공간부(21) 내에 배치되도록 케이싱(10) 및 샤프트(20)를 관통하여 설치된 슬러지 투입부(22), 그리고 수용공간부(21) 내로 투입된 슬러지가 케이싱(10)과 샤프트(20)의 사이로 이송될 수 있도록 샤프트(20)를 관통하여 형성된 슬러지 공급구(23)를 포함하여 이루어진다.

구동유닛(30)은 모터(31), 이 모터(31)와 케이싱(10)의 후단부를 연결하는 전동(傳動)장치(32), 그리고 케이싱(10)의 전단부와 샤프트(20)의 전단부를 상호 연결하는 감속기(33)를 포함하여 이루어진다.

결국, 케이싱(10)은 모터(31)에 의해 회전하게 됨으로써 원심력에 의해 슬러지를 고형물과 분리액으로 분리하게 되고, 샤프트(20)는 감속기(33)에 의해 케이싱(10)과 회전차(回轉差)를 두고 회전하게 된다.

이때 본 발명의 이송 스크루는 샤프트(20)의 외주면에 장착되어 샤프트(20)와 함께 회전하게 됨으로써, 케이싱(10)과 샤프트(20) 사이의 고형물(즉, 고체입자)을 케이싱(10)의 고형물 배출구(12) 측으로 이송하게 된다.

그리고 '도 2'에 도시된 바에 의하면, 본 발명의 이송 스크루가 스크루 컨베이어에 적용된 상태가 도시된다.

즉, 본 발명의 이송 스크루는 원통 또는 'U' 형상의 케이싱(10), 이 케이싱(10)의 내부에 설치된 바(bar) 형상의 샤프트(20), 그리고 샤프트(20)를 회전시키는 구동유닛(30)을 포함하는 스크루 컨베이어에서, 상기 케이싱(10)과 샤프트(20)의 사이에 설치될 수 있다.

결국, 본 발명의 이송 스크루는 '도 1'에 도시된 바와 같이 원심분리기에 설치되거나, '도 2'에 도시된 바와 같이 스크루 컨베이어에 설치될 수 있으며, 이외에도 통 형상의 케이싱(10)과 이 케이싱(10)의 내부에 회전 가능하게 장착된 샤프트(20)의 사이에 설치되어 회전운동에 의해 고체입자를 이송하는 다양한 장치에 적용될 수 있다.

이하, '도 3' 내지 '도 6'을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 스크루를 설명한다.

스크루바디(100)는 샤프트(20)의 외주면을 따라 나선형을 이루며 형성된다.

스크루바디(100)는 각각 하나의 피치(pitch, P)를 이루도록 분할된 다수의 분체(分體, 101)로 이루어진다. 이에 따라 각 분체(101)는 각각 하나의 나사산을 이루게 되며, 각 분체(101)의 단부가 상호 이어지도록 샤프트(20)에 결합됨으로써 하나의 스크루바디(100)를 이루게 된다.

이와 같은 구조에 의하면, 금속 판재를 환형(環形)으로 가공한 후 이의 일측을 절개하여 벌림으로써 각 분체(101)를 제작할 수 있으며, 벌어진 분체(101)의 단부가 다른 분체(101)의 단부와 맞닿도록 각 분체(101)를 연결함으로써 스크루바디(100)를 용이하게 제작할 수 있다.

한편, 본 발명의 이송 스크루가 원심분리기에 적용될 경우, 스크루바디(100)는 '도 1' 및 '도 3'에 도시된 바와 같이 샤프트(20)의 외주면에 돌출 형성된 다수의 중계부재(500)에 의해 샤프트(20)의 외주면에서 이격되게 장착될 수 있다. 즉, 스크루바디(100)가 각 중계부재(500)에 의해 샤프트(20)에서 이격되도록 장착됨으로써 스크루바디(100)와 샤프트(20)의 사이에 슬러지에서 분리된 분리액이 이동할 수 있는 공간이 확보된다.

각 중계부재(500)는 원기둥 형태로 이루어져 샤프트(20)의 외주면에 용접 결합된다. 각 중계부재(500)의 단부에는 스크루바디(100)의 내주면과 접하게 되는 내측지지부(510), 그리고 내측지지부(510)의 일측에 돌출되어 스크루바디(100)의 일면과 접하게 되는 측방지지부(520)가 형성된다.

결국, 각 중계부재(500)는 그 단부가 'ㄴ' 형상으로 이루어져 스크루바디(100)의 내부면 및 일면과 접하게 됨으로써 스크루바디(100)를 안정적으로 지지하게 된다. 또한, 이와 같은 구조에 의하면 스크루바디(100)를 이루는 각 분체(101)의 단부가 중계부재(500)의 각 지지부(510)(520) 중앙에 놓이게 함으로써 상호 맞닿게 되는 두 분체(101)의 단부를 용이하게 연결할 수 있다.

스크루바디(100)는 필요에 따라 중계부재(500) 없이 원심분리기의 샤프트(20)에 직접 결합될 수 있다. 이때에는 '도 4'에 도시된 바와 같이 스크루바디(100)의 내측 가장자리에 분리액의 이동을 위한 리세스(recess, 140)가 마련되는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명의 이송 스크루가 스크루 컨베이어에 적용될 경우, 스크루바디(100)는 '도 2' 및 '도 5'에 도시된 바와 같이 내측 가장자리가 샤프트(20)의 외주면에 빈틈없이 접하도록 결합되는 것이 바람직하다.

스크루팁(200)은 얇은 두께의 블록 형상으로 이루어지며, 다수가 구비되어 스크루바디(100)의 일면에 가장자리를 따라 배열된다.

각 스크루팁(200)은 스크루바디(100)의 양면에서 고체입자가 이송되는 방향을 향한 일면에 장착되며, 따라서 고체입자 접촉하여 고체입자를 이송하게 된다. 이에 따라 각 스크루팁(200)은 경도(硬度)가 높고 내식성 및 내마모성이 우수한 초경합금, 세라믹 등의 재질로 제작된다.

고정볼트(300)는 다수가 구비되어 각 스크루팁(200)과 스크루바디(100)를 관통하도록 체결된다.

고정볼트(300)의 체결을 위하여, '도 6'에 도시된 바와 같이 각 스크루팁(200)에는 결합공(220)이 관통형성되며, 스크루바디(100)에는 일면 가장자리를 따라 각 스크루팁(200)의 결합공(220)과 마주하게 되는 다수의 대응결합공(130)이 관통 형성된다.

고정볼트(300)는 헤드(head)가 스크루팁(200)의 표면으로부터 묻힐 수 있도록 접시머리볼트로 이루어지는 것이 바람직하며, 이에 따라 스크루팁(200)의 결합공(220)은 일측이 카운터 싱킹(counter sinking)에 의해 경사지게 형성된다.

'도 1' 및 '도 6'에 도시된 바에 의하면, 고정볼트(300)는 단부가 결합공(220) 및 대응결합공(130)을 지나 돌출되도록 구비되며, 따라서 고정볼트(300)는 이의 단부에 체결되는 고정너트(400)와 함께 각 스크루팁(200)을 스크루바디(100)에 고정하게 된다. 이때 고정너트(400)는 공지의 로크너트(lock nut)가 사용되는 것이 바람직하다.

필요에 따라 고정볼트(300)는 대응결합공(130)에 암나사를 형성시켜 대응결합공(130)에 직접 체결함으로써, 고정너트(400) 없이 각 스크루팁(200)을 스크루바디(100)에 고정할 수 있는 구조로 구비될 수 있다.

한편, 각 스크루팁(200)이 스크루바디(100)에 안정적으로 장착될 수 있도록, '도 6'에 도시된 바와 같이 스크루바디(100)에는 일면의 가장자리를 따라 배열되도록 요입(凹入) 형성되어 각 스크루팁(200)이 각각 끼워지게 되는 다수의 안착홈(110)이 형성된다.

각 안착홈(110)은 각 스크루팁(200)의 형상과 상응하는 형상으로 이루어지며, 따라서 각 안착홈(110)에 끼워진 각 스크루팁(200)은 스크루의 중심 측으로의 이동 및 측방으로의 이동이 제한됨으로써 스크루바디(100)에 안정적으로 장착될 수 있다.

또한, '도 6'에 도시된 바에 의하면 각 스크루팁(200)의 양측면에는 스크루팁(200)의 내측을 향해 요입된 걸림부(210)가 형성되고, 스크루바디(100)의 각 안착홈(110)의 양측벽에는 상기 걸림부(210)와 상응하도록 돌출된 대응걸림부(120)가 형성된다.

이와 같은 구조에 의하면, 각 스크루팁(200)은 걸림부(210)에 의하여 중앙이 잘록한 형상을 하게 되고, 대응걸림부(120)는 각 스크루팁(200)의 잘록한 부분, 즉 걸림부(210)에 진입하여 접하게 됨으로써, 스크루의 회전 시 각 스크루팁(200)이 원심력에 의해 스크루바디(100)의 외측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

결국, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 이송 스크루는 각 스크루팁(200)이 스크루바디(100)의 각 안착홈(110)에 끼워진 상태에서 각 고정볼트(300)에 의해 스크루바디(100)에 장착됨으로써, 스크루바디(100)와 각 스크루팁(200)을 용이하게 결합할 수 있다. 또한, 고정볼트(300)를 분리한 후 스크루팁(200)을 용이하게 교체할 수 있어 스크루바디(100)의 변형 없이 용이하게 보수할 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "이송 스크루"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 케이싱
11 : 분리액 배출구 12 : 고형물 배출구
20 : 샤프트
21 : 수용공간부 22 : 슬러지 투입부
23 : 슬러지 공급구
30 : 구동유닛
31 : 모터 32 : 전동장치
33 : 감속기
100 : 스크루바디
110 : 안착홈 120 : 대응걸림부
130 : 대응결합공 140 : 리세스
200 : 프런트커버
210 : 걸림부 220 : 결합공
300 : 고정볼트
400 : 고정너트
500 : 중계부재
510 : 내측지지부 520 : 측방지지부

Claims (3)

1. 통 형상의 케이싱(10), 그리고 상기 케이싱(10)의 내부에 회전 가능하게 장착된 샤프트(20)의 사이에 설치되는 것으로서,
   상기 샤프트(20)의 외주면을 따라 나선형을 이루며 형성된 스크루바디(100);
   상기 스크루바디(100)의 일면에 가장자리를 따라 배열되고, 각각의 단부가 상기 스크루바디(100)의 외측으로 노출되어 상기 케이싱(10)의 내주면에 근접하게 되는 다수의 스크루팁(200); 및
   상기 각 스크루팁(200)과 상기 스크루바디(100)를 관통하여 체결되어 상기 각 스크루팁(200)을 상기 스크루바디(100)에 고정하는 다수의 고정볼트(300);를 포함하여 이루어지되,
   상기 스크루바디(100)에는 일면의 가장자리를 따라 배열되도록 요입되어 상기 각 스크루팁(200)이 각각 끼워지게 되는 다수의 안착홈(110)이 형성된 것을 특징으로 하는 제작 및 보수가 용이한 이송 스크루.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 각 스크루팁(200)의 양측면에는 스크루팁(200)의 내측을 향해 요입된 걸림부(210)가 형성되고,
   상기 스크루바디(100)의 각 안착홈(110) 양측벽에는 상기 스크루팁(200)의 걸림부(210)와 상응하도록 돌출된 대응걸림부(120)가 형성된 것을 특징으로 하는 제작 및 보수가 용이한 이송 스크루.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 스크루바디(100)는 각각 하나의 피치(P)를 이루도록 분할된 다수의 분체(101)로 이루어진 것을 특징으로 하는 제작 및 보수가 용이한 이송 스크루.
   

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