KR20190043305A - 정량 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 정량 공급 장치는, 하우징이 상부에 마련되는 지지대와 상기 하우징의 상부에 장착되고 내부에는 상기 분말이 공급되는 저장탱크와 상기 지지대에 고정되며 상기 저장탱크와 일정간격을 두고 마련되어 진동을 발생시키기 위한 공기 진동자가 마련된 이송관로 지지대와 상기 저장탱크와 이송관로 지지대를 연결하는 연결통로와 상기 지지대에 고정되고 회전축은 상기 저장탱크의 내부에 마련되어 상기 분말의 공급량을 조절하는 모터와 상기 모터의 회전축과 결합하고 상기 연결통로를 관통하도록 형성되는 이송용 스크류와 상기 이송관로 지지대에 마련되어 상기 분말을 외부로 반출하는 이송파이프와, 상기 이송용 스크류에서 상기 이송파이프까지 연결하는 반원 형상의 이송가이드를 구비하여 상기 분말을 외부로 반출되는 이송부를 포함하여 이루어진다.

Description

정량 공급 장치{an apparatus for feeding fixed quantity}

본 발명은 분말 또는 분입체로 된 원료 등 각종 입상물을 정량씩 공급하기 위한 정량 공급 장치에 관한 것이다.

종래의 분말 공급 장치는 도 6에 도시된 바와같이 입상물 저장용 빈(BIN :100) 밑에 호퍼(101)를 부착하고, 상기 호퍼(101)는 스크류피더(200)의 이송원통(201)에 수직상으로 연결시키고 있으며, 또한 상기 이송원통(201)에는 모터(300)의 출력축에 연결된 스크류(202)를 설치하여 상기한 호퍼(101)에서 이송원통(201)으로 낙하하는 입상물을 스크류(202)가 배출구측으로 이송시켜 계량통(도시 생략)으로 낙하,배출하도록 구성되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 장치는 다음 문제점을 나타내고 있다.

먼저 빈(100) 밑에 부착된 호퍼(101)가 수직상으로 설치되어 있기 때문에 스크류피더(200)가 정지된 상태 즉, 입상물을 이송,공급하지 않고 있는 상태에서는 빈(100)에 저장된 입상물의 하중이 스크류(202)에 집중적으로 작용하게 되며, 이같이 스크류(202)에 집중된 입상물의 하중은 스크류(202)의 원활한 회전작동을 방해하는 상태가 되어 입상물을 이송시키기 위해 스크류피더(200)를 작동시킬 때 모터(300)에 과부하가 발생되게 하는 문제점이 있으며, 또한 스크류(202)가 회전하면서 호퍼(101)에서 공급되는 입상물을 이송시킬 때 수직상으로 된 호퍼(101)의 일측 즉, 배출구의 반대방향에 있는 부분(도면상 좌측)으로 낙하하는 입상물은 이송이 잘 되지만 배출구측 방향에서 낙하하는 입상물은 원활하게 이송되지 못하게 된다. 즉, 호퍼(101)의 일측(배출구의 반대방향측)에서 낙하하여 이송되는 입상물이 스크류(202) 날개들 사이에 채워져 있는 상태이기 때문에 타측(배출구측 방향)에 있는 입상물은 제대로 낙하하지 못하게 되어 빈(100)에 저장된 입상물은 도 6의 도시예와 같이 우측에 있는 입상물이 제대로 배출되지 못하게 되는 문제점이 있으며, 이러한 문제점은 피치가 동일한 날개로 된 스크류(202)로는 해결할 수 없다.

또한 종래의 스크류피더(200)는 입상물이 스크류(202)에 압축되면서 배출되기 때문에 배출구로 배출되는 입상물이 덩어리상태로 배출되는 단점이 있을 뿐 아니라 스크류피더(200)의 배출구를 폐쇄하는 장치가 없으므로 입상물의 이송작동을 중단하였을 때에도 배출구에서 입상물이 떨어지는 등의 단점이 지적되고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 빈의 하부에 부착되는 호퍼의 형상을 개선하여 빈에 저장된 입상물의 하중이 스크류에 집중되지 않고 분산될 수 있도록 하여 스크류피더를 작동시킬 때 모터에 과부하가 걸리는 현상을 방지하며, 또한 입상물이 골고루 투입되어 이송될 수 있도록 함과 동시에 상기 스크류피더의 배출구에는 입상물의 배출량을 조절하는 기능을 가지는 셧게이트(SHUT GATE)를 설치하여 입상물을 정량씩 배출,공급할 수 있도록 하고, 나아가 공급작동을 중단하였을시 입상물이 계량통으로 떨어지지 않도록 하는데 목적이 있으며, 또한 스크류피더의 배출구에 분쇄날개를 부착하여 덩어리상태로 배출되는 입상물을 분쇄하여 배출할 수 있도록 하는데 다른 목적이 있으며, 또 스크류의 날개 피치를 좁고 넓게 구성하여 호퍼로부터 낙하되는 입상물 전체가 고르게 이송되게 하므로서 계량통으로의 정량 공급을 가능하게 하는데 또다른 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

입상물을 저장하는 빈의 하부에 호퍼를 부착하며, 상기 호퍼는 스크류피더의 이송원통에 연결하여 저장된 입상물이 이송원통에 투입되어 스크류에 의하여 이송,배출되도록 한 입상물 공급 장치에 있어서, 상기 빈과 이송원통 상이에 설치되며, 빈에 저장된 입상물의 하중을 분산시킬 수 있도록 상부는 좁고 하부는 넓게 삼각형 모양으로 형성된 호퍼와; 상기 삼각형모양의 호퍼의 양측에 부착되어 입상물의 저장상태 및 투입상태를 확인할 수 있는 투시창과, 입상물이 빈 및 호퍼 각각의 내면에 부착되지 않도록 진동작동을 하는 에어바이브레이터와; 상기 스크류피더의 배출구측에 부착되는 공급조절장치에 설치된 에어실린더의 피스톤에 착설되어 이송원통의 배출구 개방폭을 조절함과 동시 폐쇄하는 작동을 하는 셧게이트;를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 것이며, 또한 상기 스크류피더의 스크류선단에 다수개의 칼날이 원형으로 형성된 분쇄날개를 부착하여 스크류에 의하여 압축되면서 배출되는 입상물을 부스러뜨려 분말상태로 공급할 수 있도록 한 것을 다른 특징으로 하는 것이며, 또 상기 스크류피더의 스크류에 나선상으로 형성되는 날개의 피치는, 호퍼를 기준하여 동력장치쪽에 가까운 부분의 것은 좁고 그 반대쪽으로 갈수로 점차로 넓어지게 구성한 것을 또다른 특징으로 하는 것이다.

입상물을 저장하는 빈의 하부에 부착되며 일측에는 진동작동을 하는 에어 바이브레이터가 장착되어 있는 호퍼와, 상기 호퍼로부터 낙하하는 입사울을 이송시키는 스크류가 장착된 이송원통으로 형성된 스크류피더로 구성되는 입상물 공급 장치에 있어서,

상기 스크류피더의 이송원통 상부에 일체로 형성되는 하부는 넓고 이송원통의 상방에 설치된 상기 빈의 하부에 결합되는 상부는 좁게 형성되어 상기 빈에 저장된 입상물의 하중을 분산시킬수 있도록 삼각형 모양으로 형성되는 호퍼와;

상기 스크류피더의 배출구측에 부착된 공급조절장치에 설치된 에어실린더의 피스톤에 착설되어 상기 이송원통의 배출구의 개방폭을 조절하는 작동과 폐쇄하는 작동을 겸비하고 있는 셧게이트와; 및

상기 스크류피더의 스크류 선단에 부착되며, 상기 스크류에 의하여 압축되면서 이송원통의 배출구로 배출되는 입상물을 부수러뜨러 분말상태로 배출되게 하는 다수개의 칼날이 형성되어 있는 분쇄칼날;

을 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 입상물 정량 공급 장치.

상기와 같은 본 발명에 의하면 빈에 저장된 입상물을 스크류피더의 이송원통으로 안내하는 호퍼를 삼각형모양으로 형성하여 입상물의 하중을 분산시켜 스크류에 집중되는 것을 방지하는 효과와 함께 이송원통으로의 입상물낙하단면적을 넓혀주어 입상물이 고르게 낙하공급될 수 있게 하는 효과가 있을 뿐 아니라 스크류날개의 피치를 일측은 좁고 타측은 배출구로 갈수록 점차로 넓어지게 형성하여 입상물이 고르게 낙하되면서 이송될 수 있도록 하므로서 입상물의 저장면이 항시 수평을 이루면서 공급될 수 있게 하는 효과를 가져다 주며, 또한 호퍼의 링측에 형성된 투시창으로는 입상물의 이송상태를 확인할 수 있는 효과와 함께 에어 바이브레이터는 입상물이 호퍼 내벽에 부착되거나 엉킴현상 및 브릿지현상이 나타나는 것을 방지하는 효과가 있으며, 또 스크류의 끝단에는 방사상으로 된 칼날이 있는 분쇄날개가 이송원통에서 배출되는 입상물을 분쇄하여 배출케 하므로서 정확한 량을 계량통에 공급하는 효과와 함께 상기 이송원통의 배출구측에는 공급조절장치를 설치하여 입상물의 배출량을 조절함과 동시에 공급작동을 완료한 후에는 이송원통의 배출구를 닫아서 입상물이 누설되는 것을 방지하는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 미량의 분말 정량 공급장치를 나타낸 평면도.
도 2는 본 발명의 미량의 분말 정량 공급장치를 나타낸 정면도.

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 전체 구성도이며, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 스크류피더의 배출구에 설치된 셧게이트의 개폐상태를 나타낸 작동상태도이며, 도 5는 도 3의 B-B선에서 본 도면으로서 분쇄날개의 구성도를 도시한 것으로,

도면부호 1은 입상물을 저장하는 빈을 나타내는 것으로, 상기 빈(1)의 하부에는 삼각형 모양의 호퍼(11)가 부착되어 있으며, 상기 호퍼(11)의 넓은 폭의 하부는 스크류피더(2)의 이송원통(21) 상부에 연통하도록 구성되어 있다.

또한 상기 호퍼(11)의 양측에는 내부를 투시할 수 있는 투시창(12)과 에어 바이브레이터(13)가 부착되어 있다.

상기 스크류피더(2)의 일측(도면상 좌측)에는 동력장치(3)가 설치된다.

상기 동력장치(3)는 스크류피더(2)의 일측에 고정되는 피더측 고정대(31a)와, 모터(32)가 부착되는 모터측 고정대(31b)가 체결봉(33)으로 체결되는 구성으로 되어 있으며, 또한 상기 양측 고정대(31a)(31b) 사이에는 상기 모터(32)의 출력축과 스크류피더(2)의 스크류축을 연결시키는 체인커플링(34)으로 구성되어 있다.

상기 모터측 고정대(31b)는 별도의 보울트로서 결합 및 해체할 수 있도록 구성하여 모터(32)의 고장수리를 용이하게 하였으며, 또한 상기 모터(32)에 전원을 연결하기 위한 콘넥터(35)도 피더측 고정대(31a)에 착탈이 가능하게 부착하므로서 상기한 콘넥터가 고장났을 때 교체가 용이하도록 하였다.

상기 스크류피더(2)의 이송원통(21)에 설치되는 스크류(22)에 나선상으로 형성되는 날개들의 각 피치는 일정하지 않고 일측은 좁고 타측은 점차로 넓어지도록 구성한다. 즉, 동력장치쪽에 가까운 부분의 영역(S1)에 있는 날개들의 피치는 좁게 형성하고, 상기한 영역(S1)을 벗어나는 영역(S2)부터의 스크류날개의 피치는 배출구로 갈수록 점차로 넓어지도록 구성한 것이다.

또한 상기 스크류(22)의 끝단 즉, 이송원통(21)의 배출구에는 일정한 각도를 가지며 방사상으로 퍼진 다수의 칼날(23a)로 구성된 분쇄날개(23)가 부착되어 있다.

한편, 상기 스크류피더(2)의 이송원통(21)의 배출구측에는 공급조절장치(4)를 설치하는데, 상기 공급조절장치(4)는 공압을 온/오프하는 솔레노이드밸브(41)와, 공기압력을 조절하는 레규레이터(42)와 에어실린더(43) 및 상기 에어실린더(43)의 피스톤(43a)의 선단에 부착되는 셧게이트(44)로 구성되어 입상물을 계량통(도시 생략)에 공급하고자 할 때에는 상기 셧게이트(44)를 개방하되, 그 개방폭을 조절하여 설정된 량이 정확히 배출될 수 있도록 하며, 입상물의 공급을 중단하고자 할 때에는 상기 셧게이트(44)가 이송원통(21)의 배출구를 폐쇄하도록 하는 것이다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

상기 빈(1)은 도 1에서 보듯이 하부가 좁아지도록 구성되어 있고, 그 하부측에 부착되는 호퍼(11)는 상부는 좁고 하부는 넓어지는 삼각형모양으로 형성되어 있으므로서 입상물을 배출시키지 않을 경우 빈(1)에 저장된 입상물이 밑으로 작용하게 될 때 호퍼(1)에 의하여 수직으로 집중되지 않고 스크류피더(2)의 길이방향으로 확산되는 상태가 되므로서 입상물의 하중은 확산된 상태로 스크류(22)에 작용하게 되므로서 스크류(22)의 회전작동에 과부하가 걸리지 않게 되는 것이며, 이같은 상태는 스크류(22)를 회전시키는 모터(32)에 과부하의 발생을 배제할 수 있게 된다.

상기 빈(1)에 저장된 입상물을 배출시키고자 할 때에는 동력장치(3)를 가동시킴과 동시 공급조절장치(4)를 작동시키는데, 상기 공급조절장치(4)는 계량통에 공급하고자 하는 량에 맞추어 셧게이트(44)의 개방폭을 조절하는 것이다.

먼저 상기한 공급조절장치(4)의 작동상태를 설명하면, 솔레노이드밸브(41)가 온작동되어 공압이 에어실린더(43)에 공급되는데, 이때 공압은 레규레이터(42)에 의하여 적당한 압력으로 조정되어 에어실린더(43)에 유입됨과 동시 피스톤(43a)의 출현작동거리가 조정된다. 이에 따라 피스톤(43a) 선단에 부착된 셧게이트(44)는 설정된 개방폭으로 개방되는 것이다.

상기와 같이 셧게이트(44)가 개방되는 것과 때를 같이하여 동력장치(3)의 모터(32)가 구동하게 되므로서 스크류피더(2)의 스크류(22)는 호퍼(11)에 있는 입상물을 배출구측으로 이송하게 되는데, 이때 스크류(22)의 날개 중 일측 영역(S1 : 동력장치에 가까운 부분)의 날개들의 피치는 좁은 상태이므로 입상물의 이송량이 적은 상태가 되며, 상기 영역(S1)의 끝부분을 벗어난 영역(S2)에 형성된 날개의 피치들은 배출구로 갈수록 점차로 넓어지는 상태가 되므로서 상기한 영역(S1)의 좁은 피치에 의하여 이송되는 입상물을 영역(S2)측의 피치 사이를 꽉채우지 못하고 공간이 형성되게 되며, 이같이 형성된 공간으로 입상물이 다시 채워지는 것인데, 이같은 재충전현상은 피치가 점차로 넓어지는 영역(S2)에 위치하며, 또 호퍼(11)의 범위에 수용되어 있는 스크류날개에서 연속해서 나타나게 되므로서 호퍼(11)에 있는 입상물은 전체적으로 고르게 이송되는 것이다. 따라서 빈(1)에 저장된 입상물의 저장면은 도 1의 도시예와 같이 수평을 유지한채 점차로 낮아지게 되는 것이다.

또한 상기와 같이 동력장치(3)가 작동하여 스크류(22)를 회전시켜 입상물을 이송시킬 때에는 호퍼(11)의 일측에 부착된 에어 바이브레이터(13)도 함께 작동하여 호퍼(11)에 진동을 가하게 되므로서 입상물은 호퍼의 내벽에 부착되지 않게 됨과 동시 엉킴현상없이 원활하게 낙하될 뿐 아니라 브릿지현상도 없게 되는 것이며, 또 에어 바이브레이터(13)의 반대측에 형성된 투시창(12)을 통해 입상물의 낙하상태를 육안으로 확인할 수 있는 한편, 상기 투시창(12)에 설치된 레벨러(LEVELER:12a)는 전기적인 신호를 받아 빈(1)의 입상물 저장상태를 확인할 수 있도록 하였다.

상기와 같이 스크류피더(2)의 스크류(22)에 의하여 이송원통(21)의 배출구측으로 이송되는 입상물은 스크류(22)의 압축작용에 의해 덩어리상태로 배출될 수도 있는데, 상기 스크류(22)의 끝단부에는 방사상으로 된 칼날(23a)이 형성된 분쇄날개(23)에 의하여 배출되는 입상물이 분쇄되면서 배출되게 되므로서 종래와 같이 입상물이 덩어리상태로 배출되는 것을 방지할 수 있으며, 이같이 입상물을 분쇄하여 배출할 경우에는 계량통으로 공급하고자하는 정확한 량을 배출토록 하므로서 계량통에서의 정밀계량을 가능하는 특징을 나타내는 것이다.

한편, 상기와 같이 입상물의 공급작동을 완료한 상태에서는 동력장치(3)를 정지시킴과 동시 에어실린더(43)의 피스톤(43a)을 몰입작동(후퇴작동)시켜 셧게이트(44)가 이송원통(21)의 배출구를 완전히 폐쇄하도록 하므로서 정량공급이 완료된 상태에서는 더 이상의 입상물이 계량통으로 떨어지지 않도록 하는 것이다.

1 : 분말 정량 공급장치
10 : 지지대
20 : 저장탱크
30 : 연결통로
40 : 이송관로 지지대
50 : 이송용 스크류
60 : 모터
70 : 이송부

Claims (1)

1. 하우징이 상부에 마련되는 지지대와;
   상기 하우징의 상부에 장착되고 내부에는 상기 분말이 공급되는 저장탱크와;
   상기 지지대에 고정되며 상기 저장탱크와 일정간격을 두고 마련되어 진동을 발생시키기 위한 공기 진동자가 마련된 이송관로 지지대와;
   상기 저장탱크와 이송관로 지지대를 연결하는 연결통로와;
   상기 지지대에 고정되고 회전축은 상기 저장탱크의 내부에 마련되어 상기 분말의 공급량을 조절하는 모터와;
   상기 모터의 회전축과 결합하고 상기 연결통로를 관통하도록 형성되는 이송용 스크류와;
   상기 이송관로 지지대에 마련되어 상기 분말을 외부로 반출하는 이송파이프와, 상기 이송용 스크류에서 상기 이송파이프까지 연결하는 반원 형상의 이송가이드를 구비하여 상기 분말을 외부로 반출되는 이송부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분말 정량 공급 장치.

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