KR20200013414A - 인공경량골재용 성형장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 상기한 바와 같이, 종래의 기술의 문제점을 감안한 것으로, 균일한 크기 및 균질한 품질로 단단하게 성형된 인공경량골재용 성형체를 제공할 수 있는 인공경량골재용 성형장치를 제공하기 위한 것으로, 상기 인공경량골재용 성형장치는, 미분쇄된 혼합분체를 이용하여 성형체의 씨드로 성형하기 위한 씨드 성형부와, 상기 씨드 성형부로부터 성형된 씨드를 성형체로 육성하기 위한 성형체 육성부를 포함하는 것으로, 상기 씨드 성형부는, 원형 단면이 수평방향으로 연장된 원통형의 본체부와, 상기 본체부 내부의 중심을 가로질러 마련되고 일정 방향으로 회전가능한 회전축부를 포함하되, 상기 본체부 내부는 일측으로부터 타측으로 교반영역과 성형영역로 나누어지고, 상기 교반영역이 형성된 부분의 상기 본체부 상면에 관통구로 형성된 분체원료 투입구 및 점결용수 투입노즐이 형성되며, 상기 회전축부 중 상기 교반영역에 대응하는 부분에, 상기 분체원료와 점결용수를 혼합 및 반죽하기 위한 복수의 블레이드가 상기 회전축부를 따라 일정한 간격으로 떨어져 마련되며, 상기 회전축부 중 상기 성형영역에 대응하는 부분에, 상기 교반영역에서 이동해 온 상기 분체원료와 점결용수의 반죽을 잘게 쪼개고, 쪼개진 상태의 입자를 접촉시켜 결합시키는 과정을 반복시켜 성형체 씨드로 성형하기 위한 복수의 핀부가 상기 회전축부를 따라 일정한 간격으로 떨어져 마련된 것을 특징으로 한다.

Description

인공경량골재용 성형장치{Forming Apparatus For Manufacturing Artificial Lightweight Aggregate}
본 발명은, 인공경량골재용 성형장치로서, 특히 미연탄소나 유기물을 포함하는 무기 고체 페기물을 이용하여 인공경량골재를 제조하기 위한 성형체를 성형하기 위한 인공경량골재용 성형장치에 관한 것이다.
경량골재란 콘크리트의 무게를 경감하기 위해 보통 사용하는 골재보다 비중이 작은(2.0 이하) 골재를 말하는 것으로, 경량골재의 종류에는 팽창성 혈암, 팽창성 점토, 플라이 애쉬 등을 주원료로 하여 불에 구워서 만든 인공경량골재와 화산암, 응회암, 용암 등의 천연경량골재가 있다.
최근 인공경량골재는 주로 폐자원을 활용하여 제조되는데, 예를 들어, 화력발전 과정에서 배출되는 석탄회(coal ash), 제지슬러지 탈수Cake, 하수슬러지 탈수Cake, 정수장 슬러지 탈수Cake, 레미콘 시설에서 발생하는 석분 세척 슬러지 탈수Cake 등 폐자원을 재활용하여 인공경량골재를 제조하기 위한 다양한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 인공경량골재를 제조는, 상기 인공경량골재를 제조하기 위한 원료, 예를 들면, 화력발전 과정에서 배출되는 석탄회(coal ash), 제지슬러지 탈수Cake, 하수슬러지 탈수Cake, 정수장 슬러지 탈수Cake, 레미콘 시설에서 발생하는 석분 세척 슬러지 탈수Cake, 점토 또는 기타 첨가제 등을 적합한 비율로 혼합하여 미분쇄한 혼합분체를 이용하여 성형체로 성형한 후, 소성과정을 거쳐 인공경량골재로 제조된다.
또한, 이러한 인공경량골재의 크기나 품질은 대부분은 성형체의 크기나 품질에 의해 결정이 되는데, 성형체에서 결정된 크기가 그대로 소성과정을 거쳐 인공경량골재의 크기로 결정되며(물론, 소성과정에서 수분이 증발하며 크기가 약간 줄어 든다), 성형체를 구성하는 원료의 균질성이 그대로 인공경량골재의 균질성으로 이어지며, 성형체의 단단한 정도 등이 소성과정에서 인공경량골재의 변형이나 파손 등에 영향을 미치게 된다.
즉, 적절한 크기로 품질이 좋은 인공경량골재를 얻기 위해서는 적절한 크기로 품질이 좋은 성형체가 먼저 선행되어야 한다는 점에서, 인공경량골재의 제조에 있어서 혼합분체를 이용하여 성형체로 성형하는 성형장치가 중요한 의미를 갖게 된다.
먼저, 종래의 인공경량골재용 성형장치를 살펴보면, 한국등록특허 제10-0530089호(이하, "특허문헌 1"이라 함.)는, "인공 골재의 성형 장치"를 개시하고 있고, 한국등록특허 제10-0530105호(이하, "특허문헌 2"라 함.)는, "인공 세골재의 성형 장치"를 개시하고 있다.
상기 특허문헌 1은, 토련기 내에서 혼합체 내부 구조를 치밀화한 후 진공 토련기의 토출부에 장착된 골재 성형용 몰드를 통과하면서 실린더의 형상으로 1차 성형이 이루어지고, 실린더의 형상으로 배출된 1차 성형체는 회전형 절단기에 의해 소정의 길이만큼 절단한 다음, 절단된 성형체를 회전하는 실린더형 몸체 내부에서 회전시켜 구형의 형상을 갖는 2차 성형체를 형성하는 것을 개시하고 있으며, 또한, 상기 특허문헌 2는, 토련기 내에서 혼합체 내부 구조를 치밀화한 후 진공 토련기의 토출부에 장착된 성형용 몰드를 통해 박판 형상으로 1차 성형이 이루어지고, 배출된 1차 성형체를 소정의 크기로 각인하고, 각인된 성형체를 회전형 롤러에 의해 각형의 2차 성형체를 형성하는 것을 개시하고 있다.
상기한 특허문헌 1, 2는 모두 토련기로 혼합체를 반죽하여 실린더 형상 또는 박판 형상으로 1성형 후, 회전형 성형기 또는 회전형 롤러에 의해 구형 또는 각형으로 2차 성형체를 성형하는 것이다.
이러한 종래의 성형장치에 있어서는, 구형 또는 각형으로 일정한 형태의 성형체로 성형은 하지만, 혼합체가 수분을 많이 포함하고 있어, 2차 성형과정에서 일정한 크기로 성형이 어렵고, 또한 성형체가 단단하게 형성되지 않아 소성과정에서 변형이나 파손 등의 문제가 발생할 우려가 있다.
특허문헌 1: 한국등록특허 제10-0530089호 공보 특허문헌 2: 한국등록특허 제10-0530105호 공보
본 발명은, 상기한 바와 같이, 종래의 기술의 문제점을 감안한 것으로, 균일한 크기 및 균질한 품질로 단단하게 성형된 인공경량골재용 성형체를 제공할 수 있는 인공경량골재용 성형장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 인공경량골재용 성형장치는, 미분쇄된 혼합분체를 이용하여 성형체의 씨드로 성형하기 위한 씨드 성형부와, 상기 씨드 성형부로부터 성형된 씨드를 성형체로 육성하기 위한 성형체 육성부를 포함하는 인공경량골재용 성형장치로서, 상기 씨드 성형부는, 원형 단면이 수평방향으로 연장된 원통형의 본체부와, 상기 본체부 내부의 중심을 가로질러 마련되고 일정 방향으로 회전가능한 회전축부를 포함하되, 상기 본체부 내부는 일측으로부터 타측으로 교반영역과 성형영역로 나누어지고, 상기 교반영역이 형성된 부분의 상기 본체부 상면에 관통구로 형성된 분체원료 투입구 및 점결용수 투입노즐이 형성되며, 상기 회전축부 중 상기 교반영역에 대응하는 부분에, 상기 분체원료와 점결용수를 혼합 및 반죽하기 위한 복수의 블레이드가 상기 회전축부를 따라 일정한 간격으로 떨어져 마련되며, 상기 회전축부 중 상기 성형영역에 대응하는 부분에, 상기 교반영역에서 이동해 온 상기 분체원료와 점결용수의 반죽을 잘게 쪼개고, 쪼개진 상태의 입자를 접촉시켜 결합시키는 과정을 반복시켜 성형체 씨드로 성형하기 위한 복수의 핀부가 상기 회전축부를 따라 일정한 간격으로 떨어져 마련된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 인공경량골재용 성형장치의 상기 씨드 성형부의 블레이드는, 샤프트와, 상기 샤프트의 일단에 마련된 날개를 포함하고, 상기 샤프트의 타단이 상기 회전축부에 마련된 홀더에 삽입되어 탈부착이 가능하게 마련되되, 상기 블레이드는, 상기 날개가, 상기 회전축부의 상기 성형영역을 향하는 길이방향에 대해 일정각도(θ) 기울어지도록 상기 회전축부에 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 인공경량골재용 성형장치의 상기 씨드 성형부의 블레이드는, 상기 날개의 하단 아래쪽에 상기 날개에 작용하는 압력을 흡수하기 위한 압력흡수부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 인공경량골재용 성형장치의 상기 씨드 성형부의 상기 회전축부 중 상기 교반영역에 대응하는 부분에, 상기 본체부의 내면에 눌러 붙은 반죽된 원료를 긁어 낼 수 있는 복수의 스크레퍼를 더 마련되며, 상기 복수의 블레이드와 복수의 스크레퍼가 상기 회전축부의 길이를 따라 하나씩 교대로 일정 간격으로 떨어져 배치되되, 서로 이웃하는 상기 블레이드와 스크레퍼는 상기 회전축부의 둘레를 따라 서로 반대위치에 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 인공경량골재용 성형장치의 상기 씨드 성형부의 상기 스크레퍼는, 샤프트와, 상기 샤프트의 일단에 마련된 날부를 포함하되, 상기 날부의 상단부는 포크형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 인공경량골재용 성형장치의 상기 씨드 성형부의 상기 스크레퍼는, 상기 날부가 상기 회전축부의 상기 성형영역의 반대를 향하는 길이방향에 대해 일정각도(θ1) 기울어지도록 상기 회전축부에 마련되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 인공경량골재용 성형장치의 상기 성형체 육성부는, 원형의 측벽 및 저면으로 이루어고, 회전에 의하여 원료를 성형체로 성형하는 디스크와, 상기 디스크를 일정한 방향으로 회전시키는 회전축을 포함하되, 상기 디스크의 저면에, 상기 성형체로 성형되기 위해 공급되는 원료와 동일한 성분의 분체 재료와 점결용수를 도포하여 바닥부가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 균일한 크기 및 균질한 품질로 단단하게 성형된 인공경량골재용 성형체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 인공경량골재용 성형장치의 정면을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 씨드(seed) 성형부를 나타낸 도면
도 3은 도 2에서 블레이드를 나타낸 도면
도 4는 도 2의 씨드(seed) 성형부의 다른 실시예를 나타낸 도면
도 5는 도 4에서 스크레퍼의 구성을 나타낸 도면
도 6은 도 4에서 블레이드 및 스크레퍼의 배치에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면
도 7은 도 2 및 도 4에서 핀부의 구성을 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 성형체 육성부를 나타낸 도면
도 9는 도 8의 성형체 육성부의 다른 실시예를 나타낸 도면
도 10은 도 8 및 도 9에서 회전 칼부의 구성를 나타낸 도면
도 11은 도 8 및 도 9에서 성형체 씨드의 점적범위를 나타낸 도면
이하에서, 본 발명의 인공경량골재용 성형장치에 대해, 도 1 내지 11을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 인공경량골재용 성형장치의 정면을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 씨드(seed) 성형부를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에서 블레이드를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 2의 씨드(seed) 성형부의 다른 실시예를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 4에서 스크레퍼의 구성을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 4에서 블레이드 및 스크레퍼의 배치에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 2 및 도 4에서 핀부의 구성을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 성형체 육성부를 나타낸 도면이며, 도 9는 도 8의 성형체 육성부의 다른 실시예를 나타낸 도면이며, 도 10은 도 8 및 도 9에서 회전 칼부의 구성를 나타낸 도면이며, 도 11은 도 8 및 도 9에서 성형체 씨드의 점적범위를 나타낸 도면이다.
상기 인공경량골재용 성형장치(이하, "성형장치"라 함)는, 미분쇄된 혼합분체를 이용하여 상기 인공경량골재용 성형체로 성형하기 위한 장치로서, 도 1에 도시한 바와 같이, 미분쇄된 혼합분체를 이용하여 성형체 씨드(seed)로 성형하기 위한 씨드 성형부(100)와, 상기 씨드 성형부(100)로부터 성형된 성형체 씨드를 성형체로 육성하기 위한 성형체 육성부(200)를 포함한다.
먼저, 상기 씨드 성형부(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 원형 단면이 수평방향으로 연장된 원통형의 본체부(110)와, 상기 본체부(110) 내부의 중심을 가로질러 마련된 회전축부(120)와, 상기 회전축부(120)의 일측과 연결되어 상기 회전축부(120)를 정/역회전시키는 모터부(130)와, 상기 본체부(110)의 타측에 마련된 배출부(160)를 포함한다.
상기 본체부(210)는 속이 비어 있는 원통형으로, 그 내부는 일측으로부터 타측으로 교반영역(A)와 성형영역(B)으로 나누어지며, 상기 교반영역(A)이 형성된 부분의 상기 본체부(110) 상면에는 관통구로 형성된 분체원료 투입구(111) 및 점결용수 투입노즐(112)이 형성된다.
또한, 상기 회전축부(220)는, 상기 모터부(230)에 의해 회전가능하도록, 상기 본체부(210) 내부의 중심을 가로질러 마련되는 회전축으로, 상기 회전축부(120) 중 상기 교반영역(A)에 대응하는 부분에는 복수의 블레이드(140)가 상기 회전축부(120)를 따라 일정한 간격으로 떨어져 마련되며, 상기 회전축부(120) 중 상기 성형영역(B)에 대응하는 부분에는 복수의 핀부(150)가 상기 회전축부(120)를 따라 일정한 간격으로 마련되어 있다.
먼저, 상기 블레이드(140)는, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 샤프트(142)와, 상기 샤프트(142)의 일단(상단)에 마련된 날개(144)와, 상기 날개(144) 하측(상기 회전축부(120) 쪽)의 상기 샤프트(142)에 마련된 압력흡수부(143)을 포함하며, 상기 샤프트(142)의 타단(하단)은 상기 회전축부(120)에 마련된 홀더(141)에 삽입되어 탈부착이 가능하게 마련된다.
이때, 상기 날개(144)는, 상기 성형영역(B)에 대향하는 오목한 주걱형상으로, 상단면(b)은, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 회전축부(120)의 상기 성형영역(B)을 향하는 길이방향(a)에 대해 θ( = 20 ~ 40°)만큼 기울어져 있다. 즉, 상기 날개(144)가, 상기 회전축부(120)의 상기 성형영역(B)을 향하는 길이방향(a)에 대해 θ만큼 기울어지도록 마련된다.
이와 같이, 상기 날개(144)가 상기 회전축부(120)의 길이방향(a)에 대해 일정 각도(θ)로 기울어지게 마련됨으로써, 상기 회전축부(120)에 의해 상기 날개(144)가 회전할 때, 상기 성형영역(B) 방향으로 공기의 흐름을 유도하는 선풍효과가 발생하게 된다.
따라서, 상기 블레이드(140)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 블레이드(140)가 상기 회전축부(120)를 따라 하나씩 일정 간격으로 떨어져 배치되는 경우, 서로 이웃하는 블레이드(140)는 상기 회전축부(120)의 둘레를 따라 서로 반대위치(180°회전한 위치)에 마련되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에서는, 상기한 바와 같이 상기 회전축부(120)를 따라 회전하는 복수의 상기 블레이드(140)를 마련함으로써, 상기 교반영역(A)에 상기 분체원료 투입구(111)를 통해 공급되는 분체원료와 상기 점결용수 투입노즐(112)로 공급된 점결용수는, 복수의 상기 블레이드(140)의 날개(144)에 의해 상기 성형영역(B) 쪽으로 이동하는 한편, 복수의 상기 블레이드(140)의 날개(144)에 의해 반복적인 교반이 이루어지게 된다.
즉, 상기 분체원료와 점결용수는, 복수의 상기 블레이드(140)의 날개(144)에 의해 상기 성형영역(B) 쪽으로 이동하면서, 순차적이고 반복적인 교반이 이루어지기 때문에, 상기 분체원료와 점결용수가 고르게 섞여 반죽으로 된다.
다만, 상기한 바와 같이, 상기 블레이드(140)가 회전하면서, 상기 날개(144)에 의해 상기 교반영역(A)에 투입된 분체원료와 점결용수를 고르게 혼합 및 반죽을 하고, 또한 상기 날개(144)에 의해 반죽된 원료를 상기 성형영역(B) 쪽으로 이동시키기 때문에, 상기 날개(144)에는 많은 압력이 작용하게 되고, 이는 상기 날개(144)의 파손의 원인이 되기도 한다.
따라서, 본 발명에서는, 상기 날개(144)의 하측(상기 회전축부(120) 쪽)에 압력흡수부(143)을 마련하고 있다.
즉, 상기 압력흡수부(143)는, 상기 날개(144)가 회전하면서 분체원료와 점결용수를 교반 및 반죽하는 과정에서 상기 날개(144)가 받는 압력을 흡수하여, 상기 날개(144)가 받는 압력을 완화시킴으로써, 상기 날개(144)가 분체원료와 점결용수를 교반 및 반죽하는 과정에서 받는 압력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
다만, 상기 교반영역(A)에 투입된 분체원료와 점결용수는 반죽이 완료된 상태에서, 대부분이 상기 블레이드(140)의 날개(144)에 의해 상기 성형영역(B)으로 이동하지만, 일부는 상기 교반영역(A)에서 혼합및 반죽이 이루어지는 과정에서 상기 교반영역(A) 내 본체부(110)의 내면에 눌러 붙는 문제가 발생하게 된다.
이와 같이 상기 교반영역(A) 내 본체부(110)의 내면에 눌러 붙은 원료는, 상기 교반영역(A) 내 본체부(110)의 내면에 근접하여 회전하는 상기 블레이드(140)의 날개(144)의 상단면에 의해 제거되기는 하지만, 다른 한편으로는, 회전하는 상기 블레이드(140)의 날개(144)에 대한 압력을 가중시켜, 상기 블레이드(140)의 날개(144)에 의한 혼합 및 반죽을 어렵게 할 뿐만 아니라, 상기 블레이드(140) 날개(144)의 파손을 가속시키는 원인이 되기도 한다.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전축부(120) 중 상기 교반영역(A)에 대응하는 부분에 상기 교반영역(A) 내 상기 본체부(110)의 내면에 눌러 붙어 있는 반죽된 원료를 긁어 낼 수 있는 복수의 스크레퍼(170)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 회전축부(120) 중 상기 교반영역(A)에 대응하는 부분에, 상기 복수의 블레이드(140)와 복수의 스크레퍼(170)가 상기 회전축부(120)의 길이를 따라 하나씩 교대로 일정 간격으로 떨어져 배치되되, 서로 이웃하는 상기 블레이드(140)와 스크레퍼(170)는 상기 회전축부(120)의 둘레를 따라 서로 반대위치(180°회전한 위치)에 마련된다.
또한, 상기 스크레퍼(170)는, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 샤프트(172)와, 상기 샤프트(172)의 일단에 마련된 날부(174)와, 상기 날부(174)의 하측(상기 회전축부(120) 쪽)에 마련된 압력흡수부(173)을 포함하며, 상기 샤프트(172)의 타단은 상기 회전축부(120)에 마련된 홀더(171)에 삽입되어 탈부착이 가능하게 마련된다.
상기 스크레퍼(170)는, 기본적으로 상기 블레이드(140)와 유사한 구조를 가지고, 다만, 상기 날부(174)에 있어서 상기 블레이드(140)의 날개(144)와 차이가 있다.
즉, 상기 스크레퍼(170)의 샤프트(172), 압력흡수부(173) 및 홀더(171)는, 상기 블레이드(140)의 샤프트(142), 압력흡수부(143) 및 홀더(141)와 그 구조 및 기능이 동일하다.
또한, 상기 스크레퍼(170)의 날부(174)는, 상기 교반영역(A) 내 상기 본체부(110)의 내면에 눌러 붙은 반죽된 원료를 긁어 내기 용이하도록 상단부가 포크형상으로 이루어져 있다는 점에서, 상기 블레이드(140)의 날개(144)와 차이가 있다.
즉, 상기 스크레퍼(170)의 날부(174)도, 상단부만 포크형상으로 되어 있다는 점에서, 상기 블레이드(140) 날개(144)와 마찬가지로 회전에 의하여 선풍효과를 발생시킬 수 있고, 또한, 상단부가 포크형상으로 되어 있다는 점에서, 상기 블레이드(140) 날개(144)보다 상기 교반영역(A) 내 상기 본체부(110)의 내면에 눌러 붙은 반죽된 원료를 긁어 내기 용이하다.
또한, 상기 스크레퍼(170)는, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 날부(174)의 상단면(c)이 상기 회전축부(120)의 상기 성형영역(B)의 반대를 향하는 길이방향(a)에 대해 θ1만큼 기울어지도록, 즉, 상기 날부(174)가 상기 회전축부(120)의 상기 성형영역(B)의 반대를 향하는 길이방향(a)에 대해 θ1만큼 기울어지도록, 상기 회전축부(120)에 마련된다.
즉, 상기 블레이드(140) 및 스크레퍼(170)는, 상기 블레이드(140)의 날개(144)의 상단면(b) 및 상기 스크레퍼(170)의 날부(174)의 상단면(c)이 각각 상기 회전축부(120)의 길이방향(a)에 대해 일정 각도 기울어지게 배치되되, 상기 블레이드(140)의 날개(144)의 상단면(b)과 상기 스크레퍼(170)의 날부(174)의 상단면(c)은 각각 상기 회전축부(120)의 길이방향(a)에 대해 서로 반대방향으로 경사지도록 배치되어 있다.
따라서, 상기 회전축부(120)의 회전에 의하여 상기 블레이드(140)와 스크레퍼(170)가 회전할 때, 상기 블레이드(140)의 날개(144)와 상기 스크레퍼(170)의 날부(174)는 서로 반대 방향으로 선풍효과를 유도하게 된다.
즉, 상기 회전축부(120)의 회전시, 상기 블레이드(140)의 날개(144)에 의해 상기 성형영역(B) 방향으로 공기의 흐름을 유도하는 선풍효과가 발생하게 되고, 상기 스크레퍼(170)의 날부(174)에 의해 상기 성형영역(B)과 반대 방향으로 공기의 흐름을 유도하는 선풍효과가 발생하게 된다.
이때, 상기 블레이드(140)의 날개(144)가 상기 회전축부(120)의 길이방향(a)과 이루는 경사각도(θ)가, 상기 스크레퍼(170)의 날부(174)가 상기 회전축부(120)의 길이방향(a)과 이루는 경사각도(θ1)보다 크게 하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 블레이드(140)의 날개(144)의 경사각도(θ)가 상기 스크레퍼(170)의 날부(174)의 경사각도(θ1)보다 크게 함으로써, 상기 블레이드(140)의 날개(144)에 의한 성형영역(B) 방향으로의 선풍효과가, 상기 스크레퍼(170)의 날부(174)에 의한 상기 성형영역(B)과 반대 방향으로의 선풍효과보다 크게 되고, 전체적으로는 상기 성형영역(B) 방향으로 공기의 흐름을 유도하게 된다.
따라서, 상기 교반영역(A)이 형성된 부분의 상기 본체부(110) 상면에는 관통구로 형성된 상기 분체원료 투입구(111)와 점결용수 투입노즐(112)에 의해 상기 교반영역(A)으로 투입된 분체원료와 점결용수는, 상기 블레이드(140)의 날개(144)와 상기 스크레퍼(170)의 날부(174)에 의해 서로 반대방향으로 형성된 선풍효과에 의해 일시적으로 정체되면서 부유된 상태에서 제자리에서 움직이는 것처럼 보이지만, 전체적으로 상기 성형영역(B) 방향으로 형성된 공기의 흐름에 따라 이동하게 된다.
구체적으로, 상기 교반영역(A)으로 투입된 분체원료와 점결용수는, 먼저, 상기 블레이드의 날개(144)에 의하여 상기 성형영역(B) 방향으로 움직이지만, 다음에 위치하는 상기 스크레퍼의 날부(174)에 의해 반대방향으로 형성된 공기의 흐름으로 인해 상기 분체원료와 점결용수는 부유 상태로 되는 한편, 이동속도가 줄어들면서 정체현상이 일어나게 된다. 물론, 이때 상기 블레이드의 날개(144)에 의한 선풍효과가 반대방향으로 작용하는 상기 스크레퍼의 날부(174)에 의한 선풍효과보다 크기 때문에, 분체원료와 점결용수의 전체적인 흐름은 부유상태를 유지하면서 상기 성형영역(B) 방향으로 이동하게 된다.
즉, 상기 교반영역(A)으로 투입된 분체원료와 점결용수는, 서로 반대방향으로 형성된 선풍효과에 의해 제자리에서 부유된 상태에서 혼합 및 반죽이 이루어지는 한편, 반죽된 상태에서 상기 성형영역(B) 방향으로 이동하게 된다.
한편, 도 6은, 상기 블레이드(140)와 상기 스크레퍼(170)의 배치관계를 나타낸 다른 실시예로, 상기 블레이드(140)와 상기 스크레퍼(170)가, 상기 회전축부(120)의 둘레를 따라 90°간격으로 서로 번갈아 가며 위치하도록 배치된 것을 나타낸 것이다.
즉, 상기 블레이드(140)와 상기 스크레퍼(170)는, 상기 회전축부(120)의 길이방향에 일정 간격으로 상기 블레이드(140)와 상기 스크레퍼(170)를 서로 번갈아 배치하되, 이웃하는 상기 블레이드(140)와 상기 스크레퍼(170)는 상기 회전축부(120)의 둘레를 따라 90°간격으로 이동된 위치에 배치할 수 있다.
또한, 상기 회전축부(120)의 길이방향으로 동일 위치에 상기 회전축부(120)의 둘레를 따라 180°간격으로 2개의 상기 블레이드(140)를 1쌍으로 배치하고, 상기 회전축부(120)의 길이방향으로 일정간격 떨어진 위치에 상기 회전축부(120)의 둘레를 따라 180°간격으로 2개의 상기 스크레퍼(170)를 1쌍으로 배치하되, 이웃하는 1쌍의 블레이드(140)와 1쌍의 스크레퍼(170)를 상기 회전축부(120)의 둘레를 따라 90°의 위상차를 갖도록 서로 교차시켜, 상기 회전축부(120)의 일측 또는 타측에서 볼 때, 상기 블레이드(140)와 상기 스크레퍼(170)가, 상기 회전축부(120)의 둘레를 따라 90°간격으로 서로 번갈아 가며 나타나도록 배치할 수도 있다.
이와 같이, 상기 교반영역(A) 내의 상기 회전축부(120)에 복수의 상기 블레이드(140)와 상기 스크레퍼(170)를 마련함으로써, 상기 교반영역(A)으로 공급된 분체원료와 점결용수를 상기 블레이드(140)에 의해 고르게 반죽하여 상기 성형영역(B)으로 이동시키는 한편, 상기 교반영역(A) 내 본체부(110)의 내면에 눌러 붙은 원료는 상기 스크레퍼(170)로 긁어 내어져 상기 블레이드(140)에 의해 교반을 거듭하면서 상기 성형영역(B)으로 이동하게 된다.
다음으로, 상기 성형영역(B)은 상기 교반영역(A)에서 이동되어 온 반죽된 원료를 일정한 크기의 성형체 씨드(seed)로 성형하는 영역으로, 상기 회전축부(120) 중 상기 성형영역(B)에 대응하는 부분에는 복수의 핀부(150)가 일정한 간격으로 마련된다.
상기 핀부(150)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 헤드(153)가 중간부보다 두툼한 핀(152)을 포함하며, 상기 핀(152)의 하단은 상기 회전축부(120)에 마련된 홀더(151)에 삽입되어 탈부착이 가능하게 마련된다.
또한, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 성형영역(B)에는, 2개의 상기 핀부(150)가 상기 회전축부(120)의 둘레를 따라 서로 반대위치(180°회전한 위치)에 하나의 세트로 마련되고, 복수의 세트가 상기 회전축부(120)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 배치하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나의 핀부(150)를 하나의 세트로 구성할 수도 있고, 4개의 핀부(150)를 회전축부(120)의 둘레를 따라 90°간격으로 배치하여 하나의 세트로 마련할 수도 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 상기 교반영역(A)에서 상기 성형영역(B)으로 이동되어 온 반죽된 원료는, 상기 성형영역(B)에서 복수의 상기 핀부(150)에 의하여 작은 입자로 쪼개지고, 또 쪼개진 입자와 입자가 서로 접촉하여 결합하는 과정을 반복하면서 일정한 크기의 성형체 씨드로 성형되게 된다.
이때, 상기 성형영역(B)에서 성형된 성형체 씨드의 크기는, 반죽된 원료의 수분함량, 상기 핀부(150)의 수와 길이방향에서의 간격, 회전축부(120)의 회전 속도 등에 의해 결정된다.
즉, 원료의 수분함량이 높을수록 입자와 입자와 결합력이 높아져 크기가 커지며, 상기 핀부(150)의 수가 적고 길이방향에서의 간격이 넓을수록, 또한 회전축부(120)의 회전 속도가 느릴수록 성형체의 씨드가 커지게 된다.
이와 같이 상기 성형영역(B)에서 성형된 성형체 씨드는, 일정한 크기로 성형이 되기는 하지만 치밀하고 단단한 구성을 갖는 것은 아니다.
따라서, 상기 성형체 씨드는 상기 배출부(160)를 거쳐 상기 성형체 육성부(200)로 공급되어 성형체로 육성된다. 여기서 "육성된다"는 의미는, 상기 성형체 씨드와 성형체 씨드가 결합되어 크기가 커지면서 단단한 성형체로 성형된다는 의미는 물론, 상기 성형체 씨드의 크기가 그대로 유지된 상태에서 단단한 성형체로 성형된다.
상기 성형체 육성부(200)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 원형의 측벽 및 저면으로 이루어진 디스크(210)와, 상기 디스크를 지지하는 프레임(220)과, 상기 디스크(210)를 일정한 방향으로 회전시키는 회전축(230)과, 상기 회전축(230)의 하단에 마련되어 상기 디스크(210)의 경사각도를 조절하는 경사조절부(240)와, 상기 프레임(220)의 상단에서 상기 디스크(210)의 상면을 가로지르는 가로대(250)와, 상기 가로대(250)에 마련된 적어도 하나 이상의 회전 칼부(260)를 포함한다.
먼저, 상기 디스크(210)는, 경사진 상태로 회전에 의하여 성형체 씨드(원료)를 성형체로 육성(성형)하기 위한 것으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 원형의 측벽과 측벽으로부터 연장하여 하면을 밀폐하는 저면으로 이루어지고 상면이 개구된 원형의 냄비 형상으로, 상기 저면에는 상기 성형체 씨드의 원료와 동일한 성분으로 이루어진 바닥부(211)가 마련되는데, 이때 상기 바닥부(211)의 상면은 성형체 씨드가 성형체로 육성되는 과정에서 구르게 되는 바닥면으로 기능하게 된다.
즉, 상기 바닥부(211)는, 상기 디스크(210)의 저면에 상기 디스크(210)에 의해 성형체로 성형되는 상기 성형체 씨드의 원료와 동일한 성분의 분체로 된 재료와 점결용수를 도포하여 형성된다.
다만, 이 경우, 상기 성형체 씨드의 원료와 동일한 성분의 분체로 된 재료와 점결용수만을 도포하여 상기 바닥부(211)를 형성하는 경우, 상기 성형체 씨드를 성형체로 육성하기 위하여 상기 디스크(210)를 기울여 회전시킬 때, 상기 디스크(210)의 회전에 의하여 상기 바닥부(211)의 재료에 작용하는 힘이 상기 바닥부(211)의 재료들 간의 결합력보다 큰 경우, 상기 바닥부(211)를 형성하는 재료들이 떨어져 튀어나올 우려가 있다.
따라서, 본 발명의 성형체 육성부(200)에 있어서는, 상기 디스크(210)의 저면에 판상의 헤드를 갖는 못 형상의 스터드(212) 복수 개를 비교적 조밀하게 마련하고 있고, 상기 바닥부(211)는, 복수의 상기 스터드(212)가 비교적 조밀하게 마련되어 있는 상기 디스크(210)의 저면에 상기 성형체 씨드의 원료와 동일한 성분의 분체로 된 재료와 점결용수를 도포하여 형성하고 있다.
즉, 본 발명에서는 복수의 상기 스터드(212)들이 상기 바닥부(211)를 형성하는 재료들 사이에 위치하여, 상기 바닥부(211)의 재료들을 부착시켜 잡아주기 때문에, 상기 디스크(210)가 기울어진 상태에서 회전하는 경우에도 상기 바닥부(211)의 재료들이 상기 디스크(210)로부터 분리되지 않고 안정적으로 상기 바닥부(211)를 유지할 수 있게 된다.
또한, 상기 바닥부(211)의 상면, 즉 바닥면은 상기 성형체 씨드가 성형체로 육성되는 과정에서 상기 성형체 원료가 구르는 면으로 기능하는 것이기 때문에, 상기 바닥부(211)를 형성하는 재료가 상기 스터드(212)의 상단까지 덮도록 도포할 필요가 있으며, 또한 상기 바닥부(211)의 상면, 즉 바닥면은 수평면을 유지할 필요가 있다.
또한, 상기 바닥부(211)는 상기 저면에 도포된 재료들이 서로 결합하여 형성되고, 재료들 간의 결합은 재료에 포함된 수분에 의하여 이루어진다는 점에서, 상기 바닥부(211)를 이루는 재료들은 적정한 비율의 수분을 포함할 필요가 있다.
다만, 이 경우 상기 바닥부(211) 상을 구르면서 성형체로 육성되는 상기 성형체 씨드가 함유하는 수분의 비율, 및 상기 성형체 씨드가 성형체로 육성되는 과정에서 상기 성형체 씨드가 상기 바닥부(211) 위를 구르면서 상기 성형체 씨드와 상기 바닥부(211)를 이루는 재료와의 사이에 수분교환이 이루어진다는 점이 고려되어야 한다.
따라서, 성형체로 육성되는 상기 성형체 씨드가 함유하는 수분의 비율이 상기 바닥부(211)를 이루는 재료가 적절한 결합력을 유지하기 위한 수분의 비율보다 적은 경우, 상기 바닥부(211)를 이루는 재료는 상기 바닥부(211)를 이루는 재료가 적절한 결합력을 유지하기 위해 필요한 수분의 비율보다 높은 비율로 수분을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 성형체로 육성되는 상기 성형체 씨드가 함유하는 수분의 비율이 상기 바닥부(211)를 이루는 재료가 적절한 결합력을 유지하기 위한 수분의 비율과 같거나 높은 경우에는, 상기 바닥부(211)를 이루는 재료는 성형체로 육성되는 상기 성형체 씨드가 함유하는 수분의 비율과 같은 비율로 수분을 포함하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 바닥부(211)를 이루는 재료는, 상기 바닥부(211)에서 성형체로 육성되는 상기 성형체 씨드가 함유하는 수분의 비율과 같거나 높은 비율로 수분을 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 도 8에서와 같이, 상기 디스크(310)의 저면이 평면을 이루는 경우, 상기 바닥부(211) 전체가 동일한 두께로 형성되게 된다.
그러나, 이 경우 상기 성형체 씨드를 성형체로 육성하기 위하여 상기 디스크(210)가 경사진 상태로 회전할 때, 상기 디스크(210)의 측벽과 접하는 상기 바닥부(211)의 테두리 부분에 원심력이 크게 작용하기 때문에, 상기 바닥부(211)의 테두리 부분에서 재료가 탈락되는 경우가 발생할 수 있다.
물론, 상기 바닥부(211)의 테두리 부분의 탈락은 성형체를 성형하기 위한 상기 디스크(210)의 회전 초기에 발생하는 문제로서, 어느 정도 시간이 경과된 후에는 오히려 성형체로 성형하기 위한 원료가 상기 바닥부(211)가 눌러 붙게 되고, 눌러 붙은 원료를 제거하기 위한 평탄화 작업이 반복되기 때문에 상기 바닥부(211)의 테두리 부분에서의 탈락이 크게 문제되지 않는다.
그러나, 성형체로 성형하기 위한 원료(성형체 씨드)가 충분히 공급되지 않은 상기 디스크(210)의 회전 초기에, 상기 바닥부(311)의 테두리 부분에서 재료들이 탈락되는 경우, 탈락된 부분에 대한 즉시 수선이 어렵기 때문에 후속하는 작업의 진행이 곤란하게 되는 문제가 발생하게 된다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에서는, 도 9에서와 같이, 상기 디스크(210)의 저면을 오목하게 형성하고 오목한 부분에만 상기 성형체의 씨드와 동일한 성분으로 이루어진 재료를 채워 상기 바닥부(211)를 형성하고 있다.
이때, 상기 바닥부(211)의 상면(바닥면)을 상기 디스크(210)의 측벽의 하단과 일치시키고 있기 때문에, 이 경우 상기 저면에 마련된 복수의 스터드(212)의 상면은 당연히 상기 디스크(210)의 측벽의 하단보다 낮게 위치하게 된다.
이와 같이, 상기 디스크(210) 저면의 오목한 부분에만 상기 성형체의 씨드와 동일한 성분으로 이루어진 재료를 채워 상기 바닥부(211)를 형성함으로써, 상기 바닥부(211) 중 원심력이 작게 작용하는 중심부 쪽은 두껍게 형성되는 반면, 원심력이 크게 작용하는 테두리 부분의 두께를 얇게 형성된다.
즉, 원심력의 영향을 크게 받는 상기 바닥부(211)의 테두리 부분에 적은 양의 재료로 도포되어 있기 때문에, 상기 디스크(210)의 회전시 상기 바닥부(211)의 테두리 부분에 실제 작용하는 원심력의 크기를 저감시킴으로써, 상기 테두리 부분에서 재료의 탈락이 일어날 확률을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 설령 상기 테두리 부분에서의 탈락이 일어나더라도 적은 성형체의 원료로도 탈락된 부분의 수선이 가능하게 되는 이점이 있다.
상기한 바와 같이, 성형체 씨드가 상기 바닥부(211)의 상면, 즉 바닥면 위를 구르면서, 성형체로 육성된다.
따라서, 성형체 씨드를 규격 및 품질이 고른 성형체로 육성하기 위해서는 상기 바닥부(211)의 상면(바닥면)을 수평면으로 유지할 필요가 있다.
즉, 아직 단단하게 육성되지 않은 성형체 씨드가 상기 바닥면 위를 구르면서 성형체로 육성되는 과정에서, 투입된 성형체 씨드의 일부가 상기 바닥부(211)에 눌러붙거나, 상기 바닥부(311)에 눌러붙은 성형체 씨드가 떨어져 나가는 과정에서 상기 바닥부(211)를 이루는 재료의 일부가 탈락하는 문제가 발생할 수 있는데, 이때, 상기 바닥면을 수평면으로 유지하기 위해, 상기 바닥면에 눌러 붙은 성형체 씨드(원료)는 제거하고, 탈락된 부분은 채워주기 위한 평탄화 작업이 필요하다.
따라서, 본 발명에서는, 상기 바닥부(211)의 상면은 수평면을 유지하기 위하여, 상기 프레임(220)의 상단에서 상기 디스크(210)의 상면을 가로지르는 가로대(250)에 마련된 두 개의 회전 칼부(260)를 포함하고 있다.
상기 회전 칼부(260)는, 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 모터(263)와, 상기 모터(263)에 의해 회전하는 축(262)과, 상기 축(262)의 하단에 마련된 회전 날(261)을 포함하고 있다.
또한, 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 디스크(210)가 시계방향으로 회전하는 경우, 상기 디스크(210) 좌측 상방으로 성형체 씨드(원료)가 투입되기 때문에, 상기 회전 칼부(260)의 회전 날(261)은 상기 디스크(210)의 우측 상방에 위치하도록 마련되는 것이 바람직하다.
상기 회전 칼부(260)의 회전 날(261)은, 그 하면이 상기 바닥부(211)의 상면(바닥면)에 밀착된 상태에서 회전하면서, 성형체의 씨드가 부착되어 튀어 나온 부분은 깍아주고, 상기 바닥부(211)를 형성하는 재료가 탈락된 부분은 메워주기 때문에, 상기 바닥부(211)의 상면(바닥면)을 수평으로 유지할 수 있게 된다.
또한, 상기 회전 칼부(260)의 회전 날(261)의 길이는, 상기 바닥부(211)의 테두리부터 중심까지(반경)을 커버할 수 있도록 마련되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에서와 같이, 상기 회전 칼부(260)를 2개 사용하는 경우, 상기 회전 칼부(260)의 회전 날(261)의 길이를 상기 바닥부(211) 반경의 1/2 정도의 길이로 할 수 있다. 다만, 이 경우 상기 회전 칼부(260)의 회전 날(261)이 상기 디스크(210)의 측벽과 약간의 간극이 필요하고, 이웃하는 회전 칼부(260)의 회전 날(261)과 회전 날(261)의 사이에도 약간의 간극이 필요하다는 점에서 회전 날(261)의 길이를 상기 바닥부(211) 반경의 1/2보다 상기 간극만큼 작게 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 상기 가로대(250)에 두 개의 회전 칼부(260)를 고정하고 있는 것으로 도시하고 있으나, 상기 가로대(250)에 이동 레일(미도시)를 마련하여 하나 또는 두 개의 회전 칼부(260)가 상기 이동 레일를 따라 이동하며 상기 바닥부(211)를 평탄화시키는 것으로 할 수도 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 상기 디스크(210)가 회전하면서 상기 바닥부(211)가 상기 회전 칼부(260)가 마련된 위치를 지날 때마다 상기 회전 칼부(260)의 회전 날(261)에 의해 평탄화 작업이 작업이 이루어져 상기 바닥부(211)의 바닥면은 수평면을 유지할 수 있게 된다.
다음은 본 발명의 상기 성형체 육성부(200)에 의해, 성형체 씨드를 성형체로 육성하는 과정에 대해 설명한다.
먼저, 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 디스크(210)가 시계방향으로 회전하는 경우, 상기 디스크(210) 좌측 상방으로 성형체 씨드(원료)가 투입된다.
상기 디스크(210)에 투입된 성형체 씨드는, 회전하는 상기 디스크(210)의 바닥부(211)의 바닥면 위를 구르게 되는데, 이 구르는 과정을 통해 성형체 씨드에서 성형체로 육성된다.
이때, 성형체 씨드의 수분비율이 높은 경우 상기 바닥부(211)의 바닥면 위를 구르면서 부딪히거나 접촉하는 과정에서 성형체 씨드가 포함하는 수분에 의해 다른 성형체 씨드와 결합하여 성형체의 크기가 커지면서 강도가 향상되며, 성형체 씨드의 수분비율이 낮은 경우에는 결합력이 낮아 성형체의 크기가 커지지는 않지만, 상기 바닥부(211)의 바닥면 위를 구르면서 강도가 향상되게 된다.
또한, 본 발명에서와 같이, 경사진 상태에서 회전하는 상기 디스크(210)에 의한 성형체의 육성은, 상기 디스크(210)의 바닥부(211)에서 성형체 씨드의 거동에 의한 점적율(占積率, 이용할 수 있는 공간에 대해 실제 쓰이고 있는 부분의 비율)에 관계된다.
즉, 투입된 성형체 씨드를 사용자가 원하는 크기 및 강도의 좋은 품질로 육성하기 위해서는, 경사진 상태에서 회전하는 상기 디스크(210)의 바닥부(211)에서의 성형체 씨드가 거동하는 범위가 넓을수록 바람직하다.
이때, 상기 바닥부(211)에서 성형체 씨드의 거동에는, 도 11에서와 같이, 성형체 씨드와 바닥부(211)사이의 마찰력이 중요한 요소로 작용한다.
도 11에서 "A"는 종래의 바닥부가 금속판으로 이루어진 디스크에서 성형체 씨드의 거동을 나타낸 것이고, "B"는 본 발명에서 바닥부를 성형체 씨드와 동일한 원료로 형성한 디스크에서 성형체 씨드의 거동을 나타낸 것이다.
즉, 위의 "A"에서 보는 바와 같이, 바닥부가 금속판으로 이루어진 디스크의 경우, 경사진 디스크의 아래쪽 모서리에 위치한 성형체 씨드는, 디스크가 회전할 때 원심력에 의해 디스크의 모서리에 붙은 채로 디스크가 회전을 따라 상측으로 이동한다.
이때, 상기 디스크를 따라 상측으로 이동한 성형체 씨드와 금속판으로 이루어진 바닥부의 사이의 마찰력(최대 정지마찰력)이 작기 때문에 낮은 높이에서 성형체 씨드가 상기 디스크의 모서리로부터 빨리 분리될 뿐만 아니라, 상기 디스크의 바닥부를 타고 낙하할 때도 성형체 씨드와 금속판으로 이루어진 바닥부의 사이의 마찰력(운동마찰력)이 작아 빠른 속도로 낙하되기 때문에, 상기 디스크의 바닥부에서의 성형체 씨드의 거동범위가 좁아 덜 구르게 되고, 따라서 성형체 씨드를 단단한 성형체로 육성하는 것이 어렵게 된다.
나아가, 종래의 바닥부가 금속판으로 이루어진 디스크의 경우, 성형체 씨드가 좁은 거동범위 내에서 반복적인 거동으로 성형체로 육성되기 때문에, 성형체 씨드의 거동 횟수를 늘려야 하고, 이러한 좁은 공간에서의 반복되는 성형체 씨드의 거동에 의하여 바닥부를 이루는 금속판이 일그러지거나 파이게 되는데, 이는 성형체 불량의 원인으로 작용하며, 나아가 디스크의 내구성에도 문제가 된다.
반면에, 본 발명에서와 같이, 바닥부(211)를 성형체 씨드와 동일한 원료로 형성한 "B"의 경우, "A"와 마찬가지로, 경사진 디스크의 아래쪽 모서리에 위치한 성형체 씨드가 디스크가 회전할 때 원심력에 의해 디스크의 모서리에 붙은 채로 디스크가 회전을 따라 상측으로 이동하는데, 이때 성형체 씨드와 바닥부(211)의 사이의 마찰력(최대 정지마찰력)이 "A"의 경우보다 크기 때문에, 더 높은 위치까지 성형체 씨드가 끌려 올라가게 된다.
또한, 일정 높이에서 성형체 씨드가 상기 디스크(210)의 모서리로부터 분리되어 상기 디스크(210)의 바닥부(211)를 타고 낙하할 때도 성형체 씨드와 바닥부(211)의 사이의 마찰력(운동마찰력)이 크기 때문에 위의 "A"의 경우보다 느린 속도로 낙하되며, 또한 성형체 씨드가 느린 속도로 낙하하는 동안 작용하는 원심력에 의해 "A"의 경우보다 더 넓은 범위로 거동하게 되어, 더 많이 구르면서 단단한 성형체로 성형된다.
이와 같이, 본 발명에 있어서는 상기 디스크(210)의 바닥부(211)가 성형체의 씨드와 같은 원료로 이루어지기 때문에, 종래의 바닥부가 금속판으로 이루어진 디스크보다, 성형체 씨드와 바닥부(211) 간의 마찰력이 크기 때문에 바닥부 내에서의 점적율이 커지게 된다,
또한, 본 발명의 바닥부(211)는 상기 디스크(210)의 저면에 성형체 씨드의 원료와 동일한 성분의 분체와 점결용수를 도포하여 형성되기 때문에, 상기 바닥부(211)에서 성형체 씨드가 성형체로 육성하는 과정에서 성형체 씨드와 바닥부(211) 사이에서 재료의 교환이 일어나더라도, 성형체의 성분에 변화가 일어나지 않게 된다. 즉, 균일한 품질의 성형체 생산이 가능하게 된다.
또한, 상기 디스크(210)의 저면에 성형체 씨드의 원료와 동일한 성분의 분체와 점결용수를 도포하여 상기 바닥부(211)를 형성하기 때문에, 상기 바닥부(211)에 의해 상기 디스크(210)의 저면이 보호될 수 있다. 즉, 성형체 씨드의 육성과정에서 성형체 씨드의 거동에 의한 상기 디스크(210) 저면의 손상을 방지할 수 있게 된다.
100 씨드 성형부 110 본체부
120 회전축부 130 모터부
140 블레이드 150 핀부
160 배출부 170 스크레퍼
200 성형체 육성부 210 디스크
220 프레임 230 회전축
240 경사조절부 250 가로대
260 회전 칼부

Claims (7)

  1. 미분쇄된 혼합분체를 이용하여 성형체의 씨드로 성형하기 위한 씨드 성형부와, 상기 씨드 성형부로부터 성형된 씨드를 성형체로 육성하기 위한 성형체 육성부를 포함하는 인공경량골재용 성형장치로서,
    상기 씨드 성형부는,
    원형 단면이 수평방향으로 연장된 원통형의 본체부와, 상기 본체부 내부의 중심을 가로질러 마련되고 일정 방향으로 회전가능한 회전축부를 포함하되,
    상기 본체부 내부는 일측으로부터 타측으로 교반영역과 성형영역로 나누어지고,
    상기 교반영역이 형성된 부분의 상기 본체부 상면에 관통구로 형성된 분체원료 투입구 및 점결용수 투입노즐이 형성되며,
    상기 회전축부 중 상기 교반영역에 대응하는 부분에, 상기 분체원료와 점결용수를 혼합 및 반죽하기 위한 복수의 블레이드가 상기 회전축부를 따라 일정한 간격으로 떨어져 마련되며,
    상기 회전축부 중 상기 성형영역에 대응하는 부분에, 상기 교반영역에서 이동해 온 상기 분체원료와 점결용수의 반죽을 잘게 쪼개고, 쪼개진 상태의 입자를 접촉시켜 결합시키는 과정을 반복시켜 성형체 씨드로 성형하기 위한 복수의 핀부가 상기 회전축부를 따라 일정한 간격으로 떨어져 마련된 것을 특징으로 하는 인공경량골재용 성형장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 블레이드는, 샤프트와, 상기 샤프트의 일단에 마련된 날개를 포함하고, 상기 샤프트의 타단이 상기 회전축부에 마련된 홀더에 삽입되어 탈부착이 가능하게 마련되되,
    상기 블레이드는, 상기 날개가, 상기 회전축부의 상기 성형영역을 향하는 길이방향에 대해 일정각도(θ) 기울어지도록 상기 회전축부에 마련되는 것을 특징으로 하는 인공경량골재용 성형장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 블레이드는, 상기 날개의 하단 아래쪽에 상기 날개에 작용하는 압력을 흡수하기 위한 압력흡수부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공경량골재용 성형장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 회전축부 중 상기 교반영역에 대응하는 부분에, 상기 본체부의 내면에 눌러 붙은 반죽된 원료를 긁어 낼 수 있는 복수의 스크레퍼를 더 마련되며,
    상기 복수의 블레이드와 복수의 스크레퍼가 상기 회전축부의 길이를 따라 하나씩 교대로 일정 간격으로 떨어져 배치되되, 서로 이웃하는 상기 블레이드와 스크레퍼는 상기 회전축부의 둘레를 따라 서로 반대위치에 마련되는 것을 특징으로 하는 인공경량골재용 성형장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스크레퍼는, 샤프트와, 상기 샤프트의 일단에 마련된 날부를 포함하되, 상기 날부의 상단부는 포크형상인 것을 특징으로 하는 인공경량골재용 성형장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스크레퍼는, 상기 날부가 상기 회전축부의 상기 성형영역의 반대를 향하는 길이방향에 대해 일정각도(θ1) 기울어지도록 상기 회전축부에 마련되는 것을 특징으로 하는 인공경량골재용 성형장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 성형체 육성부는,
    원형의 측벽 및 저면으로 이루어고, 회전에 의하여 원료를 성형체로 성형하는 디스크와,
    상기 디스크를 일정한 방향으로 회전시키는 회전축을 포함하되,
    상기 디스크의 저면에, 상기 성형체로 성형되기 위해 공급되는 원료와 동일한 성분의 분체 재료와 점결용수를 도포하여 바닥부가 형성된 것을 특징으로 하는 인공경량골재용 성형장치.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07237213A (ja) * 1994-02-28 1995-09-12 Fudo Constr Co Ltd 土木工事用軽量土の製造方法と製造装置
JP2000015621A (ja) * 1998-07-01 2000-01-18 Kitagawa Iron Works Co Ltd コンクリート類の連続混合方法及び装置
JP2002153744A (ja) * 2000-11-15 2002-05-28 Taiheiyo Kiko Kk 混合・造粒装置
KR100530105B1 (ko) 2004-02-12 2005-11-22 경기대학교 산학협력단 인공 세골재의 성형 장치 및 방법
KR100530089B1 (ko) 2002-06-01 2005-11-22 경기대학교 산학협력단 인공 골재의 성형 장치
KR20150115255A (ko) * 2014-04-03 2015-10-14 주식회사 애니텍 경화체 제조를 위한 제조장치
KR200486226Y1 (ko) * 2017-09-06 2018-04-18 한국발전기술주식회사 인공경량골재 제조용 성형 시스템

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07237213A (ja) * 1994-02-28 1995-09-12 Fudo Constr Co Ltd 土木工事用軽量土の製造方法と製造装置
JP2000015621A (ja) * 1998-07-01 2000-01-18 Kitagawa Iron Works Co Ltd コンクリート類の連続混合方法及び装置
JP2002153744A (ja) * 2000-11-15 2002-05-28 Taiheiyo Kiko Kk 混合・造粒装置
KR100530089B1 (ko) 2002-06-01 2005-11-22 경기대학교 산학협력단 인공 골재의 성형 장치
KR100530105B1 (ko) 2004-02-12 2005-11-22 경기대학교 산학협력단 인공 세골재의 성형 장치 및 방법
KR20150115255A (ko) * 2014-04-03 2015-10-14 주식회사 애니텍 경화체 제조를 위한 제조장치
KR200486226Y1 (ko) * 2017-09-06 2018-04-18 한국발전기술주식회사 인공경량골재 제조용 성형 시스템

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