KR20200042833A - 교반 효과를 증대시킬 수 있는 교반밀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교빈밀에 관한 것으로서, 교반용기의 내부측 제1스크린 및 제2스크린을 통해 보다 원료를 세분하여 미립화 혼합시키고, 교반용기의 외측과 원료용기 사이에서의 보조교반축의 제1보조교반날개, 원료용기 바닥측에 구비된 제2보조교반날개의 회전으로 원활하게 원료를 분산 교반함으로써, 효율적인 교반효과를 얻을 수 있다.

Description

교반 효과를 증대시킬 수 있는 교반밀{Agitator mill}

본 발명은 액상의 원료를 교반하거나 입자를 미립화시키는 교반밀에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원료용기에 채워져 교반용기 내부로 유입된 원료를 1,2차로 나누어 미세하게 미립화 시킴은 물론, 교반용기를 거쳐 원료용기 내부로 배출되어 나오는 원료를 효율적으로 교반하여 짧은 시간 내에 교반 효과를 증대시킬 수 있는 교반밀에 관한 것이다.

일반적인 교반밀은 페인트나 안료, 화장품과 같은 액상의 원료를 교반하거나 미세한 입자를 가진 원료로 미립화시키는 장치이다.

대개 용기 내에 충전된 원료를 로터와 분산비드에 의해 교반 및 미립화시키게 되는데, 이와 같은 종래의 교반밀의 일 예로써 대한민국 등록실용신안 제20-0425225호(명칭: 바스켓 밀, 이하 '특허문헌'이라 함)가 개시되어 있다.

상기 특허문헌의 교반밀은 첨부된 도 1에 도시된 바와 같이, 받침대(11) 상에 원료가 충전되는 원료용기(12)가 구비되고, 이 원료용기(12) 내부에는 원료가 유출입 가능하도록 교반용기(13)가 마련되는데, 상기 교반용기(13) 내에는 유입된 원료를 교반시키기 위한 다수의 분산비드(14)와 회전축(15)에 의해 회전 가능하도록 결합된 로터(16)가 구비되어 있으며, 또한 상기 교반용기(13)의 저면에는 대략 중앙부에서 상측으로 함몰된 원통홈 형상의 오목부(17)가 형성되고, 이 오목부(17)의 둘레면에는 원료를 배출할 수 있는 스크린(18)이 설치되어 있다.

상기 교반용기(13)는 원료용기(12)의 상부에 구비되는 별도의 프레임(20)에 결합되는 서스펜더(19)에 의해 매달린 상태로 구비되되, 상부에는 원료용기 내에 채워진 원료가 유입되고, 상기 회전축이 관통되는 원료유입구(13a)을 갖는 커버(13-1)가 결합된다.

상기 회전축(15)은 상기 프레임(20)에 설치된 구동모터(21)에 결합되어 하향 연장되도록 구비되어 있으며, 상기 원료용기(12) 또는 프레임(20) 중에서 어느 하나가 승강 가능하게 구비되어 상기 원료용기(12) 내부로 상기 교반용기(13)가 삽입된 상태에서 원료의 교반이 이루어지도록 되어 있다.

또한, 상기 회전축의 하부는 교반용기(13)의 하부를 관통하는 구조로 관통된 회전축 상에는 제1보조임펠러(15-1)가 상기 오목부(17)에 배치되고, 교반용기(13)의 하부측에 제2보조임펠러(15-2)가 구비되어 회전축을 통한 이들의 회전으로서 원료용기(12)의 내부로 배출된 원료의 혼합이 이루어지도록 구성되어 있다.

하지만, 상기 원료용기에서 교반용기로 유입된 원료의 혼합 과정을 거쳐 상기 스크린(18)을 통해 원료용기 내부로 배출됨에 있어 교반용기의 내측 둘레부에 스크린(18)이 구비되는 것은 원심력에 의해 교반용기(13)의 외주면 측으로 쏠리는 분산비드(14)에 의해 스크린(18)의 손상을 최소화하여 수명을 연장하는 목적을 달성할 수 있는 있으나, 상기 스크린(18)이 교반용기(13)의 내측 둘레에 위치됨에 따라 스크린(18)의 눈막힘이 빈번히 발생하기 때문에 상기 교반용기(13) 내부에서 원료가 외부로 역류되는 문제점이 발생되고, 교반효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 원료용기에 채워져 교반용기 내부로 유입된 원료를 1,2차로 나누어 미세하게 미립화 시킴은 물론, 교반용기를 거쳐 원료용기 내부로 배출되어 나오는 원료를 효율적으로 교반하여 짧은 시간 내에 교반 효과를 증대시킬 수 있는 교반밀을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 상부프레임에 마련된 구동모터의 회전축과 연결되며, 상기 회전축에는 하나 이상의 교반날개를 갖는 교반축이 연결 설치되며, 상기 교반축은 상부프레임의 하부에 원료가 유입되는 유입구를 갖는 커버가 상부에 탈착되게 구비된 교반용기에 관통 설치되어 한 종류 이상의 액상 원료를 원료용기 내에서 교반용기를 통해 교반날개의 회전으로 혼합하도록 된 교반밀에 있어서,

상기 교반용기는, 내측에 중앙부가 하향지게 경사진 깔대기 형상으로 유입구를 통해 유입된 액상의 원료를 1차적으로 걸러내는 제1스크린이 구비되고, 그 외측 둘레부에는 상기 제1스크린을 수용하는 원통형으로 제1스크린에서 통과된 원료를 2차적으로 걸러내도록 제1스크린보다 세밀한 배출공이 형성되어 원료의 교반 배출을 미립화하기 위한 제2스크린이 구비되며, 내측 바닥 중앙에는 저부에 받침홈이 형성된 축수부가 마련되는 구조로 이루어지고;

상기 교반축은, 교반용기의 축수부에 하단부가 안내되어 회전 가능하게 지지되고, 상기 제1스크린의 하부로 원료를 교반 유도하는 날개각도를 갖는 하나 이상의 제1교반날개가 설치되고, 제1스크린의 하부에 위치되는 교반축 상에는 제1스크린을 통과한 원료를 교반하여 제2스크린으로 배출하는 하나 이상의 제2교반날개가 구비되며, 상단에 결합축부이 구비되고;

상기 교반축의 결합축부에 하단부가 연결되고, 상단부는 상기 구동모터의 회전축과 연결 결합되며, 길이방향에 태양기어가 마련되어 교반축에 회전동력을 전달하는 구동축이 마련되고;

상기 구동축의 태양기어에는 다수개의 아이들기어 및 아이들기어들이 치합되는 링기어부가 내륜에 형성되고, 하부에는 축연결부가 다수개 마련된 회전체와 연결 설치되며;

상기 회전체의 축연결부에는 길이방향에 제1보조교반날개가 다수개 구비된 보조교반축이 선택적으로 탈착되게 결합되며;

상기 태양기어의 하부측 구동축에 베어링과 함께 설치되며, 상면에는 아이들기어를 각각 축 지지하고, 하부에는 교반용기의 커버 상단부와 연결 지지되는 서스펜더가 다수개 마련된 축지지체가 구비되고;

상기 태양기어의 상부측에 구동축을 수용하는 원통형체로 상부에는 상부프레임에 고정 설치되는 플랜지부가 형성되고, 하부측에는 상기 아이들기어의 축부가 결합되어 각각 회전 가능하도록 베어링이 삽입된 축지지부가 다수개 구비된 연결대를 포함하며;

상기 원료용기의 내측 바닥에는 보조교반축의 하부측에 간섭되어 회전되는 제2보조교반날개가 회전 가능하게 구비되어 원료의 혼합교반이 이루어지게 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 교반 효과를 증대시킬 수 있는 교반밀은, 교반용기의 내부측 제1스크린 및 제2스크린을 통해 보다 원료를 세분하고, 교반용기의 외측과 원료용기 사이에서의 보조교반축의 제1보조교반날개, 원료용기 바닥측에 구비된 제2보조교반날개의 회전으로 원활하게 원료를 분산 교반함으로써, 효율적인 교반효과가 제공된다.

도 1은 종래기술의 교반밀의 일 예를 절개하여 도시한 구성도,
도 2는 본 발명인 교반 효과를 증대시킬 수 있는 교반밀을 절개하여 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 교반 효과를 증대시킬 수 있는 교반밀의 주요부분을 분리하여 도시한 단면도,
도 4는 도 2의 A-A선 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 교반 효과를 증대시킬 수 있는 교반밀의 내부용기에 교반축의 설치상태를 예시한 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 원료의 교반 상태를 보여주는 도 2의 확대도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 교반 효과를 증대시킬 수 있는 교반밀은, 첨부된 도 2 내지 도 6에서 도시한 바와 같다.

상부프레임(1)에 마련된 구동모터(2)의 회전축(2a)과 연결 설치되어 상부프레임의 하부에 위치한 원료용기(101) 내에 수용된 한 종류 이상의 액상 원료를 혼합하는 공지의 교반밀에 있어서,

상기 교반밀의 구성은, 첨부된 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이 교반용기, 교반축, 구동축, 회전체, 보조교반축, 축지지체, 연결대로 나뉘어 구성된다.

상기 교반용기(110)는 원통형으로 개구된 상부에 원료가 유입되는 유입구(111a)를 갖는 커버(111)가 탈착되게 구비되고, 그 내측에는 중앙부가 하향지게 경사진 깔대기 형상으로 유입구를 통해 유입된 액상의 원료를 1차적으로 걸러내는 제1스크린(112)이 설치된다.

또한, 외측 둘레부에는 상기 제1스크린(112)을 수용하는 원통형으로 제1스크린에서 통과된 원료를 2차적으로 걸러내는 제2스크린(113)이 구비되며, 내측 바닥 중앙에 축수부(114)가 마련되고, 축수부가 마련된 저부에 받침홈(115)이 마련된다.

상기 제2스크린(113)은 제1스크린(112)보다 세밀하게 배출공이 형성되어 원료의 배출 미립화가 이루어지게 구성된다.

상기 교반축(120)은 구동축으로부터 연장되게 설치되는 것으로, 상기 교반용기(110) 내에 하단부가 안내되어 축수부(114)에 회전 가능하게 지지되고, 그 외측둘레에는 하나 이상의 제1교반날개(121) 및 제2교반날개(122)가 구비된다.

상기 제1교반날개(121)는 교반용기(110) 내에 진입하는 교반축(120)에 대해 상기 제1스크린(112)의 상부에 위치되게 교반축에 설치되고, 상기 제2교반날개(113)는 제1스크린의 하부에 위치된 교반축에 설치된다.

상기 제1교반날개(121)의 하부측 길이 변은 제1스크린(112)의 경사진 각도에 맞게 설치되어 교반용기의 커버(111)측 유입구(111a)를 통해 유입되는 원료를 상기 제1스크린으로 유도하는 날개각도를 갖도록 함이 바람직하다.

상기 교반축(120)의 상단에는 결합축부(123)가 마련되어 상기 구동축과 분리가능하게 연결조합되도록 한다.

한편, 상기 구동축(130)의 하단은 상기 교반축(120)의 결합축부(123)와 결합되고, 반대측은 상기 구동모터(2)의 회전축(2a)과 결합되는 것으로, 그 길이방향에는 태양기어(131)가 마련되어 구동축과 함께 회되어 상기 교반축(120)에 동력을 전달하도록 한 것이다.

상기 회전체(140)는 구동축(130)의 태양기어(131)에 치합되어 회전되는 것으로, 태양기어와 치합되는 다수개의 아이들기어(141) 및 아이들기어에 치합되는 링기어부(142)가 내륜에 형성되고, 하부에는 상기 보조교반축(150)과의 연결을 위한 축연결부(143)가 다수개 마련된다.

즉, 상기 회전체(140)는 구동축의 회전에 대해 아이들기어(141)를 통해 역방향으로 회전되도록 한 것이며, 보조교반축(150)은 상기 회전체(140)의 축연결부(143)에 선택적으로 탈착되게 결합되고, 그 길이방향에 제1보조교반날개(151)가 다수개 구비된다.

한편, 상기 축지지체(160)는 태양기어(131)의 하부측 구동축(130)에 베어링과 함께 설치되며, 그 상면에는 아이들기어(141)를 각각 축부 하단을 지지하고, 하부에는 교반용기(110)의 커버(111) 상단부와 연결 지지되는 서스펜더(161)가 다수개 마련된다.

상기 서스펜더(161)는 교반용기(110)의 커버 상부와 결합되어 교반용기를 지지하도록 한 것이다.

상기 연결대(170)는 태양기어(131)의 상부측에 구동축(130)을 수용하는 원통형체로, 상부에는 상부프레임(1)에 체결부재로 고정 설치되기 위한 플랜지부(171)가 형성되고, 하부측에는 상기 아이들기어(141)의 축부 상단이 안내 지지되어 각각 회전가능하도록 베어링이 삽입된 축지지부(172)가 다수개 구비된다.

한편, 본 발명에 따른 교반 효과를 증대시킬 수 있는 교반밀의 구성에 있어, 상기 원료용기(101)의 내측 바닥에는 제2보조교반날개(102)가 회전 가능하게 구비되고, 상기 제2보조교반날개(102)는 보조교반축(150)의 하부측에 간섭되어 회전되게 구성된다.

도면 중 미설명부호 B는 내부용기 내에서 원료의 혼합효율을 높이기 위한 비드를 나타낸다.

이와 같이 구성된 본 발명인 교반 효과를 증대시킬 수 있는 교반밀을 이용한 원료 교반작용을 기술하면 다음과 같다.

먼저, 원료용기(101)에 안내되는 교반용기(110)는 원료용기의 바닥면 측에 구비된 제2보조교반날개(102)의 축부 상단이 교반용기의 저부측 받침홈(115)에 안내된 상태에서 상기 원료용기(102) 내부에 설정된 만큼 하나 이상의 액상 원료를 채운 상태에서 상부프레임(1)측 구동모터(2)의 회전축 구동으로 원료를 교반시켜 줄 수 있게 된다.

상기 교반용기(110)를 구성하는 커버(111)의 유입구(111a)를 따라 유입된 원료는 구동축(130)과 함께 동일방향으로 회전하는 교반축(120)의 회전으로 제1교반날개(121), 제2교반날개(122)의 회전과 내부에 수용된 다수개의 비드(B)의 간섭작용으로 원료를 분산 혼합한다.

상기와 같이 유입구(111a)를 통해 유입된 원료는 우선적으로 깔대기와 같이 하향 경사진 제1스크린(112)을 통해 보다 작은 입자로 미립화되어 제2교반날개(122)가 위치한 하부로 배출되고, 제2교반날개(122) 회전교섭에 의해 교반용기(110)의 외측 둘레부에 구비된 제2스크린(113)을 통해 원료는 보다 작은 입자로 미립화되어 원료용기(102)의 내부로 배출되어져 원료용기에 담긴 원료와 혼합되어 교반이 이루어진다.

한편, 원료용기(102)에 채워진 원료는 구동축(130)의 회전에 따라 구동축(130) 상의 태양기어(131)와 치합된 아이들기어(141)가 회전하게 되고, 아이들기어(141)들과 치합된 링기어부(142)는 결국, 회전체(140)를 상기 구동축(130)과 반대되는 방향으로 회전하면서 원료를 교반한다.

상기 회전체(140)의 축연결부(143)에 결합된 보조교반축(150)의 회전작용은 교반용기(110)와 원료용기(101) 사이에서 회전되면서, 길이방향에 다수개 마련된 제1보조교반날개(150)가 원료를 휘젓는 형태로 회전하게 되고, 상기 원료용기의 바닥에 설치된 제2보조교반날개(102)를 상기 보조교반축(150)이 간섭되어 회전되게 함으로써, 상기 교반용기(110)의 제2스크린(113)을 통해 보다 미립화되어 배출된 원료는 교반용기(110) 내부로 진입하지 않은 원료와 혼합 교반이 이루어지게 할 수 있다.

즉, 본 발명의 교반 효과를 증대시킬 수 있는 교반밀은 교반용기(110)에서 제1스크린(112), 제2스크린(113)을 원료가 통과하여 1차, 2차 혼합 교반과 배출, 원료용기(101) 내의 원료는 상기 보조교반축(150)의 제1보조교반날개(151), 원료용기(101) 바닥측의 제2보조교반날개(102)의 회전으로 효율적인 교반을 향상시켜 줄 수 있게 된다.

상기와 같은 원료의 교반은 기존 교반밀에 비해 교반 간이 짧기 때문에 제품 생산성에 유리하다.

또한, 상기 원료가 통과되어 미립화하기 위한 제1스크린(112)과 제2스크린(113)의 배치 및 이들을 순차적으로 통과한 원료의 미립화 교반은 원료에 과도한 크기로 응집상태를 잘게 세분시켜 분산시키거나, 크게 응집되어 있는 원료를 상기와 같이 원료용기(101) 측의 제2보조교반날개(102) 및 혹은 회전체(140)에 구비된 보조교반축(150)의 제1보조교반날개(151)에 의해 세분하여 분산시키는 효과를 가지게 한다.

아울러 상기 교반용기(110)의 내부에서 이루어지는 교반 대비, 구동축(130)의 태양기어(131)에 의해 회전하는 회전체(140)측의 보조교반축(150)의 선회되는 회전속도는 보다 원료를 자연스럽게 세분시켜 줌으로써, 교반용기(110) 내에 구비된 제1 및 제2스크린(112,113)에서의 원료 막힘 현상을 줄여줄 수 이상적인 교반 효과를 제공하게 된다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1: 상부프레임 2: 구동모터
2a: 회전축 101: 원료용기
102: 제2보조교반날개 110: 교반용기
111: 커버 111a: 유입구
112: 제1스크린 113: 제2스크린
114: 축수부 115: 받침홈
120: 교반축 121: 제1교반날개
122: 제2교반날개 123: 결합축부
130: 구동축 131: 태양기어
140: 회전체 141: 아이들기어
142: 링기어부 143: 축연결부
150: 보조교반축 151: 제1보조교반날개
160: 축지지체 161: 서스펜더
170: 연결대 171: 플랜지부
172: 축지지부

Claims (1)

1. 상부프레임(1)에 마련된 구동모터(2)의 회전축(2a)과 연결되며, 상기 회전축에는 하나 이상의 교반날개를 갖는 교반축(120)이 연결 설치되며, 상기 교반축(120)은 상부프레임의 하부에 원료가 유입되는 유입구(111a)를 갖는 커버(111)가 상부에 탈착되게 구비된 교반용기(110)에 관통 설치되어 한 종류 이상의 액상 원료를 원료용기 내에서 교반용기(110)를 통해 교반날개의 회전으로 혼합하도록 된 교반밀에 있어서,
   상기 교반용기(110)는, 내측에 중앙부가 하향지게 경사진 깔대기 형상으로 유입구를 통해 유입된 액상의 원료를 1차적으로 걸러내는 제1스크린(112)이 구비되고, 그 외측 둘레부에는 상기 제1스크린을 수용하는 원통형으로 제1스크린에서 통과된 원료를 2차적으로 걸러내도록 제1스크린(112)보다 세밀한 배출공이 형성되어 원료의 교반 배출을 미립화하기 위한 제2스크린(113)이 구비되며, 내측 바닥 중앙에는 저부에 받침홈(115)이 형성된 축수부(114)가 마련되는 구조로 이루어지고;
   상기 교반축(120)은, 교반용기(110)의 축수부(114)에 하단부가 안내되어 회전 가능하게 지지되고, 상기 제1스크린(112)의 하부로 원료를 교반 유도하는 날개각도를 갖는 하나 이상의 제1교반날개(121)가 설치되고, 제1스크린(112)의 하부에 위치되는 교반축 상에는 제1스크린을 통과한 원료를 교반하여 제2스크린(113)으로 배출하는 하나 이상의 제2교반날개(122)가 구비되며, 상단에 결합축부(123)가 구비되고;
   상기 교반축(120)의 결합축부(123)에 하단부가 연결되고, 상단부는 상기 구동모터(2)의 회전축(2a)과 연결 결합되며, 길이방향에 태양기어(131)가 마련되어 교반축(120)에 회전동력을 전달하는 구동축(130)이 마련되고;
   상기 구동축(130)의 태양기어(131)에는 다수개의 아이들기어(141) 및 아이들기어들이 치합되는 링기어부(142)가 내륜에 형성되고, 하부에는 축연결부(143)가 다수개 마련된 회전체(140)와 연결 설치되며;
   상기 회전체(140)의 축연결부(143)에는 길이방향에 제1보조교반날개(151)가 다수개 구비된 보조교반축(150)이 선택적으로 탈착되게 결합되며;
   상기 태양기어(131)의 하부측 구동축(130)에 베어링과 함께 설치되며, 상면에는 아이들기어(141)를 각각 축 지지하고, 하부에는 교반용기(110)의 커버(111) 상단부와 연결 지지되는 서스펜더(161)가 다수개 마련된 축지지체(160)가 구비되고;
   상기 태양기어(131)의 상부측에 구동축(130)을 수용하는 원통형체로 상부에는 상부프레임에 고정 설치되는 플랜지부(171)가 형성되고, 하부측에는 상기 아이들기어(141)의 축부가 결합되어 각각 회전 가능하도록 베어링이 삽입된 축지지부(172)가 다수개 구비된 연결대(170)를 포함하며;
   상기 원료용기(101)의 내측 바닥에는 보조교반축(150)의 하부측에 간섭되어 회전되는 제2보조교반날개(102)가 회전 가능하게 구비되어 원료의 혼합교반이 이루어지게 구성된 것을 특징으로 하되,
   상기 회전체(140)의 축연결부(143)에 결합된 보조교반축(150)의 회전작용은 상기 교반용기(110)와 원료용기(101) 사이에서 회전되면서, 길이방향에 다수개 마련된 제1보조교반날개(150)가 원료를 휘젓는 형태로 회전하게 되고, 상기 원료용기의 바닥에 설치된 제2보조교반날개(102)를 상기 보조교반축(150)이 간섭되어 회전되도록 한 교반 효과를 증대시킬 수 있는 교반밀.

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