KR20200053973A

KR20200053973A - 이송장치

Info

Publication number: KR20200053973A
Application number: KR1020180137534A
Authority: KR
Inventors: 박경만; 이준석; 최윤; 박용준; 김세배
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2018-11-09
Filing date: 2018-11-09
Publication date: 2020-05-19
Also published as: KR102139991B1

Abstract

본 발명의 이송장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 이송물을 이송하는 이송장치로서, 일단으로 이송물이 유입되어 타단으로 이송물이 배출되도록 길이방향으로 내부가 중공된 회전부재; 상기 회전부재의 중공부에 길이방향으로 배치되는 중심축과, 상기 중심축과 상기 회전부재의 내주면 사이에 나선형으로 형성된 이송날개를 갖춘 스크류부재; 및 상기 회전부재의 일측에서 상기 회전부재에 연결되어 상기 회전부재를 회전시키는 구동부재;를 포함하고, 상기 이송날개는 중심축을 기준으로 서로 대칭하는 적어도 한 쌍 이상으로 마련되어 상기 중심축 및 상기 회전부재와 일체로 마련되는 이송장치가 제공될 수 있다.

Description

이송장치{Apparatus for transporting}

본 발명은 이송장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이송물의 이송 시 이송물의 끼임 현상을 방지함은 물론, 이송물을 압축하여 이송시킬 수 있는 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로, 이송장치는 유체나 가스 또는 합성수지와 같은 고분자 원료 및 폐기물(이하, 이송물이라함)을 일방향으로 이송시키기 위한 장치이다. 상기 이송장치는 통상적으로 회전날개를 구비하는 스크류 타입의 스크류 이송장치나 임펠러의 구조를 갖는다.

이러한 이송장치는 이송물의 이송을 위하여 파이프 또는 관 형태의 케이스가 필수적으로 마련되어야 한다. 예컨대, 임펠러의 경우 회전력을 회전날개에 전달하여 원심력을 유체에 전달함으로써 파이프와의 통로를 통과시켜 유체를 이송시킨다. 또한, 스크류 이송장치는 파이프 내부에 길이방향으로 스크류를 회전가능하도록 설치하여 고형물이나 유체 등을 이송시킨다.

그러나, 임펠러 타입의 경우 회전날개와 파이프 간의 간격으로 정확한 유체의 이송량을 알 수 없으며, 배관의 방향과 동일 방향으로의 이송이 어렵다는 단점이 있다. 또한, 스크류 타입의 경우 스크류에 형성된 회전날개와 파이프 사이에 틈(간격)이 형성되어 기밀성을 유지하기 힘들며, 틈 사이로 이송물의 누출이 발생하거나 이송물이 고형물인 경우 고형물이 틈에 끼어 고장으로 연결되는 문제점이 있다. 또한, 스크류를 고속으로 회전 시 하나로 연속 형성된 회전날개로 인하여 편심에 따른 진동이 발생하며, 심한 경우 파손이 발생하는 문제점이 있다.

한편, 스크류 타입의 경우 이송물을 이송시키기 위해 일정 길이를 갖도록 마련됨에 따라 배출구 측으로 갈수록 이송물의 이송압력이 저하된다. 이에, 별도로 승압기 또는 압축기를 연결하여 사용하여야 하는 번거로움이 있으며, 승압기나 압축기를 주변 장치(스크류 이송장치)와 결합시키기 위한 구조가 복잡하다는 문제점이 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 이송장치는 회전날개와 파이프의 내주면 사이에 틈이 발생하지 않도록 일체로 마련하여 회전시킴으로써 이송물의 끼임 현상 및 기밀성을 향상시킬 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이송장치는 이송물이 이송되는 방향으로 점차적으로 직경이 감소하도록 마련함으로써 유입측에서 배출측으로 갈수록 자동적으로 압축시킬 수 있는 압축기의 역할을 수행할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이송장치는 회전날개가 서로 대칭하도록 한 쌍으로 마련함으로써 고속으로 회전되더라도 진동없이 안정적으로 작동될 수 있어 이송물의 이송 및 승압성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 별도의 스크류 이송장치와 결합시 배관의 크기와 동일하도록 제작하고, 외부에서 회전시키도록 이루어짐으로써 기존 승압기나 압축기에 비하여 설치공간을 감소시킬 수 있으며, 간단한 구조로 이루어짐으로써 용이하게 조립 및 해체가 가능하도록 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 이송물을 이송하는 이송장치로서, 일단으로 이송물이 유입되어 타단으로 이송물이 배출되도록 길이방향으로 내부가 중공된 회전부재; 상기 회전부재의 중공부에 길이방향으로 배치되는 중심축과, 상기 중심축과 상기 회전부재의 내주면 사이에 나선형으로 형성된 이송날개를 갖춘 스크류부재; 및 상기 회전부재의 일측에서 상기 회전부재에 연결되어 상기 회전부재를 회전시키는 구동부재;를 포함하고, 상기 이송날개는 중심축을 기준으로 서로 대칭하는 적어도 한 쌍 이상으로 마련되어 상기 중심축 및 상기 회전부재와 일체로 마련되는 이송장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 구동부재는, 회전력을 발생시키기 위한 구동모터; 상기 구동모터의 모터축과 결합되는 제1 기어부; 및 상기 회전부재가 중심축을 중심으로 회전하도록 상기 회전부재의 외주면에 고정되어 상기 제1 기어부와 치합되는 제2 기어부;를 구비할 수 있다.

또한, 상기 이송날개를 통해 이송되는 이송물이 압축되며 이송되도록 상기 회전부재 및 이송날개는 일단으로부터 타단으로 갈수록 직경이 감소하도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 회전부재의 타측의 직경은 상기 중심축의 직경과 대응하도록 이루어지되, 상기 중심축의 타측에는 상기 이송날개로부터 전달된 이송물을 배출할 수 있도록 중심축의 둘레에 형성되는 연결공 및 상기 중심축의 중심에 형성되어 상기 연결공과 연통하는 토출공이 마련될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치는 이송날개와 회전부재의 내주면 사이에 틈이 발생하지 않도록 일체로 마련하여 회전시킴으로써 이송물의 끼임 현상 및 기밀성을 향상시킬 수 있다.

또한, 이송물이 이송되는 방향으로 점차적으로 직경이 감소하도록 마련함으로써 유입측에서 배출측으로 갈수록 자동적으록 압축시킬 수 있는 압축기의 역할을 수행할 수 있다.

또한, 이송날개가 서로 대칭하도록 한 쌍으로 마련함으로써 고속으로 회전되더라도 진동없이 안정적으로 작동될 수 있어 이송물의 이송 및 승압성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 별도의 이송장치와 결합시 배관의 크기와 동일하도록 제작하고, 외부에서 회전시키도록 이루어짐으로써 기존 승압기나 압축기에 비하여 설치공간을 감소시킬 수 있으며, 간단한 구조로 이루어짐으로써 용이하게 조립 및 해체가 가능하다는 효과가 있다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에 구비된 회전부재와 스크류부재의 결합상태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치를 나타내는 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치가 스크류장치에 채용된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이송장치를 나타내는 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이송장치를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이송장치에 구비된 회전부재와 스크류부재의 결합상태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이송장치를 나타내는 측단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치에 구비된 회전부재와 스크류부재의 결합상태를 나타내는 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치를 나타내는 측단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 이송장치(100)는 길이방향으로 내부가 중공된 회전부재(110)와, 회전부재(110)의 내부에 일체로 마련되어 회전부재(110)의 회전에 따라 함께 회전하는 스크류부재(120) 및 상기 회전부재(120)를 회전시키는 구동부재(130)를 포함한다. 여기서, 이송장치(100)는 유체나 가스 또는 합성수지와 같은 고분자 원료 및 폐기물(이하, '이송물'이라 함)을 일방향으로 이송시키기 위한 장치로서, 별도로 마련되어 독립적으로 사용되거나 기존 스크류장치(도 4의 '10' 참조) 등에 결합되어 함께 사용될 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 이송장치(100)에는 이송물이 이송되는 경로가 구비될 수 있고, 이송물은 경로를 통하여 목적하는 위치로 이송될 수 있다.

회전부재(110)는 일단으로 이송물이 유입되어 타단으로 이송물이 배출되도록 소정 길이를 갖도록 마련된다. 도시된 바에 따르면, 회전부재(110)는 내부가 중공된 원통형상을 갖는다. 이 회전부재(110)는 회전가능하도록 마련될 수 있다. 이에, 회전부재(110)의 외주면에는 회전부재(110)에 회전력을 전달하기 제2 기어부(132)가 마련된다. 상기 제2 기어부(132)를 통해 회전되는 구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.

스크류부재(120)는 회전부재(110)의 중공부에 길이방향으로 배치되는 중심축(121)과, 상기 중심축(121)과 회전부재(110)의 내주면 사이에서 나선형으로 형성된 이송날개(123)를 구비한다. 이 스크류부재(120)는 회전부재(110)와 함께 하나의 몸체를 갖도록 일체로 마련될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 분해 사시도는, 본 발명의 일 측면에 따른 스크류부재(120)와 회전부재(110)를 설명하기 위하여 임의적으로 분리하여 도시한 것으로 이해되어야 한다.

중심축(121)은 회전부재(110)가 이송날개(123)와 함께 중심축(121)을 기준으로 회전 시 이송날개(123)를 안정적으로 지지하는 역할 및 강성을 증대시키는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 중심축(121)은 이송장치(100)가 독립적으로 사용될 경우 베어링(미도시) 등에 의해 회전가능하게 지지되도록 회전부재(110)의 길이방향으로 일정길이 돌출되도록 마련될 수 있다.

이송날개(123)는 중심축(121)을 기준으로 서로 대칭하는 적어도 한 쌍 이상으로 마련될 수 있다. 도시된 바에 따르면, 이송날개(123)는 한 쌍으로 마련된다. 각 이송날개(123)는 회전부재(110) 내에서 이송물이 배출측으로 이송되도록 나선방향으로 마련된다. 상기 이송날개(123)가 쌍으로 마련된 것은 이송날개(123)가 회전부재(110)와 함께 고속으로 회전하더라도 진동없이 안정적으로 작동되도록 하기 위함이다. 이에, 기존 이송장치에 하나의 연속된 회전날개가 마련되어 고속으로 회전 시 편심에 따라 진동이 발생하여 고속으로 회전할 수 없는 문제를 해결함으로써, 이송 및 승압성능을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 이송날개(123)의 외면과 회전부재(110)의 내주면 사이에 틈이 발생하지 않도록 일체로 마련됨으로써 이송날개(123)와 회전부재(110) 사이에 이송물이 끼이는 현상을 방지할 수 있게 된다. 또 기밀성이 향상됨에 따라 이송물의 이송량을 정량적으로 배출할 수 있게 된다.

이러한 회전부재(110)의 길이방향으로 따라 형성되는 이송날개(123)는 피치를 조절하여 제작될 수도 있다. 이는 회전부재(110)의 회전속도에 따라서 함께 회전하는 이송날개(123)의 회전속도를 조절할 수 있도록 하여 회전 능률을 증대시키기 위함이다.

한편, 상기 스크류부재(120)의 이송날개(123)가 중심축(121)을 기준으로 한 쌍으로 마련된 것으로 도시하고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 도 5에 도시된 바와 같이, 이송날개(123')가 2쌍으로 마련될 수 있다. 즉, 이송날개(123, 123')를 쌍으로 배치하여 균형을 맞춤으로써 고속으로 회전 시 진동이 발생하지 않도록 구성한다면, 이송날개의 형성 개수는 선택적으로 채용가능하다.

상기와 같이, 스크류부재(120)와 일체로 형성된 회전부재(110)를 회전시키기 위한 구동부재(130)는 회전부재(110)의 외측에 마련되어 회전력을 전달하도록 마련된다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 구동부재(130)는 회전력을 발생시키기 위한 구동모터(133)와, 구동모터(133)의 모터축과 결합되는 제1 기어부(131) 및 회전부재(110)의 외주면에 고정되어 제1 기어부(131)와 치합되는 제2 기어부(132)를 구비한다. 도시된 바에 따르면, 제1 기어부(131)와 제2 기어부(132)는 평기어 조립구조를 갖추고, 구동모터(133)의 회전력을 제2 기어부(132)로 전달함으로써 회전부재(110)를 회전시키는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 회전부재(110)의 외주면을 따라 형성된 제2 기어부(132)에 회전력을 전달하여 회전부재(110)를 중심축(121)을 중심으로 회전시킬 수 있다면 다양한 기어 결합 구조로 결합되어도 무방하다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 이송장치(100)는 독립적으로 사용될 수 있으나, 기존 스크류장치(도 4의 '10' 참조)에 결합되어 사용될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치가 스크류장치에 채용된 상태를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 스크류장치(10)의 타단 즉, 배출구(11b) 측에 이송장치(100)가 회전가능하도록 결합된다. 여기서, 스크류장치(10)는 연속 주조공정이나 유체를 이송하는 다양한 공정에 적용되어 사용되는 공지된 스크류장치(10)로서, 이송물이 유입되는 유입구(11a)와 이송물이 배출되는 배출구(11b)가 형성된 이송관(11)과, 이송관(11) 내에 회전가능하게 결합되는 이송스크류(12)와, 이송스크류(12)를 회전시키는 모터(13)를 구비한다. 이 스크류장치(10)의 배출구(11b) 측에 본 발명의 일 측면에 따른 이송장치(100)가 회전가능하게 결합된다. 이에, 이송관(10)의 직경과 회전부재(110)의 직경은 동일하도록 이루어지는 것이 바람직하며, 비록 도시되지는 않았으나, 이송장치(100)가 이송관(11)과 연결된 상태에서 독립적으로 회전되도록 베어링 및 지지프레임 등에 의해 지지될 수 있다.

이와 같이, 이송장치(100)가 스크류장치(10)의 배출구(11b) 측에 마련되어 스크류장치(10)의 이송스크류(12)의 회전속도 보다 빠른 속도로 회전하여 스크류장치(10)로부터 이송되는 이송물의 이송 및 승압성능을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 이송장치(100)의 회전속도를 조절하여 이송물을 압축하여 이송시킬 수도 있다. 예컨대, 이송스크류(12)의 회전속도 보다 느린 속도록 이송장치(100)를 회전시키면 이송스크류(12)와 이송장치(100)의 이송날개(123) 사이에서 이송물이 압축될 수 있다. 이에, 이송물이 압축되면 이송장치(100)의 회전속도를 증가시켜 이송스크류(12)의 회전속도 보다 빠른 속도로 회전시킴으로써 압축된 이송물을 이송시킬 수 있다.

한편, 상기 이송장치(100)의 회전속도를 제어함으로써 이송물을 압축시키는 것으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 이송장치(100)의 구조를 변경함으로써 이송물을 압축시키며 이송할 수도 있다. 예컨대, 압축기의 기능을 갖는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이송장치(200)가 도 6 내지 도 8에 도시되어 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이송장치를 나타내는 사시도이고, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이송장치에 구비된 회전부재와 스크류부재의 결합상태를 나타내는 분해 사시도이며, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이송장치를 나타내는 측단면도이다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조번호는 동일한 기능을 하는 부재를 가리킨다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 이송장치(200)는 회전가능하게 마련되는 회전부재(210)와, 회전부재(210) 내부에 일체로 마련되어 함께 회전하는 스크류부재(220) 및 회전부재(210)를 회전시키는 구동부재(130)를 포함한다.

회전부재(210)는 일단으로 이송물이 유입되어 타단으로 이송물이 배출되도록 소정 길이를 가지며, 일단으로부터 타단으로 갈수록 직경이 감소하도록 마련된다. 회전부재(210)의 외주면에는 구동모터(133)에 의한 회전력을 제1 기어부(131)를 통해 전달받아 회전할 수 있도록 제2 기어부(132)가 고정된다.

스크류부재(220)는 회전부재(210) 내에서 길이방향으로 배치되는 중심축(221)과, 상기 중심축(221)과 회전부재(210)의 내주면 사이에서 나선형으로 형성된 이송날개(223)를 구비한다. 이 스크류부재(220)는 회전부재(210)와 함께 하나의 몸체를 갖도록 일체로 마련될 수 있다. 즉, 도 7에 도시된 분해 사시도는, 본 발명의 일 측면에 따른 스크류부재(220)와 회전부재(210)를 설명하기 위하여 임의적으로 분리하여 도시한 것으로 이해되어야 한다.

이러한 스크류부재(220)의 이송날개(223)는 중심축(221)을 기준으로 서로 대칭되는 한 쌍으로 마련될 수 있다. 또한, 이송날개(223)는 회전부재(210)와 대응되게 일단으로부터 타단으로 갈수록 직경이 감소하도록 마련된다. 이에, 회전부재(210)의 회전시 이송날개(223)를 통해 이송되는 이송물은 자동적으로 압축되며 이송된다.

한편, 회전부재(210)의 타측 직경은 회전부재(210) 내에 마련되는 중심축(221)의 직경과 대응하도록 마련될 수 있다. 이에, 중심축(221)의 타측에는 이송날개(223)로부터 전달된 이송물을 배출할 수 있도록 중심축(221)의 타단 둘레에 형성되는 연결공(221a) 및 상기 중심축(221)의 타단 중심에 형성되어 상기 연결공(221a)과 연통하는 토출공(221b)이 마련될 수 있다. 즉, 이송날개(223)를 통해 압축되며 이송되는 이송물은 회전부재(210)의 타측으로 이송된 후 중심축(221)에 형성된 연결공(221a) 및 토출공(221b)을 통해 배출될 수 있다.

상기와 같은 압축 기능을 갖는 이송장치(200)는 독립적으로 사용될 수 있으며, 또한 별도의 스크류장치와 결합되어 사용될 수도 있다. 또한, 본 실시예에 따른 이송날개(223)가 한 쌍으로 마련된 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 2쌍으로 이루어져 사용될 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100, 100', 200 : 이송장치
110, 210 : 회전부재
120, 120' 220 : 스크류부재
123, 123', 223 : 이송날개
130 : 구동부재

Claims

이송물을 이송하는 이송장치로서,
일단으로 이송물이 유입되어 타단으로 이송물이 배출되도록 길이방향으로 내부가 중공된 회전부재;
상기 회전부재의 중공부에 길이방향으로 배치되는 중심축과, 상기 중심축과 상기 회전부재의 내주면 사이에 나선형으로 형성된 이송날개를 갖춘 스크류부재; 및
상기 회전부재의 일측에서 상기 회전부재에 연결되어 상기 회전부재를 회전시키는 구동부재;를 포함하고,
상기 이송날개는 중심축을 기준으로 서로 대칭하는 적어도 한 쌍 이상으로 마련되어 상기 중심축 및 상기 회전부재와 일체로 마련되는 이송장치.
제1항에 있어서,
상기 구동부재는,
회전력을 발생시키기 위한 구동모터;
상기 구동모터의 모터축과 결합되는 제1 기어부; 및
상기 회전부재가 중심축을 중심으로 회전하도록 상기 회전부재의 외주면에 고정되어 상기 제1 기어부와 치합되는 제2 기어부;를 구비하는 이송장치.
제1항에 있어서,
상기 이송날개를 통해 이송되는 이송물이 압축되며 이송되도록 상기 회전부재 및 이송날개는 일단으로부터 타단으로 갈수록 직경이 감소하도록 마련되는 이송장치.
제3항에 있어서,
상기 회전부재의 타측의 직경은 상기 중심축의 직경과 대응하도록 이루어지되, 상기 중심축의 타측에는 상기 이송날개로부터 전달된 이송물을 배출할 수 있도록 중심축의 둘레에 형성되는 연결공 및 상기 중심축의 중심에 형성되어 상기 연결공과 연통하는 토출공이 마련되는 이송장치.