KR20200090467A - 교반효율이 개선된 니더기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 간단한 구성에 의해 점도가 높은 물질 등을 용이하게 교반할 수 있도록 된 교반효율이 개선된 니더기를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 원료가 수용되는 원료용기(32)와, 상기 원료용기(32)에 내장되어 원료를 교반하도록 구동모터(33)에 의해 회전 가능하게 결합된 교반블레이드(40,41)를 포함하는 니더기에 있어서; 상기 교반블레이드(40,41)는 위상의 차이를 두고 근접 배치되는 제1 교반블레이드(40)와 제2 교반블레이드(41)로 구성되되; 상기 각 교반블레이드(40,41)는 상기 구동모터(33)의 회전축(37)이 결합되는 축결부(46)가 형성됨과 동시에 상기 축결부(46)의 양측으로 연장된 바아형태의 상부연결부(42)와; 상기 상부연결부(42)의 하부에 간격을 두고 연장되는 바아형태로 구비되되, 상기 상부연결부(42)와는 다른 방향으로 연장되는 하부연결부(43)와; 상기 상부연결부(42)와 하부연결부(43)의 양단에 각각 연결하여 일정 곡률로 비틀린 상태로 연장되는 한 쌍의 블레이드부(44,45)와; 상기 각 블레이드부(44,45) 상에 상기 원료용기(32)의 내벽측으로 점차 축소되는 단면형태로 경사진 테이퍼면(47)과; 상기 테이퍼면(47)으로부터 돌출 형성되어 상기 교반블레이드(40,41)의 회전과정에서 상기 테이퍼면(47)을 따라 흐르는 원료의 흐름을 전환시켜 난류를 형성하도록 구비되되, 상기 테이퍼면(47)에 대해 일정 각도를 이루는 전환면(49)이 형성된 반전돌기부(48)를 포함하는 교반효율이 개선된 니더기가 제공된다.

Description

교반효율이 개선된 니더기{Kneader improved mixing efficiency}
본 발명은 교반효율이 개선된 니더기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구성에 의해 점도가 높은 물질 등을 용이하게 교반할 수 있도록 된 교반효율이 개선된 니더기에 관한 것이다.
일반적으로 니더기는 페인트나 실리콘 또는 고무원액 등과 같이 비교적 점도가 높은 액상물질을 교반하기 위한 것으로, 대개 원료용기의 내부에 회전 구동되는 교반블레이드에 의해 원료를 교반시키는데, 이 교반블레이드는 자체의 형상이나 회전방향 또는 개수 등에 의해 원료의 교반을 행하게 된다.
이러한 교반블레이드는 장치의 효율이 결정될 수 있을 정도로 니더기의 핵심요소에 해당되는데, 이러한 종래의 니더기에 구비된 교반블레이드에 대한 세부적인 형상과 그에 따른 문제점을 도시된 도면에 의해 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 통상적으로 니더기에는 원료용기(11) 내에 한 쌍의 교반블레이드(12,13)가 내장된 상태로 원료를 교반시키게 되는데, 통상의 교반블레이드(12,13)는 대개 동일한 형상으로 된 한 쌍을 상하로 위상을 반전시키거나 회전방향으로 설치각도를 엇갈리게 장착하여 원료용기(11) 내에서 공전 및 자전하도록 된 것이다.
이러한 교반블레이드(12,13)는 전체적인 형상이 소정의 곡률로 비틀린 사각테두리 형태로 구비되는데, 그 평면형상은 도시된 바와 같이 회전축(14)을 중심으로 연장되는 바아 형태로 구비되고, 양측 단부측에 대략 삼각단면 형태로 된 경사선단부(15)가 형성된 것이다.
그런데 실리콘 원액과 같은 점도가 매우 높은 원료나 원료 중에 일부가 뭉친 상태로 된 덩어리를 포함하는 경우에는 원료용기(11)의 내벽과의 사이에 형성되는 틈새(16)를 통해 원료가 빠져나갈 때에 원료가 적체되는 병목현상이 발생될 뿐만 아니라 이로 인해 좁은 틈새(16) 측으로 원료가 몰림으로 인한 고점도 원료의 뭉침현상이 발생되어 교반블레이드(12,13)에 의해 원료용기(11)의 내벽에 원료가 발리는 벽바름 현상이 발생될 수 있는 것이다.
그러므로 종래의 교반블레이드(12,13)의 구조에 의해서는 전술된 바와 같은 벽바름 현상으로 인해 원료용기(11)의 내벽에 붙은 원료에 대한 손실발생이나 벽에 붙은 원료를 제거하기 위한 별도의 후공정이 발생됨에 따른 작업상의 번거로움이 있는 것이다.
한국 등록특허공보 제10-1178017호(2012. 08. 22)
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 간단한 구성에 의해 원료의 분산이나 난류를 유도하여 교반효율을 높임과 동시에 교반과정에서 원료가 용기 내벽에 붙는 현상을 최소화할 수 있도록 된 교반효율이 개선된 니더기를 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따르면, 원료가 수용되는 원료용기(32)와, 상기 원료용기(32)에 내장되어 원료를 교반하도록 구동모터(33)에 의해 회전 가능하게 결합된 교반블레이드(40,41)를 포함하는 니더기에 있어서;
상기 교반블레이드(40,41)는 위상의 차이를 두고 근접 배치되는 제1 교반블레이드(40)와 제2 교반블레이드(41)로 구성되되;
상기 각 교반블레이드(40,41)는
상기 구동모터(33)의 회전축(37)이 결합되는 축결부(46)가 형성됨과 동시에 상기 축결부(46)의 양측으로 연장된 바아형태의 상부연결부(42)와;
상기 상부연결부(42)의 하부에 간격을 두고 연장되는 바아형태로 구비되되, 상기 상부연결부(42)와는 다른 방향으로 연장되는 하부연결부(43)와;
상기 상부연결부(42)와 하부연결부(43)의 양단에 각각 연결하여 일정 곡률로 비틀린 상태로 연장되는 한 쌍의 블레이드부(44,45)와;
상기 각 블레이드부(44,45) 상에 상기 원료용기(32)의 내벽측으로 점차 축소되는 단면형태로 경사진 테이퍼면(47)과;
상기 테이퍼면(47)으로부터 돌출 형성되어 상기 교반블레이드(40,41)의 회전과정에서 상기 테이퍼면(47)을 따라 흐르는 원료의 흐름을 전환시켜 난류를 형성하도록 구비되되, 상기 테이퍼면(47)에 대해 일정 각도를 이루는 전환면(49)이 형성된 반전돌기부(48)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교반효율이 개선된 니더기가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 반전돌기부(48)는 상기 교반블레이드(40,41)의 회전방향 전방에 위치되도록 상기 블레이드부(44,45)의 일측에만 상기 전환면(49)이 위치되는 싱글형태이거나 또는 상기 교반블레이드(40,41)의 정회전과 역회전에 따라 상기 블레이드부(44,45)의 양측에 상기 전환면(49)이 위치되는 더블형태인 것을 특징으로 하는 교반효율이 개선된 니더기가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 원료를 교반하도록 된 교반블레이드(40,41) 상에 원료용기(32) 내벽측으로 경사진 테이퍼면(47)이 형성됨과 동시에 상기 테이퍼면(47)에 대해 일정 각도를 이루는 전환면(49)이 형성된 반전돌기부(48)가 돌출 형성됨에 따라, 교반과정에서 상기 테이퍼면(47)을 따라 흐르는 원료의 흐름을 상기 전환면(49)에 의해 방향 전환시켜 난류를 형성하여 교반효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 상기 반전돌기부(48)의 전환면(49)에 의해 원료를 무질서하게 교란시켜 난류를 형성함에 따라, 원료용기(32)와 교반블레이드(40,41) 사이의 틈새(38)를 통해 원료가 빠져나가는 시점에서 상기 전환면(49)과 원료용기(32)의 내벽에 의해 원료를 반복적으로 리바운딩시킴과 동시에 이에 의해 상기 틈새(38) 측에서의 원료의 적체를 해소하여 원활한 흐름이 가능한 장점이 있다.
또한 본 발명은 원료 중에 덩어리가 포함되거나 고점도 물질 등을 교반하는 경우에도 종래와 같이 뭉친 원료나 덩어리가 틈새(38)를 통해 빠져나가는 과정에서 원료가 원료용기(32)의 내벽에 붙는 현상 등을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 원료용기(32)의 내벽에 붙은 원료로 인해 재료손실을 줄이고, 원료용기(32) 내벽에 붙은 원료의 일부가 박리되어 교반중인 원료에 혼입됨에 따른 교반정도의 불균일이 발생되는 것을 방지하며, 또한 원료용기(32)의 내벽에 붙은 원료를 제거하기 위한 별도의 후공정 작업을 간소화시킬 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 반전돌기부(48)의 일측에 전환면(49)이 형성된 싱글형태나 전환면(49)이 양측에 형성되는 더블형태로 구비됨에 따라, 교반블레이드(40,41)가 일방향으로 회전되거나 양방향으로 정/역회전하는 경우와 같은 다양한 조건에 맞추어 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 일례를 도시한 평면도
도 2는 본 발명의 일실시예를 도시한 구성도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구성의 요부를 도시한 사시도
도 4는 도 3의 구성에 따른 평면도
도 5는 도 3의 구성에 따른 다른예를 도시한 평면도
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 니더기(30)는 본체(31) 상에 원통형의 원료용기(32)가 고정 또는 분리 가능하게 설치되고, 상기 원료용기(32)의 상부측에 구비된 구동모터(33)와 이 구동모터(33)에 연결되는 주축(39) 및 이에 연결되는 회전축(37)에 의해 자전 및 공전하도록 구동되는 한 쌍의 교반블레이드(40,41) 및 상기 교반블레이드(40,41)가 내장된 상태로 상기 원료용기(32)의 내부를 가압한 상태로 커버하여 교반과정에서의 원료의 튐 등을 방지함과 동시에 원료의 특성이나 충전량에 따라 가압방식으로 교반 또는 배출하기 위한 가압식 덮개(34)가 구비되며, 상기 본체(31)의 일측에는 상기 교반블레이드(40,41)를 승강시키도록 된 실린더(35)와 가이드레일(36) 등이 설치된 것이다.
이러한 니더기(30)에 의해서는 상기 원료용기(32)에 수용되는 원료를 상기 교반블레이드(40,41)에 의해 교반시키게 되는데, 본 발명의 교반블레이드(40,41)에 대한 세부적인 구성과 작동상태 등을 도 3 내지 도 5에 의해 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 교반블레이드(40,41)는 상호 근접된 상태로 배치되는 제1 교반블레이드(40)와 제2 교반블레이드(41)로 구성되는데, 각 교반블레이드(40,41)는 사각테두리 형태를 이루는 동일형상으로 제작된 것을 대략 90도 정도의 위상차를 두고 설치된 것으로, 이는 상하에 간격을 두고 좌우로 수평방향으로 배치되는 바아형태의 상부연결부(42)와 하부연결부(43) 및 상기 상부연결부(42)와 하부연결부(43)의 양단을 상호 연결하도록 좌우로 배치되는 한 쌍의 블레이드부(44,45)로 구성된 것이다.
구체적으로, 상기 상부연결부(42)는 일정 길이로 연장되는 바아형태로 구비되고, 바아의 중간부분에 상기 구동모터(33)의 회전축(37)에 결합되도록 원통형의 축결부(46)가 돌출 형성된 것이다. 또한 상기 하부연결부(43)는 상부연결부(42)에 대해 나란하게 연장되는 바아형태로 구비되는데, 이 하부연결부(43)는 상부연결부(42)와는 다른 방향으로 연장되도록 위상차를 두고 배치된 것이다.
또한 상기 블레이드부(44,45)는 상부연결부(42)와 하부연결부(43)의 단부를 연결하도록 상하로 연장되는데, 바람직하게는 일정 곡률로 비틀린 상태로 구비되어 상기 교반블레이드(40,41)의 자전 및 공전과정에서 원료용기(32)의 내벽측에 상하방향으로 균일한 간격을 유지하도록 한 것이다. 이와 같은 블레이드부(44,45) 상에는 후술되는 바와 같은 테이퍼면(47)과 반전돌기부(48)가 형성되는데, 이를 도 4와 도 5에 의해 설명하면 다음과 같다.
도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 각 블레이드부(44,45)에는 원료용기의 내벽측으로 점차 축소되는 단면형태로 경사진 테이퍼면(47)이 형성되고, 상기 테이퍼면(47)의 단부측에 일정 길이로 돌출된 반전돌기부(48)가 형성되는데, 상기 반전돌기부(48)에는 상기 테이퍼면(47)에 대해 일정 각도를 이루어 수평방향으로 연장되는 전환면(49)이 형성된 것이다.
이와 같은 반전돌기부(48)에 따르면, 원료의 교반과정에서 교반블레이드(40,41)가 일정 방향으로 회전될 때에 상기 테이퍼면(47)을 따라 흐르는 원료가 상기 전환면(49)에 의해 흐름 전환되는데, 이로 인해 원료가 원료용기(32)의 내벽면에 충돌되어 교반블레이드(40,41) 측으로 리바운딩됨에 따라 원료의 흐름이 무질서하게 교란되어 난류를 형성하게 되고, 이에 의해 원료가 틈새(38) 측으로 몰리는 과정에서 발생되는 병목현상과 원료의 뭉침을 해소하여 원료의 원활한 진행이 가능하게 된다.
또한 상기 블레이드부(44,45)의 테이퍼면(47)과 전환면(49)은 그 형상에 의해 원료용기(32)의 내벽과의 사이에 오목한 요홈(50)을 형성함에 따라, 상기 요홈(50) 내에 원료의 덩어리가 지속적으로 머무르면서 반복적으로 교반이 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 다른 원료에 비해 충돌회수나 교반회수가 늘어남에 따른 미분화 효과를 높일 수 있게 된다.
또한 전술된 바와 같이 원료의 적체나 뭉침 또는 덩어리를 용이하게 소멸시키게 되면, 원료용기(32)의 내벽과 교반블레이드(40,41) 사이의 틈새(38)에 끼일 수 있는 가능성이 현저히 낮아질 뿐만 아니라 종래처럼 원료의 벽바름 현상이 발생되는 것을 최소할 수 있는 것이다.
한편, 교반블레이드(40,41)가 정회전과 역회전을 선택적으로 행할 수 있는 양방향 회전타입인 경우에 도 4에 도시된 바와 같이 반전돌기부(48)의 양측에 각각 전환면(49,49)이 형성된 더블형태로 구비될 수 있고, 상기 교반블레이드(40,41)가 일방향으로 회전되는 타입인 경우에 5에 도시된 바와 같이 상기 반전돌기부(48)에는 교반블레이드(40,41)의 회전방향에 면하는 일측에만 전환면(49)이 형성된 싱글형태로 구비될 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
30: 니더기 31: 본체
32: 원료용기 33: 구동모터
34: 가압식 덮개 35: 실린더
36: 가이드레일 37: 회전축
38: 틈새 40: 제1 교반블레이드
41: 제2 교반블레이드 42: 상부연결부
43: 하부연결부 44,45: 블레이드부
46: 축결부 47: 테이퍼면
48: 반전돌기부 49: 전환면

Claims (2)

  1. 원료가 수용되는 원료용기(32)와, 상기 원료용기(32)에 내장되어 원료를 교반하도록 구동모터(33)에 의해 회전 가능하게 결합된 교반블레이드(40,41)를 포함하는 니더기에 있어서;
    상기 교반블레이드(40,41)는 위상의 차이를 두고 근접 배치되는 제1 교반블레이드(40)와 제2 교반블레이드(41)로 구성되되;
    상기 각 교반블레이드(40,41)는
    상기 구동모터(33)의 회전축(37)이 결합되는 축결부(46)가 형성됨과 동시에 상기 축결부(46)의 양측으로 연장된 바아형태의 상부연결부(42)와;
    상기 상부연결부(42)의 하부에 간격을 두고 연장되는 바아형태로 구비되되, 상기 상부연결부(42)와는 다른 방향으로 연장되는 하부연결부(43)와;
    상기 상부연결부(42)와 하부연결부(43)의 양단에 각각 연결하여 일정 곡률로 비틀린 상태로 연장되는 한 쌍의 블레이드부(44,45)와;
    상기 각 블레이드부(44,45) 상에 상기 원료용기(32)의 내벽측으로 점차 축소되는 단면형태로 경사진 테이퍼면(47)과;
    상기 테이퍼면(47)으로부터 돌출 형성되어 상기 교반블레이드(40,41)의 회전과정에서 상기 테이퍼면(47)을 따라 흐르는 원료의 흐름을 전환시켜 난류를 형성하도록 구비되되, 상기 테이퍼면(47)에 대해 일정 각도를 이루는 전환면(49)이 형성된 반전돌기부(48)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교반효율이 개선된 니더기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반전돌기부(48)는 상기 교반블레이드(40,41)의 회전방향 전방에 위치되도록 상기 블레이드부(44,45)의 일측에만 상기 전환면(49)이 위치되는 싱글형태이거나 또는 상기 교반블레이드(40,41)의 정회전과 역회전에 따라 상기 블레이드부(44,45)의 양측에 상기 전환면(49)이 위치되는 더블형태인 것을 특징으로 하는 교반효율이 개선된 니더기.
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