KR20220020762A - 스크레이핑식 강자성 불순물 분리 장치 - Google Patents

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푸-정 왕
허-지 캉
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타이 한 이큅먼트 엔터프라이즈 컴퍼니 리미티드
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Abstract

강자성 불순물 분리 장치는, 재료 흐름을 유통하기 위한 하나의 재료 유통 경로 및 하나의 이동 경로를 정의하는 하나의 메인 하우징을 구비한다. 한 쌍의 하우징은 상기 메인 하우징과 인접하다. 복수의 자기격자 유닛은 상기 메인 하우징 및 상기 서브 하우징 상에 순서대로 포개진다. 상기 각 자기격자 유닛은 상기 이동 경로에서 이동할 수 있는 방식으로 상기 메인 하우징 및 상기 서브 하우징과 결합하는 프레임을 구비한다. 복수의 자성 부재는 상기 프레임 상에 고정연결되고, 상기 각 자성 부재는 하나의 자성 구역 및 하나의 비자성 구역을 구비한다. 하나의 스크레이핑 부재 어셈블리는 상기 서브 하우징이 정의하는 공간 내에서 이동할 수 있는 방식으로 상기 각 자성 부재 및 상기 프레임과 결합해, 재료 흐름 중의 강자성 불순물을 두 단계로 스크레이핑한다.

Description

스크레이핑식 강자성 불순물 분리 장치{A TRAMP METAL REMOVING DEVICE}
본 발명은 재료 흐름 중의 강자성 불순물을 분리하는 데 사용하는 설비에 관한 것으로, 특히 강자성 불순물을 두 단계로 스크레이핑하는 강자성 불순물 분리 장치에 관한 것이다.
미국 제4867869호 특허에서는 서랍식 강자성 불순물 분리 설비를 공개했다. 상기 설비는 주로 하나의 프레임 상에 평행하게 배열된 복수의 비자성 케이싱을 고정한 후, 상기 각 비자성 케이싱 안에 분리 가능한 자성 봉을 각각 하나씩 수용설치한다. 상기 각 자성 봉이 상기 각 비자성 케이싱 안에 위치할 때, 상기 각 비자성 케이싱의 표면은 재료 흐름 중의 강자성 불순물을 흡착할 수 있고, 상기 각 자성 봉이 상기 각 비자성 케이싱과 분리되면 상기 각 비자성 케이싱 표면에 흡착된 강자성 불순물이 저절로 떨어져 나간다. 이 설비의 가장 큰 결함은 재료 흐름 중의 강자성 불순물이 간접적으로 상기 각 자성 봉에 의해 흡착되므로, 각 자성 봉의 흡착력을 완전히 발휘하지 못한다는 것이다. 게다가, 전술한 설비는 저절로 떨어져 나가는 방식을 이용해 상기 각 비자성 케이싱 표면에 흡착된 강자성 불순물을 제거하므로, 강자성 불순물을 깨끗하게 제거할 수 없다.
한편, 미국 제6902066호 특허에서는 다른 형태의 서랍식 강자성 불순물 분리 설비를 공개했다. 상기 설비는 주로 하나의 기체 상에 한 그룹의 자성 봉을 배치하고 상기 자성 봉 그룹이 상기 기체 안팎에서 왕복 이동을 하도록 한다. 상기 자성 봉 그룹이 상기 기체 안에 위치할 때, 상기 기체를 통과하는 재료 흐름 중의 강자성 불순물을 흡착할 수 있고, 상기 자성 봉 그룹이 상기 기체 밖에 있을 때, 상기 자성 봉 그룹 상에 배치된 스크레이핑 부재 어셈블리를 이용해 상기 각 자성 봉 상에 흡착된 강자성 불순물을 스크레이핑한다. 이 설비는 자성 봉을 이용해 재료 흐름 중의 강자성 불순물을 직접 흡착하기 때문에 미국 제4867869호 특허의 문제점을 해결할 수 있으나, 여전히 약간의 결함이 있다. 먼저, 상기 설비의 기체가 자성 봉 그룹과 직접 결합되므로 상기 자성 봉 그룹을 이동할 때 자기력의 간섭을 받게 된다. 게다가, 상기 자성 봉 그룹이 밖으로 당겨질 때 상기 설비를 반드시 일시 정지해야 한다. 이에, 전술한 각 특허의 결함을 개선할 수 있는 강자성 불순물 분리 장치를 제공할 필요가 있다.
본 발명은 전술한 각 특허의 결함을 개선할 수 있는 강자성 불순물 분리 장치를 제공한다.
상기 강자성 불순물 분리 장치는 하나의 메인 하우징, 하나의 서브 하우징, 및 복수의 자기격자 유닛을 포함한다. 상기 메인 하우징은 하나의 주입구, 하나의 배출구, 상기 주입구와 상기 배출구 사이에 배치되는 하나의 제1 수용 공간을 구비하고, 하나의 재료 유통 경로, 하나의 이동 경로, 및 상기 이동 경로 방향의 제1 길이를 정의하는 데 사용된다. 상기 서브 하우징은 상기 메인 하우징과 연결되고, 상기 제1 수용 공간과 인접한 하나의 제2 수용 공간 및 상기 이동 경로 방향의 제2 길이를 구비하며, 상기 제2 길이는 상기 제1 길이보다 짧다. 상기 각 자기격자 유닛은 상기 메인 하우징 및 서브 하우징 상에 순서대로 포개지고, 하나의 프레임, 복수의 자성 부재 및 하나의 스크레이핑 부재 어셈블리를 포함한다. 상기 프레임은 메인 하우징 및 서브 하우징에 의해 지지되며, 상기 이동 경로를 따라 내부수용 위치, 중간 위치 및 인장 위치 사이에서 이동할 수 있다. 상기 각 자성 부재는 자성 구역, 비자성 구역 및 상기 이동 경로 방향의 제3 길이를 포함하며, 상기 제3 길이는 상기 제1 길이보다 짧으나 상기 제2 길이보다 길다. 상기 각 자성 부재는 상기 프레임 상에 고정연결되어, 상기 프레임이 상기 내부수용 위치에 있을 때 상기 각 자성 부재는 상기 메인 하우징의 제1 수용 공간 내에 수용되어 재료 흐름과 접촉하고, 상기 프레임이 상기 내부수용 위치에서 상기 중간 위치로 이동할 때, 상기 각 자성 부재는 상기 프레임과 동시에 상기 제2 길이와 거의 동일한 제1 거리만큼 이동해, 일부분이 상기 메인 하우징의 제1 수용 공간 내에 수용되고 나머지 부분은 서브 하우징의 제2 수용 공간 내에 수용된다. 상기 프레임이 상기 내부수용 위치에서 상기 인장 위치로 이동할 때, 상기 각 자성 부재는 상기 프레임과 동시에 상기 제3 길이와 거의 동일한 제2 거리만큼 이동해, 일부분이 상기 서브 하우징 외측에 위치하게 되고 상기 비자성 구역을 포함하는 나머지 부분은 상기 서브 하우징의 제2 수용 공간 내에 수용된다. 상기 스크레이핑 부재 어셈블리는 상기 서브 하우징의 제2 수용 공간 내에 수용되며, 상기 각 자성 부재의 긴 축을 따라 미끄러지되 미끄러지는 거리는 상기 제2 길이로 제한되는 방식으로 상기 프레임 및 상기 각 자성 부재와 결합한다. 이에 따라, 상기 프레임이 상기 내부수용 위치에 있을 때 상기 스크레이핑 부재 어셈블리는 상기 서브 하우징의 제2 수용 공간의 일측에 위치하고, 상기 프레임이 상기 내부수용 위치에서 상기 중간 위치로 이동할 때 상기 스크레이핑 부재 어셈블리는 상기 프레임과 동시에 이동해 상기 서브 하우징의 제2 수용 공간의 다른 일측에 위치함으로써, 상기 프레임이 상기 이동 경로에서 계속 이동할 때 상기 각 자성 부재의 일부분에 의해 흡착된 강자성 불순물을 긁어 옮겨 상기 각 자성 부재의 나머지 부분에 축적한다. 상기 프레임이 상기 중간 위치에서 상기 인장 위치로 이동할 때, 상기 스크레이핑 부재 어셈블리는 여전히 원래 위치에 위치해, 상기 이동 경로와 반대되는 방식으로 이동하게 될 때 상기 각 자성 부재 나머지 부분에 축적된 강자성 불순물을 상기 각 자성 부재의 상기 비자성 구역으로 긁어 옮겨 떨어뜨릴 수 있다.
상기 강자성 불순물 분리 장치의 한 가지 특징은, 상기 프레임은 하나의 전방 지지판, 하나의 후방 지지판, 상기 전방 지지판과 마주보는 하나의 패널, 두 개의 가이드 막대 및 적어도 하나의 연결 막대를 포함하고; 상기 각 가이드 막대는 상기 이동 경로 방향에 있으면서 상기 제3 길이보다 긴 제4 길이를 구비하며, 상기 패널과 상기 후방 지지판 사이에 결합되고, 상기 적어도 하나의 연결 막대는 상기 전방 지지판과 상기 패널 사이에 결합된다는 것이다.
상기 강자성 불순물 분리 장치의 다른 특징은, 상기 각 자성 부재는 서로 평행하게 상기 프레임 상에 고정연결되어 상기 각 가이드 막대 사이에 위치한다는 것이다. 또한, 상기 각 자성 부재는 하나의 비자성 막대, 하나의 자석 그룹 및 하나의 비자성 물질을 구비한다. 상기 비자성 막대는 상기 전방 지지판 상에 고정연결되는 근단과 상기 후방 지지판 상에 고정연결되는 원단을 구비하고, 상기 자석 그룹은 상기 비자성 막대의 근단 내부에 수용되어 적어도 상기 비자성 막대의 중간 구간까지 연장되어 상기 자성 구역을 형성하며, 상기 비자성 물질은 상기 비자성 막대의 원단 내부에 수용되고 상기 자석 그룹과 맞닿도록 연장되어 상기 비자성 구역을 형성한다.
상기 강자성 불순물 분리 장치의 또 다른 특징은, 상기 스크레이핑 부재 어셈블리는 상기 각 가이드 막대와 결합되며 하나의 창문을 구비하는 하나의 기판을 구비하고; 하나의 제1 스크레이퍼는 상기 기판의 일측에 고정되며, 상기 제1 스크레이퍼는 소정 경도를 갖는 제1 재질로 제조되고, 상기 창문에 대응하는 몇 개의 제1 관통 홀을 구비함으로써, 각각 상기 자성 부재의 비자성 막대가 그 외주면과 상기 각 제1 관통 홀 내표면이 긴밀하게 접촉하는 방식으로 상기 제1 스크레이퍼를 관통할 수 있도록 한다는 것이다. 또한, 상기 스크레이핑 부재 어셈블리는 상기 기판의 다른 일측에 고정되는 하나의 제2 스크레이퍼를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 스크레이퍼는 상기 제1 재질보다 경도가 작은 제2 재질로 제조되며, 상기 각 제1 관통 홀에 대응하는 몇 개의 제2 관통 홀을 구비한다. 상기 각 제2 관통 홀의 내경은 상기 각 자성 부재의 외경보다 작아, 상기 각 자성 부재의 비자성 막대가 서로 간섭하는 방식으로 상기 제2 스크레이퍼를 관통할 수 있도록 한다.
상기 강자성 불순물 분리 장치의 또 다른 특징은, 상기 메인 하우징은 제1 개구를 더 포함할 수 있어, 상기 각 프레임이 여기에서 밀리거나 상기 제1 수용 공간을 당길 수 있도록 하고, 두 개의 제1 지지판은 각각 상기 제1 개구의 양측에 배치되며, 상기 각 프레임의 상기 각 가이드 막대는 상기 각 제1 지지판을 관통하는 방식으로 상기 메인 하우징에 의해 지지되어 상기 이동 경로를 따라 독립적으로 이동할 수 있다는 것이다. 상기 메인 하우징은 상기 제1 개구에 배치되는 하나의 배플을 더 포함할 수 있고, 상기 배플은 상기 각 자성 부재가 관통하기 위한 복수의 가이드 홀을 구비한다. 상기 각 프레임이 상기 내부수용 위치에 있을 때 상기 각 전방 지지판은 상기 배플에 의해 멈춰 상기 제2 수용 공간 내에 위치하고, 상기 각 프레임이 상기 인장 위치에 있을 때 상기 각 후방 지지판은 상기 배플에 의해 멈춰 상기 제1 수용 공간 내에 위치한다.
상기 강자성 불순물 분리 장치의 또 다른 특징은, 상기 서브 하우징은 하나의 제2 개구를 구비하는 상기 제2 수용 공간을 정의하기 위한 두 개의 측판을 더 포함해, 상기 각 프레임을 상기 제1 개구로부터 밀어넣거나 당길 수 있도록 하고, 두 개의 제2 지지판은 각각 상기 제2 개구의 양측에 배치되며, 상기 각 프레임의 상기 각 가이드 막대는 상기 각 제2 지지판을 관통하는 방식으로 상기 서브 하우징에 의해 지지되어 상기 이동 경로를 따라 독립적으로 이동할 수 있다는 것이다. 이 밖에도, 상기 서브 하우징의 상기 각 측판 상에는 서로 분리되어 상기 이동 경로를 따라 연장되는 복수의 가이드 홈이 각각 설치될 수 있다. 상기 각 가이드 홈은 각각 상기 이동 경로에서 연장되는 길이를 구비해 상기 제1 거리를 정의하며, 상기 스크레이핑 부재 어셈블리는 두 개의 그립 막대를 더 포함한다. 상기 각 그립 막대는 각각 상기 기판의 양측에 고정연결되어 대응하는 상기 각 가이드 홈으로부터 밖으로 뚫고 나가므로, 작동자가 상기 각 그립 막대를 잡고 상기 각 가이드 홈을 따라 상기 스크레이핑 부재 어셈블리를 이동할 수 있다.
상기 강자성 불순물 분리 장치의 또 다른 특징은, 상기 서브 하우징 상에 배치되는 적어도 하나의 잠금 장치를 더 포함함으로써, 선택적으로 상기 각 자기격자 유닛을 소정 위치에 잠글 수 있다는 것이다.
상기 강자성 불순물 분리 장치의 또 다른 특징은, 상기 메인 하우징 상에 배치되는 복수의 제1 선형 드라이버 및 제2 선형 드라이버를 더 포함하고, 상기 각 제1 선형 드라이버는 각각 상기 각 프레임과 결합되어 상기 각 프레임의 왕복 이동을 제어하며, 상기 각 제2 선형 드라이버는 각각 상기 각 스크레이핑 부재 어셈블리와 결합되어 상기 각 스크레이핑 부재 어셈블리의 이동을 제어한다는 것이다.
이하 실시예와 도면을 조합해 본 발명에 대해 보다 상세히 설명하기 전에,
도 1은 본 발명에서 공개한 강자성 불순물 분리 장치의 일 실시예에 따른 부분 분해 입체도이다.
도 2는 도 1에 도시한 실시예 중 자기격자 유닛의 입체도이다.
도 3은 도 2에 도시한 자기격자 유닛의 자성 부재의 입체도이다.
도 4는 도 3을 4-4 방향으로 본 단면도이다.
도 5는 도 3을 5-5 방향으로 본 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시한 자기격자 유닛의 스크레이핑 부재 어셈블리의 입체분해도이다.
도 7은 도 1에 도시한 실시예에 따른 상기 각 자기격자 유닛이 내부수용 위치에 있는 모습의 입체도이다.
도 8은 도 1에 도시한 실시예 중 최상층의 자기격자 유닛이 인장 위치에 있는 모습의 입체도이다.
도 9는 도 1에 도시한 실시예 중 상기 최상층 자기격자 유닛이 중간 위치에 있는 모습의 부감도이다.
도 10은 도 1에 도시한 실시예 중 상기 최상층 자기격자 유닛이 상기 인장 위치에 있는 모습의 부감도이다.
도 11 및 도 12는 도 1에 도시한 실시예 중 상기 최상층 자기격자 유닛의 스크레이핑 부재 어셈블리가 이동 경로(P)와 반대로 이동하는 모습의 부감도이다.
도 13은 본 발명의 강자성 불순물 분리 장치의 또 다른 실시예에 따른 입체도이다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명에서 공개한 강자성 불순물 분리 장치의 일 실시예는 도면 부호 100과 같다. 상기 강자성 불순물 분리 장치(100)는 하나의 메인 하우징(10), 상기 메인 하우징과 인접한 하나의 서브 하우징(30), 상기 서브 하우징(30) 하방에 배치되는 하나의 수집기(50), 및 적층 방식으로 상기 메인 하우징(10)과 상기 서브 하우징(30) 상에 순서대로 배치되는 세 짝의 자기격자 유닛(60)을 포함한다.
상기 메인 하우징(10)은 두 개의 제1 측판(102, 104), 두 개의 제1 지지판(106, 108) 및 하나의 배플(110)을 포함한다. 상기 각 제1 측판(102, 104)은 하나의 제1 수용 공간(12), 각각 상기 수용 공간(12)과 통하는 하나의 주입구(14), 하나의 배출구(16) 및 양자 사이에 위치하는 하나의 제1 개구(18)를 정의한다.
상기 제1 수용 공간(12)은 하나의 재료 유통 경로, 상기 재료 유통 경로에 수직인 하나의 이동 경로(P), 및 상기 이동 경로(P)를 따라 연장되는 제1 길이(L1)를 정의한다. 상기 배플(110)은 상기 제1 개구(18) 상에 배치된다. 상기 각 제1 지지판(106, 108)은 각각 상기 배플(110) 양측에 고정설치된다.
상기 서브 하우징(30)은 두 개의 제2 측판(302, 304) 및 두 개의 제2 지지판(306, 308) 및 하나의 상판(307)을 포함한다. 상기 각 제2 측판(302, 304)은 상기 상판(307)과 결합해 하나의 제2 수용 공간(32), 하나의 수집구(34) 및 하나의 제2 개구(36)를 정의하고, 상기 수집기(50)는 상기 수집구(34) 하방에 위치한다. 상기 제2 수용 공간(32)은 상기 이동 경로(P)를 따라 연장되는 제2 길이(L2)를 구비한다. 상기 제2 수용 공간(32)은 상기 이동 경로(P) 방향에서 상기 제1 수용 공간(12)과 인접하다. 상기 제2 길이(L2)는 상기 제1 길이(L1)보다 짧다. 상기 서브 하우징(30)은 각각 상기 제2 측판(302, 304)에 고정연결되는 두 개의 가로 막대(38)를 더 포함함으로써, 상기 제2 개구(36)를 세 개의 출구(361, 362, 363)로 분리한다. 이로써, 상기 각 자기격자 유닛(60)은 독립적으로 상기 제2 개구(36)로부터 밀리거나 당겨질 수 있다. 상기 상부판(307)은 외부에서 상기 제2 수용 공간(32)을 투시할 수 있는 하나의 상부 홀(313)을 구비한다.
상기 각 자기격자 유닛(60)은 구조상 자성 부재의 수만 다를 뿐 나머지는 동일하므로, 아래에서는 그 중 하나의 자기격자 유닛만 가지고 설명한다. 상기 자기격자 유닛(60)은 도 2에 도시한 바와 같이 하나의 프레임(61), 여섯 개의 자성 부재(70) 및 하나의 스크레이핑 부재 어셈블리(90)를 포함한다. 상기 프레임(61)은 메인 하우징 및 서브 하우징(10, 30)에 의해 지지되며, 상기 이동 경로(P)를 따라 내부수용 위치, 중간 위치 및 인장 위치 사이에서 이동할 수 있다.
상기 프레임(61)은 하나의 전방 지지판(62), 하나의 후방 지지판(64), 하나의 패널(66), 두 개의 가이드 막대(80) 및 두 개의 연결 막대(82)를 구비한다. 상기 전방 지지판(62)은 하나의 제1 구역을 정의해 상기 각 자성 부재(70)의 일단을 고정연결하기 위한 하나의 제1 너비(W1)를 구비한다. 상기 후방 지지판(64)은 상기 제1 너비(W1)보다 긴 제2 너비(W2)를 구비해, 상기 각 자성 부재(70)의 타단을 각각 상기 제1 구역과 마주보는 제2 구역에 고정연결하고, 양단을 남겨 놓아 상기 각 가이드 막대(80)의 일단을 각각 고정연결한다. 상기 전방 지지판(62)과 후방 지지판(64)은 소정 거리만큼 떨어져 있다. 상기 각 자성 부재(70)는 서로 평행하게 격리되는 방식으로 각각 그 일단을 상기 전방 지지판(62) 상에 고정연결하고, 타단은 상기 후방 지지판(64) 상에 고정연결한다.
상기 각 자성 부재(70)는 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이 하나의 비자성 막대(701), 하나의 자석 그룹(720) 및 하나의 비자성 부재(742)를 구비한다. 상기 비자성 막대(701)는 상기 이동 경로(P) 상에 있는 제3 길이(L3)를 구비하고, 하나의 근단(702)은 상기 전방 지지판(62) 상에 고정연결되며, 하나의 원단(704)은 상기 후방 지지판(64) 상에 고정연결된다. 고정연결 방식은 볼트를 이용해 나사결합하는 방식 등 여러 가지가 있다. 본 실시예에서 상기 비자성 막대(701)의 단면은 빗방울 형상을 띠고 있어, 재료가 꼭대기면에 축적되는 것을 감소시킨다. 상기 자석 그룹(720)은 단면이 원형인 복수의 자석(722) 및 두 개의 서로 인접한 자석(722) 사이에 각각 배치되는 복수의 칸막이(724)를 포함한다. 상기 자석 그룹(722)은 상기 비자성 막대(701) 안에 수용되며, 상기 근단(702)으로부터 적어도 상기 비자성 막대(701)의 중간 구간 부위까지 연장되어 하나의 자성 구역(72)을 형성한다. 상기 비자성 부재(742)도 마찬가지로 상기 비자성 막대(701) 안에 수용되며, 상기 원단(702)으로부터 상기 자석(720)과 접하는 곳까지 연장되어 하나의 비자성 구역(74)을 형성한다. 보다 바람직하게는, 상기 비자성 막대(701)의 제3 길이(L3)는 상기 제1 길이(L1)보다 짧으나 상기 제2 길이(L2)보다는 길다.
상기 각 가이드 막대(80)는 도 2에 도시한 바와 같이 상기 제3 길이(L3)보다 긴 제4 길이(L4)를 구비하고, 상기 패널(66)과 상기 후방 지지판(64) 사이에 결합된다. 여기에서 하나의 가이드 막대(80)의 제1단(802)은 상기 패널(66)의 일측에 결합되고, 제2단(804)은 상기 후방 지지판(64)의 일측에 결합된다. 또 다른 가이드 막대(80)의 제1단(802)은 상기 패널(66)의 다른 일측에 결합되고, 제2단(804)은 상기 후방 지지판(64)의 다른 일측에 결합된다. 상기 각 연결 막대(82)는 상기 제2 길이(L2)와 거의 동일한 제5 길이(L5)를 구비하며, 상기 패널(66)과 상기 전방 지지판(62) 사이에 결합된다. 여기에서 상기 각 연결 막대(82)의 전단(822)는 상기 패널(66)과 결합하고, 상기 각 연결 막대(82)의 후단(824)은 상기 전방 지지판(62)과 결합한다.
상기 스크레이핑 부재 어셈블리(90)는 도 6에 도시한 바와 같이 상기 제2 수용 공간(32) 내에 수용되어 상기 각 자성 부재(70)의 긴 축을 따라 미끄러지고, 미끄러지는 동시에 상기 각 자성 부재(70) 표면과 접촉한다. 상기 스크레이핑 부재 어셈블리(90)는 하나의 기판(92), 하나의 제1 스크레이퍼(94), 하나의 제2 스크레이퍼(96) 및 하나의 포지셔닝 판(98)을 포함한다. 상기 기판(92)은 하나의 중앙 창문(920), 및 각각 그 양단에 위치해 상기 가이드 막대(80)가 관통하는 관통 홀(922)을 구비한다. 상기 제1 스크레이퍼(94)는 Mono Cast Nylon과 같이 소정 경도를 갖는 제1 재질로 제조되며, 상기 기판(92)의 일측면 상에 고정연결된다. 상기 제1 스크레이퍼(94)는 또한 상기 기판(92)의 창문(920)에 대응하는 구역 상에 위치하는 복수의 제1 관통 홀(942)을 구비해, 상기 각 자성 부재(70)가 관통하도록 한다. 여기에서 상기 각 제1 관통 홀(942)의 내주면은 이와 대응하는 상기 각 자성 부재(70)의 외주면과 긴밀하게 접촉한다. 상기 제2 스크레이퍼(96)는 실리카겔과 같이 상기 제1 재질보다 경도가 작은 제2 재질로 제조되며, 상기 기판(92)의 다른 일측면 상에 고정연결된다. 상기 제2 스크레이퍼(96)도 마찬가지로 상기 기판(92)의 창문(920)에 대응하는 구역 상에 위치하는 복수의 제2 관통 홀(962)을 구비해, 상기 각 자성 부재(70)가 관통하도록 한다. 본 실시예에서, 상기 각 제2 관통 홀(962)의 내경은 상기 각 비자성 막대(701)의 외경보다 작으므로, 양자가 간섭을 일으켜 상기 각 비자성 막대(701)에 부착된 강자성 불순물을 효과적으로 스크레이핑할 수 있게 된다. 상기 포지셔닝 판(98)은 상기 각 제2 관통 홀(962)에 대응하는 복수의 제3 관통 홀(982)을 구비하며, 상기 제2 스크레이퍼(96)를 상기 포지셔닝 판(98)과 상기 기판(92) 사이에 끼우는 방식으로 상기 기판(92) 상에 고정연결하므로, 상기 각 자성 부재(70)는 상기 각 제2 관통 홀(962)을 안정적으로 관통할 수 있다.
도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 각 자기격자 유닛(60)은 적층 및 미끄러질 수 있는 방식으로 상기 각 메인 하우징(10) 및 상기 서브 하우징(30) 상에 각각 배치되고, 상기 각 자기격자 유닛(60)이 상기 메인 하우징(10)과 상기 서브 하우징(30)에 배치되는 방식은 동일하다. 아래에서는 최상층의 상기 자기격자 유닛(60)만 가지고 설명한다. 본 실시예에서, 상기 자기격자 유닛(60)의 프레임(61)은 상기 각 가이드 막대(80)가 상기 각 제1 지지판(106, 108)의 상기 각 제1 가이드 막대(113, 115) 및 상기 각 제2 지지판(306, 308)의 상기 각 제2 가이드 홀(309, 311)을 관통하는 방식으로 상기 메인 하우징(10)에 의해 지지되며, 이를 통해 상기 이동 경로(P)를 따라 이동할 수 있다. 상기 각 가이드 막대(80)가 상기 각 제1, 제2 가이드 홀 안에서 원활하게 미끄러질 수 있도록 상기 각 가이드 홀 안에 각각 자기 윤활 베어링을 장전할 수 있다. 또한, 상기 서브 하우징(30)의 두 개의 측판(302, 304)은 세 개의 서로 이격된 가이드 홈(310)을 포함하고, 상기 각 가이드 홈(310)은 상기 이동 경로(P) 상에서 상기 제2 길이(L2)와 동일한 제6 길이(L6)를 구비한다. 상기 스크레이핑 부재 어셈블리(90)는 두 개의 그립 막대(924)를 더 포함하고, 상기 각 그립 막대(924)는 각각 상기 기판(92)의 양측에 고정연결되어, 대응하는 상기 각 가이드 홈(310)으로부터 밖으로 뚫고 나온다. 이로써, 작동자는 상기 각 그립 막대(924)를 잡고 상기 각 가이드 홈(310)을 따라 상기 스크레이핑 부재 어셈블리(90)를 제6 길이(L6)에 의해 정의되는 제1 거리만큼 왕복이동할 수 있다. 또한, 상기 패널(66) 상에는 한 쌍의 손잡이(660)가 구비되므로 작동자가 상기 프레임(61)을 이동할 때 잡을 수 있다.
상기 프레임(61)과 상기 메인 하우징(10)을 결합한 후, 상기 후방 지지판(64)은 상기 제1 수용 공간(12) 안에 수용되며, 상기 배플(110) 측에는 복수의 가이드 홀(112)이 설치된다. 이에 따라, 상기 프레임(61)이 상기 인장 위치까지 당겨지면 상기 후방 지지판(64)은 상기 배플(110)에 의해 멈춰 상기 프레임(61)을 상기 위치로 한정하고, 상기 각 자성 부재(70)가 상기 각 가이드 홀(112)을 관통해 상기 제2 수용 공간(32)에 진입할 수 있도록 한다. 또한, 상기 프레임(61)이 상기 인장 위치까지 당겨지면 상기 스크레이핑 부재 어셈블리(90)가 동시에 이동해 상기 각 그립 막대(924)를 통해 상기 각 가이드 홈(310) 전단에 인접하게 된다. 이 상태에서, 상기 각 자성 부재(70)의 제3 길이(L3)가 상기 서브 하우징(30)의 제2 길이보다 기므로, 상기 각 자성 부재(70)는 하나의 전방 구간(707)이 상기 서브 하우징(30) 외측에 위치하고, 하나의 후방 구간(708)은 상기 비자성 구역(74)과 함께 상기 제2 수용 공간(32) 안에 위치하게 된다. 바람직하게는, 상기 각 자성 부재(70) 전방 구간(707)의 길이가 상기 후방 구간(708)의 길이보다 길다.
본 실시예에서, 도 7에 도시한 바와 같이 상기 제1 수용 공간(12)의 제1 길이(L1)는 상기 각 자성 부재(70)의 제3 길이(L3)보다 길고, 상기 전방 지지판(62)은 상기 제1 수용 공간(12) 외측에 배치된다. 따라서, 상기 프레임(61)이 상기 전방 지지판(62)으로 밀려 상기 배플(110)에 의해 멈추면 상기 프레임(61)은 상기 내부수용 위치에 포지셔닝되고, 모든 자성 부재(70)는 상기 제1 내부 공간(12)에 수용되어 재료 흐름과 접촉한다. 이 때 상기 패널(66)은 상기 각 제2 지지판(306, 308) 외측에 인접한다. 또한, 상기 강자성 불순물 분리 장치(100)은 두 개의 잠금 장치(39)를 포함할 수 있으며, 이들은 각각 상기 서브 하우징(30)의 상기 각 측판(302, 304) 상에 배치되어 상기 자기격자 유닛(60)을 상기 서브 하우징(30)과 마주보게 하는 방식으로 폐쇄 위치에 고정한다.
이하, 상기 강자성 불순물 분리 장치(100)의 작동 상황을 추가로 설명함으로써 상기 장치의 장점을 보다 명확히 이해할 수 있도록 한다. 도 7에 도시한 바와 같이, 먼저, 모든 프레임(61)은 상기 내부수용 위치에 배치된다. 이 때, 상기 각 자성 부재(70)는 상기 제1 내부 공간(12)에 수용되어, 상기 주입구(14)로 진입해 상기 제1 내부 공간(12)의 재료 흐름과 접촉한다. 따라서, 상기 재료 흐름 중의 강자성 불순물은 상기 각 자성 부재(70)의 자성 구역(72) 표면에 흡착되고, 이와 동시에 모든 프레임(61)이 상기 각 잠금 장치(39)로 상기 위치에 고정된다. 최상층 자기격자 유닛(60)의 상기 각 자성 부재(70)의 자성 구역(72)에 흡착된 강자성 불순물이 소정 양만큼 축적될 때, 작동자는 최상층 자기격자 유닛(60)의 강자성 불순물 스크레이핑 동작을 진행할 수 있고, 나머지 자기격자 유닛(60)은 계속 상기 내부수용 위치에 멈춰서 재료 흐름 중 강자성 불순물의 흡착을 진행한다. 스크레이핑 동작을 실행할 때, 작동자는 먼저 상기 각 잠금 장치(39)를 잠금해제한 후 상기 각 손잡이(660)를 잡고 상기 이동 경로(P)를 따라 상기 프레임(61)을 상기 제2 길이와 거의 동일한 제1 거리만큼 밖으로 당긴다. 이 때, 상기 스크레이핑 부재 어셈블리(90)가 상기 제1 거리만큼 동시에 이동해, 도 9와 같이 상기 각 그립 막대(924)가 상기 각 가이드 홈(310) 전단에 인접하게 된다. 이 상태에서, 상기 프레임(61) 및 상기 스크레이핑 부재 어셈블리(90)는 상기 중간 위치에 위치한다. 이 때, 작동자는 상기 이동 경로(P)를 따라 상기 프레임(61)을 제2 거리만큼 계속해서 밖으로 당기고, 상기 프레임(61)은 상기 인장 위치에 있게 된다. 도 10과 같이, 상기 각 자성 부재(70) 전방 구간(707) 표면에 흡착된 강자성 불순물은 상기 스크레이핑 부재 어셈블리(90)에 의해 상기 후방 구간(708)으로 긁어 옮겨져, 제1 단계의 스크레이핑 동작을 진행한다. 이어서 작동자는 상기 각 잠금 장치(39)를 고정하고, 상기 각 그립 막대(924)를 잡고 상기 스크레이핑 부재 어셈블리(90)를 상기 이동 경로(P)의 반대 방향으로 당긴다. 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 자성 부재(70) 후방 구간(708) 표면에 흡착된 강자성 불순물을 상기 비자성 구역(74)으로 긁어 옮겨 자동으로 떨어지도록 해, 제2 단계의 스크레이핑 동작을 진행한다. 제2 단계 스크레이핑 동작이 완료되면, 작동자는 상기 각 잠금 장치(39)를 잠금해제한 후 상기 프레임(61)을 상기 내부수용 위치로 돌려보낸다. 상술한 설계는 프레임(61)을 상기 내부수용 위치에서 상기 중간 위치까지 당기는 동작을 통해 제1 단계의 스크레이핑 동작을 진행해, 상기 스크레이핑 부재 어셈블리(90)가 제2 단계 스크레이핑 동작을 진행하는 스트로크를 단축할 수 있다. 따라서, 본 발명은 선행기술에 비해 노동력과 시간을 절약할 수 있다.
도 13을 참조하면, 본 발명에서 제공하는 강자성 불순물 분리 장치는 자동조작도 가능하다. 예를 들어, 본 발명의 제2 실시예에 따른 강자성 불순물 분리 장치(200)에는 두 층의 자기격자 유닛(202, 204), 각각 상기 각 자기격자 유닛(202, 204)의 패널(210, 212)과 결합되는 두 개의 제1 선형 드라이버(206, 208)(예: 기압 실린더), 및 마찬가지로 기압 실린더일 수 있는 두 개의 제2 선형 드라이버(214, 216)가 설치될 수 있다. 각각 상기 각 자기격자 유닛(202, 204)의 스크레이핑 부재 어셈블리(218, 220)와 결합된다. 조작 시, 그 중 한 그룹의 기압 실린더, 예를 들면 상기 제1 기압 실린더(206)가 상기 제2 기압 실린더(214)와 함께 상기 자기격자 유닛(202)을 지닌 채로 내부수용 위치로부터 이동 경로(P) 방향을 따라 인장 위치까지 이동하도록 하는 동시에, 제1 단계의 스크레이핑 동작을 진행한다. 그리고 나서, 상기 제2 기압 실린더(214)가 상기 스크레이핑 부재 어셈블리(218)를 지닌 채로 이동 경로(P)의 반대 방향으로 이동하도록 해 제2 단계의 스크레이핑 동작을 진행한다.
100: 강자성 불순물 분리 장치
10: 메인 하우징
102, 104: 제1 측판
106, 108: 제1 지지판
110: 배플
112: 가이드 홀
113, 115: 제1 가이드 홀
12: 제1 수용 공간
14: 주입구
16: 배출구
18: 제1 개구
30: 서브 하우징
302, 304: 제2 측판
306, 308: 제2 지지판
307: 상부판
309, 311: 제2 가이드 홀
310: 가이드 홈
313: 상부 홀
32: 제2 수용 공간
34: 수집구
36: 제2 개구
361, 362 363: 출구
38: 가로 막대
39: 잠금 장치
50: 수집기
60: 자기격자 유닛
61: 프레임
62: 전방 지지판
64: 후방 지지판
66: 패널
660: 손잡이
70: 자성 부재
701: 비자성 막대
702: 근단
704: 원단
707: 전방 구간
708: 후방 구간
720: 자석 그룹
72: 자성 구역
722: 자석
724: 칸막이
74: 비자성 구역
742: 비자성 부재
80: 가이드 막대
802: 제1단
804: 제2단
82: 연결 막대
822: 전단
824: 후단
90: 스크레이핑 부재 어셈블리
92: 기판
920: 중앙 창문
922: 관통 홀
924: 그립 막대
94: 제1 스크레이퍼
942: 제1 관통 홀
96: 제2 스크레이퍼
962: 제2 관통 홀
98: 포지셔닝 판
982: 제3 관통 홀
200: 강자성 불순물 분리 장치
202, 204: 자기격자 유닛
206, 208: 제1 선형 드라이버(기압 실린더)
210, 212: 패널
214, 216: 제2 선형 드라이버(기압 실린더)
218, 220: 스크레이핑 부재 어셈블리
L1: 제1 길이
L2: 제2 길이
L3: 제3 길이
L4: 제4 길이
L5: 제5 길이
L6: 제6 길이
P: 이동 경로
W1: 제1 너비
W2: 제2 너비

Claims (14)

  1. 강자성 불순물 분리 장치에 있어서,
    하나의 주입구, 하나의 배출구, 상기 주입구와 상기 배출구 사이에 배치되는 하나의 제1 수용 공간을 구비하고, 재료 유통 경로, 이동 경로, 및 상기 이동 경로 방향의 제1 길이를 정의하는 데 사용되는 하나의 메인 하우징;
    상기 메인 하우징과 연결되고, 상기 제1 수용 공간과 인접한 하나의 제2 수용 공간 및 상기 이동 경로 방향의 제2 길이를 구비하고, 상기 제2 길이는 상기 제1 길이보다 짧은 하나의 서브 하우징; 및
    상기 메인 하우징 및 서브 하우징 상에 순서대로 포개지고, 하나의 프레임, 복수의 자성 부재 및 하나의 스크레이핑 부재 어셈블리를 포함하는 복수의 자기격자 유닛;
    을 포함하고,
    상기 프레임은 메인 하우징 및 서브 하우징에 의해 지지되며, 상기 이동 경로를 따라 하나의 내부수용 위치, 하나의 중간 위치 및 하나의 인장 위치 사이에서 이동할 수 있고;
    상기 각 자성 부재는 하나의 자성 구역, 하나의 비자성 구역 및 상기 이동 경로 방향의 제3 길이를 포함하며, 상기 제3 길이는 상기 제1 길이보다 짧으나 상기 제2 길이보다 길고; 상기 각 자성 부재는 상기 프레임 상에 고정되어, 상기 프레임이 상기 내부수용 위치에 위치할 때 상기 각 자성 부재는 상기 메인 하우징의 제1 수용 공간 내에 수용되어 재료 흐름과 접촉하고, 상기 프레임이 상기 내부수용 위치에서 상기 중간 위치로 이동할 때, 상기 각 자성 부재는 상기 프레임과 동시에 상기 제2 길이와 거의 동일한 제1 거리만큼 이동해, 일부분이 상기 메인 하우징의 제1 수용 공간 내에 수용되고 나머지 부분은 상기 서브 하우징의 제2 수용 공간 내에 수용되며, 상기 프레임이 상기 내부수용 위치에서 상기 인장 위치로 이동할 때, 상기 각 자성 부재는 상기 프레임과 동시에 상기 제3 길이와 거의 동일한 제2 거리만큼 이동해, 일부분이 상기 서브 하우징 외측에 위치하게 되고 상기 비자성 구역을 포함하는 나머지 부분은 상기 서브 하우징의 제2 수용 공간 내에 수용되며;
    상기 스크레이핑 부재는 상기 서브 하우징의 제2 수용 공간 내에 수용되며, 상기 각 자성 부재의 긴 축을 따라 미끄러지되 미끄러지는 거리는 상기 제2 길이로 제한되는 방식으로 상기 프레임 및 상기 각 자성 부재와 결합하고;
    이에 따라, 상기 프레임이 상기 내부수용 위치에 위치할 때 상기 스크레이핑 부재 어셈블리는 상기 서브 하우징의 제2 수용 공간의 일측에 위치하고, 상기 프레임이 상기 내부수용 위치에서 상기 중간 위치로 이동할 때, 상기 스크레이핑 부재 어셈블리는 상기 프레임과 동시에 이동해 상기 서브 하우징의 제2 수용 공간의 다른 일측에 위치해, 상기 프레임이 상기 이동 경로에서 계속 이동할 때 상기 각 자성 부재의 일부분에 의해 흡착된 강자성 불순물을 긁어 옮겨 상기 각 자성 부재의 나머지 부분에 축적하고, 상기 프레임이 상기 중간 위치에서 상기 인장 위치로 이동할 때, 상기 스크레이핑 부재 어셈블리는 여전히 원래 위치에 위치해, 상기 이동 경로와 반대되는 방식으로 이동하게 될 때 상기 각 자성 부재 나머지 부분에 축적된 강자성 불순물을 상기 각 자성 부재의 상기 비자성 구역으로 긁어 옮겨 떨어뜨릴 수 있는,
    강자성 불순물 분리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 하나의 전방 지지판, 하나의 후방 지지판, 상기 전방 지지판과 마주보는 하나의 패널, 두 개의 가이드 막대 및 적어도 하나의 연결 막대를 포함하고; 상기 각 가이드 막대는 상기 이동 경로 방향에 있으면서 상기 제3 길이보다 긴 제4 길이를 구비하며, 상기 패널과 상기 후방 지지판 사이에 결합되고, 상기 적어도 하나의 연결 막대는 상기 전방 지지판과 상기 패널 사이에 결합되는, 강자성 불순물 분리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 연결 막대는 상기 제2 길이와 거의 동일한 제5 길이를 구비하는, 강자성 불순물 분리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 각 자성 부재는 서로 평행하게 상기 프레임 상에 고정되어 상기 각 가이드 막대 사이에 위치하고; 상기 각 자성 부재는 하나의 비자성 막대, 하나의 자석 그룹 및 하나의 비자성 물질을 구비하며, 상기 비자성 막대는 상기 전방 지지판 상에 고정연결되는 하나의 근단과 상기 후방 지지판 상에 고정연결되는 하나의 원단을 구비하고, 상기 자석 그룹은 상기 비자성 막대의 근단 내부에 수용되어 적어도 상기 비자성 막대의 중간 구간까지 연장되어 상기 자성 구역을 형성하며, 상기 비자성 물질은 상기 비자성 막대의 원단 내부에 수용되고 상기 자석 그룹과 맞닿도록 연장되어 상기 비자성 구역을 형성하는, 강자성 불순물 분리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 비자성 막대의 단면은 빗방울 형상을 띠는, 강자성 불순물 분리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 스크레이핑 부재 어셈블리는 상기 각 가이드 막대와 결합되며 하나의 창문을 구비하는 하나의 기판을 구비하고; 제1 스크레이퍼는 상기 기판의 일측에 고정되며, 상기 제1 스크레이퍼는 소정 경도를 갖는 제1 재질로 제조되고, 상기 창문에 대응하는 몇 개의 제1 관통 홀을 구비함으로써, 각각 상기 각 자성 부재의 비자성 막대가 그 외주면과 상기 각 제1 관통 홀 내표면이 긴밀하게 접촉하는 방식으로 상기 제1 스크레이퍼를 관통할 수 있도록 하는, 강자성 불순물 분리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스크레이핑 부재 어셈블리는 상기 기판의 다른 일측에 고정되는 하나의 제2 스크레이퍼를 더 포함하고, 상기 제2 스크레이퍼는 상기 제1 재질보다 경도가 작은 제2 재질로 제조되며, 상기 각 제1 관통 홀에 대응하는 몇 개의 제2 관통 홀을 구비하고, 상기 각 제2 관통 홀의 내경은 상기 각 자성 부재의 외경보다 작아, 상기 각 자성 부재의 비자성 막대가 서로 간섭하는 방식으로 상기 제2 스크레이퍼를 관통할 수 있도록 하는, 강자성 불순물 분리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스크레이핑 부재 어셈블리는 하나의 포지셔닝 판을 더 포함하고, 상기 포지셔닝 판 상에는 각각 상기 각 제2 관통 홀과 마주보는 몇 개의 제3 관통 홀이 설치되어 있으며, 상기 포지셔닝 판은 상기 기판의 일측에 고정되며 상기 제2 스크레이퍼를 상기 포지셔닝 판과 상기 기판 사이에 끼우는, 강자성 불순물 분리 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 메인 하우징은 하나의 제1 개구를 더 포함하고, 상기 각 자기격자 유닛이 여기에서 밀리거나 상기 제1 수용 공간을 당길 수 있도록 하고, 두 개의 제1 지지판은 각각 상기 제1 개구의 양측에 배치되며, 상기 각 프레임의 상기 각 가이드 막대는 상기 각 제1 지지판을 관통하는 방식으로 상기 메인 하우징에 의해 지지되어 상기 이동 경로를 따라 독립적으로 이동할 수 있는, 강자성 불순물 분리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 메인 하우징은 상기 제1 개구에 배치되는 하나의 배플을 더 포함하고, 상기 배플은 상기 각 자성 부재가 관통하기 위한 복수의 가이드 홀을 구비하며, 상기 각 프레임이 상기 내부수용 위치에 있을 때 상기 각 전방 지지판은 상기 배플에 의해 멈춰 상기 제2 수용 공간 내에 위치하고, 상기 각 프레임이 상기 인장 위치에 있을 때 상기 각 후방 지지판은 상기 배플에 의해 멈춰 상기 제1 수용 공간 내에 위치하는, 강자성 불순물 분리 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 서브 하우징은 하나의 제2 개구를 구비하는 상기 하나의 제2 수용 공간을 정의하기 위한 두 개의 측판을 더 포함해, 상기 각 자기격자 유닛을 상기 제1 개구로부터 밀어넣거나 당길 수 있도록 하고, 두 개의 제2 지지판은 각각 상기 제2 개구의 양측에 배치되며, 상기 각 프레임의 상기 각 가이드 막대는 상기 각 제2 지지판을 관통하는 방식으로 상기 서브 하우징에 의해 지지되어 상기 이동 경로를 따라 독립적으로 이동할 수 있는, 강자성 불순물 분리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 서브 하우징의 상기 각 측판 상에는 서로 분리되어 상기 이동 경로를 따라 연장되는 복수의 가이드 홈이 각각 설치되어 있고, 상기 각 가이드 홈은 각각 상기 이동 경로에서 연장되는 길이를 구비해 상기 제1 거리를 정의하며, 상기 스크레이핑 부재 어셈블리는 두 개의 그립 막대를 더 포함하고, 상기 각 그립 막대는 각각 상기 기판의 양측에 고정연결되어 대응하는 상기 각 가이드 홈으로부터 밖으로 뚫고 나가므로, 작동자가 상기 각 그립 막대를 잡고 상기 각 가이드 홈을 따라 상기 스크레이핑 부재 어셈블리를 이동할 수 있는, 강자성 불순물 분리 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 서브 하우징 상에 배치되는 적어도 하나의 잠금 장치를 더 포함함으로써, 선택적으로 상기 각 자기격자 유닛을 소정 위치에 잠글 수 있는, 강자성 불순물 분리 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 메인 하우징 상에 배치되는 복수의 제1 선형 드라이버 및 제2 선형 드라이버를 더 포함하고, 상기 각 제1 선형 드라이버는 각각 상기 각 프레임과 결합되어 상기 각 프레임의 왕복 이동을 제어하며, 상기 각 제2 선형 드라이버는 각각 상기 각 스크레이핑 부재 어셈블리와 결합되어 상기 각 스크레이핑 부재 어셈블리의 이동을 제어하는, 강자성 불순물 분리 장치.
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