KR20220107116A - 건식 과립 압착 시스템 및 장치 - Google Patents

건식 과립 압착 시스템 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수분을 최소한으로 사용하거나 수분을 사용하지 않고 과립을 생성하기 위한 건식 과립 압착 시스템 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원료를 한쌍의 압착롤러에 의해 입자의 밀도가 높은 얇은 판 형상의 케이크(Cake)로 형성하고, 스크린부에서 케이크를 과립으로 분쇄시키는 건식 과립 압착 시스템 및 장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 원료를 투입하기 위한 호퍼가 마련된 헤더와; 상기 헤더에 연결되며, 호퍼를 통해 유입되는 원료를 이송하는 이송부와; 한 쌍의 압착롤러를 이용하여, 이송부로부터 공급받은 원료를 얇은 판 형상의 케이크로 압착하는 압착부; 및 케이크를 분쇄하여 과립을 형성하는 스크린부;에 의해 구현된다.

Description

건식 과립 압착 시스템 및 장치{Dry granule compacting system and device}
본 발명은 수분을 사용하지 않고 과립을 생성하기 위한 건식 과립 압착 시스템 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원료를 한쌍의 압착롤러에 의해 입자의 밀도가 높은 얇은 판 형상의 케이크(Cake)로 형성하고, 스크린부에서 케이크를 과립으로 분쇄시키는 건식 과립 압착 시스템 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 과립은 분말상태의 원료를 응집시킨 것으로, 생활에서 쉽게 접할 수 있는 과립형 음식물, 사료 및의약품 등으로 사용되고 있다. 그러나, 종래에는 분말 상태의 원료는 정확한 칭량이 어렵고, 흐름성이 좋지않아 기물을 압축하여 성형시, 압축되는 기물에 대해 서로 다른 밀도를 갖게 되어 기물내에 밀도구배가 발생하므로 제품의 불량률이 높아진다.이와 같은, 종래의 문제점을 해결하고자 분말 상태의 원료를 과립으로 생성하기 위한 습식 과립기가 고안된바있으나, 습식 과립기는 분말 상태의 원료에 수분을 첨가하고, 이를 열풍 건조하여 과립의 형태로 제조하므로 장비의 규모가 크고 설비에 많은 비용이 소요되어 생산제품의 단가가 높아지게 된다.그리고, 습식 과립기를 이용하여 생산할 수 있는 제품은 한정되어 있으며, 특히, 항생제와 같이 수분의 첨가에 따라, 고유한 성질이 변하는 것들에 대해서는 사용이 불가능한 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 과립을 생성 시, 수분을 함유해선 안 되는 제품에 대한 생산이 적합한 건식 과립 압착 시스템 및 장치를제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 헤더가 리프트 업 하여 분해 및 세척작업이 용이한 건식 과립 압착 시스템 및 장치를 제공하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 장비의 규모가 작고 설치가 간단하여 설비에 대한 비용을 절감할 수 있는 건식 과립 압착 시스템 및 장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 원료를 투입하기 위한 호퍼가 마련된 헤더, 상기 헤더에 연결되며, 상기 호퍼를 통해 유입되는 원료를 이송하는 이송부, 한 쌍의 압착롤러를 이용하여, 상기 이송부로부터 공급받은 상기 원료를 얇은 판 형상의 케이크로 압착하는 압착부, 및 상기 케이크를 분쇄하여 과립을 형성하는 스크린부,에 의해 달성된다.상기 헤더는, 제1모터에 의해 회전하는 스크류, 및 상기 스크류와 체결되고, 상기 스크류가 회전 시, 상기 스크류의 길이방향으로 이동하는 나사부,를 구비하는 리프트를 더 포함하여, 상기 리프트에 의해 상기 헤더가 리프트 업 할 수 있는 것이 바람직하다.상기 이송부는, 제2모터에 의해 회전하여 상기 원료를 상기 압착부로 이송하는 이송 스크류, 및 상기 이송 스크류를 수용하며, 상기 원료의 이송상태를 확인하기 위한 확인창을 구비한 하우징,을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 상기 이송 스크류의 일 측단에 형성되며, 상기 이송 스크류와 함께 회동하여 상기 확인창을 세척하는 스크래퍼,를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 상기 압착롤러는, 그 내부에 냉각수를 순환시킬 수 있도록 마련된 냉각통로를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 상기 압착롤러는, 상기 이송부로부터 공급되는 상기 원료의 압력에 의해 상기 각 압착롤러가 이격되는 것을 방지하기 위한 실린더,를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 상기 실린더는, 상기 원료의 공급이 불규칙적일 시, 상기 실린더의 압력의 저하를 방지하는 완충장치(accumulator),를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 상기 스크린부는, 프레임에 의해 지지되는 메시(mesh)망, 및 상기 메시망과 마찰하여 상기 케이크를 분쇄하는 적어도 하나 이상의 분쇄기,를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 상기 분쇄기는, 외측면 길이방향으로 복수의 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부는 원형, 및 다각형중 적어도 어느하나로 이루어진 것이 바람직하다. 상기 분쇄기는, 적어도 2개 이상의 제2플레이트가 마련되고, 상기 각 제2플레이트 사이에 복수의 봉이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 봉은, 원형, 및 다각형중 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
수분을 함유해선 안 되는 제품에 대해 생산할 수 있는 효과가 있다.
헤더가 리프트 업 하여 분해 및 세척작업에 대한 편리한 효과가 있다.
또한, 장비의 규모가 작고 설치가 간단하여 설비에 대한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
<1> 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사시도,
<2> 도 2는 도 1의 실시예에 따른 측 단면도,
<3> 도 3은 도 1의 실시예에 따른 정 단면도,
<4> 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤더의 작동도,
<5> 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압착부에 대한 분해도,
<6> 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압착부의 상세도,
<7> 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 압착롤러의 단면도,
<8> 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린부의 분해도,
<9> 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린부의 상세단면도,
<10> 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 분쇄기의 단면도,
<11> 도 11은 본 발명에 따른 분쇄기의 다른 실시예를 나타낸 사시도, 그리고,
<12> 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분쇄기의 단면도.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사시도를 나타낸다.
도시한 바와 같이 건식 과립 압착 시스템 및 장치(210)는 원료(190)를 투입하기 위한 호퍼(111)가 마련된 헤더(110), 투입된 원료(190)를 이송하기 위한 이송부(120), 이송부(120)로부터 원료(190)를 공급받아 얇은 판 형상으로 압착하기 위한 압착부(140), 및 압착부(140)에 의해 형성된 얇은 판 형상의 케이크(미도시)를 분쇄하기 위한 스크린부(170)를 구비한다. 또한, 헤더(110)가 "A" 방향으로 리프트 업 하여 이송부(120)에 대한 분리 및 세척이 용이하다. 도 2와 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 단면도를 나타내며, 이를 함께 참조하여 설명한다. 도시한 바와 같이 콤팩타(210)를 구비한 몸체(230)와 호퍼(111)가 마련된 헤더(110)는 리프트(119)에 의해 서로 이격되어 리프트 업 할 수 있다. 리프트(119)는 몸체(230) 내부에 고정된 제1모터(113)와, 연결되어 회전하는 스크류(115)와, 일단이 스크류(115)의 외측에 체결되고, 타단은 헤더(110)와 결합한 나사부(117)로 구성된다.이송부(120)는 호퍼(111)와 수직선상에 배치되고, 호퍼(111)로부터 투입된 원료(190)를 압착부(140)로 이송하기 위한 이송부(120)는 제2모터(121)에 의해 회전하여 원료(190)를 이송시키는 이송 스크류(127), 및 이송 스크류(127)를 수용하기 위한 하우징(133)을 구비한다. 또한 하우징(133)의 외측면에 원료(190)의 이송상태를 파악할수 있도록 투명 재질의 확인창(131)이 마련되어 있다. 그리고 이송 스크류(127)에 의해 원료(190)를 압착부(140)로 이송 시, 이송 스크류(127)의 회전에 의해 발생하는 분진으로 확인창(131)이 불투명해진다. 분진을 확인창(131)에서 제거하기 위해 이송 스크류(120)의 일 측에는 스크래퍼(129)가 부착된다. 한편, 이송 스크류(127)를 회전시키는 제2모터(121)가 헤더(110)의 하단면 배치되고, 제2모터(121)의 회전축 단부에 마련되며, 제2모터(121)와 연동하여 회전하는 전동기어(123)와, 이송 스크류(127)의 회전축 단부에 마련된 종동기어(124)는 서로 체인(125)에 의해 연결되어 이송 스크류(127)를 회전시킨다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나 전동기어(123)와 종동기어(124)는 체인, 벨트 및 기어 중 어느 하나에 의해 연결될 수도 있다. 압착부(140)는 원료(190)를 한 쌍의 압착롤러(151) 사이로 통과시켜 얇은 판 형상의 케이크(200)를 형성하며,일정한 밀도의 케이크를 형성하기 위해 한 쌍의 압착롤러(151)의 간격이 유지되어야 한다. 균일한 두께의 케이크(200)를 만들기 위해 압착롤러(151)를 지지하기 위한 실린더(145)가 마련되어 있다. 한편, 이송부(120)에서 압착부(140)로 공급되는 원료(190)의 량이 규칙적이지 못할 때, 또는 공급되는 원료(190)의 량이 많아 압력의 세기가 강할 때, 실린더(145)의 압력이 저하되어 한 쌍의 압착롤러(151)가 서로 이격될 수 있다. 압착롤러(151)가 이격되면 고밀도의 케이크(200)를 형성할 수 없다. 이를 방지하기 위해 완충장치(149)가 배치된다. 완충장치(149)는 공압, 유압, 또는 가스를 이용하여 실린더(145)에 대해 부족한 압력을 채워주기 위한 것으로, 한 쌍의 압착롤러(151)에 의해 형성되는 케이크(200)의 두께를 일정하게 유지할 수 있다. 한편, 한 쌍의 압착롤러(151)는 몸체(230) 내부에 마련된 제3모터(155)와 압착롤러(151) 단부에 마련된 기어(153)와 결합하여 회전할 수 있다. 이때, 압착롤러(151)가 회전하여 원료(190)를 압착 시, 원료(190)와 압착롤러(151)의 마찰로 인해 열이 발생할 수 있다. 압착롤러(151)에 의해 방생된 열을 방열시키기 위해 몸체(230) 내부에 냉각기(157)가 마련된다. 냉각기(157)는 압착롤러(151)의 내부로 냉각수(167)를 유입하기 위한 입수관(161)이 마련되며, 유입된 냉각수(167)가 압착롤러(151) 내부를 순환하여 퇴수관(163)에 의해 배출되는 냉각수(167)는 몸체(230) 내부에 마련된 수조(159)에 응집된다. 이에 따라, 퇴수관(163)에 의해 배출되는 냉각수(167)가 수조(159)로 입수하고, 수조(159)의 냉각수(167)는 냉각기(157)로 공급되는 순환식 구조로 되어있다. 압착부(140)로부터 케이크(200)를 공급받는 스크린부(170)는, 프레임(173)에 부착된 메시망(175)과 메시망(175) 표면에 마찰하여 케이크(200)를 분쇄하기 위한 한 쌍의 분쇄기(177), 그리고 프레임(173)에 부착된 메시망(175)과 한 쌍의 분쇄기(177)를 수용하는 케이스(171)로 구성된다. 여기서, 분쇄기(177)는 한 쌍의 제2플레이트(179) 사이에 복수의 봉(181)이 결합한 형태를 갖는다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤더의 작동도를 나타낸다. 원료(190)를 이송하기 위한 이송부(120)는 원료(190)를 이송 시, 발생하는 분진 또는 원료(190)가 이송 스크류(127) 사이에 잔류하여 생산되는 제품에 대한 청결을 유지할 수 없다. 그래서, 도시한 바와 같이 청결을 유지할 수 있도록 헤더(110)를 리프트 업 하여 이송부(120)의 세척작업에 대한 불편함을 줄일 수 있다. 이에 따라, 제1모터(113)와 연동하는 스크류(115)의 회전에 의해 나사부(117)는 스크류(115)의 길이방향으로 이동하며, 나사부(117) 단부에 결합된 헤더(110)가 나사부와 함께 "H" 방향으로 리프트(119)에 의해 리프트 업 할수 있다. 또한, 헤더(110)가 리프트 업 되어 하우징(133) 및 이송 스크류(127)의 분리 및 세척이 편리하여 청결을 유지하기 용이하다. 도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시에에 따른 압착부의 상세도를 나타낸다.압착부(140)의 상세한 설명은 도 5 내지 도 7을 함께 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 한 쌍의 압착롤러(151)를 거치할 수 있도록 한 쌍의 제1플레이트(141)의 측면에 각각 두개의 관통홀(142)이 형성되고, 한 쌍의 압착롤러(151) 중 고정 압착롤러(151a)는 한 쌍의 제1플레이트(141) 사이에 거치하여 고정 압착롤러(151a)가 회전 가능하도록 고정판(148)으로 고정한다. 또한, 고정되지 아니한 이동 압착롤러(151b)의 외 주면에 압착판(147)을 삽입하여 제1플레이트(141) 양측에 마련된 슬라이드 홈(143)에 압착판(147)이 슬라이드 할 수 있도록 장착한다. 또한, 이동 압착롤러(151b)에 장착된 압착판(147)은 도 6에 도시한 바와 같이 압착판(147)의 측단부에 마련된 실린더(145)에 의해 "L" 또는 "R" 방향으로 이동되어 각 압착롤러(151)의 간격 "d"를 조절할 수 있다. 한편, 이송부(120)로부터 공급받은 원료(190)가 불규칙적으로 공급될 경우, 실린더(145)의 압력이 저하된다. 실린더(145)의 압력이 저하되면 한 쌍의 압착롤러(151)가 서로 이격되어 케이크(200)의 밀도가 불규칙해진다. 그래서, 실린더(145)의 압력이 저하되어 한 쌍의 압착롤러(151)가 이격되는 것을 방지하기 위해 완충장치(149)를 구비하여 부족한 압력을 보충할 수 있도록 한다. 또한, 한 쌍의 압착롤러(151)가 회전 시, 열이 발생하는 것을 방지하기 위해 도 7에 도시한 바와 같이 각 압착롤러(151)의 내부에 냉각통로(165)가 형성되어 있다. 냉각통로(165)는 냉각수(167)가 "E" 방향으로 투입되어 압착롤러(151)의 내부를 순환고, "F" 방향으로 냉각수(167)가 배출되는 순환식 구조로 되어있다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린부의 분해도, 도시한 바와 같이 스크린부(170)는 프레임(173)의 일면에 안착하여 고정되는 메시망(175)과 메시망(175)의 타면과 마찰하여 압착부(140)로부터 공급받은 케이크(200)를 분쇄하기 위한 한 쌍의 분쇄기(177), 및 프레임(173)에 고정된 메시망(175)과 분쇄기(177)를 수용하는 케이스(171)로 구성된다. 분쇄기(177)는 한 쌍의 제2플레이트(179) 사이에 복수의 봉(181)이 연결되어 형성된 것으로 메시망(175)의 타면과 복수의 봉(181) 사이에서 케이크(200)가 분쇄되어 과립(220)의 상태로 메시망(175)을 통과하게 된다. 이는도 9에 도시한 스크린부의 단면도와 같다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 분쇄기의 단면도를 나타낸다. 도시한 바와 같이 한 쌍의 제2플레이트(179) 사이에 마련된 봉(181)은 (a)에 도시된 바와 같이 원형으로 형성될 수 있으며, 또한, (b)에 도시된 바와 같이 다각형으로도 형성될 수 있다. 한편, 도 11은 본 발명에 따른 분쇄기의 다른 실시예의 사시도를 나타낸 것으로, 분쇄기(177)의 외측면 길이방향으로 돌기(183)가 형성되어 있으며, 이는 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이 원형으로 형성될 수 있으며, 또한, (b)에 도시된 바와 같이 다각형으로도 형성될 수 있다.
100 : 건식 과립 압착 시스템 및 장치 110 : 헤더
111 : 호퍼 113 : 제1모터
115 : 스크류 117 : 나사부
119 : 리프트 120 : 이송부
121 : 제2모터 123 : 전동기어
124 : 종동기어 125 : 체인
127 : 이송 스크류 129 : 스크래퍼
31 : 확인창 133 : 하우징
140 : 압착부 141 : 제1플레이트
142 : 관통홀 143 : 슬라이드 홈
145 : 실린더 147 : 압착판
148 : 고정판 149 : 완충장치(accumulator)
151 : 압착롤러 151a: 고정 압착롤러
151b:이동 압착롤러 153 : 기어
155 : 제3모터 157 : 냉각기
159 : 수조 161 : 입수관
163 : 퇴수관 165 : 냉각통로
167 : 냉각수 170 : 스크린부
171 : 케이스 173 : 프레임
175 : 메시(mesh)망 177 : 분쇄기
179 : 제2플레이트 181 : 봉
183 : 돌기 190 : 원료
200 : 케이크(cake) 210 : 콤팩타
220 : 과립 230 : 몸체

Claims (10)

  1. 원료를 투입하기 위한 호퍼가 마련된 헤더;상기 헤더에 연결되며, 상기 호퍼를 통해 유입되는 원료를 이송하는 이송부;내부에 냉각수를 순환시킬 수 있도록 마련된 냉각통로를 포함하는 한 쌍의 압착롤러를 이용하여, 상기 이송부로부터 공급받은 상기 원료를 얇은 판 형상의 케이크로 압착하는 압착부; 및 상기 케이크를 분쇄하여 과립을 형성하는 스크린부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 과립 압착 시스템 및 장치.
  2. 제1항에 있어서,상기 헤더는,제1모터에 의해 회전하는 스크류; 및 상기 스크류와 체결되고, 상기 스크류가 회전 시, 상기 스크류의 길이방향으로 이동하는 나사부;를 구비하는 리프트를 더 포함하여, 상기 리프트에 의해 상기 헤더가 리프트 업 할 수 있는 것을 특징으로 하는 건식 과립 압착 시스템 및 장치.
  3. 제1항에 있어서,상기 이송부는,제2모터에 의해 회전하여 상기 원료를 상기 압착부로 이송하는 이송 스크류; 및 상기 이송 스크류를 수용하며, 상기 원료의 이송상태를 확인하기 위한 확인창을 구비한 하우징;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 과립 압착 시스템 및 장치.
  4. 제3항에 있어서,상기 이송 스크류의 일 측단에 형성되며, 상기 이송 스크류와 함께 회동하여 상기 확인창을 세척하는 스크래퍼;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 과립 압착 시스템 및 장치.
  5. 제1항에 있어서,상기 압착롤러는,상기 이송부로부터 공급되는 상기 원료의 압력에 의해 상기 각 압착롤러가 이격되는 것을 방지하기 위한 실린더;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 과립 압착 시스템 및 장치.
  6. 제5항에 있어서,상기 실린더는, 상기 원료의 공급이 불규칙적일 시, 상기 실린더의 압력의 저하를 방지하는 완충장치(accumulator);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 과립 압착 시스템 및 장치.
  7. 제1항에 있어서,상기 스크린부는,프레임에 의해 지지되는 메시(mesh)망; 및 상기 메시망과 마찰하여 상기 케이크를 분쇄하는 적어도 하나 이상의 분쇄기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건식 과립 압착 시스템 및 장치.
  8. 제7항에 있어서,상기 분쇄기는,외측면 길이방향으로 복수의 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부는 원형, 및 다각형중 적어도 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 건식 과립 압착 시스템 및 장치.
  9. 제8항에 있어서,상기 분쇄기는,적어도 2개 이상의 제2플레이트가 마련되고, 상기 각 제2플레이트 사이에 복수의 봉이 형성되는 것을 특징으로 하는 건식 과립 압착 시스템 및 장치.
  10. 제9항에 있어서,상기 봉은,원형, 및 다각형중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건식 과립 압착 시스템 및 장치.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116213056A (zh) * 2022-12-29 2023-06-06 徐州泰和硅材料有限公司 一种熔融石英生产用破碎装置

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