KR20220123570A - 시료추출용 그라인딩 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1 관통홀을 다수개 구비한 덮개(10), 제1 관통홀과 대응되는 위치에 단턱이 형성된 제2 관통홀이 다수개 구비된 상판(20), 상부가 개방되고 하부면에 제1 관통홀 및 제2 관통홀(21)이 다수개 구비된 본체(30), 본체(30)내에 구비되는 동력전달기어부(40), 동력전달기어부(40)에 연동되어 회동하는 다수개의 회동기어(50), 다수개의 회동기어(50)에 고정되어 회동하는 분쇄 샤프트(60) 및 분쇄 샤프트(60)의 하부 끝단에 착탈식으로 결합하는 분쇄날(70)을 포함하여 구성되며, 제2 관통홀(21)에는 베어링(25)이 배치되는 것을 특징으로 하는 시료추출용 그라인딩 장치로서, 다수개의 샘플 원료를 한번에 자동으로 고속 또는 원하는 속도로 분쇄 또는 파쇄하여 시료를 추출할 수 있고, 분쇄 샤프트의 하단에 장착되는 분쇄날을 자동으로 착탈시킬수 있도록 하여 파쇄된 시료의 오염을 방지할 수 있고, 실험자에게 초래될 위험을 방지하는 효과가 있다.

Description

시료추출용 그라인딩 장치{Grinding apparatus for extracting the sample}

본 발명은 시료추출용 그라인딩 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수개의 샘플 원료를 한번에 자동으로 고속 분쇄 또는 파쇄하여 시료를 추출할 수 있고, 파쇄된 시료의 오염을 방지할 수 있는 시료추출용 그라인딩 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 의학, 화학, 생리학, 병리학, 생화학 등의 분야에서는 환자 또는 동물은 물론 식물의 조직분석, 유전자 검사, 혈액분석 등과 같은 다양한 검사를 위해 각종의 조직, 혈액, 종자, 효모 등과 같은 다양한 원료를 채취 또는 샘플링하고, 그 샘플로부터 시험 또는 검사에 적합한 형태의 시료를 추출해야 한다.

이와 같은 샘플 도는 원료로부터 시료를 추출하기 위해서는 그 원료를 파쇄 또는 분쇄해야 하는데, 롤러 그라인더, 크래커, 파지식 롤러, 도가니, 접시 등과 같은 다양한 기구들을 이용하여 파쇄 및 분쇄가 이루어지고 있다.

여기서, 롤러 그라인더는 주로 효소의 면역반응 검사를 위해 원료를 그라인딩하는데 효과적으로 사용되고 있으나, 다른 종류의 원료를 격리 또는 분리할 수 있는 수단을 구비하지 못함으로 인해 한번에 한가지의 원료만을 그라인딩 한 후 롤러들은 필수적으로 세정해야 하므로 시간이 과도하게 소요되는 문제 및 그라인딩되는 시료가 외부에 노출됨으로써 주변 또는 시험자가 오염될 수 있으며, 가격 또한 고가인 단점이 있다.

또한, 멀티-크래커 세포분쇄 시스템은 5000rpm 이상으로 작동되어 다양한 원료들을 동시에 분쇄시키는 시스템으로써 DNA, RNA 및 프로테인(protein)을 효과적으로 추출 및 정제할 수 있으나, 이 분쇄 시스템은 웰플레이트(well plate)에 원료와 함께 금속 또는 유리구슬을 넣고 그 웰플레이트를 고속으로 흔들어 원료를 분쇄하여 시료를 추출하는 것으로서, 필수적으로 시료의 누출을 방지하기 위해 웰플레이트의 개구부를 밀봉해야 할 뿐만 아니라 시료가 들어있는 웰플레이트로부터 일일이 구슬을 제거해야 하므로 완전한 자동화를 달성할 수 없음은 물론, 액체질소를 사용할 수 없어 완전한 분쇄를 달성할 수 없는 문제점이 있다.

그리고, 가장 일반적인 분쇄방식인 도가니에 샘플을 넣고 사용자가 직접 봉을 이용하여 샘플을 분쇄하는 방식은, 한번에 단지 하나의 샘플만을 분쇄할 수 있고, 다른 샘플을 분쇄하기전에 도가니를 반드시 멸균해야 하므로 시간이 과도하게 소요됨은 물론 시험자가 오염될 수 있는 문제점이 있다.

더욱이, 종래의 시료 추출장치에서는 여러 가지 이유로 인해 액체질소의 사용이 제한적이므로 샘플을 미세하게 분쇄할 수 없어 원하는 등급의 시료를 획득할 수 없는 단점이 있다.

또한, 왕복동모터와 핀플레이트를 이용하여 웰플레이트의 웰(well)에 주입된 샘플을 파쇄하는 방식은, 웰플레이트의 높이가 낮은 것만 사용해야 하고, 액체질소를 사용하지 못함으로 인해 샘플량이 극히 제한적이며 미세한 파쇄 또는 분쇄를 달성할 수 없는 문제점이 있다. 특히, 왕복동모터를 손으로 잡고 조작해야하는 것으로서, 자동화를 구현하지 못하였으며, 실험자에게 위험을 초래할 수 있음은 물론 샘플에 의한 오염이 초래될 수 있는 문제점이 있다.

상술한 문제를 해결하기 위해 한국등록 특허 제10-0314769호에는 지지수단이 샘플이 수용되는 웰플레이트를 지지 및 안내하고, 샘플을 파쇄하기 위해 핀플레이트가 설치된 왕복동모터가 구비되며, 파쇄수단이 웰플레이트 상부에 이동 가능하게 설치되어 왕복동모터의 작동 조절에 의해 방아를 찧듯이 액체질소에 의해 파쇄가 용이하도록 냉각된 샘플을 파쇄하는 절구형 시료 추출용 그라인딩 장치가 소개되어 있으나, 이와 같은 절구형 그라인딩 장치로는 샘플을 미세하게 분쇄할 수 없을 뿐만 아니라 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 다수개의 샘플 원료를 한번에 자동으로 고속 분쇄 또는 파쇄하여 시료를 추출할 수 있고, 파쇄된 시료의 오염을 방지할 수 있는 시료추출용 그라인딩 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 명시적으로 언급된 목적 이외에도, 후술하는 본 발명의 구성으로부터 달성될 수 있는 다른 목적도 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 시료추출용 그라인딩 장치는,

제1 관통홀을 다수개 구비한 덮개(10);

상기 제1 관통홀과 대응되는 위치에 단턱이 형성된 제2 관통홀이 다수개 구비된 상판(20);

상부가 개방되고 하부면에 상기 제1 관통홀 및 제2 관통홀(21)이 다수개 구비된 본체(30);

상기 본체(30)내에 구비되는 동력전달기어부(40);

상기 동력전달기어부(40)에 연동되어 회동하는 다수개의 회동기어(50);

상기 다수개의 회동기어(50)에 고정되어 회동하는 분쇄 샤프트(60) 및

상기 분쇄 샤프트(60)의 하부 끝단에 착탈식으로 결합하는 분쇄날(70)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 시료추출용 그라인딩 장치에서,

상기 덮개(10)의 일측 모서리 또는 대각선으로 마주보는 모서리에는 모터(M)가 배치되는 제1 관통홈이 형성되며, 상기 제2 관통홀(21)에는 베어링(25)이 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 시료추출용 그라인딩 장치에서,

상기 동력전달기어부(40)는,

모터(M)와 연결되어 모터의 동력을 1차 전달하는 제1 회전기어(41);

상기 제1 회전기어(41)와 무한궤도 체인으로 연결된 제2 회전기어(42); 및

상기 제1 회전기어(41)의 동력을 다수개의 회동기어(50)에 전달하는 무한궤도 체인(43);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 시료추출용 그라인딩 장치에서,

상기 제1 회전기어(41)는 모터(M)의 샤프트(미도시)에 고정부착되어 시계방향 또는 반시계방향으로 회동하며, 원통형의 외측면에는 상기 체인(43)의 내측면에 형성된 기어와 맞물리는 기어가 원통의 길이방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 시료추출용 그라인딩 장치에서,

상기 제1 회전기어(41)와 제2 회전기어(42)의 하부에는 상기 제1 회전기어(41) 및 제2 회전기어(42)의 직경보다 큰 직경을 가진 원판형 받침 플레이트가 고정 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 시료추출용 그라인딩 장치에서,

상기 제2 회전기어(42)는 원판형 받침 플레이트에 고정되거나 일체로 형성된 회전 샤프트에 고정되어 함께 회전하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 시료추출용 그라인딩 장치에서,

상기 동력전달기어부(40)는 체인의 처짐을 방지하고 체인의 탄력을 보강할 수 있도록 보조회전기어(46)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 시료추출용 그라인딩 장치에서,

상기 회동기어(50)는 일직선상에 인접하여 기어가 맞물린 상태의 다수개의 회동기어가 이격된 병렬구조로 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 시료추출용 그라인딩 장치에서,

상기 회동기어(50)의 중심 축결합홀에는 결합홈이 중심축을 기준으로 방사상으로 형성되어 있고, 분쇄 샤프트에는 날개가 형성되어 상기 회동기어(50)의 결합홈에 끼움 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 시료추출용 그라인딩 장치에서,

상기 분쇄 샤프트(60)는, 상부(61)는 베어링(25)에 고정되며, 중간부에는 외측으로 돌출된 날개가 길이방향을 따라 형성되고, 날개 하부에는 이탈방지판이 형성되며, 샤프트의 하부 끝단에는 돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 시료추출용 그라인딩 장치에서,

상기 분쇄날(70)은, 중심부에는 돌기홈이 형성되고, 상부에는 외측으로 돌출된 원형 테두리가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 시료추출용 그라인딩 장치를 사용함으로써, 다수개의 샘플 원료를 한번에 자동으로 고속 또는 원하는 속도로 분쇄 또는 파쇄하여 시료를 추출할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 시료추출용 그라인딩 장치는, 분쇄 샤프트의 하단에 장착되는 분쇄날을 자동으로 착탈시킬수 있도록 하여 파쇄된 시료의 오염을 방지할 수 있고, 실험자에게 초래될 위험을 방지하는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 시료추출용 그라인딩 장치의 결합사시 단면도.
도2는 도1의 분해사시도.
도3은 도2의 덮개의 확대사시 단면도.
도4는 도2의 상판 및 베어링의 확대사시 단면도.
도5는 도2의 동력전달기어부 및 회동기어부를 나타내는 도면.
도6은 도2의 동력전달기어부의 결합관계를 나타내는 도면.
도7은 도2의 분쇄 샤프트 및 분쇄날의 확대사시도.
도8은 동력전달기어부와 회동기어의 결합관계 및 연계작동을 나타내는 도면.
도9는 도1과 도8의 AA 단면도.
도10은 케이스에 본 발명의 일실시예에 따른 시료추출용 그라인딩 장치가 장착되고 분쇄날 제거장치가 장착되는 상태동작을 보여주는 도면.
도11은 케이스에 본 발명의 일실시예에 따른 시료추출용 그라인딩 장치와 판형 분쇄날 제거장치가 장착되고, 분쇄날이 장착되는 상태동작을 보여주는 도면.
도12는 케이스에 본 발명의 일실시예에 따른 시료추출용 그라인딩 장치와 판형 분쇄날 제거장치 및 분쇄날이 장착되고, 샘플이 수용된 웰용기가 장착되는 상태동작을 보여주는 도면.
도13의 (a),(b)는 분쇄날 포장케이스와 웰용기가 트레이에 안착된 상태를 나타내는 도면.
도14는 도13의 (a)의 A부분의 확대도.
도15의 (a),(b),(c)는 빗살 모양 및 판형 분쇄날 제거장치의 일실시예를 보여주는 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 시료추출용 그라인딩 장치의 결합사시 단면도. 도2는 도1의 분해사시도. 도3은 도2의 덮개의 확대사시 단면도. 4는 도2의 상판 및 베어링의 확대사시 단면도. 도5는 도2의 동력전달기어부 및 회동기어부를 나타내는 도면. 도6은 도2의 동력전달기어부의 결합관계를 나타내는 도면. 도7은 도2의 분쇄 샤프트 및 분쇄날의 확대사시도. 도8은 동력전달기어부와 회동기어의 결합관계 및 연계작동을 나타내는 도면. 도9는 도1과 도8의 AA 단면도. 도10은 케이스에 본 발명의 일실시예에 따른 시료추출용 그라인딩 장치가 장착되고 분쇄날 제거장치가 장착되는 상태동작을 보여주는 도면. 도11은 케이스에 본 발명의 일실시예에 따른 시료추출용 그라인딩 장치와 판형 분쇄날 제거장치가 장착되고, 분쇄날이 장착되는 상태동작을 보여주는 도면. 도12는 케이스에 본 발명의 일실시예에 따른 시료추출용 그라인딩 장치와 판형 분쇄날 제거장치 및 분쇄날이 장착되고, 샘플이 수용된 웰용기가 장착되는 상태동작을 보여주는 도면. 도13의 (a),(b)는 분쇄날 포장케이스와 웰용기가 트레이에 안착된 상태를 나타내는 도면. 도14는 도13의 (a)의 A부분의 확대도. 도15의 (a),(b),(c)는 빗살 모양 및 판형 분쇄날 제거장치의 일실시예를 보여주는 도면.

도1 내지 도15에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시료추출용 그라인딩 장치(1)는, 덮개(10), 상판(20), 본체(30), 동력전달기어부(40), 다수개의 회동기어(50), 분쇄 샤프트(60), 분쇄날(70), 베어링(25) 및 모터(M)를 포함하여 구성될 수 있다.

덮개(10)는 소정 직경의 제1 관통홀(11)을 다수개 구비한 것으로, 제1 관통홀의 개수는 샘플을 수용하는 튜브 용기 또는 웰의 개수에 대응하여 구비될 수 있다. 덮개(10)의 일측 모서리 또는 대각선으로 마주보는 모서리에는 모터(M)가 배치되는 제1 관통홈(12)이 형성된다.

상판(20)은 덮개(10)의 하부에 위치되며, 제1 관통홀(11)에 대응되는 위치에 상광하협의 단턱이 형성된 오목부 형상의 제2 관통홀(21)이 다수개 구비된다. 상판(20)의 일측 모서리 또는 대각선으로 마주보는 모서리에는 제2 관통홈(22)이 형성된다.

여기서, 제2 관통홀(21)에는 베어링(25)이 배치되며, 오목부의 단턱에 베어링(25)의 외주 테두리 하부(25a)가 지지되도록 하며, 베어링(25)의 외주 테두리 상부(25b)는 덮개(10)의 제1 관통홀(11)의 내측 테두리면에 의해 고정된다.

베어링(25)은 중심에 회동할 대상체가 끼움고정되는 관통홀이 형성되고, 중심을 기준으로 외주 테두리와 내주 테두리 및 그 사이에 게재되어 부드럽게 회동하는 다수개의 볼로 구성된 것으로, 외주 테두리는 상판과 덮개에 의해 고정되고, 내주 테두리는 대상체와 함께 외주테두리에 대해 상대적으로 회동하는 것이다. 내주 테두리에는 관통홀에 끼움결합된 회전 샤프트 및 분쇄 샤프트가 볼트(B) 등의 체결수단으로 고정된다. 본 발명에서는 볼 베어링 구조만을 도시하였으나 이에 국한되는 것은 아니며, 베어링의 구조는 다양한 형상 및 구성을 가질 수 있음은 물론이다.

본 발명에서는 분쇄 샤프트의 개수만큼 베어링(25)을 구비하며, 또한 베어링(25)은 동력을 전달하는 회전기어에 사용할 적어도 2개 이상을 더 구비하는 것이 바람직하다.

본체(30)는 상부가 개방되고 하부면에는 제1 관통홀(11) 및 제2 관통홀(21)에 대응되는 위치에 소정 직경을 가진 제3 관통홀(31)이 다수개 구비된 함체로, 내부에 동력전달기어부(40)와 다수개의 회동기어(50)가 유기적으로 결합되어 연동하도록 배치된다.

여기서, 제3 관통홀(31)은 분쇄 샤프트(60)가 하방향에서 상방향으로 관통하도록 하는 것으로, 제3 관통홀(31)의 직경은 분쇄 샤프트(60)의 최외곽 직경보다 큰 것이 바람직하다.

동력전달기어부(40)는 동력원인 모터(M)와 모터의 동력을 1차 전달하는 제1 회전기어(41), 제1 회전기어(41)와 무한궤도 체인으로 연결된 제2 회전기어(42), 제1 회전기어(41)의 동력을 다수개의 회동기어(50)에 전달하는 무한궤도 체인(43)을 포함하여 구성된다.

모터(M)는 덮개(10)의 일측 모서리 또는 대각선으로 마주보는 모서리 부분에 배치되며, 필요에 따라 개수를 증감할 수 있다. 본 발명에서는 대각선으로 마주보는 형태로 모터를 배치하였으나 이에 국한되는 것은 아니며, 대각선 방향으로 또는 평행한 방향으로 배치될 수 있고, 덮개 상부가 아닌 시스템 케이스 하부에 별도로 배치되어 동력을 전달할 수도 있음은 물론이다.

제1 회전기어(41)는 모터(M)의 샤프트(미도시)에 고정부착되어 시계방향 또는 반시계방향으로 회동하며 모터로부터 받은 동력을 전달하는 것으로, 원통형이며 원통의 외측면에는 체인(43)의 내측면에 형성된 기어와 맞물리는 기어가 원통의 길이방향으로 형성되어 있다.

이때, 제1 회전기어(41)의 하부에는 제1 회전기어(41)의 직경보다 큰 직경을 가진 원판형 받침 플레이트(41a)를 고정되게 구비하여, 제1 회전기어(41)와 일체로 회전함과 동시에 체인(43)이 걸쳐지도록 하여 체인이 하부로 처지는 것을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

원판형 받침 플레이트(41a)는 우선 제1 회전기어(41)를 모터(M)의 샤프트에 체결한 후 연이어서 샤프트에 결합시킨 다음, 제1 회전기어(41)와 함께 모터의 샤프트축에 고정시키는 것이 바람직하다.

제2 회전기어(42)는 제1 회전기어(41)와 무한궤도 체인으로 연결되어 회동하는 것으로, 제1 회전기어(41)와 마찬가지로 원통형이며 원통의 외측면에는 체인(43)의 내측면에 형성된 톱니와 맞물리는 톱니가 원통의 길이방향으로 형성되어 있다. 제2 회전기어(42)는 원판형 받침 플레이트(42a)에 고정되거나 일체로 형성된 회전 샤프트(42b)에 고정되어 원판형 받침 플레이트(42a) 및 회전 샤프트(42b)와 함께 회전한다.

제1 회전기어(41)와 제2 회전기어(42)의 중심 관통홀에는 모터 샤프트 또는 회전 샤프트에 고정체결되는 나사산이 형성될 수 있다.

무한궤도 체인(43)은 제1 회전기어(41)의 동력을 다수개의 회동기어(50)에 전달하는 것으로, 체인의 내측에는 제1 회전기어(41) 및 제2 회전기어(42)와 맞물리는 기어가 형성되고, 체인의 외측에는 다수개의 회동기어(50)와 맞물리는 기어가 형성되어, 제1 회전기어(41)의 회전방식 및 회전횟수에 맞추어 시계방향 또는 반시계방향으로 고속 또는 제어된 속도로 회전하면서 다수개의 회동기어(50)를 반시계방향 또는 시계방향으로 회동시키게 된다.

체인의 처짐을 방지하고 체인의 탄력을 보강할 수 있도록 체인의 중간지점에 보조회전기어(46)를 추가할 수 있음은 물론이다.

회동기어(50)는 다수개의 회동기어가 일직선상에서 서로 기어 맞물림 상태로 구비되고, 이와 같은 다수개의 회동기어들이 서로 이격된 상태로 체인(43)과 기어 맞물림 상태로 구비되는 것으로, 체인의 외측 기어에 맞물린 각각의 회동기어로부터 순차적으로 인접한 회동기어에 회동력이 전달된다. 회동기어(50)는 원통형이며 원통의 외측면에는 체인(43)의 외측면에 형성된 기어와 맞물리는 기어가 원통의 길이방향으로 형성되어 있다.

회동기어(50)의 중심 축결합홀(50a)에는 결합홈(50b)이 중심축을 기준으로 방사상으로 형성되어 있다. 이는 회동기어(50)와 분쇄 샤프트(60)가 일체로 회동이 가능하도록 고정결합시키기 위한 것으로, 결합홈(50b)에는 분쇄 샤프트의 날개가 끼움결합된다.

기어의 결합홈(50b)에 분쇄 샤프트의 날개가 끼움결합됨에 따라, 회동기어의 시계방향 또는 반시계방향으로의 회전에 맞추어 분쇄 샤프트가 회동하면서 용기 또는 웰 내에 수용된 샘플을 분쇄 또는 파쇄시키게 된다.

이때, 회동기어는 샤프트의 상부가 상판(20)에 볼 베어링으로 볼트체결된 분쇄 샤프트(60)에 의해 회전이 부드럽고 조용하게 구동된다.

본 발명에서는 결합홈(50b)의 형태를 열십자 형태로 예시하였으나, 이에 국한되는 것은 아니며, 일자 형태 또는 하나의 돌기형태 또는 불규칙적인 다수개의 돌기 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

분쇄 샤프트(60)는, 회동기어 각각에 고정되어 시계방향 또는 반시계방향으로 회동하는 것으로, 상부(61)는 베어링(25)에 고정되며, 중간부에는 외측으로 돌출된 날개(62)가 길이방향을 따라 형성되어 있고, 날개 하부에는 이탈방지판(63)이 형성되어 분쇄 샤프트(60)에 의해 회동기어(50)가 고정될 수 있도록 하며, 샤프트의 하부 끝단에는 분쇄날(70)과의 착탈이 용이하도록 돌기(64)가 형성되어 있다.

이때, 돌기(64)는 상부측이 크고 넓으며 하부측이 좁고 작아 분쇄날(70)과의 결합은 용이하되 파쇄공정동안 빠져 이탈되지 않고, 추후 제거과정이 용이하도록 한다. 돌기 형태는 본 발명에 예시한 형태에 국한되는 것이 아님은 명백하다.

분쇄날(70)은, 분쇄 샤프트(60)의 하부 끝단에 착탈식으로 결합하는 것으로, 중심부에는 샤프트의 하부 끝단과 돌기가 끼움되는 돌기홈(70a)이 형성되어, 분쇄날(70)과 분쇄 샤프트(60)가 일체로 회동이 가능하도록 고정결합된다. 또한, 분쇄날(70)의 상부에는 외측으로 돌출된 원형 테두리(70b)를 형성하여 고속으로 분쇄하는 과정에서 용기에서 시료가 외부로 비산되거나 이탈되는 것을 방지하도록 하는 역할을 한다.

분쇄날(70)의 상부에 돌출형성된 원형 테두리(70b)는 96웰 형태로 된 포장케이스(200)내에 분쇄날의 하단이 손상없이 배치될 수 있도록 하고, 파쇄공정시 분쇄 샤프트에 끼움되는 과정에서 가해지는 상대적인 힘에 의해 분쇄날이 손상되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

여기서, 분쇄날은 시료종류에 따라 다양한 모양으로 제작이 가능하며, 그라인딩 이후 분리하여 폐기하는 일회용으로 제작될 수 있다.

이와 같이 제작된 그라인딩장치는 제품케이스에 구비되어 자동제어될 수 있다.

도 12 내지 14에 도시된 바와 같이, 그라인딩장치(1)는 케이스(100)내 상부에 고정구비되며, 케이스 하부에는 구비된 트레이를 상하이동 및 전후로 이동시키는 상하/전후이동수단(미도시)이 구비된다.

상하/전후이동수단은 트레이에 순차적으로 공급되는 분쇄날 포장케이스(200)와 96웰(300)을 상하이동 및 전후 이동시킨다.

또한, 분쇄날 제거장치(400)가 상하이동 및 전후 이동가능하도록 구비되어, 분쇄 작업을 마친 분쇄날들을 그라인딩장치로부터 신속하고 안정되게 제거할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 그라인딩장치(1)의 조립 및 작동공정을 설명하면 다음과 같다.

모터(M)의 샤프트에 동력을 전달받는 제1 회전기어(41)를 연결하고 제1 회전기어 하부에 원판형 받침 플레이트(41a)를 고정시킨다.

그런 다음, 원판형 받침 플레이트(42a)가 하부에 고정되도록 회전 샤프트(42b)에 고정된 제2 회전기어(42)를 준비하고, 제1 회전기어(41)와 무한궤도 체인으로 연결시켜 본체내 제위치에 배치한다.

다음, 인접한 기어끼리 맞물리도록 구비된 다수개의 회동기어(50) 중 1개의 회동기어를 무한궤도 체인(43)의 외측면의 기어에 맞물리도록 본체(30)내의 제3 관통홀 위치에 배치하며, 이와 같이 배열된 다수개의 회동기어가 이격된 병렬구조를 형성하도록 배치한다.

본체 상부에 상판(20)을 제위치에 맞추어 조립하고 상판의 다수개의 제2 관통홀(21)내에 볼 베어링(25)을 위치시킨다.

그런 다음, 분쇄 샤프트(60)의 상부를 본체 하부면의 제3 관통홀을 통해 상방향으로 관통시켜 상판의 제2 관통홀(21)내에 안착된 볼 베어링의 관통홀에 결합시킨다. 이때, 분쇄 샤프트의 상부는 볼베어링의 내부 테두리와 볼트(B)로 고정결합시킬 수 있다.

이때, 제2 회전기어(42)의 회전 샤프트(42b)도 상판의 제2 관통홀(21)내에 안착된 볼 베어링의 관통홀에 결합시키되, 회전 샤프트의 상부가 볼베어링의 내부 테두리와 볼트(B)로 고정결합될 수 있다.

다수개의 분쇄 샤프트의 상부를 볼베어링의 내부 테두리와 고정결합시킨 다음, 상판(20) 위에 덮개(10)를 고정시켜 볼베어링이 제2 관통홀내에 고정되도록 한다.

분쇄 샤프트가 장착된 그라인딩장치(1)는 케이스의 내부 상단에 고정시킨다.

그럼 다음 분쇄날(70)이 웰 형태로 수용된 포장케이스를 케이스 내부의 하부면(또는 하부면의 트레이)에 안착시킨다.

안착된 분쇄날 포장케이스는 다수개의 분쇄 샤프트의 위치로 전후 조정된후 상방향으로 이동하여 샤프트의 하부 끝단에 도달한 다음, 가해지는 강한 상방향 힘에 의해 각각의 분쇄날은 분쇄 샤프트의 하부 끝단에 고정결합된다.

이후 포장케이스는 외부로 제거하고 샘플이 수용된 96웰(300)을 케이스내 제위치에 안착시킨다.

마찬가지로, 96웰은 다수개의 분쇄 샤프트의 위치로 전후 조정된후 상방향으로 이동하여 샤프트의 하부 끝단의 분쇄날이 웰 바닥의 샘플에 도달할때까지 이동시킨다.

이후, 모터에 전원을 인가하여 그라인딩장치(1)에 동력을 전달한다.

모터로부터 동력을 전달받은 제1 회전기어(41)는 회전하기 시작하고 그에 따라 체인(43)과 제2 회전기어(42)가 회전하며, 체인의 회전에 따라 체인의 외측면에 맞물려 있는 각각의 회동기어(50)가 회동력을 전달받아 회동하게 되고, 각 회동기어(50)는 인접하여 맞물려 있는 동일라인상의 회동기어에 회동력을 전달하여 회동하도록 한다.

이때, 모터가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하거나 이를 병행하여 회전하도록 동력을 인가하게 되면, 각각의 회동기어(50)가 회동력을 전달받아 시계방향 또는 반시계방향으로 회동하면서 웰내의 샘플을 잘게 부순후 고속회전에 의해 샘플들은 미세하게 분쇄되게 된다.

여기서, 샘플의 분쇄를 쉽게 하도록 샘플에 액체질소를 투입하여 급속냉각 상태로 구비함으로써 샘플의 분쇄를 더욱 쉽고 신속하게 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 분쇄과정이 끝나면, 96웰(300)을 실험자에게 제공하도록 케이스 외부로 배출하고, 빗살 모양의 분쇄날 제거장치(402, 403)를 분쇄 샤프트의 사이에 투입한 다음 하방향으로 이동시켜 분쇄날(70)들이 하방향으로 힘을 받아 분쇄 샤프트로부터 제거될 수 있도록 한다.

이때, 빗살 모양의 분쇄날 제거장치(402, 403) 대신에 다수개의 관통홀이 형성된 판형 분쇄날 제거장치(401)가 사용될 수 있다. 다만, 판형 분쇄날 제거장치(401)는 분쇄 샤프트에 분쇄날이 끼워지기 전에 샤프트 축에 선 장착되어야 하며, 분쇄작업이 끝난 후 하방향으로 이동시켜 분쇄날(70)들이 하방향으로 힘을 받아 분쇄 샤프트로부터 제거될 수 있도록 한다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정이나 변형이 가능할 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특히 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 그라인딩장치 10: 덮개
20: 상판 30: 본체
40: 동력전달기어부 41: 제1 회전기어
42: 제2 회전기어 43: 무한궤도 체인
46: 보조회전기어
50: 회동기어
60: 분쇄 샤프트 70: 분쇄날

Claims (11)

1. 제1 관통홀을 다수개 구비한 덮개(10);
   상기 제1 관통홀과 대응되는 위치에 단턱이 형성된 제2 관통홀이 다수개 구비된 상판(20);
   상부가 개방되고 하부면에 상기 제1 관통홀 및 제2 관통홀(21)이 다수개 구비된 본체(30);
   상기 본체(30)내에 구비되는 동력전달기어부(40);
   상기 동력전달기어부(40)에 연동되어 회동하는 다수개의 회동기어(50);
   상기 다수개의 회동기어(50)에 고정되어 회동하는 분쇄 샤프트(60) 및
   상기 분쇄 샤프트(60)의 하부 끝단에 착탈식으로 결합하는 분쇄날(70)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시료추출용 그라인딩 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 덮개(10)의 일측 모서리 또는 대각선으로 마주보는 모서리에는 모터(M)가 배치되는 제1 관통홈이 형성되며, 상기 제2 관통홀(21)에는 베어링(25)이 배치되는 것을 특징으로 하는 시료추출용 그라인딩 장치.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 동력전달기어부(40)는,
   모터(M)와 연결되어 모터의 동력을 1차 전달하는 제1 회전기어(41);
   상기 제1 회전기어(41)와 무한궤도 체인으로 연결된 제2 회전기어(42); 및
   상기 제1 회전기어(41)의 동력을 다수개의 회동기어(50)에 전달하는 무한궤도 체인(43);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시료추출용 그라인딩 장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제1 회전기어(41)는 모터(M)의 샤프트(미도시)에 고정부착되어 시계방향 또는 반시계방향으로 회동하며, 원통형의 외측면에는 상기 체인(43)의 내측면에 형성된 기어와 맞물리는 기어가 원통의 길이방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 시료추출용 그라인딩 장치.
   
5. 제 3항에 있어서,
   상기 제1 회전기어(41)와 제2 회전기어(42)의 하부에는 상기 제1 회전기어(41) 및 제2 회전기어(42)의 직경보다 큰 직경을 가진 원판형 받침 플레이트가 고정 구비되는 것을 특징으로 하는 시료추출용 그라인딩 장치.
   
6. 제 3항에 있어서,
   상기 제2 회전기어(42)는 원판형 받침 플레이트에 고정되거나 일체로 형성된 회전 샤프트에 고정되어 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 시료추출용 그라인딩 장치.
   
7. 제 3항에 있어서,
   상기 동력전달기어부(40)는 체인의 처짐을 방지하고 체인의 탄력을 보강할 수 있도록 보조회전기어(46)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 시료추출용 그라인딩 장치.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 회동기어(50)는 일직선상에 인접하여 기어가 맞물린 상태의 다수개의 회동기어가 이격된 병렬구조로 구비된 것을 특징으로 하는 시료추출용 그라인딩 장치.
   
9. 제 1항에 있어서,
   상기 회동기어(50)의 중심 축결합홀에는 결합홈이 중심축을 기준으로 방사상으로 형성되어 있고, 분쇄 샤프트에는 날개가 형성되어 상기 회동기어(50)의 결합홈에 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 시료추출용 그라인딩 장치.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 분쇄 샤프트(60)는, 상부(61)는 베어링(25)에 고정되며, 중간부에는 외측으로 돌출된 날개가 길이방향을 따라 형성되고, 날개 하부에는 이탈방지판이 형성되며, 샤프트의 하부 끝단에는 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 시료추출용 그라인딩 장치.
    
11. 제 1항에 있어서,
    상기 분쇄날(70)은, 중심부에는 돌기홈이 형성되고, 상부에는 외측으로 돌출된 원형 테두리가 형성되는 것을 특징으로 하는 시료추출용 그라인딩 장치.

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