KR20230076384A

KR20230076384A - 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더

Info

Publication number: KR20230076384A
Application number: KR1020210163241A
Authority: KR
Inventors: 이대엽
Original assignee: 주식회사 김포비앤에스
Priority date: 2021-11-24
Filing date: 2021-11-24
Publication date: 2023-05-31
Also published as: KR102655590B1

Abstract

본 발명은 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더에 관한 것으로, 분체가 저장되는 저장조로부터 이송되어 분체를 상측에서 공급받고, 좌우 양측이 서로 마주보며 하향 경사진 사다리꼴 형상으로 형성된 완충경사면(102)이 형성되며, 분체가 경사면을 따라 하향이동되도록 마련된 완충호퍼(100)와; 상기 완충호퍼(100) 하부면에 대응되게 형성되어 상단이 결합되고, 전후 양측이 서로 마주보며 하향 경사진 사다리꼴 형상으로 형성된 믹싱경사면(202)이 형성되며, 상기 완충호퍼(100)로부터 투입된 고형화된 분체를 분쇄 혼합하도록 믹싱유닛(300)이 분해조립이 용이하도록 수평면상의 전후면 중 어느 한 측으로 회전축공(204)이 형성되고, 상기 회전축공(204) 반대편측으로는 투시창(206)이 형성된 믹스호퍼(200)와; 상기 믹스호퍼(200) 하부와 연통되게 형성되어 믹스호퍼로부터 분쇄 혼합된 분체가 직하로 낙하되어 공급받는 분체 투입부(402)가 상측으로 형성되고, 상기 분체 투입부(402)로 공급받은 분체를 축선방향 중 어느 한 측으로 이송시켜 배출되도록 동일축선상에서 회전하는 이송스크류(510)가 분체를 배출되는 반대편측으로 분해조립이 용이하도록 끼움결합되는 양단이 개방된 원통형상의 스크류피더 하우징(400)과; 상기 이송스크류(510)가 분체가 배출되는 이송방향의 반대방향의 스크류피더 하우징 끝단에서 내부로 회전가능하게 끼움결합되어 분해조립이 용이하도록 마련된 스크류피더유닛(500)과; 상기 스크류피더유닛(500)의 분체가 배출되는 이송방향 선단측의 스크류피더 하우징(400) 선단측에 결합되고, 분체의 정량 배출이 가능하도록 스크류피더 하우징(400)의 분체가 배출되는 선단측을 상기 이송스크류(510)와 동일축선상에서 수평이동하여 개방 및 폐쇄하도록 마련된 정량단속유닛(600)과; 상기 스크류피더 하우징(400)의 분체가 배출되는 선단과 상기 정량단속유닛(600) 사이에 결합되고, 상기 스크류피더유닛(500)에 의해 배출되는 분체의 배출방향을 안내하고, 분체의 배출이 원할하게 이루어지도록 마련된 서브호퍼(700);로 형성된 것을 특징으로 하는 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더에 관한 것이다.

Description

분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더{Prefabricated screw feeder capable of quantitative discharge of powder}

본 발명은 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스크류피더의 분해조립이 간편하게 이루어져 스크류피더의 파손에 따른 분체의 이송문제에 따른 수리 내지는 교체가 용이하여 유지보수가 간편하고, 스크류하우징의 내부청소가 용이하여 위생상 청결함과 함께 분체의 정량 이송이 가능하며, 분체의 정량 배출후, 잔류 분체의 배출로 인한 정량 불량을 방지할 수 있는 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더에 관한 것이다.

일반적으로 원료 공급 장치는 저장용기 내에 원료를 공급하고, 저장용기 내에 나선형의 날개를 가진 스크류피더를 설치하여 스크류피더를 회전시켜 저장용기내의 원료를 외부의 제조장치로 공급하거나, 저장용기내의 원료가 배출되는 배출구 하단에 로터리밸브 등을 설치하고 로터리밸브를 개방하여 저장용기내의 원료를 외부로 공급하거나, 펌프 등을 설치하여 저장용기내의 원료를 외부로 공급한다.

그런데, 이러한 기존의 스크류피더를 가진 원료공급 장치에 있어서는 응집성이 있거나 비중이 낮고 압축성을 가진 원료를 공급하는 경우에는 원료공급 장치내의 원료가 제대로 교반이 되지 않고 응집되거나 자체 하중이 작아 원료가 원료공급 장치 내에 정체되어 원료의 유동이 저하되는 현상인 브릿지(Bridge)현상이 발생하여 원료가 스크류피더의 날개로 원활하게 유입되지 않게되어 스크류피더가 공회전을 하고, 이러한 공회전은 원료의 이동이 제한되어 공급이 원할하게 이루어지지 않을 뿐더러 정량공급에도 어려움이 있다.

따라서, 스크류피더의 원료의 특성으로 인한 브릿지현상을 제거하기 위해서는 별도의 브릿지현상을 제거하기 위한 장치를 구성하거나 인력의 투입을 통해 작업자가 막대기 등과 같은 도구를 이용하여 원료가 응집되는 것을 방지하거나 응집된 원료를 직접 제거 내지는 파괴하여 원료의 원상태로 돌려놓아야 하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 스크류피더는 한 번 구성하면 사실상 분해조립이 어렵다는 문제가 있다. 원료가 스크류피더에 고착되거나 스크류피더 하우징 내부에 고착되어 원료의 정량 배출이 어렵고, 내부 깊숙한 부분에 앞서 언급한 바와 같이 작업자가 막대기 등과 같은 도구를 이용하여 고착된 원료를 제거하는 데에는 한계가 있다. 더욱이, 일정 시간 원료를 공급한 후에 다른 이종의 원료를 투입하여 공급하기 위해서는 별도의 세척이나 청소작업이 요구되는 데 이때, 분해조립이 어렵다는 문제로 인해 사실상 제대로된 청소작업이 이루어지지 않아 원료의 혼합배출로 인한 이종의 원료가 배출되는 문제가 있고, 스크류피더의 마모나 손상으로 인한 교체의 필요성이 있을 경우에는 장비 전체를 교체하거나 장비전체를 별도의 작업공간으로 이동시켜 해체작업을 통해 교체해야 하는 문제가 있다.

이러한 정량배출에 있어 문제점을 가진 종래의 원료공급장치의 단점을 보완하고자 대한민국 등록특허 제10-0873658호, 등록일자2008년12월05일에 개시된 스크류피더를 이용한 고체원료의 정량공급시스템을 살펴보면 원료저장조, 교반날개, 스크류케이스, 이송스크류, 원료팽창덕트를 포함한 구성으로 이송스크류에 의해 압축된 원료가 팽창될 수 있는 공간인 원료팽창덕트를 통해 원료의 정량배출을 가능하게 하도록 구성한 것이다.

하지만, 이와 같은 원료팽창덕트를 구성한다고 하더라도 압축성이 있는 원료가 빠르게 배출될 경우에는 원상태로 복원이 어렵고, 이로 인한 원료의 정량공급이 불가능해진다. 또한, 원료가 팽창되어 원래의 부피로 회복되더라도 수직의 원료배출관으로 부피가 팽창된 원료가 수용된 후, 원료배출관과 직교로 수평한 상태에서 개방되는 배출조절장치에서 개폐판을 일측으로 개방하여 배출하는 특성상 정량 배출이 어렵다.

이는 첫째, 원료팽창덕트로 공급되는 원료의 압축된 상태에서 원상태로 팽창하는 데에는 시간이 소요된다. 즉, 시간차가 발생되어 원료팽창덕트의 하부측과 상부측의 원료의 팽창복귀의 정도가 다르기 때문에 정량배출이 어렵고, 배출조절장치의 개폐판이 원료배출관의 선단을 동시에 개방하고 개폐하는 것이 아니라 수평상으로 이동하면서 원료배출관의 선단이 개방되기 때문에 개폐판의 개방면적에 따라 최초 원료를 배출하는 량과 완전개폐시의 개폐판의 개방면적에 따른 원료의 배출량 및 밀폐하기 위한 개폐판의 개방면적에 따른 원료의 배출량이 서로 달라 원료를 정량으로 배출할 수 없게 된다.

따라서, 결과적으로는 로드셀을 두어 원료를 다시 계량해야 하고, 계량을 통해 다시 정량을 투입하도록 해야 하는 문제가 있다.

또 다른 장치로는 대한민국 등록실용 제20-0228641호, 등록일자2001년04월14일. 입상물정량배출장치가 있다.

이는 주로 가축용 사료에 첨가되는 사료첨가제나 약품 또는 분체상으로 된 프라스틱 원료 등 각종 입상물을 정량씩 공급하기 위한 입상물 정량 배출장치에 관한 것으로, 입상물을 저장하는 빈의 하부에 호퍼를 부착하여 설치되고, 상기 호퍼는 스크류피더의 이송원통에 연결하여 저장된 입상물이 이송원통에 투입되어 스크류에 의하여 이송,배출되도록 한 입상물 배출장치에 있어서, 상기 빈과 이송원통 사이에 설치되며, 빈에 저장된 입상물의 하중을 분산시킬 수 있도록 상부는 좁고 하부는 넓게 삼각형 모양으로 형성된 호퍼와, 상기 삼각형모양의 호퍼의 양측에 부착되어 입상물의 저장상태 및 투입상태를 확인할 수 있는 투시창과, 입상물이 빈 및 호퍼 각각의 내면에 부착되지 않도록 진동작동을 하는 에어바이브레이터와, 상기 스크류피더의 배출구측에 부착되는 공급조절장치에 설치된 에어실린더의 피스톤에 착설되어 이송원통의 배출구 개방폭을 조절함과 동시 폐쇄하는 작동을 하는 셧게이트를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 것이다.

그러나 이와 같이 구성된 종래의 원료공급장치는 원료가 호퍼의 내벽에 부착되지 않게 됨과 동시 엉킴 현상이 없이 원활하게 낙하될 뿐 아니라 브릿지현상도 없게 될 수 있으나, 배출되는 부분에서 원료가 부유하여 정량적으로 배출되지 않는 문제가 있을 뿐만 아니라, 원료가 압축성을 가질 경우에는 원료가 스크류피더에 의해 이송되는 도중 압축되는 문제가 있어 정량배출에 어려움이 있었다.

또한, 셧게이트에 의한 스크류피더의 배출단측에서 정량배출이 가능하도록 개폐하게 형성된 것을 특징으로 한다. 여기서, 셧게이트는 스크류피더의 배출단 전체를 개폐하고 개방하는 형식을 취하고 있다. 하지만, 셧게이트가 스크류피더의 배출단측으로 개방 및 밀폐를 위해 수평이동하도록 구성된 부분에서 상단측이 고정되어 스크류피더의 배출단측으로 이동하여 개폐하도록 구성되어 있어 분체와 같은 미세분발의 경우나 압축성이 있는 원료의 경우에는 하부측으로 이송압력이 증가하면서 셧게이트 하부가 들썩거리는 유동현상이 발생되고, 이로 인해 원료의 정량배출이 어렵게 된다.

더욱이, 이송압력의 전진압력의 압력방향에 대하여 동일방향에서 공급조절장치가 위치되고, 에어실린더가 스크류피더에 의한 압력방향과 역방향으로 이동하여 스크류피더의 배출단측을 밀폐하도록 구성되어 있어 이송압력에 대하여 설계압력 대비 2배 이상의 압력을 가진 에어실린더가 요구되고, 이로 인한 설비비증가와 스크류피더 외연으로 확장된 형태를 취하고 있어 설치공간의 제약이 따른다. 즉, 에어실린더가 이송압력에 대하여 셧게이트를 당기능 형태로 셧게이트의 전방측 즉, 이송압력과 반대되는 위치에서의 버팀력이 없기 때문에 밀폐력에 있어서 저하되는 문제가 있고, 이로 인한 셧게이트의 하부측 들뜸현상과 유동현상으로 인한 원료의 누출로 인한 정량 배출이 어렵다는 문제가 있다.

이에 또 다른 장치로 대한민국 특허출원 제10-2018-0092659호, 출원일자2018년08월08일. 분말식품의 정량공급장치가 있다.

상기 분말식품의 정량공급장치 역시 원료투입에서 스크류피더에 의한 이송 배출에 대한 구성은 앞서 설명한 종래 기술과 동일 유사하다. 다만, 스크류피더의 배출구측에 로타리실린더에 의해 배출구를 개폐하는 단속판이 결합되어 로타리 실린더의 선회작동에 따라 단속판이 선회하여 배출구를 단속하도록 구성되어 있다.

또한, 정량 배출은 위한 전자저울과 분진을 제거하기 위한 배출호퍼가 구성되어 있다.

이와 같은 정량공급장치는 스크류피더에서 배출구를 통해 분말을 정량배출하는 과정에서 단속판이 선회궤적을 따라 배출구를 단속하도록 구성되어 있고, 이는 곧 배출구를 단속판에 의해 밀폐하는 과정이 선회궤적을 따라 이동하기 때문에 배출구 상측부터 밀폐가 이루어져 최종적으로 배출구 하부측이 밀폐되는 과정을 거치게 된다.

이는 분말과 같은 비교적 가벼운 원료의 경우 이송압력에 의해 정량 배출보다 더 많은 배출이 이루어지게 되는 문제로 작용되기 때문에 동시에 배출구를 밀폐해주어야 하는 것이 필요함에도 불구하고 여전히 정량배출의 문제가 남아 있는 것이 사실이다.

또한, 앞서 언급한 입상물의 원료공급장치나 분말의 정량공급장치의 스크류피더의 선단에는 덩어리진 분말을 분쇄하기 위한 분쇄날개가 스크류의 회전과 함께 회전하고 있다. 이는 무게가 가벼운 분말과 같은 원료의 경우에는 마치 송풍기와 같은 역할을 하기 때문에 단속판이 한 번에 배출구를 밀폐하지 않으면 원료의 누출이 심각하게 이루어져 정량배출이 어렵다는 문제가 발생된다.

따라서, 상기 분말의 정량공급장치는 별도의 전자저울을 두어 분말의 정량 배출을 함에 따라 추가적인 장비의 설비비용과 장소의 제약이 따른다.

1.대한민국 등록특허 제10-0873658호, 등록일자2008년12월05일. 2.대한민국 등록실용 제20-0228641호, 등록일자2001년04월14일. 3.대한민국 특허출원 제10-2018-0092659호, 출원일자2018년08월08일.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 스크류피더를 완전 조립식으로 구성하여 이종의 원료 공급시, 전체 장비를 제거하지 않고도 간편하게 청소가 가능하여 이종의 원료공급이 가능하고, 스크류피더유닛의 이송스크류의 마모나 손상에 따른 교체가 빠르게 이루어져 전체 공정의 운전정지 시간 단축을 통해 생산성향상 및 생산시간 단축이 가능할 뿐만 아니라 유지보수가 간편한 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 스크류피더에 의한 정량배출을 위해 스크류피더 하우징의 배출구를 한 번에 개방 및 밀폐가 가능하도록 정량단속 유닛을 구성함으로써, 별도의 로드셀과 같은 장비 없이도 정량배출이 가능하여 추가적 시설비용을 절감할 수 있고, 장소의 제약을 최소화할 수 있는 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

나아가, 본 발명은 스크류피더유닛의 이송스크류의 이송압력에 대하여 버팀력이 우수한 정량단속유닛을 통해 장소의 제약이 최소화되는 장비 내지는 출력이 작은 장비로도 원료의 배출단속이 빠르게 이루어질 수 있어 원료의 종류와 상관없이 범용 사용이 가능한 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더를 제공하는 데 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더는 분체가 저장되는 저장조로부터 이송되어 분체를 상측에서 공급받고, 좌우 양측이 서로 마주보며 하향 경사진 사다리꼴 형상으로 형성된 완충경사면(102)이 형성되며, 분체가 경사면을 따라 하향이동되도록 마련된 완충호퍼(100)와; 상기 완충호퍼(100) 하부면에 대응되게 형성되어 상단이 결합되고, 전후 양측이 서로 마주보며 하향 경사진 사다리꼴 형상으로 형성된 믹싱경사면(202)이 형성되며, 상기 완충호퍼(100)로부터 투입된 고형화된 분체를 분쇄 혼합하도록 믹싱유닛(300)이 분해조립이 용이하도록 수평면상의 전후면 중 어느 한 측으로 회전축공(204)이 형성되고, 상기 회전축공(204) 반대편측으로는 투시창(206)이 형성된 믹스호퍼(200)와; 상기 믹스호퍼(200) 하부와 연통되게 형성되어 믹스호퍼로부터 분쇄 혼합된 분체가 직하로 낙하되어 공급받는 분체 투입부(402)가 상측으로 형성되고, 상기 분체 투입부(402)로 공급받은 분체를 축선방향 중 어느 한 측으로 이송시켜 배출되도록 동일축선상에서 회전하는 이송스크류(510)가 분체를 배출되는 반대편측으로 분해조립이 용이하도록 끼움결합되는 양단이 개방된 원통형상의 스크류피더 하우징(400)과; 상기 이송스크류(510)가 분체가 배출되는 이송방향의 반대방향의 스크류피더 하우징 끝단에서 내부로 회전가능하게 끼움결합되어 분해조립이 용이하도록 마련된 스크류피더유닛(500)과; 상기 스크류피더유닛(500)의 분체가 배출되는 이송방향 선단측의 스크류피더 하우징(400) 선단측에 결합되고, 분체의 정량 배출이 가능하도록 스크류피더 하우징(400)의 분체가 배출되는 선단측을 상기 이송스크류(510)와 동일축선상에서 수평이동하여 개방 및 폐쇄하도록 마련된 정량단속유닛(600)과; 상기 스크류피더 하우징(400)의 분체가 배출되는 선단과 상기 정량단속유닛(600) 사이에 결합되고, 상기 스크류피더유닛(500)에 의해 배출되는 분체의 배출방향을 안내하고, 분체의 배출이 원할하게 이루어지도록 마련된 서브호퍼(700);로 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 믹싱 경사면(202)의 외측으로 압축공기를 일시적으로 방출하는 힘으로 상기 믹싱 경사면 외면에 충격을 가하여 분체의 저장, 배출, 이송시 발생되는 벽면부착, 브릿지, 렛트홀 현상 등의 트러블을 해소 및 방지하도록 에어노커(208)가 더 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 믹싱유닛(300)은 상기 믹스호퍼(200)에 토글클램프 결합되고, 회전축공(204)에 회전가능하게 결합되는 축커플러(314)가 형성된 모터축(312)이 마련된 믹싱모터(310)와; 상기 투시창(206)을 통해 믹스호퍼(200) 내부로 위치되고, 일단에 상기 회전축공(204)을 통해 내부로 돌출된 축커플러(314)에 커플러결합되는 조인샤프트(320)와; 상기 조인샤프트(320)와 동일축선상에서 투시창(206) 방향으로 일체로 수평형성되는 믹싱샤프트(330)와; 상기 조인샤프트(320)와 믹싱샤프트(330) 외주연에 고형화된 분체의 분쇄 혼합을 위한 다수의 교반날개(340);로 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 스크류피더 유닛(500)은 스크류피더 하우징(400)에 공급된 분체가 배출되는 반대편측 개방된 단부를 통해 스크류피더 하우징에 내설되어 믹스호퍼로부터 공급되는 분체를 스크류피더 하우징의 선단측으로 배출되도록 외주연에 나선형 스크류(514)가 형성된 스크류샤프트(512)가 형성되고, 스크류피더 하우징의 분체가 배출되는 선단측으로부터 돌출형성되어 정량단속유닛(600)에 축결합되는 가이드축(516)이 스크류샤프트(512) 일단에 단차 형성되며, 스크류샤프트(512) 타단에 스크류커플러(518)가 형성된 이송스크류(510)와; 상기 이송스크류(510)가 회전되도록 스크류커플러(518)에 분해조립이 용이하도록 고정구성 없이 커플러 결합되는 스크류 축커플러(522)가 일측으로 형성되는 스크류조인 샤프트(520)와; 상기 이송스크류(510)가 내설되도록 결합되는 스크류피더 하우징(400) 개방된 단부에 분체의 유출이 방지되도록 마련되고, 이송스크류가 회전축선상에 회전가능하게 위치되도록 상기 스크류조인 샤프트(520)의 축커플러(522)가 회전가능하게 끼움결합되는 커플러축공(532)이 형성된 밀폐부재(530)와; 상기 밀폐부재(530) 외측으로 토글클램프 결합되고, 밀폐부재 중앙 외측으로 돌출형성된 스크류조인 샤프트(520)가 축결합되어 회전력이 인가됨에 따라 상기 이송스크류(510)가 회전구동하여 분체를 이송하도록 마련된 스크류구동모터(540);로 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 이송스크류(510)의 가이드축(516)이 단차형성되는 스크류샤프트(512)의 선단측 외주연에 스크류샤프트의 회전과 함께 회전하면서 고형화된 분체를 파쇄하여 배출되도록 다수의 분쇄블레이드(519)가 형성된 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 정량단속유닛(600)은 상기 서브호퍼(700)의 일측으로 기밀결합되고, 중앙으로 상기 가이드축(516)이 회전가능하게 관통결합되도록 베어링이 결합되는 회전통공(612)이 형성된 하우징커버 플레이트(610)와; 상기 서브호퍼(700) 내부에서 서브호퍼의 타측으로 연통된 스크류피더 하우징(400)의 분체가 배출되는 선단을 개방 및 폐쇄하도록 상기 가이드축(516)에 축결합되어 축선을 따라 슬라이딩 수평이동하는 분체정량 조절판(620)과; 상기 분체정량 조절판(620)의 가이드축(516)을 따라 서브호퍼 내에서 밀고 당기면서 수평이동하도록 상기 하우징커버 플레이트(610)의 외측으로 마련된 적어도 2개 이상의 조절실린더(630)와; 상기 하우징커버 플레이트(610) 중앙의 회전통공(612)을 통해 관통결합되는 가이드축(516)의 선단이 회전가능하게 고정결합되도록 상기 회전통공(612)과 동일축선상 상측으로 스크류엔드베어링(643)이 형성되고, 상기 하우징커버 플레이트(610)의 밀폐결합을 구속 및 해제하도록 마련된 클램핑유닛(640);으로 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 클램핑유닛(640)은 상기 하우징커버 플레이트(610) 중앙의 회전통공(612) 둘레를 따라 다수 형성된 지지볼트(641)와; 상기 지지볼트(641)를 따라 상하이동되는 스페이서(642)와; 상기 스페이서(642) 중앙으로 결합되고, 상기 회전통공(612)과 동일축선상에 위치되어 상기 가이드축(516) 선단이 회전가능하도록 고정결합되는 스크류엔드베어링(643)과; 상기 지지볼트(641)에 의해 고정결합되어 상기 정량단속유닛(600)의 하우징커버 플레이트(610)가 서브호퍼(700)에 밀폐결합되도록 대응위치로 이동시키기 위한 이동핸들(644)과; 상기 이동핸들(644)의 좌우 양측으로 용접결합되고, 일단이 절곡형성된 걸림부(646)가 마련된 클램핑 아암(645)과; 상기 클램핑 아암(645)의 걸림부(646)에 걸림 및 해제되어 상기 하우징커버 플레이트(610)가 서브호퍼(700)에 밀폐결합 및 해제 가능하도록 서브호퍼 외면 좌우로 힌지결합되어 선회작동되는 클램핑 핸들(648);로 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 서브호퍼(700)는 상기 정량단속유닛(600)의 하우징커버 플레이트(610)가 클램핑유닛(640)에 의해 밀폐결합 및 해제되도록 마련된 커버통공(712)이 일측으로 형성되고, 타측으로 분체가 배출되는 스크류피더 하우징(400)의 선단과 연통되는 연결통공(714)이 형성된 배출하우징(710)과; 상기 배출하우징(710)의 하부로 개방형성되고, 하측으로 직경이 축소되는 콘 형상으로 형성됨에 따라 압력은 낮아지면서 배출속도는 증가하게 되어 분체가 분산되지 않고 일방향으로 집중되어 배출되도록 마련된 배출호퍼(720)와; 상기 배출하우징(710)의 상부로 개방형성되고, 상측으로 직경이 축소되는 콘 형상으로형성됨에 따라 압력은 증가하면서 배출속도는 낮아지게 되어 분체가 비산되지 않고 상기 배출호퍼(720)측으로 압력이 인가되어 분체를 누르는 작용을 하도록 마련된 압력호퍼(730);로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 스크류피더를 완전 조립식으로 구성하여 이종의 원료 공급시, 전체 장비를 제거하지 않고도 간편하게 청소가 가능하여 이종의 원료공급이 가능하고, 스크류피더유닛의 이송스크류의 마모나 손상에 따른 교체가 빠르게 이루어져 전체 공정의 운전정지 시간 단축을 통해 생산성향상 및 생산시간 단축이 가능할 뿐만 아니라 유지보수가 간편한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 스크류피더에 의한 정량배출을 위해 스크류피더 하우징의 배출구를 한 번에 개방 및 밀폐가 가능하도록 정량단속유닛을 구성함으로써, 별도의 로드셀과 같은 장비 없이도 정량배출이 가능하여 추가적 시설비용을 절감할 수 있고, 장소의 제약을 최소화할 수 있는 장점과 스크류피더유닛의 이송스크류의 이송압력에 대하여 버팀력이 우수한 정량단속 유닛을 통해 장소의 제약이 최소화되는 장비 내지는 출력이 작은 장비로도 원료의 배출단속이 빠르게 이루어질 수 있어 원료의 종류와 상관없이 범용 사용이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 전체 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 믹스유닛의 우측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 믹스유닛의 좌측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 믹스유닛의 믹싱유닛의 요부 확대 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 믹스유닛의 믹싱유닛의 요부 확대 정면 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 스크류피더유닛의 요부 확대 정면 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 정량배출 단속부재의 요부 확대 평면 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 정량배출 작동상태 평면 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 서브호퍼의 분체 배출작동상태 정면 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다수의 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 결코 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 실시예에 따른 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 전체 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 믹스유닛의 우측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 믹스유닛의 좌측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 믹스유닛의 믹싱유닛의 요부 확대 평면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 믹스유닛의 믹싱유닛의 요부 확대 정면 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 스크류피더유닛의 요부 확대 정면 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 정량배출 단속부재의 요부 확대 평면 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 정량배출 작동상태 평면 단면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더의 서브호퍼의 분체 배출작동상태 정면 단면도이다.

본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더는 완전 조립식으로 구성함에 따라 이송스크류의 세척이나 스크류피더하우징의 세척이 용이하고, 이송스크류의 스크류 파손에 따른 이송효율 저하에 따른 이송스크류 교체가 빠르게 이루어질 수 있고, 유지보수가 간편하며, 이송스크류에 의한 분체의 정량배출이 가능하여 분체의 포장 생산에서 불필요한 원료의 손실을 최소화함에 따른 생산비 절감이 가능한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 완충호퍼(100), 믹스호퍼(200), 믹싱유닛(300), 스크류피더 하우징(400), 스크류피더유닛(500), 정량단속유닛(600), 서브호퍼(700)로 구성된다.

상기 완충호퍼(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 후술되는 스크류피더유닛을 통해 분체를 수용하는 포대측으로 이송하여 정량배출하여 수용되도록 원료인 분체를 공급받는 것으로, 통상 분체가 저장되는 저장조로부터 이송되어 분체를 상측에서 공급받고, 공급받은 분체의 중력에 의한 하향 배출이 용이하도록 좌우 양측이 서로 마주보며 하향 경사진 사다리꼴 형상으로 형성된 완충경사면(102)이 형성된다. 즉, 육면체상의 완충호퍼의 좌우측의 완충경사면(102)을 통해 측면이 깔데기 형상으로 분체가 일정량이 배출되도록 마련된다. 여기서, 완충경사면(102)은 좌우측 이외에 전후측이 서로 마주보며 하향경사지게 형성하여도 바람직하며, 전후좌우가 모두 완충경사면(102)을 가지도록 형성하여도 바람직하다.

상기 믹스호퍼(200)는 완충호퍼로부터 공급받은 분체가 덩어리지거나 고형화된 상태를 분쇄하여 배출하도록 함으로써, 분체의 정량 배출이 용이하도록 마련된 것으로, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 완충호퍼(100) 하부면에 대응되게 형성되어 상단이 결합되고, 전후 양측이 서로 마주보며 하향 경사진 사다리꼴 형상으로 형성된 믹싱경사면(202)이 형성된다. 그리고, 상기 완충호퍼(100)로부터 투입된 고형화된 분체를 분쇄 혼합하도록 믹싱유닛(300)이 분해조립이 용이하도록 수평면상의 전후면 중 어느 한 측으로 회전축공(204)이 형성되고, 상기 회전축공(204) 반대편측으로는 투시창(206)이 형성된다.

여기서, 상기 믹싱유닛(300)의 조립결합을 위해서는 상기 믹스호퍼(200)의 투시창을 통해 믹싱유닛을 믹스호퍼 내로 투입하여 회전축공을 통해 축의 후단이 결합하여 동력원에 의해 회전되도록 구성된다.

상기 믹싱유닛(300)은 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 믹싱모터(310), 조인샤프트(320), 믹싱샤프트(330), 교반날개(340)로 구성된다.

상기 믹싱모터(310)는 후술되는 믹싱샤프트를 회전시키므로 교반날개(340)가 믹싱샤프트의 축선상에서 회전하면서 완충호퍼를 통해 공급된 분체 중, 덩어리지거나 고형화된 분체를 분쇄하여 배출되도록 동력을 발생하는 것으로, 상기 믹스호퍼(200)에 도 4에 도시된 바와 같이, 토글클램프(부호생략) 결합되고, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 회전축공(204)에 회전가능하게 결합되는 축커플러(314)가 형성된 모터축(312)이 마련된다.

여기서, 토글클램프(부호생략)는 구조와 조작이 간단한 장점과 그에 비하여 큰 고정력과 사용하기 편리한 특성 때문에 매우 널리 사용되는 것으로, 토글 클램프의 구조는 링크구성장치의 조합으로 구성되며 두 개 이상의 링크와 3점의 지지점으로 구성되어 있다. 토글 클램프를 사용할 때 3점의 지지점이 직선으로 정렬되어 사용될 때 가장 큰 힘이 발휘 되고, 사용시 진동과 하중 조건 등의 요건등을 감안하여 중심지점을 일정 수준 이상 초과된 위치로 설정하여 사용하면 풀림 방지 효과를 볼 수 있다. 한편, 토글 클램프는 형태에 따라 버티컬 타입, 수평형 타입, 푸쉬-풀 타입, 그리고 래치 타입 등으로 나눌 수 있고, 사용 용도에 따라 다양한 형태의 토글 클램프를 사용하면 작업을 수월히 할 수 있다.

즉, 상기 토글클램프(부호생략)에 의해 믹싱모터를 믹스호퍼의 회전축공에 결합함에 따라 높은 고정력을 가지면서 분해조립이 용이하게 이루어질 수 있다.

상기 조인샤프트(320)는 후술되는 믹싱샤프트에 믹싱모터의 회전력을 인가하도록 믹싱모터의 축커플러에 커플러결합하는 것으로, 상기 투시창(206)을 통해 믹스호퍼(200) 내부로 위치되고, 일단에 상기 회전축공(204)을 통해 내부로 돌출된 축커플러(314)에 커플러결합된다.

상기 믹싱샤프트(330)는 상기 조인샤프트(320)가 믹싱모터의 축커플러와 커플러결합하여 믹싱모터의 회전력을 믹싱샤프트로 인가하는 것으로, 상기 조인샤프트(320)와 동일축선상에서 투시창(206) 방향으로 일체로 수평형성된다.

상기 교반날개(340)는 완충호퍼로부터 공급된 분체 중, 고형화되거나 덩어리진 분체를 정량측정이 용이한 분말형태로 분쇄하고, 혼합하는 것으로, 상기 조인샤프트(320)와 믹싱샤프트(330) 외주연에 고형화된 분체의 분쇄 혼합을 위한 다수가 형성된다. 여기서, 상기 교반날개(340)는 지그재그 형태로 교차하게 형성하거나 믹싱샤프트의 축선을 따른 나선형 궤적을 따라 형성할 수 있다.

상기와 같이, 완충호퍼(100)를 통해 분체가 공급되면 분체는 완충호퍼를 거쳐 믹싱호퍼(200)로 투입되고, 믹싱호퍼(200) 내에서는 믹싱유닛(300)의 믹싱샤프트의 회전에 따른 교반날개의 회전에 의해 고형화된 분체나 덩어리진 분체를 분쇄하여 분말형태의 분체와 혼합한 후, 후술되는 스크류피더 하우징(400)으로 분쇄혼합된 분체를 공급한다.

이에 분쇄혼합된 분체를 공급받은 상기 스크류피더 하우징(400) 내의 분체는 후술되는 스크류피더유닛(500)에 의해 이송되는 것으로, 상기 스크류피더 하우징(400)은 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 믹스호퍼(200) 하부와 연통되게 형성되어 믹스호퍼로부터 분쇄 혼합된 분체가 직하로 낙하되어 공급받는 분체 투입부(402)가 상측으로 형성되고, 상기 분체 투입부(402)로 공급받은 분체를 축선방향 중 어느 한 측으로 이송시켜 배출되도록 동일축선상에서 회전하는 스크류피더 유닛의 이송스크류(510)가 분체를 배출되는 반대편측으로 분해조립이 용이하도록 끼움결합되는 양단이 개방된 원통형상으로 형성된다.

상기 스크류피더유닛(500)은 분체를 공급받은 스크류피더 하우징(400) 내의 분체를 이송하여 정량배출되도록 마련된 것으로, 상기 이송스크류(510)가 분체가 배출되는 이송방향의 반대방향의 스크류피더 하우징 끝단에서 내부로 회전가능하게 끼움결합되어 분해조립이 용이하도록 마련된다. 이와 같은 작용을 하는 상기 스크류피더유닛(500)은 이송스크류(510), 스크류조인 샤프트(520), 밀폐부재(530), 스크류구동모터(540)으로 구성된다.

상기 이송스크류(510)는 스크류피더 하우징(400)의 분체 투입부(402)로 믹스호퍼의 분체가 투입되면 스크류피더 하우징(400) 내에 투입된 분체를 스크류피더 하우징(400)의 선단측으로 이동시켜 정량배출되도록 마련된 것으로, 스크류피더 하우징(400)에 공급된 분체가 배출되는 반대편측 개방된 단부를 통해 스크류피더 하우징에 내설되어 믹스호퍼로부터 공급되는 분체를 스크류피더 하우징의 선단측으로 배출되도록 외주연에 나선형 스크류(514)가 형성된 스크류샤프트(512)가 형성되고, 스크류피더 하우징의 분체가 배출되는 선단측으로부터 돌출형성되어 후술되는 정량단속유닛(600)에 축결합되는 가이드축(516)이 스크류샤프트(512) 일단에 단차 형성되며, 스크류샤프트(512) 타단에 스크류커플러(518)가 형성된다.

한편, 상기 이송스크류(510)의 가이드축(516)이 단차형성되는 스크류샤프트(512)의 선단측 외주연에 스크류샤프트의 회전과 함께 회전하면서 고형화된 분체를 파쇄하여 배출되도록 다수의 분쇄블레이드(519)가 형성된다. 즉, 상기 분쇄블레이드(519)는 분체가 배출되는 스크류피더 하우징의 선단측의 이송스크류 외주연에 다수 형성됨에 따라 앞서 믹스호퍼에서 분쇄혼합된 분체 중 미처 분쇄되지 않은 고형화된 분체를 최종 정량 배출을 위한 부분에서 분쇄하여 분체의 정량 배출이 가능하도록 마련된다.

상기 스크류조인 샤프트(520)는 일측으로는 스크류샤프트가 커플러결합되고, 타측으로는 후술되는 스크류구동모터에 축결합되어 스크류구동모터의 구동력이 스크류샤프트로 전달되도록 함과 동시에 분해조립이 용이하도록 중간축 역할을 하는 것으로, 상기 이송스크류(510)가 회전되도록 스크류커플러(518)에 분해조립이 용이하도록 고정구성 없이 커플러 결합되는 스크류 축커플러(522)가 일측으로 형성된다.

상기 밀폐부재(530)는 스크류피더 하우징의 개방된 양단 중 일단이 밀폐되도록 구성하는 것으로, 상기 이송스크류(510)가 내설되도록 결합되는 스크류피더 하우징(400) 개방된 단부에 분체의 유출이 방지되도록 마련되고, 이송스크류가 회전축선상에 회전가능하게 위치되도록 상기 스크류조인 샤프트(520)의 축커플러(522)가 회전가능하게 끼움결합되는 커플러축공(532)이 형성된다. 여기서, 상기 밀폐부재(530)는 스크류피더 하우징의 단부 형상에 대응되게 형성되되, 앞서 설명한 바와 같이, 중심으로 커플러축공이 형성된 원판형상의 오일씰 형상의 나사결합방식으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 스크류구동모터(540)는 전술한 이송스크류를 회전시켜 스크류피더 하우징으로 투입받은 분체를 정량이송하여 배출하도록 마련된 것으로, 전술한 상기 밀폐부재(530) 외측으로 토글클램프 결합되고, 밀폐부재 중앙 외측으로 돌출형성된 스크류조인 샤프트(520)가 축결합되어 회전력이 인가됨에 따라 상기 이송스크류(510)가 스크류피더 하우징 내에서 회전구동하여 분체를 이송하도록 마련된다.

상기 정량단속유닛(600)은 전술한 스크류피더유닛의 이송스크류의 회전에 따라 스크류피더 하우징 내에서 이송된 분체가 최종 정량배출 후, 다음으로 배출되어야 할 분체가 분체의 이송압력에 의해 밀려 배출됨에 따른 정량배출의 오차를 방지하고자 마련된 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 스크류피더유닛(500)의 분체가 배출되는 이송방향 선단측의 스크류피더 하우징(400) 선단측에 결합되고, 분체의 정량 배출이 가능하도록 스크류피더 하우징(400)의 분체가 배출되는 선단측을 상기 이송스크류(510)와 동일축선상에서 수평이동하여 개방 및 폐쇄하도록 마련된다.

상기와 같은 정량단속유닛(600)은 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 하우징커버 플레이트(610), 분체정량 조절판(620), 조절실린더(630), 클램핑유닛(640)으로 구성된다.

상기 하우징커버 플레이트(610)는 후술되는 서브호퍼에 결합되어 후술되는 분체정량 조절판, 조절실린더, 클램핑유닛의 구조적 기초가 되는 것으로, 상기 서브호퍼(700)의 일측으로 기밀결합되고, 중앙으로 전술한 이송스크류의 선단에 단차형성되어 연장되는 상기 가이드축(516)이 회전가능하게 관통결합되도록 베어링이 결합되는 회전통공(612)이 형성된다. 여기서, 상기 회전통공(6120)에 결합되는 베어링에 의해 가이드축(516)의 외주연을 받침하면서 회전이 가능하게 된다.

또한, 상기 하우징커버 플레이트(610)는 앞서 언급한 바와 같이, 정량단속유닛의 구성간의 결합이 유지되도록 기초가 되는 것으로, 스크류피더 하우징의 분체 배출이 되는 선단측에 결합되는 서브호퍼에 결합되면서 스크류피더 하우징 내에 결합된 이송스크류가 회전축선을 유지한 상태로 원할하게 회전가능하도록 지지하는 역할을 한다.

상기 분체정량 조절판((620)은 스크류피더 하우징의 선단을 개폐하도록 마련된 것으로, 스크류피더 하우징의 선단측을 통해 분체가 정량 배출 후, 추가적인 배출이 진행되지 않도록 스크류피더 하우징의 선단의 개방된 부분을 개폐하도록 마련된다. 이와 같은 상기 분체정량 조절판(620)은 상기 서브호퍼(700) 내부에서 서브호퍼의 타측으로 연통된 스크류피더 하우징(400)의 분체가 배출되는 선단을 개방 및 폐쇄하도록 상기 가이드축(516)에 축결합되어 축선을 따라 슬라이딩 수평이동하고, 스크류피더 하우징의 개방된 선단의 형상에 대응되도록 원판형상으로 형성된다.

상기 조절실린더(630)는 전술한 분체정량 조절판(620)이 가이드축(516)을 따라 수평이동하여 스크류피더 하우징의 개방된 선단부를 개폐하도록 마련된 것으로, 상기 분체정량 조절판(620)의 가이드축(516)을 따라 서브호퍼 내에서 밀고 당기면서 수평이동하도록 상기 하우징커버 플레이트(610)의 외측으로 마련되고, 분체정량 조절판(620)이 스크류피더 하우징의 개방된 선단부 폐쇄시, 분체 이송압력에 의해 어느 한측으로 치우치거나 밀리지 않도록 적어도 2개 이상이 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 종래에는 배출되는 분체의 압력에 의해 어느 한 측으로 치우치거나 밀려 분체가 일부 배출되어 분체의 정량 배출의 정밀성이 떨어진 반면에 도 8에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 상기 조절실린더(630)는 분체정량 조절판(620)이 분체의 배출압력에 의한 어느 한 측으로 치우치거나 밀리는 현상 없이 스크류피더 하우징의 개방된 선단부를 완벽히 밀폐가 가능하여 분체의 누출에 따른 정량 배출 오차가 최소화되고, 수평상으로 밀고 당기는 작용으로 분체정량 조절판(620)이 가이드축을 따라 이동하여 개폐함에 따라 분체의 이송압력의 방향에 대하여 역방향으로 제어하고, 이에 따라 이송압력의 방향전환없이 상쇠시켜 분체의 누출을 방지할 수 있다.

통상 종래에 스크류피더 하우징의 개방된 선단을 단속은 선회방식이나 어느 한 측으로 방향이 치우쳐진 상태의 단속이 이루어지기 때문에 이송압력의 역방향이 아닌 일측 방향으로 단속됨에 따라 분체 이송압력의 방향이 변경되어 단속부재가 어느 한 측으로 들뜨거나 밀려 벌어지는 현상으로 인해 분체가 누출되는 문제를 본원 발명과 같이 분체 이송압력의 방향에 대하여 역방향으로 대응함에 따라 이송압력을 상쇠시켜 완벽히 밀폐함으로써, 해결됨에 따라 분체의 누출제어가 완벽하게 이루어져 분체 정량 배출이 가능한 것이다.

상기 클램핑유닛(640)은 정량단속유닛(600)이 후술되는 서브호퍼에 결합된 상태를 유지함에 따라 이송스크류의 회전, 분체의 이송 및 배출이 가능하도록 마련된 것으로, 상기 하우징커버 플레이트(610) 중앙의 회전통공(612)을 통해 관통결합되는 가이드축(516)의 선단이 회전가능하게 고정결합되도록 상기 회전통공(612)과 동일축선상 상측으로 스크류엔드베어링(643)이 형성되고, 상기 하우징커버 플레이트(610)의 밀폐결합을 구속 및 해제하도록 마련된다.

여기서, 상기 클램핑유닛(640)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 지지볼트(641), 스페이서(642), 스크류엔드베어링(643), 이동핸들(644), 클램핑 아암(645), 클램핑 핸들(648)로 구성된다.

상기 지지볼트(641)는 다수 형성되고, 후술되는 스페이서와 스크류엔드베어링이 결합되도록 마련된 것으로, 상기 하우징커버 플레이트(610) 중앙의 회전통공(612) 둘레를 따라 다수 결합되어 형성된다. 여기서, 상기 지지볼트(641)는 하단은 하우징커버 플레이트에 볼트결합되고, 스페이서와 스크류엔드베어링이 결합되는 샤프트부분과 볼트머리부분은 외측으로 돌출형성된다.

상기 스페이서(642)는 상기 지지볼트(641)의 외측으로 돌출된 샤프트상에 결합되어 샤프트를 따라 이동되고, 후술되는 스크류엔드베어링(643)의 간격을 조정하도록 마련된다. 즉, 스페이스가 지지볼트의 샤프트를 따라 하단의 볼트결합부분측으로 이동하면 스크류엔드베어링(643)은 서브호퍼측으로 이동되고, 스페이스가 지지볼트의 볼트머리부분에 근접하면 스크류엔드베어링(643)이 볼트머리부분에 근접하게 된다. 이는 전술한 가이드축(516)의 길이에 따라 스크류엔드베어링(643)이 가이드축 선단에 결합되기 위해 조정되도록 구성된 것이다.

상기 스크류엔드베어링(643)은 이송스크류의 가이드축(516)의 선단에 결합되어 이송스크류가 원할하게 회전되도록 마련된 것으로, 이송스크류의 스크류축의 양단을 회전가능하게 결합하는 역할을 한다. 상기 스크류엔드베어링(643)은 상기 스페이서(642) 중앙으로 결합되고, 상기 회전통공(612)과 동일축선상에 위치되어 상기 가이드축(516) 선단이 회전가능하도록 고정결합된다.

상기 이동핸들(644)은 상기 지지볼트(641)에 의해 고정결합되어 상기 정량단속유닛(600)의 하우징커버 플레이트(610)가 서브호퍼(700)에 밀폐결합되도록 대응위치로 이동시키기 위해 마련된다.

상기 클램핑 아암(645)은 정량단속유닛(600)이 서브호퍼로부터 분리되지 않도록 후술되는 클램핑 핸들과 결합하는 것으로, 상기 이동핸들(644)의 좌우 양측으로 용접결합되고, 일단이 절곡형성된 걸림부(646)가 마련된다.

상기 클램핑 핸들(648)은 정량단속유닛이 서브호퍼로부터 분리되지 않고 고정되고, 하우징커버 플레이트(610)가 서브호퍼의 일측에 형성된 커버통공에 밀폐결합되도록 마련된 것으로, 상기 클램핑 아암(645)의 걸림부(646)에 걸림 및 해제되어 상기 하우징커버 플레이트(610)가 서브호퍼(700)에 밀폐결합 및 해제 가능하도록 서브호퍼 외면 좌우로 힌지결합되어 선회작동된다.

상기 서브호퍼(700)는 분체가 원할하게 배출되도록 안내하는 것으로, 도 1 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 스크류피더 하우징(400)의 분체가 배출되는 선단과 상기 정량단속유닛(600) 사이에 결합되고, 상기 스크류피더유닛(500)에 의해 배출되는 분체의 배출방향을 안내하고, 분체의 배출이 원할하게 이루어지도록 마련된다.

이와 같은 상기 서브호퍼(700)는 배출하우징(710), 배출호퍼(720), 압력호퍼(730)으로 구성된다.

상기 배출하우징(710)은 상기 정량단속유닛(600)의 하우징커버 플레이트(610)가 클램핑유닛(640)에 의해 밀폐결합 및 해제되도록 마련된 커버통공(712)이 일측으로 형성되고, 타측으로 분체가 배출되는 스크류피더 하우징(400)의 선단과 연통되는 연결통공(714)이 형성된다.

여기서, 커버통공(712)과 연결통공(714)은 동일 축선상에 서로 마주보며 형성되어 이송스크류의 가이드축(516)이 관통하도록 마련되고, 연결통공(714)은 스크류피더 하우징의 개방된 선단부가 결합되어 배출되는 분체를 상기 배출하우징 내에 수용하게 된다.

상기 배출호퍼(720)는 상기 배출하우징(710)의 하부로 개방형성되고, 하측으로 직경이 축소되는 콘 형상으로 형성됨에 따라 압력은 낮아지면서 배출속도는 증가하게 되어 분체가 분산되지 않고 일방향으로 집중되어 배출되도록 마련된다. 즉, 스크류피더 하우징의 개방된 선단부로 이송스크류에 의해 분체가 이송되어 정량배출되면 분체정량 조절판이 가이드축(516)을 따라 축선이동하여 스크류피더 하우징의 개방된 선단부를 밀폐하고, 배출된 분체는 배출하우징(710) 내에서 낙하하여 배출호퍼(720)를 거치는 과정에서 내부 면적이 하향 축소되는 배출호퍼(720)를 통과하는 분체는 압력이 낮아지면서 배출속도가 증가하여 빠르게 배출됨과 함께 배출속도에 의해 분체는 비산되지 않고 일방향으로 집중배출되어 분체의 정량 배출의 손실이 최소화된다.

상기 압력호퍼(730)는 상기 배출하우징(710)의 상부로 개방형성되고, 상측으로 직경이 축소되는 콘 형상으로형성됨에 따라 압력은 증가하면서 배출속도는 낮아지게 되어 분체가 비산되지 않고 상기 배출호퍼(720)측으로 압력이 인가되어 분체를 누르는 작용을 하도록 마련된다. 즉, 상기 압력호퍼(730)는 내부 면적이 상향축소되도록 형성됨에 따라 비산되는 분체는 중력에 의한 낙하속도의 역방향으로 작용함에 따라 분체의 비산 속도가 저하되고, 압력이 상승된다. 상승된 압력은 배출호퍼측의 분체로 인가되면서 배출호퍼의 분체 속도가 증가하게 되어 분체의 비산이 최소화되면서 배출됨에 따라 분체 비산에 따른 분체 손실을 최소화될 수 있어 분체의 정량 배출이 가능하게 된다.

즉, 본 발명에 따른 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더는 분해조립이 용이하도록 구성함에 따라 유지보수가 간편하고, 일부 부품의 교체만으로도 다시 사용이 가능하여 경제적 부담을 최소화할 수 있으며, 분체의 정량 배출을 위해 분체정량 조절판의 밀고 당기는 작용에 의한 스크류피더 하우징의 개방된 선단부의 개폐작용과 더불어 서브호퍼와의 상호작용을 통해 정량 정밀성을 높여 분체의 손실을 최소화함에 따라 원료 손실로 인한 생산비 증대를 방지할 수 있고, 소비자에게 정량의 원료를 제공함에 따른 신뢰성을 확보할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 하나의 실시예로서 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않고, 기술사상 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자라면 다수의 변형 및 수정이 가능함은 명백한 것이며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다.기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

100 : 완충호퍼 102 : 완충경사면
200 : 믹싱호퍼 202 : 믹싱경사면
204 : 회전축공 206 : 투시창
208 : 에어노커 300 : 믹싱유닛
310 : 믹싱모터 312 : 모터축
314 : 축커플러 320 : 조인샤프트
330 : 믹싱샤프트 340 : 교반날개
400 : 스크류피더하우징 402 : 분체투입부
500 : 스크류피더유닛 510 : 이송스크류
512 : 스크류샤프트 514 : 나선형 스크류
516 : 가이드축 518 : 스크류커플러
520 : 스크류조인 샤프트 522 : 스크류 축커플러
530 : 밀폐부재 532 : 커플러축공
540 : 스크류구동모터 600 : 정량단속유닛
610 : 하우징커버 플레이트 612 : 회전통공
620 : 분체정량 조절판 630 : 조절실린더
640 : 클램핑유닛 641 : 지지볼트
642 : 스페이서 643 : 스크류엔드베어링
644 : 이동핸들 645 : 클램핑 아암
646 : 걸림부 648 : 클램핑 핸들
700 : 서브호퍼 710 : 배출하우징
712 : 커버통공 714 : 연결통공
720 : 배출호퍼 730 : 압력호퍼

Claims

분체가 저장되는 저장조로부터 이송되어 분체를 상측에서 공급받고, 좌우 양측이 서로 마주보며 하향 경사진 사다리꼴 형상으로 형성된 완충경사면(102)이 형성되며, 분체가 경사면을 따라 하향이동되도록 마련된 완충호퍼(100)와;
상기 완충호퍼(100) 하부면에 대응되게 형성되어 상단이 결합되고, 전후 양측이 서로 마주보며 하향 경사진 사다리꼴 형상으로 형성된 믹싱경사면(202)이 형성되며, 상기 완충호퍼(100)로부터 투입된 고형화된 분체를 분쇄 혼합하도록 믹싱유닛(300)이 분해조립이 용이하도록 수평면상의 전후면 중 어느 한 측으로 회전축공(204)이 형성되고, 상기 회전축공(204) 반대편측으로는 투시창(206)이 형성된 믹스호퍼(200)와;
상기 믹스호퍼(200) 하부와 연통되게 형성되어 믹스호퍼로부터 분쇄 혼합된 분체가 직하로 낙하되어 공급받는 분체 투입부(402)가 상측으로 형성되고, 상기 분체 투입부(402)로 공급받은 분체를 축선방향 중 어느 한 측으로 이송시켜 배출되도록 동일축선상에서 회전하는 이송스크류(510)가 분체를 배출되는 반대편측으로 분해조립이 용이하도록 끼움결합되는 양단이 개방된 원통형상의 스크류피더 하우징(400)과;
상기 이송스크류(510)가 분체가 배출되는 이송방향의 반대방향의 스크류피더 하우징 끝단에서 내부로 회전가능하게 끼움결합되어 분해조립이 용이하도록 마련된 스크류피더유닛(500)과;
상기 스크류피더유닛(500)의 분체가 배출되는 이송방향 선단측의 스크류피더 하우징(400) 선단측에 결합되고, 분체의 정량 배출이 가능하도록 스크류피더 하우징(400)의 분체가 배출되는 선단측을 상기 이송스크류(510)와 동일축선상에서 수평이동하여 개방 및 폐쇄하도록 마련된 정량단속유닛(600)과;
상기 스크류피더 하우징(400)의 분체가 배출되는 선단과 상기 정량단속유닛(600) 사이에 결합되고, 상기 스크류피더유닛(500)에 의해 배출되는 분체의 배출방향을 안내하고, 분체의 배출이 원할하게 이루어지도록 마련된 서브호퍼(700);로 형성된 것을 특징으로 하는 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더.
제 1항에 있어서,
상기 믹싱 경사면(202)의 외측으로 압축공기를 일시적으로 방출하는 힘으로 상기 믹싱 경사면 외면에 충격을 가하여 분체의 저장, 배출, 이송시 발생되는 벽면부착, 브릿지, 렛트홀 현상 등의 트러블을 해소 및 방지하도록 에어노커(208)가 더 형성된 것을 특징으로 하는 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더.
제 1항에 있어서,
상기 믹싱유닛(300)은 상기 믹스호퍼(200)에 토글클램프 결합되고, 회전축공(204)에 회전가능하게 결합되는 축커플러(314)가 형성된 모터축(312)이 마련된 믹싱모터(310)와;
상기 투시창(206)을 통해 믹스호퍼(200) 내부로 위치되고, 일단에 상기 회전축공(204)을 통해 내부로 돌출된 축커플러(314)에 커플러결합되는 조인샤프트(320)와;
상기 조인샤프트(320)와 동일축선상에서 투시창(206) 방향으로 일체로 수평형성되는 믹싱샤프트(330)와;
상기 조인샤프트(320)와 믹싱샤프트(330) 외주연에 고형화된 분체의 분쇄 혼합을 위한 다수의 교반날개(340);로 형성된 것을 특징으로 하는 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더.
제 1항에 있어서,
상기 스크류피더 유닛(500)은 스크류피더 하우징(400)에 공급된 분체가 배출되는 반대편측 개방된 단부를 통해 스크류피더 하우징에 내설되어 믹스호퍼로부터 공급되는 분체를 스크류피더 하우징의 선단측으로 배출되도록 외주연에 나선형 스크류(514)가 형성된 스크류샤프트(512)가 형성되고, 스크류피더 하우징의 분체가 배출되는 선단측으로부터 돌출형성되어 정량단속유닛(600)에 축결합되는 가이드축(516)이 스크류샤프트(512) 일단에 단차 형성되며, 스크류샤프트(512) 타단에 스크류커플러(518)가 형성된 이송스크류(510)와;
상기 이송스크류(510)가 회전되도록 스크류커플러(518)에 분해조립이 용이하도록 고정구성 없이 커플러 결합되는 스크류 축커플러(522)가 일측으로 형성되는 스크류조인 샤프트(520)와;
상기 이송스크류(510)가 내설되도록 결합되는 스크류피더 하우징(400) 개방된 단부에 분체의 유출이 방지되도록 마련되고, 이송스크류가 회전축선상에 회전가능하게 위치되도록 상기 스크류조인 샤프트(520)의 축커플러(522)가 회전가능하게 끼움결합되는 커플러축공(532)이 형성된 밀폐부재(530)와;
상기 밀폐부재(530) 외측으로 토글클램프 결합되고, 밀폐부재 중앙 외측으로 돌출형성된 스크류조인 샤프트(520)가 축결합되어 회전력이 인가됨에 따라 상기 이송스크류(510)가 회전구동하여 분체를 이송하도록 마련된 스크류구동모터(540);로 형성된 것을 특징으로 하는 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더.
제 4항에 있어서,
상기 이송스크류(510)의 가이드축(516)이 단차형성되는 스크류샤프트(512)의 선단측 외주연에 스크류샤프트의 회전과 함께 회전하면서 고형화된 분체를 파쇄하여 배출되도록 다수의 분쇄블레이드(519)가 형성된 것을 특징으로 하는 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더.
제 4항에 있어서,
상기 정량단속유닛(600)은 상기 서브호퍼(700)의 일측으로 기밀결합되고, 중앙으로 상기 가이드축(516)이 회전가능하게 관통결합되도록 베어링이 결합되는 회전통공(612)이 형성된 하우징커버 플레이트(610)와;
상기 서브호퍼(700) 내부에서 서브호퍼의 타측으로 연통된 스크류피더 하우징(400)의 분체가 배출되는 선단을 개방 및 폐쇄하도록 상기 가이드축(516)에 축결합되어 축선을 따라 슬라이딩 수평이동하는 분체정량 조절판(620)과;
상기 분체정량 조절판(620)의 가이드축(516)을 따라 서브호퍼 내에서 밀고 당기면서 수평이동하도록 상기 하우징커버 플레이트(610)의 외측으로 마련된 적어도 2개 이상의 조절실린더(630)와;
상기 하우징커버 플레이트(610) 중앙의 회전통공(612)을 통해 관통결합되는 가이드축(516)의 선단이 회전가능하게 고정결합되도록 상기 회전통공(612)과 동일축선상 상측으로 스크류엔드베어링(643)이 형성되고, 상기 하우징커버 플레이트(610)의 밀폐결합을 구속 및 해제하도록 마련된 클램핑유닛(640);으로 형성된 것을 특징으로 하는 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더.
제 6항에 있어서,
상기 클램핑유닛(640)은 상기 하우징커버 플레이트(610) 중앙의 회전통공(612) 둘레를 따라 다수 형성된 지지볼트(641)와;
상기 지지볼트(641)를 따라 상하이동되는 스페이서(642)와;
상기 스페이서(642) 중앙으로 결합되고, 상기 회전통공(612)과 동일축선상에 위치되어 상기 가이드축(516) 선단이 회전가능하도록 고정결합되는 스크류엔드베어링(643)과;
상기 지지볼트(641)에 의해 고정결합되어 상기 정량단속유닛(600)의 하우징커버 플레이트(610)가 서브호퍼(700)에 밀폐결합되도록 대응위치로 이동시키기 위한 이동핸들(644)과;
상기 이동핸들(644)의 좌우 양측으로 용접결합되고, 일단이 절곡형성된 걸림부(646)가 마련된 클램핑 아암(645)과;
상기 클램핑 아암(645)의 걸림부(646)에 걸림 및 해제되어 상기 하우징커버 플레이트(610)가 서브호퍼(700)에 밀폐결합 및 해제 가능하도록 서브호퍼 외면 좌우로 힌지결합되어 선회작동되는 클램핑 핸들(648);로 형성된 것을 특징으로 하는 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더.
제 6항에 있어서,
상기 서브호퍼(700)는 상기 정량단속유닛(600)의 하우징커버 플레이트(610)가 클램핑유닛(640)에 의해 밀폐결합 및 해제되도록 마련된 커버통공(712)이 일측으로 형성되고, 타측으로 분체가 배출되는 스크류피더 하우징(400)의 선단과 연통되는 연결통공(714)이 형성된 배출하우징(710)과;
상기 배출하우징(710)의 하부로 개방형성되고, 하측으로 직경이 축소되는 콘 형상으로 형성됨에 따라 압력은 낮아지면서 배출속도는 증가하게 되어 분체가 분산되지 않고 일방향으로 집중되어 배출되도록 마련된 배출호퍼(720)와;
상기 배출하우징(710)의 상부로 개방형성되고, 상측으로 직경이 축소되는 콘 형상으로형성됨에 따라 압력은 증가하면서 배출속도는 낮아지게 되어 분체가 비산되지 않고 상기 배출호퍼(720)측으로 압력이 인가되어 분체를 누르는 작용을 하도록 마련된 압력호퍼(730);로 형성된 것을 특징으로 하는 분체의 정량 배출이 가능한 조립식 스크류피더.