KR950005997B1 - 내부믹서 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

내부믹서

제1도는 본 발명에 따른 내부믹서의 감속기를 도시한 도면.

제2도는 또다른 감속기를 도시한 도면.

제3도는 종래의 내부믹서의 단면도.

제4도는 제3도에서 화살표 A를 따라 취한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 2 : 출력축 18 : 감속기

38, 39 : 회전자 40 : 원동기

[발명의 배경]

[발명의 분야]

본 발명은 여러 가지 종류의 첨가물로 고무, 플라스틱, 기타 등등을 혼합하기 위한 내부믹서에 관한 것이며, 더욱 상세히는 같은 속도로도 그리고 상이한 속도로도 작동될 수 있는 2개의 회전자를 갖춘 내부믹서에 관한 것이다.

[종래기술의 혁명]

종래에 사용되어온 내부믹서의 타입은 제3도 및 제4도에 도시되어 있다.

제3도 및 제4도(제3도에서 화살표 A를 따라 취한 도면)에서 도시된 내부 믹서에 있어서, 플로팅 웨이트(31) 및 드롭 도어(32)와 함께 혼합실(33)은 단면이 둥근 원통형 밀폐된 공간을 연통하도록 형성되어 있고, 이 혼합실(33)내에 맞물림 되지 않는 상태에서 2개의 회전자(38, 39)가 병렬 위치되어 있고, 이 회전자는 커플링(37)을 통하여 감속기(34)의 2개의 출력축(35, 36)과 연결되어 있다.

모우터와 같은 원통기(40)의 구동력은 커플링(42)을 통하여 감속기(34)의 입력축(41)에 전달되어, 회전반대방향으로 이들 2개의 회전자(38, 39)를 회전시킨다. 이 회전자(38, 39)는 긴 블레이드(38a, 39a) 및 짧은 블레이드(38b, 39b)로 구비되어 있는데, 즉 각각 2개의 블레이드로 구비되어 있다. 이러한 블레이드(39a, 38b, 39a, 39b)는 회전자(38, 39)의 축 주위에 나선형으로 뻗어 있는데, 긴 블레이드(38a, 39a)가 짧은 블레이드(38b, 39b)의 반대방향으로 만곡되어 있다. 혼합실(38)의 상부의 일부분을 형성하는 플로팅 웨이트(31)는 피스톤축(43)상에 설치되어 있고, 수직적으로 이동가능하게 호퍼(44)에 삽입되어 있다.

혼합실(33)의 하부측의 일부분을 형성하는 드롭 도어(32)는 개폐되도록 설계돼져 있어서 혼합된 혼합물이 혼합실 밖으로 빠져나올 수 있게 되어 있다.

번호(45)는 호퍼(44)안으로 첨가물을 첨가하여 충진되도록 재료의 소정량을 충진하기 위한 충진포오트를 언급한 것이다.

다음으로, 상술된 구성의 내부믹서 작동이 설명될 것이다. 고무, 플라스틱 등과 같은 소정량의 재료와 여러 가지의 첨가물은 장입구(45)로부터 호퍼 안으로 충진되어, 혼합실(33)안으로 플로팅 웨이트(31)의 밀기에 의해서 가압된다. 그후 혼합실(33)이 폐쇄됨과 동시에 원동기(40)의 구동력은 감속기(34)에 전달되어 반대방향으로 회전자(38, 39)를 회전시킨다.

혼합실(33)에서, 혼합된 재료는 회전자(38, 39)의 축방향으로 유동함과 동시에 회전자(38, 39)의 블레이드의 끝부와 혼합실(33)의 내부벽 사이의 칩 간극에서 전단되어, 첨가물이 혼합된 재료 안으로 분산되는 소위 "마이크로 분산"을 실행한다.

회전자(38)와 회전자(39)가 서로 반대방향으로 회전하기 때문에 혼합된 재료는 좌측혼합실과 우측 혼합실사이에서 유동한다.

제4도에서 도시된 바와같이 혼합된 재료는 혼합실내에서 대체로 크게 와류 유동함과 동시에 첨가물이 혼합중에 있는 재료에 일정하게 혼합되도록 마이크로 분산된다. 혼합실(33)에서의 혼합이 끝났을 때 혼합실(33)의 하부에 위치된 드롭도어(32)는 기계에 의해서 혼합된 혼합물을 배출하도록 개방되어 한 사이클의 혼합작동을 완료한다.

내부믹서는 2개의 회전자(38, 39)의 블레이드상을 주기적으로 변경함으로써 마이크로 및 매크로 분산 기능을 향상 시킬려는 목적을 위해서 2개의 타입이 있는데, 하나는 2개의 회전자가 맞물린 상태에서 병렬위치되어 있는 맞물림 타입이고, 다른 하나는 두 개의 회전자가 맞물림 되지 않은 상태에서 병렬위치되어 있고 상이한 속도로 회전하는 맞물림 되지 않는 타입이다.

그러나 2개의 회전자(38, 39)가 상이한 속도에서 회전되면 좌·우측 혼합실에서 혼합되도록 재료에 가하는 상이한 혼합 에너지가 발생하여 우측 혼합물과 좌측 혼합실 사이의 재료는 유동하지 않으며 따라서 불충분한 매크로 분산을 초래한다.

이러한 경우에 있어서, 혼합된 혼합물을 균일하지 않은 성질이 될 것이다. 이러한 종류의 문제점을 대처하기 위해서, 2개의 회전자가 소정의 상태에서 배열되고 같은 속도로 구동되는 내부믹서(일본국 특허공고평 2-33871호 참조)가 개시되어 있다. 이러한 내부믹서를 따르면, 2개의 회전자가 같은 속도로 회전할 때에 좌·우측 혼합실에 있는 자료에 가해지는 상이하지 않은 혼합에너지가 발생하여, 우측 혼합실과 좌측 혼합실 사이의 재료가 유동할 것이며 재료 안으로 첨가물의 충분한 매크로 분산을 초래한다.

상술한 종개기술의 맞물림 되지않은 타입의 내부믹서에 있어서, 2개의 회전자가 우측 혼합실과 좌측 혼합실 사이에서 재료를 유동시킬려고 같은 속도로 회전될 때 평균적으로 상이한 속도에서 회전자를 회전시킬때와 비교하면 우수한 혼합결과가 얻어진다.

그러나 상이한 속도에서의 회전자 작동은 충진후 혼합실 안으로의 재료공급 속도와 재료의 유동 특성의 견지에서 혼합된 재료를 보면 어떤 경우에서는 비교적 우수하다.

재료를 혼합하기 위한 2개의 회전자의 같은 또는 상이한 속도에 대한 적합함을 실험적으로 테스트 하는 것이 필요할 것이다. 그러므로 2개의 회전자는 혼합되는 재료에 따라 같은 속도 또는 상이한 속도에서 구동되어야 하고, 비능률적으로 감속기의 기어 또는 감속기 기체는 회전자 속도가 변화될 때 마다 변화되어야 한다. 혼합되는 재료에 따라 2가지 타입의 믹서를 채용하였다.

하나의 타입은 같은 속도에서 구동되는 2개의 회전자를 갖추고 있고 다른 한가지는 상이한 속도에서 구동되는 2개의 회전자를 갖추고 있다. 그러나 작은 양으로 여러 타입의 혼합된 혼합물을 생산하기 위해서 혼합된 혼합물을 작은 로트(lot)로 생산하는 것이 필요하다.

이러한 목적을 위해서, 혼합되는 재료의 상이한 타입에 따라 같은 속도로도 그리고 상이한 속도로도 구동될 수 있는 2개의 회전자를 구비한 하나의 믹서가 채용되는 것은 바람직하다.

이렇게 하기 위해서 단 하나의 믹서에 2세트의 모우터를 사용하는 것이 제안되었다.

이러한 믹서에 있어서, 2개의 회전자는 2개의 모우터 각각에 커플링 결합된 감속기의 출력축에 연결되어 있어서, 단 하나의 믹서의 2개의 회전자가 모우터중 한 개의 속도를 변화시킴으로써 같은 속도로도 그리고 상이한 속도로도 작동될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 믹서는 다음과 같은 문제점을 갖고 있는데 이 문제점은 2개의 모우터와 2개의 감속기의 채용은 비용을 증가시킨다는 점과 2개의 모우터 속도를 전기적으로 정확하게 결합시키는 것이 어려워서 상(phase)이동을 야기시킨다는 점이다.

[발명의 개요]

지금까지 알려진 기술에서의 상술된 여러가지의 고유의 문제점의 견지에서, 본 발명의 목적은 2개의 회전자 회전을 같은 속도로도 그리고 상이한 속도로도 사용가능한 간단한 구조의 내부믹서를 제공하는 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 내부믹서는 맞물리지 않은 상태에서 병렬로 위치되고 감속기의 출력축과 연결되어 있는 2개의 회전자와 그안에 단면이 둥근형상의 2개의 연통 원통형 밀폐 공간을 갖고 있다.

원통기로 부터의 구동력은 반대방향으로 2개의 회전자를 회전시키도록 감속기에 전달된다. 감속기의 2개의 출력축 회전속도는 같은 속도와 상이한 속도 사이에서 변화가능하다.

감속기의 2개의 출력축 사이에는 같은 수의 톱니를 갖고 있는 한세트의 기어와 다른 수의 톱니를 갖고 있는 한세트의 기어가 배치되어 있다.

감속기의 2개의 출력축은 양세트의 기어를 사용하여 하나의 출력축으로부터 다른 하나의 출력축으로 토오크를 전달시킴으로써 같은 또는 상이한 속도로 구동될 수 있다.

발명에 따른 내부믹서의 실제적인 구조 및 작동 뿐만 아니라 상기의 목적 및 또다른 목적은 첨부된 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명을 이해할 때 더욱 명확하게 될 것이다.

[바람직한 실시예의 설명]

본 발명에 따른 내부믹서의 아래의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조로 설명될 것이다.

제1도는 본 발명의 내부믹서의 감속기를 도시한 도면이다.

내부믹서의 전반적인 구조 및 작동은 제3도 및 제4도에서 설명된 것과 유사하다. 그러므로, 아래에서, 본 발명의 내부믹서의 감속기를 설명하는데, 제3도 및 제4도에서의 번호와 동일한 제1도에서의 번호는 동일한 참조번호를 나타낸 것이어서 설명은 생략한다.

제1도에서 감속기(18)는 커플링(37)을 통하여 2개의 회전자(38, 39)를 연결하는 출력축(1, 2), 커플링(42)를 통하여 원통기(40)에 연결된 입력축(3), 출력축(1)상의 슬리이딩 키이(5)를 따라 미끄러지는 미끄럼 가능한 클러치(4), 출력축(1)상에서 아이들링(idling)하는 계단형 기어(6, 7), 그리고 출력축(2)상에 고정적으로 설치된 기어(8, 9)로 구성된다. 계단형 기어(6, 7)는 각각 기어(6a, 6b) 그리고 기어(7a, 7b)로 구성되어 있고, 양기어는 일체로 되어 있다.

기어(6a)와 맞물려 있는 기어(8)와 기어(6a)는 같은 수의 톱니를 갖고 있다.

기어(7a)와 맞물려 있는 기어(9)와 기어(7a)와는 다른 수의 톱니를 갖고 있다.

기어(7a, 9)의 톱니 수는 필요한 2개의 회전자(38, 39)의 속도비에 따라 결정되는데, 여기에서 기어(7a, 9)의 기어비는 2개의 회전자(38, 39)가 1.15 : 1의 속도비로 회전하도록 1 : 1.15로 설정되어 있다).

클러치(4)는 기어(6b, 7b)맞물려 있을 수 있는 내부기어(4a, 4b)를 양끝부상에 갖고 있다. 클러치(4)는 기어(6b, 7b)와 맞물려 있는 기어(4a, 4b)를 이동시키도록 방향(A 또는 B)으로 이동된다.

그러면, 출력축의 회전은 기어(8, 9)를 통하여 기어(6a, 7a)로부터 출력축으로 전달된다. 클러치(4)가 제1도에서 도시된 바와같이 중립위치에 있을 때 출력축의 회전은 출력축(2)에 전달되지 않고, 출력축(1)은 홀로 회전될 수 있다.

기어(10)는 입력축(3)상에 고정되어 있고, 기어(12, 13)는, 축(11)상에 고정되어 있고, 기어(14)는 출력축(1)상에 고정되어 있다.

이러한 기어(10, 12, 13, 14)는 감속되는 동안 원동기의 구동력을 출력축(1)에 전달하기 위해서 맞물림 된다.

다음으로, 상기한 감속작동이 제1도를 참조로 설명될 것이다.

매크로 분산이 재료를 혼합하는 데에 중요시 되는 경우에. 클러치(4)는 단지 출력축(1)이 홀로 회전될 수 있도록 우선 중립에 위치된다.

그러면, 출력축(1)은 제어를 이루게 하는 미소작동에 의해 회전되어 2개의 회전자(38, 39)의 상 차이는 소정치, 예를들면 0°가 될 것이다. 순차적으로 클러치(4)는 기어(6b)와 맞물림 하는 기어(4a)를 이동시키도록 방향(A)으로 이동된다. 이러한 상태에서 원동기(40)의 구동력은 출력축(1)에 전달되고, 출력축(1)의 회전은 기어(6a)에 전달되고, 그리고 더나아가 기어(6a)와 맞물려 있는 기어(8)를 통하여 출력축(2)에 전달된다.

이때에, 기어(6a)가 기어(8)과 수의 톱니를 갖고 있기 때문에 출력축(1, 2)은 같은 속도로 회전하고, 따라서 2개의 회전자(38, 39)는 같은 속도로 또한 회전한다. 한편, 마이크로 분산이 재료를 혼합하는데에서 중요할 때 클러치(4)는 기어(4b)가 기어(7b)와 맞물림하도록 방향(B)로 이동된다.

이러한 상태에서 원동기(40)의 구동력이 출력축(1)에 전달될 때에, 출력축(1)의 회전은 기어(7a)에 전달되고, 더나아가 기어(7a)와 맞물려 있는 기어(9)를 통하여 출력축(2)에 전달된다. 이때에 기어(7a, 9)의 기어비가 1 : 1.15이기 때문에 출력축(1, 2)의 속도비는 1.15 : 1이다.

그러므로 2개의 회전자(38, 39)의 속도비는 필요에 따라 1.15이 된다. 이러한 감속기의 2개의 출력축 사이에는 상술된 바와같이 같은 수의 톱니를 갖고 있는 한세트의 기어와 다른 수의 톱니를 갖고 있는 한세트의 기어가 배열되어 있다. 출력축의 회전은 이러한 세트의 기어중 하나를 사용하여 다른 하나의 축에 전달됨으로써 감속기의 2개의 출력축이 같은 속도로 또는 상이한 속도로 중둘중에 하나로 회전될 수 있다.

부가적으로, 이러한 감속기는 2세트의 기어가 2개의 출력축 사이에 배열된 정도로 간단한 구조이다. 그러므로 감속기는 2개의 회전자를 갖고 있는 단 하나의 내부믹서를 사용하도록 하여, 이 회전자를 같은 속도 뿐만 아니라 상이한 속도로도 회전하게 한다. 이러한 타입의 내부믹서는 비용상승 없이 어떠한 종류의 재료라도 혼합할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 양끝부에 내부기어(4a, 4b)를 갖춘 클러치(4)가 설명되었다. 제2도에서 도시된 바와같이 2개의 기어(21a, 21b)로 일체적으로 구성된 계단형 기어(21)를 사용하는 것도 또한 가능하다.

이러한 계단형 기어(21)는 출력축(1)상에 있는 슬라이딩 키이를 따라 미끄럼하도록 설계되어져 있다. 이러한 기어(21a)와 맞물림 될 수 있는 기어(23)와 기어(21a)는 같은 수의 톱니를 갖고 있는 한편, 이러한 기어(21b)와 맞물림 될 수 있는 기어(24)와 기어(21b)는 다른 수의 톱니를 갖고 있다.

이러한 경우에 있어서, 또한, 방향(A 또는 B)으로 계단형 기어(21)을 이동시킴으로써 출력축(2)에 출력축(1)의 회전을 전달시켜 기어(21a, 21b)가 기어(23, 24)와 맞물림 되도록 하는 것은 가능하다.

더욱이, 계단형 기어(21)가 제2도에서 도시된 바와같이 중립위치에 있을 때 출력축(1)의 회전은 출력축(2)에 전달되지 않아서, 출력축(1)은 홀로 회전할 수 있어, 상술한 실시예와 같은 유사한 효력을 얻는다.

내부믹서는 2개의 타입이 있는데, 감속기능과 2개의 축을 구동시키는 기능을 갖고 있는 감속기를 사용함으로써 원동기의 구동력을 2개의 회전자에 전달하는 일명 단일구동형(unidrive type)과 단지 감속기능을 갖고 있는 감속기와 2개의 축을 구동하기 위한 타이밍 기어를 사용함으로써 원동기의 구동력을 2개의 회전자에 전달하는 일명 컴팩트 구동형(compact drive type)이다.

상술한 실시예에 있어서, 단일 구동형 내부믹서의 감속기가 설명되었지만, 단지 감속목적을 위해서 감속기의 출력축에 커플링을 통하여 감속기(18)의 출력축(제1도 및 2도에서 일점 쇄선의 좌측부)을 커플링 함으로써 컴팩트 구동형에 본 발명을 유사하게 적용하는 것이 가능하다는 것은 주목할 만하다.

본 발명의 내부믹서에서, 감속기의 2개의 출력축 사이에 같은 수의 톱니를 갖고 있는 한세트의 기어와 다른 수의 톱니를 갖고 있는 한세트의 기어가 배열되어 있다. 감속기의 2개의 출력축은 2세트의 기어중 하나를 사용하여 하나의 출력축으로 부터 다른 하나는 출력축으로 회전을 전달함으로써 같은 속도로 또는 상이한 속도로 회전될 수 있다.

더욱이, 이러한 감속기는 2세트기어가 2개의 출력축 사이에 배치될 수 있는 단순한 구조이다. 그러므로, 이러한 감속기 사용은 단하나의 내부믹서의 2개의 회전자를 같은 속도로 또는 상이한 속도로 작동할 수 있어서, 생산비용 증가없이 어떠한 종류의 재료도 혼합할 수 있다.

본 발명의 본 발명의 특정 바람직한 실시예를 참조로 상세하게 설명되었지만, 본 발명의 사상과 영영내에서 변경과 수정이 실행될 수 있다는 것은 이해될 것이다.

Claims (3)

1. 2개의 회전자를 반대방향으로 회전시키기 위하여 원동기의 구동력을 감속기에 전달하도록 단면이 둥근 2개의 연통하고 있는 원통형 밀폐된 공간내에 맞물리지 않은 상태에서 병렬로 위치된 그리고 감속기의 출력축과 연결되어 있는 2개의 회전자를 갖고 있는 내부믹서에 있어서, 상기 감속기의 상기 2개의 출력축의 속도가 같은 속도와 상이한 속도 사이에서 변화가능한 것을 특징으로 하는 내부믹서.
2. 제1항에 있어서, 상기 출력축의 속도가 기어톱니의 수 차이에 따라 변화하는 것을 특징으로 하는 내부믹서.
3. 제2항에 있어서, 같은 수의 톱니를 갖고 있는 한세트의 기어와 다른 수의 톱니를 갖고 있는 한세트의 기어는 상기 감속기의 상기 2개의 출력축 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 내부믹서.