KR100268028B1 - 진동 선별기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베이스(10)와, 상기 베이스(10)에 복수개의 스프링(22)으로 지지되며 각각 아울렛(21)을 가진 복수개의 트라프(20)와, 상기 트라프(20)의 내부에 일단 또는 다단으로 배치한 원형 스크린(40)과, 상기 원형 스크린(40)을 진동시키기 위한 바이브레터(50)를 포함하는 진동 선별기에 있어서, 상기 바이브레터(50)를 2개 구비하여 상기 트라프(20)중 최하측에 배치된 트라프(20)의 외면 양쪽에 각각 수평으로 설치한 것이다.

본 발명은, 장치의 하부에 바이브레터를 수직으로 설치하여 진동을 발생시키는 종래의 방식을 개선하여, 2개의 바이브레터를 원형 스크린의 양끝 방향에 수평으로 설치함으로써 원형 스크린의 직경을 일정 규모이상 증대시는데 따른 문제점이 도출되지 않도록 하면서 처리용량의 증대는 물론 장치의 설치높이에 따른 제약을 해소하고 장치 하부의 공간을 적절히 이용할 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

진동 선별기

본 발명은 화학, 식품, 의약품, 요업 등에서 비철분말 등의 분체선별공정에 사용되는 일명 트위스트 스크린(twist screen)이라고도 하는 진동 선별기에 관한 것으로, 더 상세하게는 바이브레터의 상하 좌우 3차원 진동을 이용하여 분체가 스크린을 단계적으로 통과하도록 함으로써 입자크기별로 선별되도록 하는 진동 선별기에 관한 것이다.

일반적으로 진동 선별기로 처리되는 분체에는 시멘트첨가제, 유화제, 조미료 등 매우 다양하며, 도 1은 이러한 분체를 선별하기 위한 종래의 진동 선별기를 도시한 것이다.

도 1에 나타난 바와같이, 종래의 선별기는 베이스(10)와, 상기 베이스(10)에 복수개의 스프링(22)으로 지지되며 각각 아울렛(21;outlet)을 가진 복수개의 트라프(20;trough)와, 상기 트라프(20)의 내부에 일단 또는 다단으로 배치한 원형 스크린(40)과, 상기 원형 스크린(40)을 진동시키기 위하여 상기 트라프(20)에 장착한 바이브레터(50)를 구비하며, 상기 최상측 트라프(20)의 상부는 커버(30)가 덮혀 있다.

상기한 원형 스크린(40)은 그물구조로써 상대적으로 위쪽에 배치된 트라프(20)와 아랫쪽에 배치된 트라프(20)와의 결합부위에 설치되며, 이때 원형공이 다수개 형성된 펀칭플레이트(60)와 함께 설치된다. 이 원형 스크린(40)은 바이브레터(50)의 구동에 의하여 진동되어 커버(30)의 인렛(31)을 통하여 트라프(20)로 투입된 분체를 입도에 따라 통과시켜서 선별하게 된다.

도 1 및 도 2에서, 스크린(40)과 펀칭플레이트(60) 사이에는 실리콘으로 만든 여러 개의 태핑볼(70)을 직경이 다른 수개의 원형 가이드(80)로 균등하게 분포되도록 삽입한다. 이 태핑볼(70)들은 장치의 하부 즉, 최하측 트라프(20)의 저면 중앙에 설치된 바이브레터(50)가 동작을 하면 펀칭플레이트(60)가 진동함에 따라 점핑하여 스크린(40)의 저면을 쳐주어서 체막힘 현상, 즉 솜상을 억제하는 역할을 하게된다.

한편, 바이브레터(50; vibrator)는 2축 모터를 사용하고 이 모터(51)의 양축에는 편심추(52,53)가 결합된 구조로 되어 있어 3차원진동을 가능케 한다.

이와같이 원형 스크린을 채용한 종래의 진동 선별기는 사각 스크린을 사용한 여타 범용 스크린에 비하여 바이브레터의 3차원진동시 진동 벡터(vector)가 다양하여 고효율의 분체선별작업을 수행한다는 장점이 있으나 처리 용량에 한계가 있었다. 즉, 처리용량을 크게 하기 위해서 원형 스크린의 크기를 크게 할 경우 장치의 장치의 하부 중심에 설치된 바이브레터의 용량도 커지며 진동시 초기 진폭이 커져서 장치의 크랙 및 스프링의 편부하등으로 인하여 진동트러블이 발생될 우려가 크기 때문에 경험상 원형 스크린의 직경을 1500mm이상의 제작이 곤란 하였다.

또한, 종래의 진동 선별기는 장치의 하부에 수직으로 설치되는 바이브레터 한 개만으로 진동을 발생시킴으로 장치의 처리용량에 따라 바이브레터의 크기도 크고 그 많큼 장치의 높이를 차지하는 비중이 커서, 설치공간의 높이가 제한되어 있을 경우에는 선별정도를 높이기 위하여 원형 스크린을 다단으로 설치하는데 애로가 많았으며, 베이스가 차지하는 공간을 경제적으로 이용하지 못하는 폐단이 있었다.

또한, 처리물질의 화학적 물리적 특성에 따라 체막힘 제거효율과 지속성이 저하되는데, 특히 비중이 낮고 100메시(mesh) 이하의 미세한 입도로 된 분체가 시간의 흐름에 따라 체눈을 막아버림에 따라 점차 효율이 저하되는 단점이 있었다. 이 뿐만 아니라 분체의 점성 또는 정전기로 인하여 일부 덩어리로 투입되는 제품의 경우에는 선별기의 선별과정에서도 분산되지 않아 분체선별 작업효율이 급격히 저하되는 문제점도 있었다.

본 발명의 주 목적은 장치의 하부에 바이브레터를 수직으로 설치하여 진동을 발생시키는 종래의 방식을 개선하여, 2개의 바이브레터를 원형 스크린의 양끝 방향에 수평으로 설치함으로써 원형 스크린의 직경을 일정 규모이상 증대시는데 따른 문제점이 도출되지 않도록 하면서 처리용량의 증대는 물론 장치의 설치높이에 따른 제약을 해소하고 장치 하부의 공간을 적절히 이용할 수 있도록 하는 것이다.

또한, 본 발명은 진동 선별기의 작동시 태핑볼이 원형 스크린의 상하 양쪽을 쳐주도록 하여 원형 스크린의 체막힘 방지 효과을 높일 수 있도록 함과 동시에 이 태핑볼이 덩어리 상태의 분체를 분산시켜주는 전처리 역할을 할수 있도록 함으로써 분체선별효율이 저하되는 현상도 방지할 수 있도록 하고자 한다.

도 1은 종래의 일반적인 진동 선별기의 단면도.

도 2는 종래의 진동 선별기에 사용된 주요 부품의 분해 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 진동 선별기의 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 진동 선별기에 사용된 주요 부품의 분해 사시도.

도 5는 도 3의 평면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10; 베이스 20; 트라프 21; 아울렛

30; 커버 31; 인렛 40; 원형 스크린

50; 바이브레터 51; 모터 52,53; 편심추

60a; 상부 스크린 60b; 하부 펀칭플레이트

61; 콜렉트플레이트 70; 태핑볼 80; 원형 가이드

90; 클램프 91; 패킹

본 발명은, 베이스(10)와, 상기 베이스(10)에 복수개의 스프링(22)으로 지지되며 각각 아울렛(21)을 가진 복수개의 트라프(20)와, 상기 트라프(20)의 내부에 일단 또는 다단으로 배치한 원형 스크린(40)과, 상기 원형 스크린(40)을 진동시키기 위한 바이브레터(50)를 포함하는 진동 선별기에 있어서, 상기 바이브레터(50)를 2개 구비하여 상기 트라프(20)중 최하측에 배치된 트라프(20)의 외면 양쪽에 각각 수평으로 설치한 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은 상기 최하측에 배치된 트라프(20)는 아울렛(22)을 저면에 형성하여 최종적으로선별된 분체가 하방으로 배출되도록 한 것에 특징이 있다.

또한, 본 발명은 상기 원형 스크린(40)의 상하 양쪽에 각각 상부 스크린 (60a)과 하부 펀칭플레이트(60b)를 결합하고, 상기 상부 스크린(60a)과 상기 하부 펀칭플레이트(60b)의 안쪽에 여러개의 태핑볼(70)을 삽입한 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 진동 선별기의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 진동 선별기에 사용된 주요 부품의 분해 사시도이며, 도 5는 도 3의 평면도이다.

도 3 및 도 4에서, 원형 스크린(40)과 상부 스크린(60a)과 마찬가지로 그물구조로 되어 있으며, 하부 펀칭플레이트(60b)는 일반적인 펀칭플레이트와 마찬가지로 다공이 형성된 구조로 되어 있다. 이들의 조립은 종래와 같이 상하 트라프(20)를 결합시키는 클램프(90)에 의해 이루어 진다.

본 발명의 실시예에 따르면, 바이브레터(50)는 2개를 구비하며, 각각의 바이브레터(50)는 동일한 높이로 각각의 저면을 트라프(20)의 외면에 견고하게 결합시킨다. 도 5에서와 같이, 바이브레터(50)는 수평으로 설치되어 상측 트라프(20)의 아울렛(22)과 같이 외향으로 돌출된다.

그리고, 도 3에서와 같이, 최하측에 배치된 트라프(20)에 형성된 아울렛(22)은 베이스(10)의 내부에 위치한다. 그리하여, 최종 선별된 분체를 장치의 하부를 차지하는 베이스(10)의 내부에서 수거할 수 있다. 따라서 베이스(10)는 그 높이를 특별히 크게할 필요는 없으며, 다만 분체를 수거할 수 있는 정도의 크기로 적당히 제작하면 된다.

부언하여, 경우에 따라서는 최하측의 트라프(20)에 형성되는 아울렛(22)도 트라프(20)의 외주면에 돌출되도록 형성할 수 있으며, 이 경우에 베이스(10)를 구비하지 않고서 트라프(20)를 지지하는 스프링(21)을 평평한 기반이나 지면에 견고히 지지하는 방식으로 장치를 설치하면 장치의 높이를 대폭 낮추어 원형 스크린(40)의 단수를 더욱 여러단으로 높일수 있게 된다.

예시한 바와같이, 상부 스크린(60a)과 그 하측에 배치된 원형 스크린(40)의 가장자리에는 패킹(91)이 끼워져 있고, 하부 펀칭플레이트(60b)는 콜렉트플레이트(61)의 중심에서 입설된 나사축에 의하여 상부 스크린(60a)과 그 하측의 원형 스크린(40)과 함께 일정 간격으로 진동가능하게 고정되어 있다.

상기한 상부 스크린(60a)과 하부 펀칭플레이트(60b)는 이들의 중간에 배치한 원형 스크린(40)의 메시보다 작은 것을 사용하여야 한다. 다시말해서 원형 스크린(40)의 입경보다 상부 스크린(60a)과 하부 펀칭플레이트(60b)의 입경이 커야 한다. 예를들어 원형 스크린(40)이 60메시일 경우 상측 펀칭플레이트(60a)는 4메시이고 하측 펀칭플레이트(60b)는 6메시인 것을 사용하는 것이 무난하다.

태핑볼(70)은 종래와 같이 실린콘으로 만들고 하부 펀칭플레이트(60b)의 상면에는 직경이 다른 여러개의 원형가이드(80)를 용접하여 태핑볼(70)이 균등하게 분포되도록 하는 것이 바람직하다. 물론 이 태핑볼(70)은 상부 스크린(60a)이나 하부 펀칭플레이트(60b)의 구멍을 통하여 빠져 나가지 않을 정도의 크기로 만들어야 되며, 통상 30mm의 직경으로 된 것을 50개 내지 100개씩 투입한다.

이와같이 원형 스크린(40), 상부 스크린(60a), 하부 펀칭플레이트(60b), 여러개의 태핑볼(70)을 1세트로 사용하며, 이들을 분체의 선별작업 단계에 따라 1단 또는 다단으로 트라프(20)와 함께 분해 조립하고, 각 스크린(40)의 단계별 설치시 메시가 작은 것일수록 상단계에 배치되도록 한다.

이러한 구조로 된 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 스크린(40)의 양쪽방향에 설치된 바이브레터(50)를 구동시키면 스크린(40)이 상하좌우 방향으로 진동하는 동시에 상부 스크린(60a)과 하부 태핑플레이트(60b)가 진동을 한다. 이로 인하여 태핑볼(70)들이 스크린(40)의 상하면을 반복적으로 쳐주는 점핑동작을 하게 된다. 이 경우 바이브레터(50)에 의한 원심력 및 진동원이 원형 스크린(40)의 양 끝에 분산되어 있으므로 개별 바이브레터(50)의 용량을 반으로 줄이더라도 분체선별 능력이 저하되지 않고 작은 진동폭으로도 원형 스크린(40)의 최대 장점인 다양한 벡터를 유지하며, 장치의 피로를 감쇠시킬 수 있다. 따라서 원형 스크린(40)의 크기가 1500mm인 것을 적용하여 분체처리용량을 증대하여도 장치에 무리가 생기지 않게 된다.

분체가 트라프(20)의 상부 중앙, 즉 커버(30)의 인렛(31)으로 투입됨에 따라 일단 모든 크기의 분체가 상부 스크린(60a)을 무사통과하여 원형 스크린(40)으로 낙하된다. 낙하된 분체중에서 원형 스크린(40)의 체눈을 통과하지 못하는 일정 크기 이상의 분체는 원형 스크린(40)의 진동에 의하여 외측으로 이동되어 아울렛(21)으로 배출되고, 원형 스크린(40)의 체눈을 통과한 분체는 하부 펀칭플레이트(60b)를 한번 더 무사통과하며, 통과된 분체는 한단계 아래에 배치된 원형 스크린(40)에서 상기한 과정을 거쳐 다시 선별되며, 최종적으로 선별된 분체는 최하측 트라프(20)의 저면에 형성된 아울렛(22)을 통하여 하방으로 배출된다.

이러한 과정을 거쳐 분체가 선별되며, 원형 스크린(40)의 설치단수가 많을수록 분체는 더욱 세밀하게 선별된다.

한편, 분체가 원형 스크린(40)을 통과하는 과정에서 체막힘 현상이 발생하는데, 본 발명에 따른 선별기는 태핑볼(70)이 각 원형 스크린(40)의 상하 양쪽면을 반복적으로 타격하게 됨으로 원형 스크린(40)의 체눈을 막는 솜상의 분체를 효과적으로 털어낸다. 그리고 태핑볼(70)이 덩어리상태의 분체를, 원형 스크린(40)을 통과하기 전과 후에서, 파괴하여 분산시켜 주게 되므로 전처리 역할도 한다.

본 발명은 바이브레터(50)에 의한 원심력 및 진동원이 원형 스크린(40)의 양 끝에 분산되어 있으므로 개별 바이브레터(50)의 용량을 반으로 줄이더라도 분체선별 능력이 저하되지 않고 작은 진동폭으로도 원형 스크린(40)의 최대 장점인 다양한 벡터를 유지하고 장치의 피로를 줄일 있고, 원형 스크린(40)의 크기가 1500mm인 것을 적용할 수 있으므로 분체처리용량을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 바이브레터(50)를 장치의 하부에 설치하지 않고 2개의 바이브레터(50)를 구비하여 장치의 양쪽편에 수평으로 설치하여 장치의 전체높이를 낮추었으므로 설치공간의 높이에 따른 제약을 극복할 수 있고, 상대적으로 원형스크린의 단수를 대폭 증가시킬 수 있는 여유가 커서 분체의 선별을 더욱 세밀하게 할 수 있으며, 필요에 따라 베이스(10)가 차지하는 장치의 하부를 최종 선별된 분체의 수거공간 등으로 적절히 이용할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 태핑볼(70)이 트라프(20)에 설치된 각 원형 스크린(40)의 상하 양쪽면을 반복적으로 타격하게 됨으로 원형 스크린(40)의 체눈을 막는 솜상의 분체를 효율적으로 털어 내어 결국 선별기의 선별능력을 향상시킬 수 있으며, 실제로 체막힘 방지효율이 50~70% 향상되는 결과가 나왔다.

본 발명은 태핑볼(70)이 덩어리상태의 분체를 한개 또는 여러개의 원형 스크린(40)을 통과하기 전에 파괴하여 분산시켜 주는 전처리 역할을 하므로 분체선별능력의 저하를 방지하고 분체선별의 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 베이스(10)와, 상기 베이스(10)에 복수개의 스프링(22)으로 지지되며 각각 아울렛(21)을 가진 복수개의 트라프(20)와, 상기 트라프(20)의 내부에 일단 또는 다단으로 배치한 원형 스크린(40)과, 상기 원형 스크린(40)을 진동시키기 위한 바이브레터(50)를 포함하는 진동 선별기에 있어서,

   상기 바이브레터(50)를 2개 구비하여 상기 트라프(20)중 최하측에 배치된 트라프(20)의 외면 양쪽에 각각 수평으로 설치한 것을 특징으로 하는 진동 선별기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 최하측에 배치된 트라프(20)는 아울렛(22)을 저면에 형성하여 최종적으로 선별된 분체가 하방으로 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 진동 선별기.
3. 제1항에 있어서, 상기 원형 스크린(40)의 상하 양쪽에 각각 상부 스크린 (60a)과 하부 펀칭플레이트(60b)를 결합하고, 상기 상부 스크린(60a)과 상기 하부 펀칭플레이트(60b)의 안쪽에 여러개의 태핑볼(70)을 삽입한 것을 특징으로 하는 진동 선별기.