KR20110097959A - 회전혼합용기를 가지는 믹서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 혼합용기(3)와, 혼합용기(3) 안에 적어도 부분적으로 배치되고, 구동단부와 작동기구(6)용 작동단부를 가지고, 상호 이격된 두 개의 기구 베어링에 의해 구동단부에 설치되는 기구축(8)과, 기구축(8)을 위해 제공되는 구동모터(7)에 관한 것이다. 단순하고 제조하기에 경제적인 믹서를 제공하기 위해, 가능한 이동과 마모가 거의 없고는 부품을 가지고, 기구축(8)은 작동 중 발생하는 충분한 횡방향 힘을 수용할 수 있고, 본 발명은 기구 베어링에 의해 적어도 일측면에 설치된 모터축(21)을 가지는 모터(7)를 제공한다.

Description

회전혼합용기를 가지는 믹서{MIXER HAVING ROTATING CONTAINER}

본 발명은 혼합용기와, 혼합용기 안에 적어도 부분적으로 배치되고, 작동기구가 체결되거나 체결될 수 있는 작동단부와 두 개의 상호 이격된 기구 베어링에 의해 설치되는 구동단부를 가지는 기구축과, 기구축을 구동하기 위해 모터축을 가지는 구동모터를 포함하는 믹서에 관한 것이다.

이러한 타입의 믹서는 예를 들면 독일 특허 DE 35 20 409로부터 알려진다. 상기 문헌에 개시된 구현예는 투입 개구부, 중공부를 가지는 회전혼합용기, 혼합용기 내부에 혼합용기의 축에서 편심되게 배치된 혼합기구를 가지는 압력저항 믹서를 포함한다.

당해기술분야에서 알려진 믹서(1)는 믹서(1)의 수직 단면도인 도 1에 개략적으로 나타내어진다. 믹서(1)는 믹서하우징(2) 안에 수용되고, 회전수직축에 대하여 회전가능한 혼합용기(3)를 가진다. 이러한 회전을 확보하기 위해 혼합용기(3)는 볼베어링(4)에 의해 회전가능하게 설치된다. 혼합용기(3)는 저면에 중공 개구부(미도시)를 가진다. 믹서하우징(2)은 하우징커버(5)를 가진다. 작동기구(6)는 혼합기구로 구현될 수 있고, 혼합용기(3)의 내부에 배치된다. 작동기구(6)는 혼합용기(3)의 회전축과 간격을 두고 배치된 수직축에 대하여 회전가능한 것으로 간주될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 작동기구(6)의 구동단부는 하우징커버(5)를 통해 안내되고, 예를 들면 V벨트(9)를 통해 구동모터(7)의 회전력을 전달받아 구동된다.

작동기구(6)는 V벨트(9)가 작용하는 구동단부와, 혼합기구와 같은 기능을 하는 작동기구(6)가 체결되는 작동단부를 가지는 기구축(8)에 체결된다. 기구축(8)은 두 개의 부품이 서로 결합되거나 플렌지연결부(10)를 통해 서로 분리될 수 있는 두 부품으로 구성된다. 이러한 플렌지연결부(10)는 특히 상기 작동기구(6)를 예를 들면 별모양의 혼합기 또는 핀모양의 혼합기와 같은 또 다른 작동 기구로 교체하기 위해 제공된다. 게다가, 작동기구(6)는 마모현상을 나타낼 때 새로운 작동기구(6)로 교체될 수 있다. 혼합용기(3)와 기구축(8)이 회전됨에 따라, 특히 기구축(8)이 하우징커버(5)의 한쪽 측에만 고정됨에 따라 회전하는 혼합용기(3)를 통해 재료의 흐름으로 인해 발생되는 횡방향 힘이 기구축(8)에 작용할 수 있다. 횡방향 힘의 크기는 특히 혼합되는 재료의 성질과, 혼합용기(3)와 작동기구(6)의 회전속도에 따라 달라진다.

두 기구베어링(11,12)은 소정 직경(D)을 가지는 축을 각각 설치하고, 기구축(8)을 지지하기 위한 구동단부에 제공된다. 상기 힘을 흡수하기 위해 기구 베어링은 플렌지를 통해 믹서하우징(2) 또는 하우징커버(5)에 볼트체결된다. V벨트(9)는 기구축(8)의 구동단부에 작용한다. 구동모터(7)는 두 개의 모터베어링(14,15)을 통해 지지되는 모터축(20)을 가진다. 모터축(20)의 직경 d'는 기구축(8)의 직경(D)보다 더 작다.

종래기술에서, 구동모터(7)는 주로 3상 비동기 모터 또는 V벨트(9) 또는 톱니형 벨트를 가지는 유압모터 및 또는 기어드(GEARED) 모터 형태로 이루어진다.

이러한 모든 타입의 구동에서 통상 토크를 발생시키고 토크를 변환하며 하중을 조절하기 위해 많은 요소들이 필요하다는 것은 일반적인 사실이다. 상응하는 베어링 배열을 가지는 가장 단순한 비동기 모터의 경우에 적어도 네 개의 베어링, 즉 모터축(20)용 두 개의 베어링과 기구축용 두 개의 베어링이 필요하고, 이 베어링은 중력 뿐만 아니라 게다가 작동기구(6)로부터 강한 힘과 커다란 벨트힘에 잘 적응해야한다.

기어드 모터 또는 분리된 기어 메카니즘이 사용되면, 각각 추가되는 감속단을 위해 베어링이 적어도 두 개 더 제공되어야 한다.

게다가 복잡하고 고장 발생이 쉬운 베어링, 일반적으로 복수의 V벨트(9) 또는 톱니 모양의 벨트로 구성된 벨트 트랜스미션은 높은 관리 유지가 필요한 기계요소이다. 이러한 요소는 정기적으로 올바른 응력과 응력이 적절하게 작용하는지 여부를 체크하여야 한다. 또한 V벨트(9) 및 톱니모양의 벨트는 마모되기 쉽고 정기적으로 교체되어야 한다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명한 것으로서, 제조가 단순하고 경제적이며, 넓은 회전속도범위에서 가능한 한 높은 토크와 작동기구를 구동하기 위해 마모되기 쉬운 요소를 최소화할 수 있는 믹서를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 믹서는 상호 이격된 두 개의 기구베어링 중 적어도 하나에 의해 설치되는 모터축을 가지는 것을 특징으로 한다.

바꿔 말하면, 상기 베어링 중 하나는 기구축을 설치하기 위해 제공되고, 동시에 모터축을 설치하기 위해 사용된다. 따라서, 모터축과 기구축은 서로 직접 연결된다. 이러한 수단에 의해 적어도 한 개의 베어링을 제어할 수 있다.

더욱 바람직한 구현예로서, 모터는 두 개의 기구베어링 사이에 배치되고, 모터축은 두 개의 기구베어링에 의해 설치된다. 이 구현예는 두 개의 베어링을 기구축을 위한 베어링과 모터축을 위한 베어링으로 분리되게 한다. 기본적으로 이러한 구현예에서 축의 일부분은 모터축 기능을 하고 축의 다른 부분은 기구축 기능을 하는 것처럼 모터축과 기구축을 구분하는 것이 더 이상 불가능하다.

이러한 경우에 사용되는 모터는 바람직하게는 직접 구동 및 더욱 바람직하게는 3상 동기 모터(서보 모터, 토크 모터, 릴럭턴스 모터)이다.

또 바람직한 구현예로서, 기구축(8)과 접하는 모터축의 베어링은 특히 높은 레이디얼 및 축 하중에 잘 견디기에 적절하다. 베어링은 바람직하게는 통합 레이디얼 축 베어링(radiax bearing), 예를 들면 자동조심형 롤러베어링, 또는 자동조심형 볼베어링(4) 및 특히 바람직하게는 2열 자동조심형 롤러 베어링으로 설계된다.

특히, 2열 자동조심형 롤러베어링이 작동 중 발생되는 횡방향 힘에 대하여 가장 잘 견디는 것을 발견했다.

또 다른 바람직한 구현예로서, 모터축의 직경은 2개의 기구 베어링 상에서 다르고, 바람직하게는 기구축과 멀리 떨어져 있는 기구베어링과 접하는 모터축의 직경(d")은 다른 쪽 기구베어링과 접해있는 모터축의 직경(D)에 비해 더욱 작고, 바람직하게는 적어도 30%, 더욱 바람직하게는 적어도 50% 더 작다.

단순히 혼합용기에 접해 있는 베어링은 커다란 직경을 가져야 한다. 베어링의 적절한 설계에 따라 혼합용기로부터 멀리 떨어진 베어링은 더욱 더 작게 만들어질 수 있어서 더욱 경제적이다.

모터는 모터하우징에 적절하게 배치되고, 기구베어링은 모터하우징의 내측에 또는 모터하우징 상에 배치된다. 이러한 경우에 모터하우징은 제1외부플렌지를 가지고, 제1외부플렌지에 의해 모터하우징, 따라서 모터가 믹서하우징에 체결된다. 더우기, 바람직한 구현예로서, 모터하우징은 믹서하우징에 체결되는 제2외부플렌지를 가지고, 제2외부플렌지는 바람직하게는 제1외부플렌지보다 더 큰 평균 직경을 가진다.

모터하우징은 예를 들면 원형단면을 가지고, 외부플렌지는 적절하게 또한 원형단면을 가진다. 그러나, 원칙적으로 다른 단면, 예를 들면 사각 또는 직사각형 단면도 고려될 수 있다. 제2외부플렌지가 더 큰 평균 직경을 가진다는 사실은 모터가 쉽게 믹서하우징에 체결될 수 있음을 의미한다. 예를 들면, 믹서하우징은 계단모양의 관통 개구부와, 더 작은 평균 직경을 가지는 제1부분과, 제1외부플렌지의 평균직경보다 더 크고 제2외부플렌지의 평균 직경보다 더 작은 평균 직경을 가지는 제2부분을 포함한다. 바람직한 구현예로서, 믹서 하우징에서 계단모양의 관통 개구부의 가장 작은 평균 직경은 작동 기구의 가장 큰 외부 직경보다 더 크다. 이러한 수단은 모터를 포함하여 전체 작동기구가 계단 모양의 관통 개구부를 통해 제거될 수 있게 한다.

통상적으로, 플렌지 둘 다 플렌지를 믹서하우징에 체결하기 위한 홀들 가진다. 이러한 경우에 더 큰 플렌지는 바람직하게는 체결용 홀보다 더 큰 추가 개구부를 가지고, 기구를 홀 또는 개구부를 통해 더 작은 플렌지에 체결수단에 접근가능하게 한다. 이로 인해 모터하우징을 믹서하우징에 용이하게 체결할 수 있다.

더욱 바람직한 구현예로서, 기구축은 서로 착탈가능하게 체결되는 두 개의 부품으로 구성되고, 한 부품은 모터축에 일체로 연결되고, 다른 부품은 작동기구에 연결된다. 이러한 경우에 착탈가능한 연결부는 플렌지 연결부를 통해 연결될 수 있다.

또한, 기구축은 모터축과 일체로 형성될 수 있다.

본 발명의 이점, 특징 및 가능한 적용예는 다음의 바람직한 구현예의 설명과 관련 도면으로부터 명확하여질 것이며,
도 1은 종래기술에 따른 혼합기의 수직 단면도이다;
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수직 단면도이다; 및
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직 단면도이다.

도 1은 처음에 이미 설명된 종래기술을 보여준다.

도 2는 본 발명의 일실시예를 보여준다. 가능한 어느 곳에서든 같은 도면번호는 도 1에 이미 도시되고 설명된 믹서의 동일한 부품으로 선택되어진 것이다. 도2에서 구동모터(7)는 모터하우징(16) 내부에 수용되어 있고, 모터하우징(16)은 두 개의 외부플렌지(13,17)에 의해 믹서커버에 체결된다. 기구축(8)은 모터축(21)과 동시에 작동되는 구동 단부로 기능하는 것으로 보여질 수 있다. 모터축(21)은 도시된 구현예에서 부분적으로 중공축으로 구현되고, 자동조심형 롤러베어링(18)과 레이디얼 베어링(19)에 의해 지지된다. 제2외부플렌지(13)는 제품 공간, 즉 혼합용기(3)를 향하여 면접되고, 제1외부플렌지(17)보다 더 작은 외부 직경을 가진다. 결과적으로 모터 전체가 외부에서 하우징커버(5) 내부로 삽입되어, 더 작은 외부 직경을 가지는 제2외부플렌지(13)는 확장된 홀의 저면에 안착될 때까지 용기덮개에 대응하게 계단모양의 홀에 삽입된다. 2개의 외부플렌지(13,17) 사이의 공간은 도 2에 도시된 바와 같은 방식으로 설계되어 있고, 두 플렌지(13,17) 모두 하우징커버(5)에 볼트체결될 수 있다.

따라서, 필요하면 모터는 하우징커버(5)로부터 쉽게 탈거되어 제거될 수 있다.

이러한 모터의 탈거상태는 도 3에 도시되며, 동시에 본 발명의 제2실시예에 따른 믹서를 보여준다. 이러한 경우에, 모터는 작동기구(6)를 가짐에 따라 하우징커버(5)로부터 탈거되며, 모터는 작동기구(6)를 가짐에 따라 용기덮개의 상응하는 개구부로부터 제거될 수 있다. 도 3에 도시된 구현예는 플렌지연결부(10)가 없고 기구축(8)과 모터축(21)이 한 피스(PIECE), 즉 일체로 형성되어 있다는 점에서 도 2에 도시된 구현예와 다르다. 2개의 구현예에 도시한 바와 같이, 기구축(8)의 회전축은 혼합용기(3)의 축에서 편심되게 정렬된다.

작동기구(6)의 힘 및 모멘트를 조절하기 위해 견고한 베어링 유닛 안으로 모터를 삽입함으로써, 유닛에 대한 최소한 유지비용과 높은 신뢰성을 확보할 수 있다. 한 개의 축만이 두 개의 베어링에 의해 가이드된다. 이 축은 모터의 힘(예를 들면 중력, 잔류 자기력)과 작동기구(6)(혼합기(Vortexer), 회분식 혼합기(kneader) 등)의 힘을 받는다. 회전속도의 필요한 어떤 변화도 주파수 변환기를 사용함으로 쉽게 구현될 수 있다.

1 믹서
2 믹서하우징
3 혼합용기
4 볼베어링
5 하우징커버
6 작동기구
7 구동모터
8 기구축
9 V-벨트
10 플렌지연결부
11,12 기구베어링
13 플렌지
14,15 모터베어링
16 모터하우징
17 플렌지
18 자동조심형 롤러베어링
19 레이디얼 베어링
20,21 모터축
22 조립 기구용 개구부

Claims (12)

1. 혼합용기(3)와, 혼합용기(3) 안에 적어도 부분적으로 배치되고, 작동기구(6)가 체결되거나 체결될 수 있는 작동단부와 두 개의 상호 이격된 기구 베어링에 의해 설치되는 구동단부를 가지는 기구축(8)과, 기구축(8)을 구동하기 위해 두 개의 상호 이격된 기구 베어링 중 적어도 하나에 의해 설치되는 모터축(21)을 가지는 구동모터(7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 믹서.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 모터는 두 개의 기구 베어링 사이에 배치되고, 상기 모터축(21)은 바람직하게는 두 개의 기구 베어링에 의해 설치되어 기구축(8)이 모터축(21)의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 믹서.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 모터는 직접 구동, 바람직하게는 3상 동기 모터, 바람직하게는 토크 모터, 서보모터, 또는 릴럭턴스 모터인 것을 특징으로 하는 믹서.
   
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베어링 중 하나, 바람직하게는 기구축(8)의 작동단부와 인접하게 배치되는 베어링은 통합 레이디얼 축 베어링(radiax bearing), 바람직하게는 자동조심형 롤러베어링(18) 또는 자동조심형 볼베어링(4) 및 더욱 바람직하게는 2열 자동조심형 롤러베어링(18)인 것을 특징으로 하는 믹서.
   
5. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 모터축(21)의 직경은 두 개의 기구 베어링과의 접촉면 상에서 서로 다르고, 바람직하게는 기구 축과 멀리 떨어져 있는 기구 베어링에 접촉되는 모터축(21)의 직경은 다른 쪽 기구 베어링에 접촉되는 모터축(21)의 직경보다 바람직하게는 적어도 30% 및 더욱 바람직하게는 적어도 50% 작은 것을 특징으로 하는 믹서.
   
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터는 모터하우징(16)에 배치되고, 두 개의 기구 베어링은 모터하우징(16) 안에 또는 모터하우징(16) 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 믹서.
   
7. 청구항 6에 있어서, 상기 모터하우징(16)은 제1외부플렌지(17)를 가지고, 믹서는 혼합용기(3)가 내장된 믹서하우징(2)을 가지고, 상기 외부플렌지(17)는 믹서하우징(2)에 체결되며, 더욱 바람직하게는 하우징커버(5)에 체결되는 것을 특징으로 하는 믹서.
   
8. 청구항 7에 있어서, 상기 모터하우징(16)은 믹서하우징(2)에 체결되는 제2외부플렌지(13)를 가지고, 상기 제2외부플렌지(13)는 바람직하게는 제1외부플렌지(17)보다 더 큰 평균 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 믹서.
   
9. 청구항 8에 있어서, 상기 믹서하우징(2)은 계단모양의 관통 개구부를 가지고, 상기 관통 개구부는 상대적으로 평균 직경이 작은 제1부분과, 상대적으로 평균 직경이 큰 제2부분을 가지고, 상기 제2부분은 제1외부플렌지(17)의 평균 직경보다 더 크고 제2외부플렌지(13)의 평균 직경보다 더 작은 평균 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 믹서.
   
10. 청구항 8에 있어서, 가장 작은 계단모양의 관통 개구부는 작동 기구의 가장 큰 외부 직경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 믹서.
    
11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 기구축(8)은 서로 착탈가능하게 체결되는 두 부분을 가지고, 상기 부분 중 하나는 모터축(21)과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 믹서.
    
12. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 기구축(8)과 모터축(21)은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 믹서.
    

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