KR101029850B1 - 화이버 퇴적방지를 위한 이중 믹싱 구조를 갖는 모르타르 펌핑 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모르타르 믹싱 펌핑 장치에 관한 것이며, 그 목적은 정량 공급되는 배합자재와 혼합수의 1차 믹싱 후 믹싱된 모르타르를 메인펌프로 이송하기 전 재차 믹싱과정을 수행하는 단계별 이중 믹싱 구조를 구비하여, 배합자재와 혼합수의 균일한 혼합으로부터 우수한 품질의 모르타르를 생산할 수 있는 모르타르 믹싱 펌핑 장치를 제공함에 있다.
본 발명은 일측에 형성된 공급통로를 향해 분말 형태의 배합자재를 정량 공급하는 자재공급부와; 상기 자재공급부의 공급통로와 연통되어, 내부로 공급된 배합자재를 하방으로 이송시키는 동시 일측 혼합수주입구로부터 공급된 혼합수와 배합자재를 1차 믹싱시키는 제1믹싱부와; 상기 제1믹싱부와 연결 설치되어, 제1믹싱부로부터 1차 믹싱된 모르타르를 재차 믹싱시키는 동시 전방 메인펌프를 향해 수평 이송시키는 제2믹싱부; 및 상기 자재공급부와, 제1믹싱부, 및 제2믹싱부의 구동을 단속하는 콘트롤박스를 포함하여 구성한 모르타르 믹싱 펌핑 장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

화이버 퇴적방지를 위한 이중 믹싱 구조를 갖는 모르타르 펌핑 장치{Mortar pumping device of double mixing structure for preventing fibrous deposits}

본 발명은 모르타르 믹싱 펌핑 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자재와 물의 1차 믹싱 후 믹싱된 모르타르를 메인펌프로 이송하기 전 재차 믹싱과정을 수행하는 이중 믹싱 구조를 갖는 모르타르 믹싱 펌핑 장치에 관한 것이다.

그라우팅 주입, 쇼크리트 타설 혹은 기존 구조물 표면에 대한 코팅, 피복, 미장 뿜칠 등의 모르타르 시공 작업은 토목, 건축 작업현장에서 많은 시간과 인원을 필요로 하는 작업으로서 공사기간의 단축과 공사비 절감 및 시공품질 확보에 직결되는 작업이다.

이에 대한 믹싱(혼합) 후 시공 면 혹은 공간에 모르타르를 스프레이 하기 위한 모르타르 믹싱 펌핑 장치가 소개되고 있다.

일반적으로 이러한 모르타르 믹싱 펌핑 장치는, 배합자재를 투입하는 호퍼부와, 이 호퍼부의 배합자재와 혼합수를 믹싱시키는 믹싱부 및 이 믹싱부와 연결되어 혼합된 모르타르를 고압으로 공급하는 펌프부를 포함하여 구성된다.

이렇게 펌프부를 통해 배합자재와 혼합수가 혼합된 액상의 모르타르는 상기 펌프부와 연결되는 분사기를 통하여 시공 면 혹은 공간에 대하여 모르타르를 스프레이 시킨다.

이러한 모르타르 믹싱 펌핑 장치는 무엇보다 시공품질을 확보하기 위해서는 배합자재와 혼합수의 균일한 혼합이 이루어져야 하는 바, 만약 배합자재와 혼합수가 균일한 혼합 상태를 만족하기 위하여 많은 믹싱 시간을 소모하는 경우에는 오히려 작업의 효율성을 떨어뜨리게 된다.

또, 종래와 같이 하나의 믹싱드럼과 하나의 믹싱샤프트를 이용한 믹싱 과정에서는 배합자재 분말과 혼합수가 믹싱되어 결합되는 과정에서 추가적으로 계속된 배합자재 분말과 혼합수가 공급되는 이유로 설사 많은 믹싱 시간을 소모한다 하더라도 펌프를 향해 공급되는 모르타르는 균일하지 못한 혼합 상태를 형성하게 되었다.

또, 이처럼 믹싱부의 믹싱 시간과 균일한 모르타르를 생산하기 위하여 믹싱드럼 내부에 정량의 배합자재와 혼합수를 공급한 다음 계속된 배합자재와 혼합수의 공급을 차단한 상태에서 모르타르를 생산하고, 이후 다시 배합자재와 혼합수를 공급함으로서 생산되는 모르타르의 균일한 혼합 상태를 만족할 수 있으나, 이러한 경우에는 많은 양의 모르타르를 신속하게 생산할 수 없어 장치의 효율성을 저하시키고 작업공정 시간을 늘리는 문제점이 발생되었다.

또, 상기 호퍼로부터 믹싱부로 공급되는 배합자재의 양에 편차가 발생하는 경우에는 대응하는 혼합수 양의 조절이 어려워 균일한 혼합을 만족할 수 없었다.

또, 상기 호퍼로부터 믹싱샤프트가 설치된 믹싱드럼 내부로 배합자재가 공급되는 과정에서 분말 형태의 배합자재가 믹싱드럼 내 믹싱샤프트가 있는 위치까지 원활히 이송되지 못하고 믹싱드럼 내부면에 일부가 고착되는 현상이 발생하며, 이로 인하여 계속된 배합자재의 이송을 방해하게 되는 것은 물론 고착되어 배제된 배합자재 만큼의 불균일한 혼합 상태의 모르타르를 생산하게 되었다.

또, 종래 배합자재와 혼합수를 혼합하는 믹싱샤프트는 믹싱 과정에서 교반날개에 배합자재가 퇴적 응고되어 덩어리화 되는 현상이 발견되는데, 이러한 현상은 특히 일반 모르타르에 비하여 균열 현상을 줄일 수 있는 섬유보강 모르타르의 경우에 배합자재 내 섬유질이 믹싱샤프트 혹은 교반날개에 쉽게 퇴적되는 현상이 발생하게 된다.

이렇게 믹싱샤프트 혹은 교반날개에 퇴적된 섬유질 덩어리는 계속적으로 공급되는 배합자재와 혼합액의 혼합 과정 시 방해요소로 작용하여 믹싱 효율을 떨어뜨리게 되고, 계속된 작업 중 믹싱 날개로부터 이탈된 섬유질 덩어리가 펌프로 유입되는 경우에는 펌프의 내구성을 떨어뜨리게 되었다. 또 결국 이러한 문제점으로 인하여 작업자는 믹싱샤프트 혹은 교반날개에 대한 청소 등 잦은 관리를 필요로 하는 불편함이 있었다.

한편, 배합자재와 혼합수의 균일한 혼합 상태와 배합자재와 혼합수의 결합력을 향상하기 위하여 믹싱부를 길게 형성하여 배합자재와 혼합액을 긴 구간에서 이송시키며 보다 나은 품질의 모르타르를 생산할 수 있도록 하는 방안이 있으나, 이러한 경우에는 장치가 대형화되는 문제점이 있어, 지하, 건물내부와 같은 협소한 작업공간에 대한 장치의 접근성이 어렵고 장치의 설치 및 자유로운 이동성에 많은 불편함이 있어 사용 가능한 작업환경에 제약이 있었다.

또, 전술한 바와 같이 작업장에 따른 시공목적에 따라 배합자재와 혼합수의 성분을 달리하게 되거나 혹은 습식, 건식, 반건식 형태와 같이 배합자재와 혼합수의 혼합정도가 달리하여 설정되는 경우에는 그에 따라 매번 적합한 장치를 선택하여 사용하기가 곤란하였을 뿐만 아니라 적합한 장치가 존재한다 하더라도 작업장에서 매번 새로운 장치를 번갈아 교체하며 사용하는 경우에는 필요로 하는 장치와 비례하여 작업비용을 가중시키고 작업효율을 크게 떨어뜨리게 되는 것이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 분말형태의 배합자재와 혼합수 공급량을 용이하게 조절하고, 이러한 정량 공급되는 배합자재와 혼합수의 균일한 혼합으로부터 우수한 품질의 모르타르를 생산할 수 있는 모르타르 믹싱 펌핑 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 배합자재와 혼합수를 믹싱하는 제1믹싱공간과, 1차 믹싱된 액상의 모르타르를 재차 믹싱하는 제2믹싱공간을 구성하고, 단계별 정량의 모르타르에 대한 믹싱 작업을 수행함으로서, 균일한 혼합 상태를 만족하는 모르타르를 신속하게 생산할 수 있는 모르타르 믹싱 펌핑 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 1차적으로 분말형태의 배합자재와 혼합수에 대한 빠른 교반을 통하여 예비 액상의 모르타르를 미리 형성하고, 이후 액상의 모르타르에 대하여 배합자재와 혼합수의 균일하고 강한 결합상태를 보강 형성할 수 있는 각 단계별 최적형상의 믹싱샤프트를 구비하는 모르타르 믹싱 펌핑 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 단계별 믹싱공간 및 펌프구역을 지나는 모르타르(배합자재, 혼합수)에 대한 정량 이송을 단속하여, 최단시간에 균일한 혼합상태를 만족하는 고품질의 모르타르를 생산할 수 있는 모르타르 믹싱 펌핑 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 호퍼부에 배합자재만이 투입되는 것으로, 해당 배합자재에 따른 혼합수의 공급, 믹싱, 펌핑 등 장치의 작동여부를 자동 결정하여, 작업편의를 가져올 수 있는 모르타르 믹싱 펌핑 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 모르타르의 믹싱 및 펌핑을 위한 일련의 장치를 탑재한 상태에서 작업장에서의 자유로운 이동성을 만족시키고, 믹싱 펌핑 장치의 탈 장착수단을 구비하여, 작업, 청소, 유지보수 등의 관리편의를 향상시킨 모르타르 믹싱 펌핑 장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 본 발명은 일측에 형성된 공급통로를 향해 분말 형태의 배합자재를 정량 공급하는 자재공급부와,

상기 자재공급부의 공급통로와 연통되어, 내부로 공급된 배합자재를 하방으로 이송시키는 동시 일측 혼합수주입구로부터 공급된 혼합수와 배합자재를 1차 믹싱시키는 제1믹싱부와,

상기 제1믹싱부와 연결 설치되어, 제1믹싱부로부터 1차 믹싱된 모르타르를 재차 믹싱시키는 동시 전방 메인펌프를 향해 수평 이송시키는 제2믹싱부, 및

상기 자재공급부와, 제1믹싱부, 및 제2믹싱부의 구동을 단속하는 콘트롤박스를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 제1믹싱부와 제2믹싱부 사이에는 이송펌프를 구성하여, 제2믹싱부를 향해 1차 믹싱된 모르타르를 일정하게 공급하도록 한다.

또, 상기 자재공급부는, 배합자재가 투입되는 상부 투입구를 구비하며 내부 경사면 상단에 제1믹싱부와 연통하는 공급통로를 형성하는 호퍼와; 상기 호퍼의 내부 경사면에 설치되어, 공급용 구동모터에 의하여 회전하며 회전축을 중심으로 방사형으로 배치된 다수의 간격판을 구비하는 회전컨베이어를 포함할 수 있다.

또, 상기 제1믹싱부는, 자재공급부와 공급통로에 의하여 연통되는 믹싱호퍼와; 상기 믹싱호퍼 하단에 연결 설치되며, 일측에 혼합수주입구가 형성된 믹싱드럼; 및 상기 믹싱호퍼와 믹싱드럼의 중심에 배치되어, 제1구동모터에 의하여 회전하며 믹싱호퍼의 배합자재를 믹싱드럼으로 이송시키는 동시 배합자재와 혼합수를 믹싱시키는 제1믹싱샤프트를 포함할 수 있다.

또, 상기 제1믹싱샤프트는, 배합자재의 이송을 위한 스크류날개와, 배합자재와 혼합수를 믹싱시키는 교반샤프트를 회전축에 일체로 구성할 수 있다.

또, 상기 제1믹싱샤프트는, 믹싱호퍼 상단에 설치된 제1구동모터와 연결되어 믹싱호퍼 하단까지 이어지는 회전축과; 상기 회전축의 끝단에서 믹싱드럼의 내경에 인접하게 적어도 2개 이상으로 분기되어 믹싱드럼의 하단까지 이어지는 교반샤프트; 및 상기 교반샤프트의 상단에 결합되어 믹싱호퍼의 내부 경사면에 인접하게 나선형태를 이루는 스크류날개로 이루어질 수 있다.

또, 상기 제2믹싱부는, 상단이 상기 제1믹싱부와 연결되는 믹싱드럼과; 상기 믹싱드럼의 중앙에 축설되는 회전축 상에 설치되어, 모르타르의 이송방향의 반대방향을 향해 나선형으로 휘어지는 다수개의 트위스트형 교반날개를 구비하는 제2믹싱샤프트를 포함할 수 있다.

또, 상기 제2믹싱부의 상단에는 내부 모르타르의 양을 감지하여 콘트롤박스로 송신하는 물량감지센서를 포함할 수 있다.

또, 상기 혼합수주입구와 연결되어, 제1믹싱부를 향해 혼합수를 정량 공급하는 혼합수공급부를 포함할 수 있다.

또, 상기 혼합수공급부에는 공급펌프로부터 토출되는 혼합수의 토출압력을 감지하는 공급량 검출용 수압센서를 포함할 수 있다.

또, 본 발명은 상기 각 부를 탑재하는 이동수단을 갖는 캐리지를 포함할 수 있다.

상기와 같은 수단으로부터 본 발명은 초기 분말형태의 배합자재와 혼합수의 초기 혼합 과정과 소정의 혼합과정을 마친 모르타르에 대하여 재차 혼합과정을 수행하는 제1 및 제2믹싱부에 의한 단계별 모르타르 믹싱 작업을 거치도록 함으로서, 빠른 시간 내 최적 혼합비를 만족하는 우수한 품질의 모르타르 생산과 동시 작업의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명은 자재공급부 및 혼합수공급부를 통한 배합자재 및 혼합수의 지속적인 정량공급을 유지함으로서, 작업 중 생산되는 모르타르의 적정 혼합비를 지속적으로 유지할 수 있으며, 혹은 배합자재 및 혼합수의 공급량을 임의로 조절하여 사용할 수 있어 다양한 배합자재에 의한 적정 혼합비의 선택적인 사용이 가능하여 다양한 조성물로 이루어진 모르타르 생산에 유연하게 사용될 수 있는 장점이 있다.

또, 본 발명은 메인펌프를 향해 모르타르를 이송시키는 트위스트형 교반날개를 구성하여, 고속으로 회전하는 교반날개에 다량의 모르타르가 가결되어 퇴적되는 현상을 줄여 퇴적된 모르타르로 인한 생산 모르타르의 불량률을 줄이고, 퇴적된 모르타르를 반복적으로 제거하여야 하는 등의 유지보수 시간을 줄여 전체적으로 모르타르 스프레이 작업의 효율을 증대시킬 수 장점이 있다.

또, 초기 배합자재를 호퍼에 적재하는 것만으로, 배합자재와 혼합수의 공급여부 및 단계별 믹싱부의 모르타르 존재여부에 따른 장치의 가동여부를 자동 설정하고, 항상 균일한 적정 모르타르 생산량을 안정적으로 확보할 수 있는 장점이 있다.

또, 본 발명은 각 부를 탑재한 이동성 캐리지를 통하여 작업장으로의 이동 및 협소한 공간에서의 이동이 자유롭고, 많은 주위가 필요로 하는 콘트롤박스를 분리 구성할 수 있어, 적은 인원(1인)으로도 장치의 조작을 손쉽게 사용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 모르타르 믹싱 펌핑 장치의 예시도
도 2는 본 발명에 따른 자재공급부의 구성을 보인 예시도
도 3은 본 발명에 따른 제1믹싱부의 구성을 보인 예시도
도 4는 본 발명의 제1믹싱샤프트의 구성을 보인 사시도 및 측면 예시도
도 5는 본 발명의 제2믹싱부의 구성을 보인 예시도
도 6은 본 발명의 제2믹싱샤프트의 구성을 보인 측면 예시도
도 7은 본 발명의 이동성 캐리지의 구성을 보인 측면 예시도
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 이동성 캐리지의 작동상태를 보인 측면 예시도

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 모르타르 믹싱 펌핑 장치는, 자재공급부(1), 혼합수공급부(6) 제1믹싱부(2), 이송펌프(3), 제2믹싱부(4), 메인펌프(5) 및 콘트롤박스(7)를 포함한다.

자재공급부(1)는, 분말 형태의 배합자재를 제1믹싱부(2)를 향해 일정하게 공급하도록 하는 것으로,

도 2를 참조하면, 배합자재가 투입되는 투입구를 상부에 구비하며 일측이 제1믹싱부(2)와 연통하는 호퍼(14)와, 이 호퍼(14)내부에 설치되어 공급용 구동모터(11)에 의하여 회전하는 회전컨베이어(12)를 포함한다.

배합자재의 정량 공급 및 필요에 따른 공급량 조절을 위하여, 회전컨베이어(12)는 호퍼(14) 내부 경사면에 놓여 중앙 회전축을 중심으로 물레방아와 같이 방사형으로 배치된 간격판(13)을 구비한다. 또, 회전컨베이어(12)의 회전영역인 상부 일측에는 제1믹싱부(2)와 연통하는 공급통로(15)가 형성된다.

즉, 사일로를 통하거나 혹은 작업자에 의하여 투입구를 통하여 호퍼(14) 내부에 배합자재가 적재된 상태에서 공급용 구동모터(11)에 의한 회전컨베이어(12)의 회전속도에 따라 제1믹싱부(2)와 연통된 공급통로(15)를 향해 공급되는 배합자재의 공급량이 조절되며, 결국 설정된 일정속도로 회전하는 경우에는 제1믹싱부(2)를 향해 배합자재를 정량 이송하게 된다.

이는 회전컨베이어(12)의 회전으로 호퍼(14) 내부의 배합자재가 물레방아와 같이 각 간격판(13)에 적재된 채 호퍼(14)의 경사면 상부로 이송되다가 공급통로(15)를 통하여 제1믹싱부(2)로 낙하하며 공급한다. 만약 제1믹싱부(2)로 공급된 배합자재가 과 공급 즉, 공급통로(15) 높이 이상으로 배합자재가 쌓이게 된다 하더라도 넘쳐나는 배합자재는 회전컨베이어(12)의 계속된 회전에 의하여 호퍼(14)로 되돌아 적재된다.

제1믹싱부(2)는, 자재공급부(1)로부터 공급된 분말 형태의 배합자재를 하방으로 이송시키는 동시 혼합수와 배합자재를 믹싱시키는 곳으로,

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 자재공급부(1)와 공급통로(15)에 의하여 연통되는 믹싱호퍼(22)와, 이 믹싱호퍼(22) 하단에 연결 설치되는 믹싱드럼(23)과, 상기 믹싱호퍼(22)와 믹싱드럼(23)의 중심으로 배치되는 회전축(241)을 중심으로 제1구동모터(21)에 의하여 회전하는 믹싱샤프트(24)를 포함한다. 또, 상기 믹싱드럼(23)의 일측에는 혼합수공급부(6)와 연결되는 혼합수 주입구(231)가 형성된다.

상기 믹싱샤프트(24)는, 스크류날개(244)와 교반샤프트(242)를 포함한다.

구체적으로 실시예에 의한 믹싱샤프트(24)는, 믹싱호퍼(22) 상단에 배치되는 제1구동모터(21)와 연결되어 믹싱호퍼(22) 하단까지 이어지는 회전축(241)과; 이 회전축(241)의 끝단에서 믹싱드럼(23)의 내경에 인접하게 적어도 2개 이상으로 분기되어 믹싱드럼(23)의 하단까지 이어지는 교반샤프트(242)와; 상기 교반샤프트(242)의 하단을 이어주는 지지날개(243)와; 상기 교반샤프트(242)의 상부에 한쪽이 결합되고 믹싱드럼(23)과 연결되는 믹싱호퍼(22)의 경사진 내면에 인접하게 나선형을 이루는 스크류날개(244);로 이루어진다.

실시예로서 도시된 교반샤프트(242)는 회전축(241)으로부터 2개로 분기된 형태를 취하고 있으나, 이러한 교반샤프트(242)는 등 간격을 유지하며 3개 이상으로 분기된 형태를 취할 수 있다.

또, 실시예로서 하나의 스크류날개(244)를 보이고 있으나, 이러한 스크류날개(244) 역시 등 간격을 유지하며 2개 이상으로 배치될 수 있다.

이러한 스크류날개(244)는 믹싱호퍼(22)의 내부 경사면의 높이와 대응하게 하단 고정부로부터 상단의 자유단으로 이어지면 나선형태를 이루는 것으로, 도시된 바와 같이 나선형태의 감긴 정도는 적어도 한바퀴(360도)를 넘는 형태를 유지하도록 한다.

이와 같이 믹싱호퍼(22)의 상단 일측에 형성된 공급통로(15)로부터 내부로 투입된 배합자재는 고속 회전하는 스크류날개(244)에 의하여 아래쪽 믹싱드럼(23)으로 투입시키고, 이렇게 믹싱드럼(23)내로 투입된 배합자재는 일측 혼합수주입구(231)로 공급되는 혼합수와 교반샤프트(242)에 의하여 1차 믹싱된다.

또, 상기 스크류날개(244)는 믹싱호퍼(22)의 경사진 내면에 근접하게 배치되어, 믹싱호퍼(22)의 내벽에 배합자재가 고착되는 것을 차단하고, 아래쪽 믹싱드럼(23)을 향해 균일한 속도로 배합자재를 이송시킨다.

혼합수공급부(6)는, 상기 제1믹싱부(2)의 믹싱드럼(23) 일측에 형성된 혼합수주입구(231)를 향해 정량의 혼합수를 공급하는 것으로,

혼합수탱크(미도시)와, 공급펌프(61) 및 공급량 검출용 수압센서(62)를 포함한다.

이러한 혼합수공급부(6)는 자재공급부(1)를 통하여 제1믹싱부(2)로 공급되는 배합자재의 공급량에 따라 미리 설정된 토출압력으로 인하여 정량의 혼합수를 혼합수주입구(231)를 향해 공급하게 된다. 공급되는 혼합수의 량은 실시예로서 제시된 수압센서(62)를 통하여 미리 설정된 혼합수의 토출압력을 유지하도록 하며, 그 이상 혹은 이하의 압력상태 즉, 공급되는 혼합수의 공급량이 변화되거나 정지되는 경우에는 후술되는 콘트롤박스(7)의 작동신호로부터 장비의 작동을 긴급 정지시키도록 한다. 또, 현재 제1믹싱부(2)의 믹싱드럼(23)으로 공급된 혼합수의 량은 게이지(63)를 통하여 작업 중 작업자가 쉽게 확인할 수 있도록 한다.

이송펌프(3)는, 믹싱드럼(23)의 하단과 제2믹싱부(4) 사이에 설치되는 것으로, 제1믹싱부(2)에 의하여 1차 믹싱된 모르타르를 제2믹싱부(4)로 일정하게 공급하는 역할을 수행하게 된다.

즉, 이송펌프(3)는 미리 설정된 시간 즉, 제1믹싱부(2)에서 소정의 1차 믹싱 과정(배합재료에 따라 달리 설정)을 거친 다음 모르타르를 제2믹싱부(4)로 공급하도록 하여 제2믹싱부(4)로 공급되는 1차 모르타르의 균일한 혼합 상태를 유지할 수 있도록 한다. 이러한 이송펌프(3)에 의하여 이송되는 1차 믹싱된 모르타르의 이송 량은 상기 자재이송부(1)에 의한 배합자재 이송 량보다 작게 설정하여 충분한 1차 믹싱이 완료된 상태의 모르타르만을 아래쪽 제2믹싱부(4)로 이송하도록 한다. 또 만약 제1믹싱부(2)에 1차로 혼합된 모르타르가 존재하는 상황에서 아래쪽 제2믹싱부(4)의 작동이 정지하였을 경우에는 이송펌프(3)는 작동을 중지하여 1차 혼합된 제1믹싱부(2)의 모르타르가 제2믹싱부(4)로 낙하하는 것을 차단시키는 역할을 수행한다.

제2믹싱부(4)는, 제1믹싱부(2) 및 이송펌프(3)를 통해 공급된 1차 믹싱된 모르타르를 재차 믹싱시키며 전방 메인펌프(5)를 향해 모르타르를 수평방향으로 이송시키는 것으로,

도 5 및 6을 참조하면, 상기 이송펌프(3)의 하단(출구)과 상부가 연통되는 수평의 믹싱드럼(42)과, 상기 믹싱드럼(42)의 중심으로 배치되어 제2구동모터(41)에 의하여 회전하는 제2믹싱샤프트(44)를 포함한다.

상기 제2믹싱샤프트(44)는, 믹싱드럼(42)의 중앙에 축설되는 회전축(441)과, 상기 회전축(441)에 설치되어 모르타르의 이송방향에 대하여 다수개로 구비되는 트위스트형 교반날개(442)로 이루어진다.

이러한 트위스트형 교반날개(442)는 회전축(441) 상에 결합된 한쪽 단으로부터 메인펌프(5)의 반대방향을 향해 나선형으로 휘어지며 다른쪽 단을 자유단으로 하는 것으로, 횡방향에 대하여 회전축(441)을 중심으로 한쪽 고정단으로부터 다른쪽 자유단의 회전각도, 즉 감긴 횟수는 한 바퀴(360도) 전후를 형성하도록 함이 바람직하다.

이러한 트위스트형 교반날개(442)를 포함한 믹싱샤프트(44)는 일반적으로 모르타르의 이송방향에 수직한 일자 형태를 유지하는 기존 날개들과 달리, 회전축(441)과 근접한 믹싱드럼(42)의 중앙부, 회전축(441)과 멀리 떨어진 믹싱드럼(42)의 가장자리, 및 축방향에 대하여 날개와 날개 사이공간에 대하여 전체적으로 고른 회전력을 발생시킬 수 있어 믹서드럼(42) 전체적으로 모르타르에 대한 균일한 혼합작용을 구현할 수 있다.

또, 트위스트형 교반날개(442)는 모르타르 덩어리가 날개 표면에 퇴적되는 현상을 최소화할 수 있는 형상을 만족한다. 특히 퇴적율이 높은 섬유보강 모르타르에 경우 장시간 사용에도 불구하고 교반날개에서 발생되는 퇴적현상을 최소화할 수 있다.

또, 트위스트형 교반날개(442)는 와류현상을 활성화시켜 믹싱샤프트와 직접 접촉하지 않는 모르타르 영역에 대해서도 순환작용을 증대시켜 결국 믹싱드럼(42) 내 전체 모르타르에 대한 균일한 혼합비를 만족시키게 된다.

또, 이처럼 트위스트형 교반날개(442)는 이송방향에 대하여 회전력이 미치지 않아 정체될 수 있는 모르타르 공간을 최소화함으로서 전방 메인펌프(5)를 향하는 모르타르의 안정된 이송속도와 이송 량을 만족할 수 있다.

한편, 상기 믹싱드럼(42)의 상부 일측에는 믹싱드럼(42)내 모르타르의 존재유무 및 양을 감지하는 물량감지센서(45)를 구비한다.

이렇게 물량감지센서(45)를 구비함으로서, 믹싱드럼(42)내 모르타르가 공급된 상태에서만 제2구동모터(41)의 구동이 작동하도록 하여 불필요한 제2구동모터(41)의 가동을 줄인다. 또, 만약 믹싱드럼(42)내 모르타르가 과 공급된 경우에는 장치의 가동을 긴급 종료하여, 항상 믹싱드럼(42) 내부에는 균일한 모르타르 혼합이 확보될 수 있는 정도의 모르타르 량을 유지하도록 한다.

이러한 물량감지센서(45)는 믹싱드럼(42) 상부에 배치하여 모르타르의 접촉여부를 감지하는 접촉식이면 충분하며, 그 외 다양한 형태의 것을 사용할 수 있다.

메인펌프(5)는, 제2믹싱부(4)의 전방 출구와 결합되는 것으로, 전방에 연결 설치되는 분사기(미도시)를 통하여 제1 및 제2믹싱부(2)(4)를 통하여 최종 믹싱 완료된 모르타르를 고압으로 공급하게 된다.

콘트롤박스(7)는, 전술한 자재공급부(1),혼합수공급부(6),제1믹싱부(2),이송펌프(3),제2믹싱부(4) 및 메인펌프(5)에 대한 각 부의 작동을 단속하는 것으로,

기본적으로, 콘트롤박스(7)에는 각 부에 구비된 구동부의 온/오프, 출력조정 및 비상정지 등 조작을 위한 조작패널을 구비하고, 필요에 따라 각 부의 구동상태 및 조절여부를 확인할 수 있는 표시창과, 각 부의 이상 유무를 쉽게 확인할 수 있게 램프, 부저 등 알림수단이 더 구비될 수 있다.

또, 바람직하게 본 발명의 콘트롤박스(7)의 조작패널에는 사용되는 배합자재별 각 부의 구동조건이 미리 설정된 패턴설정모드를 포함할 수 있다. 즉, 이미 다양하게 사용되고 있는 종류별 배합자재에 대한 다양한 혼합비, 권장되는 믹싱 시간 및 이송펌프 압력상태를 미리 설정한 패턴별 DB로부터 작업자는 간단한 조작만으로 장비의 초기 세팅을 용이하게 완료할 수 있다.

본 발명에 따른 믹싱 펌핑 장치는, 이렇게 사용되는 배합자재가 결정되면, 각 부의 구동부, 즉 배합자재 공급용 구동모터(11), 1차 믹싱을 위한 제1구동모터(21), 혼합수 공급펌프(61), 이송펌프(3), 2차 믹싱을 위한 제2구동모터(41) 및 메인펌프(5)의 출력이 결정되고, 이로부터 배합자재와 혼합수의 믹싱 및 펌핑을 자동으로 수행하게 된다.

또, 전술한 바와 같이, 혼합수공급부(6)의 혼합수 공급여부 및 공급량을 실시간 감지하는 수압센서(62)로부터 혼합수의 정량공급이 수행되지 않는 경우에는 장비의 가동을 긴급 정지하고, 제2믹싱부(4)에 구비된 물량감지센서(45)를 통하여 믹싱드럼(42)내 모르타르 공급량을 실시간으로 수신하여 모르타르의 존재하지 않거나(자재공급부에 배합자재가 소모된 경우) 혹은 과 공급된 상태에서는 장비의 가동을 긴급 정지하여, 표시창, 램프, 부저 등 알림수단을 통하여 작업자에게 알린다.

한편, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 모르타르 믹싱 펌핑 장치는, 이동성 및 협소한 작업공간이나 적은 인원(1인 가능)으로도 작업의 능률을 향상시킬 수 있게, 각 부를 일괄 탑재하는 이동수단을 갖는 캐리지(8)를 포함한다. 또, 이러한 캐리지(8)는 탑재되는 각 부에 대한 탈 장착수단을 구비함으로서, 각 부에 대한 청소, 보수, 등 유지관리의 편의를 제공하도록 한다.

즉, 캐리지(8)는 이동수단(811:바퀴)을 갖는 프레임본체(81)와; 상기 프레임본체(81)의 중앙 상면에 결합되어, 자재공급부(1)와 이 자재공급부(1)의 전방에 배치되는 제1믹싱부(2) 및 상기 제1믹싱부(2)의 하단에 배치되는 제2믹싱부(4)를 지지하는 지지프레임(82)과; 및 상기 프레임본체(81)의 후단에 결합되어, 콘트롤박스(7)와 혼합수공급부(6)를 지지하는 보조프레임(83)을 포함한다.

이때, 콘트롤박스(7)와 혼합수공급부(6)가 설치되는 보조프레임(83)을 캐리지(8)와 탈 장착수단(91)으로 결합하여 구성함으로서, 작업현장으로의 1인의 작업자가 장치의 이동이 용이할 뿐 아니라, 모르타르를 스프레이 작업 중 콘트롤박스(7)를 쉽게 주시할 수 있는 위치에 머무르게 하여 작업 중 콘트롤박스(7)에 의한 장치의 구동 상태를 작업자가 쉽게 확인하여 대처할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 보조프레임(83)의 탈 장착수단(91)은, 프레임본체(81)의 후단에 형성된 지지봉(912)에 안착되는 안착홈(913)과, 지지프레임(82)의 후단에 형성된 걸게(914)가 끼워지는 잠금걸쇠(915)를 전면에 형성하고, 별도의 보조 바퀴(831) 및 거치대(832)를 일체로 구성하여, 프레임본체(81)로부터 분리되어 자유로운 이동이 용이하도록 하고 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(1) : 자재공급부 (11) : 공급용 구동모터
(12) : 회전컨베이어 (13) : 간격판
(14) : 호퍼 (2) : 제1믹싱부
(21) : 제1구동모터 (22) : 믹싱호퍼
(23) : 믹싱드럼 (24) : 제1믹싱샤프트
(242) : 교반샤프트 (244) : 스크류날개
(3) : 이송펌프 (4) : 제2믹싱부
(41) : 제2구동모터 (42) : 믹싱드럼
(44) : 제2믹싱샤프트 (442) : 트위스트형 교반날개
(45) : 물량감지센서 (5) : 메인펌프
(6) : 혼합수공급부 (61) : 공급펌프
(62) : (공급량 검출용)수압센서 (7) : 콘트롤박스
(8) : 캐리지 (83) : 보조프레임
(91) : 탈 장착수단

Claims (14)

1. 일측에 형성된 공급통로를 향해 분말 형태의 배합자재를 정량 공급하는 자재공급부(1)와,
   상기 자재공급부의 공급통로와 연통되어, 내부로 공급된 배합자재를 하방으로 이송시키는 동시 일측 혼합수주입구로부터 공급된 혼합수와 배합자재를 1차 믹싱시키는 제1믹싱부(2)와,
   상기 제1믹싱부와 연결 설치되어, 제1믹싱부로부터 1차 믹싱된 모르타르를 재차 믹싱시키는 동시 전방 메인펌프(5)를 향해 수평 이송시키는 제2믹싱부(4)와,
   상기 제1믹싱부(2)와 제2믹싱부(4) 사이에 설치되어, 제1믹싱부(2)로부터 1차 믹싱된 모르타르를 제2믹싱부(4)를 향해 일정하게 공급하는 이송펌프(3), 및
   상기 자재공급부와, 제1믹싱부, 제2믹싱부 및 이송펌프의 구동을 단속하는 콘트롤박스(7)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 모르타르 믹싱 펌핑 장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 자재공급부(1)는, 배합자재가 투입되는 상부 투입구를 구비하며 내부 경사면 상단에 제1믹싱부와 연통하는 공급통로를 형성하는 호퍼(14)와,
   상기 호퍼의 내부 경사면에 설치되어, 공급용 구동모터에 의하여 회전하며 회전축을 중심으로 방사형으로 배치된 다수의 간격판(13)을 구비하는 회전컨베이어(12)를 포함한 것을 특징으로 하는 모르타르 믹싱 펌핑 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1믹싱부(1)는, 자재공급부와 공급통로에 의하여 연통되는 믹싱호퍼(22)와,
   상기 믹싱호퍼 하단에 연결 설치되며, 일측에 혼합수주입구(231)가 형성된 믹싱드럼(23), 및
   상기 믹싱호퍼와 믹싱드럼의 중심에 배치되어, 제1구동모터에 의하여 회전하며 믹싱호퍼의 배합자재를 믹싱드럼으로 이송시키는 동시 배합자재와 혼합수를 믹싱시키는 제1믹싱샤프트(24)를 포함한 것을 특징으로 하는 모르타르 믹싱 펌핑 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1믹싱샤프트(24)는, 배합자재의 이송을 위한 스크류날개(244)와, 배합자재와 혼합수를 믹싱시키는 교반샤프트(242)를 회전축(241)에 일체로 구성한 것을 특징으로 하는 모르타르 믹싱 펌핑 장치.
   
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 제1믹싱샤프트(24)는, 믹싱호퍼 상단에 설치된 제1구동모터와 연결되어 믹싱호퍼 하단까지 이어지는 회전축(241)과,
   상기 회전축의 끝단에서 믹싱드럼의 내경에 인접하게 적어도 2개 이상으로 분기되어 믹싱드럼의 하단까지 이어지는 교반샤프트(242), 및
   상기 교반샤프트의 상단에 결합되어 믹싱호퍼의 내부 경사면에 인접하게 나선형태를 이루는 스크류날개(244)로 이루어진 것을 특징으로 하는 모르타르 믹싱 펌핑 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 다수의 교반샤프트(242) 하부 끝단을 이어주는 지지날개(243)를 포함한 것을 특징으로 하는 모르타르 믹싱 펌핑 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 제2믹싱부(4)는, 상단이 상기 제1믹싱부와 연결되는 믹싱드럼(42)과,
   상기 믹싱드럼의 중앙에 축설되는 회전축 상에 설치되어, 모르타르의 이송방향의 반대방향을 향해 나선형으로 휘어지는 다수개의 트위스트형 교반날개(442)를 구비하는 제2믹싱샤프트(44)를 포함한 것을 특징으로 하는 모르타르 믹싱 펌핑 장치.
   
9. 제1항 또는 제8항에 있어서,
   상기 제2믹싱부(4)의 상단에는 내부 모르타르의 양을 감지하여 콘트롤박스로 송신하는 물량감지센서(45)를 포함한 것을 특징으로 하는 모르타르 믹싱 펌핑 장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 혼합수주입구와 연결되어, 제1믹싱부를 향해 혼합수를 정량 공급하는 혼합수공급부(6)를 포함한 것을 특징으로 하는 모르타르 믹싱 펌핑 장치.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 혼합수공급부(6)에는 공급펌프로부터 토출되는 혼합수의 토출압력을 감지하는 공급량 검출용 수압센서(62)를 포함한 것을 특징으로 하는 모르타르 믹싱 펌핑 장치.
    
12. 제1항 또는 제10항에 있어서,
    상기 각 부를 탑재하는 이동수단을 갖는 캐리지(8)를 포함한 것을 특징으로 하는 모르타르 믹싱 펌핑 장치.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 캐리지(8)는, 이동수단을 갖는 프레임본체(81)와,
    상기 프레임본체의 중앙 상면에 결합되어, 자재공급부와 이 자재공급부의 전방에 배치되는 제1믹싱부 및 상기 제1믹싱부의 하단에 배치되는 제2믹싱부를 지지하는 지지프레임(82), 및
    상기 프레임본체의 후단에 결합되어, 콘트롤박스와 혼합수공급부가 고정 설치되는 보조프레임(83)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 모르타르 믹싱 펌핑 장치.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 보조프레임(83)은, 작업 중 캐리지로부터 분리되어 단독 설치가 가능하게 탈 장착수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 모르타르 믹싱 펌핑 장치.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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