KR100282978B1 - 선별기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐비닐을 재생하기 위해 잘게 파쇄하여 재생 가능한 폐비닐만 선별하는 선별기에 관한 것이다.

종래의 선별기는 폐비닐을 인입시키는 인입롤러와, 파쇄시키는 파쇄롤러, 이물질과 폐비닐을 걸러내는 스크린과, 폐비닐을 잘게 파쇄하는 파쇄기 및 그 외의 이송장치들로 이루어져 있는데, 이러한 요소들의 구조가 완전하지 못하여 동력의 전달과정 및 동작과정에서 기계적 정상적으로 작동을 하지 못함에 따라 폐비닐을 잘게 파쇄하지 못하여 폐비닐의 선별이 불량하게 됨으로 폐비닐의 재생효과가 떨어지는 폐단이 있었다.

이에 대해 본 발명은 그 기능들을 보강하고, 또 폐비닐을 잘게 파쇄할 수 있는 파쇄기를 더 구비함에 따라 폐비닐과 폐비닐에 섞여 있는 이물질 선별능력을 향상시키고, 폐비닐을 아주 잘게 파쇄할 수 있도록 하여 궁극적으로는 폐비닐 재생효율을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

선별기

본 발명은 폐비닐을 재생하기 위해 잘게 파쇄하여 폐비닐에 섞여 있는 오물 및 이물질을 용이하게 분리시켜 폐비닐의 선별기능을 향상시킴으로 폐비닐의 재생효율을 높이는 선별기에 관한 것이다.

비닐은 성형성 및 밀폐성 등의 장점이 있어 주로 각종 식품을 포장하는 포장지나 농가의 비닐하우스 등으로 사용된다. 이러한 비닐은 일상생활에 상당한 편리성을 주고 또 농가에서는 농작물의 생산성을 높여 고소득을 올릴 수 있게 해 주는 반면, 잘 썩지 않는 단점이 있어 환경오염을 일으키는 주범이기도 하다.

특히, 농촌에서는 비닐하우스와 같이 농작물의 생산에 사용하던 비닐은 일정기간이 되면 교환해주게 되는데, 교체된 폐비닐은 환경오염을 방지하기 위하여 모두 수거하여 재활용하도록 되어 있다. 그러나 막상 비닐을 걷어 재생장치로 재활용하려고 해도 종래의 장치로는 비닐에 섞여있는 이물질 및 오물을 제대로 분리시키지 못하여 재생비닐제품의 질이 떨어지고, 또 그 작업이 번거로워 폐비닐의 재생 비용이 많이 부담됨으로 결국 재생사업이 활성화되지 못하게 되었다.

따라서, 폐비닐을 수거하는 일을 기피하게 됨으로 농민들이 개인적으로 소각하거나 그대로 방치하여 환경오염을 가중시키게 되는 결과를 낳았다.

그러나 근래에는 환경오염의 심각성이 부각되어 비닐의 재생사업을 활성화시키려는 노력들이 일고 있으며, 그 일환으로 선별기를 개발하여 폐비닐에 섞여 있는 오물 및 이물질들을 효과적으로 분리시킴과 동시에 비닐을 잘게 파쇄하여 재생효율을 높일 수 있도록 하였다.

이러한 선별기는 실용신안공보 공고번호 제91-3345 및 93-6956호에 이미 소개된 바있다.

먼저 실용신안공보 공고번호 제91-3345호에 소개된 선별기는, 외주면에 다수의 칼날이 부착된 파쇄드럼의 전방에 표면을 깎아 서로 대응되는 요철을 이루는 상하 인입롤러가 설치되어 있고, 파쇄드럼 저부에 판에 오물이 통과되는 구멍을 다수개 뚫은 망이 설치되어 있다. 그리고 망의 하부는 집진기와 연통되어 흡입모터를 통해 오물이 집진기로 흡입되도록 되어 있다. 특히 인입롤러는 체인으로 동력이 전달되도록 되어 있으며, 체인의 일측에 장력을 조절하는 스프링장치가 설치되어 있어 비닐의 통과량에 따라 상하로 승하강 작동되도록 되어 있다.

이러한 구조에 의해 인입롤러가 비닐을 공급시키면 이를 파쇄드럼이 파쇄하면서 파쇄된 비닐은 칼날에 걸려 회전되다가 원심력에 의해 폐비닐 수집통으로 이송되고, 폐비닐에 섞여 있는 오물은 망의 오물배출구멍을 통해 배출된다. 이어서 흡입모터의 작동에 의해 오물배출구멍을 통과한 오물은 집진기로 배출된다.

한편, 실용신안공보 공고번호 제93-6956호는 전방에 요철형상의 인입롤러 대신 외주가 고무판이 피복된 고무인입롤러가 배치되어 있고, 파쇄드럼을 크기가 다른 2개의 파쇄드럼으로 구성하였고, 전동식 고무인입롤과 제1파쇄드럼 사이에는 고정칼날이 고정되어 있고, 그리고 오물을 걸러내는 망을 판구조가 아니라 봉을 용접하여서된 스크린구조로 하였고, 오물을 효과적으로 배출시키기 위해 스크루컨베이어 및 오물제거용 안내판을 설치하였으며, 송풍팬을 통해 공기를 불어주어 오물과 폐비닐을 구분함과 동시에 가벼운 폐비닐들을 폐비닐 수집통으로 보내지도록 하였다. 즉 풍력에 의해 폐비닐이 수집통으로 보내지도록 한 것이다.

그러나 실용신안공보 공고번호 제91-3345호의 경우에는 첫째 인입롤러가 금속으로 형성되어 있기 때문에 돌이나 금속등 폐비닐에 섞여있는 이물질에 의해 롤러의 표면이 손상될 염려가 없는 장점은 있으나, 롤러의 표면에 요철부를 형성하기 위해 롤러의 표면을 깎아야 하기 때문에 요철부의 가공이 힘들고, 또 롤러를 이루는 판이 두꺼워 중량이 필요이상으로 많이 나가 동력손실의 원인이 되는 단점이 있다.

또 요철부에 흙이 끼면 마찰력이 떨어지게 되므로 폐비닐을 제대로 이송시키지 못할 뿐아니라 폐비닐이 파쇄드럼에 의해 끌려들어가도 이를 제대로 차단하지 못하기 때문에 파쇄효율이 떨어진다.

또한 폐비닐의 공급량에 따라 상부인입롤러가 상하로 유동될 때 동력을 전달하는 체인이 스프링장치의 신축에 의해 장력이 조절되기 때문에 폐비닐의 공급량이 많아 부하가 클 경우에는 체인이 스프로킷을 타고 넘어가 회전력을 전달하지 못하기 때문에 폐비닐을 원활하게 인입시키지 못한다. 또한 상부인입롤러와 하부인입롤러의 회전력이 달라 표면에 형성된 요철부가 서로 맞물리지 않아 마찰력이 떨어지게 되므로 파쇄롤러가 비닐을 칼날로 파쇄시킬 때, 파쇄롤러의 회전력에 의해 비닐이 쉽게 딸려들어가 파쇄효율이 떨어지게 됨으로 결국 선별효과가 떨어지는 단점이 있다.

둘째, 파쇄드럼이 하나로 구성되어 있어 잘게 파쇄되지 않은 폐비닐이 드럼에 감기게 됨으로 폐비닐 파쇄효율이 떨어지게 되고, 이는 결국 폐비닐 선별효율을 떨어뜨리는 폐단을 낳게 될 뿐만 아니라 선별기의 고장의 원인이 되는 단점이 있다.

셋째로 오물을 흡입모터를 통해 집진기로 배출시킬 때 파쇄드럼에 의해 절단된 폐비닐이 함께 흡인되기 때문에 폐비닐이 폐비닐 수거통에 잘 이송되지 않는 단점이 있으며, 오물의 무게가 무거울 경우에 오물이 집진기로 배출되지 않고 쌓여 나중에 이를 제거해주는 작업을 해야만 하는 폐단이 있다. 또 집진기와 같은 장치가 필요하므로 설치비용이 많이 드는 폐단이 있다.

넷째로, 이물질 및 오물을 걸러내는 망이 표면에 다수개의 구멍을 천공한 판으로 되어 있어 망의 제조시 많은 구멍을 뚫어야 하기 때문에 작업이 번거롭고 시간이 많이 지체된다. 또 판구조인 망의 강도가 약하여 구멍을 크게 가공하지 못하므로 부피가 작은 이물질 및 오물만 통과시키고 부피가 큰 오물을 통과시키지 못하는 단점이 있다.

또 망이 일체로 형성되어 있으므로 일부분이 파손될 경우에는 망전체를 교체하여야 하기 때문에 교체작업이 어렵고 번거로워 많은 비용이 추가되는 폐단이 있다.

한편, 실용신안공보 공고번호 제93-6956호의 경우에는 첫째로 인입롤러가 요철부 대신 고무재로된 판을 롤러의 표면에 부착시켜 롤러의 무게를 줄이고 가공성을 향상시켰으나 고무재로된 판의 일부가 돌이나 금속같은 이물질에 의해 일부분이 파손되면 판의 결방향으로 찢어지는 현상이 발생하여 이를 자주 교체해 주어야만 한다.

또한 상부인입롤러가 전자의 인입롤러와 마찬가지로 하부 인입롤러로부터 체인을 통해 동력을 전달받기 때문에 폐비닐의 통과량이 많아 큰 부하가 걸렸을 때 상부롤러가 잘 회전되지 못하게 되면 체인이 스프로킷을 타고 넘어가 동력이 전달되지 않으므로 폐비닐의 이송이 원활치 못함과 동시에 체인이 튀면서 스프로킷을 넘어갈 때 소음이 발생하게 되는 단점이 있다.

또 이와 같은 인입롤러의 단점에 의해 폐비닐을 파쇄시키지 못한 폐비닐이 파쇄드럼에 감기면 파쇄드럼의 파쇄효율을 떨어뜨림과 동시에 선별기의 고장의 원인이 되기 때문에 이를 제거해주어야 하므로 작업효율이 떨어진다.

또한, 하나의 모터로 인입롤러와 파쇄드럼을 구동시키므로 구동중에 폐비닐의 인입량을 조절하기 위해 인입롤러의 회전을 정,역회전시키게 되는데, 이때 모든 장치가 함께 정역회전하게 된다. 그렇지만 고속회전하는 파쇄드럼이 순간적으로 정지하여 다시 역회전한다는 것은 풀리와 벨트로 동력을 전달하는 구조에서는 불가능하므로 실제로는 이러한 동작이 이루어지지 않게 되는 폐단이 있다.

둘째로 파쇄드럼이 복수개이고 파쇄드럼과 인입롤러의 사이에 칼날이 설치되어 있으므로 선별기능이 향상되는 효과는 있으나, 하나의 모터를 통해 두 개의 드럼과 인입롤러를 회전시키도록 되어 있고, 특히 2차파쇄드럼은 1차파쇄드럼보다 빨리 회전되도록 되어 있기 때문에 부하가 많이 걸린다. 또한 파쇄드럼으로 동력을 전달할 때 벨트를 이용하기 때문에 이와 같이 부하가 많이 걸릴 때에는 풀리와 벨트간에 슬립현상이 많이 발생하여 동력손실이 발생된다. 그리고 1차파쇄드럼에 감긴 폐비닐은 2차파쇄드럼이 걷어낼 수 있으나 2차파쇄드럼에 감긴 폐비닐은 걷어 낼 수가 없기 때문에 관리자가 수시로 이를 제거해 주어야 하므로 작업효율이 떨어지는 폐단이 있다.

셋째로, 망 즉 스크린이 다수개의 봉을 용접하여 연결한 구조로이므로 상술한 판구조의 커버와 마찬가지로 일부분이 파손될 경우에는 커버전체를 교체하여야 하기 때문에 교체작업이 어렵고 번거로워 많은 비용이 추가되는 폐단이 있다.

또한 두개의 드럼에 동일한 구멍의 크기를 갖는 하나의 스크린이 설치되어 있으므로 1차파쇄드럼의 오물과 비닐은 분리가 가능하지만 2차파쇄드럼에서 2차파쇄되어 다음공정으로 보내질 폐비닐은 걸러내지 못하여 이물질 및 오물과 함께 버려지게 되는 폐단이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 폐단을 해소하기 위해 안출된 것이다.

본 발명의 목적은 인입롤러의 표면에 우레탄을 입히고, 인입롤러 및 각 파쇄롤러를 각각의 모터로 동작시키고, 상부 인입롤러로 전달되는 동력을 인입롤러의 상하작동시에도 전달 가능한 기어수단을 통해 확실하게 전달하여 비닐 공급량의 대소에 관계없이 항상 일정한 속도로 파쇄드럼으로 공급시키고, 또 파쇄드럼을 1차, 2차파쇄드럼으로 구성하여 파쇄효율을 향상시킴으로 결국 폐비닐 선별효율을 향상시킬 수 있는 선별기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 이물질 및 오물을 걸러내는 망을 여러 부품의 조립에 의해 이루어지도록 하므로써 부분 교체 및 망의 사이즈 변경이 가능하도록 하고, 스크린을 1차파쇄드럼과 2차파쇄드럼에 의해 파쇄되는 폐비닐을 각각 전담하여 선별토록 하므로써 폐비닐의 선별기능을 향상시킬 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 오물을 배출시킬 때 신속하게 배출시킬 수 있도록 하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선별기의 구조를 나타낸 측면도,

도 2는 본 발명에 따른 선별기의 구조를 나타낸 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 선별기의 구조를 나타낸 평면도,

도 4a,4b는 본 발명에 따른 선별기의 인입롤러 구조도,

도 5a는 본 발명의 1차,2차파쇄드럼에 칼날이 설치된 상태의 단면도,

도 5b는 본 발명의 1차,2차파쇄드럼에 설치된 칼날 구조를 나타낸 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 스크린의 구조도,

도 7은 본 발명에 따른 파쇄기의 측단면도,

도 8은 본 발명에 따른 파쇄기의 정단면도,

도 9는 본 발명에 따른 파쇄기의 칼날 분해도,

도 10은 본 발명에 따른 파쇄기의 가이드 구조를 나타낸 사시도,

도 11은 본 발명에 따른 파쇄기의 가이드 구조를 나타낸 단면도이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 - 컨베이어 14 - 프레임 20 - 인입롤러

21a,21b - 상,하부롤러 22a,22b - 축 23 - 우레탄

24,25 - 제1,제2기어 26a,26b - 제3,제4아이들기어

27a,27b,27c - 제1∼,제3아암 28 - 스프링장치

281 - 가압봉 282 - 스프링 29 - 기어모터

291 - 스프로킷 292 - 체인 30a,30b - 1,2차파쇄드럼

31a,31b - 제1,제2모터 301,302 - 축 32a,32b - 풀리휠

33 - 벨트 34 - 돌출부 35 - 칼날

36 - 커버 37 - 리미트스위치 40 - 스크린

41 - 지지부재 42a, 42b - 구멍 43 - 봉

44 - 간격유지봉 46 - 스페이서 47 - 안내부

50 - 안내면 52 - 배출컨베이어 60 - 파쇄기

61 - 회전축 62 - 스페이서 64 - 칼날

65 - 후크 66 - 기어모터 67 - 회전칼날 조립체

70 - 가이드 71 - 전면 72 - 칼날홈

73 - 안내면 80 - 이송컨베이어

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선별기는 상하부로 배치되어 축의 양단이 수직프레임에 축착되어 하부축은 별도의 모터에 의해 동력을 전달받고 상부축은 하부축으로부터 기어수단에 의해 동력을 전달받으며, 상기 상부 축에는 상하로 절결된 절결구멍에 축착시키고, 축의 상단과 절결구멍의 사이에 상승되는 축을 복원시키는 탄성수단이 설치된 인입롤러와;

상기 인입롤러의 후측에 배치되어 외주면에 다수개의 칼날을 갖고 별도의 전담모터를 통해 인입롤러보다 빠르게 회전되어 인입롤러를 통해 인입되는 폐비닐을 1차로 파쇄하는 1차파쇄드럼과;

상기 1차파쇄드럼과 같이 회전방향이 동일하면서 외주면에 다수의 칼날을 갖고 서로의 칼날이 교차되게 1차파쇄드럼과 근접되게 설치됨과 동시에 별도의 전담모터를 통해 제1차파쇄드럼보다 빠르게 회전하여 1차로 파쇄된 비닐을 2차로 파쇄하는 제2차파쇄드럼과;

상기 1,2차파쇄드럼의 하부에 설치되고 후측으로 연장되어 컷팅되는 폐비닐 및 폐비닐에 섞여 있는 오물, 이물질을 선별하여 걸러진 폐비닐을 안내 이송하는 스크린과;

상기 2차파쇄드럼의 원심력에 의해 이송되는 파쇄된 비닐을 상기 스크린을 통해 전달받아 작은 입자로 파쇄시키는 파쇄기와;

상기 스크린의 하부에 호퍼형상으로 되어 분리된 이물질을 모으는 안내판을 갖고 이 안내판에 의해 모아진 이물질을 배출시키는 배출컨베이어로 구성되어 달성된다.

이하, 본 발명의 구체적인 구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 선별기의 구조를 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 선별기의 구조를 나타낸 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 선별기의 구조를 나타낸 평면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 선별기의 전방에는 비닐을 이송공급하는 컨베이어(10)가 설치되어 있고, 입구부에는 컨베이어(10)에 의해 공급되는 비닐을 내부로 인입시키는 인입롤러(20)가 설치되어 있다. 이 인입롤러(20)는 상하로 접면되는 두개의 롤러가 한조가 되어 전후로 두쌍이 설치되어 있데, 한 조를 이루는 각 상,하부롤러(21a)(21b)의 축(22a)(22b)은 양측에 본체로부터 수직으로 설치된 프레임(14)에 축착되어 있다. 그리고 상,하부롤러(21a)(21b)의 표면은 탄력성 및 마찰력이 양호한 우레탄(23)이 코팅되어 있다. 프레임(14)의 상부는 상하로 절결된 절결구멍이 형성되어 있고 이에 상부롤러(21a)의 축(22a) 양단이 삽입되어 있으며, 절결구멍의 상단과 상부롤러(21a)의 축(22a)사이에는 상승되는 상부롤러(21a)를 복원시키는 스프링장치(28)가 설치되어 있다. 스프링장치(28)는 프레임(14)에 상하 유동 가능하게 가압봉(281)이 설치되고, 가압봉(281)의 둘레에는 가압봉(281)을 하부로 밀어 상부롤러(21a)를 탄력지지하는 스프링(282)이 설치되어 있다. 이러한 구조에 의해 상부에 설치된 롤러는 인입되는 비닐의 두께 및 양에 따라 상하로 유동되면서 회전한다.

그리고 인입롤러(20)는 별도의 전용모터를 통해 회전한다. 이 모터는 인입롤러(20)가 저속회전하므로 저속에서 큰 토크를 낼 수 있는 기어모터(29)로 구성하였고, 인입량을 조절할 수 있게 정,역회전을 할 수 있도록 되어 있다. 즉, 기어모터(29)가 저속회전을 하므로 관성회전력이 적어 정회전 및 역회전 및 정지동작이 짧은 시간에 순간적으로 행할 수 있고 후술될 1차파쇄드럼(30a)에 의해 비닐이 빨려 들어갈 때 인입롤러(20)가 일정한 속도로 회전하므로 기어모터(29)에 의한 브레이크 작용에 의해 폐비닐이 빨려들어가는 것을 막을 수 있다.

또한, 하부롤러 축(22b)의 일측단에는 스프로킷(291)이 설치되어 인입롤러(20) 전용 구동용 기어모터(29)와 체인(292)으로 연결되어 동력을 전달받는다. 기어모터(29)와 연결된 하부롤러(21a)의 축 반대쪽 단부에는 도 4a,4b와 같이 제1기어(24), 제1기어(24)가 설치되는 쪽 상부롤러(21a)의 축 단에는 제1기어(24)와 동일한 크기의 제2기어(25)가 설치된다. 또 제1기어(24)와 제2기어(25)의 사이에는 동력을 전달하는 제3,제4아이들기어(26a)(26b)가 설치되며, 제1기어(24) 및 이와 맞물리는 제3아이들기어(26a) 또한 제2기어(25)와 맞물리는 제4아이들기어(26b)는 각각 제1,제2연결아암(27a)(27b)에 의해 연결되어 상항 맞물린 상태를 유지하면서 회전한다. 이와 동시에 제3아이들기어(26a)와 제4아이들기어(26b)의 사이에는 회동이 자유로운 제3연결아암(27c)으로 연결되어 있다. 따라서 상부롤러(21a)가 상하로 이동하면서도 항상 회전력은 전달되며, 동일한 크기의 기어를 통해 회전력이 확실하게 전달되므로, 상,하부롤러(21a)(21b)는 항상 동일한 회전수로 회전하게 된다.

또한 선별기의 내부에는 표면에 다수의 칼날(35)이 설치된 1,2차파쇄드럼(30a)(30b)이 설치되어 있다. 칼날(35)은 파쇄드럼의 표면에 링형상으로 돌출된 다수개의 돌출부(34)에 볼트로 결합 고정되는데, 1,2차파쇄드럼(30a)(30b)의 간격은 칼날(35)이 서로 교차되어 회전될 수 있는 간격을 갖는다.[도 5a 참조] 이때, 칼날(35)은 삼각형의 판 구조로 도 5b에서와 같이 전후 양면에 날(22)을 구비함과 동시에 날(22)은 파형으로 절곡된 형상을 가지며, 뿌리부에는 복수개의 나사구멍이 형성된 결합부(24)로 구성되어 상술한 돌출부(34)의 일측면에 칼날(35)의 결합부(24)를 접면시키고 나사로 결합 고정시킨다. 이때 1차파쇄드럼(12a)에 결합되는 칼날(35)은, 재2파쇄드럼(12b)의 칼날(35)이 결합되는 쪽 돌출부(34)면과 반대쪽면에 결합 고정된다.

또한, 1차파쇄드럼(30a)과 2차파쇄드럼(30b)은 각각 별도의 전담 모터(31a)(31b)가 구비되고 1,2차파쇄드럼축(301)(302) 일측에 풀리(32a)(32b)가 형성되어 벨트(33)로 모터(31a)(31b)의 동력을 전달받으며 동일한 방향으로 회전되도록 되어 있다. 이 구조에 의해 1,2차파쇄드럼(30a)(30b)이 개별적인 동력으로 공급받게 되므로 한 쪽 파쇄드럼에 큰 저항이 발생하더라도 서로의 동작에 영향을 받지 않으며 비닐의 양이 많더라도 충분히 소화할 수 있는 큰 파워(power)를 갖게 된다. 특히 벨트(33)의 슬립현상의 발생은 종래의 구조보다 월등히 줄어들어 동력의 손실을 방지한다. 또한 1,2차파쇄드럼(30a)(30b)은 서로 근접되게 설치되어 있고, 1차파쇄드럼(30a)은 2차파쇄드럼(30b)보다 지름이 큼과 동시에 1차파쇄드럼(30a)은 인입롤러(20)의 속도보다 빠르고 2차파쇄드럼(30b)은 1차파쇄드럼(30a)보다 빠르게 회전한다. 1차파쇄드럼(30a)보다 2차파쇄드럼(30b)의 속도비는 1대 1.5정도가 바람직하다. 또 인입되는 폐비닐이 뭉쳐있을 경우에는 모터의 회전력만으로는 이를 원활히 파쇄하기 어렵기 때문에 드럼의 관성력을 이용하여 폐비닐을 파쇄하도록 한다. 따라서 1차,2차파쇄드럼 축에 설치된 풀리(32a)(32b)의 무게를 무겁게 하여 플라이 휠 역할을 하므로 회전력을 유지할 수 있도록 하였다.

또한 도 6은 본 발명에 따른 스크린의 구조도로서, 도시된 바와 같이 1,제2차파쇄드럼(30a)(30b)의 하부에 비닐은 통과하지 못하고 흙과 같은 이물질은 빠져나가도록 한 다공체로된 스크린(40)이 설치되어 있다. 이 스크린(40)은 세로로 놓여지는 여러개의 지지부재(41)와, 이 지지부재(41)들을 일정한 간격으로 다수개의 봉(43)들이 관통하여 이루어진 것이다. 지지부재(41)는 1차파쇄드럼(30a) 및 2차파쇄드럼(30b)의 하부에 각 1,2차파쇄드럼(30a)(30b)의 곡면을 따라 호형으로 절곡된 구조이다. 지지부재(41)의 측면에는 봉(43)이 끼워지는 다수개의 구멍(42a)이 일정한 간격으로 형성되어 있는데, 2차파쇄드럼(30b)의 하부에 해당되는 구멍(42a)의 간격을 촘촘히 하여 스크린(40)의 구멍을 작게 하였다. 또 봉(43)이 끼워지는 구멍(42a) 외에 별도의 간격유지봉(44)이 끼워지는 구멍(42b)이 간헐적으로 형성되어 있다. 봉(43) 및 간격유지봉(44)을 지지부재(41)에 끼울 때 지지부재(41)의 간격을 유지하는 스페이서(46)가 끼워지게 되며, 이 스페이서(46)에 의해 지지부재와 지지부재(41)사이의 간격이 조절된다. 이와 같이 봉(43)(44)이 끼워지게 되면 양측단에 너트로 나사체결하여 스크린(40)이 조립된다. 또한 스크린(40)의 후측은 상방향으로 완만하게 연장되어 2차파쇄드럼(30b)에 의해 컷팅된 비닐을 다음 공정으로 안내하는 안내부(47)가 형성되어 있다.

또한 스크린(40)의 하부에는 도 1에서와 같이 떨어지는 이물질(오물)을 모으는 호퍼형상의 안내판(50)이 형성되어 있고, 이 안내판(50)의 하부에는 오물을 배출시키는 배출컨베이어(52)가 설치되어 있다. 따라서 스크린(40)을 통과한 이물질들은 배출컨베이어(52)에 의해 오물처리장으로 보내진다.

한편, 스크린(40)의 안내부(47)에 의해 안내되는 폐비닐들은 파쇄기(60)로 공급된다.

파쇄기(60)는 도 1, 도 3, 도 7, 도 8, 도 9와 같이 이송된 폐비닐을 작은 입자로 파쇄하는 칼날(64)과, 상기 칼날을 끼워 회전시키는 회전축(61)과, 회전축(61)을 회전시키는 기어모터(66) 등으로 구성되어 있다. 칼날(64)은 특수강에 외주로 톱니형상의 날을 다수형성하고 회전축(61)에 결합시킬 때 횡으로 이동이 가능하고 회전할 때는 회전축(61)과 일체로 회전하도록 스플라인 가공되며, 침탄열처리하여 내마모성을 높였다. 그리고 스페이서(62) 또한 칼날(64)과 같이 회전축(61)에 스플라인 가공되어 결합된다. 또한 이러한 회전축(61)을 회전시키기 위해 기어모터(66)로부터 동력을 전달하는 동력전달장치가 필요한데, 칼날의 조세파쇄작업을 할 때 기어치차에 균일하고 연속적인 힘이 걸리도록 헬리컬기어가 적당하다. 또 이 헬리컬기어는 경도를 높이기 위해 고주파열처리 되는 것이 바람직하다.

이와 같은 회전축(61)에 칼날(64)과 스페이서(62)를 교호로 끼워 칼날(64)이 일정한 간격으로 배열하여 하나의 회전칼날 조립체(67)를 이룬다. 이러한 회전칼날 조립체(67)를 인접되게 설치하되 칼날(64)과 칼날이 교차되게 하여 서로 한 조를 이루게 한다. 이때, 파쇄효과의 상승을 위해 이와 같은 구조의 한 조의 회전칼날 조립체(67)를 횡으로 다수개 설치할 수도 있으며, 상하부로도 다단으로 설치할 수도 있다.

회전칼날 조립체(67)는 각 회전축(61)이 기어모터(66)와 연결되어 회전된다. 이때, 한 조의 회전칼날 조립체(67)중 일측 회전칼날 조립체는 타측 회전칼날 조립체보다 빠른 속도로 회전되도록 되어 있다. 그리고 칼날(64)들은 서로 측면이 근접된 상태로 회전되기 때문에 가위와 같은 절단 효과를 얻게 되므로 절단능력이 뛰어나다.

또한 각 회전칼날 조립체(67)에는 도 10, 도 11과 같이 폐비닐 제거 가이드(70)가 고정 설치되어 있다. 이 폐비닐 제거 가이드(70)는 회전칼날 조립체(67)의 각 칼날(64)에 일대일 대응되게 파쇄기(60)의 프레임에 다수개 배열설치되어 있다. 가이드(70)의 구조는 전면(71)이 회전축(61)에 끼워진 스페이서(62)의 곡률반경과 같은 곡면을 이룸과 동시에 회전칼날 조립체(67)의 각 칼날(64)이 대응되는 위치에는 칼날(64)이 삽입된 상태로 통과되는 다수의 칼날홈(72)이 형성되어 있다. 그리고 저면은 완만한 경사를 갖는 안내면(73)이 구비되어 제거된 비닐이 칼날(64) 또는 스페이서(62)에 의해 회전되던 속도에 의해 하부로 떨어진다.

또한 파쇄기(60)의 하부에는 이송컨베이어(80)가 설치되어 1,2차파쇄드럼(30a)(30b)에 의해 컷팅된 비닐들을 파쇄기(60)에서 잘게 파쇄한 후 이를 재생공정으로 이동시키게 된다.

이와 같은 구조로 되어 있는 본 발명의 작동관계를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 밭에서 농작물을 재배하기 위해 사용했던 비닐들을 수거하고 이들을 컨베이어(10)에 올려놓게 되면 컨베이어(10)는 비닐을 인입롤러(20)로 이송시키게 되며 이송될 때 작업자들이 이물질이나 오물을 대충 분리시킨다. 이 작업에 의해 부피가 크고 단단한 이물질에 의해 파쇄드럼의 칼날(35)이 손상되는 것이 방지된다.

폐비닐이 인입롤러(20)에 도착하게 되면 인입롤러(20)는 회전하여 폐비닐을 선별기의 내부로 인입시킨다. 이때 인입롤러(20)는 별도의 기어모터(29)로부터 체인(292)을 통해 하부롤러(21a)로 동력을 전달하여 하부롤러(21a)를 회전시키면 하부롤러(21a)는 제1기어(24), 제3,제4아이들기어(26a)(26b) 및 제2기어(25)를 통해 상부롤러(21a)로 동력을 전달한다. 이때 상부롤러(21a)는 하부롤러(21a)와 반대로 회전하게 된다. 따라서 상,하부롤러(21a)(21b)의 사이에서는 외측에서 내측방향으로 회전하기 때문에 그 사이로 공급되는 폐비닐을 내부로 인입시킨다. 이때 공급되는 비닐의 양은 불규칙하고 또 내부에 섞여있는 이물질에 의해 그 두께가 다를 수가 있다. 만약 이러한 상황을 무시하고 상,하부롤러(21a)(21b)를 맞물린 상태로 설치한다면 폐비닐은 인입롤러(20)에 걸려 선별기의 내부로 이송되지 않을 것이다. 따라서 폐비닐의 양이나 부피가 큰 이물질이 통과하게 될 경우에는 상부롤러(21a)가 스프링장치(28)의 스프링(282)을 압축시키면서 프레임(14)의 절결구멍의 상부로 상승하여 상,하부롤러(21a)(21b)의 간격이 벌어져 폐비닐의 양이 많거나 부피가 큰 이물질을 통과시킨다. 또 통과되는 폐비닐의 양이 작아질 경우에는 상승했던 상부롤러(21a)의 하중과 스프링장치(28)의 탄성력에 의해 하강하여 폐비닐을 누르면서 회전하기 때문에 폐비닐은 일정한 속도로 계속 인입된다. 그리고 이와 같이 상부롤러(21a)가 상승하더라도 제1∼제3아암(27a)(27b)(27c)에 의해 제1기어(24), 제3,제4아이들기어(26a)(26b) 및 제2기어(25)가 연결된 상태를 유지하기 때문에 회전력은 확실하게 전달된다.

이와 같이 인입롤러(20)에 의해 공급되는 폐비닐은 선별기의 내부로 일정한 속도로 이송된다. 이송되는 비닐은 1차파쇄드럼(30a)이 회전하면서 외주면에 다수개 장착된 칼날(35)로서 비닐을 파쇄하게 된다. 즉 인입롤러(20)는 비닐을 거의 동일한 속도로 공급하게 되고 1차파쇄드럼(30a)은 비닐의 이송 속도보다 빠르게 회전하게 된다. 따라서 공급되는 비닐을 1차파쇄드럼(30a)의 칼날(35)이 회전하면서 진입되는 폐비닐을 내리쳐 절단하게 된다. 이때 칼날(35)이 폐비닐을 치면서 그 회전력으로 진입되는 폐비닐을 1차파쇄드럼(30a)쪽으로 끌어당기게 되는데 상부롤러(21a)의 중량과 스프링장치(28)에 의해 폐비닐을 누름과 동시에 인입롤러(20)의 표면에 코팅된 우레탄(23)의 마찰력으로 폐비닐을 물고 있기 때문에 폐비닐은 제1차파쇄드럼(30a)쪽으로 끌려들어가지 않고 인입롤러(20)에 의해 일정한 속도를 유지하면서 진입되게 된다.

또한 절단된 비닐은 칼날(35)의 회전력에 의해 2차파쇄드럼(30b)쪽으로 이송된다. 그리고 인입되는 비닐이 칼날(35)에 의해 파쇄될 때 비닐속에 섞여 있는 흙이나 돌등과 같은 이물질이 비닐이 절단되면서 중력에 의해 하부로 떨어지게 된다.

또한 1차파쇄드럼(30a)에 의해 절단되어 칼날(35)의 원심력에 의해 이송되는 비닐은 다시 2차파쇄드럼(30b)에 의해 다시 절단된다. 즉, 2차파쇄드럼(30b)은 1차파쇄드럼(30a)은 동일한 방향으로 회전하지만 칼날(35)이 교차되는 위치에서 볼 때에는 1차파쇄드럼(30a)은 상방향으로 회전하고 2차파쇄드럼(30b)은 하방향으로 회전한다. 이 때문에 1차파쇄드럼(30a)의 원심력과 칼날(35)에 의해 이송되는 비닐은 다시 2차파쇄드럼(30b)의 칼날(35)과 교차되면서 2차파쇄드럼(30b)의 칼날(35)이 비닐을 가로채면서 2차로 절단하게 된다.

또한, 2차파쇄드럼(30b)에 의해 파쇄된 폐비닐은 원심력에 의해 다음공정으로 이송되는데, 일부 폐비닐은 다시 2차파쇄드럼(30b)에 감겨 회전되기도 한다.

만약, 폐비닐의 질이 다르거나 폐비닐의 파쇄입자를 조절해야할 경우에는 1차,2차파쇄드럼 축의 일단에 설치된 풀리를 교환하여 1차,2차파쇄드럼의 회전속도를 조절하므로써 원하는 작업효율을 얻을 수 있다.

한편, 1,2차파쇄드럼(30a)(30b)이 폐비닐을 파쇄할 때 파쇄드럼에 설치된 칼날(35)의 구조에 따라 파쇄효율이 달라진다. 특히 본 발명의 칼날(35)은 파형으로 들쭉날쭉하게 형성되어 있기 때문에 폐비닐과 접촉되는 단면적이 많아질 뿐만 아니라 폐비닐을 톱형식으로 절단하게 된다. 따라서 폐비닐을 좀더 효과적으로 절단시킬 수 있다. 또한 1차파쇄드럼(30a) 및 2차파쇄드럼(30b)의 칼날(35)은 동일한 방향의 칼날(35)을 사용한다. 이러한 칼날(35)의 지속적으로 사용하다보면 날이 마모되어 무뎌지게 됨으로 교환해야한다. 그러나 무뎌진 날의 반대측 날은 전혀 사용하지 않았기 때문에 새칼날과 같다. 그리고 1차파쇄드럼(30a)에 설치된 칼날(35)과 2차파쇄드럼(30b)에 설치된 칼날(35)은 서로 반대방향으로 설치되어 있기 때문에 도 5b와 같이 서로 교환하여 사용하면 칼날(35)을 교체하지 않고 사용할 수 있다.

이와 같이 2차파쇄드럼(30b)에 의해 2차로 절단된 비닐은 2차파쇄드럼(30b)의 원심력에 의해 스크린 안내부(47)의 안내를 받아 파쇄기(60)로 이송된다. 이송될 때 하부에 설치된 스크린(40)에 걸러지고 이어서 스크린(40)의 안내부(47)를 따라 이송된다. 이와 반면 1차파쇄드럼(30a)과 2차파쇄드럼(30b)에 의해 분리되어 중력에 의해 떨어지는 이물질(오물)은 망을 통과하여 호퍼형상의 안내판(50)을 통해 배출컨베이어(52)의 상부에 떨어지게 된다. 배출컨베이어(52)는 떨어진 이물질을 오물처리장으로 이송시킨다.

한편, 파쇄기(60)로 이송된 1차,2차로 파쇄된 비닐은 파쇄기(60)를 통과하면서 미세한 입자로 파쇄되게 되며 파쇄된 비닐입자는 이송컨베이어(80)에 의해거리 및 높이 및 환경에 구애 받지 않고 다음공정으로 이송된다. 하지만 조건에 따라서 이송컨베이어 대신 다른 이송장치를 사용할 수 있다.

또 파쇄기(60)로 공급되는 폐비닐을 회전칼날 조립체(67)가 절단할 때 칼날(64)이나 스페이서(62)에 휘감겨 함께 회전되는 폐비닐이 있는데, 이경우에 폐비닐 분리 가이드(70)가 효과적으로 걷어내기 때문에 비닐의 파쇄효과가 높아진다.

또한, 본 발명의 선별기에는 안전장치가 설치되어 있다. 이 안전장치는 드럼커버(36)에 리미트스위치(37)를 설치하여서 된 것이다. 즉 1차,2차파쇄드럼(30a)(30b)의 한 쌍은 외주면에 다수개의 날카로운 칼날(35)이 설치된 상태로 고속모터(31a)(31b)에 의해 고속으로 회전하는데, 사용중 또는 정지후 파쇄드럼(30a)(30b)의 점검 및 칼날(36)의 교환 등의 이유에 의해 드럼커버(36)를 오픈한 경우 리미트스위치(37)가 작동하여 이 스위치에 의해 선별기의 모든 작동이 정지되도록 하였다. 이러한 구조에 의해 1차,2차파쇄드럼(30a)(30b)은 항상 커버(36)가 닫혀있을 때만 가동되므로 작업자가 선별기로부터 안전하게 보호된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 인입롤러가 구동모터로부터 체인에 의해 동력을 전달받고 또 하부롤러로부터 상부롤러가 기어수단에 의해 동력이 전달박기 때문에 통과되는 비닐의 량이 많더라도 동일한 회전수로 회전되고 상부롤러의 하중과 스프링장치 및 인입롤러의 표면에 코팅된 우레탄의 마찰력에 의해 폐비닐은 항상 일정하게 공급되므로 제1차파쇄드럼에 의해 파쇄될 때 그 파쇄효과는 높아지는 장점이 있다.

또한, 폐비닐이 1차파쇄드럼, 2차파쇄드럼 및 파쇄기를 순차적으로 통과하면서 점차적으로 잘게 파쇄하도록 됨에 따라 더욱더 파쇄효율이 향상되고, 또 스크린이 1차파쇄드럼과 2차파쇄드럼에 파쇄된 폐비닐의 크기에 따라 스크린이 구멍의 크기가 다른 두 부분으로 구성하여 폐비닐을 이물질로부터 효과적으로 분리해내 있으므로 선별기의 선별기능이 향상되는 효과가 있다.

또한, 1차파쇄드럼과 2차파쇄드럼의 칼날이 서로 교차되면서 1차파쇄드럼에 휘감겨 이송되던 비닐을 2차파쇄드럼의 칼날이 절단시키면서 가로채어 이송시키므로 1차파쇄드럼에 비닐이 감기는 것을 방지됨에 따라 선별기의 기능이 향상될 뿐만 아니라, 또 종래와 같이 감겨있는 폐비닐을 제거하기 위해 선별기의 작동을 멈추고 폐비닐제거작업을 하는 번거로운 일이 없으므로 작업효율이 높아지는 효과가 있다.

또한 인입롤러와, 1,2차파쇄드럼이 각각 별도의 전담모터로서 구동됨에 따라 큰 부하가 걸리더라도 종래와 같이 슬립현상에 의해 발생되는 동력손실 없이 충분히 소화해 낼 수 있고, 또 인입롤러의 속도를 조절할 때 종래와 같이 각각의 파쇄드럼을 동시에 역회전시키는 일이 없으므로 그 속도를 간편하고 편리하게 조절할 수 있다.

또한, 스크린이 조립형으로 되어 있으므로 제조가 쉽고 파손시 부분교체가 가능하며 스크린의 사이즈 조정이 가능하므로 비용이 절감되는 효과가 있다.

또한 파쇄기에 의해 폐비닐이 잘게 파쇄됨에 따라 폐비닐의 재생효율이 높아지는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 입구부에 설치되어 폐비닐을 인입시키는 인입롤러(20)와;

   전담 모터(31a)를 갖고 이와 연결되면서 상기 인입롤러(20)의 후측에 배치되어 외주면에 다수개의 칼날(35)을 구비하여 인입롤러(20)를 통해 인입되는 폐비닐을 1차로 파쇄하는 1차파쇄드럼(30a)과;

   상기 1차파쇄드럼(30a)과 같이 회전방향이 동일하면서 외주면에 다수의 칼날(35)을 갖고 서로의 칼날이 교차되게 1차파쇄드럼(30a)과 근접되게 설치됨과 동시에 별도의 전담모터(31b)를 통해 제1차파쇄드럼(30a)보다 빠르게 회전하여 1차로 파쇄된 비닐을 2차로 파쇄하는 2차파쇄드럼(30b)과;

   상기 1,2차파쇄드럼(30a)(30b)의 상부에 개폐가능하게 형성된 커버(36)를 구비하고, 상기 커버의 일측에 커버(36)가 개방된 상태에서는 1,2차파쇄드럼(30a)(30b)이 작동되지 않도록 하는 안전장치와;

   상기 1,2차파쇄드럼(30a)(30b)의 하부에 설치되고 후측으로 연장되어 컷팅되는 폐비닐 및 폐비닐에 섞여 있는 오물, 이물질을 선별하여 걸러진 폐비닐을 안내 이송하는 스크린(40)과;

   상기 스크린의 끝단 하부에 설치되어 상기 2차파쇄드럼(30b)의 원심력에 의해 이송되는 파쇄된 비닐을 받아 작은 입자로 파쇄시키는 파쇄기(60)와;

   상기 스크린(40)의 하부에 호퍼형상으로 되어 분리된 이물질을 모으는 안내판(50)을 갖고 이 안내판(50)에 의해 모아진 이물질을 배출시키는 배출컨베이어(52)들로 구성된 것을 특징으로 하는 선별기.
2. 제 1 항에 있어서, 삼각형의 판 구조로 전후 양면에 파형으로 절곡된 형상의 날을 가지며, 하부에는 복수개의 나사구멍을 구비한 칼날(34)을 구비하고, 1차,2차파쇄드럼(30a)(30b)의 표면에 링형으로 일정간격 다수개 돌출형성된 돌출부(34)를 형성하여, 상기 칼날(34)을 각 1차,2차파쇄드럼(30a)(30b)의 돌출부(34)에 나사결합시키되, 1차파쇄드럼(30a)과 2차파쇄드럼(30b)의 칼날(34)이 서로 대향되도록 서로 돌출부(34)의 반대면에 결합시켜서 된 것을 특징으로 하는 파쇄기의 파쇄드럼 칼날.