KR100364691B1 - 캔 분쇄기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캔 분쇄기에 관한 것이다.

본 발명의 캔 분쇄기는 지지대의 상단에 고정되고 중앙부에 배출구가 형성된 사각판상의 베이스와; 상기 베이스상에 상기 배출구와 연통되게 설치되는 본체하부와, 상기 본체하부에 장탈착가능하게 고정되고 그 상부에 상광하협 형상의 투입구가 형성된 본체상부로 이루어진 본체와; 상기 본체의 본체하부에 분리가능하게 고정되고 일부가 개방된 고리형상의 고정칼날과; 상기 고정칼날과 일정간격을 두고 그 중심에서 회전가능하게 설치된 회전자의 외주연에 고정된 회전칼날과; 상기 회전칼날을 회동시키도록 상기 회전자와 벨트연결되고 상기 베이스의 상면일측에 고정된 구동모터를 포함하여 구성된다.

이에 따라, 본 발명은 스틸-알루미늄이 복합되어 형성된 스틸-알루미늄캔의 경우에도 스틸과 알루미늄을 용이하게 분리 선별할 수 있도록 하여 순도가 매우 높은 유용금속의 회수율을 향상시키는 효과를 제공한다.

Description

캔 분쇄기{CAN CRUSHER}

본 발명은 캔 분쇄기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수거된 캔을 일정크기로 절단분쇄하여 순도가 높은 유용금속(스틸,알루미늄)의 회수율을 향상시키도록 한 캔 분쇄기에 관한 것이다.

일반적으로 사용되는 캔은 각종 과일, 육류, 어류 등을 수용하기 위한 스틸캔과, 주로 음료, 술 등을 수용하기 위한 알루미늄캔으로 대별된다.

이러한 캔의 재활용 방법은 크게 두가지로 구분되는 바, 이를테면 수거된 캔을 각 재질별로 구분하지 않고 일괄적으로 압착기에서 압축하여 부피를 작게한 후 전기로 등에서 용융시켜 재활용하는 방법과, 혼합수거된 캔을 다수의 작업자가 가시적으로 선별하여 각 재질별로 어느정도 분류한 후 압축, 용융시켜 재활용하는 방법이 그것이다.

전자의 경우는 각 재질별로 분류되어 있지 않기 때문에 함량이 우수한 유용금속, 예컨대 고함량의 스틸 혹은 고함량의 알루미늄만을 회수하는 회수율이 현저히 저하되는 단점이 있고, 후자의 경우에는 스틸캔과 알루미늄캔을 선별하기 위하여 많은 작업인원이 소요되고 작업속도가 둔화되어 작업효율성이 저하되는 단점이 있다.

이를 개선하기 위해 스틸캔과 알루미늄캔을 자동으로 선별하여주는 장치가 대한민국 특허출원 제92-13228호 '재활용 캔의 선별분리방법 및 장치'로 공개되어 있는 바, 이에 따르면 대형호퍼에 수용되어 일정량씩 연속 투출되는 캔이 이송콘베이어에 의해 소정구간 이동되도록 하고 이동된 캔은 이송콘베이어 끝단에 설치된로울의 자성에 의해 자성체인 스틸캔과 비자성체인 알루미늄캔이 서로 다른 위치에서 낙하되도록 하여 자동선별되도록 한 것이다.

따라서, 스틸캔과 알루미늄캔을 일일이 분류하지 않아도 이송되는 과정에서 자동분류된 후 각 재질별로 분류된 캔들을 압축하여 납품후 용융하게 되면 고함량의 유용금속을 획득할 수 있게 된다.

그런데, 최근에는 단일재질로 된 캔 외에 복합재질, 즉 캔의 몸체는 소정강도를 갖는 스틸로 형성되고 뚜껑은 알루미늄으로 형성된 스틸-알루미늄캔이 주종을 이루고 있기 때문에 상술한 바와 같은 분류방식에 의해서는 스틸과 알루미늄이 완전히 선별할 수 없으므로 순도가 높은 유용금속을 획득할 수 없다는 문제점이 파생되었다.

뿐만 아니라, 선별된 캔들을 용융설비로 이송하기전에 그 부피를 줄이기 위해 압착기로 압축하고 있는 바, 이때 압축되는 캔들은 파쇄 혹은 분쇄되지 않고 단순 압착되기 때문에 그 내부에 들어 있던 불순물, 이를테면 먼지, 오수, 흙, 종이, 철사, 비닐, 담배꽁초와 같은 것들도 함께 압축된 상태에서 용융됨으로써 이들이 불순물로 작용하여 유용금속의 함량을 저하시키는 원인이 되기도 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 스틸-알루미늄이 복합되어 형성된 스틸-알루미늄캔의 경우에도 스틸과 알루미늄을 용이하게 분리 선별할 수 있도록 하여 순도가 매우 높은 유용금속의 회수율을 향상시킬 수 있도록 한 캔 분쇄기를 제공함에 그 목적이있다.

도 1a는 본 발명의 한 바람직한 실시예에 따른 캔 분쇄기의 측단면도,

도 1b는 도 1a의 평면도,

도 2 내지 도 3는 본 발명의 캔 분쇄기를 구성하는 회전칼날의 설치상태 요부 단면도,

도 4는 본 발명의 캔 분쇄기를 구성하는 고정칼날의 설치상태 단면도,

도 5는 본 발명의 캔 분쇄기를 구성하는 고정칼날의 요부 확대도,도 6은 본 발명의 캔 분쇄기를 구성하는 고정칼날의 다른예를 보인 예시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 지지대, 12 : 베이스,

14 : 제1실린더, 18 : 제2실린더,

30 : 본체, 36 : 커버,

38 : 회전자, 40 : 회전칼날,

42,42' : 고정칼날, 54 : 고정축,

82 : 횡봉, 84 : 간격링,

86 : 고정홈.

상기한 본 발명의 목적은 지지대의 상단에 고정되고 중앙부에 배출구가 형성된 사각판상의 베이스와; 상기 베이스상에 상기 배출구와 연통되게 설치되는 본체하부와, 상기 본체하부에 장탈착가능하게 고정되고 그 상부에 상광하협 형상의 투입구가 형성된 본체상부로 이루어진 본체와; 상기 본체의 본체하부에 분리가능하게 고정되고 일부가 개방된 고리형상의 고정칼날과; 상기 고정칼날과 일정간격을 두고 그 중심에서 회전가능하게 설치된 회전자의 외주연에 고정된 회전칼날과; 상기 회전칼날을 회동시키도록 상기 회전자와 벨트연결되고 상기 베이스의 상면일측에 고정된 구동모터를 포함하여 구성함에 의해 달성된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1a는 본 발명의 한 바람직한 실시예에 따른 캔 분쇄기의 설치상태 정단면도를 도시한 것이고, 도 1b는 도 1a의 평면도이다.

도시된 바와 같이, 지지대(10)의 상단에는 사각판상의 베이스(12)가 고정되고, 상기 베이스(12)의 중앙부에는 본체(30)와 연통되는 배출구(44)가 관통형성된다.

본체(30)는 상기 베이스(12)에 장탈착가능하게 고정되며, 그 상,하부가 개방되어 상부는 투입구(32)가 형성되고 하부는 상기 배출구(44)와 연통되게 배치된다.

상기 투입구(32)는 상광하협의 형상으로 형성되며 투입구(32)로부터 일정길이 하향된 부위에는 그 주연 일부가 개방된 고리형상의 고정칼날(42)이 고정된다.

고정칼날(42)은 약간의 두께를 갖는 것으로 다수개가 서로 간극을 두고 고정되며 전체적으로는 횡방향으로 긴 원통형상을 이루게 된다.

고정칼날(42)의 중심에는 회전자(38)가 회전가능하게 축고정되고, 상기 회전자(38)의 외주연에는 회전칼날(40)이 고정된다.

상기 회전칼날(40)은 대략 120°를 이루며 3개 형성됨이 바람직하다.

본체(30)는 본체상부(30a)와 본체하부(30b)로 구분되며, 본체상부(30a)는 본체하부(30b)와 분리가능하게 연결되고 본체하부(30b)는 베이스(12)에 고정된다.

따라서, 고정칼날(42)은 본체상부(30a)에 고정된다.

상기 본체상부(30a)의 일측면에는 고정축(54)이 고정되는 바, 상기 고정축(54)을 중심으로 회전가능하게 고정편(60)에 의해 고정된다.

고정편(60)의 내부에는 원활한 회전을 유도하기 위해 볼베어링과 같은 구름수단이 내장됨이 바람직하다.

아울러, 상기 고정축(54)의 길이방향을 따라 대략 이등분하는 지점에는 연장편(58)이 설치되는 바, 상기 연장편(58)의 일단은 상기 본체상부(30a)의 일측면에 고정되고 타단은 제1실린더로드(16)와 힌지(56)에 의해 회전가능하게 결합된다.

상기 제1실린더로드(16)는 상기 본체(30)의 일측면에 구비되고 베이스(12)에 고정된 제1실린더(14)와 연결된다.

따라서, 상기 제1실린더(14)의 승하강동작에 따라 상기 제1실린더로드(16)가 작동되면서 상기 본체(30)의 본체상부(30a)를 고정축(54)을 중심으로 회전시켜 상승 혹은 하강시킬 수 있게 된다.

제1실린더(14)의 인접측인 상기 베이스(12)의 일단측에는 구동모터(M)가 설치되고, 상기 구동모터(M)는 구동벨트(62)에 의해 고정축풀리(64)와 연결된다.

고정축풀리(64)는 상기 고정축(54)의 일단에 설치되는 것으로, 베어링과 같은 수단에 의해 고정되어 고정축(54)은 회전시키지 않으면서 자신만 회전될 수 있도록 설치된다.

또한, 상기 고정축풀리(64)는 연결벨트(66)에 의해 회전자축(68)과 연결된다.

회전자축(68)은 회전칼날(40)이 구비된 회전자(38)를 고정하는 축이다.

따라서, 상기 구동모터(M)의 구동력은 구동 및 연결벨트(62,66)에 의해 상기 회전자축(68)에 전달되고 회전자축(68)에 고정된 회전자(38)는 상기 구동모터(M)와 연동되게 된다.

상기 제1실린더(14)가 설치된 본체(30)의 대향측에는 커버(36)가 구비되며 상기 커버(36)는 볼트(34)에 의해 상기 본체(30)에 결합된다.

커버(36)는 투입구(32)의 인접측에 구비되어 고정칼날(42)의 일측 상부를 밀폐하며 그 타단은 본체하부(30b)의 일측에 분리가능하게 고정된다.

상기 커버(36)가 본체하부(30b)와 결합되는 부위에는 원형치차(46)가 회전축(48)에 의해 고정되는 바, 상기 원형치차(46)는 자체회전되지 않고 상기 커버(36)의 일단에 일체로 고정된 형상으로 구비되어 그 회전시 상기 커버(36)가 동시회전될 수 있도록 설치된다.

또한, 상기 원형치차(46)는 또다른 회전축(52)을 중심으로 회전가능하게 본체하부(30b)에 고정된 반원형치차(50)와 치합된다.

반원형치차(50)의 일단에는 제2실린더로드(20)가 힌지결합되고 상기 제2실린더로드(20)는 제2실린더(18)에 연결된다.

제2실린더(18)는 상기 제1실린더(14)와 마찬가지의 방식으로 베이스(12)에 고정된다.

도 2는 본 발명에 따른 캔 분쇄기를 구성하는 회전자 및 회전칼날을 분리하여 도시한 도면이고, 도 3은 그 요부를 확대도시한 단면도이다.

도시와 같이, 회전자축(68)에는 회전자(38)가 고정되고 상기 회전자(38)의 외주연에는 그 길이방향을 따라 다수의 회전칼날(40)이 설치된다.

상기 회전칼날(40)은 전술한 바와 같이 상기 회전자(38)의 일측면에서 보았을 때 대략 120°를 이루며 3개가 구비됨이 바람직하다.

뿐만 아니라, 도시와 같이 각 회전칼날(40)은 상기 회전자(38)의 길이방향을 따라 나선형으로 배열설치된다.

즉, 3개의 회전칼날(40)이 각각 한줄을 이루되 각 줄이 나선형상으로 꼬여 형성된다.

이는, 회전칼날(40)이 회전되면서 유입된 캔을 분쇄할 때에 캔과 접촉되는 회전칼날(40)의 부위를 최소화하면서 시간간격을 두고 순차적으로 커팅, 분쇄작업을 수행토록 함으로써 회전칼날(40)에 걸리는 부하를 최소화하기 위함이다.

도 4는 본 발명에 따른 캔 분쇄기를 구성하는 고정칼날의 일 설치예를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 캔 분쇄기의 고정칼날만을 확대 도시한 정면도이다.

상기 도면에 따르면, 고정칼날(42)은 본체(30)의 양측면에 고정되는 횡봉(82)상에 설치된다.

횡봉(82)에는 상기 고정칼날(42)이 인접 고정칼날과 일정거리 유지되면서 고정될 수 있도록 하는 간격링(84)이 끼워진다.

따라서, 상기 고정칼날(42)은 인접 칼날과 간격링(84) 만큼의 거리를 두고 이격된 채 고정된다.

횡봉(82)에 고정칼날(42)을 고정하기 위해 상기 고정칼날(42)의 외주연 일부에는 고정홈(86)이 형성된다.

고정칼날(42)은 대략 원주를 6등분하는 다수의 조각으로 형성됨이 바람직하며, 그 내주연에는 톱날형상의 분쇄 혹은 절단부가 형성된다.또한, 도 6의 예시와 같이, 고정칼날(42')은 그 내주연 및 외주연에 서로 대응되게 톱날형상의 분쇄 혹은 절단부가 형성될 수 있다.이는, 고정칼날(42')의 마모에 따른 교체주기를 연장시켜 활용도를 높이기 위한 것으로, 내주연측이 마모되었을 때 외주연측을 내주연측으로 절환시켜 사용토록 함으로써 고정칼날(42')의 수명을 연장시킬 수 있다.

이러한 다수의 조각들이 적절한 간격을 두고 상기 본체(30)의 양측면에 고정된 횡봉(82)에 그 고정홈(86)이 삽입됨으로써 일부가 개방된 원형상의 고정칼날(42)을 형성하게 된다.

조립의 용이성을 위해 상기 횡봉(82)을 본체(30)에 고정하기 전에 미리 각 조각의 고정칼날(42)과 간격링(84)을 삽입하여 결합한 상태에서 상기 횡봉(82)을 상기 본체(30)에 고정함이 바람직하다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 캔 분쇄기는 다음과 같이 작동된다.

먼저, 미리 선별과정을 거쳐 유용금속이 함유된 스틸캔 혹은 스틸-알루미늄캔이 본체(30)의 투입구(32)를 통해 유입되게 된다.

동시에, 구동모터(M)의 구동력에 의해 회전하고 있던 회전칼날(40)은 유입된 다수의 분쇄용 캔을 타격하면서 그 하방인 고정칼날(42)의 위치로 강제이동시키게 된다.

상기 회전칼날(40)은 일정속도로 계속하여 회전하고 있으며 바람직하게는 3개가 일정각도를 이루고 연하여 나선형상으로 설치되어 있기 때문에 캔 분쇄작용이 연속적으로 이루어지게 된다.

상광하협 형상으로 형성된 투입구(32)를 지나 고정칼날(42)과 최초 접촉되는 캔들은 하향될수록 좁아지는 폭 때문에, 즉 고정칼날(42)과 회전칼날(40)은 서로 미세한 간격을 가지고 설치되어 있고 그 공간내에서 회전칼날(40)이 회전하고 있으므로 캔의 일부는 고정칼날(42)에 의해 찢기거나 절단되며 또한 회전칼날(40)의 강한 타격과 강압력에 의해 분쇄 혹은 파쇄되게 된다.

이러한 과정에서, 특히 몸체를 이루는 스틸과 뚜껑을 이루는 알루미늄으로된 스틸-알루미늄캔의 경우에는 이들 스틸과 알루미늄이 단순히 절곡삽입된 후 압착되어 있기 때문에 수회반복되는 고정칼날(42)과 회전칼날(40)의 작용에 의해 스틸과 알루미늄으로 쉽게 분리됨과 동시에 일정크기로 분쇄, 파쇄, 절단되게 된다.

절단된 조각들은 고정칼날(42)과 인접 고정칼날 사이의 공간, 즉 간격링(84)의 폭 크기의 공간으로 배출되게 되며 이렇게 하여 낙하되는 조각들은 배출구(44)를 통해 수집되게 된다.

수집된 조각들은 별도의 컨베이어와 같은 이송수단에 의해 후속공정으로 반송된다.

따라서, 복합재질의 캔일자리도 순수한 스틸성분과 순수한 알루미늄성분으로 쉽게 분쇄 절단하여 분리할 수 있게 된다.

만약, 칼날(40,42)의 교체나 본체(30) 내부에 잔류된 이물의 제거가 필요하게 되면 상기 본체(30)를 분리하여야 하는 바, 분리시에는 제1,2실린더(14,18)를 작동시켜 용이하게 분리, 해체할 수 있다.

즉, 본체(30)에 체결된 볼트(34)를 해체하여 커버(36)와 본체(30)를 분리시킨 후 제2실린더(18)를 상승시키게 되면, 제2실린더로드(20)에 연결된 반원형치차(50)가 회전하게 되고 이와 치합된 원형치차(46)가 시계방향으로 회전하면서 동시에 커버(36)를 회동시켜 본체(30)로부터 벌어지게 한다.

상기 커버(36)가 본체(30)로부터 완전히 벌어지게 되면 제1실린더(14)를 작동시켜 제1실린더로드(16)를 하강시키게 된다.

제1실린더로드(16)의 하강동작에 의해 이와 힌지결합된 연장편(58)이 동시하강되면서 그 타단에 고정된 고정축(54)을 중심으로 본체(30)의 본체상부(30a)를 반시계방향으로 회전시켜 고정칼날(42)이 설치된 부위가 외부로 노출되게 된다.

이렇게 하여 이물의 제거나 칼날의 교체작업을 용이하게 수행하게 되며 작업이 완료되면 상술한 바와 역순으로 조작함으로써 캔 분쇄기를 원상태로 조립할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 캔 분쇄기는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 분쇄대상용 캔을 아주 작은 크기의 조각으로 분쇄토록 함으로써 스틸-알루미늄이 복합된 스틸-알루미늄캔의 경우에도 순수 스틸과 순수 알루미늄으로의 선별,분리가 매우 용이한 장점이 있다.

둘째, 재활용을 위해 수거된 캔을 완전히 파쇄 혹은 분쇄처리한 후 용융단계로 이송하기 때문에 캔 내부에 잔류된 이물이나 오물 등을 깨끗하게 제거할 수 있어 유용금속의 순도를 극대화시키는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 지지대(10)의 상단에 고정되고 중앙부에 배출구(44)가 형성된 사각판상의 베이스(12)와;

   상기 베이스(12)상에 상기 배출구(44)와 연통되게 설치되는 본체하부(30b)와, 상기 본체하부(30b)에 장탈착가능하게 고정되고 그 상부에 상광하협 형상의 투입구(32)가 형성된 본체상부(30a)로 이루어진 본체(30)와;

   상기 본체(30)의 본체하부(30b)에 분리가능하게 고정되고 일부가 개방된 고리형상의 고정칼날(42)과;

   상기 고정칼날(42)과 일정간격을 두고 그 중심에서 회전가능하게 설치된 회전자(38)와;

   상기 회전자(38)의 외주연을 따라 120°간격을 두고 그 길이방향으로 나선형태로 꼬여 설치된 다수의 회전칼날(40)과;

   상기 회전칼날(40)을 회동시키도록 상기 회전자(38)와 벨트연결되고 상기 베이스(12)의 상면일측에 고정된 구동모터(M)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 캔 분쇄기.
2. 제1항에 있어서, 상기 본체(30)의 일측면에는 고정축(54)이 고정되고, 상기 고정축(54)에는 상기 본체상부(30a)의 일측면에서 연장된 고정편(60)이 회전가능하게 고정되며, 상기 고정축(54)에 회전가능하게 설치됨과 동시에 그 일단은 상기 본체상부(30a)에 연결고정되고 타단은 제1실린더로드(16)와 힌지결합되며, 상기 제1실린더로드(16)는 상기 베이스(12)의 일측에 승하강가능하게 설치된 제1실린더(14)에 연결되고, 상기 고정축(54)의 대향측 본체상부(30a)의 개방부에는 상기 고정칼날(40)을 보호하기 위한 커버(36)가 설치되며, 상기 커버(36)는 그 일단부에 제2실린더로드(20)에 의해 회전동작되는 반원형치차(50)와 치합된 원형치차(46)가 고정되고, 상기 제2실린더로드(20)는 승하강동작가능하게 상기 베이스(12) 상에 설치된 제2실린더(18)와 연결되는 것을 특징으로 하는 캔 분쇄기.
3. 제1항에 있어서, 상기 고정칼날(42)은 원주를 대략 6등분하는 다수의 조각으로 형성되고, 그 외주연에는 다수의 고정홈(86)이 형성되며, 상기 고정홈(86)은 상기 본체(30)의 양측면에 거치고정되는 다수의 횡봉(82)에 삽입고정되고, 각 고정칼날(42)과의 간격유지를 위해 다수의 간격링(84)이 상기 고정칼날(42)과 교호로 횡봉(82)상에 고정되는 것을 특징으로 하는 캔 분쇄기.
4. 제3항에 있어서, 상기 고정칼날(42)은 4∼5조각이 상기 횡봉(82)에 삽입고정되어 그 주연일부가 개방된 고리형상을 이루는 것을 특징으로 하는 캔 분쇄기.
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