KR100526953B1 - 목재 분쇄 장치 - Google Patents

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KR100526953B1 KR1020050021597A KR20050021597A KR100526953B1 KR 100526953 B1 KR100526953 B1 KR 100526953B1 KR 1020050021597 A KR1020050021597 A KR 1020050021597A KR 20050021597 A KR20050021597 A KR 20050021597A KR 100526953 B1 KR100526953 B1 KR 100526953B1
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Abstract

본 발명은 수거된 목재를 연속적으로 파쇄할 수 있고, 목재를 파쇄하는데 이용되는 커터 어셈블리를 용이하게 유지, 보수할 수 있도록 한 목재 분쇄 장치에 관한 것이다.
본 발명의 목재 분쇄 장치는 목재 분쇄 장치는 목재를 분쇄하는 장치에 있어서, 하우징에 회전 가능하게 설치된 커터 어셈블리에 의해 목재를 소정 크기로 파쇄하는 제1 목재 파쇄기와, 하우징에 회전 가능하게 설치된 커터 어셈블리가 구비되어 제1 목재 파쇄기에서 파쇄된 목재를 보다 작은 크기로 파쇄하는 제2 목재 파쇄기와, 상기 제2 목재 파쇄기에서 파쇄된 목재에 포함된 금속재를 선별하여 분리하는 금속 선별기 및, 하우징의 내부에 회전가능하게 구비되는 커터 어셈블리에 의해 제2 목재 파쇄기에서 파쇄된 톱밥 정도의 크기로 분쇄하는 목재 분쇄기가 포함되고, 상기 커터 어셈블리는 하우징에 회전가능하게 설치되는 회전드럼과, 회전드럼의 외주면에 접선방향으로 돌출되도록 설치된 다수의 커터팁 고정구와, 상기 커터팁 고정구에 각각 착탈가능하게 설치되어 목재를 파쇄하는 다수의 커터팁으로 이루어지도록 한다.

Description

목재 분쇄 장치{A apparatus for crushing of wood}
본 발명은 목재를 파쇄하는데 사용되는 목재 분쇄 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수거된 목재를 연속적으로 파쇄할 수 있고, 목재를 파쇄하는데 이용되는 커터 어셈블리를 용이하게 유지, 보수할 수 있도록 한 목재 분쇄 장치에 관한 것이다.
토목현장, 건축 현장, 벌목 현장 등과 같은 산업현장에서는 다량의 폐목이 발생된다. 토목현장, 건축 현장 등에서는 구조물로 사용되거나, 공사중 임시로 사용된 다량의 목재가 공사중 또는 공사후 발생하고, 또한 벌목 현장에서도 벌목된 목재에는 뿌리목이나 잔가지 또는 모양이 곧지 못하거나 하여 산업적으로 이용가능한 수목을 제외한 활용이 불가능한 목재가 필연적으로 발생하게 된다.
이러한 목재들은 수거되어 땔감용으로 사용되거나, 파쇄 및 분쇄되어 재활용되기도 한다. 이중에서, 화재예방, 자연보호 차원에서 땔감용으로 사용되는 목재의 양은 줄어들고 있지만, 가공기술의 발달로 목재를 미세하게 파쇄하여 이를 재활용하여 사용하는 양은 계속해서 늘어나고 있다.
산업현장에서 발생하는 목재들은 톱밥의 형태로 미세하게 분쇄하여, 퇴비를 가공하는 재료 또는 축사의 바닥에 깔개용을 사용되거나 또는 파쇄된 목재를 재가공하여 성형목재 등으로 공급된다.
수거된 폐목 또는 활용 불가능한 목재를 미세하게 파쇄하여 퇴비 또는 축사용 깔개 등으로 재활용하기 위해서 종래 제시된 목재 파쇄기들을 살펴보면, 목재를 파쇄하는 힘을 유압을 이용한 유압식 또는 해머를 이용하는 방식 또는 커터팁이 부착된 목재 파쇄기를 이용하는 방법 등이 있었으나, 상기의 방식들은 각각 문제점을 가지고 있었다. 유압을 이용하는 방식은 파쇄에 필요한 힘을 충분히 내지 못하여, 목재를 효율적으로 파쇄하지 못하였고, 해머식은 목재를 파쇄시키기 위한 충분한 힘을 발휘하였으나 각 구성요소에 순간적으로 많은 힘이 전달되므로, 부품의 교환주기가 짧아 이에 소요되는 시간과 비용이 많이 들었으며, 커터팁이 부착된 목재 파쇄기는 부착된 커터팁중 일부 커터팁이 파단되는 현상이 종종 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 유압식과 해머식 목재 파쇄기는 고장요소 및 소모되는 부품을 작업자가 직접 교환할 수 없어서 외부의 도움을 받아야만 하므로, 이를 위한 시간과 비용이 많이 소요되었다. 특히, 커터팁을 사용하는 목재 파쇄기는 팀과 회전축이 일체로된 커터 어셈블리를 이용하여 목재를 파쇄하는데, 회전축에 형성된 일부 커터팁이 파단되는 현상이 종종 발생하고, 커터팁의 파단이 발생하지 않더라도 지속적인 사용에 따라 커터팁이 마모되면 커터 어셈블리 전체를 폐기 처분하고, 새로운 커터 어셈블리를 구입하여 교체하여야 했다. 또한, 목재를 지속적으로 파쇄하기 위해서는 고경도의 재질을 사용하게 되는데, 고경도 재료로 커터 어셈블리를 제작하고, 이를 전체적으로 교환하기 위해서는 많은 비용이 드는 문제점이 있다.
아울러, 사용시간이 길어짐에 따라, 커터팁이 커터 어셈블리에서 일정한 각도를 유지할 수 없어서, 초기의 커터팁의 설치각도보다 커지거나 작아지는 현상도 발생하게 된다. 초기 커터팁의 각도보다 커터팁의 각도가 커지면 날이 쉽게 파손되고 목재의 표면을 찍지 못하고 타격하는 형태가 되고, 각도가 작아지면 목재가 잘게 파쇄되지 않게 되는 현상이 발생한다. 그리고, 회전축에 격자상으로 커터팁이 형성되어 있어서, 파쇄된 목재 조각들이 커터 어셈블리 사이에 끼여 커터 어셈블리의 회전을 방해하는 현상이 종종 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 수거된 목재를 수 차례에 걸쳐 파쇄하고, 파쇄된 목재에 포함된 이물질을 용이하게 선별할 수 있는 목재 분쇄 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 목재의 파쇄에 이용되는 커터 어셈블리의 커터팁을 교환하여 커터 어셈블리의 성능을 일정한 상태로 유지시키고, 교환에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 목재 분쇄 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 목재 분쇄 장치는 목재를 분쇄하는 장치에 있어서, 하우징에 회전 가능하게 설치된 커터 어셈블리에 의해 목재를 소정 크기로 파쇄하는 제1 목재 파쇄기; 하우징에 회전 가능하게 설치된 커터 어셈블리가 구비되어, 상기 제1 목재 파쇄기에서 파쇄된 목재를 보다 작은 크기로 파쇄하는 제2 목재 파쇄기; 상기 제2 목재 파쇄기에서 파쇄된 목재에 포함된 금속재를 선별하여 분리하는 금속 선별기; 및 하우징의 내부에 회전가능하게 구비되는 커터 어셈블리에 의해 제2 목재 파쇄기에서 파쇄된 톱밥 정도의 크기로 분쇄하는 목재 분쇄기가 포함된다.
상기 커터 어셈블리는, 하우징에 회전가능하게 설치되는 회전드럼과, 회전드럼의 외주면에 접선방향으로 돌출되도록 설치된 다수의 커터팁 고정구와, 상기 커터팁 고정구에 각각 착탈가능하게 설치되어 목재를 파쇄하는 다수의 커터팁으로 이루어지는 것이 바람직하다.
목재를 분쇄하는 장치에 있어서, 하우징에 회전가능하게 설치된 회전드럼; 상기 회전드럼의 외주면에 접선방향으로 돌출되도록 설치된 다수의 커터팁 고정구; 상기 커터팁 고정구에 각각 착탈 가능하게 설치되어 목재를 파쇄하는 다수의 커터팁;이 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 커터팁은 회전드럼의 표면에 회전드럼의 축방향과 어긋나도록 연속배열된다.
상기 커터팁 고정구의 후면으로 소정의 높이로 돌출되어 회전시 목재를 타격하는 보조 팁이 구비되는 것이 바람직하다.
회전드럼의 표면에 상기 커터팁의 하방에 회전드럼의 외주 방향으로 돌출되어 파쇄된 목재가 커터 어셈블리내에 잔존하는 것을 방지하도록 하는 커터팁 지지부가 구비될 수도 있다.
아울러, 상기 커터팁 고정구의 측면으로는 인접한 커터팁 고정구와 연결되도록 회전드럼의 표면에 회전드럼의 축방향으로 돌출되는 칸막이가 형성되도록 한다.
상기 하우징에 힌지 연결되고, 일측이 커터 어셈블리의 하부에 위치하며 타측은 하우징의 벽면에 인접하여 경사면을 형성하는 간격조절판과, 상기 간격조절판에 연결된 랙 및 상기 랙에 치함되는 피니언 등으로 구성되는 간격 조절 수단이 구비되어, 상기 간격 조절 수단의 작동에 의해서 상기 커터 어셈블리와 상기 간격 조절판의 간격이 조절되어 목재의 분쇄크기를 조절하도록 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 목재 분쇄 장치의 구성에 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 목재 분쇄 장치는 각각 회전하는 커터 어셈블리(100)가 구비된 다수의 목재 파쇄기(10, 20) 또는 분쇄기(30)를 연속적으로 배치하고, 상기 각각의 목재 파쇄기(10, 20)와 분쇄기(30) 사이에 파쇄 및 분쇄된 목재를 이송시키는 이동수단(60)을 구비하며, 파쇄된 목재가 저장되는 저장 탱크(40)를 주요 구성요소로 한다.
또한, 목재를 파쇄하기 위해 목재 파쇄기(10, 20) 및 분쇄기(30)의 내부에는 착탈가능한 다수의 커터팁(103)이 결합된 커터 어셈블리(100)를 사용하도록 한다.
본 발명에서는 목재의 직경이 대략 6 cm 이상이 되도록 부수는 과정을 파쇄라 하고, 파쇄된 목재를 직경 1 cm 이하가 되도록 잘게 자르는 과정을 분쇄라 칭한다. 이를 위해 본 발명의 목재 분쇄 장치에서는 2대의 목재 파쇄기와 1대의 분쇄기를 이용하여 최종적으로 목재가 톱밥과 같이 분쇄된 형태로 배출되는 실시예에 대해서 기술하고 있으나, 목재의 조건 또는 최종적으로 배출되는 목재의 크기에 따라 목재 파쇄기와 분쇄기는 변동될 수 있다.
따라서, 본 발명의 목재 분쇄 장치는 제1 목재 파쇄기(10), 제2 목재 파쇄기(20) 및 목재 분쇄기(30)로 구성되어 있는 바, 상기 제1 목재 파쇄기(10)와 제2 목재 파쇄기(20)의 구성은 기본적으로 동일하다.
제1 목재 파쇄기(10), 제2 목재 파쇄기(20) 및 목재 분쇄기(30)는 하우징(11, 21, 31)의 내부에 회전가능하게 결합되는 커터 어셈블리(100)가 구비되고, 상면에는 외부에서 파쇄할 목재가 투입되는 투입구(12, 22, 32)가 형성되며, 저면에는 파쇄된 페목이 외부로 배출되는 통로인 배출구(13, 23, 33)가 형성된다. 상기 하우징(11, 21, 31), 투입구(12, 22, 32) 및 배출구(13, 23, 33)의 형상은 제1 목재 파쇄기(10), 제2 목재 파쇄기(20) 및 목재 분쇄기(30)에서 각기 다른 형상을 가질 수 있으나, 그 기본적인 기능은 동일하다.
또한, 목재 파쇄기(10, 20)와 분쇄기(30)의 외측으로는 상기 커터 어셈블리(100)를 회전시킬 수 있도록 구동모터(14, 24, 34)와 같은 구동수단이 구비되고 풀리(15, 25, 35), 벨트(16, 26, 36)와 같은 동력전달수단을 이용하여, 목재의 파쇄에 필요한 동력을 제공한다.
하우징(11, 21, 31)은 통형의 형태로 형성되어, 내부에 목재를 파쇄시키는 커터 어셈블리(100)를 구비하고, 커터 어셈블리(100)를 외부와 차단시키도록 한다. 그리고 하우징(11, 21, 31)은 정비를 용이하게 하게 위해, 상부와 하부로 분리하고 서로 힌지연결시켜 이루어지도록 하여, 사용시에는 목재 파쇄기(10, 20)의 내부가 외부와 차단되도록 하여 파쇄된 목재가 이탈하지 못하게 하고, 정비시에는 상부와 하부를 분리시켜 내부를 개방할 수 있으므로 용이하게 커터 어셈블리(100)를 정비할 수도 있다.
하우징(11, 21, 31)의 상단에는 외부에서 파쇄할 목재가 투입될 수 있도록 일부 또는 전부가 개방된 투입구(12, 22, 32)가 형성되고, 하우징(11, 21, 31)의 하부는 잘게 파쇄된 목재의 배출이 용이하도록 경사면으로 형성되며, 하단에는 파쇄된 목재가 외부로 배출되는 배출구(13, 23, 33)가 형성된다.
하우징(11, 21, 31)의 내부에는 투입된 목재를 잘게 절단하는 커터 어셈블리(100)가 회전가능하게 결합된다. 커터 어셈블리(100)는 구동수단(14, 24, 34)에 연결되어 회전하는 회전드럼(101)의 외측으로 다수의 커터팁(103)이 접선방향을 향하도록 형성되어 이루어진다. 커터팁(103)이 회전드럼(101)에 접선방향으로 형성되어 있어서, 목재을 파쇄하는 과정에서 커터팁(103)의 선단(先端)이 목재의 표면 일부를 찍어내어 파쇄하게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 목재 파쇄기(10, 20) 및 분쇄기(30)를 다수 구비하여, 목재를 순차적으로 여러번 파쇄하여 최종적으로 잘게 파쇄된 톱밥을 얻을 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 목재 분쇄 장치에 사용되는 커터 어셈블리(100)는 커터팁(103)이 분리가 가능하도록 커터 어셈블리(100)에 체결되도록 한다.
이를 도 2를 통해 살펴보면, 커터 어셈블리(100)는 구동모터(14, 24, 34) 등과 같은 동력발생수단에 연결되어 회전하는 회전드럼(101)의 표면에 다수의 커터팁(103)을 회전드럼(101)의 접선방향으로 결합시켜 이루어진다.
회전드럼(101)은 하우징(11, 21, 31)의 내부에 회전가능하게 결합되고, 회전드럼(101)의 일단에 결합된 풀리에 의해서, 외부의 동력발생수단에서 발생한 동력에 의해 회전하도록 함으로써, 커터 어셈블리(100) 전체가 회전 하도록 한다. 또한 상기 회전드럼(101)에는 회전드럼(101)의 접선방향을 향하도록 다수의 커터팁 고정구(102)가 형성된다. 회전드럼(101)의 표면에 일정한 패턴으로 형성되는 각각의 커터팁 고정구(102)에 커터팁(103)이 체결된다.
커터팁(103)은 상기 회전드럼(101)의 재질에 비하여 경도가 높은 재질을 가공하여 이루어지고, 회전드럼(101)의 표면과 접선방향으로 분리가능하게 결합된다. 단면이 삼각형의 형태로 형성되는 커터팁(103)은 하부 내측을 중공부로 형성하고, 회전드럼(101)의 표면에서 돌출되는 커터팁 고정구(102)에 체결핀(104)을 이용하여 결합된다. 커터팁(103)과 회전드럼(101)의 커터팁 고정구(102)가 체결핀(104)으로 결합되어 있기 때문에, 체결핀(104)을 제거하여 회전드럼(101)에서 커터팁(103)을 제거하고 새로운 커터팁(103)을 회전드럼(101)의 커터팁 고정구(102)에 위치시키고 체결핀(104)을 이용하여 결합함으로써, 커터팁(103)이 마모되는 경우 용이하게 커터팁(103) 만을 교환할 수 있다.
따라서 본 발명의 목재 분쇄 장치에서는 필요에 따라 커터팁(103)만을 교환할 수 있으므로, 장시간 사용에 따라 커터팁(103)이 마모되거나 파단되면, 간단히 커터팁(103)만 교체하여 커터 어셈블리(100)가 초기의 성능을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 커터 어셈블리(100)에서 커터팁(103)을 제외한 부분은 반복 사용이 가능하므로 유지비용이 감소된다.
여기서, 회전드럼(101)의 표면에 형성되는 커터팁 고정구(102)들은 인접한 커터팁 고정구(102)과 회전드럼(101)의 축방향과 어긋나도록 나선과 같은 배열로 형성하고, 또한 이를 회전드럼(101)의 원주방향으로 연속적으로 형성시켜 상기 커터팁 고정구(102)에 체결되는 커터팁(103)이 회전드럼(101)의 표면에서 축방향과 어긋나도록한 상태에서 이를 연속적으로 배열되도록 한다.
따라서, 커터 어셈블리(100)의 회전시, 동시에 여러 커터팁(103)이 목재와 접촉하지 않고, 순차적으로 목재의 표면에 접촉하여 커터 어셈블리(100)의 절삭력을 극대화시키도록 한다.
커터팁(103)이 결합되는 회전드럼(101)의 표면에는 커터 어셈블리(100)의 강성을 높이고, 파쇄된 목재가 커터 어셈블리(100)내에 잔존하는 것을 방지하며, 커터팁(103) 이외에 부가적으로 목재를 타격하여 파쇄할 목적으로 보조 팁(105), 커터팁 지지부(106) 및 칸막이(107)가 더 형성되도록 한다.
보조 팁(105)은 상기 커터팁 고정구(102)의 후면에 커터 어셈블리(100)의 회전방향으로 소정의 높이로 돌출되도록 한다. 커터 어셈블리(100)가 회전하면 주로 커터팁(103)의 표면이 목재 표면의 일부를 찍거나 타격하여 파쇄하는데, 보조 팁(105)은 부가적으로 목재를 타격하여 커터팁(103)이 원할하게 목재를 파쇄하도록 한다.
커터팁 지지부(106)는 회전드럼(101)의 회전방향으로 커터팁(103)의 하방에 돌출되어 형성된다. 커터팁 지지부(106)가 회전드럼(101)의 표면에서 돌출되어 형성되어 있어서, 회전시 목재와 부딪혀서 목재의 조직을 이완시켜 커터팁(103)의 파쇄작용이 원할해지도록 하고, 파쇄된 목재가 커터 어셈블리(100) 내에 잔존하지 못하고 하부의 배출구(13, 23, 33)로 배출되도록 한다.
또한, 상기 커터팁 고정구(102)의 양측으로는 인접한 커터팁 고정구(102)에 연결되는 칸막이(107)가 형성된다. 칸막이(107)도 소정의 높이로 회전드럼에서 돌출되어 있어서, 커터팁 지지부(106)와 마찬가지로 목재를 타격하여 커터팁(103)의 파쇄작용을 돕고, 파쇄된 목재가 커터 어셈블리(100)내에 끼는 현상을 방지한다.
상기의 커터 어셈블리(100)는 위와 같은 구성을 갖고 있고, 각 목재 파쇄(10, 20) 또는 목재 분쇄기(30)에서 배출되는 분쇄 목재의 크기에 따라, 커터 어셈블리(100) 및 커터 어셈블리(100)를 이루는 구성요소들의 크기는 변할 수 있다.
아울러, 제1 목재 파쇄기(10)와 제2 목재 파쇄기(20)의 하부에는 파쇄되는 목재 입자의 크기를 조절하기 위해서 간격조절판(111), 랙 기어(112), 피니언(113) 및 조절 핸들(114)로 이루어지는 간격조절수단(110)이 구비되도록 한다.
간격조절판(111)은 목재 파쇄기(10, 20)의 내부 폭에 대응하는 폭을 갖고 하우징(11, 21)의 내부에서 일측은 커터 어셈블리(100)의 하부에 위치하고, 타측은 하우징(11, 21)의 벽면에 근접하게 구비되어 경사를 갖도록 한다. 커터 어셈블리(100)의 하부에 위치하는 간격조절판(111)의 일측은 하우징(11, 21)에 힌지연결되고, 타측은 하부에 수직으로 구비된 랙기어(112)와 연결되도록 한다.
목재 파쇄기(10, 20)의 하우징을 관통하여 내측에는 피니언(113)과 외측에는 조절 핸들(114)을 구비하여 상기 피니언(113)과 조절 핸들(114)을 동일한 축으로 연결하고, 피니언(113)과 랙기어(112)가 치합되도록 한다.
따라서, 외부에서 조절 핸들(114)을 돌려 피니언(113)을 회전시키면, 랙기어(112)는 상승 또는 하강하고, 랙기어(112)와 연결된 간격조절판(111)의 타측이 상승 또는 하강하여 경사가 조절된다. 간격조절판(111)의 경사가 조절되면, 커터 어셈블리(100)와 간격조절판(111)의 간격이 조절되고, 이를 이용하여, 파쇄되어 배출되는 목재 입자의 크기를 조절한다. 간격조절판(111)의 경사가 급해져서 간격조절판(111)과 커터 어셈블리(100)의 간격이 줄어들면, 이 간격을 통하여 배출될 수 있는 파쇄 목재의 크기도 작아지므로, 간격조절판(111)을 커터 어셈블리(100)와 가까워지도록 조절 핸들(114)을 회전시키면 목재 파쇄기(10, 20)에서 배출되는 파쇄된 목재의 크기가 작아진다. 반대로 간격조절판(111)의 경사를 완만하게 조절하면, 커터 어셈블리(100)와 간격조절판(111)의 간격이 커져서 배출될 수 있는 목재의 크기가 커지게 된다.
본 발명에 따른 목재 분쇄 장치에는 다수의 목재 파쇄기가 구비되고, 각 공정에서 요구되는 목재 입자의 크기가 다르기 때문에 커터 어셈블리(100)와 간격조절판(111)의 간격을 조절하여 제1 목재 파쇄기(10), 제2 목재 파쇄기(20)에서 파쇄되어 배출되는 목재 입자의 크기를 조절하게 된다.
제1 목재 파쇄기(10)와 제2 목재 파쇄기(20)에서 파쇄된 목재를 이송시키는 데에는 이송수단의 한 가지인 벨트 컨베이어(60)를 사용하여 파쇄가 끝난 페목을 다음 목재 파쇄기 또는 목재 분쇄기로 이송시킨다. 목재 파쇄기(10, 20)의 배출구(13, 23) 아래에 벨트 컨베이어(60)의 일측 단부가 오도록 하고, 다음 목재 파쇄기(20) 또는 목재 분쇄기(30)의 투입구(22, 32)의 상부에 타측 단부가 오도록 하여, 선행 목재 파쇄기(10, 20)에서 파쇄되어 배출된 목재를 후행 목재 파쇄기(20) 또는 목재 분쇄기(30)로 유입되도록 한다.
본 발명에서와 같이 목재 분쇄 장치가 제1 목재 파쇄기(10)와 제2 목재 파쇄기(20) 및 목재 분쇄기(30)로 이루어진 경우에는, 제1 목재 파쇄기(10), 제2 목재 파쇄기(20)의 배출구 아래에 벨트 컨베이어(60)의 일측 단부가 오도록 하고, 제2 목재 파쇄기(20)와 목재 분쇄기(30)의 투입구(22, 32) 상부에 타측 단부가 오도록 하여, 제1 목재 파쇄기(10)와 제2 목재 파쇄기(20)에서 파쇄된 목재를 제2 목재 파쇄기(20)와 목재 분쇄기(30)로 유입되도록 한다.
따라서, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 목재 파쇄기(10), 제2 목재 파쇄기(20) 및 목재 분쇄기(30)를 이용하는 경우에는 각각 커터 어셈블리(100)가 구비된 제1 목재 파쇄기(10), 제2 목재 파쇄기(20) 및 목재 분쇄기(30)들을 적정한 간격으로 배치하고, 제1 목재 파쇄기(10)와 제2 목재 파쇄기(20)의 사이와, 제2 목재 파쇄기(20)와 목재 분쇄기(30) 사이를 연결하도록 벨트(61), 구동롤러(62) 및 지지롤러(63)로 이루어지는 이송수단의 한 가지인 컨베이어(60)를 구비하여, 파쇄된 목재들이 이송되도록 한다.
본 발명의 실시예와 도면에서는 제1 목재 파쇄기(10), 제2 목재 파쇄기(20) 및 목재 분쇄기(30)를 이용하여 목재를 3단계의 파쇄과정을 거쳐서 톱밥을 가공하는 것에 대하여 설명하고 있으나, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 투입되는 목재의 크기, 상태에 따라 도 1에 도시된 목재 파쇄기의 수보다 많은 수의 목재 파쇄기 또는 분쇄기를 구비하여 본 발명의 목재 분쇄 장치가 구현될 수도 있고, 경우에 따라서는 이 보다 적은 수의 목재 파쇄기와 분쇄기로 목재 분쇄 장치가 이루어질 수도 있다.
또한, 목재 분쇄기(30)에서와 같이 다수의 커터 어셈블리(100)를 구비하여 목재를 분쇄할 수도 있다.
한편, 토목현장, 건축현장에서 수거되는 목재에 다량의 금속조각이 포함되어 있으므로, 이를 제거하기 위한 금속 선별기(50)가 더 구비된다. 금속 선별기(50)는 제1 목재 파쇄기(10)와 제2 목재 파쇄기(20)의 사이 또는 제2 목재 파쇄기(20)와 목재 분쇄기(30)의 사이에 구비되어 파쇄된 목재에 섞여 이동하는 금속조각을 제거한다.
이때, 금속 선별기(50)는 목재 분쇄기(30) 직전에 구비되어, 어느 정도 목재가 파쇄된 상태에서 목재에 포함된 금속이 선별되도록 하는 것이 바람직하다.
금속 선별기(50)는 벨트(52)와 마그네트(magnet, 54)로 이루어진다. 상기 제2 목재 파쇄기(20) 또는 목재 분쇄기(30)로 파쇄중인 목재를 이송시키는 벨트 컨베이어(60)의 상부에 벨트 컨베이어(60)와 적정한 간격을 두고 순환하는 형태로 벨트(52)를 프레임(미도시)에 구비하고, 구동롤러(52)에 의해 순환하는 상기 벨트(52)의 내부에 마그네트(54)를 구비한다. 여기서, 벨트(52)에는 수거된 금속조각이 마그네트(54)에 의해서 벨트(52)와 함께 이동하지 못하고 마그네트(54)의 하부에서 벨트(52)의 표면에서 미끄러져 벨트(52)와 함께 이동하지 못하는 것을 방지하기 위해서 벨트(52)에는 일정한 간격으로 턱(53)이 형성되도록 하여, 마그네트(54)의 인력으로 컨베이어(60)로부터 수거된 금속조각이 금속 선별기(50)의 벨트(52)상에서 원활히 이송되도록 한다.
금속조각이 제거되고, 목재 분쇄기(30)를 거쳐 톱밥의 형태로 잘게 파쇄된 목재는 저장 탱크(40)로 이송된다.
저장 탱크(40)는 하우징(41)의 상부로 최종적으로 파쇄된 목재가 유입되도록 하고, 하부는 파쇄된 톱밥의 배출이 용이하도록 경사부(42)가 형성되고 하단에는 톱밥의 배출을 제어할 수 있는 개폐수단(43)이 구비된다.
단, 저장 탱크(40)는 톱밥의 형태로 파쇄되어 저장중인 페목이 외부의 힘을 받지 않고도 하부로 낙하하여, 트럭 등의 운반수단에에 적재할 수 있도록 고소(高所)에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 목재 분쇄기(30)와 저장 탱크(40)는 목재를 잘게 파쇄시킨 톱밥을 이송시키기 위한 수단으로 연결통로(72)와 블로워(71)를 이용한다. 목재 분쇄기(30)의 배출구(33)와 저장 탱크(40)의 상부를 파이프, 덕트와 같은 연결통로(72)로 연결하고, 상기 연결통로(72)의 일측에 블로워(71)를 구비함으로써, 블로워(71)가 회전하면 목재 분쇄기(30)에서 저장 탱크(40)을 향하도록 연결통로(72)내에서 송풍이 시작되고, 이를 이용하여 목재 분쇄기(30)에서 최종적으로 톱밥의 형태로 분쇄된 목재를 저장 탱크(40)로 강제 이송시키게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 목재 분쇄 장치의 작용은 다음과 같다.
토목 현장, 건축 현장 또는 벌목 현장 등에서 작업중 발생한 목재는 우선 일정한 장소로 수거되어 야적된다. 현장에서 수거된 목재에는 다량의 흙이 섞여 있어서, 이를 바로 파쇄하기에는 부적절하다. 먼저, 굴삭기, 크레인 등을 이용하여 폐목, 뿌리목 등의 목재에 묻어 있는 흙을 털어내고, 길이가 긴 목재는 적절한 길이로 절단한다.
표면의 흙이 제거된 목재는 굴삭기, 크레인 등을 이용하여 커터 어셈블리(100)가 회전하고 있는 제1 목재 파쇄기(10)의 투입구(12)로 투입된다. 제1 목재 파쇄기(10)로 투입된 목재는 회전하는 커터 어셈블리(100), 특히 커터 어셈블리(100)의 커터팁(103)에 의해서 파쇄되어, 하부의 배출구(13)로 배출된다. 제1 목재 파쇄기(10)에서 파쇄된 목재는 직경이 대략 15cm 이하가 되도록 한다.
제1 목재 파쇄기(10)의 하부로 배출된 목재는 제1 목재 파쇄기(10)의 배출구(13)와 하부와 제2 목재 파쇄기(20)의 투입구(22)의 상부를 순환하는 벨트 컨베이어(60)에 의해서 제2 목재 파쇄기(20)의 투입구(22)로 공급된다. 제1 목재 파쇄기(10)와 마찬가지로 커터 어셈블리(100)가 회전하고 있는 제2 목재 파쇄기(20)로 투입된 목재는 커터 어셈블리(100)에 의해서 더욱더 작게 파쇄된다. 대략 제2 목재 파쇄기(20)에서 배출되는 목재의 직경은 6cm 이하가 되도록 한다.
제2 목재 파쇄기(20)에서 파쇄된 목재는 제1 목재 파쇄기(10)에서와 마찬가지로 배출구(23)의 하단과 목재 분쇄기(30)의 투입구(32)를 순환하는 컨베이어(60)에 의해서 목재 분쇄기(30)로 투입된다.
이때, 제2 목재 파쇄기(20)에서 배출된 목재는 컨베이어(60)에 의해서 목재 분쇄기(30)로 이송되는 과정중에 목재 분쇄기(30)로 투입되기 전에 금속 선별기(50)를 통과하도록 한다. 제2 목재 파쇄기(20)에서 목재 분쇄기(30)로 목재를 이송시키는 컨베이어(60)와 약간의 간격을 두고 컨베이어(60)의 상부에 금속 선별기(50)가 구비되어 있어서, 컨베이어(60) 상에 이송되는 목재에 포함된 금속조각들이 선별된다.
금속 선별기(50)는 마그네트(54)와 구동롤러(51)에 의해서 상기 마그네트(54) 주변을 순환하는 벨트(52)로 이루어져 있으므로, 금속 선별기(50)의 하부로 금속재질의 물체들이 통과하면, 마그네트(54)에 의해서 컨베이어(60)의 벨트(61)를 따라 이송되던 금속조각이 마그네트(54)이 이동된다.
그러나, 마그네트(54)의 외측으로는 벨트(52)가 순환하는 형태로 회전하고 있기 때문에 금속조각은 마그네트(54)와 직접 접촉하지 못하고, 벨트(52)와 접촉한 상태에서 회전하여 일측으로 수거된다. 또한, 마그네트(54)의 강한 인력(引力)으로 인하여 벨트(52)로 수집된 금속조각이 이송하지 못하고 벨트(52)에서 슬립되는 현상이 발생할 수 있으나, 벨트(52)에 일정한 간격으로 턱(53)이 형성되어 있으므로, 마그네트(54)에 의해서 금속조각이 수거되지 않는 문제점을 발생하지 않는다.
기본적인 구성이 같은 제1 목재 파쇄기(10)와 제2 목재 파쇄기(20)는 각 목재 파쇄기(10, 20)에 구비된 간격조절수단(110)을 이용하여 배출되는 파쇄되는 목재의 크기를 조절하게 된다. 조절 핸들(114)로 피니언(113)을 회전시키면 랙 기어(112)가 상승 또는 하강하고, 이에 따라서 간격조절판(111)의 경사각은 급해지거나 완만해진다. 간격조절판(111)의 경사각이 급해지면, 커터 어셈블리(100)와 간격조절판(111) 사이의 간격이 좁아지게 되어 파쇄후 배출되는 목재 입자의 크기가 작아지고, 반대로 간격조절판(111)의 경사각이 완만해지면, 커터 어셈블리(100)와 간격조절판(111) 사이의 간격이 넓어지게 되어 배출되는 목재 입자의 크기가 커진다.
최종 파쇄과정을 통과한 목재는 블로워(71)에 의해서 흡입이 가능할 정도인 직경 1cm 미만이 되도록 한다.
다수의 목재 파쇄기(10, 20)와 목재 분쇄기(30)가 구비되는 본 발명의 목재 분쇄 장치는 현장에 적용될 때, 필요에 따라, 구비되는 목재 파쇄기(10, 20) 또는 목재 분쇄기(30)의 수와 각 목재 파쇄기(10, 20)와 목재 분쇄기(30)에서 배출되는 목재의 크기를 결정하고, 배출되는 목재의 크기에 따라 각 목재 파쇄기(10, 20) 별로 구비된 간격조절수단(110)을 이용하여 조절한다.
또한, 배출되는 목재 입자의 크기가 작아질수록, 목재 파쇄기(10, 20) 또는 목재 분쇄기(30)내에서 회전하는 커터 어셈블리(100)의 속도는 높이고, 커터 어셈블리(100)의 중량은 낮추도록 한다. 예를 들어, 본 발명에서와 같이 목재를 3단계에 걸쳐 목재를 파쇄하는 경우에는 제1 목재 파쇄기(10)에서는 커터 어셈블리(100)의 회전속도를 800rpm 으로 회전시키고, 제2 목재 파쇄기(20)에서는 1000rpm, 목재 분쇄기(30)에서는 1400rpm으로 회전시키는 방식과 같이 배출되는 목재의 입자가 작을수록 회전수를 높여서 목재를 파쇄하도록 한다.
본 발명에 따른 목재 분쇄 장치는 커터의 마모시 커터 어셈블리 전체를 교환하는 것이 아니고, 커터팁만을 교환함으로써 커터의 교환에 다른 유지, 보수가 간단하고 이에 소요되는 비용이 절감된다.
그리고, 목재를 커터팁 뿐만 아니라, 보조팁 및 커터 지지부에 의해서도 목재를 타격하여 절단이 원활하도록 하고, 커터팁에 의해 찍는 작용으로 파쇄하며, 칸막이가 압착 회전에 의해 분쇄하여 수 차례 연속 파쇄 및 분쇄 과정을 거쳐 목재의 분쇄 크기를 최소화 하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 목재 분쇄 장치는 톱을 사용하지 않으면서 목재를 톱밥 정도의 크기로 분쇄할 수 있다.
아울러, 본 발명은 커터 어셈블리에 커터팁이 일직선으로 배치되지 않고, 축방향과 어긋나도록 배치되어 있어서, 목재의 분쇄에 따른 동력이 분쇄되어 큰 동력을 사용하지 않고도 목재를 분쇄할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 목재 분쇄 장치는 간격 조절 수단의 조절에 의해서 간단한 조작으로 목재를 임의의 크기로 분쇄할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 목재 분쇄 장치의 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 목재 분쇄 장치에서 목재 파쇄기의 내부를 나타낸 일부 절개 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 목재 분쇄 장치의 금속 선별기의 사시도.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *
10 : 제1 목재 파쇄기 20 : 제2 목재 파쇄기
30 : 목재 분쇄기 11, 21, 31 : 하우징
12, 22, 32 : 투입구 13, 23, 33 : 배출구
14, 24, 34 : 구동모터 15, 25, 35 : 풀리
16, 26, 36 : 벨트 40 : 저장 탱크
41 : 하우징 42 : 경사부
43 : 개폐수단 50 : 금속 선별기
51 : 구동롤러 52 : 벨트
53 : 턱 54 : 마그네트
60 : 벨트 컨베이어 61 : 벨트
62 : 구동롤러 63 : 지지롤러
71 : 블로워 72 : 이송 파이프
100 : 커터 어셈블리 101 : 회전드럼
102 : 커터팁 고정구 103 : 커터팁
104 : 체결핀 105 : 보조 팁
106 : 커터팁 지지부 107 : 칸막이
110 : 간격조절수단 111 : 간격 조절판
112 : 랙기어 113 : 피니언
114 : 조절 핸들

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 커터 어셈블리에 의해 목재를 분쇄하기 위한 목재 분쇄장치에 있어서,
    상기 커터 어셈블리는,
    하우징에 회전가능하게 설치된 회전드럼;
    상기 회전드럼의 외주면에 접선방향으로 돌출되도록 설치된 다수의 커터팁 고정구;
    상기 커터팁 고정구에 각각 착탈 가능하게 설치되어 목재를 파쇄하는 다수의 커터팁;이 포함되는 것을 특징으로 하는 목재 분쇄 장치.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 커터팁 고정구의 후면으로 소정의 높이로 돌출되어 회전시 목재를 타격하는 보조 팁이 구비되는 것을 특징으로 하는 목재 분쇄 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    회전드럼의 표면에 상기 커터팁의 하방에 회전드럼의 외주 방향으로 돌출되어 파쇄된 목재가 커터 어셈블리내에 잔존하는 것을 방지하도록 하는 커터팁 지지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 목재 분쇄 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 커터팁 고정구의 측면으로는 인접한 커터팁 고정구와 연결되도록 회전드럼의 표면에 회전드럼의 축방향으로 돌출되는 칸막이가 형성되는 것을 특징으로 하는 목재 분쇄 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 하우징에 힌지 연결되고, 일측이 커터 어셈블리의 하부에 위치하며 타측은 하우징의 벽면에 인접하여 경사면을 형성하는 간격조절판과, 상기 간격조절판에 연결된 랙 및 상기 랙에 치합되는 피니언으로 구성되는 간격 조절 수단이 구비되어,
    상기 간격 조절 수단의 작동에 의해서 상기 커터 어셈블리와 상기 간격 조절판의 간격이 조절되어 목재의 분쇄크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 목재 분쇄 장치.
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