KR100607068B1 - 폐 복합패널 금속판 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐 복합패널의 금속판 분리장치에 관한 것으로,

본 발명에 따른 폐 복합패널 금속판 분리장치는, 상부에 폐 복합패널이 안치되어 안내되는 안내 로울러와; 외주에 다수의 홈이 축방향으로 길게 형성되어 상기 축방향의 홈과 홈 사이에 축방향으로 이가 형성되어 있으며, 상기 축방향 이의 끝단부를 잇는 외주면의 마주보는 면 사이의 간격이 그 사이를 통과하는 상기 폐복합 패널의 두께보다 좁은 간격을 갖도록 상하 한 쌍이 설치되되, 어느 일측의 축방향 이가 타측의 축방향 홈에 대응되도록 설치되어, 통과하는 폐 복합패널을 상기 대응되는 축방향 이와 축방향 홈 사이의 틈 내부에서 변형시키는 변형분리 로울러와; 상하 한 쌍이 설치되되, 마주보는 외주면 사이의 간격이, 상기 변형분리 로울러를 통과한 폐 복합패널의 상하 변형면 사이의 두께보다 좁은 간격을 갖도록 설치되어, 폐 복합패널의 상하 변형면이 재차 압착 변형되며 통과하는 압착변형 로울러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 바,

본 발명에 따르면, 변형분리 로울러의 이와 홈사이의 공간이 굽힘 변형 다이로 작용하여, 이를 통과하는 폐 복합패널에 굽힘 변형을 가함으로서 금속판과 합성수지층 사이의 전단력에 의해 접착면을 분리시키게 되며, 변형분리 로울러를 통과하면서 변형된 폐 복합패널의 변형부가 압착변형 로울러를 통과하며 양면이 재차 압착 변형되어 펴지면서 접합면에 슬립에 의한 전단력이 가해지게 되어 금속판이 합성수지층으로부터 보다 확실하게 분리되어 있는 상태로 배출되므로, 간단한 구조 를 갖으면서도, 금속판을 합성수지로부터 손쉽게 분리할 수 있게 된다.

폐 복합패널, 알루미늄, 재생, 압착, 변형, 연신율

Description

폐 복합패널 금속판 분리장치{Matal Plate Seperating Apparatus from Waste Composite Panel}

도 1은 종래의 폐 복합패널 금속판 분리장치의 일례를 나타내는 요부 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 폐 복합패널 금속판 분리장치의 바람직한 실시예를 나타내는 요부 구성도.

도 3a 및 도 3b는 변형분리 로울러의 축직각 방향 확대 단면도.

도 4a 및 도 4b는 변형분리 로울러의 축 방향 확대 단면도.

도 5는 압착변형 로울러의 외관을 나타내는 정면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 변형분리 로울러 30 : 압착변형 로울러

40 : 인출로울러 50 : 가열 수단

60 : 안내판 70 : 냉각 수단

본 발명은 폐 복합패널 금속판 분리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알루미늄 등의 금속판의 사이 또는 일측면에 합성수지 또는 무기질 소재를 고온 접합시켜서 형성된 복합패널을 폐기 처분하는 경우, 금속판을 합성수지로부터 손쉽게 분리하여 재활용할 수 있도록 하기 위한 폐 복합패널의 금속판 분리장치에 관한 것이다.

복합패널은 금속판과 합성수지의 복합 재료로 형성된 패널을 말하는 것으로, 일반적으로, 내식성이 우수한 알루미늄 박판 사이에 고분자 무독성의 폴리에틸렌 수지(PE)나 폴리프로필렌 수지(PP) 또는 무기질 소재를 고온 접합시킨 샌드위치 구조로 형성되며, 경량성, 견고성, 평활성 및 단열성, 차음성 등이 우수하고 외관이 미려하기 때문에 건축재나 안내판 등의 재료로 널리 이용되고 있다.

상기한 바와 같이, 복합패널은 여러 가지 유용한 특성을 구비하고 있음으로 인해 일상생활에 널리 활용되고 있으나, 사용 후 폐기처리 하는 데 여러 가지 문제점을 안고 있다.

즉, 복합패널은 금속판과 합성수지가 적층되어 견고히 접합되어 있기 때문에, 소각 처리하는 경우 합성수지로부터 유해 가스가 많이 발생하며, 매립을 하더라도 부패가 되지 않는 등 환경오염의 원인이 될 뿐만 아니라, 알루미늄판 등과 같은 고가의 자원이 그대로 폐기된다는 문제점이 있었다.

따라서, 최근 들어 폐 복합패널을 재활용하기 위한 여러 가지 방안이 강구되고 있는 데, 폐 복합패널을 작은 크기로 분쇄한 후, 소각로에 의해 합성수지 성분을 연소시켜 금속판으로부터 제거하는 방식과, 폐 복합패널을 일정폭으로 절단한 후 금속층을 합성수지층으로부터 박리시켜 분리하는 방식으로 크게 구분될 수 있다.

그러나, 소각 방식은 자원을 재활용한다는 장점은 있으나, 합성수지 소각에 따른 환경오염의 문제점을 그대로 안고 있을 뿐 만 아니라, 공정이 복잡하고 처리 비용이 많이 들며, 소각로 등 고가의 장비를 필요로 하기 때문에, 일반적으로 후자 즉, 금속층을 합성수지층으로부터 박리시켜 분리하는 방식이 널리 사용되고 있다.

도 1은 폐 복합패널로부터 금속판을 분리하는 장치의 일예를 나타내는 도면으로, 전방 압송 로울러(111a, 111b, 121a, 121b) 및 후방 압송 로울러(112a, 112b, 122a, 122b)로 이루어지는 압송 로울러(110, 120) 각각의 전방에 칼날 형태의 스크랩퍼(113, 123)가 각각 설치되어 있어서, 압송 로울러(110, 120)에 의해 이송되면서 접착력이 저하된 상태의 폐 복합패널이 스크랩퍼(113, 123)를 통과하게 되며, 폐 복합패널의 금속판(131)과 합성수지층(132) 사이의 접합면에 스크랩퍼(113, 123)의 예리한 첨단부가 삽입된 상태로 압송 로울러(110, 120)의 이송력에 의해 폐 복합패널이 전진함으로서, 금속판의 접합면이 스크랩퍼에 의해 지속적으로 긁히면서 금속판과 합성수지층이 분리된다.

그러나, 전술한 바와 같은 종래의 폐복합 패널 금속판 분리장치는, 압송 로울러의 이송력에 의해 폐 복합패널을 스크랩퍼의 날카로운 선단부에 대해 밀어 붙 힘으로서 금속판과 합성수지층이 분리되는 바, 폐 복합패널이 압송 로울러를 통과하는 중에 압송 로울러에 의해 압착되어 금속판과 합성수지층 사이의 접합력이 어느 정도 약해진 상태로 스크랩퍼의 선단부를 통과한다고는 하나, 스크랩퍼의 선단부가 합성 수지층에 쐐기처럼 박히는 경우가 빈번히 발생했으며, 압송 로울러의 표면에 미끄럼 방지용 돌기가 형성되어 있어도, 폐 복합패널과 스크랩퍼 간에 작용하는 전단 저항에 의해 폐 복합패널을 더 이상 전진시키지 못하고 헛돎으로서, 분리 작업이 중단되는 경우가 빈번히 발생한다는 문제점이 있었으며, 장치의 구성이 복잡할 뿐만 아니라 압송 로울러 구동모터나 스크랩퍼에 과도한 부하가 가해져 고장이 자주 발생하는 등 장치비 및 유지 보수비가 많이 소요된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 폐복합 패널 금속판 분리장치의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 간단한 구조를 갖으면서도, 금속판을 합성수지로부터 손쉽게 분리할 수 있는 폐 복합패널 금속판 분리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은, 폐 복합패널의 굽힘 변형시 금속판과 합성수지층의 연신율에 차이가 있으며, 연신율의 차이에 따라 금속판과 합성수지층의 접합면에 전단 방향의 슬립이 발생함으로서 금속판과 합성수지층이 분리될 수 있다는 점에 착안하여 이루어진 것으로,

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폐 복합패널 금속판 분리장치는, 상부에 폐 복합패널이 안치되어 안내되는 안내 로울러와; 외주에 다수의 홈이 축방향으로 길게 형성되어 상기 축방향의 홈과 홈 사이에 축방향으로 이가 형성되어 있으며, 상기 축방향 이의 끝단부를 잇는 외주면의 마주보는 면 사이의 간격이 그 사이를 통과하는 상기 폐복합 패널의 두께보다 좁은 간격을 갖도록 상하 한 쌍이 설치되되, 어느 일측의 축방향 이가 타측의 축방향 홈에 대응되도록 설치되어, 통과하는 폐 복합패널을 상기 대응되는 축방향 이와 축방향 홈 사이의 틈 내부에서 변형시키는 변형분리 로울러를 구비하는 폐 복합패널 금속판 분리장치에 있어서,
상하 한 쌍이 설치되되, 마주보는 외주면 사이의 간격이, 상기 변형분리 로울러를 통과한 폐 복합패널의 상하 변형면 사이의 두께보다 좁은 간격을 갖도록 설치되어, 상기 변형분리 로울러를 통과한 폐 복합패널의 상하 변형면이 재차 압착 변형되며 통과하는 압착변형 로울러;를 구비하며, 상기 압착변형 로울러는, 축방향으로 중앙부는 평탄하고 양측은 중앙부에 비해 직경이 작아지도록 형성되어, 상기 변형분리 로울러를 통과한 폐 복합패널이 통과하면서, 중앙부는 압착되고 양측은 금속판이 합성수지층으로부터 되도록 하는 것을 특징으로 하는 바,

본 발명에 따르면, 변형분리 로울러의 이와 홈사이의 공간이 굽힘 변형 다이로 작용하여, 이를 통과하는 폐 복합패널에 굽힘 변형을 가함으로서 금속판과 합성수지층 사이의 전단력에 의해 접착면을 분리시키게 되며, 변형분리 로울러를 통과하면서 변형된 폐 복합패널의 변형부가 압착변형 로울러를 통과하며 양면이 재차 압착 변형되어 펴지면서 접합면에 슬립에 의한 전단력이 가해지게 되어 금속판이 합성수지층으로부터 보다 확실하게 분리되어 있는 상태로 배출되며, 이와 같이 압착변형 로울러를 통과하며 접합면이 분리되어 있는 상태로 배출된 폐 복합패널은 수작업이나 분리날 등에 의해 금속판을 합성 수지층으로부터 손쉽게 떼어낼 수 있게 된다.

압착변형 로울러의 폭을 폐 복합패널의 폭 보다 좁게 형성하여 폐 복합패널의 폭방향 중앙부는 압착되고 양단부는 압착되지 않도록 시험한 결과, 폐 복합패널 의 중앙부가 압착 변형되면서 금속판의 양단부가 합성수지층으로부터 벌어지며 박리됨으로서 이어지는 금속판 분리 작업을 보다 수월하게 수행할 수 있음을 확인할 수 있었으며, 압착 변형 로울러를 중앙부는 평탄하고 양측은 중앙부에 비해 직경이 작아지도록 형성하는 경우 금속판 양측의 벌어짐을 일정 범위 내로 규제할 수 있어서 다음 작업으로의 이행을 원활하게 수행할 수 있음을 확인할 수 있었다.

또한, 변형분리 로울러의 외주에, 다수의 홈과 이를 원주 방향으로 더 형성하여, 상하 한 쌍의 변형분리 로울러중 어느 일측의 원주방향 이가 타측의 원주방향 홈에 대응되도록 배치하는 경우, 폐 복합패널의 변형의 진행방향 뿐 만 아니라 폭 방향으로 동시에 발생하여 금속판과 합성 수지층의 변형율 차이에 따른 전단 분리 효과가 보다 향상됨을 확인할 수 있었다.

한편, 축방향 이의 양측벽 중, 회전 방향 전방에 해당하는 측벽은 상기 변형분리 로울러의 원주 방향에 대해 법선 방향으로 형성하고, 회전 방향 후방에 해당하는 측벽은 회전 방향 후방측으로 경사지게 형성하는 것이 바람직한 바, 이와 같은 구성에 의하면, 폐 복합패널의 변형 효율이 우수함과 동시에 폐 복합패널의 전방 이송이 보다 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.

또한, 압착변형 로울러의 전방에는 상하 한 쌍의 인출 로울러를 더 설치하여, 압착변형 로울러 사이를 통과한 폐 복합패널의 표면 즉, 금속판을 가열하여 열변형을 주게 되면 분리 효율를 더욱 향상시킬 수 있게 되며, 수작업에 의해 금속판을 떼어내는 작업을 수행하는 경우의 작업 안정성을 위해, 가열된 폐 복합패널을 냉각시키기 위한 냉각수단을 설치하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 폐 복합패널 금속판 분리장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐 복합패널 금속판 분리장치의 주요부 구성을 나타내는 도면으로, 폐 복합패널(1)이 안치되어 안내되는 안내 로울러(10)와, 다수의 홈과 이가 형성되어 있어서, 통과하는 폐 복합패널(1)을 이와 홈 사이의 공간에서 변형시키는 변형분리 로울러(20)와, 변형분리 로울러를 통과하며 형성된 상하 변형면을 재차 압착하여 대략 평평하게 변형시키는 압착변형 로울러(30) 및 압착변형 로울러를 통과한 폐 복합패널의 선단을 잡아 인출시키는 인출 로울러(40)가 각각 상하 한 쌍씩 프레임(2)상에 순차적으로 설치되고, 압착변형 로울러(30)와 인출 로울러(40) 사이에는 금속판을 가열하여 열변형을 주는 가열수단(50)이 설치되어 있으며, 간격 조정 로울러에 통상적으로 적용되는 바와 같이, 각 로울러 쌍의 상부 또는 하부 로울러중 어느 일측 로울러가 설치되는 베어링 블록은 스크류에 의해 상하 이동 가능하게 설치되어 작업 대상 폐 복합패널의 두께에 따라 상하 로울러 사이의 간격을 조절하게 된다.

변형분리 로울러(20)는, 외주의 축방향 및 원주 방향으로, 다수의 홈(21, 22)이 형성되어, 각 홈과 홈 사이에, 축방향으로 연장되는 이, 다시 말해, 축방향 이(21a) 및 원주방향으로 연장되는 이, 다시 말해, 원주방향 이(22a)가 형성되어 있으며, 도 3b 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 각각의 이(21a, 22a)의 끝단부를 잇는 외주면의 마주보는 면 사이의 간격(d1, d2)이 그 사이를 통과하는 폐복합 패널의 두께(t)보다 좁은 간격을 갖도록 상하 한 쌍이 설치되며, 상하 한 쌍의 변형분리 로울러 중 어느 일측의 이(21a, 22a)가 타측의 홈(21, 22)에 대응되도록 설치되어 있어서, 변형분리 로울러(20)를 통과하는 폐 복합패널은 대응되는 축방향 이(21a)와 축방향 홈(21) 사이의 공간 및 원주방향 이(22a)와 원주방향 홈(22) 사이의 공간의 내부에서 변형되어 전체적으로 격자 형상의 요철이 생기게 되며, 변형시 금속판(1a, 1b) 및 합성수지 층(1c)의 연신율의 차이에 의해 금속판과 합성수지층 사이의 접합면에 전단력이 작용하여 금속판과 합성수지층이 분리된다.

원주방향 이(22a)는 대략 사다리꼴 형상으로 형성되며, 축방향 이(21a)는, 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이, 그 양측벽 중, 회전 방향 전방에 해당하는 측벽(21b)은 변형분리 로울러의 원주 방향에 대해 법선 방향으로 형성되고, 회전 방향 후방에 해당하는 측벽(21c)은 회전 방향 후방측으로 경사지게 형성하는 것이 바람직한 바, 이와 같은 구성에 의하면, 폐 복합패널의 변형 효율이 우수함과 동시에 폐 복합패널의 전방 이송이 보다 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.

압착 변형 로울러(30)는, 폐 복합패널 상하의 변형면을 압착하여 대략 평평하게 다시 변형시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 상하 한 쌍의 마주보는 외주면 사이의 간격이, 변형분리 로울러를 통과한 폐 복합패널의 상하 변형면 사이의 두께보다 좁은 간격을 갖도록 설치되며, 변형분리 로울러(20)에 의해 변형된 폐 복합패널의 변형부가 압착변형 로울러(30)를 통과하며 양면이 재차 압착 변형되어 펴지면서, 접합면에 슬립에 의한 전단력이 다시금 가해지게 되어, 금속판이 합성수지층으로부터 보다 확실하게 분리되어 있는 상태가 된다.

압착변형 로울러(30)는, 폐 복합패널의 폭 방향 중앙부는 압착되고 양단부는 압착되지 않도록 하기 위해, 중앙부(31)는 평탄하고 양측부(32)은 중앙부에 비해 직경이 작아지도록 형성되어 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 폐 복합패널(1)의 중앙부가 압착 변형되면서 금속판(1a, 1b)의 양단부가 합성수지층(1c)으로부터 벌어지며 박리됨으로서 이어지는 금속판 분리 작업을 보다 수월하게 수행할 수 있게 되며, 압착변형 로울러(30)의 양측부(32)부에 의해 금속판 양측의 벌어짐을 일정 범위 내로 규제할 수 있어서 다음 공정 즉, 안내판(60) 및 인출 로울러(40)로의 진입이 원활하게 이루어지게 된다.

압착변형 로울러(30)의 표면에는 미세홈(33)을 형성하여 미끄러짐을 방지하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 변형분리 로울러(20)의 변형 공정 및 압착변형 로울러(30)의 재 변형 공정에 의해 접합층은 거의 분리되어 있는 상태가 되므로, 압착변형 로울러를 통과한 폐 복합패널은 수작업이나 분리날 등에 의해 금속판을 합성 수지층으로부터 손쉽게 떼어낼 수 있게 되나, 본 실시예의 경우, 금속판과 합성수지층을 보다 확살하게 분리시킴으로서 최종 분리작업을 보다 용이하게 수행할 수 있도록 하기 위해, 압착변형 로울러(30)를 통과한 폐 복합패널의 표면 즉, 금속판을 가열하여 열변형을 주기 위한 가열 수단(50)이 압착변형 로울러의 전방에 설치되어 있으며, 가열 수단에 의해 충분한 거리 동안 가열될 수 있도록 함과 동시에 길이가 짧은 폐 복합패널도 확실하게 배출될 수 있도록 하기 위해, 가열 수단 전방에 폐 복합패널의 선단을 잡아 인출시키는 인출 로울러(40)가 설치되어 있고, 인출 로울러 전방에는 가열된 폐 복합패널을 냉각시키기 위해 냉각수단(60)이 설치되어 있는 실시예를 나타내고 있는 바, 가열 수단(50)으로는 가스를 사용한 화염 분사 방식이 나 전기 히터 방식이 사용될 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 폐 복합패널 금속판 분리장치에 의하면, 변형분리 로울러의 이와 홈사이의 공간이 굽힘 변형 다이로 작용하여, 이를 통과하는 폐 복합패널에 굽힘 변형을 가함으로서 금속판과 합성수지층 사이의 전단력에 의해 접착면을 분리시키게 되며, 변형분리 로울러를 통과하면서 변형된 폐 복합패널의 변형부가 압착변형 로울러를 통과하며 양면이 재차 압착 변형되어 펴지면서 접합면에 슬립에 의한 전단력이 가해지게 되어 금속판이 합성수지층으로부터 보다 확실하게 분리되어 있는 상태로 배출되므로, 간단한 구조를 갖으면서도, 금속판을 합성수지로부터 손쉽게 분리할 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 상부에 폐 복합패널이 안치되어 안내되는 안내 로울러와;

   외주에 다수의 홈이 축방향으로 길게 형성되어 상기 축방향의 홈과 홈 사이에 축방향으로 이가 형성되어 있으며, 상기 축방향 이의 끝단부를 잇는 외주면의 마주보는 면 사이의 간격이 그 사이를 통과하는 상기 폐복합 패널의 두께보다 좁은 간격을 갖도록 상하 한 쌍이 설치되되, 어느 일측의 축방향 이가 타측의 축방향 홈에 대응되도록 설치되어, 통과하는 폐 복합패널을 상기 대응되는 축방향 이와 축방향 홈 사이의 틈 내부에서 변형시키는 변형분리 로울러를 구비하는 폐 복합패널 금속판 분리장치에 있어서,

   상하 한 쌍이 설치되되, 마주보는 외주면 사이의 간격이, 상기 변형분리 로울러를 통과한 폐 복합패널의 상하 변형면 사이의 두께보다 좁은 간격을 갖도록 설치되어, 상기 변형분리 로울러를 통과한 폐 복합패널의 상하 변형면이 재차 압착 변형되며 통과하는 압착변형 로울러;를 구비하며,

   상기 압착변형 로울러는, 축방향으로 중앙부는 평탄하고 양측은 중앙부에 비해 직경이 작아지도록 형성되어, 상기 변형분리 로울러를 통과한 폐 복합패널이 통과하면서, 중앙부는 압착되고 양측은 금속판이 합성수지층으로부터 되도록 하는 것을 특징으로 하는 폐 복합패널 금속판 분리장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 변형분리 로울러의 외주에, 다수의 홈이 원주 방향으로 더 형성되어 상기 원주방향 홈과 홈 사이에 원주방향으로 이가 형성되되, 상기 상하 한 쌍의 변형분리 로울러중 어느 일측의 원주방향 이가 타측의 원주방향 홈에 대응되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 폐 복합패널 금속판 분리장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 축방향 이의 양측벽 중, 회전 방향 전방에 해당하는 측벽은 상기 변형분리 로울러의 원주 방향에 대해 법선 방향으로 형성되고, 회전 방향 후방에 해당하는 측벽은 회전 방향 후방측으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 폐 복합패널 금속판 분리장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 압착변형 로울러의 전방에는 상하 한 쌍의 인출 로울러가 더 설치되며, 상기 압착변형 로울러와 배출 로울러 사이에는 상기 폐 복합패널의 표면을 가열하는 가열수단이 배치되는 것을 특징으로 하는 폐 복합패널 금속판 분리장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 압착변형 로울러의 전방에는, 상기 가열수단을 거친 후 상기 압착변형 로울러를 통과하여 배출되는 폐 복합패널을 냉각시키기 위한 냉각수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 폐 복합패널 금속판 분리장치.

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