KR100757472B1

KR100757472B1 - 분쇄기의 분쇄봉 및 이를 장착한 분쇄기

Info

Publication number: KR100757472B1
Application number: KR1020060112395A
Authority: KR
Inventors: 쯔토무 마쯔다
Original assignee: (주)에스에이치이씨; 쯔토무 마쯔다
Priority date: 2006-11-14
Filing date: 2006-11-14
Publication date: 2007-09-11

Abstract

개시된 본 발명은 분쇄기 내부에 장착되어 회전되면서 투입되는 원료를 분쇄하는 분쇄봉 및 이를 장착한 분쇄기에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 분쇄봉은 일단이 회전디스크에 결합되어 일체로 회전하는 금속심봉과 이 금속심봉이 삽입되는 장착홈이 형성된 골무 형태로서 회전디스크로부터 노출된 금속심봉의 표면을 에워싸며 피분쇄물과 접촉하여 피분쇄물을 분쇄하는 세라믹외봉을 접착제로 결합하여 구성된다.

분쇄기, 회전디스크, 분쇄봉, 세라믹

Description

분쇄기의 분쇄봉 및 이를 장착한 분쇄기 {CRUSHING PIN AND CRUSHING MILL EMPLOYING THE SAME}

본 발명의 실시예에 관한 상세한 설명은 첨부하는 도면들을 참조하여 이루어질 것이며, 도면에서 대응되는 부분을 지정하는 번호는 같다.

도 1은 종래의 분쇄기에 사용된 분쇄봉의 구성을 나타내는 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 분쇄봉의 제1실시예를 나타낸 분리사시도이고,

도 3은 도 2의 결합단면도이고,

도 4는 도 3에 예시된 본 발명에 따른 분쇄봉을 장착한 분쇄기의 단면도이고,

도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선으로 자른 단면도이고,

도 6은 도 4에서 Ⅱ부분을 확대한 단면도이고,

도 7은 본 발명에 따른 분쇄봉의 제2실시예를 나타낸 단면도이고,

도 8은 본 발명에 따른 분쇄봉의 제3실시예를 나타낸 단면도이고,

도 9는 본 발명에 따른 분쇄봉의 제4실시예를 나타낸 단면도이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

60 : 분쇄봉 70 : 금속심봉

72 : 진입부 74 : 디스크결합부

76 : 걸림턱 80 : 세라믹외봉

82 : 장착홈 90 : 패킹

100 : 접착제 110 : 와셔

120 : 너트 200 : 분쇄기

210,220 : 회전디스크 230,240 : 구동모터

250 : 케이싱 252 : 투입구

254 : 원료안내판 256 : 배출구

본 발명은 다양한 원료를 분쇄하는 분쇄기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분쇄기 내부에 장착되어 회전되면서 투입되는 원료를 분쇄하는 분쇄봉 및 이를 장착한 분쇄기에 관한 것이다.

일반적으로, 분쇄기는 다양한 재료, 예컨대 돌, 유리, 건축폐자재, 포장폐자재, 기타 폐기물 등을 분쇄하고 재활용하기 위해 사용된다. 이러한 분쇄기로는 다수의 분쇄봉들을 원주방향으로 배열한 단판 또는 복수 판의 로터 디스크(rotor disk)를 케이싱 내에 회전가능하게 장착하여, 로터 디스크를 회전시키면서 케이싱 내부로 피분쇄물을 투입하여 로터 디스크와 함께 회전하는 분쇄봉들에 충돌되게 하여 피분쇄물을 분쇄하게 된다.

이와 같은 분쇄기에서 무엇보다도 중요한 구성요소는 피분쇄물에 직접 접촉하여 충돌하면서 피분쇄물을 분쇄시키는 분쇄봉이다. 분쇄봉은 피분쇄물에 직접 접촉 충돌함으로써 마모나 손상이 많이 발생하여 수명이 단축될 수 있으므로 그 내구성이 무엇보다도 중요시된다.

도 1은 종래의 분쇄기에 사용된 분쇄봉의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 분쇄봉(10)은 그 길이방향을 따라 관통하는 중공(22)이 형성된 세라믹부재(20)와 이의 중공(22)에 삽입된 금속심봉(30)을 갖는다. 금속심봉(30)을 세라믹부재(20)에 삽입 시, 금속심봉(30)의 일측에 형성된 걸림턱(32)이 세라믹부재(20)의 중공(22b)의 입구 언저리에 걸리면서 더 이상의 진입이 저지된다. 이와 같이 세라믹부재(20)의 중공(22)으로 금속심봉(30)을 삽입한 상태에서, 세라믹부재(20)의 내부로 진입된 금속심봉(30)의 단부에 형성된 암나선부(34)에 그와 대응되는 세라믹부재(20)의 일측단부의 중공(22a)의 입구(24)를 통해 와셔(40)를 개재한 상태에서 볼트(42)를 진입시켜 체결하여 금속심봉(30)과 세라믹부재(20)를 결합시키게 된다. 이를 위해, 세라믹부재(20)의 중공(22a) 내의 와셔(40)가 위치하는 부분에는 금속심봉(30)이 위치하는 중공(22b)에서 직경이 넓어져 턱이 지면서 와셔(40)가 안착될 수 있는 안착턱(26)이 마련된다. 이 때문에 세라믹부재(20)의 중공(22)은 가공이 어렵고, 가공비를 상승시키는 요인이 된다. 나아가, 와셔(40)와 안착턱(26) 사이는 물론이고 걸림턱(32)과 그와 대면하고 있는 세라믹부 재(20)의 측면 사이에도 패킹(44,46)이 장착되기 때문에 구성부품들이 많이 소요되고, 그 만큼 제조단가 또한 상승하게 된다.

위와 같은 생산성 및 제품가격 면에서의 문제 뿐만 아니라, 볼트(42)가 위치하는 쪽의 세라믹부재(20)의 중공(22a)의 입구는 노출되어 그대로 단단한 피분쇄물에 접촉하게 되므로 마모나 손상이 쉽게 발생하여 분쇄봉의 내구성을 떨어뜨리는 취약점이 되었다. 즉, 노출된 중공(22a)의 입구에 연한 세라믹부재(20)의 모서리는 피분쇄물과 접촉할 경우 다른 부위에 비해 쉽게 마모되거나 손상되는 단점이 있었다. 이러한 문제를 해소하기 위해 세라믹부재의 노출된 중공(22a)의 단부측의 입구 부분에 세라믹으로 된 마개를 장착하여 보기도 하였으나, 이 또한 세라믹부재와 일체로 형성된 것이 아니기 때문에 그 결합부위에서 마모나 손상이 유발되는 결함이 발견되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 제 결점들을 해소하기 위한 것으로서, 세라믹부재에 일측만이 개방된 장착홈을 형성하여 금속심봉을 삽입하여 접합한 상태에서 장착홈의 개구부 측을 회전디스크 쪽으로 가게 하여 금속심봉을 회전디스크에 결합함으로써 피분쇄물과 접촉하여 충돌하는 세라믹부재의 표면에 홈이나 기타 구멍 등의 취약한 부분이 존재하지 않게 하여 내구성을 증진하는 한편 조립성을 향상할 수 있는 분쇄기의 분쇄봉을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 분쇄봉을 장착하여 내구성 및 동작안정성이 배 가된 분쇄기를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분쇄기의 분쇄봉은 분쇄기의 회전디스크에 장착되어 회전하면서 공급되는 피분쇄물을 분쇄하는 분쇄봉에 있어서, 길이방향으로 길게 연장된 금속심봉; 내부에 장착홈이 길이방향으로 길게 형성된 골무 형상의 중공 봉 구조이고, 그 장착홈 안으로 상기 금속심봉을 내삽하여 감싸면서 그 금속심봉의 일측 단부의 일부만이 외부로 노출되도록 상기 금속심봉과 결합되는 세라믹외봉; 및 상기 세라믹외봉의 장착홈을 이루는 내벽과 이 내벽과 대면하고 있는 상기 금속심봉의 표면 사이에 충전되어 상기 세라믹외봉과 상기 금속심봉을 접합시키는 접착제를 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분쇄봉을 장착한 분쇄기는 피분쇄물이 투입되는 투입구와 상기 피분쇄물이 배출되는 배출구가 마련되는 케이싱; 상기 케이싱 내에 하기 분쇄봉들을 수용하도록 하기 분쇄봉의 길이 이상 이격하여 평행하게 마주보며 위치하고, 동축선 상에서 독립적으로 회전하게 설치되는 제1,제2 회전디스크; 상기 제1,제2 회전디스크에 반경이 서로 다른 적어도 2개의 가상의 원주를 따라 장착되어, 회전하면서 공급되는 상기 피분쇄물을 분쇄하는 복수의 분쇄봉들; 및 상기 제1,제2 회전디스크 각각을 서로 반대방향으로 독립적으로 회전구동시키는 구동수단을 포함하고, 상기 분쇄봉은 일단이 상기 회전디스크에 결합되어 일체로 회전하는 금속심봉과, 일측이 개구되어 상기 금속심봉이 삽입되는 장착홈이 형성된 골무 형태로서 상기 회전디스크로부터 노출된 상기 금속심봉의 표면을 에워싸며 상기 피분쇄물과 접촉하여 상기 피분쇄물을 분쇄하는 세라믹외봉과, 상기 세라믹외봉의 장착홈을 이루는 내벽과 이 내벽과 대면하고 있는 상기 금속심봉의 표면 사이에 충전되어 상기 세라믹외봉과 상기 금속심봉을 접합시키는 접착제를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 분쇄봉의 제1실시예를 나타낸 분리사시도이고, 도 3은 도 2의 결합단면도이다.

본 발명의 분쇄봉(60)은 도시한 바와 같이 예컨대 중공형, 관형 또는 봉형의 기다란 금속심봉(70)과, 이 금속심봉(70)이 진입되는 장착홈(82)을 마련하고 내부로 진입된 금속심봉(70)을 골무 형태로 에워싸며 접합되는 세라믹외봉(80)을 구비하고 있다.

세라믹외봉(80)은 그 일단으로 개구되는 장착홈(82)으로 인해, 즉 장착홈(82)의 진입구를 제외한 나머지 모든 부분은 벽으로 둘러싸여져 있으므로 장착홈(82) 내부로 진입되는 금속심봉(70)의 진입되는 일측면을 제외한 모든 표면을 완전히 에워싸게 된다. 그리고, 이 금속심봉(70)의 진입되는 일측면은 본 발명의 분쇄봉(60)이 장착되는 회전디스크(미도시)에 밀착되므로 그 또한 외부와 거의 차폐되게 된다.

따라서, 세라믹외봉(80)은 외부로 노출되는 홈이나 구멍이 존재하지 않으므 로 피분쇄물과의 접촉 충돌에 따른 내마모성 및 내충격성이 향상된다. 본 발명에서는 세라믹외봉(80)에서 이러한 성질이 가장 취약한 부분인 모서리 부분(84)을 라운드(round) 가공처리하여 내마모성 및 내충격성을 한층 향상하고 있다.

세라믹외봉(80)은 고경도(高硬度), 고인성(高靭性)의 재료가 사용되며, 그러한 재료로서 질소규소소결체(窒素珪素燒結體)가 적합하다.

금속심봉(70)은 구체적으로 세라믹외봉(80)의 장착홈(82) 내로 진입되어 세라믹외봉(80)과 결합되는 진입부(72)와, 이 진입부(72)에서 연장되어 회전디스크에 결합되는 디스크결합부(74)를 구비한다. 진입부(72)와 디스크결합부(74)의 경계에는 걸림턱(76)이 마련되어 장착홈(82)내로 진입되는 진입부(72)와 회전디스크에 결합되는 디스크결합부(74)를 구분하게 한다. 이 걸림턱(76)과 그와 대면하는 세라믹외봉(80)의 접촉면에는 응력이 집중되는 현상이 발생하므로 그들 사이에 패킹(90)을 설치하여 두 부재의 접촉마찰에 의한 손상을 방지하고 장착홈(82) 내로 이물질이 유입되는 것을 차단한다. 이것은 장착홈(82)에 위치하는 접착제(100)를 보호하여 궁극적으로는 금속심봉(70)과 세라믹외봉(80)의 접착력이 열화되는 것을 방지한다.

금속심봉(70)과 세라믹외봉(80)의 결합은 접착제(100)에 의해 이루어진다. 구체적으로, 금속심봉(70)의 진입부(72) 표면과 세라믹외봉(80)의 장착홈(82)을 형성하는 내벽(86) 사이에 접착제(100)를 충전하여 접합된다. 바람직하게는, 금속심봉(70)의 진입부(72) 표면에 접착제(100)를 도포한 다음, 이 접착제(100)가 도포된 진입부(72)를 세라믹외봉(80)의 장착홈(82)에 삽입시켜 경화시킴으로써 접합이 이 루어진다. 접착제(100)로는 에폭시계나 아크릴계 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 금속심봉(70)의 진입부(72)는 도 2에 도시된 바와 같이 길이방향을 따라 전구간의 단면적이 동일한 원기둥형으로 형상화되어 있으며, 그 단부의 모서리(72')가 라운드(round) 처리되어 접합력을 향상시킬 수 있도록 되어 있다. 이에 맞추어, 금속심봉(70)의 진입부(72)가 삽입되는 장착홈(82) 또한 진입부(72)와 상응하는 형상 및 구조로 되어 있다. 다만, 진입부(72)의 표면과 장착홈(82)을 형성하는 세라믹외봉(80)의 내벽(86) 사이는 접착제(100)가 충전될 정도의 간격이 형성되도록 설계된다. 이 간격으로는 0.1~10mm 정도가 좋으며, 에폭시계나 아크릴계 접착제가 사용되는 경우에는 0.3~0.5mm가 바람직하다. 나아가, 접착강도를 높이기 위해 접착제(100)가 도포되는 금속심봉(70)의 진입부(72) 표면 및/또는 세라믹외봉(80)의 내벽(86)에 요철을 형성하는 것이 바람직하다. 이에 대해서는 뒤에서 좀 더 다루기로 한다.

금속심봉(70)의 진입부(72)는 위에 예시된 원기둥형태 뿐만 아니라, 사각단면, 육각단면, 팔각단면 등의 다각단면의 봉형태로 구성될 수 있고, 나아가 그 길이방향을 따라 단면적이 동일하지 않게, 예컨대 길이방향을 따라 테이퍼지게(tapered) 구성하는 것도 가능하다. 그 외에도, 금속심봉(70)의 진입부(72)의 길이방향을 따라 진입부(72)의 표면에 직선 돌기들을 적어도 하나 이상 형성하고, 그와 대응되는 세라믹외봉(80)의 내벽(86)에 이 직선 돌기들이 삽입되는 직선홈들을 형성하여 맞물리게 하여 결합강도를 증진시킬 수 있다.

금속심봉(70)의 디스크결합부(74)는 회전디스크에 끼워지는 안착봉부(74')와 그와 연장되어 체결용 나사부(74")가 일체로 형성되어 있다. 금속심봉(70)은 안착봉부(74')를 회전디스크의 결합공에 끼우고 나사부(74")에 와셔(110)를 끼운 상태에서 너트(120)를 체결하여 회전디스크와 결합하게 된다.

이상 설명한 구성을 갖는 본 발명의 분쇄봉은 분쇄기의 회전디스크에 원주방향을 따라 복수개가 장착배열되어 피분쇄물을 분쇄하게 되는 데, 이러한 분쇄봉이 장착된 분쇄기의 구조에 대해 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 도 3에 예시된 본 발명에 따른 분쇄봉을 장착한 분쇄기의 단면도이다. 도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선으로 자른 단면도이고, 도 6은 도 4에서 Ⅱ부분을 확대한 단면도로서 분쇄봉과 회전디스크의 결합구조를 상세하게 보여주는 것이다.

본 발명의 분쇄기(200)는 독립적으로 회전구동되는 한 쌍의 회전디스크들(210,220)을 구비하고 있다. 이 제1 및 제2 회전디스크(210,220)는 그 중심에 각각의 구동축(212,222)이 결합되어 있으며, 이 2개의 제1,제2 구동축(212,222)은 동일한 축선상에 위치하고 있다. 제1 및 제2 회전디스크(210,220)는 그 구동축(회전축)방향을 따라 앞뒤로 위치하여 서로 대면하도록 배치되고, 그들 사이에 분쇄봉(60-1~60-4)이 수용될 수 있는 정도로 이격된다. 특히, 제1회전디스크(210)는 중심부가 구동수단의 구동축(212)과 결합되어 구동축(212)과 일체로 회전하도록 된 원형의 중심판(214)과 이 중심판(214)으로부터 구동축(212)의 방향으로 소정간격 이격되고 구동축(212)에 수직인 방향으로 소정폭만큼 중첩되도록 배치된 환형의 외곽판(216)으로 분리구성된다. 이 중심판(214)과 외곽판(216)의 대면하는 중첩부들 을 구동축(212)에 수직인 방향에서 볼 때 가장 중심측에 배열되는 분쇄봉들(60-4)이 연결하여 중심판(214)이 제2회전디스크(220)에 근접하게 위치하고 그로부터 떨어져 외곽판(216)이 위치되게 하여 피분쇄물이 가장 중심측의 분쇄봉들(60-4)로 유입될 수 있는 구조를 형성한다.

또한, 제1,제2 회전디스크(210,220)를 서로 반대방향으로 독립적으로 회전구동시키기 위한 구동수단이 마련되어 있다. 이 구동수단은 바람직하게는 제1,제2 구동축(212,222)에 각각 연결되는 제1,제2 구동모터(230,240)로 구성되어, 제1,제2 구동축(212,222)을 서로 반대방향으로 독립적으로 회전구동시킨다. 그 결과, 제1,제2 회전디스크(210,220)는 서로 반대방향으로 회전구동되게 된다. 좌우측의 제1,제2 회전디스크(210,220)는 서로 일정간격 이격하여 마주보고 있으며, 그 마주보는 면에 분쇄봉들(60-1~60-4)이 장착된다.

분쇄봉들(60-1~60-4)은 도 5에서 보는 바와 같이 제1,제2 회전디스크(210,220)의 원주방향을 따라 일정간격마다 장착되어 배열되어 있다. 특히, 제1회전디스크(210)에 장착된 분쇄봉들(60-2,60-4)과 제2회전디스크(220)에 장착된 분쇄봉들(60-1,60-3)은 동심원상에 반경방향으로 교대로 배치되어 있다. 따라서, 이렇게 반경방향으로 교호로 배치된 제1회전디스크(210)의 분쇄봉들(60-2,60-4)과 제2회전디스크(220)의 분쇄봉들(60-1,60-3)이 서로 반대방향으로 회전하게 된다. 그 결과, 원료들의 분쇄는 제1회전디스크(210)와 제2회전디스크(220) 사이에서 일어나며, 더 구체적으로는 그들의 대응면으로부터 돌출한 분쇄봉들(60-1~60-4) 사이에서 일어나게 된다.

제1,제2 회전디스크(210,220)에의 분쇄봉들(60-1~60-4)의 결합은 반경방향을 따라 외측에서 중심측으로 제1열에서 4열로 동심원 형태로 배열되도록 장착되어, 이 중에서 제1열과 제3열의 분쇄봉들(60-1,60-3)은 제2회전디스크(220)에 장착되어 있고, 제2열과 제4열의 분쇄봉들(60-2,60-4)은 제1회전디스크(210)에 장착되어 있다. 특히, 제1열 내지 제3열의 분쇄봉들(60-1,60-2,60-3)은 도 2 및 도 3에서 설명한 구성의 분쇄봉이 사용되는데 반해, 가장 중심측의 제4열의 분쇄봉들(60-4)은 세라믹외봉(80-4)의 양단으로 금속심봉(70-4)의 양단이 돌출하여 그 각 단이 제1회전디스크(210)의 중심판(214)과 외곽판(216)에 각각 결합됨에 의해 고유의 분쇄기능 외에 중심판(214)과 외곽판(216)을 연결하는 매개체로도 사용된다. 그로 인해, 제1회전디스크(210)는 중심판(214)과 외곽판(216)으로 분리구성될 수 있고, 중심판(214)이 제2회전디스크(220)에 근접하게 위치할 수 있어 피분쇄물을 제4열의 분쇄봉들(60-4)로 유입시킬 수 있는 구조를 마련하고 있다.

제1열 내지 제3열 분쇄봉들(60-1~60-3)의 제1,제2 회전디스크(210,220)에의 결합은 도 6에 나타낸 바와 같이 회전디스크(220)의 결합공(224)에 금속심봉(70-1)의 디스크결합부(74-1)를 삽입시켜, 회전디스크(220)의 걸림턱수용홈(224')에 분쇄봉(60-1)의 걸림턱(76-1)을 수용되게 하고 반대측에서 결합공(224") 내부로 와셔(110-1)와 너트(120-1)를 진입시켜 금속심봉(70-1)의 나사부(74"-1)에 체결하여 이루어진다.

원료(피분쇄물)는 투입구(252)를 통해 케이싱(250) 내에 회전가능하게 설치된 제1회전디스크(210)와 제2회전디스크(220)의 사이로 유입되어 분쇄되는데, 투입 된 원료를 제1회전디스크(210)와 제2회전디스크(220) 사이로 안내하기 위해 투입구(252)와 인접한 분쇄기 케이싱(250)의 내부에는 원료안내판(254)이 마련되어 있다. 이 원료안내판(254)에 유도되어 제1회전디스크(210)와 제2회전디스크(220) 사이로 유입된 원료는 서로 반대방향으로 회전하는 제1회전디스크(210)와 제2회전디스크(220)의 분쇄봉들(60-1~60-4)에 의해 분쇄되어 케이싱(250)에 마련된 배출구(256)를 통해 배출된다. 도면에서 도면번호 1 및 3은 피분쇄물을 나타내는 것으로서, 특히 도면번호 1은 분쇄전의 피분쇄물을 그리고 도면번호 3은 분쇄봉들을 거쳐 분쇄된 상태의 피분쇄물을 나타낸다.

전술한 금속심봉(70)의 진입부(72)에서 선단부의 직경은 그 근원부의 직경의 1/3~1.1배 범위내에서 설정되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 금속심봉(70)의 진입부(72)에 있어서 그 선단부의 직경을 작게 할수록 최대 굽힘응력이 근원부에 집중하기 때문에 본 실시예에서와 같이 금속심봉(70)의 선단부와 근원부의 직경을 같게 하는 것이 좋다. 한편으로, 위의 범위 내에서 금속심봉(70)의 선단부의 직경을 근원부 보다 작게 구성하는 것도 가능한데, 이러한 예가 도 7에 예시되어 있다.

도 7은 본 발명에 따른 분쇄봉의 제2실시예를 나타낸 단면도이다. 본 제2실시예의 분쇄봉(60a)은 앞서 설명한 제1실시예와 마찬가지로 금속심봉(70a)과, 금속심봉(70a)을 에워싸며 결합되는 세라믹외봉(80a)을 구비한다는 면에서 기본적인 구성은 동일하다. 다만, 제1실시예에서와 다른 점은 금속심봉(70a)의 진입부(72a)와 이 진입부(72a)가 진입되어 수용되는 세라믹외봉(80a)의 장착홈(82a)의 형상 및 구 조에 있어서 제2실시예는 진입부(72a)와 장착홈(82a)이 길이방향을 따라 테이퍼져(tapered) 있다는 것이다. 그 결과, 금속심봉(70a)의 진입부(72a)에서 선단부의 직경(A)은 그 근원부의 직경(B) 보다 작다.

세라믹외봉(80a)의 외경(C)은 금속심봉(70a)의 근원부의 직경(B)의 1.5~3배 정도가 좋다. 이러한 치수로 제작하면 세라믹외봉(80a)과 금속심봉(70a)이 충분한 강도를 얻을 수 있다.

세라믹외봉(80a)의 선단부의 두께(D)는 그 통부의 두께(E)의 1/2~3배 정도가 바람직하고, 보다 바람직하게는 동일한 치수로 하는 것이 좋다.

세라믹외봉(80a)의 선단부 모서리의 라운드(R)는 5~15mm가 적당하다. 고인성 재료의 세라믹 소재인 경우에는 라운드를 주지 않아도 된다.

접착제(100a)의 두께(F)는 0.1~10mm 정도가 적당하며, 에폭시계나 아크릴계의 접착제를 사용할 경우에는 0.3~0.5mm가 최적이다.

도 8은 본 발명에 따른 분쇄봉의 제3실시예를 나타낸 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 분쇄봉의 제4실시예를 나타낸 단면도이다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 분쇄봉의 다른 변형실시예들을 나타낸 것으로서, 앞 실시예들에서 금속심봉과 세라믹외봉 간의 결합강도(결합력)를 보다 강화하기 위해 금속심봉과 세라믹외봉의 결합부위에 홈을 형성하여 접착제가 홈까지 진입되어 충전되게 함으로써 접합력을 상승시키고 있다. 이때, 결합강도를 보강하기 위한 홈은 금속심봉과 세라믹외봉의 대면하는 양측 결합부위 중 적어도 어느 일측부재에 또는 두 부재 모두에 형성될 수 있다.

바람직하게는, 도 8에 예시한 바와 같이 도 3에 도시된 제1실시예를 약간 변형하여 금속심봉(70b)의 진입부(72b)의 표면에 적어도 하나 이상의 홈(78b)을 형성하고, 세라믹외봉(80b)의 내벽에도 적어도 하나 이상의 홈(88b)을 형성하여 접착제(100b)를 충전함으로써 접합강도를 높일 수 있다. 물론, 금속심봉(70b) 및 세라믹외봉(80b)에 형성되는 홈(78b,88b)은 개수가 많고 촘촘할수록 접합강도 면에서 유리하다.

또한, 도 7에 예시한 제2실시예의 구성에서 금속심봉(70c)과 세라믹외봉(80c)의 대면하는 결합부위에 도 9에 예시한 바와 같이 각각 홈(78c,88c)을 형성하고, 이 홈들(78c,88c)에 접착제(100c)를 충전시켜 결합력을 도 7에서보다 상승시킬 수 있다.

여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에 의해서만 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 다른 실시예가 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 분쇄봉은 피분쇄물과 접촉하여 충돌하는 분쇄봉의 세라믹부재의 표면에 홈이나 기타 구멍 등의 취약한 부분이 존재하지 않게 되므로 피분쇄물과의 접촉 충돌에 의한 내마모성 및 내충격성이 우수하다. 그 결과로서, 본 발명의 분쇄봉은 내구성이 뛰어날 뿐만 아니라 기존의 분 쇄봉에서와 같이 금속심봉과 세라믹부재를 결합하는 볼트가 피분쇄물과 충돌할 수 있는 분쇄공간 내에 위치함으로 인해 볼트가 풀리거나 파손되어 작동중 세라믹부재가 이탈하는 등의 문제를 근원적으로 제거할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 분쇄봉은 부품수가 적어 조립성을 향상하고 제품단가를 낮출 수 있는 효과도 기대된다.

Claims

분쇄기의 회전디스크에 장착되어 회전하면서 공급되는 피분쇄물을 분쇄하는 분쇄봉에 있어서,

길이방향으로 길게 연장된 금속심봉;

내부에 장착홈이 길이방향으로 길게 형성된 골무 형상의 중공 봉 구조이고, 그 장착홈 안으로 상기 금속심봉을 내삽하여 감싸면서 그 금속심봉의 일측 단부의 일부만이 외부로 노출되도록 상기 금속심봉과 결합되는 세라믹외봉; 및

상기 세라믹외봉의 장착홈을 이루는 내벽과 이 내벽과 대면하고 있는 상기 금속심봉의 표면 사이에 충전되어 상기 세라믹외봉과 상기 금속심봉을 접합시키는 접착제를 포함하는 분쇄기의 분쇄봉.
제 1항에 있어서, 상기 금속심봉은 상기 세라믹외봉의 장착홈에 삽입되어 상기 접착제에 의해 접합되는 진입부와, 상기 진입부로부터 일체로 길이방향으로 연장되며 상기 세라믹외봉의 장착홈 외부로 돌출하여 상기 회전디스크와 결합하기 위한 디스크결합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 분쇄기의 분쇄봉.
제 2항에 있어서, 상기 진입부는 길이방향을 따라 전구간이 동일한 단면적을 갖는 것을 특징으로 하는 분쇄기의 분쇄봉.
제 2항에 있어서, 상기 진입부는 길이방향을 따라 선단으로 갈수록 단면적이 감소하도록 테이퍼진 것을 특징으로 하는 분쇄기의 분쇄봉.
제 1항에 있어서, 상기 접착제는 에폭시계 또는 아크릴계 접착제인 것을 특징으로 하는 분쇄기의 분쇄봉.
제 5항에 있어서, 상기 접착제의 두께는 0.1~10mm인 것을 특징으로 하는 분쇄기의 분쇄봉.
제 5항에 있어서, 상기 금속심봉의 진입부 표면과 상기 세라믹외봉의 내벽 중 하나 이상에는 상기 접착제가 충전되는 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분쇄기의 분쇄봉.
제 7항에 있어서, 상기 세라믹부재의 선단부 모서리는 라운드(round) 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 분쇄기의 분쇄봉.
제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 금속심봉의 상기 진입부와 상기 디스크결합부 사이에는 걸림턱이 형성되어 있으며, 상기 걸림턱과 상기 세라믹외봉 사이에는 패킹(packing)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 분쇄기의 분쇄봉.
제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 세라믹외봉의 재료는 질소규소소결체인 것을 특징으로 하는 분쇄기의 분쇄봉.
제 10항에 있어서, 상기 세라믹외봉의 선단부의 두께는 상기 세라믹외봉의 통부의 두께의 1/2~3배인 것을 특징으로 하는 분쇄기의 분쇄봉.
피분쇄물이 투입되는 투입구와 상기 피분쇄물이 배출되는 배출구가 마련되는 케이싱;

상기 케이싱 내에 하기 분쇄봉들을 수용하도록 하기 분쇄봉의 길이 이상 이 격하여 평행하게 마주보며 위치하고, 동축선 상에서 독립적으로 회전하게 설치되는 제1,제2 회전디스크;

상기 제1,제2 회전디스크에 반경이 서로 다른 적어도 2개의 가상의 원주를 따라 장착되어, 회전하면서 공급되는 상기 피분쇄물을 분쇄하는 복수의 분쇄봉들; 및

상기 제1,제2 회전디스크 각각을 서로 반대방향으로 독립적으로 회전구동시키는 구동수단을 포함하고,

상기 분쇄봉은 일단이 상기 회전디스크에 결합되어 일체로 회전하는 금속심봉과, 일측이 개구되어 상기 금속심봉이 삽입되는 장착홈이 형성된 골무 형태로서 상기 회전디스크로부터 노출된 상기 금속심봉의 표면을 에워싸며 상기 피분쇄물과 접촉하여 상기 피분쇄물을 분쇄하는 세라믹외봉과, 상기 세라믹외봉의 장착홈을 이루는 내벽과 이 내벽과 대면하고 있는 상기 금속심봉의 표면 사이에 충전되어 상기 세라믹외봉과 상기 금속심봉을 접합시키는 접착제를 구비하는 것을 특징으로 하는 분쇄봉을 장착한 분쇄기.
제 12항에 있어서, 상기 구동수단은 상기 제1,제2 회전디스크의 회전축들에 각각 연결되는 제1,제2구동모터인 것을 특징으로 하는 분쇄봉을 장착한 분쇄기.
제 12항에 있어서, 상기 제1회전디스크는 중심부가 상기 구동수단의 회전축과 결합되어 상기 회전축과 일체로 회전하도록 된 원형의 중심판과 이 중심판으로부터 상기 회전축의 방향으로 소정간격 이격되고 상기 회전축에 수직인 방향으로 소정폭만큼 중첩되도록 배치된 환형의 외곽판으로 분리구성되고, 상기 중심판과 상기 외곽판의 대면하는 중첩부를 상기 회전축에 수직인 방향에서 볼 때 가장 중심측에 배열되는 상기 분쇄봉들이 연결하여 상기 중심판이 상기 제2회전디스크에 근접하게 위치하고 그로부터 떨어져 상기 외곽판이 위치되게 하여 상기 피분쇄물이 상기 가장 중심측의 분쇄봉들로 유입될 수 있는 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 분쇄봉을 장착한 분쇄기.
제 12항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속심봉의 진입부 표면과 상기 세라믹외봉의 내벽 중 하나 이상에는 상기 접착제가 충전되는 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분쇄봉을 장착한 분쇄기.
제 15항에 있어서, 상기 금속심봉의 상기 진입부와 상기 디스크결합부 사이에는 걸림턱이 형성되어 있으며, 상기 걸림턱과 상기 세라믹외봉 사이에는 패킹(packing)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 분쇄봉을 장착한 분쇄기.