KR100793845B1

KR100793845B1 - 폐합성수지 재생장치

Info

Publication number: KR100793845B1
Application number: KR20060088795A
Authority: KR
Inventors: 송장훈
Original assignee: 주식회사 남경알앤디
Priority date: 2006-09-14
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2008-01-11

Abstract

본 발명은 폐합성수지 재생장치에 관한 것으로, 사출 또는 압출과정에서 발생한 불량품이나 스크랩 등의 기타 폐자재를 프레스식 파쇄기(10)로 분진의 발생없이 1차 파쇄하고, 1차로 파쇄된 파쇄물을 스크류방식의 파쇄기(20)로 2차 파쇄 및 이송하며, 2차 파쇄된 파쇄물은 수평 및 수직이송 스크류(30,40)에 의해 맷돌형 분쇄기(50)에 투입하여 분쇄하고, 맷돌형 분쇄기(50)에서 분쇄된 분쇄물은 2단으로 이루어진 롤러형 분쇄기(60)에서 최종 분쇄된 후, 마지막으로 걸름기(70)에서 미처 분쇄되지 않은 큰 입자가 걸러져 분말 상태의 원료로 재생되도록 한 것으로, 일관된 처리공정에 의해 인력의 투입없이 위생적으로 폐합성수지를 재생한다.

폐합성수지, 재생, 프레스, 파쇄기, 분쇄기, 맷돌, 롤러, 걸름기

Description

폐합성수지 재생장치 {A recycling device for waste-resin}

도 1은 본 발명에 의한 폐합성수지 재생장치의 전체구성을 도시한 단면도,

도 2는 프레스식 파쇄기의 구성도,

도 3은 스크류식 파쇄기의 구성도,

도 4는 맷돌형 분쇄기의 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 프레스식 파쇄기 11 : 하부 파쇄몰드

12 : 상부 파쇄몰드 13,14 : 죠오

15 : 압축공기 분사노즐 16 : 살수노즐

17 : 고정대 18 : 공구저장소

20 : 스크류식 파쇄기 21 : 원통형 하우징

22,23 : 스크류 30 : 수평이송 스크류

31 : 원통형 하우징 32 : 이송 스크류

40 : 수직이송 스크류 41 : 원통형 하우징

42,43 : 이송 스크류 50 : 맷돌형 분쇄기

51 : 하부 고정몸통 52 : 회전 몸통

53 : 분쇄물 투입구 54 : 베벨기어

60 : 롤러형 분쇄기 60a : 상부 분쇄기

60b : 하부 분쇄기 70 : 걸름기

72 : 재투입라인 74 : 요동축

80 : 프레임 81,83,85 : 경사 가이드

82 : 배출구 M1,M2,M3 : 구동모터

본 발명은 폐합성수지 재생장치에 관한 것으로, 특히 사출 또는 압출과정에서 발생한 불량품이나 스크랩 등의 기타 폐자재를 프레스식 파쇄기로 분진의 발생없이 1차 파쇄하고, 1차로 파쇄된 파쇄물을 스크류방식의 파쇄기로 2차 파쇄 및 이송하며, 2차 파쇄된 파쇄물은 맷돌형 분쇄기에 투입되어 분쇄하고, 맷돌형 분쇄기에서 분쇄된 분쇄물은 2단으로 이루어진 롤러형 분쇄기에서 최종 분쇄한 후 마지막으로 걸름기에서 미처 분쇄되지 않은 큰 입자가 걸러져 분말 상태의 원료로 재생되도록 한 것으로, 일관된 처리공정에 의해 인력의 투입없이 자동적으로 폐합성수지를 재생할 수 있도록 한 것이다.

통상적으로, PP나 PE 등의 열가소성 합성수지는 이를 이용한 각종 제품의 사출 성형 또는 압출 성형과정에서 불량품이나 스크랩 등이 발생하게 되는데, 이와 같은 폐합성수지는 2축 파쇄기 등을 사용하여 잘게 파쇄하고 이를 다시 별도의 분쇄기를 사용하여 잘게 분쇄한 후 이를 원료 수지와 혼합하여 재활용하고 있다.

한편, 상기한 종래의 2축 파쇄기와 분쇄기는 파쇄와 분쇄과정에서 소음과 분진이 많이 발생함은 물론, 파쇄기에서 파쇄된 파쇄물을 인력에 의해 분쇄기로 운반하여 투입하여야 했었으므로 매우 단순한 작업에 고임금의 노동력이 투입되어 인건비가 낭비되는 문제점이 있었음은 물론, 작업자가 소음과 분진에 그대로 노출되어 있어 작업환경이 매우 열악함으로써 작업을 기피하고 있는 실정이다.

한편, 본 출원인이 조사해본 바에 따르면, 본 발명과 관련된 종래기술로서 공개특허 제2005-0095081호의 '핫커팅방식을 차용한 재생 합성수지 펠릿 제조방법 및 그 제조설비'와, 특허 제0531490호의 '폐플라스틱 압출 성형장치 및 이를 이용한 폐 플라스틱 압출성형방법'이 있으나, 이들 재생방법은 페합성수지를 압출기에 투입하여 가열용융한 후 성형기를 거쳐 펠릿으로 만드는 방법으로 이루어져 있어 에너지의 낭비가 크고 냉각을 위한 냉각수가 다량 소요되어 폐수가 발생하게 되는 문제점이 있었음은 물론, 폐합성수지의 수거와 파쇄 및 분쇄작업이 선행되어야 했었으므로 설비의 복잡화를 초래하였으며, 위에서 설명한 열악한 작업환경을 개선하지는 못했었다.

본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 사출이나 압출공장에서 발생하는 각종 폐합성수지의 재생과정에서 발생하는 분진이나 소음 등의 공해를 최소화하고, 운반을 위한 인력의 투입없이 자동으로 폐합성수지를 파쇄 이송 및 분쇄하여 원료화할 수 있는 폐합성수지 재생장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 사출 또는 압출과정에서 발생한 불량품이나 스크랩 등의 기타 폐자재를 1차 파쇄하는 프레스식 파쇄기와, 이 프레스식 파쇄기에 의해 1차 파쇄된 파쇄물을 2차 파쇄 및 이송하는 스크류식 파쇄기와, 이 스크류식 파쇄기에 의해 파쇄 이송된 파쇄물을 분쇄하기 위한 맷돌형 분쇄기와, 맷돌형 분쇄기에서 분쇄된 분쇄물을 재차 분쇄하기 위한 롤러형 분쇄기 및 상기 롤러형 분쇄기를 거친 분쇄물 중에서 미처 분쇄되지 않는 큰 입자를 제거하기 위한 걸름기를 포함하여 이루어지는 폐합성수지 재생장치를 제공한다.

본 발명에서 상기 프레스식 파쇄기는 파쇄시 발생하는 분진이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있도록 압축공기 분사노즐과 살수노즐이 파쇄물 출구측을 향하여 설치되어 분쇄시의 분진과 소음을 줄일 수 있도록 되어 있다.

본 발명에서 상기 프레스식 파쇄기에서 1차 파쇄된 파쇄물은 폐쇄형 이송라인상에 설치된 이송 스크류에 의해 거쳐 맷돌형 분쇄기 측으로 자동 공급되므로 작업자가 수작업으로 운반하거나 운반시 작업장 내부로 분진이 확산되는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.

본 발명에서는 폐합성수지가 프레스식 파쇄기와 스크류식 파쇄기를 거쳐 작 은 칩상태로 파쇄된 후 맷돌형 분쇄기와 롤러형 분쇄기에서 미세한 입자로 분쇄되어 이물질이 걸러진 후 원료상태로 환원되므로 별도의 가열 용융공정이 필요없어 폐합성수지의 재생에 소요되는 에너지를 절약할 수 있으며, 폐합성수지의 열적 변성이 없이 원래의 물리적인 특성을 그대로 보유한 채로 회수율을 극대화 할 수 있게 된다.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예의 구성과 작용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 폐합성수지 재생장치의 전체구성을 도시한 단면도로서, 본 발명의 폐합성수지 재생장치는 1차 파쇄를 위한 프레스식 파쇄기(10)와, 이 프레스식 파쇄기에 의해 1차 파쇄된 파쇄물을 2차 파쇄 및 이송하는 스크류식 파쇄기(20)와, 이 스크류식 파쇄기에 의해 파쇄된 2차 파쇄물을 이송하기 위한 수평이송 및 수직이송 스크류(30,40)와, 이 스크류(30,40)에 의해 이송된 2차 파쇄물을 분쇄하기 위한 맷돌형 분쇄기(50)와, 이 맷돌형 분쇄기에서 분쇄된 분쇄물을 재차 분쇄하기 위한 롤러형 분쇄기(60) 및 상기 롤러형 분쇄기를 거친 분쇄물 중에서 미처 분쇄되지 않는 큰 입자를 제거하기 위한 걸름기(70)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 프레스식 파쇄기(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 고정된 하부 파쇄몰드(11)와 이 하부 파쇄몰드(11)의 상부에서 도시안된 유압실린더에 의해 승강작동하는 상부 파쇄몰드(12)를 포함하여 이루어져 있으며, 이 상,하부 파쇄몰드(12,11)는 투입측에서 배출측으로 10°~ 15°의 각도를 이루도록 하방으로 기울어져 있어 파쇄된 파쇄물이 자연스럽게 배출측으로 배출될 수 있도록 되어 있다.

또, 상기 상,하부 파쇄몰드(12,11)의 표면에는 폐합성수지를 1차 파쇄하기 위한 파쇄용 이(12a,11a)가 요철형으로 형성되어 있으며, 입구측에는 파쇄를 위해 투입된 폐합성수지를 물어서 고정하기 위한 죠오(13,14)가 부착되어 있다.

또, 상기 상부 파쇄몰드(12)의 내측에는 상부 파쇄몰드(12)의 상승시 압축공기를 배출측으로 분사하기 위한 압축공기 분사노즐(15)과 살수노즐(16)이 구비되어 있어 파쇄시 발생하는 분진이 투입구측으로 비산 유출되는 것을 방지함과 아울러 파쇄시 발생하는 열과 소음을 줄여줄 수 있게 된다.

도 2에서 부호 17은 하부 파쇄몰드(11)를 고정하기 위한 고정대이고, 부호 18은 고정대(17)의 내측에 각종 공구나 치구를 보관하기 위한 공구 저장소이다.

상기 스크류식 파쇄기(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 하방으로 갈수록 내경이 축소되는 형태로 이루어진 원통형 하우징(21)의 내측에 2개의 파쇄겸 이송 스크류(22,23)가 맞물린 상태로 설치되어 있어 상기 프레스식 파쇄기(10)에서 1차 파쇄된 칩 상태의 파쇄물이 하방으로 이송되면서 맞물린 스크류(22,23)에 의해 더 작은 칩 상태로 잘게 파쇄된다.

상기 스크류식 파쇄기(20)의 파쇄겸 이송 스크류(22,23)를 회전시키기 위한 동력은 원통형 하우징(21)의 하부 외측에 설치된 구동모터(M1)에서 인출되며, 이 구동모터(M1)의 동력은 스크류식 파쇄기(20) 외에도 수평이송 스크류(30)를 구동하는 데에도 공용된다.

상기 수평이송 스크류(30)는 원통형 하우징(31) 내부에 하나의 이송 스크류(32)가 설치되어 스크류식 파쇄기(20)에서 파쇄 공급된 작은 칩 상태의 파쇄물을 먼거리까지 외부와는 차단된 상태로 이송시키게 됨으로써 인력에 의한 이송작업의 번거로움을 해소함과 아울러 이송도중 발생할 수 있는 분진의 날림을 방지할 수 있게 된다.

또, 상기 수직이송 스크류(40)는 수평이송 스크류(30)에 의해 이송된 칩 상태의 파쇄물을 비교적 높은 곳에 위치한 맷돌형 분쇄기(50)로 공급하기 위한 것으로, 이는 원통형 하우징(41)의 내부에 2개의 이송 스크류(42,43)가 맞물리는 형태로 설치되어 있고, 구동모터(M2)에 의해 작동된다.

한편, 맷돌형 분쇄기(50)는 말그대로 맷돌의 형태로 이루어져 있는데, 이는 반구형의 하부 고정 몸통(51)과 이 하부 고정 몸통(51)의 내측에 설치되는 회전 몸통(52)으로 이루어져 있으며, 이 회전 몸통(52)의 상부 중앙에는 분쇄물 투입구(53)가 형성되어 있어서 상기 수직이송 스크류(40)에서 공급된 2차 파쇄물이 분쇄기(50) 내부로 공급될 수 있도록 되어 있다.

상기 맷돌형 분쇄기(50)의 맞닿는 몸통(51,52)은 맷돌과 같이 그 표면이 파 쇄물을 입자상태로 분쇄하기 위한 거친 면으로 이루어져 있으며, 이 몸통(51)은 적어도 그 표면이 합성수지의 분쇄에도 마모가 되지 않는 소재로 제작한다.

상기 회전 몸통(52)은 상부 외곽에 베벨 기어(54)가 형성되어 있어 또 다른 구동모터(M3)의 동력에 의해 비교적 저속으로 회전하도록 구성되어 있다.

상기 맷돌형 분쇄기(50)에서 분쇄된 분쇄물은 원심력에 의해 외측 상부로 배출되어 하부로 낙하하게 되는데, 상기 맷돌형 분쇄기(50)의 하부 고정몸통(51)은 원통형의 프레임(80) 위에 설치되어 있어 분쇄물이 원통형의 프레임(80) 내측으로 낙하된다.

상기 원통형 프레임(80)의 내측에는 상부에서 낙하하는 분쇄물을 중앙부분으로 모이도록 하기 위한 경사 가이드(81)가 형성되어 있다.

상기 원통형 프레임(80) 내측의 경사 가이드(81) 하부에는 하방으로 낙하되는 분쇄물을 재차 분쇄하기 위한 롤러형 분쇄기(60)가 설치되어 있는데, 이 롤러형 분쇄기(60)는 상대적으로 분쇄입자가 거친 상부 분쇄기(60a)와 분쇄입자가 고운 하부 분쇄기(60b)의 2단으로 이루어져 있다.

상기 롤러형 분쇄기(60)도 구동모터(M3)로부터 동력을 전달받아 구동하게 되는데, 이 롤러형 분쇄기(60)는 통상적으로 방앗간에서 쌀을 빻아 가루로 만드는데 사용되는 분쇄기와 흡사한 1쌍의 롤러로 이루어져 있어 맷돌형 분쇄기(50)에서 미처 분쇄되지 못한 거친 입자를 보다 고운 입자가 되도록 한번은 거칠게, 한번은 곱 게, 2회 순차적으로 분쇄하게 된다.

상기 롤러형 분쇄기(60)를 거쳐서 분쇄된 분쇄물은 다시 하부의 경사 가이드(83,85)에 의해 내측으로 모여져 최종적으로 도 4에 도시된 바와 같은 걸름기(70)에서 이물질이 걸러진 후 프레임(80) 하단의 배출구(82)로 배출되며, 걸름기(70) 위에 걸러진 이물질은 수평이송 스크류(30) 쪽으로 연결된 재투입라인(72)으로 공급되어 재분쇄과정을 거치게 된다.

상기 배출구(82)에 톤백이나 기타 수거용 자루의 입구를 연결하면 재생된 원료를 단위 중량으로 포장함으로써 이를 생산라인의 원료로 재투입하는 것이 가능하게 된다.

한편, 상기 걸름기(70)는 구동모터(M3)의 동력을 전달받은 요동축(74)에 의해 전후방향으로 진동을 일으키게 됨으로써 걸름망 위에서 분쇄물이 적체되는 현상을 방지할 수 있도록 되어 있으며, 약간의 경사를 이루고 있어 걸러지지 않은 비교적 큰 입자는 한쪽으로 이동하여 재투입라인(72)으로 투하된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 폐합성수지를 프레스식 파쇄기에 투입하기만 하면 그 후의 작업은 외부와 폐쇄된 재생 시스템으로 이루어진 장치 내부에서 파쇄와 이송 및 다단계의 분쇄작업이 일관적으로 이루어지게 되므로 별도의 작업자가 인력으로 파쇄물이나 분쇄물을 운반 이동할 필요가 없고, 공장 내에 분진이 날 리지 않으므로 그간 열악했던 작업장의 환경을 안전하고 위생적으로 개선할 수 있으며, 가열 용융 등의 과정을 거치지 않으므로 많은 에너지의 투입 없이도 폐합성수지를 원래의 분말 또는 펠릿상태로 효과적으로 환원할 수 있으며, 이로 인하여 고가의 폐자원을 원료로서 재활용하는 효율을 향상시킬 수 있는 등의 유용한 효과를 갖는다.

Claims

투입된 폐합성수지의 1차 파쇄를 위한 프레스식 파쇄기(10)와, 이 프레스식 파쇄기에 의해 1차 파쇄된 파쇄물을 2차 파쇄 및 이송하는 스크류식 파쇄기(20)와, 이 스크류식 파쇄기에 의해 파쇄된 2차 파쇄물을 이송하기 위한 수평이송 및 수직이송 스크류(30,40)와, 이 스크류(30,40)에 의해 이송된 2차 파쇄물을 분쇄하기 위한 맷돌형 분쇄기(50)와, 이 맷돌형 분쇄기에서 분쇄된 분쇄물을 재차 분쇄하기 위한 롤러형 분쇄기(60) 및 상기 롤러형 분쇄기를 거친 분쇄물 중에서 미처 분쇄되지 않은 큰 입자를 제거하기 위한 걸름기(70)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐합성수지 재생장치.
청구항 1에 있어서,

상기 프레스식 파쇄기(10)는 고정된 하부 파쇄몰드(11)와 이 하부 파쇄몰드(11)의 상부에서 유압실린더에 의해 승강작동하는 상부 파쇄몰드(12)를 포함하며, 이 상,하부 파쇄몰드(12,11)는 투입측에서 배출측으로 10°~ 15°의 각도를 이루도록 하방으로 기울어진 것을 특징으로 하는 폐합성수지 재생장치.
청구항 2에 있어서,

상기 상부 파쇄몰드(12)의 내측에는 상부 파쇄몰드(12)의 상승시 압축공기를 배출측으로 분사하기 위한 압축공기 분사노즐(15)과 살수노즐(16)이 구비되는 것을 특징으로 하는 폐합성수지 재생장치.
청구항 1에 있어서,

상기 맷돌형 분쇄기(50)는 반구형의 하부 고정 몸통(51)과, 이 하부 고정 몸통(51)의 내측에 설치되는 회전 몸통(52)을 포함하며, 이 회전 몸통(52)의 상부 중앙에는 분쇄물 투입구(53)가 형성되어 상기 수직이송 스크류(40)에서 공급된 2차 파쇄물이 분쇄기(50) 내부로 공급되도록 된 것을 특징으로 하는 폐합성수지 재생장치.