KR100824583B1 - 고분자재료 분쇄기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고분자재료 분쇄기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일측에 냉각수 주입구와 냉각수 배출구를 갖는 헤드가 구비되고, 외면에는 스크류 형상의 돌기로 이루어진 압축부와 이송부가 순차적으로 구비되되, 상기 압축부와 상기 이송부 사이에는 다수개의 파쇄부가 구비되며, 내부에는 상기 냉각수 주입구 및 상기 냉각수 배출구와 연결되는 스크류 형상의 유로가 구비된 원통형상의 파쇄장치와 상기 파쇄장치를 감싸면서 배치되고, 내면에는 상기 파쇄장치와 대응되게 다수개의 파쇄홈부가 구비되며, 상측에는 상기 고분자재료가 투입되는 호퍼가 구비되고, 상기 파쇄부를 감싸면서 배치되되 전,후로 미끄럼 이동되며 내면에 경사면이 형성된 이동파쇄부재가 구비되며, 일측에는 파쇄된 고분자재료를 배출시키는 배출구가 구비된 케이스와 상기 파쇄장치의 타측에 설치되어 상기 파쇄장치를 회동시키는 모터와 상기 케이스의 하부에 설치되어 그 케이스를 지지하는 지지부재와 상기 지지부재와 상기 모터를 지지하는 받침부로 구성되어, 케이스에 파쇄부와 대응되도록 저면에 경사면이 형성된 이동파쇄부재를 설치하여 그 이동파쇄부재를 전,후진 시켜 파쇄부와 경사면의 간격을 조절함으로써, 고분자재료가 파쇄되는 입자의 크기를 조절할 수 있는 효과가 있다.

고분자재료, 파쇄기, 파쇄부, 압축부, 이송부

Description

고분자재료 분쇄기 { A High Molecule Material Pulverizer }

도 1은 종래의 분쇄기를 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 고분자재료 분쇄기를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 고분자재료 분쇄기에 있어, 분쇄장치를 나타낸 정면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 고분자재료 분쇄기에 있어, 분쇄부를 나타낸 요부사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 고분자재료 분쇄기에 있어, 압축부를 나타낸 요부사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 고분자재료 분쇄기에 있어, 이송부를 나타낸 요부사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

1 : 고분자재료 분쇄기 2 : 파쇄장치

21 : 헤드 22 : 압축부

23 : 이송부 24 : 파쇄부

25 : 유로 26 : 연결관

211 : 냉각수 주입구 212 : 냉각수 유출구

221 : 압축 파쇄홈 231 : 이송 파쇄홈

241 : 절삭홈 3 : 케이스

31 : 파쇄홈부 32 : 호퍼

33 : 이동파쇄부재 34 : 배출구

321 : 이송스크류 331 : 경사면

4 : 모터 5 : 지지부재

6 : 받침부 61 : 다리

본 발명은 고분자재료 분쇄기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케이스에 파쇄부와 대응되도록 저면에 경사면이 형성된 이동파쇄부재를 설치하여 그 이동파쇄부재를 전,후진 시켜 파쇄부와 경사면의 간격을 조절함으로써, 고분자재료가 파쇄되는 입자의 크기를 조절하게 되는 고분자재료 분쇄기에 관한 것이다.

일반적으로, 열가소성 중합체와 탄성중합체의 재생은 환경 분야에서 오랫동안 연구하고 있는 분야로서, 열가소성 중합체는 재료를 작게 분쇄하여 고온으로 녹여서 압출하는 방식으로 재생되고 있다. 그러나, 상기 탄성중합체인 고분자재료는 고무의 교차결합 때문에 고온으로 녹여서 재생하지 못하므로 우선 크기를 줄이는 탈황과정을 거치게 되는데 이러한 탈황과정은 상온 또는 저온에서 진행된다.

이때, 상온에서의 탈황과정은 홈이 있는 휠 분쇄로 0.5 ~ 1.5mm 지름의 작은 입자를 생산하기 위해 실온에서 고무 스크랩의 크기를 줄이는 방식을 사용하며, 저온에서의 탈황과정은 고분자재료가 부서지기 쉽게 저온으로 냉동하여 분쇄하는 방식을 사용하게 된다. 즉 높은 변형비에 의해 고분자재료를 파쇄시키게 된다.

그러나, 상기 저온에서 탈황과정을 진행하려면 고가의 저온도 시설을 이용해야하므로, 상온에서 좋은 고무 분쇄입자를 생산하기 위한 방법들이 연구 개발중이며, 이러한 종래의 고분자재료를 탈황하는 장치는 다음과 같다.

도 1은 종래의 분쇄기를 나타낸 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이 종래의 분쇄기(100)는 그 일측에 분쇄할 고분자재료를 투입하는 주입구(111)가 형성되고, 그 타측에는 분쇄된 고분자재료가 배출되는 배출구(112)가 구비된 원통 형상의 원통형케이스(110)와, 모터의 회전력을 공급받아 회전하고 투입된 고분자재료를 배출구(112) 방향으로 압축하며 이송하는 스크류형상의 돌기로 이루어진 압축부(121)가 구비된 압축스크류유닛(120)과, 상기 압축스크류유닛(120)과 결합되어 함께 회전하고 압축된 고분자재료를 분쇄하도록 외주연에 스크류 형상의 돌기로 이루어진 분쇄부(131)가 구비된 분쇄스크류유닛(130)으로 구성된다.

그러나, 종래의 분쇄기는 분쇄스크류유닛에 구비된 분쇄부로 고분자재료를 분쇄하게 되는데 분쇄되는 고분자재료의 입자크기를 조절할 수 없게 됨으로써, 입자크기별로 재활용되는 분야가 틀린 고분자재료의 특성상 다양한 크기의 입자를 얻 기 위해 입자 크기에 적합한 분쇄장치를 새로 제작해야하는 문제점이 있다.

또한, 원통형케이스의 유입구로 투입되는 고분자재료가 순차적으로 유입구로 투입되지 못하여 유입구에 고분자재료가 걸림으로써, 그 유입구에 걸린 고분자재료를 빼낸 다음 재차 투입시켜야 하는 번거로움이 상존한다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 고분자재료를 다양한 입자크기로 분쇄시켜 다양한 분야에 재활용되게 하는 고분자재료 분쇄기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 일측에 냉각수 주입구와 냉각수 배출구를 갖는 헤드가 구비되고, 외면에는 스크류 형상의 돌기로 이루어진 압축부와 이송부가 순차적으로 구비되되, 상기 압축부와 상기 이송부 사이에는 다수개의 파쇄부가 구비되며, 내부에는 상기 냉각수 주입구 및 상기 냉각수 배출구와 연결되는 스크류 형상의 유로가 구비된 원통형상의 파쇄장치와 상기 파쇄장치를 감싸면서 배치되고, 내면에는 상기 파쇄장치와 대응되게 다수개의 파쇄홈부가 구비되며, 상측에는 상기 고분자재료가 투입되는 호퍼가 구비되고, 상기 파쇄부를 감싸면서 배치되되 전,후로 미끄럼 이동되며 내면에 경사면이 형성된 이동파쇄부재가 구비되며, 일측에는 파쇄된 고분자재료를 배출시키는 배출구가 구비된 케이스와 상기 파쇄장치의 타측에 설치되어 상기 파쇄장치 를 회동시키는 모터와 상기 케이스의 하부에 설치되어 그 케이스를 지지하는 지지부재와 상기 지지부재와 상기 모터를 지지하는 받침부로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이동파쇄부재는 이동실린더에 의해 전,후로 이동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 파쇄부는 그 단면이

와 같은 형상으로 형성되며, 상기 파쇄부의 외면에는 다수개의 절삭홈이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 호퍼의 하단부에는 이송스크류가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 고분자재료 분쇄기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 고분자재료 분쇄기를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 고분자재료 분쇄기에 있어, 분쇄장치를 나타낸 정면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 고분자재료 분쇄기에 있어, 분쇄부를 나타낸 요부사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 고분자재료 분쇄기에 있어, 압축부를 나타낸 요부사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 고분자재료 분쇄기에 있어, 이송부를 나타낸 요부사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 고분자재료 분쇄기(1)는 내부에 유입된 고분자재료를 원하는 입자로 파쇄하는 원통형태의 파쇄장치(2)와 상기 파쇄장치(2)를 감싸면서 배치되는 케이스(3)와 상기 파쇄장치(2)의 타측에 설치되어 상기 파쇄장치(2)를 회동시키는 모터(4)와 상기 케이스(3)의 하부에 설치되어 그 케이스(3)를 지지하는 지지부재(5)와 상기 지지부재(5)와 상기 모터(4)를 지지하는 받침부(6)로 구성된다.

여기서, 상기 파쇄장치(2)는 일측에 냉각수 주입구(211)와 냉각수 배출구(212)를 갖는 헤드(21)가 구비되고, 외면에는 스크류 형상의 돌기로 이루어진 압축부(22)와 이송부(23)가 순차적으로 구비되되, 상기 압축부(22)와 상기 이송부(23) 사이에는 다수개의 파쇄부(24)가 구비되며, 내부에는 상기 냉각수 주입구(211) 및 상기 냉각수 배출구(212)와 연결관(26)에 의해 연결되는 스크류 형상의 유로(25)가 구비된다.

이때, 상기 압축부(22)는 후술될 호퍼(32)로 부터 투입되는 고분자재료를 상기 파쇄부(24)로 압축시키기 위해 외주면이 도 1에 도시된 바와 같이 테이퍼진 형태로 형성되며, 상기 압축부(22)에는 압축되는 상기 고분자재료를 파쇄하는 다수개의 압축 파쇄홈(221)이 구비된다. 또한, 상기 이송부(23)는 상기 파쇄부(24)에서 파쇄된 고분자재료를 후술될 배출구(34)로 이동시키는 것으로, 이에 이와같은 이송부(23)에는 이송되는 고분자재료를 재차 파쇄하는 다수개의 이송 파쇄홈(231)이 구비된다.

상기 파쇄부(24)는 상기 압축부(22)로 부터 압축된 고분자재료를 파쇄하는 것으로, 이에 이와 같은 파쇄부(24)는 상기 압축부(22)와 상기 이송부(23) 사이에 구비된다. 여기서 본 발명에서는 상기 파쇄부(24)가 한조를 이루며 구비되는 것으로 설명 및 도면에 나타내지만 이에 한정하는 것은 아니며 상기 압축부(22)와 상기 이송부(23) 사이에는 다수개가 구비되는 것도 가능하다.

또한, 상기 파쇄부(24)는 그 단면이

와 같은 형상으로 형성되며, 상기 파쇄부(24)의 외면에는 도 4에 도시된 바와 같이 다수개의 절삭홈(241)이 구비된다.

상기 케이스(3)는 상기 파쇄장치(2)를 감싸면서 배치되고, 내면에는 상기 파쇄장치(2)와 대응되게 다수개의 파쇄홈부(31)가 구비되며 이러한 파쇄홈부(31)는 파쇄되는 고분자재료가 뭉쳐 걸림되는 것을 방지하게 되고, 상기 파쇄장치(2)에 의해 파쇄되는 고분자재료를 재차 파쇄하게 된다.

또한, 상기 케이스(3)의 상측에는 상기 고분자재료가 투입되는 호퍼(32)가 구비되고, 상기 호퍼(32)의 하단부에는 투입되는 고분자재료가 뭉치는 것을 방지하기 위해 이송스크류(321)가 구비되어 상기 호퍼(32)로 투입되는 고분자재료를 순차적으로 상기 케이스(3) 내부에 투입하게 된다. 그리고, 상기 케이스에는 상기 파쇄부(24)를 감싸면서 배치되되 전,후로 미끄럼 이동되며 내면에 경사면(321)이 형성된 이동파쇄부재(33)가 구비되며, 일측에는 상기 파쇄장치(2)에서 파쇄된 고분자재료를 배출시키는 배출구(32)가 구비된다.

여기서, 상기 경사면(32)은 도 1에 도시된 바와 같이 곡선으로 이루어진 경사면(32)으로 도시되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 경사면은 직선의 경사면(도시생략)이 형성될 수 있으며, 다르게는 양측면에 단턱(도시생략)이 형성되게 하는 것도 가능하다.

상기 이동파쇄부재(33)는 원형의 링 형상으로 형성되며, 그 단부에는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 케이스(3)에 가이드 되도록 관이 구비된다. 이러한 이동파쇄부재(33)는 그 하부가 이동실린더(7)와 연결되어 상기 이동실린더(7)의 구동에 의해 전,후로 이동되며, 도 2에 도시된 바와 같이 내면에 경사면(321)에 형성되어, 상기 고분자재료를 원하는 크기의 입자로 파쇄하게 된다. 즉, 상기 이동파쇄부재(33)의 경사면(321)과 상기 파쇄부(24)와의 간격을 조절하기 위해 상기 이동실린더(7)를 구동시켜 상기 이동파쇄부재(33)를 전진시키게 되면 상기 경사면(321)과 상기 파쇄부(24)와의 간격이 넓어져 입자가 크게 분쇄되고, 반대로 이동시키면 그 간격이 좁혀져 입자가 작게 상기 고분자재료가 분쇄된다.

이때, 상기 이동파쇄부재(33)를 이동시키는 것으로 본 발명에서는 이동실린더(7)가 사용되는 것으로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자가 직접 상기 이동파쇄부재(33)를 이동시킨 다음 고정핀(도시생략)등을 이용해 상기 이동파쇄부재(33)를 고정시킴으로써, 상기 이동파쇄부재(33)를 이동시키기 위한 별도의 장치를 마련하지 않아도 되며, 상기 이동파쇄부재(33)를 이동시키기 위한 것이면 어느 것이 사용되어도 무방하다.

여기서, 상기 이동파쇄부재(33)의 양단부와 그 양단부에 대응되는 상기 케이스(3)에 단턱(도시생략)을 형성시켜 상호 단턱에 안내되어 상기 케이스(3)에 대해 상기 이동파쇄부재(33)가 전,후로 미끄럼 되게 하는 것도 가능하고, 상기 이동파쇄부재(33)의 양단부에 전,후 방향으로 다수개의 가이드 돌기(도시생략)를 형성시키고 상기 케이스(3)에 상기 가이드돌기와 대응되는 가이드 홈(도시생략)을 형성시켜 그 가이드 홈에서 가이드 돌기가 안내됨으로써, 상기 이동파쇄부재(33)가 전,후로 이동되게 하는 것도 가능하며, 상기 파쇄부(24)를 감싸면서 상기 케이스(3)에 지지,고정되어 미끄럼되게 하는 수단이면 어느 것이 사용되어도 무방하다.

상기 모터(4)는 상기 파쇄장치(2)를 회동시키는 것으로 그 파쇄장치(2)의 일측단부와 연결,결합된다.

상기 지지부재(5)는 상기 케이스(3)가 움직이는 것을 단속하는 것으로 그 케이스(3)의 하부에 설치된다.

상기 받침부(6)는 상기 모터(4)와 상기 지지부재(5)의 하부에 설치되어 그 모터(4)와 상기 지지부재(5)를 지지, 고정하는 것으로 그 저면에는 다수개의 다리(61)가 구비되며, 상기 다리(61)는 지면에 설치된 앵커볼트(도시생략)에 의해 고정시키는 것도 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 고분자재료 분쇄기는 파쇄장치에 구비된 압축부와 이송부 사이에 절삭홈이 구비된 다수개의 파쇄부를 구비시켜 고분재재 료를 효율적으로 분쇄시키는 효과가 있다.

또한, 호퍼의 하단부에 이송스크류를 설치하여 그 호퍼로 투입되는 고분자재료가 뭉치는 것을 방지함과 아울러 분쇄기 내부로 고분자재료가 순차적으로 투입되게 하여 분쇄기의 파손을 미연에 방지하는 효과가 있다.

또한, 케이스에 파쇄부와 대응되도록 저면에 경사면이 형성된 이동파쇄부재를 설치하여 그 이동파쇄부재를 전,후진 시켜 파쇄부와 경사면의 간격을 조절함으로써, 고분자재료가 파쇄되는 입자의 크기를 조절할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 일측에 냉각수 주입구(211)와 냉각수 배출구(212)를 갖는 헤드(21)가 구비되고, 외면에는 스크류 형상의 돌기로 이루어진 압축부(22)와 이송부(23)가 순차적으로 구비되되, 상기 압축부(22)와 상기 이송부(23) 사이에는 다수개의 파쇄부(24)가 구비되며, 내부에는 상기 냉각수 주입구(211) 및 상기 냉각수 배출구(212)와 연결되는 스크류 형상의 유로(25)가 구비된 원통형상의 파쇄장치(2);

   상기 파쇄장치(2)를 감싸면서 배치되고, 내면에는 상기 파쇄장치(2)와 대응되게 다수개의 파쇄홈부(31)가 구비되며, 상측에는 상기 고분자재료가 투입되는 호퍼(32)가 구비되고, 상기 파쇄부(24)를 감싸면서 배치되되 전,후로 미끄럼 이동되며 내면에 경사면(321)이 형성된 링 형상의 이동파쇄부재(33)가 구비되며, 일측에는 파쇄된 고분자재료를 배출시키는 배출구(34)가 구비된 케이스(3);

   상기 파쇄장치(2)의 타측에 설치되어 상기 파쇄장치(2)를 회동시키는 모터(4);

   상기 케이스(3)의 하부에 설치되어 그 케이스(3)를 지지하는 지지부재(5); 및

   상기 지지부재(5)와 상기 모터(4)를 지지하는 받침부(6); 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고분자재료 분쇄기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 이동파쇄부재(33)는 이동실린더(7)에 의해 전,후로 이동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 고분자재료 분쇄기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 파쇄부(24)는 그 단면이

   

   와 같은 형상으로 형성되며, 상기 파쇄부(24)의 외면에는 다수개의 절삭홈(241)이 구비된 것을 특징으로 하는 고분자재료 분쇄기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 호퍼(32)의 하단부에는 이송스크류(321)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 고분자재료 분쇄기.

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