KR100830088B1 - 분철 및 반가공제품 압축기 - Google Patents

분철 및 반가공제품 압축기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분철 및 반가공제품 압축기에 관련되며, 이때 분철 및 반가공제품 압축기는 수거된 분철 및 반가공제품을 분쇄하는 파쇄기와 연계되어 연속적으로 압축공정이 수행되면서 설정된 사이즈/중량으로 성형제품을 신속하게 생산하기 위해 임시저장탱크(10), 이송스크루(20), 압축실(30), 압축봉(40), 배출블록(50) 등을 주요구성으로 이루어진다.
이에 따라, 본 발명은 분쇄된 분철 및 반가공제품이 임시저장탱크를 거쳐 압축실로 투입됨에 따라 파쇄기를 통하여 공급되는 분철 및 반가공제품의 공급량에 영향을 받지 않고 압축실로 공급되어 압축공정이 연속적으로 신속하게 수행되는 효과가 있다.
분철, 반가공제품, 압축기, 파쇄기, 컨베이어벨트, 스크루, 압축

Description

분철 및 반가공제품 압축기{COMPRESSED APPARATUS}
본 발명은 분철 및 반가공제품의 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밀링, 선반과 같이 절삭가공을 통하여 제품을 생산하는 공장에서 발생되는 분철 또는 반가공제품을 전기로에 투입하여 철강재의 원료로 재활용할 수 있도록 소형의 원통형으로 압축하는 분철 및 반가공제품 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 절삭가공시 발생되는 금속칩과 같은 분철 및 불량처리된 반가공제품은 철강재의 원자재로 재활용되고 있지만, 부피가 크므로 보관이 곤란하고, 또 제철공장으로 운반하는 과정에 있어서 물류비용이 많이 소요됨은 물론 수거된 분철을 그대로 용광로에 투입하게 되면 표면적이 넓어 투입되는 순간 산화되어 상당량이 소멸되거나 용광로에서 발생되는 용융가스에 의해 비산되는 문제점이 따랐다.
이에 폐기처분되는 분철 및 반가공제품의 운반, 보관이 용이하면서 용광로에 투입시 산화, 비산으로 인한 손실을 줄이기 위해 압축기를 이용하여 일정한 크기로 압축 성형하는 것이 일반적이다.
종래 등록실용신안번호 제20-288089호의 금속칩 압축장치에서는, 성형관체 내부에 수직으로 승하강 작동하는 펀치와, 성형관체의 상부에 수평으로 장착되어 금속칩을 이동시키며 성형관체 내부로 금속칩을 투입시키는 이송스크류와, 성형관체 하단부에 수평으로 이동하는 푸셔를 구비하여 금속칩이 정량투입되고, 상면이 반구형상으로 볼록하게 형성되는 균일한 사이즈의 압축 성형제품을 얻기 위한 기술이 공개된바 있다.
그런데, 상기한 기술은 상면 반구형상의 성형품을 획득하는데는 적합하지만, 아래와 같은 많은 문제점이 여전히 존재하고 있다.
첫째, 호퍼가 이송스크루 상으로 투입되는 금속칩이 단순히 외부로 흐르지 않도록 구비되므로, 압축공정을 수행하는 과정에서 호퍼상으로 투입되는 금속칩의 양이 가변시 성형관체 내부로 투입되는 금속칩 양이 함께 가변되므로, 정량의 제품을 제조하기 어렵고, 압축공정이 연속적으로 이루어지지 못하여 자동생산라인에는 부적합하다. 또한, 이송스크루가 성형관체 측면에 연통되도록 일체로 연결되므로 이송스크루를 통한 금속칩의 공급량 편차에 따라 성형제품의 크기/중량이 수시로 가변되는 것도 정량의 균일한 성형제품을 얻기 어려운 요인이 된다.
둘째, 금속칩을 투입하기 위한 펀치날이 최상단까지 승하강을 반복해야 하므로 압축공정 1사이클에 상당한 시간이 소요되며, 펀치가 성형관체 내부에 수용되어 육안으로 금속칩의 투입량은 물론 펀지날의 상태(마모정도)를 파악하기 어려움으로 금속칩의 투입량 및 펀치날의 교체시기를 작업자의 숙련된 경험에 의존해야 하고, 또 펀치날의 마모정도를 예측하더라도 유압실린더를 완전히 분해하여야 펀치날을 교체할 수 있는 번거로운 문제점이 따른다.
셋째, 단일의 실린더를 이용하여 압축공정이 이루어지므로, 압축률을 고려하 여 대용량의 고압실린더를 사용하면 상하이송속도가 저하되고, 이송속도를 고려하여 저용량의 실린더를 사용하면 이송속도는 향상되나 압출률이 저하되는 폐단이 따랐다.
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 보다 상세하게는 파쇄기와 연계되어 분철 및 반가공제품의 압축공정이 연속적으로 신속하게 이루어지고, 분쇄된 분철 및 반가공제품의 이송량 편차에 영향을 받지 않고 성형제품이 균일한 사이즈로 생산되며, 특히 압축과정을 작업자가 육안으로 확인하면서 소모부품의 교체시기 및 작동불량을 즉시 검출하여 신속 간편하게 유지보수가능한 구조를 가진 분철 및 반가공제품 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 파쇄기(C)를 통하여 분쇄된 분철 및 반가공제품이 컨베이어벨트(B)를 타고 이송되어 저장되는 임시저장탱크(10); 상기 임시저장탱크(10) 하단에 위치되어 모터(M)에 의해 구동되면서 분철 및 반가공제품을 정량공급하고, 일단에 배출구(22)가 구비되는 이송스크루(20); 상기 이송스크루(20)의 배출구(22)와 대응하는 선단부에 상부가 개방되면서 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 호퍼(32)가 구비되는 압축실(30); 상기 압축실(30)과 대응하는 상부에 위치되어 압축실린더(42)에 의해 승·하강되면서 압축실(30)에 저장된 분철 및 반가공제품을 압축하고, 저면부에 압축판(44)이 탈부착가능하게 구비되는 압축봉(40); 및 상기 압축실(30) 하부에 위치되어 실린더(52)의 작동에 의해 전후이송되면서 압축이 완료된 성형제품을 배출시키는 배출블록(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 압축실린더(42)는 압축봉(40)을 저속고압이송시키는 주실린더(42A)와, 압축봉(40)을 저압고속이송시키는 보조실린더(42B)로 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압축봉(40)은 압축실(30)에 저장된 분철 및 반가공제품의 압축이 완료되면 압축실(30)의 저면을 개방하기 위해 배출블록(50)이 후방으로 쉽게 이송되도록 미세승강되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 분쇄된 분철 및 반가공제품이 임시저장탱크를 거쳐 압축실로 투입됨에 따라 파쇄기를 통하여 공급되는 분철 및 반가공제품의 공급량에 영향을 받지 않고 압축실로 공급되어 압축공정이 연속적으로 신속하게 수행되는 효과가 있다.
또, 이송스크루를 통한 분철 및 반가공제품의 투입량이 일정하게 유지되지 않더라도 호퍼에서 과다 혹은 부족한 양만큼 조절되므로 성형제품이 균일한 크기/중량으로 생산되는 효과가 있다.
또한, 압축실 내부는 물론 압축구가 외부로 노출되는 구조를 가짐에 따라 작업자가 육안으로 분철 및 반가공제품의 투입량을 검출하여 스크루의 막힘으로 인한 이송불량을 즉시 확인/조치가능할 뿐만 아니라, 압축가공중에 발생되는 압축구의 마모상태를 수시로 확인하면서 유지보수가 간편한 효과가 있다.
또한, 압축봉의 이송이 주실린더와 보조실린더에 의해 압축작동과 급속이송작동이 구분되므로 성형제품의 압축률이 향상됨과 동시에 빠른 작업속도로 생산성이 향상되는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 분철 및 반가공제품 압축기를 전체적으로 나타내는 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 분철 및 반가공제품 압축기를 측면에서 나타내는 구성도이며, 도 3a 내지 3b는 본 발명에 따른 분철 및 반가공제품 압축기의 호퍼를 통한 압축과정을 나타내는 구성도이며, 도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 분철 및 반가공제품 압축기의 성형제품 배출과정을 나타내는 구성도이다.
본 발명은 분철 및 반가공제품 압축기에 관련되며, 이때 분철 및 반가공제품 압축기는 수거된 분철 및 반가공제품을 분쇄하는 파쇄기와 연계되어 연속적으로 압축공정이 수행되면서 설정된 사이즈/중량으로 성형제품을 신속하게 생산하기 위해 임시저장탱크(10), 이송스크루(20), 압축실(30), 압축봉(40), 배출블록(50) 등을 주요구성으로 이루어진다.
본 발명에 따른 임시저장탱크(10)는 파쇄기(C)를 통하여 분쇄된 분철 및 반가공제품이 컨베이어벨트(B)를 타고 이송되어 저장된다. 임시저장탱크(10)는 후술 하는 압축실(30)과 인접하는 위치에 상부가 개방되면서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 구조로 형성되고, 일단에 파쇄기(C)와 연결되도록 구비되는 컨베이어벨트(B)를 통하여 분쇄된 분철 및 반가공제품이 임시로 저장된다. 그리고 임시저장탱크(10)에 저장된 분철 및 반가공제품은 후술하는 이송스크루(20)를 통하여 압축실(30)로 정량공급됨에 따라 파쇄기(C)에서 분쇄처리되어 연속적으로 공급되는 분철 및 반가공제품량에 영향을 받지 않고 공급량이 일정하게 유지되고, 파쇄공정 및 압축 공정이 끊김 없이 연속적으로 이루어지는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 이송스크루(20)는 임시저장탱크(10) 하단에 위치되어 모터(M)에 의해 구동되면서 분철 및 반가공제품을 정량공급하고, 일단에 배출구(22)가 구비된다. 이송스크루(20)는 원통관 내부에 나선형의 스크루가 설치되어 모터(M)의 구동력에 의해 회전되면서 분철 및 반가공제품을 이송시키는 장치로써, 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 임시저장탱크(10) 하단에서 인접하는 위치에 구비되는 압축실(30)로 분철 및 반가공제품을 공급한다. 이때 이송스크루(20)는 모터(M)의 회전수를 카운팅하거나 구동시간을 검출하여 분철 및 반가공제품의 공급량을 조절하게 된다.
또한, 상기 압축실(30)은 이송스크루(20)의 배출구(22)와 대응하는 선단부에 상부가 개방되면서 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 호퍼(32)가 구비된다. 압축실(30)은 상·하부가 개방된 소정의 단면형상(예컨대, 원형)을 가진 구조로써, 하부에 후술하는 배출블록(50)이 개폐가능하게 구비되고, 상부에 호퍼(32)가 설치된다. 호퍼(32)는 깔때기형상으로 상부가 넓게 형성되어 이송크스루(20)를 통하여 공 급되는 분쇄된 분철 및 반가공제품이 압축실(30)로 투입되는 중에 외부로 흐르지 않도록 안내한다. 그리고 호퍼(32)는 이송스크루(20)를 통한 분쇄된 분철 및 반가공제품의 공급량에 편차가 발생되더라도 유연성 있게 오버 공급된 분철 및 반가공제품을 잔류시키는 역할을 수행한다.
이를 보다 구체적으로 살펴보면, 도 3a와 같이 이송스크루(20)를 통하여 분쇄된 분철 및 반가공제품이 설정량보다 많이 투입되더라도 압축봉(40)이 하강시 오버량에 해당하는 분쇄된 분철 및 반가공제품이 도 3b처럼 호퍼(32)상에 잔류하여 압축실(30) 내부로 투입된 양만큼 압축되고, 이어지는 또 다른 압축공정에서 분쇄된 분철 및 반가공제품의 공급량이 부족할 경우 이전 공정에서 오버투입으로 호퍼(32)상에 잔류하는 분쇄된 분철 및 반가공제품이 보충되어 성형제품이 균일한 사이즈로 제작되는 이점이 있다.
뿐만 아니라, 압축봉(40)이 최상단까지 승강되지 않더라도 호퍼(32)에 의해 분쇄된 분철 및 반가공제품이 압축실(30) 내부로 투입되므로 압축과정에서 압축봉(40)의 승·하강 이송거리가 단축되어 1사이클타임이 크게 단축된다.
또한, 본 발명에 따른 압축봉(40)은 압축실(30)과 대응하는 상부에 위치되어 압축실린더(42)에 의해 승·하강되면서 압축실(30)에 저장된 분철 및 반가공제품을 압축하고, 저면부에 압축판(44)이 탈부착가능하게 구비된다. 압축봉(40)은 압축실(30)과 동축상에 수직으로 설치되고, 분쇄된 분철 및 반가공제품과 직접적으로 마찰되는 저면부에 초경과 같은 경도가 높은 압축판(44)이 볼트 등에 의해 탈부착가능하게 설치되어 반복사용에 따른 마모를 줄이며, 마모되더라도 쉽게 교체하여 사용하게 된다.
그리고, 압축봉(40)은 선단부에 구비되는 압축실린더에 의해 승하강이송이 제어되는바, 이때 압축실린더(42)는 압축봉(40)을 저속고압이송시키는 주실린더(42A)와, 압축봉(40)을 저압고속이송시키는 보조실린더(42B)로 구비된다. 주실린더(42A)는 압축봉(40)과 직설되어 압축실(30)에 저장된 분철 및 반가공제품을 고압으로 가압하는 역할을 수행하고, 보조실린더(42B)는 주실린더(42A) 양단에 설치되어 압축봉(40)을 압축실(30)에 근접하는 위치까지 급속이송시킴은 물론 압축이 완료된 후 압축봉(40)을 원점으로 급속 복귀시키는 역할을 수행한다.
여기서, 주실린더(42A)는 800~1000톤의 고압저속실린더를 사용하고, 보조실린더(42B)는 100~200톤의 저압고속 실린더로써, 별도의 연결판을 통하여 주실린더(42A)의 로드봉 혹은 압축봉(40)상에 연결된다.
이에 압축봉(40)이 승강된 상태로 압축실(30) 내부로 분쇄된 분철 및 반가공제품의 투입이 완료되면, 먼저 보조실린더(42B)가 하강되어 압축봉(40)을 압축실(30)에 근접하는 위치까지 급속이송시키고, 이어서 주실린더(42A)가 하강되어 분쇄된 분철 및 반가공제품을 고압으로 가압하면서 압축하게 된다. 그리고 압축공정이 완료되면 보조실린더(42B)가 승강되면서 압축봉(40)이 급속 복귀되는 작동을 반복하므로 전반적인 압축공정이 주실린더(42A)와 보조실린더(42B)의 연계작동에 의해 신속하게 이루어지는 이점이 있다. 여기서 압축봉(40)의 위치는 도 2에 도시된 바와 같이 측면에 위치조절가능하게 구비된 감지센서와 감지판을 통하여 설정된다.
이때 주실린더(42A)와 보조실린더(42B) 중에 어느 하나의 실린더가 작동시 다른 하나의 실린더는 정지하되, 정지된 실린더는 작동실린더의 승하강이송에 피동적으로 연계작동되도록 실린더 작동매체(예컨대, 유압, 에어 등)의 흐름이 자유롭게 이루어지는 구조를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 배출블록(50)은 압축실(30) 하부에 위치되어 실린더(52)의 작동에 의해 전후이송되면서 압축이 완료된 성형제품을 배출시킨다. 배출블록(50)은 상면이 평면으로 형성되어 전후이송에 의해 압축실(30) 하부를 개폐하고, 또 압축이 완료된 성형제품을 밀어내는 역할을 수행한다. 즉, 배출블록(50)은 도 4a처럼 압축실(30) 하부를 마감한 상태로 압축봉(40)의 작동에 의해 분철 및 반가공제품의 압축공정이 수행되고, 압축이 완료되면 도 4b와 같이 배출블록(50)이 후방으로 빠진 후 압축봉(40)이 하강하여 성형제품이 아래로 낙하되면, 도 4c에 도시된 바와 같이 배출블록(50)이 전방으로 이송되어 성형제품을 배출시킴과 동시에 압축실(30) 하부를 마감하게 된다.
여기서, 상기 압축실(30)에 저장된 분철 및 반가공제품의 압축이 완료시 성형제품을 배출하기 위해 압축실(30) 저면을 개방함에 있어 배출블록(50)이 쉽게 후방으로 이송되도록 압축봉(40)이 미세승강된다. 이처럼 압축봉(40)의 미세승강으로 압축실에 가해지는 수직하중이 일시적으로 해제되면서 배출블록(50)에 가해지는 수직하중도 함께 해제되므로 배출블록(50)의 이송이 보다 원활하게 이루어지는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 분철 및 반가공제품 압축기를 전체적으로 나타내는 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 분철 및 반가공제품 압축기를 측면에서 나타내는 구성도.
도 3a 내지 3b는 본 발명에 따른 분철 및 반가공제품 압축기의 호퍼를 통한 압축과정을 나타내는 구성도.
도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 분철 및 반가공제품 압축기의 성형제품 배출과정을 나타내는 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
10: 임시저장탱크 20: 이송스크루 30: 압축실
40: 압축봉 50: 배출블록

Claims (3)

  1. 파쇄기(C)를 통하여 분쇄된 분철 및 반가공제품이 컨베이어벨트(B)를 타고 이송되어 저장되는 임시저장탱크(10);
    상기 임시저장탱크(10) 하단에 위치되어 모터(M)에 의해 구동되면서 분철 및 반가공제품을 정량공급하고, 일단에 배출구(22)가 구비되는 이송스크루(20);
    상기 이송스크루(20)의 배출구(22)와 대응하는 선단부에 상부가 개방되면서 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 호퍼(32)가 구비되는 압축실(30);
    상기 압축실(30)과 대응하는 상부에 위치되어 압축실린더(42)에 의해 승·하강되면서 압축실(30)에 저장된 분철 및 반가공제품을 압축하고, 저면부에 압축판(44)이 탈부착가능하게 구비되는 압축봉(40); 및
    상기 압축실(30) 하부에 위치되어 실린더(52)의 작동에 의해 전후이송되면서 압축이 완료된 성형제품을 배출시키는 배출블록(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분철 및 반가공제품 압축기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 압축실린더(42)는 압축봉(40)을 저속고압이송시키는 주실린더(42A)와, 압축봉(40)을 저압고속이송시키는 보조실린더(42B)로 구비되는 것을 특징으로 하는 분철 및 반가공제품 압축기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 압축봉(40)은 압축실(30)에 저장된 분철 및 반가공제품의 압축이 완료되면 압축실(30)의 저면을 개방하기 위해 배출블록(50)이 후방으로 쉽게 이송되도록 미세승강되는 것을 특징으로 하는 분철 및 반가공제품 압축기.
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