KR100960366B1 - 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기 및 이를 이용한 톱밥 및 목분 제조 장치 - Google Patents

폐목을 이용한 톱밥 마쇄기 및 이를 이용한 톱밥 및 목분 제조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기 및 이를 이용한 톱밥 및 목분 제조 장치에 관한 것으로, 폐목을 다단 마쇄를 통해 원하는 입도의 톱밥으로 제조함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기는, 일측 상부에 투입구가 구비되며 내부에 마쇄공간을 갖는 마쇄틀 본체(111), 각각 곡선형 단면으로 형성되며 다수의 선별공(112a)이 구비된 다수의 롤러 안착부(112b)를 갖는 통 구조이며 상기 마쇄틀 본체의 바닥부를 형성하는 판형의 스크린(112), 상기 투입구를 통해 투입되는 파쇄물을 상기 스크린의 바닥으로 유도하는 판상의 이송슈트(113)로 이루어진 마쇄틀(110)과; 둘레부에 축방향과 원주방향을 따라 다수의 마쇄팁(122)이 형성되며 각각 상기 마쇄틀의 롤러 안착부에 제자리 회전 가능하게 장착되어 상기 마쇄틀과의 사이로 투입되는 파쇄물을 마쇄하는 다수의 마쇄롤러(120)를 포함한다.
폐목, 톱밥, 마쇄, 롤러

Description

폐목을 이용한 톱밥 마쇄기 및 이를 이용한 톱밥 및 목분 제조 장치{SAWDUST MILL AND APPARATUS FOR MANUFACTURING SAWDUST}
본 발명은 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기 및 이를 이용한 톱밥 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐목을 다단으로 마쇄하여 원하는 입도의 톱밥을 제조할 수 있는 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기 및 이를 이용한 톱밥 및 목분 제조 장치에 관한 것이다.
일반적으로 재개발 지역에서는 오래된 구옥을 철거한 후 새로운 용도의 건축물을 건설하게 된다.
그러나 구옥은 목재를 주로 사용하여 건축한 것이며, 짧게는 수년에서 길게는 수십년이 지난 것이어서 구옥을 재개발하기 위해서는 많은 목재가 발생하게 된다.
이러한 구옥을 재개발하기 위해서 발생되는 많은 목재는 화목으로 재활용되는 경우에는 극히 한정되어 있으며, 폐목재를 이용하여 성형목재를 제조하게 된다.
폐목재를 이용하여 성형목재를 제조하기 위해서는 폐목재를 수집하여 집적하는 수집공정과, 수집된 폐목재를 톱밥으로 미세하게 분쇄시키는 분쇄공정과, 분쇄된 톱밥에 접착제를 첨가시켜 혼합하는 과정과, 접착제와 혼합된 톱밥을 고온, 고압으로 프레스하고 고주파 발진하는 공정과, 압력을 해제시키는 공정 등으로 만들게 된다.
전술한 바와 같은 톱밥 제조 기술 중에서 큰 입도의 폐목을 톱밥의 입도로 분쇄 내지 마쇄하는 기술이 톱밥의 품질 및 가격에 큰 영향을 미치고 있다.
종래 톱밥 제조 장치는, 단순히 폐목을 파쇄하는 것으로, 입도를 작게 할 수는 있지만, 효율성이 떨어지고 장비가 대형화됨에 따라 넓은 부지를 필요로 한다. 또한, 파쇄 내지 마쇄와 선별이 별개의 공정을 진행되어 단위 시간당 생산량이 적은 문제점도 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폐목을 톱밥의 입도로 마쇄하여 원하는 입도의 톱밥을 생산할 수 있으며, 다단계의 마쇄와 동시 선별을 통해 단위 시간당 톱밥 생산량을 증가할 수 있는 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기 및 이를 이용한 톱밥 및 목분 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기는, 일측 상부에 투입구가 구비되며 내부에 마쇄공간을 갖는 마쇄틀 본체, 각각 곡선형 단면으로 형성되며 다수의 선별공이 구비된 다수의 롤러 안착부를 갖는 통 구조이며 상기 마쇄틀 본체의 바닥부를 형성하는 판형의 스크린, 상기 투입구를 통해 투입되는 파쇄물을 상기 스크린의 바닥으로 유도하는 판상의 이송슈트로 이루어진 마쇄틀과; 둘레부에 축방향과 원주방향을 따라 다수의 마쇄팁이 형성되며 각각 상기 마쇄틀의 롤러 안착부에 제자리 회전 가능하게 장착되어 상기 마쇄틀과의 사이로 투입되는 파쇄물을 마쇄하는 다수의 마쇄롤러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 톱밥 및 목분 제조 장치는, 파쇄기에 의해 파쇄된 파쇄물을 다수의 입도별로 선별하는 선별기와; 상기 선별기에 의해 입도별로 선별된 파쇄물을 이송하는 이송수단과; 상기 이송수단에 의해 이송되는 파쇄물을 마쇄하는 청구항 4의 톱밥 마쇄기를 포함하고, 상기 선별기는, 서로 다른 직경의 제1 내지 제3선별공으로 이루어진 제1 내지 제3선별부가 일렬로 배열되어 상기 제1 내지 제3선별부를 통해 입도가 서로 다른 파쇄물을 선별하고, 상기 이송수단은, 상기 제1선별부에 의해 선별된 입도가 가장 작은 제1파쇄물을 이송하는 제1이송기, 상기 제2선별부에 의해 선별된 제2파쇄물을 상기 톱밥 마쇄기(100)에 이송하는 제2이송기, 상기 제3선별부에 의해 선별된 제3파쇄물을 상기 파쇄기로 이송하는 제3이송기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기 및 이를 이용한 톱밥 및 목분 제조 장치에 의하면, 마쇄롤러가 다단으로 설치되어 다단계의 일련의 공정을 통해 폐목을 톱밥으로 마쇄할 수 있으며, 또한, 마쇄롤러와 스크린에 의한 마쇄 및 마쇄와 동시에 스크린을 통해 톱밥을 선별하여 단위 시간당 톱밥 생산량을 증가할 수 있으므로 톱밥의 공급가격을 낮출 수 있는 등의 효과가 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기(100)는, 폐목의 마쇄를 위한 공간을 제공하는 마쇄틀(110), 마쇄틀(110)에 투입된 폐목을 마쇄하는 마쇄롤러(120)로 구성된다.
마쇄틀(110)은, 측방향 및/또는 상부가 밀폐되며 일측 상부에 투입구(111a)가 구비된 마쇄틀 본체(111), 각각 곡선형 단면으로 형성되며 다수의 선별공(112a)이 구비된 다수의 롤러 안착부(112b)를 갖는 통 구조이며 마쇄틀 본체(111)의 바닥부를 형성하는 판형의 스크린(112), 투입구(111a)를 통해 투입되는 파쇄물(폐목)을 스크린(112)의 바닥으로 유도하는 판상의 이송슈트(113)로 구성된다.
즉, 마쇄틀(110)은 마쇄 공간만을 제공하는 것이 아니라 마쇄롤러(120)와 스크린(112)의 사이에 유입된 파쇄물을 직접 마쇄하는 것이다.
도 4에서 보이는 바와 같이, 스크린(112)은 다수의 마쇄롤러(120)를 수용할 수 있는 곡선형 단면의 롤러 안착부(112b)가 구비된 상부 개방형 통 구조이다.
다수의 롤러 안착부(112b)는 일체형 구조로 도시되었으나, 각각 단품으로 이루어져 서로 결합될 수도 있으며, 롤러 안착부(112b)의 이음부 즉, 다음 롤러 안착부(112b)로 넘어가는 산부에는 보조 마쇄날(114)이 설치될 수 있다.
도 4에서와 같이, 보조 마쇄날(114)은 막대 형태로서 스크린(112)의 폭방향을 따라 배열되며 하나 이상 바람직하게 2개 이상의 체결구(114a)에 의해 스크린(112)에 고정되고, 부가적으로 스크린(112)에 형성된 홀(112c)에 끼워지는 돌출부(114b)가 구비될 수도 있다.
이송슈트(113)는 투입구(111a)의 저부에 장착되어 투입구(111a)를 통해 투입되는 폐목을 마쇄롤러(120)와 스크린(112)의 사이로 유도한다.
마쇄롤러(120)는, 원형단면의 드럼(121), 드럼(121)의 둘레부에 장착되는 마쇄팁(122)을 포함한다.
도 5와 도 6에서 보이는 것처럼, 마쇄팁(122)은 내마모성이 강한 강을 재질로 하는 것이 바람직하며, 드럼(121)의 둘레부에 돌출되어야 하고, 이러한 점을 감안할 때 제조원가를 절감하기 위하여 얇은 판상으로 형성된다.
이때, 마쇄팁(122)이 드럼(121)에서 돌출될 수 있도록 마쇄팁 장착구(123)가 갖추어진다. 마쇄팁 장착구(123)는 삼각 단면으로 형성되어 드럼(121)의 외주면에 용접 등으로 결합된다. 마쇄팁 장착구(123)는 경사면에 마쇄팁(122)이 장착되도록 한다.
마쇄팁(122)은 폐목의 마쇄로 인하여 마모가 일어날 것이며, 마모시 새것으로 교체되지 않고 길이 조정을 통해 마모 위치로 셋팅될 수 있으며, 이 구조는 다 음과 같다.
마쇄팁 홀더(124)는 대략 "ㄴ"형태의 단면으로 형성되어 상면에 마쇄팁(122)이 안착되는 안착부(124a)가 형성되며, 안착부(124a)에 안착된 마쇄팁(122)과 마쇄팁 홀더(124) 및 마쇄팁 장착구(123)는 볼트 등의 체결구(125)에 의해 고정된다.
마쇄팁 홀더(124)에 안착된 마쇄팁(122)은 길이조정 볼트(126)에 의해 전진하여 선단부가 마쇄팁 홀더(124)로부터 돌출됨으로써 길이가 조정된다.
물론, 마쇄팁(122)은 길이조정을 위하여 체결구(125)가 체결되는 장공이 형성될 것이다.
도 7에서 보이는 것처럼, 마쇄팁(122)은 지그재그 형태로 배열된다.
본 발명은 마쇄롤러(120)와 스크린(112)의 사이에서 마쇄가 이루어지는 것이기 때문에 마쇄롤러(120)와 스크린(112) 사이의 공간에 따라 결과물의 입도가 달라질 것이며, 이를 위하여 마쇄롤러(120)는 스크린(112)에 대해 높이 조정 가능하게 설치된다. 예를 들어, 마쇄롤러(120)의 구동축(121a)은 높이조정수단을 통해 높이 조정 가능하게 설치된다.
상기 높이조정수단은 예를 들어 볼스크류 방식, 볼 너트 방식일 수 있으며, 즉, 마쇄롤러(120)의 구동축(121a)에 너트(128) 등이 연결되고 너트(128)에 스크류(127)가 체결되어 스크류(127)의 회전에 의해 너트(128)와 함께 마쇄롤러(120)가 승강한다. 스크류(127)와 너트(128) 사이에는 너트(128)를 통해 마쇄롤러(120)를 지지하는 코일스프링(129)이 장착된다.
다수의 마쇄롤러(120)들은 투입구(111a)를 기준으로 할 때 일렬로 배열되어 있으며, 이송슈트(113)에 근접한 마쇄롤러(120)가 먼저 마쇄하여 마쇄된 것을 그 다음 마쇄롤러(120)에 전달하는 방식이다. 따라서, 다수의 마쇄롤러(120)는 투입구(111a)에서 가까운 것에서부터 먼 것으로 가면서 스크린(112)과의 간격이 좁아지는 것이 바람직하다. 즉, 다수의 마쇄롤러(120)가 순차적으로 마쇄를 하여 마쇄 효율을 높일 수 있는 것이다.
마쇄롤러(120)는 구동수단을 통해 각각 제자리 회전한다. 상기 구동수단은 도 2에서 보이는 것처럼, 구동모터(130) 및 구동모터(130)의 회전력을 마쇄롤러(120)에 전달하는 동력전달부재(벨트 등)로 구성된다.
도면에서는 마쇄롤러(120)가 4개로 도시되었으며, 4개의 마쇄롤러(120)는 각각의 구동모터를 통해서 구동할 수도 있고, 2개를 셋트로 하여 1개의 구동모터로 구동할 수도 있다.
이와 같이 구성된 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기의 작용은 다음과 같다.
투입구(111a)를 통해 투입되는 폐목은 이송슈트(113)의 안내를 받아 마쇄롤러(120)와 스크린(112)의 사이로 유도된다.
마쇄롤러(120)에 이송되기 전에 폐목은 보조 마쇄날(114)을 통과하게 되며 이때, 보조 마쇄날(114)에 의해 먼저 마쇄가 이루어진다.
보조 마쇄날(114)을 통과한 폐목은 투입구(111a)에 근접한 마쇄롤러(120)에 공급된다.
마쇄롤러(120)는 제자리 회전하면서 이송슈트(113)를 통해 이송된 폐목을 마쇄한다. 마쇄는 드럼(121)과 스크린(112)의 압착, 마쇄팁(122)의 압착 등에 의해 이루어진다.
마쇄롤러(120)에 의해 마쇄된 톱밥은 선별공(112a)을 통해 선별되고, 선별공(112a)보다 큰 입도의 폐목은 그 다음 마쇄롤러(120)로 진행한다.
이와 같이 다단의 마쇄롤러(120)를 거치면서 폐목의 마쇄가 이루어진다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 톱밥 마쇄기를 이용한 톱밥 제조장치는, 파쇄기(1)에 의해 파쇄된 파쇄물을 다수의 입도별로 선별하는 선별기(200)와; 선별기(200)에 의해 입도별로 선별된 파쇄물을 이송하는 이송수단과; 상기 이송수단에 의해 이송되는 파쇄물을 마쇄하는 톱밥 마쇄기(100)를 포함한다.
도 9와 도 10에서 보이는 것처럼, 선별기(200)는, 서로 다른 직경의 제1 내지 제3선별공(211,221,231)을 갖는 제1 내지 제3선별부(210,220,230)가 일렬로 배열되어 제1 내지 제3선별부(210,220,230)를 통해 입도가 서로 다른 폐목 내지 톱밥을 선별한다.
제1 내지 제3선별공(211,221.231)의 크기 관계는 다음과 같다.
제1선별공(211) < 제2선별공(221) < 제3선별공(231)
제1선별부(210)는 상기 이송수단과 연계하여 파쇄물을 공급받으며, 제1선별공(211)을 통과한 가장 작은 입도의 톱밥(우드칩)은 톱밥 마쇄기(100)를 거치지 않고 바로 배출되어 제품으로 사용된다.
제2선별공(221)을 통과한 입도의 폐목은 톱밥 마쇄기(100)에 의해 마쇄된 후 제품으로 배출된다.
제3선별공(231)을 통과한 입도의 파쇄물은 톱밥 마쇄기(100)에 의해 마쇄할 수 없는 입도이므로 파쇄기(1)에 다시 공급되어 파쇄된 후 다시 선별기(200)에 공급된다.
선별기(200)는 진동수단을 통해 진동하여 선별효율을 높이며, 상기 진동수단은 기존에 사용되는 것과 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.
선별기(200)에 투입된 파쇄물 다시 말하면 제1선별부(210)에 투입된 파쇄물을 제3선별부(230)측으로 이송하기 위한 이송스크류(240)가 갖추어진다.
도 11에서와 같이, 이송스크류(240)는 이송리드(241)에 고무 등을 재질로 하는 날개(242)가 볼트 등을 통해 교체 가능하게 고정된다.
따라서, 상기 이송수단은 제1선별부(210)에 의해 선별된 입도가 가장 작은 제1파쇄물(톱밥)을 이송하는 제1이송기(310), 제2선별부(220)에 의해 선별된 제2파쇄물을 톱밥 마쇄기(100)에 이송하는 제2이송기(320), 제3선별부(230)에 의해 선별된 제3파쇄물을 파쇄기(1)로 이송하는 제3이송기(330)로 구성된다.
제1 내지 제3이송기(310,320,330)는 컨베이어 벨트일 수 있다.
파쇄기(1)는 기존에 사용되고 있는 모든 파쇄기가 사용 가능한 것이므로 구체적인 설명을 생략하였다.
도 1은 본 발명에 의한 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기의 전체 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기의 평면도.
도 3은 본 발명에 의한 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기의 측면도.
도 4는 본 발명에 의한 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기에 적용된 스크린의 사시도.
도 5와 도 6은 본 발명에 의한 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기에 적용된 마쇄티비의 설치 상태도.
도 7은 본 발명에 의한 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기에 적용된 마쇄롤러의 설치 상태 정면도.
도 8은 본 발명에 의한 폐목을 이용한 톱밥 제조 장치의 전체 구성을 보인 평면도.
도 9는 본 발명에 의한 폐목을 이용한 톱밥 제조 장치에 적용된 선별기의 사시도.
도 10은 본 발명에 의한 폐목을 이용한 톱밥 제조 장치에 적용된 선별기의 측면도.
도 11은 본 발명에 의한 폐목을 이용한 톱밥 제조 장치에 적용된 이송스크류의 사시도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100 : 톱밥 마쇄기, 110 : 마쇄틀
120 : 마쇄롤러, 130 : 구동수단
200 : 선별기

Claims (9)

  1. 일측 상부에 투입구가 구비되며 내부에 마쇄공간을 갖는 마쇄틀 본체(111), 각각 곡선형 단면으로 형성되며 다수의 선별공(112a)이 구비된 다수의 롤러 안착부(112b)를 갖는 통 구조이며 상기 마쇄틀 본체의 바닥부를 형성하는 판형의 스크린(112), 상기 투입구를 통해 투입되는 파쇄물을 상기 스크린의 바닥으로 유도하는 판상의 이송슈트(113)로 이루어진 마쇄틀(110)과;
    둘레부에 축방향과 원주방향을 따라 다수의 마쇄팁(122)이 형성되며 각각 상기 마쇄틀의 롤러 안착부에 제자리 회전 가능하게 장착되어 상기 마쇄틀과의 사이로 투입되는 파쇄물을 마쇄하는 다수의 마쇄롤러(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 마쇄틀의 스크린에 상기 마쇄롤러를 향해 장착되는 보조 마쇄날(114)을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 보조 마쇄날은 상기 마쇄틀의 스크린에 폭방향을 따라 배열되면서 상기 마쇄틀의 스크린에 형성된 홀에 끼워지는 돌출부(114b)가 구비되며 체결구(114a)를 통해 상기 마쇄틀의 스크린에 체결되는 것을 특징으로 하는 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마쇄롤러는, 원형의 드럼(121), 경사면이 형성되어 상기 원형의 드럼의 외주면에 결합되는 마쇄팁 장착구(123), 상기 마쇄팁 장착구의 경사면에 분리 가능하게 결합되는 마쇄팁(122)을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 마쇄팁 장착구에 고정되며 상기 마쇄팁의 안착부(124a)가 형성되어 상기 마쇄팁이 체결구(125)를 통해 고정되는 마쇄팁 홀더(124), 상기 마쇄팁 홀더에 나사 체결되며 상기 마쇄팁을 전후진에 의해 길이조정하는 하나 이상의 길이조정 볼트(126)가 포함된 것을 특징으로 하는 폐목을 이용한 톱밥 마쇄기.
  6. 파쇄기에 의해 파쇄된 파쇄물을 다수의 입도별로 선별하는 선별기(200)와;
    상기 선별기에 의해 입도별로 선별된 파쇄물을 이송하는 이송수단과;
    상기 이송수단에 의해 이송되는 파쇄물을 마쇄하는 청구항 4의 톱밥 마쇄기(100)를 포함하고,
    상기 선별기는, 서로 다른 직경의 제1 내지 제3선별공(211,221,231)으로 이루어진 제1 내지 제3선별부(210,220,230)가 일렬로 배열되어 상기 제1 내지 제3선별부를 통해 입도가 서로 다른 파쇄물을 선별하고,
    상기 이송수단은, 상기 제1선별부에 의해 선별된 입도가 가장 작은 제1파쇄물을 이송하는 제1이송기(310), 상기 제2선별부에 의해 선별된 제2파쇄물을 상기 톱밥 마쇄기(100)에 이송하는 제2이송기(320), 상기 제3선별부에 의해 선별된 제3파쇄물을 상기 파쇄기로 이송하는 제3이송기(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐목을 이용한 톱밥 및 목분 제조 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 선별기의 내부에 장착되어 상기 선별기에 투입된 파쇄물을 상기 제1선별부에서부터 상기 제3선별부까지 이송하는 이송스크류(240)가 포함된 것을 특징으로 하는 폐목을 이용한 톱밥 및 목분 제조 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 이송스크류의 이송리드(241)에 교체 가능하게 결합되는 날개(242)가 포함된 것을 특징으로 하는 폐목을 이용한 톱밥 및 목분 제조 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 선별기는 진동수단에 의해 진동하는 것을 특징으로 하는 폐목을 이용한 톱밥 및 목분 제조 장치.
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