KR101025494B1

KR101025494B1 - 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템

Info

Publication number: KR101025494B1
Application number: KR1020100082109A
Authority: KR
Inventors: 박수백
Original assignee: 경남자원(주)
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2010-08-24
Publication date: 2011-04-04

Abstract

본 발명은 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 폐목재 또는 임목폐기물의 이물질 제거 없이도 강력한 파쇄력을 갖는“ㄱ”자 또는“ㄴ”자형 파쇄커터가 탈부착 가능한 십자형의 제1/제2 파쇄로터와, 상기 제1/제2 파쇄로터의 회전방향과 회전속도를 상이하게 구동시키는 제1/제2 유압모터와, 상기 제1/제2 유압모터의 과부하 발생 시 구동유압 압력스위치에 의해 정ㆍ역전으로 회전시켜 장애를 극복하고, 다단계 전자석 컨베이어에 의한 순수한 목재 칩 및 톱밥을 생산ㆍ저장하여 자동 반출이 가능하도록 한 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템을 제공한다.
따라서 본 발명은 파쇄로터에 폐목재나 임목폐기물을 직접 투입하여 원스톱으로 파쇄 할 수 있으며, 파쇄작업중 구동수단에 과부하가 걸리더라도 스스로 해결하고, 쇠붙이의 선별력을 높여 고품질의 목재 칩과 톱밥을 생산함은 물론, 작업 인력과 시간을 크게 절약하고 시스템 운영 및 유지 관리비를 현저하게 줄일 수 있는 독특한 효과가 있다.

Description

슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템{Tree-Waste Recycling System by using Hydraulic Power Crusher of the Shredder Type}

본 발명은 각종 산업현장 등에서 발생되는 다량의 폐목재를 파쇄하여 재활용하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐목재 또는 임목폐기물에 포함된 이물질의 제거 없이도 파쇄할 수 있도록 한 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템에 관한 것이다.

최근 국내에서도 건설현장, 산업현장, 벌채지 등에서 발생하는 다량의 폐목재 및 임목폐기물을 재활용한 목재 칩과 톱밥을 생산, 제조하는 장비 및 기술들이 눈부시게 발전하고 있다.

일정한 사이즈로 파쇄된 목재 칩은 목재가공 공장에 납품되어 압축 합판의 원료로 이용되고 생산과정의 부산물은 톱밥으로 재 가공되어 유기질비료공장 및 축사의 수분조절재로 사용되므로 수요에 비하여 공급이 절대적으로 부족한 상황이다. 그럼에도 불구하고 현재 국내에서의 폐목재 재활용 수준은 연간 폐목재 발생량의 36% 밖에 되지 않는다.

이러한 이유는, 폐목재 가공 시에 박혀있는 철재볼트나 나무뿌리에 달라붙은 흙과 돌을 분리하기 위한 고가의 자동장비투입에도 불구하고 분리가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 수작업 시에는 인건비가 상승하고, 또한 미처 분리되지 못한 이들의 이물질들에 의해 파쇄기의 잦은 고장으로 유지보수비가 크게 늘어나 폐목재 가공비가 상승하기 때문이다.

이를 해결하고자 국내 등록특허공보 제10-0469677호(2005. 02. 03)의 임목폐기물 파쇄장치가 제안된 바 있다.

위 특허기술에 의하면, “상부로 폐목재가 투입되는 호퍼(10)와, 상기 호퍼의 내측에 나란히 설치되는 한 쌍의 파쇄로터(20a,20b)와, 상기 파쇄로터를 상호 마주보는 방향으로 회전시키는 구동부(30)를 포함하는 임목폐기물 파쇄장치에 있어서, 상기 파쇄로터의 외주면에 다수개의 회전날개(21)가 상호 엇갈리게 형성되고, 상기 회전날개의 외측 둘레에는 끝부분에 블레이드(220)가 형성된 다수개의 파쇄커터(22)가 구비되며, 상기 블레이드는 회전과정에서 상대편 파쇄로터의 표면에 근접하여 폐목재를 파쇄하되, 맞물리는 회전날개의 사이에 틈새가 형성되어 파쇄물 및 각종 이물질이 아래로 배출되는 것을 특징으로 하고 있다.(도 1의 (가),(나) 참조)”

그러나 이 기술은 파쇄로터를 상호 마주보는 방향으로 회전시키는 하나의 구동부(30)가 동력단속용 클러치(40)를 통해 2개의 파쇄로터(20a, 20b)를 상호 마주보는 방향으로 회전시키므로, 철재볼트나 나무뿌리 달라붙은 돌과 같은 이물질이 회전날개(21), 파쇄커터(22) 홈부(23) 등에 걸려 구동부에 큰 부하가 걸릴 경우 회전에 장애가 발생하여 파쇄가 불가능해질 수 있으며, 또한 구동부에 정ㆍ역전 수단이 강구되어 있지 않으므로 파쇄기 스스로 이물질의 자동 제거가 이루어지지 않아 작업자의 도움이 불가피하다.

따라서 본 발명은 위에서 언급된 문제점들을 모두 해소할 수 있는 전혀 새로운 슈레이더(Shredder: 대형나무뿌리 전용파쇄기) 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템을 제안하는데 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 보다 상세하게는, 다수개의 파쇄커터가 장착된 십자형상의 제1/제2 파쇄로터를 제1/제2 유압모터가 회전방향과 회전속도를 다르게 구동시킴으로써, 투입된 폐목재 또는 임목폐기물에 박혀 있는 이물질의 제거 없이도 원스톱으로 파쇄할 수 있도록 한 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템을 제공한다.

본 발명의 다른 목적은 구동유압의 압력스위치에 의해 제1/제2 유압모터가 정ㆍ역전 운전이 가능하도록 제어함으로써, 파쇄기 스스로 이물질을 제거하여 과부하를 해소 가능하도록 한 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 파쇄목재에 포함된 철 부재를 다단계의 전자석 컨베이어에 의해 자동 선별력을 높이도록 한 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 함마 밀 파쇄기 및 바이패스 스크린을 통한 고품질의 톱밥을 생산할 수 있도록 한 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 반출 시스템의 자동화로 작업인력 및 시간을 절약하도록 한 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템을 제공한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 건설현장, 벌채지에서 발생되는 다량의 폐목재나 임목폐기물을 재활용하기 위한 유압파쇄 시스템에 있어서, 상부로 임목폐기물이 투입되는 파쇄호퍼(crushing hopper)(100) 내측에 나란히 한 쌍으로 설치하되, 계란형상의 회전날개의 수직/수평축 외주면에“ㄱ”자 혹은“ㄴ”자 형상으로 제1/제2 파쇄커터(220, 230)가 육각볼트(222, 232)에 의해 탈부착이 가능하도록 하고, 이를 수직/수평으로 교차시킨 다수개의 십자형 회전날개(211, 212)의 일부분이 상호 엇갈리게 맞물리도록 결합된 제1/제2 파쇄로터(crushing rotor)(200a, 200b)와; / 상기 십자형 회전날개를 보호하고 폐목재 또는 임목폐기물이 파쇄되기 전에 상기 제1/제2 파쇄로터의 회전날개 사이로 빠져나가는 것을 방지하는 다수개의 가이드 플레이트(guide plate)(250)와; / 상기 다수개의 가이드 플레이트를 고정시키는 고정대(guide plate mount)(260a, 260b)와; / 상기 제1/제2 파쇄로터의 회전축(213a, 213b)과 연결되어 회전방향과 회전속도를 서로 다르게 구동시키는 제1/제2 유압모터(oil hydraulic motor)(300a, 300b)와; / 상기 제1/제2 유압모터의 회전속도를 선택된 속도로 감속시키는 제1/제2 감속기(400a, 400b)와; / 상기 제1/제2 감속기에 의한 파쇄에 따른 회전관성력을 발생시키는 제1/제2 플런저 모터(plunger motor)(410a, 410b)를 구비하는 슈레이더 방식의 유압파쇄기(800)를 포함하며; 상기 유압파쇄기에서 파쇄된 파쇄물에 포함된 철 부재는 1차 전자석 컨베이어(700)에서 이송 중에 선별되며, 상기 파쇄물에 포함된 토분을 분리시키는 직경 25 ~ 30mm의 다수의 구멍이 형성된 원형스크린(810)과; 상기 원형스크린에서 토분이 분리된 파쇄물을 일정한 사이즈의 목재 칩으로 파쇄하는 함마 밀 파쇄기(hammer mill shredder)(820)와; 상기 함마 밀 파쇄기에서 파쇄된 목재 칩을 이송 컨베이어(600)로 이송하되, 상기 이송 컨베이어와 이격된 상단에는 목재 칩에 포함된 쇠붙이를 자동 선별하도록 하는 2차 전자석 컨베이어(830)와; 상기 2차 전자석 컨베이어를 통과한 목재 칩 중에서 규격에 벗어나는 오버 사이즈(over size)의 폐목재를 걸러내는 직경 60mm의 다수의 홀(hall)이 형성된 흔들채 스크린(840)과; 상기 흔들채 스크린의 홀을 통과한 목재 칩 속에 포함된 쇠붙이를 최종적으로 걸러내는 3차 전자석 컨베이어(850)와; 상기 3차 전자석 컨베이어를 통과한 목재 칩은 지상 15m에 위치하는 저장탱크(870)의 투입구로 투입시키기 위한 버켓 엘리베이터(bucket elevator)(860)가 포함되는 것을 특징으로 하는 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템을 제공한다.

바람직하게는, 상기 함마 밀 파쇄기(hammer mill shredder)(820)에는 상기 유압파쇄기에서 파쇄된 작은 조각의 폐목재를 직접 투입하기 위한 별도의 이송 컨베이어(890)가 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 흔들채 스크린(840)에는 미세분말 상태의 톱밥을 분리하기 위한 바이패스 스크린(by pass screen)(900)이 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 저장탱크(870)는, 서로 다른 4개의 탱크(tank)로 목재 칩이 장입되도록 저장탱크 상부에 2대의 컨베이어(871)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 저장탱크(870)는, 지상 5.5m 높이에 설치하여 목재 칩 반출차량이 진입하여 자동 상차가 가능하도록 저장탱크 하부에 유압 도어(oil pressure door)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에 의하여, 파쇄커터가 탈부착 가능한 십자형상의 파쇄로터의 회전방향과 회전속도를 상이하게 구동시키며, 구동유압 압력스위치에 의해 정ㆍ역전 운전으로 과부하를 해소하고, 전자석 컨베이어에 의한 순수한 목재 칩만을 생산하여 저장탱크에서 자동 반출이 가능하도록 폐목재 재활용 시스템을 구성함으로써,

(1) 회전방향과 회전속도가 상이하게 구동되는 파쇄로터에 임목폐기물을 직접 투입하여 원스톱으로 파쇄 할 수 있으므로, 별도의 고가 장비의 투입이나 수작업에 의해 이물질을 분리할 필요가 없으며, 작업공정의 단순화로 작업능률을 향상시키고, 이물질의 걸림으로 인한 잦은 기계고장을 예방하여 작업시간과 유지보수비를 현저하게 절약할 수 있다.

(2) 제1/제2 유압모터 중에 어느 하나의 유압모터에 부하가 걸리더라도 구동유압의 압력스위치에 의해 정ㆍ역전 운전이 가능하도록 제어됨으로써, 파쇄기 스스로 이물질의 자동 제거가 가능하다.

(3) 파쇄목재에 포함된 철 부재는 다단계 전자석 컨베이어에 의해 자동으로 선별 가능하므로 선별작업에 따른 인력과 시간을 절약할 수 있다.

(4) 생산된 목재 칩의 반출에 따른 저장탱크의 자동화로 반출차량의 상차가 용이하여 반출에 따른 인력과 시간을 현저하게 절약할 수 있는 효과가 있다.

도 1의 (가) 및 (나)은 종래 기술의 임목폐기물 파쇄장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슈레이더 방식의 유압파쇄기에 대한 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슈레이더 방식의 유압파쇄기에 대한 회전날개에 장착된 파쇄커터를 구체적으로 나타낸 도면.
도 4는 상기 도 3의 회전날개를 수직/수평으로 교차시켜 십자형(cross type) 제작된 모습을 나타낸 도면.
도 5의 (가) 및 (나)은 상기 도 4의 십자형(cross type) 회전날개를 다수개로 결합시켜 제작한 시계방향(CW)/반시계방향(CCW)의 파쇄로터를 나타낸 도면.
도 6은 상기 도 5의 파쇄로터의 십자형 회전날개들이 상호 엇갈리게 일정부분 맞물리도록 하여 고정된 모습을 나타낸 도면.
도 7은 상기 도 6을 이해하기 용이하도록 상부에서 바라본 단면도 및 제1/제2 구동부를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템을 개략적으로 나타낸 도면 및 현장사진.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템의 블록도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템을 상세하게 설명한다.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시하더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 도 2 내지 도 7을 참조하여, 슈레이더 방식의 유압파쇄기에 대한 기술적인 구성을 살펴보면,

파쇄호퍼(crushing hopper)(100), 제1/제2 파쇄로터(crushing rotor)(200a,200b), 제1/제2 유압모터(oil hydraulic motor)(300a, 300b), 제1/제2 감속기(400)a, 400b), 제1/제2 플런저 모터(Plunger Motor)(410a, 410b)로 이루어진다.

도 2를 참조하면, 파쇄호퍼(crushing hopper)(100)는, 중장비를 통해 파쇄하고자 하는 폐목재 또는 임목폐기물을 투입하는 투입구로, 상부개구부가 하부개구부 보다 넓은 역 사다리꼴의 사면체로 형성된다.

제1/제2 파쇄로터(crushing rotor)(200a,200b)는, 상기 파쇄호퍼(100)에 투입된 나무뿌리 등을 서로 다른 구동축에 의해 225마력(75마력 +1 50마력)의 강력한 파쇄력으로 일정한 사이즈로 파쇄시키는 것으로, 팔레트, 건축폐목재, 산업폐목재, 스키장, 골프장, 택지조성공사, 도로공사 등 각종건설공사 현장에서 발생하는 임목폐기물인 벌목잔매물(대형목재, 나무뿌리 등)을 단 한 번에 파쇄 할 수 있다. 이때 나무뿌리에 달라붙은 돌과 흙이 동시에 파쇄되어 컨베이어로 이송되어 원형 스크린에서 흙과 잔돌이 분리된다.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 상기 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)는, 회전날개(210), 제1/제2 파쇄커터(220, 230), 십자형 회전날개(240), 가이드 플레이트(guide plate)(250), 고정대(guide plate mount)(260a, 260b) 및 통로(270, 280)를 구비한다.

도 3을 참조하여, 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)의 기본적인 구성을 상세하게 설명한다.

회전날개(210)는, 단조강으로 제작되며, 럭비공 혹은 계란형으로 형성시켜 수직축 외주면 좌우 기울기 부분에 폐목재 또는 임목폐기물을 파쇄할 수 있는 파쇄커터(220, 230)가 “ㄱ”자형 혹은“ㄴ”자형으로 한 쌍을 이루어 4개의 육각볼트(222, 232)에 의해 탈부착이 가능하도록 한다.

여기서 상기 제1/제2 파쇄커터(220, 230)의 형상은, 도 3의 팝업(pop-up)된 점선 내에 도시된 각각의 모습과 같으며, 그 재질은 열처리된 공구강(tool steel)으로 제작한다. 그리고 상기 제1/제2 파쇄커터(220, 230)의 기능은 다음과 같다.

먼저, 상기 제1 파쇄커터(220)는, 선단을 뾰족한 칼날 형상으로 구성하여 파쇄로터의 회전방향으로 투입되는 폐목재를 1차적으로 파쇄함은 물론 폐목재 또는 임목폐기물을 찍어서 파쇄로터의 사이로 끌어들이는 기능을 수행한다.

또한, 상기 제2 파쇄커터(230)는, 상기 제1 파쇄커터(220)에서 찍어서 끌어들인 폐목재 또는 임목폐기물의 나무뿌리에 달라붙은 돌과 흙을 동시에 파쇄시키는 기능을 수행한다.

도 4를 참조하면, 도 4는 도 3의 회전날개를 구동되는 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)의 회전방향(CW, CCW)에 맞추어 수직/수평으로 교차시킨 십자형(cross type) 회전날개(240)의 모습을 나타낸다.

도 5의 (가) 및 (나)을 참조하면, 한 쌍의 파쇄로터(200)는, 도 4의 십자형 회전날개(240)를 다수개로 결합시켜 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)가 구성되는 모습을 보여준다.

이와 같이, 수직회전날개(211)와 수평회전날개(212)를 교차시켜 십자형 회전날개(240)로 구성한 것은, 중ㆍ저속의 구동력에서도 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)가 보다 안정적이면서도 강력한 파쇄력과 고속의 회전력 효과를 동시에 얻기 위함이다.

여기서 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)는 후술하는 제1/제2 유압모터에 의해 회전방향을 마주보도록 제어할 수 있는데, 상기 제1 파쇄로터(200a)는 시계방향(CW)으로 회전시키고, 상기 제2 파쇄로터(200b)는 반시계방향(CCW)으로 회전시킬 수 있다. 이때 제1 파쇄커터(220)는 폐목재 또는 임목폐기물을 찍어서 회전방향으로 끌어들여 파쇄할 수 있도록 회전체 바깥쪽에 위치하도록 장착시킨다.

도 6을 참조하면, 도 6은 도 5의 CW/CCW로 회전하는 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)의 십자형 회전날개들이 상호 엇갈리게 일정부분이 맞물리도록 구성하여 고정된 모습을 나타낸다. 이때 상기 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)의 회전축(213)을 중심으로 하여 이격거리는 446mm로 유지시킨다.

여기서, 가이드 플레이트(guide plate)(250)는, 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)의 좌우측에 설치되며, 십자형 회전날개(240a, 240b)의 수직/수평 회전날개(211, 212) 각각을 보호하고, 폐목재 또는 임목폐기물이 파쇄되기 전에 상기 제1/제2 파쇄로터의 회전날개 사이로 빠지는 것을 방지하기 위해 상기 수직/수평 회전날개 사이마다 하나씩 장착된다.

또한, 고정대(guide plate mount)(260a, 260b)는, 상기 파쇄호퍼(100) 내의 좌우측면에 볼트 또는 용접으로 고정시키되, 상기 다수개의 가이드 플레이트(250)를 고정시키는 평판부재이다.

한편, 도 7은, 도 6의 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)를 보다 쉽게 이해할 수 있도록 상부에서 바라본 단면도를 나타내며, 또한 상기 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)를 구동시키는 제1/제2 유압모터(300a, 300b)와, 상기 제1/제2 유압모터의 회전속도를 감속시키는 제1/제2 감속기(400a, 400b)와, 파쇄에 따른 회전관성력을 높여주는 플랜지(flange)(410a, 410b) 등을 나타낸다.

여기서 단면도를 통해 구체적으로 설명하면, 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)는 굵은 적색점선(200a)내의 사선 처리된 적색막대와 굵은 청색점선(200b)내의 청색막대로 구분하여 도시하였으며, 막대가 긴 쪽은 수평회전날개(212)이고, 짧은 쪽은 수직회전날개(211)를 각각 나타낸다.

또한, 상기 수직/수평 회전날개(211, 212) 사이마다 가이드 플레이트(250)가 장착되어 있어, 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)의 회전날개들을 보호함은 물론, 폐목재 또는 임목폐기물이 파쇄되기 전에는 제1/제2 파쇄로터의 회전날개 사이로 빠지는 것을 방지하게 된다. 그리고 상기 다수개의 가이드 플레이트(250)는 고정대(260a, 260b)에 고정되어 있다.

또한, 단면도상에서 연두색으로 표시된 부분은, 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)에 의해 파쇄된 폐목재 또는 임목폐기물이 배출되는 통로(270, 280)를 각각 나타내며, 상기 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)의 수직회전날개(211)가 일직선상에 놓여 질 경우 파쇄된 목재의 배출통로(270)가 형성되고, 수평회전날개(212)가 일직선상에 놓여 질 경우는 상기 파쇄된 목재보다 더 잘게 파쇄된 목재의 배출통로(280)가 형성된다.

제1/제2 유압모터(oil hydraulic motor)(300a, 300b)는, 펌프에 기름을 넣어주게 되면 축이 회전하게 되는 것으로, 상기 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)의 회전축(213a, 213b)과 연결되며, 상기 제1/제2 파쇄로터의 회전방향과 회전속도를 서로 다르게 구동시킨다.

또한, 상기 제1/제2 유압모터(300a, 300b)는, 파쇄작업 중 급격한 과부하가 발생하면 구동유압의 압력스위치에 의해 과부하가 걸린 유압모터가 역 회전되어 과부하를 극복하고 일정 시간 후 정 회전으로 자동 복귀되어 파쇄작업이 계속 수행된다.

여기서, 제1/제2 유압모터(300a, 300b)가 과부하를 극복하는 작동 원리를 상세하게 설명하면,

상기 제1/제2 유압모터(300a, 300b)는, 상기 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)의 각각의 회전축(213a, 213b)과 연결되어 투입된 나무뿌리를 파쇄하게 되는데, 이때 나무뿌리의 크기에 따라 어느 하나의 유압모터 내지는 두 대 동시에 급격한 부하가 발생할 시에는 구동유압의 압력스위치에 의해 제1/제2 유압모터(300a, 300b) 중에 어느 하나 혹은 두대가 자동으로 역회전되어 나무가 빠져 나와 부하가 해소되면 구동유압의 압력이 떨어지게 되고 이때 자동으로 정회전하여 나무뿌리를 연속적으로 파쇄하게 된다.

다시 말해서, 제1/제2 유압모터(300a, 300b)와 연결된 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)의 회전축을 회전시켜 그 사이에 투입된 나무뿌리를 파쇄 작업하는 도중에 어느 하나의 유압모터 혹은 2대의 유압모터의 압력이 190kg/cm²로 감지되면 일단 펌프모터의 유량을 바이패스(by pass)시켜 저속 운전에 돌입한다. 이때 저속 운전을 하다가 210kg/cm²압력이 감지되면 나무뿌리가 파쇄로터에서 빠져 나오도록 어느 하나의 유압모터 혹은 2대의 유압모터(300a, 300b)를 역회전시킨다. 이때 나무뿌리가 빠져나와 유압의 압력이 190kg/cm²이하로 떨어지면 제1/제2 유압모터는 당초 설정대로 정 회전을 시켜 나무뿌리를 계속 파쇄하게 되는 것이다.

제1/제2 감속기(400a, 400b)는, 상기 제1/제2 유압모터(300a, 300b)를 일정속도로 감속시키는 것으로, 상기 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)가 폐목재 또는 임목폐기물을 보다 안정적으로 파쇄할 수 있도록 상기 유압모터의 회전속도를 감속시킨다.

또한, 본 발명에서는 상기 제1/제2 감속기(400a, 400b)는 상기 제1/제2 유압모터(300a, 300b)의 구동력을 제어하여 상기 제1/제2 파쇄로터(200a, 200b)가 9rpm 및 18rpm으로 회전하도록 감속 제어한다.

제1/제2 플런저 모터(plunger motor)(410a, 410b)는, 상기 제1/제2 감속기에 의한 파쇄에 따른 회전관성력을 높여주는 수단이다.

도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템의 기술적 해결수단은, 슈레이더 방식의 유압파쇄기(800), 원형스크린(810), 함마 밀 파쇄기(hammer mill shredder)(820), 1차 내지 3차 전자석 컨베이어(700, 830, 850), 흔들채 스크린(840), 버켓 엘리베이터(bucket elevator)(860)로 구성되어진다.

여기서 상기 슈레이더 방식의 유압파쇄기(800)는, 폐목재 또는 임목폐기물의 큰 나무뿌리를 1차적으로 파쇄하는 수단으로, 상기 도 2 내지 도 7과 관련한 본 발명의 실시예에 따른 슈레이더 방식의 폐목재 파쇄기에서 상세하게 언급하였으므로 이하 더 이상의 설명은 하지 않는다.

한편, 도 1 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시에 따른 1차 전자석 컨베이어(700)는, 유압파쇄기(800)와 연결되어 설치되며, 전자석 컨베이어는 구동수단에 의해 구동되면서 전기에 의한 강력한 자력으로 쇠못이나 쇠붙이를 달라붙게 하여 선별 기능을 수행한다.

원형스크린(810)은, 상기 유압파쇄기(800)에서 폐목재 또는 임목폐기물을 파쇄할 경우 폐목재에 박혀 있는 철 부재나 임목폐기물의 나무뿌리에 달라붙은 돌과 흙에 대하여, 큰 철 부재는 1차 전자석 컨베이어(700)에서 이송 중에 선별되며, 또한 상기 파쇄물에 포함된 토분은 장방형의 틀(혹은 일종의 흔들채)에 직경 25 ~ 30mm의 다수의 홀(hall)을 형성시켜 분리시킨다.

함마 밀 파쇄기(hammer mill shredder)(820)은, 1차 파쇄된 나무를 2차적으로 파쇄하는 수단으로, 상기 원형스크린에서 토분이 분리된 폐목재 또는 임목폐기물의 파쇄물을 일정한 사이즈의 목재 칩으로 잘게 파쇄한다.

또한, 상기 함마 밀 파쇄기(hammer mill shredder)(820)에는 상기 유압파쇄기에서 파쇄된 작은 조각의 폐목재를 직접 투입하기 위한 별도의 이송 컨베이어(890)가 포함될 수 있다.

2차 전자석 컨베이어(830)는, 상기 함마 밀 파쇄기(820)에서 파쇄된 목재 칩을 컨베이어로 이송될 때 이송 컨베이어(600)와 나란하게 이격된 상단에 위치하여 목재 칩에 포함된 쇠못이나 쇠붙이를 상기 1차 전자석 컨베이어(700)와 같이 전기에 의한 강력한 자력으로 자동 선별하게 된다.

흔들채 스크린(840)은, 상기 2차 전자석 컨베이어(830)를 통과한 목재 칩 중에서 규격에 벗어나는 오버 사이즈(over size)의 폐목재를 걸러내기 위해서는 방형의 틀에 직경 60mm의 다수의 홀(hall)을 형성시켜 제작된다.

또한, 상기 흔들채 스크린(840)에는 진동모터를 이용하여 잘게 파쇄된 목재 침은 다수의 홀(hall)로 빠지게 하고 오버 사이즈의 목재 칩은 상기 함마 밀 파쇄기(hammer mill shredder)(820)에서 재 파쇄를 위해 흔들채 스크린 상에서 걸러낸다.

그리고 상기 흔들채 스크린(840)에는 미세분말 상태의 톱밥을 분리하기 위한 바이패스 스크린(by pass screen)(900)이 포함될 수 있으며, 톱밥과 같은 미세분망 상태로 걸러내기 위해서는 바이패스 스크린의 홀 직경을 흔들채 스크린의 홀 직경보다 더 작게 설계하여 형성시킨다.

3차 전자석 컨베이어(850)는, 상기 2차 전자석 컨베이어(830)와 같이 설치되며, 상기 흔들채 스크린(840)의 다수의 홀을 통과한 목재 칩 속에 포함된 쇠못이나 쇠붙이를 강력한 자력에 의해 최종적으로 걸러내기 위해 설치된다.

버켓 엘리베이터(bucket elevator)(860)는, 상기 3차 전자석 컨베이어(850)를 통과한 목재 칩을 지상 15m에 위치하는 저장탱크(870)의 투입구로 투입시키기 위한 수단이다.

상기 저장탱크(870)는, 서로 다른 4개의 탱크(tank)로 목재 칩이 장입되도록 저장탱크 상부에 2대의 컨베이어(871)가 설치될 수 있다.

또한, 상기 저장탱크(870)는, 지상 5.5m 높이에 설치하여 목재 칩 반출차량이 진입하여 자동 상차가 가능하도록 저장탱크 하부에 유압 도어(oil pressure door)가 설치될 수 있다.

한편, 도 9를 참조하면, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템에 대하여 보다 이해하기 쉽도록 블록도로 나타내었다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 슈레이더 방식의 파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템은, 회전방향과 회전속도가 상이하게 구동되는 파쇄로터에 임목폐기물을 직접 투입하여 원스톱으로 파쇄 할 수 있으며, 파쇄작업중 구동수단에 과부하가 걸리더라도 스스로 해소시키고, 쇠붙이의 선별력을 높여 고품질의 목재 칩과 톱밥을 생산함은 물론, 작업 인력과 시간을 크게 절약하고 시스템 운영 및 유지 관리비를 현저하게 줄일 수 있는 독특한 효과를 갖는 특성이 있다고 하겠다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 파쇄호퍼 200: 한 쌍의 파쇄로터
200a, 200b: 제1/제2 파쇄로터 210: 회전날개
211: 수직회전날개 212: 수평회전날개
213, 213a, 213b: 회전축 220, 230: 파쇄커터
222, 232: 육각볼트 240: 십자형 회전날개
250: 가이드 플레이트 260a, 260b: 고정대
270, 280: 배출통로 300a, 300b: 제1/제2 유압모터
400a, 400b: 제1/제2 감속기 410a,410b: 제1/제2 플런저 모터
420a, 420b: 베어링 하우징 430a, 430b: 베어링
500: 목재 칩 하우징 600, 890: 이송 컨베이어
700: 제1 전자석 컨베이어 800: 슈레이더 방식의 유압파쇄기
810: 원형스크린 820: 함마 밀 파쇄기
830: 제2 전자석 컨베이어 840: 흔들채 스크린
850: 제3 전자석 컨베이어 860: 버켓 엘리베이터
870: 저장탱크 871: 컨베이어
872: 유압도어 880: 반출구
900: 바이패스 스크린

Claims

건설현장, 벌채지에서 발생되는 다량의 폐목재나 임목폐기물을 재활용하기 위한 유압파쇄 시스템에 있어서,
상부로 임목폐기물이 투입되는 파쇄호퍼(crushing hopper)(100) 내측에 나란히 한 쌍으로 설치하되, 계란형상의 회전날개의 수직/수평축 외주면에“ㄱ”자 혹은“ㄴ”자 형상으로 제1/제2 파쇄커터(220, 230)가 육각볼트(222, 232)에 의해 탈부착이 가능하도록 하고, 이를 수직/수평으로 교차시킨 다수개의 십자형 회전날개(211, 212)의 일부분이 상호 엇갈리게 맞물리도록 결합된 제1/제2 파쇄로터(crushing rotor)(200a, 200b)와; / 상기 십자형 회전날개를 보호하고 폐목재 또는 임목폐기물이 파쇄되기 전에 상기 제1/제2 파쇄로터의 회전날개 사이로 빠져나가는 것을 방지하는 다수개의 가이드 플레이트(guide plate)(250)와; / 상기 다수개의 가이드 플레이트를 고정시키는 고정대(guide plate mount)(260a, 260b)와; / 상기 제1/제2 파쇄로터의 회전축(213a, 213b)과 연결되어 회전방향과 회전속도를 서로 다르게 구동시키는 제1/제2 유압모터(oil hydraulic motor)(300a, 300b)와; /상기 제1/제2 유압모터의 회전속도를 선택된 속도로 감속시키는 제1/제2 감속기(400a, 400b)와; / 상기 제1/제2 감속기에 의한 파쇄에 따른 회전관성력을 발생시키는 제1/제2 플런저 모터(plunger motor)(410a, 410b)를 구비하는 슈레이더 방식의 유압파쇄기(800)를 포함하며;
상기 유압파쇄기에서 파쇄된 파쇄물에 포함된 철 부재는 1차 전자석 컨베이어(700)에서 이송 중에 선별되며, 상기 파쇄물에 포함된 토분을 분리시키는 직경 25 ~ 30mm의 다수의 홀(hall)이 형성된 원형스크린(810)과;
상기 원형스크린에서 토분이 분리된 파쇄물을 일정한 사이즈의 목재 칩으로 파쇄하는 함마 밀 파쇄기(hammer mill shredder)(820)와;
상기 함마 밀 파쇄기에서 파쇄된 목재 칩을 이송 컨베이어(600)로 이송하되, 상기 이송 컨베이어와 이격된 상단에는 목재 칩에 포함된 쇠붙이를 자동 선별하도록 하는 2차 전자석 컨베이어와(830)와;
상기 2차 전자석 컨베이어를 통과한 목재 칩 중에서 규격에 벗어나는 오버 사이즈(over size)의 폐목재를 걸러내는 직경 60mm의 다수의 홀(hall)이 형성된 흔들채 스크린(840)과;
상기 흔들채 스크린의 홀을 통과한 목재 칩 속에 포함된 쇠붙이를 최종적으로 걸러내는 3차 전자석 컨베이어와(850)와;
상기 3차 전자석 컨베이어를 통과한 목재 칩은 지상 15m에 위치하는 저장탱크(870)의 투입구로 투입시키기 위한 버켓 엘리베이터(bucket elevator)(860)가 포함되는 것을 특징으로 하는 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 함마 밀 파쇄기(hammer mill shredder)(820)에는 상기 유압파쇄기에서 파쇄된 작은 조각의 폐목재를 직접 투입하기 위한 별도의 이송 컨베이어(890)가 포함되는 것을 특징으로 하는 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 흔들채 스크린(840)에는 미세분말 상태의 톱밥을 분리하기 위한 바이패스 스크린(by pass screen)(900)이 포함되는 것을 특징으로 하는슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 저장탱크(870)는, 서로 다른 4개의 탱크(tank)로 목재 칩이 장입되도록 저장탱크 상부에 2대의 컨베이어(871)가 설치되는 것을 특징으로 하는 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템.
제4 항에 있어서,
상기 저장탱크(870)는, 지상 5.5m 높이에 설치하여 목재 칩 반출차량이 진입하여 자동 상차가 가능하도록 저장탱크 하부에 유압 도어(oil pressure door)(872)가 설치되는 것을 특징으로 하는 슈레이더 방식의 유압파쇄기를 이용한 폐목재 재활용 시스템.