KR101205574B1

KR101205574B1 - 브리켓 제조장치

Info

Publication number: KR101205574B1
Application number: KR1020067022834A
Authority: KR
Inventors: 미츠마 마츠다
Original assignee: 가부시키가이샤 제이텍트
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2005-06-08
Publication date: 2012-11-27
Also published as: KR20070031298A

Abstract

장치의 가동효율을 향상시켜 성형품 중량당의 설비 비용을 낮출 수 있는 압축기를 제공한다.

피압축물(S)을 압축하는 압축실을 구성하면서, 또한 상기 피압축물(S)이 공급되는 개구가 형성된 제1통체(筒體;1)와, 이 제1통체(1) 내에 슬라이딩 자유롭게 형성되며, 상기 피압축물(S)을 압축해서, 고형화하는 푸셔축(pusher shaft;10)과, 이 푸셔축(10)을 구동시키는 구동수단(40)과, 상기 제1통체(1)와 동축이면서 또한 직렬로 형성된 제2통체(20)와, 이 제2통체(20) 내에 배치되며 상기 푸셔축(10)의 선단면과 대향하는 수압면(受壓面;pressure receiving surface)을 갖는 수압부재를 구비하고 있고, 상기 제1통체(1)와 제2통체(20)가 축방향으로 상대 이동 가능하게 구성되어 있다.

브리켓 제조장치, 제1통체, 제2통체, 구동수단, 푸셔축, 피압축물

Description

브리켓 제조장치{BRIQUETTE MANUFACTURING APPARATUS}

본 발명은 브리켓 제조장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 각종 연삭가공 등에 의해 발생한 연마 슬러지 등을 압축, 고형화해서 브리켓을 제조하는 장치에 관한 것이다.

각종 연삭반 등의 연삭장치를 사용해서 금속, 예를 들면 철계 금속을 가공했을 때, 분말형상 등의 부스러기를 포함하는 연마 슬러지가 발생한다. 이 연마 슬러지는 수분, 유분 및 철분을 포함하며 사이즈도 미세하기 때문에, 산화하기 쉽고 취급이 어려운 산업폐기물이며, 이것을 가능한 한 콤팩트하게 해서 리사이클하는 것이 요청되고 있다. 그 때문에, 연마 슬러지를 압축기에 의해 압축해서 고밀도의 고형물을 형성하는 것이 행해지고 있다. 이러한 압축기로서는, 피압축물(연마 슬러지)을 수용하는 압축실을 구성하는 통체(筒體)와, 피압축물을 상기 통체의 일단부측에 가압하는 가압기구와, 상기 통체의 일단부측의 개구를 개폐하는 게이트기구를 구비한 것이 사용되고 있다. 이 압축기는 상기 통체의 상방에 형성된 호퍼(hopper)로부터 투입된 연마 슬러지를 스크루 컨베이어로 압축실 내에 반송하고, 반송된 연마 슬러지를, 가압기구를 구성하는 유압 실린더에 의해 압축해서 고형화한 후, 게이트기구에 의해 상기 개구를 열어서 고형화된 연마 슬러지(브리켓)를 압축실의 외 부로 배출하도록 구성되어 있다.

상기 압축기에 있어서의 게이트기구는, 상기 통체의 일단부측의 단면에 압접(壓接)해서 당해 통체의 개구를 폐색(閉塞)하는 게이트부재와, 이 게이트부재를, 상기 개구를 폐색하는 제1의 위치와, 당해 개구를 개방하는 제2의 위치로 승강 이동시키는 구동수단을 구비하고 있다. 그리고, 상기 게이트부재는 상기 통체의 단면에 항상 밀착한 상태에서, 제1의 위치와 제2의 위치 사이를 승강 이동한다.

이러한 압축기로 연마 슬러지를 압축할 때, 가압기구에 의한 연마 슬러지의 가압력이 40톤을 넘고, 압축실을 구성하는 통체에 작용하는 힘이 100MPa를 넘는 경우가 있다. 그 때문에, 게이트부재가 상승할 때에, 고형물의 스프링백에 의한 잔압으로, 당해 고형물과 이 고형물에 접하고 있는 당해 게이트부재 사이에 강한 마찰력이 작용한다. 이것에 의해, 게이트부재의 움직임이 나빠져서 당해 게이트부재가 작동불량을 일으키는 경우가 있다. 이 대책으로서, 압축실을 구성하는 통체를 내외의 2중 구조로 하고, 내측의 통체를 약간 후퇴시켜, 게이트부재로부터 고형물을 약간 떼어놓음으로써, 당해 고형물과 게이트부재 사이에 작용하는 마찰력을 감소시킨 압축기가 개시되어 있다(일본국 특허공개 평10-211599호 공보 참조).

그러나, 상기 공보 기재의 압축기에서는, 내측의 통체가 후퇴함으로써, 게이트부재의 압접면과 당해 통체 사이에 환상(環狀)의 틈새가 형성되고, 성형 작업을 반복하고 있는 동안에, 그 틈새에 연마 슬러지가 가득 차 버린다. 이와 같이 상기 틈새에 연마 슬러지가 가득 차면, 게이트부재의 개폐를 할 수 없게 되어, 청소작업을 강요받게 되기 때문에 가동효율이 저하해 버려, 상기 압축기는 게이트 잔압의 대책으로서 문제를 남기고 있었다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제를 감안하여, 종래와 같은 게이트의 개폐 조작을 불필요하게 하고, 장치의 가동효율을 향상시켜 성형품 중량당의 설비 비용을 낮출 수 있는 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 브리켓 제조장치는 피압축물을 압축하는 압축실을 구성하면서, 또한 상기 피압축물이 공급되는 개구가 형성된 제1통체와, 이 제1통체 내에 슬라이딩 자유롭게 형성되며, 상기 피압축물을 압축해서, 고형화하는 푸셔축(pusher shaft)과, 이 푸셔축을 구동시키는 구동수단과, 상기 제1통체와 동축이면서 또한 직렬로 형성된 제2통체와, 이 제2통체 내에 배치되며 상기 푸셔축의 선단면과 대향하는 수압면(受壓面;pressure receiving surface)을 갖는 수압부재를 구비하고 있고, 상기 제1통체와 제2통체가 축방향으로 상대 이동 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 브리켓 제조장치에서는, 피압축물을 압축하는 압축실을 구성하는 제1통체와 제2통체가, 동축이면서 또한 직렬로 형성됨과 아울러, 축방향으로 상대 이동 가능하게 구성되어 있으므로, 종래의 장치에 있어서 필요했던 게이트부재를 사용하지 않고 브리켓을 압축실로부터 배출할 수 있다. 즉, 피압축물을 압축해서, 고형화한 후에 상기 제1통체와 제2통체를 상대 이동시켜서, 양 통체 사이에 틈새를 형성하고, 이 틈새로부터 브리켓을 배출할 수 있다. 그리고, 종래의 장치에 있어서 필요했던 게이트부재를 생략함으로써, 게이트 잔압에 기인하고 있었던 가동효율의 저하 등의 문제를 해소할 수 있다. 또한, 브리켓을 배출하기 위한 게이트기구의 개폐조작이 불필요하게 된 것과 더불어, 성형품 1개를 만드는 사이클 타임을 대폭으로 단축할 수 있다(종래의 장치에서는 25초 정도였던 것을, 본 발명에서는 18～19초로 5～6초나 단축할 수 있다).

상기 수압부재가 제2통체 내에 슬라이딩 자유롭게 형성되며, 상기 피압축물의 압축조작시에 후퇴 가능한 이젝터(ejector)로 이루어지고, 상기 브리켓 제조장치가 이 이젝터를 상기 푸셔축의 방향으로 압출할 수 있는 압출기구를 더 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 푸셔축의 선단면, 제2통체의 내벽면 및 이젝터의 선단면에 의해 압축실을 구성하고, 연마 슬러지 등의 피압축물로부터 브리켓을 성형할 수 있다. 그리고 푸셔축에 의해 제2통체 내에서 성형된 브리켓은 상기 푸셔축이 후퇴 동작을 할 때에, 압출기구에 연결되어 있는 이젝터에 의해 상기 제2통체로부터 자동적으로 압출할 수 있다.

상기 압출기구로서, 상기 이젝터의, 상기 푸셔축과 마주보는 측과 반대측에 형성되며, 또한 당해 이젝터를 상기 푸셔축의 방향으로 가력(加力)하는 탄성부재를 사용할 수 있다. 압출기구로서 탄성부재를 사용하는 경우, 브리켓을 압출하기 위한 구동원이 불필요하므로, 장치를 간략화해서 설비 비용을 낮출 수 있다.

상기 푸셔축과 제1통체를 걸어맞출 수 있는 걸어맞춤수단을 구비하는 것이 바람직하며, 이 걸어맞춤수단으로서는, 제1통체에 형성되며, 당해 제1통체 내에 돌출할 수 있는 돌출자(突出子)와, 상기 푸셔축의 외주면에 형성되며, 상기 돌출자의 적어도 일부가 끼워지는 크기의 오목부로 구성되는 것을 사용할 수 있다.

또한, 상기 제1통체를 상기 제2통체의 방향으로 가력하는 가력수단을 구비하는 것이 바람직하며, 이 가력수단으로서는, 상기 제1통체의 축과 평행하게 배치된 로드에 권회(卷回)된 코일 스프링과, 한쪽의 단부가 상기 제1통체에 고정되며, 다른쪽의 단부가 상기 로드에 슬라이딩 자유롭게 부착된 암으로 구성되는 것을 사용할 수 있다.

상기 걸어맞춤수단 및 가력수단을 형성함으로써, 푸셔축의 움직임에 연동해서 제1통체를 제2통체로부터 이간시킴과 아울러, 브리켓 배출 후에 자동적으로 제1통체를 원위치로 복귀시킬 수 있으므로, 제1통체용의 구동기구를 생략해서 장치를 간략화할 수 있다.

또한, 상기 구동수단이 동작 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환해서, 상기 푸셔축을 진퇴 자유롭게 구동하는 볼나사기구부인 것이 바람직하다. 가압기구로서 볼나사기구부를 사용하면, 푸셔축을 움직이는 속도를 유압 실린더보다도 높게 할 수 있으며, 또한 사이클 타임을 단축할 수 있다.

도 1은 본 발명의 브리켓 제조장치의 한 실시형태의 사시 설명도이다.

도 2는 도 1에 나타내는 브리켓 제조장치의 측면 설명도이다.

도 3은 도 1에 나타내는 브리켓 제조장치의 평면 설명도이다.

도 4는 본 발명에 있어서의 걸어맞춤수단의 일례의 확대 설명도이다.

도 5는 도 1에 나타내는 브리켓 제조장치의 동작 설명도로서, 원위치에 있는 제1통체 내에 피압축물이 공급된 상태를 나타내고 있다.

도 6은 도 1에 나타내는 브리켓 제조장치의 동작 설명도로서, 푸셔축이 전진하여 피압축물의 압축공정이 개시된 상태를 나타내고 있다.

도 7은 도 1에 나타내는 브리켓 제조장치의 동작 설명도로서, 피압축물의 압축이 완료되어 브리켓이 제조된 상태를 나타내고 있다.

도 8은 도 1에 나타내는 브리켓 제조장치의 동작 설명도로서, 푸셔축과 제1통체가 후퇴함과 아울러, 이젝터에 의해 브리켓이 압출되고 있는 상태를 나타내고 있다.

도 9는 도 1에 나타내는 브리켓 제조장치의 동작 설명도로서, 브리켓이 자중에 의해 낙하하고 있는 상태를 나타내고 있다.

도 10은 본 발명의 브리켓 제조장치의 다른 실시형태의 측면 설명도이다.

도 11은 본 발명의 브리켓 제조장치의 다른 실시형태의 평면 설명도이다.

이하, 첨부 도면에 기초해서 본 발명의 브리켓 제조장치의 실시형태를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 브리켓 제조장치의 한 실시형태의 사시 설명도로서, 동(同) 도면에 나타나는 바와 같이, 본 발명의 브리켓 제조장치(이하, 간단히 장치라고 말함)는 연마 슬러지 등의 각종 금속분이나 오니(汚泥) 등의 피압축물(S)(도 5 참조)을 압축하는 압축실을 구성하는 제1통체(筒體;1)와, 상기 피압축물(S)을 압축해서, 고형화하는 푸셔축(pusher shaft;10)과, 이 푸셔축(10)을 구동시키는 구동수단인 볼나사기구부(40)를 구비하고 있다.

상기 제1통체(1)의 둘레벽에는, 장치의 상방에 배치된 호퍼 내에 투입된 상기 피압축물(S)이 공급되는 개구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 피압축물(S)은 상기 호퍼의 하부에 설치된 스크루 컨베이어 등에 의해 소정의 양씩 상기 개구를 통해서 제1통체(1) 내에 공급되는데, 이러한 피압축물(S)의 저류(貯留) 및 정량 반송기구로서는, 종래부터 알려져 있는 것(예를 들면, 상기 일본국 특허공개 평10-211599호 공보에 기재되어 있는 것)을 사용할 수 있다. 한편, 상기 개구는 통체의 둘레벽에 한하지 않고, 예를 들면 통체의 단부 등 다른 부위에 형성할 수도 있다.

푸셔축(10)은 상기 제1통체(1) 내에 슬라이딩 자유롭게 형성되어 있으며, 한 쌍의 고정 플레이트(11) 사이에 배치된 가동 플레이트(12)에 고정되어 있다. 본 실시형태에서는, 상기 푸셔축(10)과 가동 플레이트(12)는 일체로 형성되어 있으나, 따로따로 제작해서 양자를 용접 등에 의해 고정할 수도 있다. 푸셔축(10)의 선단에는 제1통체(1)의 내부직경에 합치하는 원반형상의 칩(13)이 부착되어 있다. 이 칩(13)은 담금질 경화된, 예를 들면 SUJ-2 등의 베어링강으로 형성되어 있으며, 푸셔축(10)에 의해 축방향으로 이동할 때에, 그 외주가 제1통체(1)의 내주면과 슬라이딩한다.

상기 푸셔축(10)을 구동시키는 볼나사기구부(40)는 상기 고정 플레이트(11)에 베어링(41)을 통해서 부착된 한 쌍의 볼나사(42)와, 상기 가동 플레이트(12)에 형성된 볼너트(43)와, 그 출력축이 상기 볼나사(42)에 고정된 모터(44)로 구성되어 있으며, 모터(44)의 회전운동을 직선운동으로 변환해서, 푸셔축(10)을 진퇴 자유롭게 구동한다. 즉, 모터(44)를 회전 구동시키면 당해 모터(44)의 출력축에 고정되어 있는 상기 볼나사(42)가 회전하고, 이것에 따라 상기 가동 플레이트(12)가 왕복동을 하여, 상기 푸셔축(10)을 전진 또는 후퇴시킨다.

상기 장치는 도 2～3에 나타나는 바와 같이, 또한 상기 제1통체(1)와 동축이면서 또한 직렬로 형성된 제2통체(20)와, 이 제2통체(20) 내에 슬라이딩 자유롭게 형성되며, 상기 푸셔축(10)의 선단면(본 실시형태에서는, 후술하는 푸셔축(10) 선단의 칩(13)의 선단면)과 대향하는 수압면(受壓面;pressure receiving surface)을 갖는 수압부재인 이젝터(30)와, 이 이젝터(30)의, 상기 푸셔축(10)과 마주보는 측과 반대측에 형성되며, 당해 이젝터(30)를 상기 푸셔축(10)의 방향으로 가력하는, 압출기구인 탄성부재(35)를 구비하고 있다.

상기 제2통체(20)는 고정 플레이트(11)에 형성된 오목부(21) 내에 배치되어 있으며, 이 오목부(21)의 안쪽측의 원환상(圓環狀)의 단부(23)에 육각 구멍붙이 볼트(24) 등으로 고정되어 있다. 상기 제2통체(20)는 예를 들면 SUJ-2 등의 베어링강이나 SKD-11 등의 다이스강을 열처리해서, HRC58～60 정도의 경도로 경화시킨 내마모성이 큰 재료로 제작되어 있으며, 장기간의 사용에 견디는 것이지만, 마모 또는 파손된 경우는 상기 육각 구멍붙이 볼트(24)를 떼어냄으로써 간단하게 교환할 수 있다.

상기 제2통체(20)는 상기 제1통체(1)와 동축이면서 또한 직렬로 배치되어 있고, 또한 그 내부직경이 제1통체(1)의 내부직경과 실질적으로 동일하다. 이 때문에, 상기 푸셔축(10)의 선단의 칩(13)은 스무스하게 제1통체(1)로부터 제2통체(20)로, 또는 제2통체(20)로부터 제1통체(1)로 이동할 수 있다. 또한, 제1통체(1)와 제 2통체(20)는 축방향으로 상대 이동 가능하게 구성되어 있고, 양 통체를 상대 이동시켜서 서로 이반(離反)시킴으로써, 양 통체 사이에 틈새를 형성할 수 있으며, 후술하는 바와 같이 이 틈새로부터 브리켓을 배출할 수 있다.

상기 이젝터(30)는 상기 제2통체(20) 내에 후퇴 가능하게 배치되어 있으며, 상기 제2통체(20)의 내부직경보다 약간 작은 외부직경을 갖는 원기둥부(31)와, 이 원기둥부(31)의 한쪽의 단부(푸셔축(10)에 면하는 측과 반대측의 단부)에 형성된 원반형상의 스토퍼(32)와, 이 스토퍼(32)의 한쪽 면(원기둥부(31)와 반대측의 면)에 돌출되어서 형성된 가이드축(33)으로 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 상기 원기둥부(31), 스토퍼(32) 및 사이드축(33)은 일체로 형성되어 있다. 상기 원기둥부(31)는 단부(23)에 의해 형성되는 구멍(25)을 관통해서 상기 제2통체(20) 내를 슬라이딩하며, 가장 푸셔축(10)측으로 이동했을 때(도 2 참조)에 당해 원기둥부(31)의 단면(31a)이 제2통체(20)의 단면(20a)과 평평하게 되도록, 축방향의 길이 및 스토퍼(32)의 형성위치가 규정되어 있다. 한편, 이젝터(30)로서는, 푸셔축(10)과 함께 피압축물(S)을 가압할 수 있는 면을 가지면서, 또한 탄성부재(35)를 압축할 수 있는 것이면 어떠한 것을 사용해도 좋고, 예를 들면 바닥이 있는 원통체(바닥면이 푸셔축(10)을 향하도록 제2통체(20) 내에 배치함)를 사용할 수도 있다.

상기 탄성부재(35)는 상기 고정 플레이트(11)의, 상기 푸셔축(10)에 면하는 측과 반대측의 면에 형성된 원통형상 케이싱(36) 내에 수용되어 있다. 이 원통형상 케이싱(36)은 상기 푸셔축(10)과 동축이 되도록 배치되어 있으며, 그 개구(36a)는 뚜껑체(37)로 닫혀 있다. 이 뚜껑체(37)는 볼트(39)에 의해 상기 케이싱(36)의 단면에 고정되어 있다. 뚜껑체(37)의 한쪽 면에는 원통체(38)가 돌출되어서 형성되어 있으며, 이 원통체(38)의 단면(38a)에 상기 스토퍼(32)가 접촉함으로써, 상기 원기둥부(31)가 가장 푸셔축(10)에서 멀어지는 위치(도 6 참조)가 규정되어 있다. 이때, 압축 고형화되는 브리켓에 버르(burr)가 발생하는 것을 방지하기 위해서, 원통체(38)의 축방향의 길이는 상기 원기둥부(31)의 단면(31a)이 오목부(21)의 바닥면(21a)보다도 푸셔축(10)측에 위치하도록 설정되어 있다. 한편, 상기 원통체(38)를 대신해서, 케이싱(36)의 내주면의 소정 위치에 링체 또는 블록체를 고정함으로써 원기둥부(31), 즉 이젝터(30)의 이동위치를 규정할 수도 있다.

탄성부재(35)로서는, 휨성이 크고, 또한 소요(所要)의 복원력이 얻어지는 한, 어떠한 재료를 사용해도 좋으며, 예를 들면 우레탄, 가스스프링, 접시스프링 등을 사용할 수 있다.

본 실시형태에서는, 우레탄의 변형을 고려해서, 3개의 우레탄제 짧은 원기둥체를 채용하고 있으며, 이 짧은 원기둥체의 중심에 축방향으로 형성된 관통구멍(35a)에 상기 가이드축(33)이 끼워져 있다.

본 실시형태에 따른 장치는 성형된 브리켓(B)을 배출하기 위하여 제1통체(1)를 제2통체(20)로부터 이간시킬 때, 상기 푸셔축(10)과 제1통체(1)를 걸어맞출 수 있는 걸어맞춤수단(50)을 채용하고 있다. 이 걸어맞춤수단(50)은 푸셔축(10)의 후퇴시에 상기 제1통체(1)를 당해 푸셔축(10)과 함께 이동시키는 것으로, 도 4에 나타나는 바와 같이, 제1통체(1)에 형성되며, 당해 제1통체(1) 내에 돌출할 수 있는 돌출자(51)와, 상기 푸셔축(10)의 외주면에 형성되며, 상기 돌출자(51)의 적어도 일부가 끼워지는 크기의 오목부(52)로 구성되어 있다. 상기 돌출자(51)의 선단은 반원구형상을 나타내고 있으며, 한편, 상기 오목부(52)는 돌출자(51)의 선단이 끼워질 수 있는 돔(dome)형상의 내면을 갖고 있다. 돌출자(51)는 제1통체(1)의 벽에 뚫린 구멍(53) 내에 배치된 코일 스프링(54)에 의해 제1통체(1) 내에 돌출하는 방향으로 가력되어 있다. 55는 상기 구멍(53)을 폐지(閉止)하는 뚜껑이며, 이 뚜껑(55)의 이면에 세워져서 형성된 가이드축(55a)에 의해 상기 돌출자(51)의 돌출동작이 가이드된다.

본 실시형태에 따른 장치는 또한, 상기 제1통체(1)를 상기 제2통체(20)의 방향으로 가력하는 가력수단(60)을 구비하고 있다. 이 가력수단(60)은 도 1～도 3에 나타나는 바와 같이, 상기 제1통체(1)의 축과 평행하게 배치된 로드(61)에 권회된 코일 스프링(62)과, 한쪽의 단부가 상기 제1통체(1)에 고정되며, 다른쪽의 단부가 상기 로드(61)에 슬라이딩 자유롭게 부착된 암(63)으로 구성되어 있다. 상기 코일 스프링(62)은 상기 암(63)의 다른쪽의 단부에 형성된 가이드링(64)과 로드(61)에 고정되어서 형성된 스토퍼(65) 사이에 있어서의 로드(61)에 권회되어 있으며, 상기 제1통체(1)를 제2통체(20)의 방향으로 가력하고 있다. 따라서, 상기 돌출자(51)와 오목부(52)가 걸어맞춰져 있지 않을 때는, 상기 제1통체(1)는 제2통체(20)와 접한 상태에 있다. 한편, 상기 가이드링(64)의 내주에는 베어링(66)이 형성되어 있으며, 암(63)의 로드(61)상의 이동을 스무스하게 행할 수 있도록 되어 있다.

상기 걸어맞춤수단(50) 및 가력수단(60)을 형성함으로써, 푸셔축(10)의 움직임에 연동해서 제1통체(1)를 제2통체(20)로부터 이간시킴과 아울러, 브리켓(B) 배출 후에 자동적으로 제1통체(1)를 원위치(제2통체(20)와 접하고 있으며, 피압축물(S)의 공급이 가능한 상태)로 복귀시킬 수 있으므로, 제1통체(1)용의 구동기구를 생략해서 장치를 간략화할 수 있다. 이것에 의해, 장치의 비용을 낮게 억제함과 아울러, 메인터넌스를 간소화할 수 있다.

다음으로 전술한 장치를 사용해서 브리켓을 제조하는 방법을 도 5～9를 참조하면서 설명한다.

도 5는 압축공정에 들어가기 전의 장치의 상태를 나타내고 있으며, 푸셔축(10)은 가장 후퇴한 위치에 있고, 제1통체(1)는 가력수단(60)에 의해 제2통체(20)와 접한 상태로 되어 있다. 이 상태에서, 상기 제1통체(1) 내에 스크루 컨베이어에 의해 소정량의 피압축물(S)이 당해 제1통체(1)의 개구를 통해서 공급된다.

이어서, 볼나사기구부(40)의 모터(44)를 작동시켜서 볼나사(42)를 회전시키면, 가동 플레이트(12)가 전진하고, 이 가동 플레이트(12)에 고정된 푸셔축(10)에 의해 피압축물(S)의 압축이 개시된다(도 6 참조).

또한 모터(44)를 작동시키면, 피압축물(S)의 압축이 진행되고, 제1통체(1)의 선단에 부착된 칩(13)은 제1통체(1)를 넘어 제2통체(20) 내를 슬라이딩한다. 그때, 이젝터(30)는 푸셔축(10)의 가압력을 피압축물(S)을 통해서 받으므로, 서서히 푸셔축(10)과는 반대의 측(도 7에 있어서 좌측)으로 이동(후퇴)한다. 이윽고, 이젝터(30)의 스토퍼(32)가 뚜껑체(37)의 원통체(38)의 단면(38a)에 접촉하면 상기 이젝터(30)는 정지한다. 이 상태에서 원기둥부(31)의 단면(31a)의 위치가 고정되므로, 모터를 약간량 작동시킴으로써, 상기 단면(31a), 칩(13)의 선단면(13a) 및 제2통체(20)의 내주에 의해 피압축물(S)을 고형화할 수 있다. 도 7은 압축이 완료된 상태를 나타내고 있으며, 탄성부재(35)는 가장 휜 상태에 있다. 한편, 푸셔축(10)이 도 6에 나타나는 상태로부터 도 7에 나타나는 상태로 이동하는 도중에 상기 돌출자(51)가 오목부(52)에 일단 끼워지지만, 도 6～7에 나타나는 상태에서는 제1통체(1)는 제2통체(20)에 접하고 있으므로, 푸셔축(10)을 더욱 전진시키면, 돌출자(51)와 오목부(52)의 걸어맞춤 상태는 해제된다.

압축이 완료되어 브리켓(B)이 제조되면, 모터(44)를 역회전시켜서 푸셔축(10)을 후퇴시킨다(도 8 참조). 그리고, 푸셔축(10)이 약간량(도시한 예에서는 칩(13)의 두께 정도의 양) 후퇴하면, 상기 돌출자(51)가 오목부(52)에 끼워지고, 푸셔축(10)의 이동과 함께 제1통체(1)가 축방향으로 이동할 수 있는 상태가 된다. 즉, 상기 돌출자(51)가 오목부(52)에 끼워짐으로써, 제1통체(1)가 제2통체(20)로부터 이반하는 방향으로 이동하며, 이것에 의해 제1통체(1)와 제2통체(20) 사이에 틈새가 형성된다. 또한, 푸셔축(10)의 후퇴에 따라, 이젝터(30)는 당해 푸셔축(10)으로부터 받고 있었던 가압력이 해방되며, 상기 탄성부재(35)가 가하는 힘에 의해 푸셔축(10)을 향하는 방향(도 8에 있어서 우방향)으로 이동하여 서서히 브리켓(B)을 제2통체(20) 내로부터 압출한다.

그리고, 도 9에 나타나는 바와 같이, 푸셔축(10)의 선단이 제2통체(20)의 단면(20a)에서 브리켓(B)의 두께 이상 떨어지면 당해 브리켓(B)은 자중에 의해 상기 제1통체(1)와 제2통체(20) 사이에 틈새로부터 하방으로 낙하하여, 장치의 하방에 형성된 케이싱(도시하지 않음) 내에 수용된다. 한편, 제1통체(1)는 어느 시점까지는 로드(61)에 안내되어 푸셔축(10)과 함께 이동하지만, 코일 스프링(62)의 휨이 한계에 달하거나, 또는 코일 스프링(62)의 반발력이 상기 돌출자(51)와 오목부(52)의 걸어맞추는 힘을 넘으면, 상기 걸어맞춤이 해제되어, 제1통체(1)는 코일 스프링(62)이 가하는 힘에 의해 제2통체(20)와 접하는 위치까지 이동한다. 그리고, 푸셔축(10)이 원위치로 되돌아가면 모터(44)는 작동을 정지하고, 압축의 1사이클이 완료한다. 이후, 전술한 동작을 반복함으로써 순차 브리켓(B)이 제조된다.

다음으로 본 발명의 장치의 다른 실시형태를 설명한다.

도 10～11은 각각 본 발명의 장치의 다른 실시형태의 측면 설명도 및 평면 설명도로서, 도 1～9에 나타나는 실시형태와 다른 점은, 구동수단으로서 볼나사기구부를 대신해서 유압 실린더(70)가 사용되고 있는 점이다. 그 외의 구성은 거의 동일하므로, 공통하는 구성에 대한 설명은 생략한다.

본 실시형태에서는, 푸셔축(10)의 한쪽의 단부(칩(13)이 부착되는 단부와 반대측의 단부)에 암나사부가 형성되어 있으며, 이 암나사부를 유압 실린더(70)의 로드(71)의 선단에 돌출되어서 형성된 수나사부에 나사 결합시킴으로써 상기 푸셔축(10)을 로드(71)에 고정하고 있다.

본 실시형태에 따른 장치에서도 도 1～9에 나타나는 장치와 동일하게 해서 브리켓(B)을 제조할 수 있다.

한편, 이상의 실시형태에서는, 압출기구로서 우레탄이나 접시스프링 등의 탄성부재를 사용하고 있으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 압출기구로서 유압 실린더 등의 액츄에이터를 사용하고, 이 액츄에이터의 로드에 이젝터를 연결하며, 브리켓 배출시에 상기 로드를 푸셔축측으로 신장시키는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 캠기구를 사용해서, 푸셔축의 동작에 연동시켜 이젝터를 왕복동시키는 구성으로 해도 좋다.

또한, 이젝터와 압출기구를 사용하지 않고, 압축 완료 후에 수압부재를 적당한 액츄에이터에 의해 제1통체측으로 이동시킴으로써 브리켓을 배출할 수도 있다.

또한, 전술한 실시형태에서는, 2개의 통체(제1통체 및 제2통체)로 압축실을 구성하고 있으나, 다른 1 또는 2 이상의 통체를 부가적으로 사용하는 것도 가능하며, 본 발명은 이러한 경우를 배제하는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 브리켓 제조장치는 적어도 동축이면서 또한 직렬로 배치되어 서로 상대 이동 가능한 2개의 통체를 구비하고 있으면 된다.

또한, 수압부재는 본 실시형태와 같이 전체가 제2통체 내에 배치되어 있어도 좋고, 그 일부가 제2통체 내에 배치되어 있어도 좋다.

Claims

피압축물을 압축하는 압축실을 구성하면서, 또한 상기 피압축물이 공급되는 개구가 형성된 제1통체(筒體)와, 이 제1통체 내에 슬라이딩 자유롭게 형성되며, 상기 피압축물을 압축해서, 고형화하는 푸셔축(pusher shaft)과, 이 푸셔축을 구동시키는 구동수단과, 상기 제1통체와 동축이면서 또한 직렬로 형성된 제2통체와, 이 제2통체 내에 배치되며 상기 푸셔축의 선단면과 대향하는 수압면(受壓面;pressure receiving surface)을 갖는 수압부재를 구비하고 있고, 상기 제1통체와 제2통체가 축방향으로 상대 이동 가능하게 구성되어 있는 브리켓 제조장치로,

상기 수압부재가 제2통체 내에 슬라이딩 자유롭게 형성되며, 상기 피압축물의 압축조작시에 후퇴 가능한 이젝터(ejector)로 이루어지고, 상기 브리켓 제조장치가 상기 이젝터를 상기 푸셔축의 방향으로 압출할 수 있는 압출기구를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 브리켓 제조장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 압출기구가 상기 이젝터의, 상기 푸셔축과 마주보는 측과 반대측에 형성되며, 또한 당해 이젝터를 상기 푸셔축의 방향으로 가력(加力)하는 탄성부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 브리켓 제조장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 푸셔축과 제1통체를 걸어맞출 수 있는 걸어맞춤수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 브리켓 제조장치.
제4항에 있어서, 상기 걸어맞춤수단이 제1통체에 형성되며, 당해 제1통체 내에 돌출할 수 있는 돌출자(突出子)와, 상기 푸셔축의 외주면에 형성되며, 상기 돌출자의 적어도 일부가 끼워지는 크기의 오목부로 구성되는 것을 특징으로 하는 브리켓 제조장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1통체를 상기 제2통체의 방향으로 가력하는 가력수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 브리켓 제조장치.
제6항에 있어서, 상기 가력수단이 상기 제1통체의 축과 평행하게 배치된 로드에 권회(卷回)된 코일 스프링과, 한쪽의 단부가 상기 제1통체에 고정되며, 다른쪽의 단부가 상기 로드에 슬라이딩 자유롭게 부착된 암으로 구성되는 것을 특징으로 하는 브리켓 제조장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 구동수단이 작동 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환해서, 상기 푸셔축을 진퇴 자유롭게 구동하는 볼나사기구부인 것을 특징으로 하는 브리켓 제조장치.