KR101209234B1

KR101209234B1 - 펠렛 제조장치

Info

Publication number: KR101209234B1
Application number: KR1020100100276A
Authority: KR
Inventors: 윤상렬
Original assignee: 윤상렬
Priority date: 2010-10-14
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2012-12-06
Also published as: KR20120038689A

Abstract

본 발명은 빠른 속도로 연속작업이 가능하여 작업효율이 높은 새로운 구조의 펠렛 제조장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 펠렛 제조장치는 구동축(20)과 회전금형(30)을 회전되면, 이와 연동되어 가압롤(50)이 회전된다. 따라서, 회전금형(30)의 상부로 펠렛(1)을 제조할 폐기물(2)을 공급하면, 가압롤(50)의 가압돌기(51)에 의해 폐기물(2)이 성형공(31)으로 강제로 압입되어 펠렛(1)으로 성형되어 배출되므로, 빠른 속도로 연속작업이 가능하여 작업효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 구조가 매우 간단하고 사이즈가 매우 컴팩트한 장점이 있다. 특히, 가압돌기(51)로 폐기물(2)을 반복적으로 가압하여 펠렛(1)을 형성하므로, 폐기물(2)에 포함된 물이 효과적으로 배출되어 함수율이 높은 폐기물(2)도 효과적으로 펠렛(1)으로 만들 수 있는 장점이 있다.

Description

펠렛 제조장치{pellet maker}

본 발명은 빠른 속도로 연속작업이 가능하여 작업효율이 높은 새로운 구조의 펠렛 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 목분이나 왕겨, 음식물 쓰레기 등은 작은 펠렛 형태로 압축하여 연료나 비료 또는 사료 등으로 재활용하고 있다. 또한, 최근에는 축산분뇨나 하수 또는 폐수의 슬러지를 펠렛 형태로 압축하여 폐기하거나, 재활용하는 방안이 연구되고 있다.

이러한 폐기물들을 펠렛으로 만드는 펠렛 제조장치는 일반적으로 작은 구멍이 다수개 형성된 금형쪽으로 폐기물을 가압하여, 폐기물이 금형의 구멍을 통과하면서 압축되어 긴 봉형상으로 배출되도록 하고, 배출된 봉을 일정길이로 잘라 펠렛을 제조한다.

그런데, 이와같은 펠렛 제조장치는 피스톤을 이용하여 폐기물을 금형쪽으로 가압하므로, 장치가 크고 연속작업이 불가능하고, 작업효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 연속적으로 작업을 할 수 있는 다양한 형태의 펠렛 제조장치가 개발되고 있으나, 이러한 펠렛 제조장치는 구조가 복잡하고 작업속도가 충분히 빠르지 못할 뿐 아니라, 폐기물의 수분함량이 20% 내외의 적절한 상태를 유지하여야만 펠렛을 제조할 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구조가 간단하면서도 연속작업이 가능하고, 함수율이 높은 폐기물로도 펠렛을 제조할 수 있도록 된 새로운 구조의 펠렛 제조장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상면이 개구된 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 하측면을 관통하여 하우징(10)의 내부로 연장된 구동축(20)과, 상하를 관통하는 성형공(31)이 다수개 형성되며 상기 하우징(10)의 내부에 위치되도록 상기 구동축(20)에 고정결합된 회전금형(30)과, 상기 회전금형(30)의 상부를 가로지르도록 상기 하우징(10)에 설치된 지지축(40)과, 상기 지지축(40)에 결합되며 둘레면에는 상기 성형공(31)과 맞물리는 다수개의 가압돌기(51)가 형성된 가압롤(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 회전금형(30) 또는 구동축(20)에 결합되어 상기 회전금형(30)과 일체로 회전되는 구동베벨기어(60)와, 상기 지지축(40)에 회전가능하게 결합되어 상기 구동베벨기어(60)와 맞물리며 상기 가압롤(50)에 일체로 결합된 피동베벨기어(70)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조장치가 제공된다.

본 발명의 또다른 특징에 따르면, 상기 회전금형(30)의 하부에 위치되도록 상기 구동축(20)에 결합되는 하부디스크(80)를 더 포함하고, 상기 하우징(10)의 일측에는 상기 하부디스크(80)의 상면과 연결되는 배출구(16)가 형성되고, 상기 하부디스크(80)의 상면에는 상기 배출구(16)를 향해 연장된 가이드패널(90)이 밀착된 것을 특징으로 하는 펠렛 제조장치가 제공된다.

본 발명의 또다른 특징에 따르면, 상기 성형공(31)은 상부에서 하측으로 갈수록 내경이 좁아지는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조장치가 제공된다.

본 발명에 따른 펠렛 제조장치는 구동축(20)과 회전금형(30)을 회전되면, 이와 연동되어 가압롤(50)이 회전된다. 따라서, 회전금형(30)의 상부로 펠렛(1)을 제조할 폐기물(2)을 공급하면, 가압롤(50)의 가압돌기(51)에 의해 폐기물(2)이 성형공(31)으로 강제로 압입되어 펠렛(1)으로 성형되어 배출되므로, 빠른 속도로 연속작업이 가능하여 작업효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 구조가 매우 간단하고 사이즈가 매우 컴팩트한 장점이 있다. 특히, 가압돌기(51)로 폐기물(2)을 반복적으로 가압하여 펠렛(1)을 형성하므로, 폐기물(2)에 포함된 물이 효과적으로 배출되어 함수율이 높은 폐기물(2)도 효과적으로 펠렛(1)으로 만들 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 펠렛 제조장치를 도시한 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 펠렛 제조장치를 도시한 측단면도,
도 3은 본 바발명에 따른 펠렛 제조장치를 도시한 분해측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 펠렛 제조장치를 도시한 평단면도,
도 5는 본 발명에 따른 펠렛 제조장치의 작용을 설명한 참고도,
도 6은 본 발명에 따른 펠렛 제조장치의 다른 실시예를 도시한 측단면도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1내지 도 5는 본 발명에 따른 펠렛 제조장치를 도시한 것으로, 하우징(10)과, 상기 하우징(10)에 회전가능하게 결합된 구동축(20)과, 상기 구동축(20)에 결합된 회전금형(30)과, 상기 회전금형(30)의 상부를 가로지르도록 상기 하우징(10)에 설치된 지지축(40)과, 상기 지지축(40)에 결합된 한쌍의 가압롤(50)과, 상기 회전금형(30)에 고정결합된 구동베벨기어(60)와, 상기 가압롤(50)과 일체로 결합된 한쌍의 피동베벨기어(70)와, 상기 회전금형(30)의 하부에 위치되도록 상기 구동축(20)에 결합된 하부디스크(80)와, 상기 하부디스크(80)의 상면에 밀착된 가이드패널(90)로 구성된다.

이를 자세히 설명하면, 상기 하우징(10)은 상하로 긴 통형상으로 구성되며 상면에는 개구부(11)가 형성된다.

상기 구동축(20)은 상기 하우징(10)의 하측면에 형성된 관통공(12)에 회전가능하게 결합되며 상단이 상기 하우징(10)의 내부로 연장되는 것으로, 하단에 도시안된 감속기 및 구동모터가 연결되어 구동축(20)을 회전시킬 수 있다.

상기 회전금형(30)은 강도가 높은 금속재의 원판으로 구성된 것으로, 중앙부에는 상기 구동축(20)이 결합되는 관통공(32)이 형성되어, 상기 하우징(10)의 내부에 위치되도록 구동축(20)에 고정결합되어 구동축(20)과 함께 회전된다. 또한, 상기 관통공(32)의 둘레부에는 상기 구동베벨기어(60)가 결합되는 오목부(33)가 형성되며, 상기 오목부(33)의 둘레면에는 다수개의 성형공(31)이 형성된다. 상기 성형공(31)은 상기 회전금형(30)의 상하면을 관통하도록 형성되는 것으로, 상기 회전금형(30)의 외측 둘레면을 일정각도로 분할하는 다수개의 방사선을 따라 일정한 패턴을 갖도록 분산형성된다. 이때, 상기 성형공(31)은 상부의 유입구는 상측에서 하측을 갈수록 내경이 좁아지도록 구성되고, 하단의 배출구(16)는 제작할 펠렛(1)의 직경과 동일한 내경을 갖도록 구성된다. 따라서, 후술하는 공정에서 회전금형(30)의 상면에 폐기물(2)을 공급한 후 상기 가압롤(50)을 이용하여 가압하면 폐기물(2)이 각 성형공(31)을 통해 회전금형(30)의 하측으로 배출되면서 펠렛(1)으로 성형된다.

상기 지지축(40)은 좌우로 긴 원형봉형상으로 구성되어, 상기 회전금형(30)의 중앙부 상부를 가로지르도록 양단이 하우징(10)의 양단 상측에 형성된 지지부(13)에 고정된다. 상기 지지부(13)는 하우징(10)의 양측에 개구부형태로 구성되며, 둘레부에는 지지축(40)의 상하면과 양측면을 지지하는 지지볼트(14)가 구비되어 각 지지볼트(14)를 조절하여, 지지축(40)의 수평과 높이를 조절할 수 있다.

상기 가압롤(50)은 원통형으로 구성되어 상기 지지축(40)에 회전가능하게 결합되는 것으로, 도 4에 도시한 바와 같이, 둘레면이 상기 회전금형(30)의 상면에 밀착되어 회전금형(30)의 상면으로 공급된 폐기물(2)을 가압하는 기능을 한다. 이때, 상기 가압롤(50)의 둘레면에는 상기 성형공(31)과 맞물리는 다수개의 가압돌기(51)가 형성되어, 회전금형(30)이 구동축(20)에 의해 회전될 때 상기 가압롤(50)이 이와 연동되어 회전되면서, 가압돌기(51)가 회전금형(30)의 상면으로 공급된 폐기물(2)을 상기 성형공(31)의 내부로 밀어넣는 기능을 한다. 이때, 상기 성형공(31)은 상기 회전금형(30)의 상면 둘레부에 형성되므로, 상기 가압롤(50)은 이에 대응되도록 좌우방향으로 이격되도록 설치된다.

상기 구동베벨기어(60)는 외경이 상기 회전금형(30)의 오목부(33)의 지름에 대응되도록 제작되며, 상기 회전금형(30)의 오목부(33)에 삽입고정되어 회전금형(30)과 함께 일체로 회전된다.

상기 피동베벨기어(70)는 상기 구동베벨기어(60)와 치합되어 상기 가압롤(50)을 회전시키는 기능을 한다. 이를 위해, 상기 피동베벨기어(70)는 상기 가압롤(50)의 사이에 위치되도록 상기 지지축(40)에 회전가능하게 결합되어 상기 가압롤(50)에 키(71)로 고정된다. 따라서, 상기 성형디스크(30)와 구동베벨기어(60)가 회전되면, 이와 연동되어 피동베벨기어(70) 및 가압롤(50)이 회전된다. 이때, 상기 피동베벨기어(70)와 가압롤(50)의 지름은 가압롤(50)이 상기 회전금형(30)의 상면을 미끄러지지 않고 구르듯이 회전되도록 할 수 있도록 결정된다.

상기 하부디스크(80)는 원판형으로 구성되며 상기 회전금형(30)의 하측에 위치되도록 상기 구동축(20)에 고정결합되어 구동축(20)과 함께 회전되는 것으로, 상기 회전금형(30)의 상부로 공급된 폐기물(2)이 성형공(31)을 통과하여 형성된 펠렛(1)을 받아내는 기능을 한다. 이때, 상기 하우징(10)의 일측에는 상기 하부디스크(80)의 상면과 연결되는 배출구(16)가 형성된다.

상기 가이드패널(90)은 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 배출구(16)를 향하도록 연장된 패널형상으로 구성되어, 상기 하부디스크(80)의 상면에 올려져 하부디스크(80)와 함께 회전되는 펠렛(1)이 상기 가이드패널(90)의 면에 부딪힌 후 가이드패널(90)을 따라 이동되어 배출구(16)를 통해 외부로 배출되도록 한다.

이때, 상기 가이드패널(90)은 상면이 상기 회전금형(30)의 하측면에 밀착되어, 회전금형(30)의 성형공(31)을 통해 하측으로 배출되는 펠렛(1)을 일정한 길이로 잘라내는 기능을 함께 수행한다.

설명하지 않은 도면번호 15는 상기 구동베벨기어(60)와 피동베벨기어(70)를 덮는 커버를 도시한 것으로, 폐기물(2)이 구동베벨기어(60)와 피동베벨기어(70)의 사이에 끼이는 것을 방지한다.

이와같이 구성된 펠렛 제조장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선 상기 구동축(20)에 연결된 구동모터를 작동시키면, 상기 구동축(20)과 회전금형(30)과 구동베벨기어(60) 및 하부디스크(80)가 회전되며, 이에따라, 상기 피동베벨기어(70)와 가압롤(50)이 회전된다. 이때, 상기 가압롤(50)의 둘레면에 형성된 가압돌기(51)는 회전금형(30)에 형성된 성형공(31)에 맞물리도록 회전된다.

그리고, 도시안된 컨베이어장치를 통해 폐기물(2)을 상기 회전금형(30)의 상면에 공급하면, 폐기물(2)은 회전금형(30)과 함께 회전되면서 상기 가압롤(50)에 의해 가압되어 성형공(31)으로 강제로 압입되어 가압성형된 후 성형공(31)의 하단으로 배출되어 펠렛(1)형태를 띄게 된다. 그리고, 회전금형(30)과 함께 회전되다가 상기 가이드패널(90)에 의해 일정길이로 잘려진 후 하우징(10)의 배출구(16)로 배출된다.

이와같이 구성된 펠렛 제조장치는 다수개의 성형공(31)이 형성되어 회전되는 회전금형(30)의 상부에 폐기물(2)을 가압하는 가압롤(50)이 구비되어, 폐기물(2)이 회전금형(30)과 함께 회전되면서 가압롤(50)에 의해 성형공(31)의 내부로 강제로 압입되도록 하므로, 구성이 간단하고 장치 전체의 사이즈를 컴팩트화 할 수 있을 뿐 아니라, 매우 빠른 속도로 연속작업을 하여 작업효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 가압롤(50)을 이용하여 성형공(31)의 내부로 폐기물(2)을 압입하므로, 한번에 많은 양의 폐기물(2)이 성형공(31)으로 압입되지 않고, 적은 양의 폐기물(2)이 성형공(31)의 내부에 반복적으로 압입되어 펠렛(1)이 성형된다. 즉, 종래의 펠렛 제조장치는 많은 양의 펠렛(1)을 한꺼번에 가압하여 펠렛(1)이 한번 가해진 압력에 의해 지속적으로 밀려 펠렛(1)형태로 성형되므로, 내부에 포함된 수분이 제거될 기회를 얻지 못하고 이에따라 함수율이 높은 폐기물(2)은 펠렛(1)으로 성형할 수 없었다. 이에반해, 본 발명은 도 5에 도시한 바와 같이, 가압롤(50)을 이용하여 펠렛(1)을 성형공(31)으로 밀어넣으므로, 성형공(31)에 압입된 폐기물(2)이 성형공(31)을 통과하여 펠렛(1)으로 성형될 때까지 폐기물(2)을 여러번 성형공(31)에 압입하여야 하며, 여러번에 나누어 폐기물(2)에 압력이 가해져 폐기물(2)에 포함되었던 수분이 반복적으로 제거되도록 한다. 특히, 상기 가압롤(50)에는 성형공(31)에 맞물리는 가압돌기(51)가 구비되어, 성형공(31)으로 압입되는 폐기물(2)에 매우 높은 압력을 가할 수 있으므로, 60%정도의 높은 함수율을 갖는 폐기물(2)도 펠렛(1)으로 제작할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 펠렛(1)으로 제작할 수 있는 폐기물(2)의 함수량이 크게 늘어남에 따라, 폐기물(2)을 건조시키기 위한 시간이나 연료를 절감할 수 있고, 폐기물을 적절한 함수율이 될 때 까지 건조시킴에 따른 악취발생을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 펠렛(1)으로 제작할 폐기물의 종류를 매우 다양하게 선택할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 가압롤(50)은 구동베벨기어(60)와 피동베벨기어(70)를 이용하여 강제로 회전시키므로, 가압롤(50)에 형성된 가압돌기(51)가 상기 회전금형(30)의 성형공(31)에 정확히 맞물리지 못하게 되거나 가압돌기(51)가 가압롤(50)과 회전금형(30)의 사이에 끼이게 되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 상기 회전금형(30)의 하부에 별도의 하부디스크(80)가 구비되어 펠렛(1)이 상기 하부디스크(80)에 수집되어 회전되다가 하우징(10)의 측방향으로 배출되도록 하므로, 제조된 펠렛(1)을 한곳에 쉽게 모을 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 성형공(31)은 상부에서 하측으로 갈수록 내경이 좁아지도록 구성되므로, 성형공(31)에 압입된 폐기물(2)을 더욱 강한 압력으로 가압하여 성형할 수 있는 장점이 있다.

본 실시예의 경우, 상기 구동베벨기어(60)는 상기 회전금형(30)의 오목부(33)에 설치되고 상기 성형공(31)은 상기 오목부(33)의 외측 둘레부에 형성된 것을 예시하였으나, 필요에 따라, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 성형공(31)을 상기 회전금형(30)의 중앙부에 형성하고, 상기 구동베벨기어(60)를 상기 회전금형(30)의 둘레면에 일체로 형성하는 것도 가능하다. 이러한 경우, 상기 가압롤(50)은 지지축(40)의 중앙부에 설치되며, 상기 피동베벨기어(70)는 가압롤(50)의 외측에 설치된다.

또한, 상기 가압롤(50)과 피동베벨기어(70)는 한쌍씩으로 이루어진 것을 예시하였으나, 필요에 따라 가압롤(50)과 피동베벨기어(70)를 한 개씩만 설치하는 것도 가능하다. 또한, 상기 지지축(40)을 하우징에 고정되도록 설치하고, 상기 지지축(40)에 가압롤(50)과 피동베벨기어(70)가 회전가능하게 결합되도록 한 것을 예시하였으나, 필요에 따라, 상기 지지축(40)이 하우징에 회전가능하게 결합되고, 가압롤(50)과 피동베벨기어(70)가 지지축(40)에 고정되도록 하는 것도 가능하다.

그리고, 상기 구동베벨기어(60)를 상기 회전금형(30)이 아닌 구동축(20)에 직접 고정하는 것도 가능하다.

또한, 상기 가이드패널(90)이 회전금형(30)의 하부면에 밀착되어 펠렛(1)을 일정길이로 잘라내도록 하는 것을 예시하였으나, 상기 회전금형(30)의 하부면에 별도의 커터를 구비하여 펠렛(1)을 잘라내도록 하는 것도 가능하다.

10. 하우징 20. 구동축
30. 회전금형 40. 지지축
50. 가압롤 60. 구동베벨기어
70. 피동베벨기어 80. 하부디스크
90. 가이드패널

Claims

상면이 개구된 하우징(10)과,
상기 하우징(10)의 하측면을 관통하여 하우징(10)의 내부로 연장된 구동축(20)과,
상하를 관통하는 성형공(31)이 다수개 형성되며 상기 하우징(10)의 내부에 위치되도록 상기 구동축(20)에 고정결합된 회전금형(30)과,
상기 회전금형(30)의 상부를 가로지르도록 상기 하우징(10)에 설치된 지지축(40)과,
상기 지지축(40)에 결합되며 둘레면에는 상기 성형공(31)과 맞물리는 다수개의 가압돌기(51)가 형성된 가압롤(50)을 포함하되,
상기 회전금형(30) 또는 구동축(20)에 결합되어 상기 회전금형(30)과 일체로 회전되는 구동베벨기어(60)와, 상기 지지축(40)에 회전가능하게 결합되어 상기 구동베벨기어(60)와 맞물리며 상기 가압롤(50)에 일체로 결합된 피동베벨기어(70)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 회전금형(30)의 하부에 위치되도록 상기 구동축(20)에 결합되는 하부디스크(80)를 더 포함하고,
상기 하우징(10)의 일측에는 상기 하부디스크(80)의 상면과 연결되는 배출구(16)가 형성되고,
상기 하부디스크(80)의 상면에는 상기 배출구(16)를 향해 연장된 가이드패널(90)이 밀착된 것을 특징으로 하는 펠렛 제조장치.
제 1항에 있어서,
상기 성형공(31)은 상부에서 하측으로 갈수록 내경이 좁아지는 것을 특징으로 하는 펠렛 제조장치.