KR101416714B1

KR101416714B1 - 금속절삭칩 처리용 전단장치

Info

Publication number: KR101416714B1
Application number: KR1020130095790A
Authority: KR
Inventors: 김곤
Original assignee: 주식회사 삼마테크; 김곤
Priority date: 2013-08-13
Filing date: 2013-08-13
Publication date: 2014-07-09

Abstract

본 발명은 금속절삭칩 처리용 전단장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 특히, 알루미늄 가공시 배출되는 알루미늄 절삭칩을 전단하는 장치에 관한 것으로 상부에 금속절삭칩이 투입되는 호퍼가 형성되어 있는 본체와: 상기 본체의 내부에 수평방향으로 설치되어 있는 회전축의 외주면에 일정간격 이격되도록 절삭날이 형성되어 호퍼로부터 투입되는 금속절삭칩을 절삭하는 절삭부와; 상기 본체의 외부에 설치되어 절삭부를 구동하는 구동부;로 구성되되, 상기 구동부는 본체의 외부로 연장된 회전축의 일단에 형성되어 있는 체인기어와, 상기 체인기어와 체인으로 연결되어 체인기어를 회전구동하는 구동모터로 구성되어 있는 금속절삭칩 전단장치에 관한 것이다.
이상과 같이 본 발명은 압축공정에 적합한 사이즈로 절단하기 때문에 시간대비 생산성에서 매우 효율적이며, 간단한 구성이기 때문에 고장이 작다는 등의 현저한 효과가 있다.

Description

금속절삭칩 처리용 전단장치{Shearing apparatus for treating metal cutting chip}

본 발명은 금속절삭칩 처리용 전단장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 특히, 알루미늄 가공시 배출된 알루미늄 절삭칩을 전단하는 장치에 관한 것으로 상부에 금속절삭칩이 투입되는 호퍼가 형성되어 있는 본체와: 상기 본체의 내부에 수평방향으로 설치되어 있는 회전축의 외주면에 일정간격 이격되도록 절삭날이 형성되어 호퍼로부터 투입되는 금속절삭칩을 절삭하는 절삭부와; 상기 본체의 외부에 설치되어 절삭부를 구동하는 구동부;로 구성되되, 상기 구동부는 본체의 외부로 연장된 회전축의 일단에 형성되어 있는 체인기어와, 상기 체인기어와 체인으로 연결되어 체인기어를 회전구동하는 구동모터로 구성되어 있는 금속절삭칩 처리용 전단장치에 관한 것이다.

금속 특히, 알루미늄 절삭칩의 처리는 전단공정을 거친 후, 압축기에서 압축하는 공정과 더불어 절삭유를 회유하게 된다.

이러한 금속절삭칩을 처리하는 공정 중 금속절삭칩을 절단하는 종래기술로는 등록특허공보 제1185441호에 폐기되는 라디에이터를 투입하여 구리와 알루미늄을 분리하여 수거하는 분리수거장치에 있어서, 지면에 안착되며 상면 일측에서 폐라디에이터가 투입되는 베이스와; 상기 베이스의 상면 일측에서 투입되는 폐라디에이터를 압착시키도록 상하로 대향되어 구동되는 압착롤러부와; 상기 압착롤러부에서 압착된 폐라디에이터가 진행방향으로 절단되도록 외주연에 다수개의 칼날이 형성되며 상하로 대향되어 구동되는 절단롤러부와; 상기 절단롤러부에서 배출되는 압착된 폐라디에이터를 분쇄하며 구리와 알루미늄을 분리하도록 외주연에 다수개의 분쇄날이 형성되며 상하로 대향되어 구동되는 다수개의 파쇄분리롤러부와; 상기 파쇄분리롤러부에서 배출되는 구리가 수집가능토록 상기 베이스의 일측에 구비된 구리수집부와, 상기 파쇄분리롤러부에서 배출되는 알루미늄이 수집가능토록 상기 베이스의 하측에 구비된 알루미늄수집부로 이루어진 수집부와; 상기 베이스의 내측에서 상기 압착롤러부와 절단롤러부와 파쇄분리롤러부를 구동시키는 구동부;로 구성되고, 상기 구동부는 상기 압착롤러부와 절단롤러부와 파쇄분리롤러부의 상측이 구동되는 다수개 상부구동축의 일측에 결합되어 구동되는 기어형상으로 이루어진 다수개의 상부종동기어와, 상기 상부 종동기어와 대향되어 상기 압착롤러부와 절단롤러부와 파쇄분리롤러부의 하측이 구동되는 다수개 하부구동축의 일측에 결합되어 구동되는 기어형상으로 이루어진 다수개의 하부종동기어와, 상기 하부종동기어를 상호 연결시키며 모터와 연결되어 구동되는 기어형상으로 이루어진 다수개의 구동스핀들로 구성된 것을 특징으로 하는 폐라디에이터 분리수거장치가 공개되어 있다.

그리고 또 다른 종래기술로는 공개실용신안공보 제2000-0003974호에 폐전선 및 폐합성수지, 폐알루미늄이 호퍼에 인입되어 고정커터와 회전커터의 교차에 의해 절단되는 커터기에 있어서, 몸체 위에 바로 호퍼가 형성되고 몸체 내부에 길이로 형성된 쉬트 위에 패드가 형성되고 패드 위에는 패드 길이와 같은 길이로 Ｗ모양의 칼날이 그 길이에 연속적으로 형성된 고정커터와 샤프트를 축으로 하여 그 축의 외경에 사선으로 형성되고 고정된 ∧모양의 칼날이 그 회전날개마다 부착 형성된 회전커터로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐품 파쇄 및 절단용 커터기가 공개되어 있다.

그러나 상기 열거한 종래기술들은 대부분 금속절식칩을 필요 이상으로 너무 잘게 절단하는 구성으로서, 후술 공정인 압축공정에서는 너무 작은 사이즈의 스크랩을 필요하지 않기 때문에 시간대비 생산성에서 떨어지게 마련이다.

또한, 장치구성이 복잡하여 고장이 잦다는 단점이 있었다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 금속절삭칩 특히, 알루미늄 절삭칩을 후술할 압축공정에 적합한 크기 즉, 너무 크지도 작도 않게 절단함으로써 시간대비 생산성 효율이 높은 금속절삭칩 전단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 해결수단으로는 상부에 금속절삭칩이 투입되는 호퍼가 형성되어 있는 본체와: 상기 본체의 내부에 수평방향으로 설치되어 있는 회전축의 외주면에 일정간격 이격되도록 절삭날이 형성되어 호퍼로부터 투입되는 금속절삭칩을 절삭하는 절삭부와; 상기 본체의 외부에 설치되어 절삭부를 구동하는 구동부;로 구성되되, 상기 구동부는 본체의 외부로 연장된 회전축의 일단에 형성되어 있는 체인기어와, 상기 체인기어와 체인으로 연결되어 체인기어를 회전구동하는 구동모터로 구성되어 있는 것이 특징이다.

이상과 같이 본 발명은 압축공정에 적합한 사이즈로 절단하기 때문에 시간대비 생산성에서 매우 효율적이며, 간단한 구성이기 때문에 고장이 작다는 등의 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명 금속절삭칩 전단장치의 사진.
도 2는 본 발명 금속절삭칩 전단장치의 일부분 사진.
도 3은 본 발명 금속절삭칩 전단장치의 절삭부 사진.
도 4는 본 발명 절삭부의 작동개요도.
도 5는 본 발명 금속절삭칩 전단장치의 구동부 사진.
도 6은 본 발명 금속절삭칩 전단장치의 감지부 사진.
도 7은 본 발명 금속절삭칩 처리장치의 개요도.
도 8은 금속절삭칩 압축기의 개요도.

본 발명의 전단장치(100)는 상부에 금속절삭칩(10)이 투입되는 호퍼(111)가 형성되어 있는 본체(110)와: 상기 본체(110)의 내부에 수평방향으로 설치되어 있는 회전축(121)의 외주면에 일정간격 이격되도록 절삭날(122)이 형성되어 호퍼(111)로부터 투입되는 금속절삭칩(10)을 절삭하는 절삭부(120)와; 상기 본체(110)의 외부에 설치되어 절삭부(120)를 구동하는 구동부(130);로 구성되되, 상기 구동부(130)는 본체(110)의 외부로 연장된 회전축(121)의 일단에 형성되어 있는 체인기어(132)와, 상기 체인기어(132)와 체인(133)으로 연결되어 체인기어(132)를 회전구동하는 구동모터(131)로 구성되어 있는 것이 특징이다.

상기 본체(110)의 내벽에는 절삭부(120)의 절삭날(122)이 통과하도록 갈퀴형상의 레이크(123)가 설치되어 있는 것이 특징이다.

상기 절삭부(120)는 한 쌍의 회전축(121)에 ‘

’형상의 다수개의 절삭날(122)이 수직선을 기준으로 서로 대칭하도록 구성되어 있는 것이 특징이다.

이상, 본 발명 금속절삭칩 처리용 전단장치를 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 금속절삭칩 전단장치의 사진이며, 도 2는 본 발명 금속절삭칩 전단장치의 일부분 사진이다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 전단장치(100)는 상부에 금속절삭칩(10)이 투입되는 호퍼(111)가 형성되어 있는 본체(110)가 설치되어 있다.

그리고 상기 본체(110)의 내부에는 호퍼(111)로부터 투입되는 금속절삭칩(10)을 절삭하는 절삭부(120)가 구성되는 것으로, 상기 절삭부(120)는 수평방향으로 회전축(121)이 설치되되, 회전축의 양단은 본체(110)의 외부로 연장되도록 설치되어 있다.

또한, 상기 본체(110)의 내부에는 회전축(121)의 외주면에 일정간격 이격되도록 다수의 절삭날(122)이 형성되어 있다.

한편, 상기 본체(110)의 외부에는 절삭부(120)를 구동하는 구동부(130)가 구성되어 있으며, 상기 구동부(130)는 회전축(121)의 일단에 형성되어 있는 체인기어(132)와, 상기 체인기어(132)와 체인(133)으로 연결되어 체인기어(132)를 회전구동하는 구동모터(131)로 구성되어 있는 것이 특징이다.

도 3은 본 발명 금속절삭칩 전단장치의 절삭부 사진이며, 도 4는 본 발명 절삭부의 작동개요도이다.

그리고 상기 절삭부(120)는 한 쌍의 회전축(121)과 상기 한 쌍의 회전축(121)의 외주면에는 서로 등 간격으로 다수개의 절삭날(322)이 형성되어 있으며, 상기 절삭날(122)은 ‘

’형상으로 형성되어 있으며 중심에는 회전축(121)이 삽입되기 위한 중공홀(도면 미도시)이 형성되어 있다.

이때, 중공홀을 육각으로 형성하고 중공홀에 삽입되는 회전축(121)의 형상을 육각으로 함으로써 각각의 절삭날(122)을 원하는 각도만큼 배치할 수 있게 된다.

즉, 절삭날(122)은 소용돌이 형으로서 원형의 몸체(122a)에 몸체로부터 외측방향으로 만곡의 곡선을 이루는 날개부(122b) 한 쌍이 서로 대칭하도록 형성되어 있으며, 날개부(122b)와 몸체(122a) 사이에는 오목부(122c)로 명하는 공간이 형성되어 있는 것이 특징이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본체(110)의 내벽에는 절삭부(120)의 절삭날(122)이 통과하도록 갈퀴 형상의 레이크(rake)(123)가 설치되어 있다.

즉, 레이크는 빗 또는 쇠고랑 모양과 같은 형상으로서 갈퀴 사이에 형성된 틈새공간으로 작은 물질은 통과하고 사이즈가 큰 물질은 통과하지 못하도록 하는데 사용되는 것으로, 일반적으로 하천에 설치되는 제진기에 수초를 거를 목적으로 설치되어 있는 것과 동일한 목적으로 구성된 것이다.

또한, 한 쌍의 절삭날 간에 형성된 공간부(S)의 하부에는 ‘

’형상의 가이드부재가 설치되어 있어서, 절삭날 사이의 공간에 형성된 공간을 통과한 금속절삭칩이 한 방향으로 낙하하는 것을 방지하도록 하고 있다.

도 4에서와 같이 절삭날이 화살표 방향과 같이 좌측의 절삭날은 반시계 방향으로 회전하고 우측의 절삭날은 시계방향으로 회전하도록 하되, 한 쌍의 회전축은 서로 동일하게 회전하지 않고 서로 시간차이를 두고 회전하도록 세팅하여 한 쌍의 절삭날 사이에 공간이 형성되도록 하였다.

한편, 절삭날(122)의 오목부(122c)는 중심부에서 상부로 향하도록 회전시키도록 설치되어 있다.

자연스럽게 한 쌍의 회전날(122) 사이에는 공간부(S)가 형성되어 작은 사이즈의 금속절삭칩(10)은 그대로 통과하고 큰 사이즈의 금속절삭칩(10)은 하부로 통과하지 못하고 절삭날(122)의 오목부(122c)에 걸리게 된다.

금속절삭칩 중 50mm이하의 사이즈는 공간부(S)를 통해 하부로 통과하고 이상이 되면 통과하지 못하고 절삭날(122)의 오목부(122c)에 걸리게 된다.

또한, 본체(110)의 내벽으로 낙하하는 금속절삭칩(10)은 본체의 내벽에 설치된 레이크(123)에 걸리게 된다.

즉, 중심부로 낙하하는 큰 사이즈의 금속절삭칩(10)은 절삭날(122)의 오목부(122c)에 걸리게 되고, 본체의 내벽 측으로 낙하하는 금속절삭칩(10)은 레이크(123)에 걸리게 되며, 절삭날(122)이 레이크(123)의 틈새를 통과하는 과정에서 적절한 사이즈로 절단되는 것이다.

도 5는 본 발명 금속절삭칩 전단장치의 구동부 사진이며, 도 6은 본 발명 금속절삭칩 전단장치의 감지부 사진이다.

도 5에 도시된 바와 같이 구동부(130)는 본체(110)의 내부로부터 외부로 연장된 한 쌍의 회전축(121)의 일단에 각각 구성되는 것으로, 구동부(130)는 서로 반대방향에 위치하도록 구성되어 있다.

즉, 하나의 회전축의 일단에 구동부(130)가 구성되고, 다른 회전축(121)에 구성되는 구동부(130)는 반대편 측에 구성되는 것으로, 하나의 회전축(121)의 일단에 체인기어(132)가 서로 동심원을 이루도록 구성되며, 상기 체인기어는 일측에 구성된 구동모터(131)에 체인(133)으로 연결되어 있으며, 다른 회전축(121)의 반대편의 끝단부에도 이와 같은 구성의 구동부가 구성되어 있는 것이다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 구동부가 구성되어 있는 각각의 회전축(121)의 타단에는 절삭날(122)의 회전량을 감지하는 감지부(140)가 구성되어 있다.

감지부(140)는 회전축(121)과 함께 회전하는 ‘

’형상의 회전돌기(141)와, 상기 회전돌기(141)의 꼭지부(141a)를 감지하는 감지센서(142)가 구성되어 있는 것이 특징이다.

이러한 감지부(140)는 각각의 절삭날 사이에 이물질이 끼임으로써 설정된 시간 내에 절삭날의 회전량 즉, 회전수를 감지하여 설정된 시간 내에 회전한 회전수가 설정된 회전수보다 작은 회전수로 측정되거나 작동이 멈추게 되며, 회전축의 회전방향을 역방향으로 회전하도록 제어부(도면에 미도시)에 신호를 보내게 된다.

감지센서(142)는 회전돌기(141)에서 외측으로 돌출된 꼭지부(141a)를 감지하도록 설정하며, 회전축의 회전속도는 2초에 1회전이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명 금속절삭칩 전단장치의 작동개요도이며, 도 8은 금속절삭칩 압축기의 개요도로서, 도 7에 도시된 압축기를 측면에서 본 모습을 나타낸 것이다.

따라서, 상술한 구성을 가진 본 발명 금속절삭칩 전단장치(100)는 도 7에 도시된 바와 같이 금속절삭칩(10)이 호퍼(111)로 투입되면 호퍼의 하부에 일체로 형성된 본체(110) 내에 형성된 절삭부(120)에 의해 절삭되어 본체의 하부에 설치된 컨베이어(200)로 낙하하여 낙하된 금속절삭칩은 다음 공정의 장치인 금속절삭칩 압축기(300)로 이동되게 된다.

상기 컨베이어(200)에는 일정간격으로 이격된 수직의 격판(210)을 형성한다면 금속절삭칩(10)이 경사면을 통과할 때 매우 효율적으로 이송할 수 있다.

상술한 바와 같이 컨베어어(200)를 통해 이송된 금속절삭칩(10)은 전단작업의 후 작업으로서 압축기(300)에서 압축되게 된다.

압축기(100)는 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이 상부로 금속절삭칩(10)이 투입되는 호퍼(310)가 설치되며, 상기 호퍼(310) 내에는 수평으로 설치되는 이송스크류(350)가 설치되어 있다.

상기 이송스크류(350)는 호퍼(310)의 수평의 길이방향으로 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 이송스크류(350)를 회전구동시키기 위하여 호퍼의 내부로부터 연장된 이송스크류의 일단에는 구동모터(340)가 구성되어 있다.

그리고 상기 이송스크류(350)의 타단에는 상기 호퍼(310)와 내부가 관통되며, 상하로 길게 공간이 형성된 상부 하우징(320)이 구성되어 있으며, 상기 상부 하우징(320) 내에서 상하로 직선운동하는 수직형 실린더(360)가 설치되어 있다.

따라서, 호퍼(310)로 투입된 금속절삭칩(10)은 이송스크류(350)에 의해 상부 하우징(320) 측으로 이동하게 되는 것이다.

또한, 상기 상부 하우징(320)의 하단에는 상기 상부 하우징(320)과 내부가 관통되도록 형성되되, 수평으로 길게 공간이 형성되어 있는 하부 하우징(330)이 구성되어 있으며, 상기 하부 하우징(330) 내에도 직선운동하는 수평형 실린더(370)가 설치되어 있다.

그리고 상기 하부 하우징(330) 내의 끝단부의 공간에는 수평형 실린더(370)에 의해 가압된 금속절삭칩(10)의 압착성형품이 형성되는 공간인 성형지그부(190)가 형성되어 있으며, 하부 하우징(330)의 끝단부에는 상기 성형지그부(190)에 형성된 압착성형품이 배출되는 배출구(180)로 구성되어 있다.

한편, 상기 하부 하우징(330)의 일측에는 수평형 실린더(370)에 의해 가압되는 내부 압력을 측정하는 감지센서(A)가 구성되어 있다.

또한, 상기 하부 하우징(330)의 하부에는 절삭유를 배출하는 배수구(331)가 형성되어 있어서, 배수구(331)를 통해 배수되는 절삭유를 효율적으로 수집하여 재활용할 수 있게 된다.

10. 금속절삭칩
100. 전단장치
110. 본체 111. 호퍼
120. 절삭부 121. 회전축 122. 절삭날
123. 레이크 124. 가이드부재
130. 구동부 131. 구동모터 132. 체인기어
133. 체인
140. 감지부 141. 회전돌기 142. 감지센서
122a. 몸체 122b. 날개부 122c. 오목부
142a. 꼭지부 S. 공간부
200. 컨베이어 210. 격판
300. 압축기
310. 호퍼 320. 상부 하우징 330. 하부 하우징
340. 구동모터 350. 이송스크류 360. 수직형 실린더
370. 수평형 실린더 380. 배출구 390. 성형지그부
311. 대공간부 312. 소공간부 331. 배수구
A. 센서

Claims

전단단계와 이송단계 그리고 압축단계로 진행되는 금속절삭칩 처리단계에서의 전단작업단계에 사용되는 것으로, 상부에 금속절삭칩(10)이 투입되는 호퍼(111)가 형성되어 있는 본체(110)와; 상기 본체(110)의 내부에 수평방향으로 설치되어 있는 회전축(121)의 외주면에 일정간격을 이격되도록 다수개의 절삭날(122)이 형성되어 호퍼(111)로부터 투입되는 금속절삭칩(10)을 절삭하는 절삭부(120)와; 상기 본체(110)의 외부에 설치되어 절삭부(120)를 구동하는 구동부(130);로 구성되되, 상기 구동부(130)는 본체(110)의 외부로 연장된 회전축(121)의 일단에 형성되어 있는 체인기어(132)와, 상기 체인기어(132)와 체인(133)으로 연결되어 체인기어(132)를 회전구동하는 구동모터(131)로 구성되는 금속절삭칩 처리용 전단장치에 있어서,
상기 본체(110)의 내벽에는 절삭부(120)의 절삭날(122)이 통과하도록 갈퀴형상의 레이크(123)가 설치되어 있으며;
상기 절삭부(120)는 한 쌍의 회전축(121)에 ‘
’형상의 다수개의 절삭날(122)이 수직선을 기준으로 서로 대칭하도록 구성되되, 상기 회전축(121)과 상기 회전축(121)이 삽입되는 절삭날(122)의 중공홀을 육각으로 형성함으로써 각각의 절삭날(122)을 원하는 각도만큼 배치할 수 있으며;
상기 한 쌍의 절삭날(122) 간에 형성된 공간부(S)의 하부에는 ‘
’형상의 가이드부재(124)가 설치되어 있어서, 절삭날(122) 사이에 형성된 공간(S)을 통과한 금속절삭칩(10)이 한 방향으로 낙하되는 것을 방지하며;
또한, 상기 구동부(130)가 구성되어 있는 각각의 회전축(121)의 타단에는 절삭날(122)의 회전량을 감지하는 감지부(140)가 구성되는 것으로, 상기 감지부(140)는 회전축(121)과 함께 회전하는 ‘
’형상의 회전돌기(141)와, 상기 회전돌기(141)의 꼭지부(141a)를 감지하는 감지센서(142)가 구성되어 있는 것이 특징인 금속절삭칩 처리용 전단장치.
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