KR101661889B1 - 안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크랩과 같은 산업쓰레기를 저장하는 칩버켓을 지게차에 적재한 후, 스크랩 수집함내에 반자동으로 하역할 수 있도록 함으로써, 스크랩 처리 과정의 편의성 향상 및 작업자의 안전성을 보장할 수 있도록 한 안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 지게차의 포크에 스크랩이 모아진 칩버켓을 잠금된 상태로 적재하고, 적재된 칩버켓에 대한 잠금해제 작동 및 잠금해제에 따라 기울어지며 쏟아붓는 작동을 지게차 운전자가 직접 수행할 수 있도록 함으로써, 작업자의 산업재해를 예방하는 동시에 안전한 스크랩 수집이 이루어질 수 있도록 한 안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치{Safety handling device for correcting scrap}

본 발명은 안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스크랩과 같은 산업쓰레기를 저장하는 칩버켓을 지게차에 적재한 후, 스크랩 수집함내에 반자동으로 하역할 수 있도록 함으로써, 스크랩 처리 과정의 편의성 향상 및 작업자의 안전성을 보장할 수 있도록 한 안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 산업분야에 사용되는 부품을 생산하기 위하여 여러가지 기계가공 공정 및 소성가공 공정, 절삭 공정 등이 진행되는 바, 이러한 각 공정 중 일종의 금속찌거끼인 칩(chip) 등과 같은 스크랩(scrap)이 다량으로 발생하며, 이 스크랩은 다시 모아서 재활용하게 된다.

이를 위해, 상기 스크랩이 배출되는 공장내 위치에 이동 가능한 칩버켓을 배치하고, 공장 밖 야적장 등에 대형 스크랩 수집함이 배치된다.

따라서, 스크랩을 재활용하기 위하여 1차적으로 칩버켓내에 스크랩을 소정량 이상 모은 다음, 칩버켓을 스크랩 수집함까지 이동시킨 후, 2차적으로 칩버켓내에 모인 스크랩을 별도의 대형 스크랩 수집함에 쏟아부어 최종 수집하게 된다.

그러나, 종래의 스크랩 수집 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 작업자가 직접 스크랩을 수집하는 방법은 작업자의 부상 및 상해를 유발하는 문제점이 있다.

즉, 스크랩을 포함하는 칩버켓을 작업자가 직접 스크랩 수집함까지 이동시킨 후, 작업자가 육중한 칩버켓을 직접 들어서 스크랩을 스크랩 수집함에 쏟아붓기 때문에 작업자의 산업재해(허리부상, 손 베임 등)가 발생할 수 밖에 없는 문제점이 있다.

둘째, 스크랩이 모아진 칩버켓을 지게차의 포크에 적재하거나, 지게차의 포크에 로프를 이용하여 매달은 다음, 스크랩 수집함까지 이동시키는 방식은 작업자가 직접 육중한 칩버켓을 들지 않아도 되는 장점은 있으나, 이후 지게차의 포크에 매달린 칩버켓을 작업자가 수작업으로 뒤집은 후, 스크랩을 스크랩 수집함에 쏟아붓어야 하므로, 마찬가지로 작업자의 산업재해가 발생할 수 밖에 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 지게차의 포크에 스크랩이 모아진 칩버켓을 잠금된 상태로 적재하고, 적재된 칩버켓에 대한 잠금해제 작동 및 잠금해제에 따라 기울어지며 쏟아붓는 작동을 지게차 운전자가 직접 수행할 수 있도록 함으로써, 작업자의 산업재해를 예방하는 동시에 안전한 스크랩 수집이 이루어질 수 있도록 한 안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 스크랩이 1차 수집되는 수집공간을 가지면서, 그 저면에 이송용 롤러가 부착된 칩버켓; 상기 칩버켓이 기울림 가능하게 안착되는 판체 구조로서, 전면부에 지게차의 포크가 삽입되는 포크삽입구가 형성되고, 저면에 이송용 롤러가 장착되며, 상면에는 칩버켓의 저면과 힌지 체결되는 경첩구조물이 형성된 베이스프레임; 상기 칩버켓의 정면에 장착되는 스트라이커; 상기 베이스프레임 앞쪽 상면에 장착되는 회전봉; 상기 회전봉의 일측단에 연결됨과 함께 상기 스트라이커에 분리 가능하게 잠금 체결되는 래치; 상기 회전봉의 타측단에 연결되어 래치를 잠금해제 방향으로 당겨주는 래치 분리레버; 및 상기 래치 분리레버에 연결되어 지게차 운전석까지 연장되는 래치 분리레버 작동용 로프; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 구현예로서, 상기 래치는: 상단부에 스트라이커에 분리 가능하게 잠금 체결되는 후크가 형성되고, 회전봉과 연결된 하단부에서 그 아래쪽에는 베이스프레임의 상면에 지지되는 회전각도 제한단이 일체로 형성되며, 회전봉과 연결된 하단부에서 그 위쪽에는 래치의 회전시 탄성복원을 위한 스프링 고정단이 일체로 돌출 형성된 구조로 구비된 것임을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 스프링 고정단과 베이스프레임의 상면 간에는 래치의 회전시 탄성복원력을 제공하는 스프링이 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 래치의 측면에는 스트라이커에 분리 가능하게 잠금 체결되는 안전용 후크가 더 힌지 체결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스프레임의 정면과 지게차의 마스트 간에는 안전용 체인이 더 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 칩버켓의 바닥면에는 스크랩에 포함된 유체를 외부로 배출시키기 위한 드레인밸브가 장착되고, 드레인밸브의 입구에는 여과망이 부착된 것을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 베이스프레임에 형성된 포크삽입구내에 지게차의 포크를 쉽게 삽입할 수 있고, 베이스프레임과 연결된 칩버켓(스크랩이 1차 수집된 상태)을 견고하게 잠금시킨 상태에서 이동시킬 수 있으므로, 그에 따라 지게차 운전자의 운전이 안정적으로 이루어질 수 있고, 칩버켓의 흔들림에 의한 스크랩 낙하 사고 등을 예방할 수 있다.

둘째, 지게차의 포크에 스크랩이 모아진 칩버켓을 잠금된 상태로 적재한 후, 스크랩 수집함까지 이동한 다음, 칩버켓에 대한 잠금해제와 동시에 칩버켓이 자동으로 기울어지게 됨으로써, 칩버켓내의 스크랩을 스크랩 수집함에 한 번에 용이하게 쏟아붓을 수 있고, 그에 따라 스크랩 수집함내에 스크랩을 수집하는 작업이 매우 편리하게 진행될 수 있다.

셋째, 위와 같이 칩버켓의 적재 및 쏟아붓는 작동 과정 등이 지게차 운전자가 직접 조작하여 자동으로 이루어질 수 있으므로, 스크랩 수집 작업의 편의성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기존에 작업자의 수작업에 따른 산업재해를 완전하게 예방할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치를 도시한 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치를 도시한 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치를 도시한 측면도,
도 6은 본 발명에 따른 안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치의 베이스프레임만을 도시한 사시도,
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치의 작동 흐름을 나타낸 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치를 나타낸 것으로서, 도면부호 20은 베이스프레임을 지시하고, 도면부호 10은 베이스프레임 위에 기울림 가능하게 힌지 체결되는 칩버켓을 지시한다.

상기 칩버켓(10)은 스크랩이 배출되는 공장내 위치에 이동 가능하게 배치되어, 공장내에서 배출되는 스크랩을 1차적으로 수집하는 수단으로 사용되는 것으로서, 상부에는 스크랩이 1차 수집되는 수집공간이 형성되고, 저면에는 이동을 위한 이송용 롤러(12)가 부착된 구조로 구비된다.

바람직하게는, 상기 칩버켓(10)의 바닥면에는 스크랩에 포함된 유체(예, 기계가공유)를 외부로 자연 배출시키기 위한 드레인밸브(11)가 장착되고, 이 드레인밸브(11)의 입구에는 미세 크기의 스크랩을 여과시키기 위한 여과망(13)이 부착된다.

이에, 공장내에서 배출되는 스크랩이 칩버켓(10)내에 모이면, 스크랩에 포함된 유체가 드레인밸브(11)를 통해 배출되는 동시에 미세 크기의 스크랩이 여과망(13)에서 여과됨으로써, 칩버켓(10)내에는 재활용 가능한 스크랩만이 1차적으로 수집되는 상태가 된다.

상기 베이스프레임(20)은 칩버켓(10)이 기울림(각회전) 가능하게 안착되는 지지구조물 역할을 하는 동시에 칩버켓(10)을 지게차로 이송시키기 위한 이송구조물 역할을 하는 판체 구조물로 구비된 것이다.

보다 상세하게는, 상기 베이스프레임(20)의 전면부에 지게차의 포크(70)가 삽입되는 포크삽입구(21)가 형성되고, 그 저면에는 칩버켓(10)과 함께 이동을 위한 이송용 롤러(22)가 장착되며, 또한 그 상면에는 칩버켓(10)의 저면과 힌지 체결되는 경첩구조물(23)이 형성된다.

이에, 상기 칩버켓(10)이 경첩구조물(23)을 중심축으로 하여, 수평 상태의 베이스프레임(20)으로부터 일정 각도 기울어짐(각회전) 가능한 상태가 된다.

이때, 상기 칩버켓(10)의 정면에는 봉 형태의 스트라이커(60)가 장착되고, 상기 베이스프레임(20)에는 칩버켓(10)의 각회전 방지를 위하여 스트라이커(60)와 체결되어 잠금 작동하거나 칩버켓(10)의 각회전을 위하여 스트라이커(60)로부터 이탈되어 잠금해제 작동하는 래치(50)가 장착되고, 또한 래치(50)를 작동시키기 위한 래치 분리레버(30)가 장착된다.

좀 더 상세하게는, 상기 베이스프레임(20)의 앞쪽 상면에 회전봉(40)이 회전 가능하게 장착된 상태에서, 회전봉(40)의 일측단에 래치(50)가 동시 회전 가능하게 장착되고, 회전봉(40)의 타측단에 래치(50)를 잠금해제 방향으로 당겨주기 위한 래치 분리레버(30)가 동시 회전 가능하게 연결된다.

이때, 상기 래치 분리레버(30)에는 래치 분리레버 작동용 로프(32)가 연결되어 지게차 운전석까지 연장 배열되는 바, 운전자 등이 래치 분리레버 작동용 로프(32)를 당기면 래치 분리레버(30)가 래치(50)의 잠금해제 방향으로 각회전을 하게 된다.

여기서, 상기 래치(50)에 대한 구성을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

상기 래치(50)는 래치 분리레버(30)의 당김 작동 회전력이 회전봉(40)을 통하여 전달되는 동시에 스트라이커(60)로부터 이탈되는 각회전을 하여 잠금해제 작동하는 것으로서, 상단부에는 스트라이커(60)에 분리 가능하게 잠금 체결되는 후크(51)가 형성된다.

또한, 상기 래치(50)의 하단부 즉, 회전봉(40)과 연결된 하단부에서 그 아래쪽 위치에는 베이스프레임(20)의 상면에 지지되는 회전각도 제한단(52)이 일체로 형성되는 바, 이 회전각도 제한단(52)은 래치(50)가 각회전할 때 베이스프레임(20)의 상면에 지지되면서 래치(50)의 회전각도를 제한하는 역할을 한다.

또한, 상기 래치(50)의 중간부분, 즉 회전봉(40)과 연결된 하단부에서 그 위쪽 위치에는 스프링 고정단(53)이 일체로 돌출 형성되는 바, 이 스프링 고정단(53)에는 래치(50)의 각회전시 본래 위치로의 탄성복원력을 제공하기 위한 스프링(54)의 상단이 고정된다.

이때, 상기 스프링 고정단(53)과 베이스프레임(20)의 상면 간에는 래치(50)의 회전시 본래 위치로의 탄성복원력을 제공하는 스프링(54)이 연결되는 바, 이를 위해 첨부한 도 6에서 보듯이 베이스프레임(20)의 상면에는 기계가공에 의한 스프링 연결홀(24)이 관통 형성된다.

이에, 상기 래치(50)의 스프링 고정단(53)과 상기 베이스프레임(20)의 스프링 연결홀(24)에 각각 스프링(54)의 상단 및 하단이 인장 가능하게 연결된다.

한편, 상기 래치(50)의 측면에는 스트라이커(60)에 분리 가능하게 잠금 체결되는 안전용 후크(55)가 힌지 체결되는 바, 이 안전용 후크(55)는 스크랩을 담고 있는 칩버켓(10)이 상기 베이스프레임(20) 위에 수평상태를 유지하는 것을 보장하기 위한 것이다.

좀 더 상세하게는, 지게차의 포크(70)를 베이스프레임(20)의 포크삽입구(21)내에 삽입하여 베이스프레임(20)을 들어올릴 때의 진동 또는 지게차의 주행 중 진동 등으로 인하여, 베이스프레임(20) 위에 수평 상태를 유지하며 고정된 칩버켓(10)이 흔들리거나 한쪽으로 기울어지는 것을 방지하고자, 상기 래치(50)의 후크(51) 외에 안전용 후크(55)를 스트라이커(60)에 잠금 체결함으로써, 보다 안정적으로 칩버켓(10)의 수평상태를 유지시킬 수 있다.

또한, 상기 베이스프레임(20)의 정면과 지게차의 마스트(72) 간에는 안전용 체인(74)이 더 연결되는 바, 이 안전용 체인(74)은 지게차의 포크(70)로 베이스프레임(20)를 들어올릴 때의 진동 또는 지게차의 주행 중 진동 등으로 인하여, 베이스프레임(20)이 흔들리거나 한쪽으로 쏠리는 등의 현상을 막아주고, 지게차의 포크로부터 베이스프레임(20)이 이탈되는 것을 잡아주는 역할을 한다.

여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 스크랩 처리장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.

첨부한 도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치의 작동 흐름을 나타낸다.

상기 스크랩이 배출되는 공장내에 칩버켓(10)을 배치한 후, 칩버켓(10)내에 스크랩을 수집하고, 스크랩이 수집된 칩버켓(10)을 지게차에 적재하여 적재공장밖의 스크랩 수집함(80)까지 안전하게 이동시킨다.

이를 위해, 먼저 상기 베이스프레임(20)에 장착된 래치(50)의 후크(51)를 칩버켓(10)에 장착된 스트라이커(60)에 잠금 체결하고, 바람직하게는 상기와 같이 안전을 위하여 래치(50)의 후크(51) 외에 안전용 후크(55)를 스트라이커(60)에 잠금 체결시킨다.

이어서, 지게차의 포크(70)를 베이스프레임(20)의 포크삽입구(21)내에 삽입하여 베이스프레임(20)을 들어올리는 바, 이때 스크랩이 수집된 칩버켓(10)은 위와 같이 래치(50)의 후크(51) 및 안전용 후크(55)의 잠금 체결에 의거 베이스프레임(20) 위에서 수평상태를 유지하게 된다.

연이어, 지게차 운전자가 지게차를 주행 운전하여, 공장밖의 스크랩 수집함(80)까지 이동한다.

다음으로, 지게차 운전자 또는 다른 보조작업자가 안전용 후크(55)를 스트라이커(60)로부터 잠금 해제시킨 후, 래치 분리레버 작동용 로프(32)를 잡아당기면 래치 분리레버(30)가 래치(50)의 잠금해제 방향으로 각회전을 하는 동시에 회전봉(40)도 각회전을 하고, 또한 회전봉(40)과 연결된 래치(50)도 잠금해제 방향으로 각회전을 하게 된다.

이에, 상기 래치(50)의 후크(51)가 스트라이커(60)로부터 이탈되어 잠금 해제상태가 되어, 칩버켓(10)이 경첩구조물(23)을 중심축으로 하여, 수평 상태의 베이스프레임(20)으로부터 일정 각도 기울어지는 각회전을 하게 된다.

이때, 상기 칩버켓(10)의 무게중심이 경첩구조물(23)의 앞쪽에 위치하므로, 래치(50)의 후크(51)가 스트라이커(60)로부터 빠져나오는 동시에 칩버켓(10)이 스크랩 수집함(80)쪽으로 기울어지는 각회전을 하게 된다.

따라서, 상기 칩버켓(10)내의 스크랩이 스크랩 수집함(80)에 한 번에 용이하게 쏟아붓게 됨으로써, 스크랩 수집함내에 스크랩을 수집하는 작업이 매우 편리하게 진행될 수 있고, 이러한 칩버켓(10)의 적재 및 쏟아붓는 작동 과정 등이 지게차 운전자가 직접 조작하여 자동으로 이루어질 수 있으므로, 스크랩 수집 작업의 편의성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기존에 작업자의 수작업에 따른 산업재해를 완전하게 예방할 수 있다.

한편, 상기 래치 분리레버 작동용 로프(32)를 잡아당기면, 상기 래치(50)의 하단부에 형성된 회전각도 제한단(52)이 베이스프레임(20)의 상면에 지지되면서 래치(50)의 회전각도가 제한되고, 다시 로프(32)를 놓게 되면 상기 스프링(54)의 탄성복원력에 의하여 래치(50)가 본래 위치로 복귀 이동된다.

이후, 칩버켓을 수거하는 과정은 위와 같이 로프(32)를 잡아당긴 후 놓는 동작을 이용하여 래치(50)의 후크(51)를 빈통 상태인 칩버켓(10)의 스트라이커(60)에 다시 걸어준 다음, 빈통 상태인 칩버켓(10)을 다시 공장안 스크랩 수집 장소로 이동시키는 과정으로 이루어진다.

한편, 칩버켓(10) 및 베이스프레임(20)의 표면은 아연도 강판 또는 알루미늄 소재 등의 재질로 구성될 수 있으며, 이러한 칩버켓(10) 및 베이스프레임(20)의 표면이 먼지, 오염물질 등으로부터 표면의 부식현상을 방지시키기 위해 금속재의 표면 도포재료로 도포층이 형성될 수 있다. 이 도포층은 알루미나 분말 60중량%, NH₄Cl 30중량%, 아연 2.5중량%, 구리 2.5중량%, 마그네슘 2.5중량%, 티타늄 2.5중량%로 구성된다.

상기 알루미나 분말은 고온으로 가열될 때 소결, 엉킴, 융착 방지 등의 목적으로 첨가된다. 이러한 알루미나 분말이 60중량% 미만으로 첨가되면, 소결, 엉킴, 융착 방지의 효과가 떨어지며, 알루미나 분말이 60중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에, 재료비가 크게 증가된다. 따라서, 알루미나 분말은 60중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 NH₄Cl은 증기 상태의 알루미늄, 아연, 주식, 구리 및 마그네슘과 반응하여 확산 및 침투를 활성화시키는 역할을 한다. 이러한 NH₄Cl은 30중량% 첨가된다. NH₄Cl이 30중량% 미만으로 첨가되면, 증기 상태의 알루미늄, 아연, 주식 구리 및 마그네슘과 반응이 제대로 이루어지지 않으며 이에 따라 확산 및 침투를 활성화시키지 못한다. 반면에, NH₄Cl이 30중량% 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에, 재료비가 크게 증가된다. 따라서 NH₄Cl은 30중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 아연은 물에 닿는 금속의 부식을 방지하는 것과 전기 방식용으로 사용되도록 배합된다. 이러한 아연은 2.5중량%가 혼합된다. 아연의 혼합비율이 2.5중량%를 초과하면 물에 닿는 금속의 부식을 제대로 방지시키지 못하게 된다. 반면에 아연의 혼합비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 아연은 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.

상기 구리는 상기 알루미늄과 조합하여 금속의 경도 및 인장강도를 높이게 된다. 이러한 구리는 2.5중량% 혼합된다. 구리의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 알루미늄과 조합될시 금속의 경도 및 인장강도를 제대로 높이지 못하게 된다. 반면에 구리의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 구리는 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.

상기 마그네슘의 순수한 금속은 구조강도가 낮으므로 상기 아연 등과 함께 조합하여 금속의 경도, 인장강도 및 염수에 대한 내식성을 높이는 용도로 배합된다. 이러한 마그네슘은 2.5중량% 혼합된다. 마그네슘의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 아연 등과 함께 조합될 시 금속의 경도, 인장강도 및 염수에 대한 내식성이 크게 개선되지 않는다. 반면에 마그네슘의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 마그네슘는 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.

상기 티타늄은 가볍고 단단하고 내부식성이 있는 전이 금속 원소로 은백색의 금속광택이 있는바, 뛰어난 내식성과 비중이 낮아 강철 대비 무게는 60% 밖에 되지 않으므로 금속모재에 도포되는 도포재의 중량은 줄이되 광택을 높이고 뛰어난 방수성 및 내식성을 갖도록 배합된다.

이러한 티타늄은 2.5중량% 혼합된다. 티타늄의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 금속모재에 도포되는 도포재의 중량이 그다지 경감되지 않고, 광택성, 방수성, 내식성이 크게 개선되지 않는다. 반면에, 티타늄의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비는 크게 증가된다. 따라서 티타늄은 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 칩버켓(10) 및 베이스프레임(20)의 표면 도포방법은 다음과 같다.

도포층이 형성되어야 할 모재와 상기 구성으로 배합된 도포재료를 폐쇄로 내에 함께 투입시키고 폐쇄로 내부에는 모재의 산화를 방지하기 위하여 2 L/min의 비율로 아르곤 가스를 주입시킨다, 아르곤 가스가 주입된 상태에서 700℃ 내지 800℃의 온도로 4 ~ 5 시간 동안 유지한다.

상기 단계를 수행하여 증기 상태의 알루미나 분말, 아연, 구리, 마그네슘 및 티타늄이 폐쇄로 내부에 형성되고, 알루미늄 분말, 알루미나 분말, 아연, 구리, 마그네슘 및 티타늄 배합물은 모재의 표면에 침투하여 도포층이 형성된다.

도포층이 형성된 후 폐쇄로 내부의 온도를 도포 물질/기재 복합물이 800℃~900℃로 하여 30 ~ 40시간을 유지하면 모재의 표면에는 부식 방지용 도포층이 형성되어 모재의 표면과 외기를 격리시키게 된다. 이때 상기 공정을 수행함에 있어 급격한 온도 변화는 모재 표면의 도포층이 박리될 수 있으므로 60℃/hr의 비율로 온도 변화를 시킨다.

본 발명의 도포층은 다음과 같은 장점이 있다.

본 발명의 도포층은 매우 넓은 범위의 용도를 가지므로 커튼 도포, 스프레이 페인팅, 딥 도포, 플루딩(flooding) 등과 같은 여러 가지 방법에 의해 도포될 수 있다.

본 발명의 도포층은 부식 및/또는 스케일에 대한 원칙적인 보호 기능에 추가하여 도포가 매우 얇은 층두께로 도포될 수 있어 전기전도성을 개선하는 것은 물론 물질 및 비용 절감이 가능하다. 열간 성형 과정 이후에도 높은 전기전도성이 바람직하다면 얇은 전기전도성 프라이머가 도포층의 상부에 도포될 수 있다.

성형 과정 또는 열간 성형 과정 이후, 도포 물질은 기재의 표면상에 유지될 수 있으며, 예를 들어, 긁힘 내성을 증가시키며, 부식 보호를 개선하고, 미적 외관을 충족시키며, 변색을 방지하고, 전기전도성을 변화시키며 종래 다운스트림 공정(예, 침린 및 전기이동 딥 도포)용 프라이머로 제공될 수 있다.

이러한 본 발명은 칩버켓(10) 및 베이스프레임(20)의 표면에 알루미나 분말, NH₄Cl, 아연, 구리, 마그네슘, 티타늄으로 이루어진 도포층이 도포되므로 먼지, 오염물질 등으로부터 칩버켓(10) 및 베이스프레임(20)의 표면의 부식현상을 방지시킬 수 있다.

또한, 여과망(13)의 표면에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지 도포용 조성물이 도포된 도포층이 형성된다. 상기 오염 방지 도포용 조성물은 붕산 및 탄산나트륨이 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 붕산 및 탄산나트륨의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~ 10 중량%이다. 이에 더하여, 상기 도포층의 도포성을 향상시키는 물질로 탄산나트륨 또는 탄산칼슘이 이용될 수 있으나 바람직하게는 탄산나트륨이 이용될 수 있다. 상기 붕산 및 탄산나트륨은 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기재의 도포성이 저하되거나 도포후 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.

상기 붕산 및 탄산나트륨은 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.

한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 기재 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 기재 상의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000 Å이다. 상기 도포막의 두께가 500 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.

또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 붕산 0.1 몰 및 탄산나트륨 0.05 몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.

그리고 안전용 체인(74)에는 마모방지도포층이 도포될 수 있다.

여기서, 마모방지도포층은, 산화크롬(Cr₂O₃) 96∼98중량% 및 이산화티타늄(TiO₂) 2∼4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 안전용 체인(74)에 용사되어서 이루어지고, 50∼600㎛의 두께로 이루어지며, 경도는 900∼1000HV를 유지하도록 플라즈마 도포된다.

안전용 체인(74)의 외주면에 세라믹 도포를 하는 이유는 마모 방지 및 부식 방지가 주목적이다. 세라믹 도포는 크롬도금 또는 니켈크롬도금에 비해 내부식성, 내스크래치성, 내마모성, 내충격성 및 내구성이 뛰어나다.

산화크롬(Cr₂O₃)은, 금속 내부로 침입하는 산소를 차단시키는 부동태피막(Passivity Layer)의 역할을 함으로써 녹이 잘 슬지 않도록 하는 역할을 한다.

이산화티타늄(TiO₂)은, 물리화학적으로 매우 안정적이고 은폐력이 높아서 백색안료로 많이 된다. 또한 굴절율이 높아서 고굴절율의 세라믹스에도 많이 이용되고 있다. 그리고 광촉매적 특성과 초친수성의 특성을 갖는다. 이산화티타늄(TiO₂)은, 공기정화 작용, 항균작용, 유해물질 분해작용, 오염방지 기능, 변색 방지기능의 역할을 수행한다. 이러한 이산화티타늄(TiO₂)은, 마모방지도포층이 안전용 체인(74)의 외주면에 확실하게 피복되도록 하며, 마모방지도포층에 부착된 이물질을 분해, 제거하여 마모방지도포층의 손상을 방지시킨다.

여기서, 산화크롬(Cr₂O₃)과 이산화티타늄(TiO₂)을 혼합하여서 사용할 경우, 이들의 혼합 비율은, 산화크롬(Cr₂O₃) 96∼98중량%에 이산화티타늄(TiO₂) 2∼4중량%가 혼합되는 것이 바람직하다.

산화크롬(Cr₂O₃)의 혼합비율이 96∼98%보다 적을 경우, 고온 등의 환경에서 산화크롬(Cr₂O₃)의 피복이 파괴되는 경우가 종종 발생되었으며, 이에 따라 안전용 체인(74)의 외주면의 녹방지 효과가 급격이 저하되었다.

이산화티타늄(TiO₂)의 혼합비율이 2∼4중량%보다 적을 경우, 이를 산화크롬(Cr₂O₃)에 혼합하는 목적이 퇴색될 정도로 이산화티타늄(TiO₂)의 효과가 미미하였다. 즉, 이산화티타늄(TiO₂)은 안전용 체인(74)의 외주면 둘레에 부착되는 이물질을 분해, 제거하여서 안전용 체인(74)의 외주면이 부식되거나 손상되는 것을 방지시키는데, 그 혼합비율이 2∼4중량%보다 작을 경우, 부착된 이물질을 분해하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

이러한 재료들로 이루어진 도포층은, 안전용 체인(74)의 외주면 둘레에 50∼600㎛의 두께로 이루어지고, 경도는 900∼1000HV, 표면조도는 0.1∼0.3㎛를 유지하도록 플라즈마 도포된다.

이러한 마모방지도포층은, 상기의 분말가루와 1400℃의 가스를 마하 2정도의 속도로 안전용 체인(74)의 외주면 둘레에 제트분사하여서 50∼600㎛으로 용사한다.

마모방지도포층의 두께가 50㎛ 미만일 경우, 상술한 세라믹 도포층에 의한 효과가 보장되지 못하게 되며, 마모방지도포층의 두께가 600㎛을 초과할 경우, 상술한 효과의 증대는 미미한 반면 과다한 세라믹도포에 의해 작업시간 및 재료비가 낭비되는 문제점이 있다.

안전용 체인(74)의 외주면에 마모방지도포층이 도포되는 동안 안전용 체인(74)의 외주면 온도는 상승되는데, 가열된 안전용 체인(74)의 외주면 변형이 방지되도록 안전용 체인(74)의 외주면이 냉각장치(미도시)로 냉각되어서 150∼200℃의 온도를 유지하도록 된다.

마모방지도포층의 둘레에는 금속계 유리 석영 계통으로 이루어진 무수크롬산(CrO₃)으로 이루어진 실링재가 더 도포될 수 있다. 무수크롬산은 무기실링재로써 크롬니켈 분말로 이루어진 도포층 둘레에 도포된다.

무수크롬산(CrO₃)은, 높은 내마모, 윤활성, 내열성, 내식성, 이형성을 필요로 하는 곳에 사용되며, 대기중에서 변색이 안되고, 내구성이 크며, 내마모성과 내식성이 좋다. 실링재의 도포 두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다. 실링재의 도포두께가 0.3㎛ 미만이면 약간의 스크래치홈에도 실링재가 쉽게 파이면서 벗겨지게 되므로 상술한 효과를 얻을 수 없게 된다. 실링재의 도포두께가 0.5㎛를 초과할 정도로 두껍게 하면 도금면에 핀홀(pin hole), 균열 등이 많게 된다. 따라서 실링재의 도포두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다.

따라서 안전용 체인(74)의 외주면 둘레에 내마모성 및 내산화성이 뛰어난 도포층이 형성되므로 안전용 체인(74)의 외주면이 마모되거나 산화되는 것이 방지되고, 이에 따라 제품의 수명이 연장된다.

또한, 이송용 롤러(12)가 고무재나 합성수지 재질로 이루어질 경우, 내산화성을 증가시키기 위해 RD(Polymerized trimethyl dihydroquinoline)를 첨가할 수 있다. 이러한 RD는 내오존성 및 내산화성을 증가시키며, 이송용 롤러(12)의 부식 및 산화를 방지시킨다.

본 발명은 이송용 롤러(12)에 RD 0.4 내지 1.2 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 이유는 RD의 첨가량이 상술된 범위보다 적은 경우에는 내산화성을 획득하기 어려우며, 상술된 범위를 초과하는 경우에는 조직의 밀도 및 견고성에 영향을 주는 문제가 있기 때문이다.

이러한 본 발명은 이송용 롤러(12)에 RD가 더 첨가되므로 내산화성이 크게 향상되며, 이에 따라 제품의 수명을 극대화시킬 수 있다.

10 : 칩버켓
11 : 드레인밸브
12 : 이송용 롤러
13 : 여과망
20 : 베이스프레임
21 : 포크삽입구
22 : 이송용 롤러
23 : 경첩구조물
24 : 스프링 연결홀
30 : 래치 분리레버
32 : 래치 분리레버 작동용 로프
40 : 회전봉
50 : 래치
51 : 후크
52 : 회전각도 제한단
53 : 스프링 고정단
54 : 스프링
55 : 안전용 후크
60 : 스트라이커
70 : 포크
72 : 마스트
74 : 안전용 체인
80 : 스크랩 수집함

Claims (4)

1. 스크랩이 1차 수집되는 수집공간을 가지면서, 그 저면에 이송용 롤러(12)가 부착된 칩버켓(10);
   상기 칩버켓(10)이 기울림 가능하게 안착되는 판체 구조로서, 전면부에 지게차의 포크(70)가 삽입되는 포크삽입구(21)가 형성되고, 저면에 이송용 롤러(22)가 장착되며, 상면에는 칩버켓(10)의 저면과 힌지 체결되는 경첩구조물(23)이 형성된 베이스프레임(20);
   상기 칩버켓(10)의 정면에 장착되는 스트라이커(60);
   상기 베이스프레임(20)의 앞쪽 상면에 회전 가능하게 장착되는 회전봉(40);
   상기 회전봉(40)의 일측단에 연결됨과 함께 상기 스트라이커(60)에 분리 가능하게 잠금 체결되는 래치(50);
   상기 회전봉(40)의 타측단에 연결되어 래치(50)를 잠금해제 방향으로 당겨주는 래치 분리레버(30);
   상기 래치 분리레버(30)에 연결되어 지게차 운전석까지 연장되는 래치 분리레버 작동용 로프(32)를 포함하여 구성되고;
   상기 래치(50)는:
   상단부에 스트라이커(60)에 분리 가능하게 잠금 체결되는 후크(51)가 형성되고, 회전봉(40)과 연결된 하단부에서 그 아래쪽에는 베이스프레임(20)의 상면에 지지되는 회전각도 제한단(52)이 일체로 형성되며, 회전봉(40)과 연결된 하단부에서 그 위쪽에는 래치의 회전시 본래 위치로의 탄성복원을 위한 스프링 고정단(53)이 일체로 돌출 형성된 구조로 구비되며;
   상기 스프링 고정단(53)과 베이스프레임(20)의 상면 간에는 래치(50)의 회전시 본래 위치로의 탄성복원력을 제공하는 스프링(54)이 연결되고;
   상기 래치(50)의 측면에는 스트라이커(60)에 분리 가능하게 잠금 체결되는 안전용 후크(55)가 힌지 체결되고; 상기 베이스프레임(20)의 정면과 지게차의 마스트(72) 간에는 안전용 체인(74)이 연결되며; 상기 칩버켓(10)의 바닥면에는 스크랩에 포함된 유체를 외부로 배출시키기 위한 드레인밸브(11)가 장착되고, 드레인밸브(11)의 입구에는 여과망(13)이 더 부착되고;
   칩버켓(10) 및 베이스프레임(20)의 표면은 아연도 강판 또는 알루미늄 소재 의 재질로 구성되고, 칩버켓(10) 및 베이스프레임(20)의 표면에는 금속재의 표면 도포재료로 도포층이 형성되며, 상기 도포층은 알루미나 분말 60중량%, NH₄Cl 30중량%, 아연 2.5중량%, 구리 2.5중량%, 마그네슘 2.5중량%, 티타늄 2.5중량%로 구성되고;
   상기 도포층은, 칩버켓(10) 및 베이스프레임(20)과 상기 도포재료를 폐쇄로 내에 함께 투입시키며, 상기 폐쇄로 내부에는 칩버켓(10) 및 베이스프레임(20)의 산화를 방지하기 위하여 2 L/min의 비율로 아르곤 가스를 주입시키고, 상기 아르곤 가스가 주입된 상태에서 700℃ 내지 800℃의 온도로 4 ~ 5 시간 동안 유지시켜서 상기 도포층을 형성시키며, 상기 도포층이 형성된 후 폐쇄로 내부의 온도를 800℃~900℃로 하여 30 ~ 40시간을 유지하여서 이루어지며;
   여과망(13)의 표면에는 오염 방지 도포용 조성물이 도포된 도포층이 형성되되, 상기 오염 방지 도포용 조성물은 붕산 및 탄산나트륨이 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 상기 오염 방지 도포용 조성물이 도포된 도포층의 두께는 500 ~ 2000Å이며;
   안전용 체인(74)에는 마모방지도포층이 도포되되, 상기 마모방지도포층은, 산화크롬(Cr₂O₃) 96∼98중량% 및 이산화티타늄(TiO₂) 2∼4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 안전용 체인(74)에 용사되어서 이루어지고, 50∼600㎛의 두께로 이루어지며, 경도는 900∼1000HV를 유지하도록 플라즈마 도포되고, 상기 마모방지도포층의 둘레에는 금속계 유리 석영 계통으로 이루어진 무수크롬산(CrO₃)으로 이루어진 실링재가 더 도포되고, 상기 실링재의 도포 두께는 0.3∼0.5㎛이며;
   이송용 롤러(12)에는 RD(Polymerized trimethyl dihydroquinoline)가 첨가되되, 이송용 롤러(12)에 상기 RD 0.4 ~ 1.2 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전성이 보장된 이동 및 회전식 스크랩 처리장치.
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