KR101965347B1

KR101965347B1 - 가스와 수분제거 토출구로 잉곳의 토출을 방지하는 기능을 갖는 감용기 시스템

Info

Publication number: KR101965347B1
Application number: KR1020180123105A
Authority: KR
Inventors: 최병수
Original assignee: 최병수
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2019-04-03

Abstract

본 발명은 가스와 수분제거 토출구로 잉곳의 토출을 방지하는 기능을 갖는 감용기 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전처리 설비를 통해 PP, PVC, PE 등의 소재로 된 박스테이프를 사전에 최대한 분리 제거하고, 폐스티로폼을 잉곳으로 성형하는 스크류샤프트의 구조를 개량하여 피딩능력을 증대시킴으로써 가스와 수분제거용으로 설치된 압출기 실린더의 토출구 막힘을 방지하고, 이를 통해 원활한 잉곳 생산이 가능하도록 개선된 가스와 수분제거 토출구로 잉곳의 토출을 방지하는 기능을 갖는 감용기 시스템에 관한 것이다.

Description

가스와 수분제거 토출구로 잉곳의 토출을 방지하는 기능을 갖는 감용기 시스템{Volume reducing machine system with function to prevent ingot discharge by gas and water removal outlet}

일반적으로, 반용융 물질(이하 '반용융 잉곳'이라 함)들은 일정이상의 점성을 가지고 있기 때문에 주로 스크류를 이용하여 필요개소로 이송하거나 혹은 압출하는 등의 작업공정을 수행하게 된다.

특히, 폐스티로폼 또는 폐폴리우레탄과 같은 소재의 공극률을 최소화시켜 부피를 줄이기 위한 기계장치인 감용기에서는 가열된 반용융 상태의 잉곳을 피딩시키기 위해 스크류가 필수 불가결하게 사용된다.

예컨대, 이러한 감용기에 사용되는 종래 피딩 스크류는 도 1의 예시와 같은 형상으로 이루어졌다.

즉, 종래 피딩 스크류는 길이방향으로 직경이 감소되는 형태로 테이퍼진 형상의 샤프트(10)와, 상기 샤프트(10)의 외주면에 동일 반경을 갖고 가변피치로 형성된 스크류편(20)으로 구성되었다.

이는 폐스티로폼이나 혹은 폐폴리우레탄과 같은 합성수지가 가열되면서 반용융 상태의 잉곳이 되게 되면 압출되는 방향으로 피딩하기 위한 피딩압이 점점더 커지게 되는데 이를 충분히 수용하면서 피딩해 낼 수 있도록 하기 위한 것이다.

그런데, 상기 피딩 스크류가 내장되는 압출기 내부에서는 앞서 설명한 합성수지들의 반용융시 상당한 양의 가스 및 수증기가 발생되고, 이를 외부로 배출시키지 못할 경우 강한 가스압에 의해 피딩동작이 방해받게 되어 원활한 피딩이 이루어질 수 없음은 물론 심할 경우 폭발의 위험도 있다.

그러나, 압출기의 길이 일부에 가스 및 수증기 배출을 위한 구멍을 가공하게 되면 반용융 상태의 잉곳이 가스배출과 함께 새어 나오거나 뒤로 밀리게 되는 피딩 불량을 일으키므로 간단한 일임에도 불구하고 압출기 실린더의 일부에 가스배출공을 형성하는 것은 사실상 불가능하였다.

따라서, 종래에는 부득이하게 압출기의 길이를 일정 길이 이상으로 제작할 수 없고, 그에 따라 압출성은 물론 반용융성, 가스배출성 등 많은 불편과 문제가 있었으며, 그로 인해 잉곳의 가스함량으로 기포성 잉곳이 생산되게 되어 품질도 높일 수 없었고, 피딩 효율이 낮아 생산성에 있어서도 차질을 빚어 왔다.

이에, 본 출원인은 하기한 [선행기술문헌 1]에서와 같이, 등록실용 제20-0453086호를 기술개발하여 등록받은 바 있다.

등록기술은 도 2의 예시와 같이, 샤프트의 구조를 반용융 물질이 피딩되는 방향으로 동일 직경을 갖는 제1수평부(30)와, 상기 제1수평부(30)와 연결되고 직경이 커지는 형태로 테이퍼진 제1테이퍼부(40)와, 실린더의 가스배출공이 형성된 지점에 위치되고 상기 제1테이퍼부(40)와 연결되며 직경이 급감되는 형태로 형성되어 완충시키도록 테이퍼진 제2테이퍼부(50)와, 상기 제2테이퍼부(50)와 연결되고 급감된 직경을 수평하게 연장하도록 형성된 제2수평부(60)와, 상기 제2수평부(60)와 연결되고 직경이 커지는 형태로 테이퍼진 제3테이퍼부(70)와, 상기 제3테이퍼부(70)와 연결되고 커진 직경을 수평하게 연장하도록 형성된 제3수평부(80)로 구성하고, 스크류의 피치를 일정하게 구성하여 압출기 실린더에 가스배출공을 형성하더라도 반용융 상태의 잉곳의 누출을 막고 가스만 원활하고 균일하게 배출할 수 있어 반용융 상태의 잉곳을 보다 고효율적으로 가스 및 수분 제거후 피딩할 수 있게 되고, 스크류의 길이가 길게 설계될 수 있으며, 그에 따라 폐스티로폼 재활용시 고유의 물성을 유지할 수 있도록 개선하였다.

그런데, 종래에는 폐스티로폼 박스에 포장되어 있던 PP, PE, PVC 등의 포장테이프를 일일이 제거한 다음에 잉곳처리했기 때문에 물성 변화가 없어 본 출원인의 등록기술로 충분히 처리가 가능했지만, 최근 지자체에서 민간 위탁방식으로 처리하면서 인건비경감 등을 이유로 박스테이프를 제거하지 않고 곧바로 투입 처리하면서 잉곳의 물성 변화를 초래하게 되어 많은 문제가 파생되고 있다.

즉, PP, PE, PVC 등의 박스테이프는 폐스티로폼(폴리스티렌, PS)와 각각 용융점이 다르기 때문에 물성변화(끈적거림 발생)로 인해 스크류샤프트에 달라 붙어 잉곳 토출을 원활하게 하지 못하고, 잦은 배출구(잉곳배출구) 막힘 현상을 초래하게 된다.

이로 인해, 압출기 실린더의 중간지점에 설치되어 있는 가스와 수분제거용 토출구로 잉곳의 일부가 토출되면서 가스와 수분 제거가 거의 불가능하게 되어 매우 심각한 설비사고를 유발하게 된다.

1. 국내 등록실용 제20-0453086호(2011.03.30.) '폐스티로폼 가스 및 수분 제거 스크류 구조' 2. 국내 등록특허 제10-1795318호(2017.11.01.) '폐스티로폼 압축 감용기' 3. 국내 등록실용 제20-0326317호(2003.08.30.) '스티로폼 분쇄장치'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 전처리 설비를 통해 PP, PVC, PE 등의 소재로 된 박스테이프를 사전에 최대한 분리 제거하고, 폐스티로폼을 잉곳으로 성형하는 스크류샤프트의 구조를 개량하여 피딩능력을 증대시킴으로써 가스와 수분제거용으로 설치된 압출기 실린더의 토출구 막힘을 방지하고, 이를 통해 원활한 잉곳 생산이 가능하도록 개선된 가스와 수분제거 토출구로 잉곳의 토출을 방지하는 기능을 갖는 감용기 시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 수거된 박스테이프를 포함한 폐스티로폼을 파쇄하여 분쇄물을 만드는 파쇄기(100)와, 분쇄물이 이송되는 분쇄물이송관(110)과, 상기 분쇄물이송관(110)의 관로상에 설치되어 폐스티로폼과 박스테이프를 분리하는 분쇄물분리기(400)와, 분리된 폐스티로폼 분쇄물을 수납하는 저장탱크(120)와, 저장탱크(120)의 하부에 설치된 투입호퍼(130)와, 상기 투입호퍼(130)의 하부에 설치되고 압출용 스크류샤프트(210)가 내장되어 폐스티로폼 분쇄물을 압출 감량하여 잉곳으로 배출시키는 압출실린더(200)와, 상기 투입호퍼(130)의 하단과 상기 압출실린더(200)의 수납실(202)을 연결하는 연결통(140)과, 상기 연결통(140)에 내장된 2축 강압기(300)를 포함 하되,
상기 압출실린더(200)의 배출단에는 잉곳으로 성형하는 다이스(208)가 설치되고, 상기 다이스(208)로부터 압출실린더(200) 전체 길이의 1/3되는 지점에는 미세구멍 형태의 가스수분배출구(206)가 형성되며; 상기 압출 스크류샤프트(210)는 수납실(202)과 가스수분배출구(206) 사이 거리의 절반까지는 수평하게 형성되고, 가스수분배출구(206) 직전까지는 확경되게 테이퍼 형성되며, 가스수분배출구(206)에서는 급격하게 축경된 후 수평연장되고, 가스수분배출구(206)를 지난 후 다시 점점 확경된 후 다이스(208) 전단까지 수평하게 유지되는 형상을 갖되 상기 가스수분배출구(206)를 지난 지점부터 단부까지 형성된 스크류(SCR)의 피치는 수납실(202)부터 가스수분배출구(206)까지 형성된 피치의 1/2 피치 간격으로 형성된 가스와 수분제거 토출구로 잉곳의 토출을 방지하는 기능을 갖는 감용기 시스템에 있어서;
상기 분쇄물분리기(400)는 하면 일측을 통해 제1이송관(110a)이 접속되고, 직사각형상의 박스체인 분리기본체(410)와; 상기 제1이송관(110a)이 접속되어 있는 쪽 분리기본체(410)의 내부 측벽에 설치된 분리송풍기(420)와; 상기 분리송풍기(420)와 간격을 두고 상기 분리기본체(410) 내부 바닥면에서 분리기본체(410) 내부 높이의 절반 이하로 돌출된 분리벽(430)과; 상기 제1이송관(110a)과 분리벽(430) 사이에 형성된 공간인 제1수납챔버(440)와; 상기 분리벽(430)을 기준으로 박스테이프 수납챔버(440) 반대편에 형성된 공간인 제2수납챔버(450);를 포함하고, 상기 제1수납챔버(440)의 바닥면에는 테이프배출관(460)이 연결되며, 상기 제2수납챔버(450)의 바닥면에는 상기 저장탱크(120)와 연결된 제2이송관(110b)이 연통되게 배관된 것을 특징으로 하는 가스와 수분제거 토출구로 잉곳의 토출을 방지하는 기능을 갖는 감용기 시스템을 제공한다.

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본 발명에 따르면, 전처리 설비를 통해 PP, PVC, PE 등의 소재로 된 박스테이프를 사전에 최대한 분리 제거하고, 폐스티로폼을 잉곳으로 성형하는 스크류샤프트의 구조를 개량하여 피딩능력을 증대시킴으로써 가스와 수분제거용으로 설치된 압출기 실린더의 토출구 막힘을 방지하고, 이를 통해 원활한 잉곳 생산이 가능한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 폐스티로폼 감용기의 스크류샤프트 구조를 보인 예시도이다.
도 2는 종래 폐스티로폼 감용기의 개량된 스크류샤프트 구조를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 가스와 수분제거 토출구로 잉곳의 토출을 방지하는 기능을 갖는 감용기 시스템의 예시적인 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 분쇄물분리기의 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 스크류샤프트의 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 시스템에 포함되는 폐스티로폼 분쇄물의 2축 강압기의 요부 확대도이다.
도 7은 본 발명에 따른 시스템에 포함되는 폐스티로폼 분쇄물의 2축 강압기의 설치예를 평면상으로 도해한 개략적인 모식도이다.
도 8은 본 발명에 따른 시스템에 포함되는 폐스티로폼 분쇄물의 2축 강압기의 설치상태를 보인 예시적인 개념도이다.
도 9는 도 8의 요부 발췌도이다.
도 10은 도 8의 축 결합예를 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 가스와 수분제거 토출구로 잉곳의 토출을 방지하는 기능을 갖는 감용기 시스템은 도 3의 예시와 같이, 수거된 박스테이프를 포함한 폐스티로폼을 파쇄하여 분쇄물을 만드는 파쇄기(100)와, 분쇄물이 이송되는 분쇄물이송관(110)과, 상기 분쇄물이송관(110)의 관로상에 설치되어 폐스티로폼과 박스테이프를 분리하는 분쇄물분리기(400)와, 분리된 폐스티로폼 분쇄물을 수납하는 저장탱크(120)와, 저장탱크(120)의 하부에 설치된 투입호퍼(130)와, 상기 투입호퍼(130)의 하부에 설치되고 압출용 스크류샤프트(210)가 내장되어 폐스티로폼 분쇄물을 압출 감량하여 잉곳으로 배출시키는 압출실린더(200)와, 상기 투입호퍼(130)의 하단과 상기 압출실린더(200)의 수납실(202)을 연결하는 연결통(140)과, 상기 연결통(140)에 내장된 2축 강압기(300)를 포함한다.

이때, 파쇄기(100)는 통상적으로 알려진 두 개의 파쇄날이 맞물려 회전하면서 그 사이로 폐스티로폼을 넣어 파쇄시키는 구조이며, 모터와 같은 동력에 의해 회전하면서 파쇄하게 된다.

그리고, 분쇄물이송관(110)은 파쇄기(100)로부터 파쇄된 분쇄물이 송풍기의 송풍압에 의해 이송될 수 있도록 안내하는 관이다.

아울러, 상기 분쇄물이송관(110)의 관로 상에는 분쇄물분리기(400)가 설치되는데, 상기 분쇄물분리기(400)는 비중차에 의해 분쇄물에 함유되어 있는 폐스티로폼과 박스테이프를 분리하는 기기이다.

때문에, 상기 분쇄물이송관(110)은 상기 분쇄물분리기(400)를 기준으로 분절되어 하측의 제1이송관(110a)과 상측의 제2이송관(110b)으로 분리되어 있는 구조를 갖는다.

이러한 분쇄물분리기(400)는 도 4의 예시와 같이, 하면 일측을 통해 제1이송관(110a)이 접속되고, 직사각형상의 박스체인 분리기본체(410)와; 상기 제1이송관(110a)이 접속되어 있는 쪽 분리기본체(410)의 내부 측벽에 설치된 분리송풍기(420)와; 상기 분리송풍기(420)와 간격을 두고 상기 분리기본체(410) 내부 바닥면에서 분리기본체(410) 내부 높이의 절반 이하로 돌출된 분리벽(430)과; 상기 제1이송관(110a)과 분리벽(430) 사이에 형성된 공간인 제1수납챔버(440)와; 상기 분리벽(430)을 기준으로 박스테이프 수납챔버(440) 반대편에 형성된 공간인 제2수납챔버(450);를 포함하고, 상기 제1수납챔버(440)의 바닥면에는 테이프배출관(460)이 연결되며, 상기 제2수납챔버(450)의 바닥면에는 제2이송관(110b)이 연통되게 연결된다.

이때, 상기 제1이송관(110a)은 상기 분리기본체(410) 내부로 일정높이 돌출되게 접속 배관된다.

이것은 제1이송관(110a)의 상단으로부터 토출되어 나오는 분쇄물이 분리송풍기(420)와 대응한 위치가 되게 하여 비산에 따른 분리 효율을 높이기 위함이다.

그리고, 상기 분리송풍기(420)는 분리기본체(410) 내벽에 고정된 한 쌍의 브라켓(412) 사이에 회전축(422)에 의해 회전가능하게 축 고정되고, 상기 회전축(422)중 일단에는 종동기어(424)가 고정되며, 상기 종동기어(424)는 구동기어(426)와 기어결합되고, 상기 구동기어(426)는 상기 분리기본체(410)의 내벽에 고정된 스텝모터(428)의 모터축에 고정되어 일정각도 내에서 회전유동할 수 있도록 구성된다.

이 경우, 상기 스텝모터(428)의 정,역회전에 따른 회전각은 컨트롤러(CTR)에 의해 제어되며, 상기 컨트롤러(CTR)는 상기 분리기본체(410)의 외벽에 설치되고, 전원공급도 제어한다.

때문에, 상기 분리송풍기(420)는 상하방향으로 움직이면서 송풍하도록 구성되며, 이 움직임은 컨트롤러(CTR)의 제어하에 일정속도로 이루어진다.

또한, 상기 분리송풍기(420)의 송풍시 외기 도입이 원활하게 이루어지도록 상기 분리송풍기(420)가 설치된 분리기본체(410)의 측벽에는 다수의 송풍홀(HL)이 형성된다.

이에 따라, 제1이송관(110a)을 통해 폐스티로폼과 박스테이프 분쇄물이 상승하게 되면 분리송풍기(420)의 송풍에 의해 이 분쇄물은 분리송풍기(420) 반대방향으로 비산된다.

이 과정에서, 상대적으로 무거운 박스테이프 분쇄물은 멀리 날아가지 못하고, 상대적으로 가벼운 폐스티로폼 분쇄물은 멀리 날아가게 된다.

물론, 이는 실험을 통해 어느 정도의 풍압을 유지할 것인지 확인 후 설정하면 된다.

이것은 일종의 키질(벼와 벼껍질을 분리하는 행위)과 같은 것으로서 가벼운 폐스티로폼 분쇄물은 분리벽(430)을 넘어 제2수납챔버(450)로 떨어지고, 상대적으로 덜 가벼운 박스테이프 분쇄물은 분리벽(430)을 넘지 못하고 그 앞쪽인 제1수납챔버(440)로 떨어지게 된다.

그리하여, 제2수납챔버(450)로 떨어진 폐스티로폼 분쇄물은 제2이송관(110b)을 타고 저장탱크(120)로 이송되고, 제1수납챔버(440)로 떨어진 박스테이프 분쇄물은 하방으로 낙하된 후 다시 선별되어 폐스티로폼만 파쇄기(100)로 재투입시킬 수 있다.

여기에서, 제2수납챔버(450)에 쌓이는 분쇄물에는 약간의 박스테이프 분쇄물이 있을 수 있다. 그것은 당연한 사실이다. 다만, 기존과 달리 미량의 박스테이프 분쇄물만 있을 수 있기 때문에 압출시 상술한 종래 문제를 많이 줄일 수 있게 된다.

덧붙여, 상기 제2이송관(110b)을 타고 저장탱크(120)로 이송되는 폐스티로폼 분쇄물의 이송효율을 높이기 위해 상기 저장탱크(120)와 접속되는 제2이송관(110b)의 단부에 흡입팬(FAN)을 더 설치할 수 있다.

한편, 상기 저장탱크(120)는 분쇄된 폐스티로폼 분쇄물을 저장하는 장소이고, 상기 저장탱크(120)의 하부에 설치되는 투입호퍼(130)는 저장탱크(120)에 저장되어 있던 분쇄물을 압출 스크류샤프트(210)가 설치된 압출실린더(200)의 수납실(202)로 공급안내하는 수단이다.

여기에서, 상기 압출실린더(200)는 관상체로 이루어지고, 그 내부에는 압출 스크류샤프트(210)가 구동원(예. 모터 등)의 동력으로 회전될 수 있게 설치된다.

또한, 상기 투입호퍼(130)의 직하방 위치의 압출실린더(200)는 일부가 개구되고, 연결통(140)에 의해 투입호퍼(130)와 압출실린더(200) 내부를 연통시킴으로써 일정크기의 공간, 즉 분쇄물이 채워지는 공간을 형성하게 되는데, 이 공간이 수납실(202)이 된다.

그리고, 수납실(202)에 채워져 있던 분쇄물이 압출 스크류샤프트(210)에 의해 배출방향으로 피딩되면서 점점 압을 받아 큰 압력으로 압축되게 되는데, 압축이 집중적으로 일어나는 공간을 압축실(204)이라 한다.

여기에서, 본 발명에 따른 압출 스크류샤프트(210)는 도 5의 예시와 같이, 압출실린더(200) 내부에서 회전가능하게 설치되며, 압출실린더(200)의 배출단에는 잉곳으로 성형하는 다이스(208)가 설치되고, 상기 다이스(208)로부터 압출실린더(200) 전체 길이의 1/3되는 지점에는 미세구멍 형태의 가스수분배출구(206)가 형성된다.

이때, 상기 압출 스크류샤프트(210)는 수납실(202)과 가스수분배출구(206) 사이 거리의 절반까지는 수평하게 형성되고, 가스수분배출구(206) 직전까지는 확경되게 테이퍼 형성되며, 가스수분배출구(206)에서는 급격하게 축경된 후 수평연장되고, 가스수분배출구(206)를 지난 후 다시 점점 확경된 후 다이스(208) 전단까지 수평하게 유지되는 형상을 갖는다.

여기에서, 상기 가스수분배출구(206)를 지난 지점부터 단부까지 형성된 스크류(SCR)의 피치는 수납실(202)부터 가스수분배출구(206)까지 형성된 피치의 1/2 피치 간격으로 형성된다.

다시 말해, 가스수분배출구(206)를 기준으로 그 이전에서는 압출 스크류샤프트(210) 1회전당 1회씩 강압 전진시킴에 반해, 가스수분배출구(206)를 기준으로 그 이후에서는 압출 스크류샤프트(210) 1회전당 2회씩 강압 전진시키게 된다.

즉, 피딩 속도에 구배를 주도록 구성되는 것이다.

때문에, 압출물이 가스수분배출구(206)를 지나는 순간 피딩압이 급격히 커지면서 가스수분배출구(206) 지점을 빠르게 지나가기 때문에 상대적으로 점액질의 반용융성 잉곳상태로 변하고 있는 압출물은 현저하게 작은 가스수분배출구(206)로 빠져나가지 못하고 바로 통과된다.

더구나, 그때 발생되는 가스와 수분은 상대적으로 더 유동적이어서 틈새인 가스수분배출구(206)로 빠져나가려고 하기 때문에 그 압에 의해 그 주변의 반용융성 고형물은 밀려나 가스와 수분만 배출되게 된다.

특히, 본 발명에서는 이미 분리작업을 통해 박스테이프가 거의 대부분 제거된 상태이고, 함유되어 있다고 하더라도 소량이어서 이와 같이 특정 지점인 가스수분배출구(206)를 기점으로 피딩 속도와 피딩압을 달리 적용하게 되면 기존처럼 원활한 잉곳 생산이 가능하게 된다.

즉, 반용융물에 의한 가스수분배출구(206) 막힘 현상이 거의 발생하지 않게 된다.

이에 더하여, 상기 수납실(202)의 상단부, 다시 말해 투입호퍼(130)의 하단부에 본 발명에 따른 폐스티로폼 분쇄물의 스크류 투입 강압기인 2축 강압기(300)가 설치된다.

상기 2축 강압기(300)는 도 6의 예시와 같이, 제1,2축(310,320) 두 개의 축에 고정된 다수의 강압회전칼(330,340)을 포함한다.

이때, 상기 제1,2축(310,320)은 서로 일정간격을 두고 평행하게 배치되며, 양단은 각각 연결통(140)의 상단을 가로질러 내벽면 상에 회전가능하게 베어링 고정되고, 제1,2축(310,320)의 일단은 도시하지 않았지만 상기 연결통(140)을 관통한 후 연결통(140) 외부에서 모터와 같은 동력원을 통해 동력을 전달받아 서로 반대방향, 즉 분쇄물을 제1,2축(310,320) 사이를 통해 하부의 압출실린더(200) 내부인 수납실(202)로 인입시키는 방향으로 회전되게 설치된다.

특히, 상기 강압회전칼(330)은 일정반경의 원 둘레에 120°간격을 두고 회전방향으로 돌출된 갈고리 형태의 강압돌기(340)가 돌출된다.

또한, 상기 강압회전칼(330)은 도 7의 예시와 같이, 상기 연결통(140)의 내부 크기에 맞춰 제1축(310)에 축의 길이방향으로 간격을 두고 다수가 키 고정되고, 제2축(320)에도 동일한 형태로 고정되되 제1,2축(310,320)에 고정된 강압회전칼(330)이 서로 엇갈려 배치된다.

때문에, 연결통(140)의 내부 공간 전체에서 분쇄물을 강제로 긁어 내려 누르는 형태로 수납실(202)로 장입시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 제1,2축(310,320)의 각 외측이면서 하부측에 배치되어 분쇄물의 역류를 방지하는 역류차단용 빗살(350)이 다수 설치된다.

이때, 상기 제1,2축(310,320) 사이는 강압회전칼(330)이 엇갈려 배치되어 있으므로 촘촘하기 때문에 역류 자체가 방지되지만, 그 반대편인 제1,2축(310,320)의 각 외측은 강압회전칼(330) 사이 간격이 커 분쇄물의 역류 현상이 유발될 수 있다.

이와 같이 역류가 발생되면 그 만큼 누르는 힘이 떨어지고, 역류에 의해 수납실(202)의 압출 스크류샤프트(210)가 헛돌 수 있으므로 피딩력, 압축력이 모두 떨어질 수 있다.

이에, 본 발명에서는 역류차단용 빗살(350)을 설치하여 역류를 차단함으로써 투입효율, 그에 따른 피딩효율, 압축효율을 모두 높일 수 있도록 구성된다.

특히, 상기 역류차단용 빗살(350)은 주기적으로 하방으로 벌어져 투입을 원활하게 구성됨이 더욱 바람직하다.

예컨대, 강압회전칼(330)에 형성된 강압돌기(340)가 중앙으로 모일 때 분쇄물을 긁어서 강제적으로 하방 배출시킴으로써 가장 강하고 많은 양의 분쇄물이 투입되고, 민자 부분에서는 거의 슬립된다.

이를 고려하여, 본 발명에서는 상기 역류차단용 빗살(350)이 상기 강압돌기(340)와 연동되게 구성하여 이들이 가운데 모일 때 회전되면서 하방을 개방하도록 구성된다.

즉, 120°간격을 둔 강압돌기(340)중 어느 하나가 가운데로 모일 때 나머지 2개 중 하나는 반드시 역류차단용 빗살(350) 근처에 위치되게 된다.

따라서, 역류차단용 빗살(350) 근처에 위치한 강압돌기(340)가 회전되면서 역류차단용 빗살(350)을 밀어 내릴 수 있도록 구성함으로써 역류차단용 빗살(350)의 주기적인 하방 개방이 가능하게 된다.

보다 구체적으로, 도 8 및 도 9의 예시와 같이, 역류차단용 빗살(350)의 일단에는 상향경사지게 연장된 연장대(352)가 구비되고, 상기 연장대(352)의 상단은 빗살회전축(354)에 일체로 고정된다.

아울러, 상기 빗살회전축(354)의 양단은 상기 연결통(140)의 내벽면에 고정된 회전지지구(360)에 끼워져 회전가능하게 고정된다.

뿐만 아니라, 상기 연결통(140)의 내벽면에는 판스프링(358)이 설치되는데, 상기 판스프링(358)은 양단이 고정되고, 가운데 부분이 볼록하게 솟아 있는 형상이며, 이 볼록한 부분이 연장대(352)의 배면에 접촉하고 있어 상기 역류차단용 빗살(350)의 홈포지션을 유지시킨다.

즉, 역류차단용 빗살(350)의 홈표지션은 하방으로 개방되기 전 상태로서 강압회전칼(330) 사이에 끼워져 있는 도 6과 같은 상태이다.

특히, 상기 빗살회전축(354)은 도 10의 예시와 같이, 양단에 단차진 더 작은 직경의 끼움부(RLT)가 더 연장되고, 상기 끼움부(RLT)의 외주면에는 호형상의 일정길이를 갖는 회전제한홈(LTD)이 형성되며, 상기 끼움부(RLT)의 단면에서는 그 보다 더 작은 직경을 갖는 베어링삽입부(BTL)가 형성된다.

아울러, 상기 회전지지구(360)의 일측은 상기 끼움부(RLT)에 끼워지며, 그 외주면에는 회전제한구(362)가 나사 조립되는 조립공(364)이 형성된다.

따라서, 상기 회전제한구(362)가 조립공(364)에 조립되어 단부가 회전지지구(360)의 내경으로 일부 노출되게 배치되면서 그 노출단이 회전제한홈(LTD)에 끼워지면 상기 빗살회전축(354)은 더 이상 회전되지 못하고 정해진 범위 내에서만 회전가능하게 된다.

때문에, 판스프링(358)에 의해 형성되는 역류차단용 빗살(350)의 홈포지션은 상기 회전제한구(362)가 회전제한홈(LTD)의 상사점에 위치할 때이다.

또한, 상기 회전지지구(360)의 타측 내경은 확경되어 확경부(366)가 형성되며, 상기 확경부(366)에는 축베어링(370)의 일단에서 돌출된 삽입단부(372)가 삽입되고, 상기 축베어링(370)은 상기 베어링삽입부(BTL)에 삽입되어 베어링 결합된다.

이에 따라, 상기 베어링삽입부(BTL)는 축베어링(370)에 의해 회전가능하게 지지된다.

그리고, 상기 축베어링(370)은 다수의 고정볼트(BT)에 의해 회전지지구(360)에 볼트 체결된다.

한편, 상기 강압돌기(340)의 일측면에는 도 7의 예시와 같이, 캠돌기(DT)가 돌출되고, 상기 역류차단용 빗살(350)의 대응단면에는 사선방향으로 캠홈(HOM)이 요입 형성된다.

그리하여, 상기 강압돌기(340)가 회전하다가 상기 캠돌기(DT)가 상기 캠홈(HOM)에 맞물리게 되면 회전방향으로 밀게 되고 그에 따라 역류차단용 빗살(350)이 처음에는 일정각도 함께 회전되면서 하방을 개방하게 되고, 일정각도를 지나게 되면 캠돌기(DT)는 캠홈(HOM)을 통과해서 지나가 버리게 된다.

그러면, 캠돌기(DT)에 의해 밀릴 때 역류차단용 빗살(350)이 밀리면서 판스프링(358)을 압축하게 되므로 이 압축시킨 힘이 제거되는 순간 판스프링(358)의 복귀력에 의해 역류차단용 빗살(350)은 다시 홈포지션으로 되돌아 가게 된다.

이때, 회전제한구(362)가 회전제한홈(LTD)을 따라 이동하면서 회전을 제한하기 때문에 결국 역류차단용 빗살(350)은 되돌아가면서 홈포지션을 초과하여 상승하지 못하고 홈포지션 상태를 유지하며, 이와 같은 과정이 반복적으로 일어나면서 주기적으로 개폐를 반복하게 된다.

이를 통해, 역류를 효과적으로 차단하면서 투입 효율을 증대시킬 수 있게 된다.

100: 파쇄기
200: 압출실린더
300: 2축 강압기
400: 분쇄물분리기

Claims

삭제
수거된 박스테이프를 포함한 폐스티로폼을 파쇄하여 분쇄물을 만드는 파쇄기(100)와, 분쇄물이 이송되는 분쇄물이송관(110)과, 상기 분쇄물이송관(110)의 관로상에 설치되어 폐스티로폼과 박스테이프를 분리하는 분쇄물분리기(400)와, 분리된 폐스티로폼 분쇄물을 수납하는 저장탱크(120)와, 저장탱크(120)의 하부에 설치된 투입호퍼(130)와, 상기 투입호퍼(130)의 하부에 설치되고 압출용 스크류샤프트(210)가 내장되어 폐스티로폼 분쇄물을 압출 감량하여 잉곳으로 배출시키는 압출실린더(200)와, 상기 투입호퍼(130)의 하단과 상기 압출실린더(200)의 수납실(202)을 연결하는 연결통(140)과, 상기 연결통(140)에 내장된 2축 강압기(300)를 포함 하되,
상기 압출실린더(200)의 배출단에는 잉곳으로 성형하는 다이스(208)가 설치되고, 상기 다이스(208)로부터 압출실린더(200) 전체 길이의 1/3되는 지점에는 미세구멍 형태의 가스수분배출구(206)가 형성되며; 상기 압출 스크류샤프트(210)는 수납실(202)과 가스수분배출구(206) 사이 거리의 절반까지는 수평하게 형성되고, 가스수분배출구(206) 직전까지는 확경되게 테이퍼 형성되며, 가스수분배출구(206)에서는 급격하게 축경된 후 수평연장되고, 가스수분배출구(206)를 지난 후 다시 점점 확경된 후 다이스(208) 전단까지 수평하게 유지되는 형상을 갖되 상기 가스수분배출구(206)를 지난 지점부터 단부까지 형성된 스크류(SCR)의 피치는 수납실(202)부터 가스수분배출구(206)까지 형성된 피치의 1/2 피치 간격으로 형성된 가스와 수분제거 토출구로 잉곳의 토출을 방지하는 기능을 갖는 감용기 시스템에 있어서;
상기 분쇄물분리기(400)는 하면 일측을 통해 제1이송관(110a)이 접속되고, 직사각형상의 박스체인 분리기본체(410)와; 상기 제1이송관(110a)이 접속되어 있는 쪽 분리기본체(410)의 내부 측벽에 설치된 분리송풍기(420)와; 상기 분리송풍기(420)와 간격을 두고 상기 분리기본체(410) 내부 바닥면에서 분리기본체(410) 내부 높이의 절반 이하로 돌출된 분리벽(430)과; 상기 제1이송관(110a)과 분리벽(430) 사이에 형성된 공간인 제1수납챔버(440)와; 상기 분리벽(430)을 기준으로 박스테이프 수납챔버(440) 반대편에 형성된 공간인 제2수납챔버(450);를 포함하고, 상기 제1수납챔버(440)의 바닥면에는 테이프배출관(460)이 연결되며, 상기 제2수납챔버(450)의 바닥면에는 상기 저장탱크(120)와 연결된 제2이송관(110b)이 연통되게 배관된 것을 특징으로 하는 가스와 수분제거 토출구로 잉곳의 토출을 방지하는 기능을 갖는 감용기 시스템.