KR102033419B1

KR102033419B1 - 분쇄기 커터용 고강도 합금 조성물 및 이에 의해 제조되는 분쇄기 커터 조립체

Info

Publication number: KR102033419B1
Application number: KR1020190095622A
Authority: KR
Inventors: 조시환
Original assignee: 조시환
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2019-08-06
Publication date: 2019-10-17

Abstract

본 개시내용은 분쇄기 커터용 고강도 합금 조성물 및 이에 의해 제조되는 분쇄기 커터 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산업폐기물 등을 분쇄하는 커터에 사용되는 칼날의 조성물을 특정하고 커터 칼날의 결합방식을 구체화한 고강도 합금 조성물에 의해 제조되는 분쇄기 커터 조립체에 관한 것이다.
본 개시내용의 일 실시예에 의하면, 분쇄기 커터용 고강도 합금 조성물은 C 0.05 ~ 0.10 중량%, Si 0.3 ~ 0.4 중량%, Cr 0.1 ~ 0.7 중량%, Al 0.01 ~ 0.1 중량%, Nb 0.01 ~ 0.1 중량%, Ti 0.01 ~ 0.1 중량%, V 0.01 ~ 0.1 중량%, Mn 0.8 ~ 2.7 중량%, Mo 0.1 ~ 0.3 중량%, N 0.001 ~ 0.01 중량%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물를 포함하는 조성으로 이루어진다.

Description

분쇄기 커터용 고강도 합금 조성물 및 이에 의해 제조되는 분쇄기 커터 조립체{CUTTER COMPRISING HIGH STRENGTH ALLOY COMPOSITIONS FOR GRINDER CUTTERS AND GRINDER CUTTER ASSEMBLIES PRODUCED THEREOF}

본 개시내용은 분쇄기 커터용 고강도 합금 조성물 및 이에 의해 제조되는 분쇄기 커터 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산업폐기물 등을 분쇄하는 커터에 사용되는 칼날의 조성물을 특정하고 커터 칼날의 결합방식을 구체화한 고강도 합금 조성물에 의해 제조되는 분쇄기 커터 조립체에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

쓰레기나 폐목재, 폐타이어 등 큰 부피를 가지거나 처리하기 어려운 산업용 폐기물을 분쇄 또는 파쇄하기 위하여 일반적으로 산업폐기물용 분쇄기를 사용한다. 상기 분쇄기는 두 개의 축 상에 복수 개의 분쇄기 커터를 상호 맞물리게 수평 대향으로 구성하여 두 개의 회전축의 샤프트를 회전시키면서 폐기물을 분쇄한다. 여기서 상기 분쇄기에 사용되는 커터의 재질은 플라스틱이나 합성수지 등과 같은 경도가 약한 폐기물부터 철이나 합금과 같은 재질을 가진 폐기물까지 전부 분쇄할 수 있도록 고강도로 이루어져야 한다.

그러나 칼날의 경우 파쇄 힘에 의해 상대적으로 뒤로 밀리면서 칼날부가 부딪히거나, 분쇄기의 작동이 정지되어 회전이 멈출 때 칼날이 관성에 의해 움직이면서 날부가 충돌에 의해 쉽게 깨지는 문제점이 발생되었다.

또한, 종래의 산업용 분쇄기는 회전축 샤프트에 장착되는 분쇄키 커터의 본체와 칼날 부분이 일체형으로 형성되어 있어, 분쇄 과정에서 칼날 부분의 파손 혹은 마모되어 교체하고자 하는 경우 칼날을 포함한 분쇄기 커터의 본체 전부를 교체하여야 하므로 번거롭다는 문제점이 있었다.

산업용 분쇄기에 사용되는 칼날 부분을 고강도 합금 조성물로 구성되도록 하며, 분쇄기 커터의 본체와 착탈식으로 이루어진 산업용 분쇄기 커터를 제공함에 있다.

또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.

본 개시내용의 일 실시예에 의하면, 분쇄기 커터용 고강도 합금 조성물은 C 0.05 ~ 0.10 중량%, Si 0.3 ~ 0.4 중량%, Cr 0.1 ~ 0.7 중량%, Al 0.01 ~ 0.1 중량%, Nb 0.01 ~ 0.1 중량%, Ti 0.01 ~ 0.1 중량%, V 0.01 ~ 0.1 중량%, Mn 0.8 ~ 2.7 중량%, Mo 0.1 ~ 0.3 중량%, N 0.001 ~ 0.01 중량%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물를 포함하는 조성으로 이루어진다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 산업 폐기물을 분쇄하기 위하여 사용하는 분쇄기 커터조립체에 있어서, 분쇄기의 회전축 샤프트에 결합되며, 측면 중앙부에 측면홈(11)이 형성되는 본체부(10)와, 상기 분쇄기 커터용 고강도 합금 조성물에 의해 제조되며, 상기 본체부(10)의 측면홈(11)에 삽입되어 결합되는 복수의 분쇄기 커터부(20)와, 상기 본체부(10)와 커터부(20)를 결합시키기 위한 결합부재(30) 및 상기 복수의 분쇄기 커터부(20) 사이에 구비되어 커터부(20)의 이탈을 방지하는 지지부재(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 커터부(20)는, C 2.5~3.0 중량%, Si 1.0~2.0 중량%, Cr 0.2~0.4 중량%, Mo 0.1~1.5 중량%, Mn 0.5~1.5 중량%, V 0.1~0.5 중량%, Cu 0.1~1.0 중량%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 조성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체부(10)의 측면부는, 상기 커터부(20) 및 지지부재(40)를 결합부재(30)를 통하여 본체부(10)에 결합하기 위한 체결홈(13)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 지지부재(40)는, 일면이 상기 본체부(10)의 측면에 접하도록 구성되며, 일측이 상기 커터부(20)에 접하도록 구성되는 수평부재(41)와, 상기 수평부재(41)에 수직하게 구성되어 측면 중앙부의 측면홈(11)에 삽입되는 수직부재(43)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 커터부(20)는, 상기 본체부(10)의 측면과 접하도록 설치되는 완충스프링(21)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 커터부(20)의 측면부는, 상기 결합부재(30)를 통하여 본체부(10)에 결합하기 위한 중심홈(23)과, 상기 중심홈(23)을 중심으로 양측에 형성되는 제1홈(24) 및 제2홈(25)을 형성하며, 상기 제1홈(24) 및 제2홈(25)은 타원형으로 형성되되, 상기 중심홈(23)을 향해 굴곡진 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 커터부(20)와 지지부재(40)는 서로 대응되도록 밀착 결합되되, 상기 커터부(20)는 지지부재(40)를 향해 돌출 형성되는 가이드돌기(27)를 더 포함하고, 상기 지지부재(40)는 가이드돌기(27)를 수용하는 가이드홈(45)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 실시예에 의하면, 분쇄기의 파쇄 힘에 의해 상대적으로 뒤로 밀리면서 칼날부가 부딪히거나, 분쇄기의 작동이 정지되어 회전이 멈출 때 칼날이 관성에 의해 움직이면서 날부가 충돌에 의해 쉽게 깨지는 문제점을 해결할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 개시내용의 실시예에 의하면, 분쇄기 칼날이 본체와 착탈식으로 이루어져 칼날이 파손 혹은 마모되었을 경우에 새 분쇄기 칼날로 교체함으로써 분쇄기 커터의 본체 전체를 교체하지 않아도 되므로 사용의 편의성 및 경제성이 증대되는 장점이 있다.

또한, 본 개시내용의 실시예에 의하면, 커터부가 쉽게 파손되지 않도록 완충부재를 결합하여 커터부의 잦은 교체를 피할 수 있고, 지지부재와의 대응 형상을 갖도록 하여 결합력을 증대시킬 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 개시내용의 실시예에 의하면, 산업용 폐기물을 분쇄하는 분쇄기 칼날 부분의 두께가 본체에 삽입되는 부분보다 두껍게 형성되어 실제 분쇄되는 부분의 면적을 최대로 하게 됨에 따라 분쇄 효율을 증대시킬 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 분쇄기 커터조립체가 설치된 전체상태도.
도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 분쇄기 커터조립체의 사시도.
도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 분쇄기 커터조립체의 분해사시도.
도 4는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 분쇄기 커터조립체의 작동상태도.
도 5는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 분쇄기 커터조립체에 있어서, 분쇄과정에 따른 커터부의 전후상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 분쇄기 커터용 고강도 합금 조성물 및 이에 의해 제조되는 분쇄기 커터 조립체의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.

본 개시내용의 일 실시예에 의하면, 분쇄기 커터용 고강도 합금 조성물은 C 0.05 ~ 0.10 중량%, Si 0.3 ~ 0.4 중량%, Cr 0.1 ~ 0.7 중량%, Al 0.01 ~ 0.1 중량%, Nb 0.01 ~ 0.1 중량%, Ti 0.01 ~ 0.1 중량%, V 0.01 ~ 0.1 중량%, Mn 0.8 ~ 2.7 중량%, Mo 0.1 ~ 0.3 중량%, N 0.001 ~ 0.01 중량%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물를 포함하는 조성으로 이루어지는 것이 바람직한데,

상기 C는 0.05 ~ 0.10%가 바람직하고 탄소함량이 0.05% 보다 낮으면 미세 석출물의 분율이 낮아져 고강도 획득이 불가능하고, 탄소함량이 0.10 보다 높으면 용접성 등의 기타 물성들이 열위하게 된다.

상기 Si은 고용강화에 의한 페라이트 강도 향상의 효과가 있는 원소이나, 다량 첨가되는 경우에 스케일 결함의 증가로 인하여 표면 품질의 저하를 초래하므로, 상한을 0.4%로 제한한다.

상기 Cr 또한 탄화물을 형성시키는 원소로, 그 첨가량이 너무 작으면 고강도 획득에 어려움이 있고, 첨가량이 너무 많으면 용접성에 악영향을 미친다.

상기 Al은 두 가지 목적으로 첨가되는데, 하나는 강 중에 존재하는 산소를 제거하여 응고시 비금속 개재물의 형성을 방지함이고, 다른 하나는 강 중에 존재하는 질소를 AlN으로 고정함으로써 결정립의 크기를 미세화시키기 위함이다. 경제성을 고려하여 적정한 중량은 0.01~0.1% 이다.

상기 Nb는 두 가지 목적으로 첨가되는데, 하나는 열간 압연 중 오스테나이트 결정립의 재결정을 지연시킴으로써 결정립 크기를 줄여 강도를 향상하고, 다른 하나는 미세 석출물이 형성되도록 하여 석출강화를 통해 강도가 향상되도록 한다. 이를 위해서 0.01%이상 함유시킬 필요가 있지만, 0.1%를 넘으면 열간 압연 시 압연하중 증대로 인해 작업성이 열위해진다.

상기 Ti는 미세 석출물을 형성해서 석출강화를 통해 강도를 향상하는데 효과적인 원소이다. 0.1%를 넘으면 열간 압연 시 압연하중 증대로 인해 작업성이 열위해지고, 석출강화의 효과 또한 포화된다.

상기 V은 페라이트에서의 미세 석출물 형성을 통해 강도를 향상시키는데 효과적인 원소이다. 이를 위해 0.01% 이상을 함유시킬 필요가 있지만, 0.1%를 넘으면 열간 압연 시 압연하중 증대로 인해 작업성이 열위해진다.

상기 Mn은 고용강화에 의한 페라이트 강도 향상의 효과가 있는 원소로, 0.8%보다 낮으면 고강도강을 제조하는데 어려움이 있고, 2.7% 보다 높으면 중심편석 혹은 미소편석 등의 편석이 심해지게 된다.

상기 Mo는 0.3% 이하가 바람직하다. Mo는 탄화물을 형성하여 석출강화를 통해 강도를 향상시키는 원소로, 고가의 원소이므로 경제성의 문제에서 0.3%가 적당하다.

상기 N는 Ti과 함께 조대한 TiN 또는 Ti(C,N) 석출물을 형성시킴으로써 Ti가 미세 석출물로 석출할 수 있는 양을 줄임으로써 석출강화효과 저감을 초래한다. 이에 N의 상한을 0.01%로 제한하였고, N이 적으면 적을수록 미세 석출물 분율이 많아지므로 하한을 제한하지는 않았다.

상기와 같은 조성으로 이루어지는 분쇄기 커터용 고강도 합금 조성물은 가공성이 용이하고, 인장강도가 700MPa로 준수하며, 고강도를 가지게 된다.

상기 커터부(20)는 C 2.5~3.0 중량%, Si 1.0~2.0 중량%, Cr 0.2~0.4 중량%, Mo 0.1~1.5 중량%, Mn 0.5~1.5 중량%, V 0.1~0.5 중량%, Cu 0.1~1.0 중량%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 조성으로 이루어지는 것이 바람직한데,

상기 C는 흑연으로서 존재하거나 Fe3C로 표기되는 탄화물(또는 카바이드)의 형태로 존재하는데, 탄소의 함량을 2.5 ~ 3.0%로 제한하면 탄소는 주로 편상구조의 흑연 상태로 존재하고, 고탄소 합금주철의 금속조직은 페라이트와 거칠고 두꺼운 편상구조의 흑연을 포함하며, 비교적 높은 기계강도와 경도를 갖지만 과다한 경우 기계적 성능을 저하시킨다.

상기 Si는 탄소량을 증가시키는 것과 같은 효과를 제공하는데. 일반적으로 Si-C 함량이 낮으면 비교적 높은 기계강도와 경도를 얻을 수 있지만 유동성이 상대적으로 낮고, 반대로 Si-C 함량이 높으면 유동성이 좋지만 기계강도와 경도가 낮다. 따라서 Si함량을 1.0 ~ 2.0%으로 제한하였다.

상기 Cr은 탄화물 형성을 촉진하고 탄소의 흑연화를 방해 원소로서 다량으로 첨가하면 백주철화하게 되고, 경도를 과도하게 향상시켜 가공성을 저하시키는 원인이 된다. 따라서, 0.2 ~ 0.4%로 첨가하여 기계적 성능과 내열성을 향상시킬 수 있도록 한다.

상기 Mo는 단면조직의 균일성을 개선하고, 강도, 경도, 충격강도, 피로강도, 고온 (550

이하) 성능을 높이며, 수축을 감소시키고 열처리성을 개선하며 담금질성을 높이는 역할을 하게 된다. 이러한 점들을 감안하여 몰리브덴의 함유량을 0.1 ~ 1.5%로 한다.

상기 Mn은 퍼얼라이트를 안정시키고 세분화하지만, 그 경우에 망간의 함량이 증가함에 따라서 주철의 강도와 경도가 높아지고 소성과 인성이 낮아지게 된다. 그리고, 망간은 마르텐사이트의 상태 전환 시작점(Ms)를 현저하게 낮출 수 있지만, 다량으로 첨가되는 경우 탄화물을 형성하여 취약성을 증가시키고 합금주철 의 기계적 성능에 영향을 미치게 된다. 아울러, 규소가 충분히 함유되어 있는 경우에, 망간은 주철의 조직에 큰 영향을 미치지 못하게 되므로, 퍼얼라이트화 촉진 및 황 성분의 제거를 위해 0.5 ~ 1.5% 함유한다.

상기 V는 퍼얼라이트 조직과 흑연을 미세화하는 역할을 하게 되며, 주철 내에 탄화물 및 질화물을 잘 형성하게 하고, 탄화물 및 질화물이 입자상태가 되도록 하여 널리 고르게 확산되도록 하는 역할을 한다. 이를 통해, 주철 전체에 걸쳐서 고른 물성을 얻을 수 있도록 할 수 있다. 아울러, 바나듐은 주철의 경도 및 인장강도를 향상시키면서도 절삭성은 저하시키지 않는다. 또한, 내마모성에 특히 좋은 영향을 미치지만, 과도하게 함유하는 경우 주철이 칠드화하게 되므로, 0.1 ~ 0.5%를 함유한다.

상기 Cu는 흑연의 형상을 굵고 짧게 하고, 흑연의 형태 개선에 아주 좋은 역할을 하게 되며, 공석전환 과정에서 흑연화를 저해하고 주철의 칠드 경향을 경감한다. 1.0% 이하가 바람직하다.

상기와 같은 조성으로 이루어지는 커터부(20)는 경도가 55HRC 이상이므로 쉽게 부러지지가 않게 된다.

[실시 예]

진공용해를 통하여 표 1에 나타낸 조성이 포함된 강재를 1200

에서 1시간 이상 재가열을 실시한 후 열연 두께 6.0mm가 되도록 열간압연을 하였다. 열간압연 마무리 온도는 Ar3 변태점 이상에서 실시하고, 400~700

의 온도구간에서 강재의 냉각 및 권취온도를 가변하면서 냉각하고 권취한 후 인장강도를 측정하였다.

	C	Si	Cr	Al	Nb	Ti	V	Mn	Mo	N	인장강도 (MPa)
1	0.9	0.3	0.5	0.05	0.03	0.01	0.04	1.2	0.1	-	715
2	0.8	0.2	0.4	0.03	0.07	0.03	0.04	1.7	0.2	0.01	720
3	0.7	0.2	0.6	0.07	0.08	0.04	0.06	0.8	0.2	0.01	733

표 1에 나타난 바와 같이 인장강도가 715MPa 이상으로 나타났다. 따라서 개시된 고강도 합금 조성물을 포함하는 분쇄기 커터는 높은 인장강도를 가지므로 쉽게 마모되지 않고 오래 사용하는 것이 가능하다.

상기 커터부(20)의 경도를 측정하기 위하여 조성물의 표면을 연마하고 경도계를 사용하여 각각의 실시예 마다 5개의 포인트에 대해서 경도테스트를 진행한 후, 현미경을 이용하여 형성된 홈의 직경을 측정하고, 이를 근거로 하여 경도를 계산한 후 5개의 포인트의 평균치를 시료의 경도로 삼았다.

아울러, 열처리를 마친 후의 시료에 대해서도 HR-150A형 Rockwell hardometer로 경도테스트를 실행하였다.

	C	Si	Cr	Mo	Mn	V	Cu	경도 (HRC)
1	2.7	1.5	0.25	0.7	1.2	0.4	0.8	56
2	2.9	1.4	0.3	0.9	0.7	0.3	0.5	57
3	2.6	1.3	0.3	1.2	1.3	0.2	0.3	55

상기 표 2에 도시된 바와 같이, 로크웰 경도를 기준으로 55 이상의 경도를 가지므로 분쇄기 커터부(20)로서 충분한 경도를 갖고 있음을 알 수 있다.

도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 분쇄기 커터조립체가 설치된 전체상태도를 도시하고, 도 2는 사시도, 도 3은 분해사시도를 도시한다.

분쇄기는 일반적으로 회전축 샤프트에 다수의 분쇄기 커터(1)를 결합하여 사용되는데 분쇄기 커터(1)는 원형의 본체부(10)와 회전축 샤프트를 삽입하기 위한 중공을 포함한다. 또한, 분쇄기 커터의 본체부(10)에는 결합부재(30)를 통하여 분쇄기 커터부(20)와의 체결을 위한 체결홈(13)이 형성되어 있다. 본체부(10)의 측면에는 복수의 커터부(20)가 소정 거리 이격되어 반복적으로 삽입될 수 있도록 하기 위한 측면홈(11)이 본체부(10)의 측면 중앙에 둘레를 따라 형성되어 있다. 복수의 분쇄기 커터부(20)는 상기 측면홈(11)에 삽입되고 본체(10)에 구비된 체결홈(13)과 커터부(20)에 구비된 중심홈(23)이 동일선상에 위치하여 결합부재(30)를 통하여 커터부(20)가 본체에 결합된다. 여기서, 결합부재(30)는 바람직하게는 볼트너트 결합부재인 것을 특징으로 한다.

따라서, 분쇄기 커터부(20)가 장기간 사용 등으로 마모되거나 파손되는 경우 커터부(20) 부분만 결합부재(30)를 분해하여 새로운 커터부(20)로 교체하고 사용할 수 있다.

본 개시내용의 바람직한 실시예에 따른 분쇄기 커터(1)는 상기 복수의 분쇄기 커터부(20) 사이에 구비되어 커터부(20)의 이탈을 방지하는 지지부재(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

분쇄기 커터부(20)뿐만 아니라 지지부재(40)에도 본체에 구비된 체결홈(13)과 동일선상에 위치하여 결합부재(30)를 통하여 결합될 수 있는 체결홈이 존재한다. 상기 복수의 커터부(20)가 측면홈(11)에 소정 거리 이격되어 반복적으로 삽입되어 있는데 금속 등의 산업 폐기물을 분쇄하는 경우 분쇄기 커터부(20)에 결합되어 있는 결합부재(30)의 결합력이 약해져 이탈하거나 파손하는 경우가 빈번하게 발생할 수 있다. 이를 예방하기 위하여 커터부(20)들 사이사이에 이탈방지용 지지부재(40)가 결합부재(30)를 통하여 측면홈(11)에 삽입되어 있어 커터부(20)가나 결합부재(30)의 파손이나 이탈을 방지한다. 지지부재(40) 또한 커터부(20)와 마찬가지로 결합부재(30)를 분해하여 새로운 지지부재(40)로 교체하여 사용 가능하다.

도 4는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 분쇄기 커터조립체의 작동상태도를 도시하는데, 복수의 분쇄기 커터(1)가 수평 대향하는 두 개의 회전축에 결합되어 있고, 상기 두 개의 회전축이 분쇄기 커터(1)가 상호 맞물리도록 반대 방향으로 돌아가면서 산업 폐기물을 분쇄하게 된다.

도 5는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 분쇄기 커터조립체에 있어서, 분쇄과정에 따른 커터부의 전후상태도를 나타낸다.

보다 상세하게는, 상기 지지부재(40)의 구성에서, 수평부재(41)의 일면은 상기 본체부(10)의 측면에 접하여 안착됨으로써 쉽게 이탈되지 않도록 하고 일측은 상기 커터부(20)에 접하도록 구성되어 커터부(20)가 이탈되지 않도록 방지하는 역할을 한다. 즉, 수평부재(41)가 본체부(10)의 측면에 접하여 안정적으로 지지됨과 동시에 커터부(20)와 밀착하여 접하도록 구성되어, 분쇄과정에서 본체부(10)가 회전하면서 커터부(20)가 마찰에 의해 회전 반대 방향으로 이탈하려는 경우에도 커터부(20)와 접하는 수평부재(41)의 구성으로 인하여 이탈되지 않도록 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 수평부재(41)에 수직하게 구성되어 측면홈(11)에 삽입되는 수직부재(43)의 구성으로 인하여, 상기 지지부재(40)가 상기 본체부(10)에 용이하게 탈부착 가능하도록 이루어지게 함으로써 교체가 쉽게 이루어질 수 있다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 커터부(20)는, 상기 본체부(11)의 측면과 접하도록 설치되는 완충스프링(21)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 완충스프링(21)은 분쇄기의 분쇄 과정에서 상기 커터부(20)가 분쇄기의 회전 반대 방향으로 작용하는 마찰력에 의하여 커터부(20)가 뒤로 밀리면서 이탈되려는 것을 방지하기 위한 완충부재이다. 따라서, 상기 커터부(20)는 중심홈(23)에서 결합부재(30)에 의하여 본체부(10)와 탈부착 가능한 구조로 이루어지며, 그 커터부(20)가 파쇄 과정에서 쉽게 파손되거나 이탈되지 않도록 완충하는 완충스프링(21)이 설치됨으로써 기기의 내구성을 증대시킬 수 있게 된다. 여기서 상기 완충스프링(21)은 도 5에 도시된 바와 같이, 분쇄기 커터(1)가 회전하는 방향의 반대방향으로 구성되어 커터부(20)가 분쇄과정에서 발생하는 마찰력에 반작용할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.

상기 중심홈(23)은 결합부재(30)와의 볼트너트 결합을 위해 형성된 홈으로 커터부(20)를 본체부(10)에서 이탈되지 않도록 강하게 결합됨이 바람직하다. 그러나 본 개시내용의 일 실시예에 따른 중심홈(23)을 중심으로 양측에 형성되는 제1홈(24) 및 제2홈(25)은 동심원이 아닌 타원형으로 구성될 수 있으며, 특히 타원은 상기 중심홈(23)을 중심축을 향해 굽은 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 굴곡진 형상의 제1홈(24) 및 제2홈(25)은, 상기 분쇄기가 철이나 합금과 같은 강도있는 폐기물을 분쇄하는 과정에서 커터부(20)에 체결된 결합부재(30)가 그 힘을 견디지 못하고 파손될 수 있으므로, 이를 방지하기 위한 완충 역할을 할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 결합부재(30)는 제1홈(24)의 제1상측홈(24a) 및 제2홈(25)의 제2하측홈(25b)에 결합된 상태로 유지되다가, 이후 분쇄가 시작되어 커터부(20)가 마찰을 받으면서 지속적으로 뒤로 밀리게 된다. 여기서 상기 제1상측홈(24a)에 체결된 결합부재(30)가 미세하게 제1하측홈(24b) 방향으로 밀리면서 커터부(20)에 결합된 결합부재(30)가 파손되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 제1상측홈(24a)에서 제1하측홈(24b)까지의 길이는, 상기 결합부재(30)의 직경 대비 아주 미세한 차이지만, 그 차이로 인한 완충효과를 증대시킬 수 있게 되는 것이다.

마찬가지로, 상기 결합부재(30)는 분쇄가 시작되어 커터부(20)가 마찰을 받으면서 지속적으로 뒤로 밀리게 되면서, 상기 제2하측홈(25b)에 체결된 결합부재(30)가 미세하게 제2상측홈(25a) 방향으로 밀리면서 커터부(20)에 결합된 결합부재(30)가 파손되는 것을 방지하는 역할을 한다.

상기 커터부(20)는 복수 개로 본체부(10)에 결합되며, 상기 지지부재(40)가 커터부(20) 사이에 밀착 결합되어 커터부(20)가 이탈되는 것을 방지하는데, 상기 커터부(20)와 지지부재(40) 사이에 대응되는 형상으로 밀착 결합되지 않는다면 마찰에 의한 파손이 보다 쉽게 발생할 수 있다. 따라서, 상기 커터부(20)와 지지부재(40) 사이, 보다 상세하게는 상기 커터부(20)에서 분쇄기 커터(1)의 회전 반대방향에 위치하는 지지부재(40)를 향해 돌출 형성되는 가이드돌기(27) 및 상기 가이드돌기(27)를 수용하기 위하여 지지부재(40)에 형성되는 가이드홈(45)에 의하여 서로 대응되는 형상을 가진 상태로 결합됨으로써 그 결합력을 증대시킬 수 있게 된다. 상기 가이드돌기(27)와 가이드홈(45)은 블럭결합 등의 방식으로 서로 대응되는 형상을 가지도록 하여 결합부재(30)에 의하여 커터부(20)와 지지부재(40)를 본체부(10)에 결합시켰을 때 블럭결합되어 그 지지력이 증대될 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 분쇄기 커터
10 : 본체부
11 : 측면홈
13 : 체결홈
20 : 커터부
21 : 완충스프링
23 : 중심홈
24 : 제1홈
24a : 제1상측홈
24b : 제1하측홈
25 : 제2홈
25a : 제2상측홈
25b : 제2하측홈
27 : 가이드돌기
30 : 결합부재
40 : 지지부재
41 : 수평부재
43 : 수직부재
45 : 가이드홈

Claims

삭제
산업 폐기물을 분쇄하기 위하여 사용하는 분쇄기 커터조립체에 있어서,
분쇄기의 회전축 샤프트에 결합되며, 측면 중앙부에 측면홈(11)이 형성되는 본체부(10);
C 0.05 ~ 0.10 중량%, Si 0.3 ~ 0.4 중량%, Cr 0.1 ~ 0.7 중량%, Al 0.01 ~ 0.1 중량%, Nb 0.01 ~ 0.1 중량%, Ti 0.01 ~ 0.1 중량%, V 0.01 ~ 0.1 중량%, Mn 0.8 ~ 2.7 중량%, Mo 0.1 ~ 0.3 중량%, N 0.001 ~ 0.01 중량%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물를 포함하는 조성으로 이루어지는 분쇄기 커터용 고강도 합금 조성물에 의해 제조되며, 상기 본체부(10)의 측면홈(11)에 삽입되어 결합되는 복수의 분쇄기 커터부(20);
상기 본체부(10)와 커터부(20)를 결합시키기 위한 결합부재(30); 및
상기 복수의 분쇄기 커터부(20) 사이에 구비되어 커터부(20)의 이탈을 방지하는 지지부재(40);를 포함하고,
상기 커터부(20)의 측면부는,
상기 결합부재(30)를 통하여 본체부(10)에 결합하기 위한 중심홈(23);
상기 중심홈(23)을 중심으로 양측에 형성되는 제1홈(24) 및 제2홈(25);을 형성하며,
상기 제1홈(24) 및 제2홈(25)은 타원형으로 형성되되, 상기 중심홈(23)을 향해 굴곡진 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 분쇄기 커터조립체.
제2항에 있어서,
상기 커터부(20)는,
C 2.5~3.0 중량%, Si 1.0~2.0 중량%, Cr 0.2~0.4 중량%, Mo 0.1~1.5 중량%, Mn 0.5~1.5 중량%, V 0.1~0.5 중량%, Cu 0.1~1.0 중량%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 조성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분쇄기 커터조립체.
제2항에 있어서,
상기 본체부(10)의 측면부는, 상기 커터부(20) 및 지지부재(40)를 결합부재(30)를 통하여 본체부(10)에 결합하기 위한 체결홈(13)이 형성되는 것을 특징으로 하는 분쇄기 커터조립체.
제2항에 있어서,
상기 지지부재(40)는,
일면이 상기 본체부(10)의 측면에 접하도록 구성되며, 일측이 상기 커터부(20)에 접하도록 구성되는 수평부재(41)와,
상기 수평부재(41)에 수직하게 구성되어 측면 중앙부의 측면홈(11)에 삽입되는 수직부재(43)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분쇄기 커터조립체.
제2항에 있어서,
상기 커터부(20)는, 상기 본체부(10)의 측면과 접하도록 설치되는 완충스프링(21)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분쇄기 커터조립체.
삭제
제2항에 있어서,
상기 커터부(20)와 지지부재(40)는 서로 대응되도록 밀착 결합되되,
상기 커터부(20)는 지지부재(40)를 향해 돌출 형성되는 가이드돌기(27)를 더 포함하고,
상기 지지부재(40)는 가이드돌기(27)를 수용하는 가이드홈(45)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분쇄기 커터조립체.