KR102057259B1 - 주물사 재생장치용 드럼본체 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수 개의 원통형 연마석을 측방향으로 맞대어 연마드럼을 형성시키고, 상기 연마드럼의 외측면에 금속제 외부케이싱을 배치시킨 주물사 재생장치용 드럼본체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 철강재의 연마작업에 사용된 후 폐기되는 원통형 폐연마석을 수거하여 각각의 폐연마석 외주면을 따라 외부케이싱을 일체로 접착시킨 다음, 폐연마석간의 마모 수준 차이로 인하여 발생하는 외경 치수의 불균형을 해소할 수 있도록 각각의 외부케이싱 표면에 금속제 스페이서를 일체로 용접시키거나, 수거된 폐연마석을 동일한 외경으로 절삭 가공한 후, 각각의 폐연마석 외주면상에 외부케이싱을 접착시키는 방식으로 연마유닛을 일차 제작한 다음, 동일한 내경을 가지는 다수 개의 연마유닛을 측방향으로 맞대어 놓은 상태에서 각 연마유닛의 스페이서 또는 외부케이싱을 길이 방향의 막대형 금속제 커넥팅바로 용접 연결시켜 주물사 재생장치용 드럼본체를 제공할 수 있도록 하며, 이를 통하여 제철소나 제강소 또는 대형 금속가공 업체에서 폐기물로 버려지는 폐연마석을 주물사 재생용 연마드럼으로 재활용할 수 있도록 함으로서, 해당 업체 뿐만 아니라 주물사 재생장치의 사용업체 모두에게 경제적인 잇점을 제공할 수 있음은 물론이고, 폐연마석의 파쇄 및 매립에 따른 비용부담과 환경오염 역시 방지할 수 있도록 한 주물사 재생장치용 드럼본체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

주물사 재생장치용 드럼본체 및 그 제조방법{Drum body for a regenerating device of molding sand and manufacturing method thereof}

본 발명은 일정한 속도로 회전하는 원통 형상의 연마드럼 내부로 폐주물사를 투입하여 폐주물사의 표면에 부착된 점결제 등을 연마드럼 내주면과의 마찰작용을 통하여 제거시킬 수 있도록 한 주물사 재생장치에 있어, 철강재의 연마작업에 사용된 후 폐기되는 원통 형상의 폐연마석을 수거하여 해당 폐연마석의 외주면에 금속제 외부케이싱을 일체로 접착시키고, 외부케이싱이 접착된 다수 개의 폐연마석을 동일한 내경끼리 측방향으로 맞대어 놓은 다음, 막대 형상의 금속제 커넥팅바를 이용하여 각각의 외부케이싱을 길이 방향으로 연결시킴으로서, 폐연마석에 의한 연마드럼이 포함된 주물사 재생장치용 드럼본체를 제공토록 한 것이다.

일반적으로 주조법이라고 하는 것은 특정 금속을 용융점 온도까지 가열시켜 용융금속을 형성시킨 다음, 제조하고자 하는 제품의 모양과 동일하게 형성된 주형(鑄型; 거푸집)속에 용융금속을 부어 넣고 주형의 내부에서 용융금속을 냉각 및 응고시킴으로서 주물제품을 제조하는 방법이며, 소성가공과 분말야금 및 용접 등과 함께 금속가공법의 중요한 분야를 차지하고 있다.

상기와 같은 주조법에서 성형틀의 역할을 하는 주형의 재료로 가장 널리 사용되는 것은 내화성이 우수한 규사를 그 주성분으로 하는 주물사로서, 약 20~70 메쉬(Mesh) 안팎의 입자크기를 가지는 모래에 점결제로서 점토를 4~8%, 수분을 2~6% 가량 첨가하여 생형용 주물사를 제작한 다음, 이와 같이 제작된 생형용 주물사를 원형(原型; Pattern)이 놓인 주조틀의 내부로 넣어 단단하게 다져 굳힘으로서 하나의 분할된 주형을 완성시키게 된다.

상기와 같이 제작된 주형을 사용하여 주물제품을 주조하게 되면, 용융금속의 높은 온도에 의하여 각 주물사의 표면에 점결제가 경화되어 부착되고, 이와 같이 점결제가 부착된 폐주물사를 별도의 처리없이 다음 주조에 바로 사용할 경우, 주물사간의 결합력 저하 및 주형의 통기성 저하와 같이 주물제품에 좋지 못한 영향을 미치는 요인이 발생하므로, 폐주물사의 표면에 부착된 점결제를 제거하여 일정한 순도를 가지는 주물사로 재생 처리시키게 된다.

상기와 같이 폐주물사의 재생처리에 사용되는 주물사 재생장치의 대표적인 일례로서, 다수 개의 원통형 연마석을 측방향으로 맞대어 형성시킨 연마드럼의 외측면에 금속제 외부케이싱이 설치된 드럼본체를 제작하고, 상기 드럼본체를 장치베이스상에 수평 방향으로 눕혀 장착시키되, 해당 드럼본체가 소정의 각도만큼 전방측으로 하향 경사지게 한 상태에서 구동모터의 동력에 의하여 드럼본체가 장치베이스상에서 축회전될 수 있도록 하며, 상기 드럼본체의 후방측과 전방측에는 연마드럼 내부를 통한 폐주물사의 투입구와 재생된 주물사의 배출구를 각각 설치한 것이 대한민국 등록특허 제 10-0619431호에 기재되어 알려져 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 주물사 재생장치는 드럼본체의 제작을 위하여 일정한 내경과 외경 및 폭을 가지는 다수 개의 원통형 연마석을 일차적으로 주문 제작하여야 되는 바, 매우 강한 경도의 연마재료를 요구하는 외경과 내경 치수에 맞추어 성형 및 절삭 가공하는 데에는 상당한 기술과 비용이 소요되므로, 폐주물사의 재생이라는 단순한 목적에 비추어 볼 때 이러한 연마석의 제작비용은 해당 업체에게 경제적으로 매우 부담이 되는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 폐주물사의 재생처리 작업시 연마드럼을 이루는 각각의 연마석 또한 폐주물사와의 지속적인 마찰로 인하여 그 내주면으로부터 서서히 마모되기 시작하며, 이로 인하여 폐주물사의 재생처리 작업을 일정 기간동안 지속적으로 수행할 경우, 연마드럼을 이루는 각각의 연마석이 모두 마모 및 소실되기 때문에 새로운 연마석을 다시 주문 제작해야 하는 등, 영세한 폐주물사 재생업체들에게 더욱 큰 경제적 부담을 안겨주는 문제점이 있었다.

이러한 상황과는 별개로, 제철소나 제강소 및 대형 금속가공 업체에서는 철강재의 표면 가공 등을 위하여 비교적 큰 치수, 예를 들어 700~1000mm의 외경과 300~550mm의 내경 및 200~350mm의 폭을 가지는 원통형 연마석을 터빈형 구동축에 결합시켜 사용하고 있으며, 해당 연마석을 일정 기간동안 사용함에 따라 연마석의 외경이 500~600mm 정도의 수준으로 마모되면, 전문 수거업체에 의뢰하여 소정의 폐기비용을 지불하는 방식으로 연마석을 폐기 처분하고 있다.

그러나, 제철소나 제강소 및 대형 금속가공 업체에서 철강재의 표면 가공 등을 수행하고 폐기되는 연마석의 경우 터빈형 구동축의 결합을 위한 300~550mm 수준의 내경이 이미 확보되어 있는 동시에, 연마재의 잔여 두께 또한 150~200mm 수준에 해당하여 폐주물사의 재생작업에 매우 적합한 구조를 가지고 있음에도 불구하고 해당 폐연마석을 주물사 재생장치용 연마드럼으로 재활용하는 방안에 대해서는 현재까지 제안된 바가 없었으며, 이로 인하여 폐연마석의 파쇄 및 매립에 따른 불필요한 비용낭비와 환경오염 역시 좌시되고 있는 실정이었다.

대한민국 등록특허 제 10-0619431호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 철강재의 연마작업에 사용된 후 폐기되는 원통형 폐연마석을 수거하여 각각의 폐연마석 외주면을 따라 외부케이싱을 일체로 접착시킨 다음, 폐연마석간의 마모 수준 차이로 인하여 발생하는 외경 치수의 불균형을 해소할 수 있도록 각각의 외부케이싱 표면에 금속제 스페이서를 일체로 용접시키거나, 수거된 폐연마석을 동일한 외경으로 절삭 가공한 후, 각각의 폐연마석 외주면상에 외부케이싱을 접착시키는 방식으로 연마유닛을 일차 제작한 다음, 동일한 내경을 가지는 다수 개의 연마유닛을 측방향으로 맞대어 놓은 상태에서 각 연마유닛의 스페이서 또는 외부케이싱을 길이 방향의 막대형 금속제 커넥팅바로 용접 연결시켜 주물사 재생장치용 드럼본체를 제공할 수 있도록 하는 것을 그 주된 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 일실시예에 따른 주물사 재생장치용 드럼본체는, 소정의 내경과 외경과 폭을 가지는 다수 개의 원통형 연마석을 측방향으로 맞대어 연마드럼을 형성시키고, 상기 연마드럼의 외측면에 금속제 외부케이싱을 배치시킨 주물사 재생장치용 드럼본체에 있어서, 상기 연마석은 철강재의 연마작업에 사용된 후 폐기되는 300~550mm 내경의 폐연마석이 사용되고, 상기 연마드럼은 동일 내경을 가지는 폐연마석을 측방향에 걸쳐 다수 개로 맞대어 형성시킨 것이며, 상기 외부케이싱은 동일한 두께를 가지는 금속제 케이싱으로 하여 각각의 폐연마석 외주면을 따라 해당 폐연마석과 일체로 접착 설치되고, 상기 각각의 외부케이싱 표면에는 폐연마석 마모 수준의 차이로 인하여 발생하는 외경 치수의 불균형을 해소하기 위한 금속제 스페이서가 일체로 용접 설치되며, 상기 스페이서는 각각의 외부케이싱 주연부를 따라 45도 내지 120도의 각도범위를 두고 연마드럼의 길이 방향을 따라 동일 위치에 놓여지는 한편, 해당 위치에서 연마드럼의 길이 방향에 걸쳐 배치되는 막대 형상의 금속제 커넥팅바와 일체로 용접 설치되는 것을 특징으로 한다.

필요에 따라서는 상기 연마드럼을 이루는 폐연마석 중에서 최대 외경 치수를 가지는 폐연마석의 외부케이싱에는 스페이서가 설치되지 아니하고, 상기 커넥팅바는 최대 외경 치수를 가지는 폐연마석의 외부케이싱 표면을 나머지 폐연마석의 외부케이싱에 배치된 스페이서와 일체로 연결시키는 방식으로 용접 설치되는 것을 특징으로 하며, 본 발명의 다른 실시예에 따른 드럼본체는 일실시예에서의 스페이서를 사용하는 대신에, 폐연마석간의 마모 수준 차이로 인하여 발생하는 외경 치수의 불균형을 해소하기 위하여 각각의 폐연마석을 동일 외경으로 절삭 가공시켜 사용하며, 상기 외부케이싱은 동일한 두께를 가지는 금속제 케이싱으로 하여 각각의 폐연마석 외주면을 따라 해당 폐연마석과 일체로 접착 설치되고, 상기 커넥팅바는 연마드럼의 길이 방향에 걸쳐 각각의 외부케이싱을 일체로 연결시키도록 용접 설치되는 것을 특징으로 한다.

이와 더불어, 본 발명의 일실시예에 따른 주물사 재생장치용 드럼본체의 제조방법은, 철강재의 연마작업에 사용된 후 폐기되는 300~550mm 내경의 원통형 폐연마석을 수거하는 폐연마석 수거단계와, 폐연마석의 외주면에 접착제를 도포한 다음, 폐연마석의 외주면상에 일정한 두께를 가지는 원통 형상의 금속제 외부케이싱을 일체로 접착시키는 외부케이싱 접착단계와, 폐연마석간의 마모 수준 차이로 인한 외경 치수의 불균형을 해소할 수 있도록, 폐연마석의 외부케이싱 표면을 따라 45도 내지 120도의 각도범위를 두고 금속제 스페이서를 일체로 용접시키는 스페이서 용접단계와, 동일한 내경을 가지는 다수 개의 폐연마석을 측방향으로 맞대어 놓은 다음, 각 폐연마석의 외부케이싱에 배치된 스페이서를 따라 막대 형상의 금속제 커넥팅바를 일체로 용접시키는 커넥팅바 용접단계를 거쳐서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

필요에 따라서는 상기 스페이서 용접단계에서 하나의 연마드럼을 기준으로 하여 해당 연마드럼을 이루는 폐연마석 중에서 최대 외경 치수를 가지는 폐연마석의 외부케이싱에는 스페이서를 설치하지 아니하고, 상기 커넥팅바 용접단계는 하나의 연마드럼을 기준으로 하여 최대 외경 치수를 가지는 폐연마석의 외부케이싱 표면과 나머지 폐연마석의 외부케이싱에 배치된 스페이서의 표면에 걸쳐 커넥팅바를 용접 연결시키는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하며, 본 발명의 다른 실시예에 따른 드럼본체의 제조방법은, 상기 폐연마석 수거단계를 거친 후 하나의 연마드럼을 기준으로 하여 해당 연마드럼을 이루는 폐연마석 중에서 최소의 외경을 가지는 폐연마석 치수에 맞추어 나머지 폐연마석의 외경을 절삭 가공하는 외경가공단계와, 각각의 폐연마석 외주면에 접착제를 도포한 다음, 각각의 폐연마석 외주면상에 일정한 두께를 가지는 원통 형상의 금속제 외부케이싱을 일체로 접착시키는 외부케이싱 접착단계와, 동일한 내경을 가지는 다수 개의 폐연마석을 측방향으로 맞대어 놓은 다음, 연마드럼의 길이 방향을 따라 각 폐연마석의 외부케이싱에 걸쳐 막대 형상의 금속제 커넥팅바를 일체로 용접시키는 커넥팅바 용접단계를 거쳐서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 제철소나 제강소 또는 대형 금속가공 업체에서 폐기물로 버려지는 폐연마석을 주물사 재생용 연마드럼으로 재활용할 수 있는 효과를 제공하며, 이를 통하여 해당 업체가 부담해야 하는 폐연마석의 폐기비용 뿐만 아니라, 주물사 재생장치의 사용업체가 부담해야 하는 연마석의 제조 및 교체비용 역시 최소화시킴으로서, 양측 업체 모두에게 바람직한 경제적 잇점을 얻어내도록 하는 효과를 제공한다.

특히, 기존에 파쇄 및 매립을 통하여 폐기 처분되었던 폐연마석을 연마드럼으로 재활용하여 폐주물사의 재생처리 작업을 일정 기간동안 지속적으로 수행할 경우, 연마드럼을 이루는 각각의 폐연마석이 모두 마모 및 소실되기 때문에 폐연마석의 파쇄 및 매립에 따른 추가적인 비용부담과 환경오염 역시 방지할 수 있는 효과를 제공하며, 궁극적으로는 그 처리가 매우 까다로운 폐연마석의 합리적이고 효율적이며 남김없는 재활용이 가능한 효과를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주물사 재생장치용 드럼본체의 측단면도.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주물사 재생장치용 드럼본체의 측단면도.
도 4는 도 3의 B-B선 단면도.
도 5는 본 발명의 드럼본체가 적용된 주물사 재생장치의 사용상태도.
도 6의 (가) 및 (나)는 본 발명에 따른 주물사 재생장치용 드럼본체의 제조방법을 나타내는 순서도.
도 7의 (가) 내지 (라)는 본 발명의 일실시예에 따른 드럼본체 제조과정을 나타내는 모식도.
도 8의 (가) 내지 (라)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드럼본체 제조과정을 나타내는 모식도.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일실시예에 따른 주물사 재생장치용 드럼본체는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 소정의 내경과 외경 및 폭을 가지는 최소 2개 이상(도면상 6개)의 원통형 연마석을 좌,우 측방향으로 맞대어 소정의 길이를 가지는 연마드럼(2)을 형성시키고, 상기 연마드럼(2)의 외측면상에 보강커버 기능을 수행하는 금속제 외부케이싱(4)을 설치한 것이며, 이러한 기본적인 구성은 앞서 설명되어진 종래기술의 내용과 일맥 상통하는 것이다.

본 발명의 실질적인 요부를 이루는 구성요소로서는, 철강재의 연마작업에 사용된 후 폐기되는 300~550mm 내경의 폐연마석(3)을 이용하여 연마드럼(20)을 구성토록 한다는 것이며, 상기 폐연마석(3)의 경우 통상 150~200mm 수준에 해당하는 잔여 두께를 가지게 되므로, 해당 폐연마석(3)의 내주면이 폐주물사와의 실질적인 마찰표면으로 활용되고, 해당 폐연마석(3)의 두께가 연마드럼(2)의 실질적인 사용수명을 결정하게 되는 것이다.

상기와 같이 다수 개의 폐연마석(3)을 좌,우 측방향으로 맞대어 드럼본체(1)용 연마드럼(2)을 구성하기 위해서는 철강재의 연마작업에 사용된 후 폐기 및 수거된 폐연마석(3)을 동일한 내경별로 일차 분류시키는 것이 필요하며, 동일 업체로부터 수거된 폐연마석(3)의 경우 동일 내경을 가지는 것이 일반적이므로, 폐연마석(3)을 수거한 업체별로 분류시키더라도 무방하다.

이와 더불어, 상기 폐연마석(3)을 이용하여 연마드럼(2)을 일차 제작할 경우, 각각의 폐연마석(3)에 균열이 발생하더라도 해당 균열부위가 쉽게 부서지거나 떨어져 나가지 않도록 폐연마석(3)의 외주면을 따라 원통 형상의 금속제 외부케이싱(4)을 일체로 접착 설치하며, 이와 같이 외부케이싱(4)이 접착된 폐연마석(3)을 하나의 연마유닛 단위로 하여 연마드럼(2)이 포함된 드럼본체(1)를 제작하게 되는 것이다.

상기 외부케이싱(4)은 내부의 폐연마석(3)을 안전하게 보호하는 한편, 이후에 설명되어질 드럼본체(1)의 축회전 작동을 견고하게 지지할 수 있도록 1~2mm 정도의 두께를 가지는 금속판을 폐연마석(3)의 외주면을 따라 원통 형상으로 말아서 접착시키는 것이 바람직하며, 상기 외부케이싱(4)의 소재로서는 일정한 강도를 가지는 금속판이라면 어떠한 소재가 적용되더라도 무방하지만, 내식성이 우수한 스테인레스 스틸판을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 각각의 폐연마석(3)은 수거된 업체나 그 사용기간별로 마모 정도에 차이가 발생하므로, 외부케이싱(4)이 접착된 각각의 연마유닛도 서로 다른 외경을 가지게 되는 바, 이러한 연마유닛간의 외경 불일치를 해소하여 연마드럼(2)이 포함된 드럼본체(1)를 제작할 수 있도록 각각의 연마유닛을 이루는 외부케이싱(4) 표면에는 금속제 스페이서(Spacer)(5)가 일체로 용접 설치된다.

상기 스페이서(5)는 해당 외부케이싱(4)의 주연부를 따라 45도 내지 120도의 각도범위를 두고 최소 3개에서 최대 8개의 범위내로 설치하는 것이 드럼본체(1)의 구조적 강도와 제작비용 측면에서 모두 바람직하고, 도 2에서는 90도의 각도범위를 두고 총 4개의 스페이서(5)가 적용된 것을 대표적인 일례로 하였으며, 상기 스페이서(5)는 외부케이싱(4)과 동일한 금속 소재를 사용하여 사각판이나 사각블록 형태로 제작하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 각각의 연마유닛을 이루는 외부케이싱(4)의 표면에 연마유닛간의 외경 불일치를 해소시키기 위한 스페이서(5)를 용접시킬 경우, 각각의 연마유닛마다 동일한 개수의 스페이서(5)가 동일한 각도범위를 두고 배치되도록 하며, 이와 같이 스페이서(5)가 놓여지는 위치에 맞추어 막대 형상의 금속제 커넥팅바(6)를 드럼본체(1)의 길이 방향에 걸쳐 각각의 스페이서(5)와 맞댄 다음, 해당 커넥팅바(6)를 스페이서(5)와 일체로 용접 연결시키게 되면, 다수 개의 폐연마석(3)이 하나의 연마드럼(2)을 이루는 주물사 재생장치용 드럼본체(1)를 제공할 수 있는 것이다.

따라서, 상기 커넥팅바(6)의 적용갯수 및 배치상태는 드럼본체(1)를 이루는 각 연마유닛의 외부케이싱(4)에 배치되는 스페이서(5)의 적용갯수 및 배치상태와 동일하게 되는 것이며, 상기 커넥팅바(6)의 경우에도 외부케이싱(4) 및 스페이서(5)와 동일한 금속 소재를 사용하여 사각 막대 형상으로 제작하는 것이 바람직하고, 커넥팅바(6)의 두께를 두껍게 할수록 드럼본체(1)의 구조적 강도를 향상시킬 수 있으나, 드럼본체(1)의 경량화 측면에서는 바람직하지 못하므로, 이를 동시에 고려하여 커넥팅바(6)의 두께는 5~15mm 범위내로 하는 것이 바람직하다.

필요에 따라서는 상기 연마드럼(2)을 이루는 폐연마석(3) 중에서 최대 외경 치수를 가지는 폐연마석(3), 예를 들어 도 1에서 좌측으로부터 세 번째에 위치하는 폐연마석(3)의 외부케이싱(4)에 스페이서(5)를 설치하지 아니한 상태에서, 상기 커넥팅바(6)는 최대 외경 치수를 가지는 폐연마석(3)의 외부케이싱(4) 표면을 나머지 폐연마석(3)의 외부케이싱(4)에 배치된 스페이서(5)와 연결시키는 방식으로 용접 설치하더라도 무방함을 밝혀두는 바이다.

물론, 폐연마석(3)간의 마모 편차로 인하여 발생하는 연마유닛의 외경 치수 불일치를 외부케이싱(4)의 두께로도 일정하게 맞추어 줄 수 있으나, 폐연마석(3)간의 마모 편차가 다소 크게 될 경우 최소 외경을 가지는 폐연마석(3)의 외부케이싱(4) 두께가 과도하게 증대될 수 있고, 이러한 경우 폐연마석(3)의 표면에 외부케이싱(4)을 접착시키는 작업이 매우 까다롭게 될 뿐만 아니라 드럼본체(1)의 하중 또한 불필요하게 증대되므로, 가급적 스페이서(5)를 이용한 외경조정 방식을 선택하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 주물사 재생장치용 드럼본체(1)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 앞서 설명되어진 일실시예의 스페이서(5)를 사용하는 대신에, 폐연마석(3)간의 마모 수준 차이로 인하여 발생하는 외경 치수의 불균형을 해소하기 위하여 각각의 폐연마석(3)을 동일 외경으로 절삭 가공시켜 사용하며, 상기 외부케이싱(4)은 동일한 두께를 가지는 금속제 케이싱으로 하여 각각의 폐연마석(3) 외주면을 따라 해당 폐연마석(3)과 일체로 접착 설치되고, 상기 커넥팅바(6)는 연마드럼(2)의 길이 방향에 걸쳐 각각의 외부케이싱(4)을 일체로 연결시키도록 용접 설치되는 것이다.

다시 말해서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 드럼본체(1)는 하나의 연마드럼(2)을 기준으로 하여 해당 연마드럼(2)을 이루는 다수 개의 폐연마석(3) 중에서 최소의 외경을 가지는 폐연마석(3)의 치수에 맞추어 나머지 폐연마석(3)의 외경을 절삭 가공함에 따라, 별도의 스페이서(5)를 사용하지 않고 폐연마석(3) 자체의 외경을 동일한 수준으로 맞추었다는 것이며, 그 이외의 나머지 구성은 앞서 설명되어진 일실시예와 동일하게 이루어지는 것이다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 드럼본체(1)는 도 5에서와 같은 방식으로 하여 주물사 재생장치(10)에 사용되는 것이며, 도 5에 도시된 주물사 재생장치(10)는 선행기술문헌으로서의 대한민국 등록특허 제 10-0619431호에 언급되어진 바와 같이, 본 발명에 따른 드럼본체(1)를 장치베이스(12)상에 수평 방향으로 눕혀 장착시키되, 해당 드럼본체(1)가 소정의 각도만큼 전방측으로 하향 경사지게 한 상태에서, 미도시된 구동모터의 동력으로 드럼본체(1)가 장치베이스(12)상에서 축회전될 수 있도록 한 것이다.

이를 위하여, 상기 장치베이스(12)의 상부면 좌,우측에는 드럼본체(1)의 회전을 지지하는 회전지지롤러(9)가 롤러브라켓(11)상에 설치되어 있고, 상기 드럼본체(1)의 외측면에는 드럼본체(1)의 축회전 작동을 보다 더 견고하고 안정적으로 지지하기 위한 원통 형상의 드럼하우징(7)이 드럼본체(1)와 일정한 간격을 두고 동심원상으로 배치되어 있으며, 상기 드럼하우징(7)을 드럼본체(1)와 일체로 맞물려 놓을 수 있도록 다수 개의 핏팅볼트(8)가 드럼하우징(7)을 관통하여 드럼본체(1)의 커넥팅바(6)측으로 체결 설치되어 있다.

추가적인 사항으로서, 상기 드럼본체(1)의 연마드럼(2) 내부에는 폐주물사와 연마드럼(2) 내주면 사이의 마찰작용을 극대화시킴과 동시에, 폐주물사로부터 분리된 점결제 분진을 외부로 배출시키기 위한 임펠러(13)가 연마드럼(2)의 길이 방향에 걸쳐 설치되며, 상기 임펠러(13)는 구동모터의 동력에 의하여 드럼본체(1)와 반대 방향으로 축회전되는 것이고, 폐주물사의 투입구(미도시)와 재생 주물사의 배출구(미도시)는 드럼본체(1)의 회전작동에 지장을 초래하지 않도록 드럼본체(1)의 후방측과 전방측에 커버 형태로 각각 설치되는 것이며, 그 이외의 나머지 사항은 선행기술문헌의 기재내용을 참조하기 바란다.

이하, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 주물사 재생장치(10)용 드럼본체(1)를 제작하기 위한 본 발명의 제조방법을 도 6 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 드럼본체(1) 제조방법은 도 6의 (가) 및 도 7에 도시된 바와 같이, 철강재의 연마작업에 사용된 후 폐기되는 300~550mm 내경의 원통형 폐연마석(3)을 수거하는 폐연마석 수거단계와, 수거된 폐연마석(3)의 외주면에 외부케이싱(4)을 접착시켜 연마유닛을 일차 제작하는 외부케이싱 접착단계와, 각각의 외부케이싱(4)에 스페이서(5)를 일체로 용접시켜 각 연마유닛의 외경을 일치시키는 스페이서 용접단계와, 동일한 내경을 가지는 다수 개의 연마유닛을 측방향으로 맞대어 각각의 연마유닛을 커넥팅바(6)로 연결하는 커넥팅바 용접단계를 순차적으로 거쳐서 이루어지는 것이다.

상기 폐연마석 수거단계는 앞서 설명되어진 바와 같이, 제철소나 제강소 또는 대형 금속가공 업체에서 철강재의 표면 가공 등을 수행하고 폐기물로 버려지는 폐연마석(3)을 수거한 다음, 각각의 폐연마석(3)을 동일한 내경별로 분류하는 과정으로 수행되며, 이와 같이 폐연마석(3)을 동일한 내경별로 미리 분류시켜 놓게 되면, 이후의 단계에서 폐연마석(3)의 혼선없이 드럼본체(1)의 제작과정을 보다 신속하고 정확하게 수행할 수 있게 된다.

상기와 같은 폐연마석 수거단계를 거친 후에는, 폐연마석(3)의 외주면에 접착제를 도포한 다음, 폐연마석(3)의 외주면상에 일정한 두께를 가지는 원통 형상의 금속제 외부케이싱(4)을 일체로 접착시키는 외부케이싱 접착단계를 거치게 되는 바, 본 단계는 도 7의 (가)에서와 같이 폐연마석(3)의 외경 치수에 맞추어 원통 형상으로 미리 제작된 외부케이싱(4)이 사용될 수도 있고, 폐연마석(3)과 동일한 폭을 가지는 금속판을 폐연마석(3)의 외주면을 따라 감아 놓은 상태에서 그 양측단의 접합부위를 일체로 용접시키는 방식으로 수행될 수도 있다.

상기와 같은 외부케이싱 접착단계를 거침에 따라 도 7의 (가)에서 우측단에 도시된 것과 같이 폐연마석(3)의 외주면에 외부케이싱(4)이 일체로 접착된 연마유닛을 제작한 후에는, 도 7의 (나) 및 (다)에서와 같이 폐연마석(3)간의 마모 수준 차이로 인한 외경 치수의 불균형을 해소할 수 있도록, 각 연마유닛의 외부케이싱(4) 표면을 따라 금속제 스페이서(5)를 일체로 용접시키는 스페이서 용접단계를 거치게 되는 바, 앞서 설명되어진 바와 같이 상기 스페이서(5)는 사각판이나 사각블록의 형태로 하여 각 연마유닛의 외부케이싱(4) 주연부를 따라 45도 내지 120도의 각도범위를 두고 최소 3개에서 최대 8개의 범위내로 설치하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 스페이서 용접단계를 거친 후에는, 도 7의 (라)에서와 같이 동일한 내경을 가지는 다수 개(도면상 6개)의 연마유닛을 측방향으로 맞대어 놓은 다음, 각 연마유닛의 외부케이싱(4)에 배치된 스페이서(5)를 드럼본체(1)의 길이 방향을 따라 막대 형상의 금속제 커넥팅바(6)로 용접 연결시키는 커넥팅바 용접단계를 거침으로서, 본 발명에 따른 주물사 재생장치(10)용 드럼본체(1)의 제작이 완료되는 것이다.

그리고, 앞서 설명되어진 바와 같이 상기 스페이서 용접단계에서 하나의 연마드럼(2)을 기준으로 하여 해당 연마드럼(2)을 이루는 폐연마석(3) 중에서 최대 외경 치수를 가지는 폐연마석(3)의 외부케이싱(4)에는 스페이서(5)를 설치하지 않을 수도 있는 바, 이 경우 상기 커넥팅바 용접단계는 최대 외경 치수를 가지는 폐연마석(3)의 외부케이싱(4) 표면과 나머지 폐연마석(3)의 외부케이싱(4)에 배치된 스페이서(5)의 표면에 걸쳐 커넥팅바(6)를 용접 연결시키는 방식으로 수행됨은 물론이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 드럼본체(1) 제조방법은 도 6의 (나) 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 폐연마석 수거단계를 거친 직후에 외부케이싱 접착단계를 수행하지 않고, 도 8의 (가) 및 (나)에서와 같이 하나의 연마드럼(2)을 기준으로 해당 연마드럼(2)을 이루는 폐연마석(3) 중에서 최소의 외경을 가지는 폐연마석(3) 치수에 맞추어 나머지 폐연마석(3)의 외경을 절삭 가공하는 외경가공단계를 거치는 것에 그 주된 차이점이 있다.

다시 말해서, 연마드럼(2)을 이루는 다수 개의 폐연마석(3) 중에서 최소의 외경을 가지는 폐연마석(3)의 치수에 맞추어 나머지 폐연마석의 외경을 절삭 가공함에 따라 별도의 스페이서(5)를 사용하지 않고 폐연마석(3) 자체의 외경을 동일한 수준으로 맞추어 준다는 것이며, 본 단계는 다이아몬드 절삭공구가 구비된 절삭가공기계에 폐연마석(3)을 장착시켜 놓은 다음, 해당 폐연마석(3)을 회전시키는 동시에 다이아몬드 절삭공구를 폐연마석(3)의 표면으로 근접시켜 그 외경을 절삭 가공하는 방식을 대표적인 예로 들 수 있다.

상기와 같은 외경가공단계를 거친 이후 도 8의 (다) 및 (라)에서와 같이, 각각의 폐연마석(3) 외주면에 접착제를 도포한 다음, 각각의 폐연마석(3) 외주면상에 일정한 두께를 가지는 원통 형상의 금속제 외부케이싱(4)을 일체로 접착시키는 외부케이싱 접착단계와, 동일한 내경을 가지는 다수 개의 폐연마석(3)을 측방향으로 맞대어 놓은 다음, 각 폐연마석(3)의 외부케이싱(4)을 따라 연마드럼(2)의 길이 방향에 걸쳐 막대 형상의 금속제 커넥팅바(6)를 일체로 용접시키는 커넥팅바 용접단계를 거침으로서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 드럼본체(1)의 제작이 완료되는 것이다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따르면, 제철소나 제강소 또는 대형 금속가공 업체에서 폐기물로 버려지는 폐연마석(3)을 주물사 재생용 연마드럼(2)으로 재활용할 수 있도록 함으로서, 해당 업체가 부담해야 하는 폐연마석(3)의 폐기비용 뿐만 아니라, 주물사 재생장치(10)의 사용업체가 부담해야 하는 연마석의 제조 및 교체비용 역시 최소화시킬 수 있으며, 이를 통하여 양측 업체 모두에게 바람직한 경제적 잇점을 제공할 수 있다.

특히, 기존에 파쇄 및 매립을 통하여 폐기 처분되었던 폐연마석(3)을 연마드럼(2)으로 재활용하여 폐주물사의 재생처리 작업을 일정 기간동안 지속적으로 수행할 경우, 연마드럼(2)을 이루는 각각의 폐연마석(3)이 모두 마모 및 소실되기 때문에 폐연마석(3)의 파쇄 및 매립에 따른 추가적인 비용부담과 환경오염 역시 방지할 수 있으며, 궁극적으로는 그 처리가 매우 까다로운 폐연마석(3)의 합리적이고 효율적이며 남김없는 재활용이 가능토록 할 수 있는 것이다.

1 : 드럼본체 2 : 연마드럼 3 : 폐연마석
4 : 외부케이싱 5 : 스페이서 6 : 커넥팅바
7 : 드럼하우징 8 : 핏팅볼트 9 : 회전지지롤러
10 : 주물사 재생장치 11 : 롤러브라켓 12 : 장치베이스
13 : 임펠러

Claims (6)

1. 소정의 내경과 외경과 폭을 가지는 최소 2개 이상의 원통형 연마석을 측방향으로 맞대어 연마드럼(2)을 형성시키고, 상기 연마드럼(2)의 외측면에 금속제 외부케이싱(4)을 배치시킨 주물사 재생장치(10)용 드럼본체(1)에 있어서,
   상기 연마석은 철강재의 연마작업에 사용된 후 폐기되는 300~550mm 내경의 폐연마석(3)이 사용되고, 상기 연마드럼(2)은 동일 내경을 가지는 폐연마석(3)을 최소 2개 이상의 개수로 맞대어 형성시킨 것이며,
   상기 외부케이싱(4)은 동일한 두께를 가지는 금속제 케이싱으로 하여 각각의 폐연마석(3) 외주면을 따라 해당 폐연마석(3)과 일체로 접착 설치되고, 상기 각각의 외부케이싱(4) 표면에는 폐연마석(3) 마모 수준의 차이로 인하여 발생하는 외경 치수의 불균형을 해소하기 위한 금속제 스페이서(5)가 일체로 용접 설치되며,
   상기 스페이서(5)는 각각의 외부케이싱(4) 주연부를 따라 45도 내지 120도의 각도범위를 두고 연마드럼(2)의 길이 방향을 따라 동일 위치에 놓여지는 한편, 해당 위치에서 연마드럼(2)의 길이 방향에 걸쳐 배치되는 막대 형상의 금속제 커넥팅바(6)와 일체로 용접 설치되는 것을 특징으로 하는 주물사 재생장치용 드럼본체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 연마드럼(2)을 이루는 폐연마석(3) 중에서 최대 외경 치수를 가지는 폐연마석(3)의 외부케이싱(4)에는 스페이서(5)가 설치되지 아니하고, 상기 커넥팅바(6)는 최대 외경 치수를 가지는 폐연마석(3)의 외부케이싱(4) 표면을 나머지 폐연마석(3)의 외부케이싱(4)에 배치된 스페이서(5)와 일체로 연결시키는 방식으로 용접 설치되는 것을 특징으로 하는 주물사 재생장치용 드럼본체.
3. 소정의 내경과 외경과 폭을 가지는 최소 2개 이상의 원통형 연마석을 측방향으로 맞대어 연마드럼(2)을 형성시키고, 상기 연마드럼(2)의 외측면에 금속제 외부케이싱(4)을 배치시킨 주물사 재생장치(10)용 드럼본체(1)에 있어서,
   상기 연마석은 철강재의 연마작업에 사용된 후 폐기되는 300~550mm 내경의 폐연마석(3)이 사용되고, 상기 연마드럼(2)은 동일 내경을 가지는 폐연마석(3)을 최소 2개 이상의 개수로 맞대어 형성시키되, 폐연마석(3)간의 마모 수준 차이로 인하여 발생하는 외경 치수의 불균형을 해소하기 위하여 각각의 폐연마석(3)을 동일 외경으로 절삭 가공한 것이며,
   상기 외부케이싱(4)은 동일한 두께를 가지는 금속제 케이싱으로 하여 각각의 폐연마석(3) 외주면을 따라 해당 폐연마석(3)과 일체로 접착 설치되고, 상기 각각의 외부케이싱(4)이 포함된 연마드럼(2)의 외주면에는 45도 내지 120도의 각도범위를 두고 연마드럼(2)의 길이 방향에 걸쳐 막대 형상의 금속제 커넥팅바(6)가 배치되는 한편, 상기 각각의 커넥팅바(6)는 연마드럼(2)을 이루는 외부케이싱(4)과 일체로 용접 설치되는 것을 특징으로 하는 주물사 재생장치용 드럼본체.
4. 소정의 내경과 외경과 폭을 가지는 최소 2개 이상의 원통형 연마석을 측방향으로 맞대어 연마드럼(2)을 형성시키고, 상기 연마드럼(2)의 외측면에 금속제 외부케이싱(4)을 배치시킨 주물사 재생장치(10)용 드럼본체(1)의 제조방법에 있어서,
   철강재의 연마작업에 사용된 후 폐기되는 300~550mm 내경의 원통형 폐연마석(3)을 수거하는 폐연마석 수거단계와,
   상기 폐연마석 수거단계를 거친 후, 폐연마석(3)의 외주면에 접착제를 도포한 다음, 폐연마석(3)의 외주면상에 일정한 두께를 가지는 원통 형상의 금속제 외부케이싱(4)을 일체로 접착시키는 외부케이싱 접착단계와,
   상기 외부케이싱 접착단계를 거친 후, 폐연마석(3)간의 마모 수준 차이로 인한 외경 치수의 불균형을 해소할 수 있도록, 폐연마석(3)의 외부케이싱(4) 표면을 따라 45도 내지 120도의 각도범위를 두고 금속제 스페이서(5)를 일체로 용접시키는 스페이서 용접단계와,
   상기 스페이서 용접단계를 거친 후, 동일한 내경을 가지는 최소 2개 이상의 폐연마석(3)을 측방향으로 맞대어 놓은 다음, 각 폐연마석(3)의 외부케이싱(4)에 배치된 스페이서(5)를 따라 막대 형상의 금속제 커넥팅바(6)를 일체로 용접시키는 커넥팅바 용접단계를 거쳐서 이루어지는 것을 특징으로 하는 주물사 재생장치용 드럼본체 제조방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 스페이서 용접단계에서는 하나의 연마드럼(2)을 기준으로 하여 해당 연마드럼(2)을 이루는 폐연마석(3) 중에서 최대 외경 치수를 가지는 폐연마석(3)의 외부케이싱(4)에는 스페이서(5)를 설치하지 아니하고,
   상기 커넥팅바 용접단계는 하나의 연마드럼(2)을 기준으로 하여 최대 외경 치수를 가지는 폐연마석(3)의 외부케이싱(4) 표면과 나머지 폐연마석(3)의 외부케이싱(4)에 배치된 스페이서(5)의 표면에 걸쳐 커넥팅바(6)를 용접 연결시키는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 주물사 재생장치용 드럼본체 제조방법.
6. 소정의 내경과 외경과 폭을 가지는 최소 2개 이상의 원통형 연마석을 측방향으로 맞대어 연마드럼(2)을 형성시키고, 상기 연마드럼(2)의 외측면에 금속제 외부케이싱(4)을 배치시킨 주물사 재생장치(10)용 드럼본체(1)의 제조방법에 있어서,
   철강재의 연마작업에 사용된 후 폐기되는 300~550mm 내경의 원통형 폐연마석(3)을 수거하는 폐연마석 수거단계와,
   상기 폐연마석 수거단계를 거친 후, 하나의 연마드럼(2)을 기준으로 하여 해당 연마드럼(2)을 이루는 폐연마석(3) 중에서 최소의 외경을 가지는 폐연마석(3) 치수에 맞추어 나머지 폐연마석(3)의 외경을 절삭 가공하는 외경가공단계와,
   상기 외경가공단계를 거친 후, 각각의 폐연마석(3) 외주면에 접착제를 도포한 다음, 각각의 폐연마석(3) 외주면상에 일정한 두께를 가지는 원통 형상의 금속제 외부케이싱(4)을 일체로 접착시키는 외부케이싱 접착단계와,
   상기 외부케이싱 접착단계를 거친 후, 동일한 내경을 가지는 최소 2개 이상의 폐연마석(3)을 측방향으로 맞대어 놓은 다음, 연마드럼(2)의 길이 방향을 따라 각 폐연마석(3)의 외부케이싱(4)에 걸쳐 막대 형상의 금속제 커넥팅바(6)를 일체로 용접시키는 커넥팅바 용접단계를 거쳐서 이루어지는 것을 특징으로 하는 주물사 재생장치용 드럼본체 제조방법.

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