KR200202504Y1 - 피이티병 분쇄기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수거된 피이티병을 재활용에 용이한 일정크기로 분쇄,절단토록 하여 소재 및 가공에너지의 손실을 최소화할 수 있도록 한 피이티병 분쇄기에 관한 것이다.

본 고안의 피이티병 분쇄기는 배출구가 형성된 사각판상의 베이스프레임과; 상기 베이스프레임상에 상기 배출구와 연통되게 설치되는 본체와; 상기 본체의 일측면 인접위치의 베이스프레임 상에 고정된 구동모터와; 상기 구동모터와 연결되어 상기 본체 내부에서 회전가능하게 설치된 회전자의 외주연에 고정된 다수의 회전칼날과; 상기 회전칼날과 미세한 간극을 갖고 연동되며 상기 본체의 내부 바닥면과도 미세하게 이격설치된 압착드럼과; 상기 압착드럼의 상측에 설치됨과 동시에 이와 연동되며 그 외주연에는 다수의 톱날이 형성된 제2공급드럼과; 상기 제2공급드럼과 거리를 두고 그 상측에 설치됨과 동시에 이와 연동되며 그 외주연에는 다수의 걸고리가 형성된 제1공급드럼과; 상기 본체의 일측면에 형성된 배출호퍼와 연결되어 상기 본체 내부에 잔류된 큰 크기의 피이피병 조각을 회수하여 재공급할 수 있도록 상기 베이스프레임 인접측에 배설된 리싸이클컨베이어를 포함하여 구성된다.

이에 따라, 본 고안은 원통상의 피이티병을 판상으로 압축한 후 일정크기로 절단, 분쇄함으로써 소재의 손실을 방지함은 물론 자원의 재활용도를 높이고 용융시 산화되는 것을 최소화할 수 있으므로 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

피이티병 분쇄기{P.E.T BOTTLE CRUSHER}

본 고안은 피이티(폴리에틸렌테레프탈레이트)병 분쇄기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수거된 피이티병을 재활용에 용이한 일정크기로 분쇄,절단토록 하여 소재 및 가공에너지의 손실을 최소화할 수 있도록 한 피이티병 분쇄기에 관한 것이다.

종래에도 피이티병을 재활용하기 위해 이를 분쇄하는 장치가 있었으나 이는 수거된 피이티병을 임의의 크기로 무작위 분쇄처리하였으므로 재활용성이 나쁘고, 또한 크기가 너무 작을 경우에는 재생시 작업효율이 저하됨은 물론 용해시 쉽게 산화되어 버리기 때문에 자원의 낭비가 극심하였다.

피이피병을 재활용하기 위한 장치의 일예로 대한민국 공개특허 제98-019492호 '피이티병 재활용 장치 및 재활용 방법'이 공개되어 있으나, 이는 구동수단, 상기 구동수단의 후방에 위치되며 회전축의 회전에 따라 연동되는 캠 및 제1,2링크, 이들 양측에 설치된 제1,2풀리 및 벨트로 된 이송수단, 상기 제2링크와 연결된 커팅수단, 상기 이송수단의 벨트에 끼워지는 피이티병의 내부로 고열의 스팀을 불어주는 물통, 스팀공급관, 브라켓 등으로 이루어져 피이티병의 재활용을 위해 라벨과 밑컵을 신속히 분리함과 동시에 병 외부에 부착된 접착제가 잔류되지 않도록 하여 양질의 재활용 피이티병을 획득할 수 있도록 한 것이다.

살펴본 바와 같이, 공개된 상기 공보의 기술은 수거된 피이티병을 분쇄, 절단하지 않고 고열의 스팀에 의해 흡착하여 부피를 줄임과 동시에 밑컵과 라벨을 신속히 분리할 수 있도록 한 것이다.

따라서, 재활용을 위해 수거된 피이티병을 일정크기로 절단 분쇄하여 재활용도를 향상시킴은 물론 자원의 낭비 및 기계장치의 가공에너지를 최소화시킬 수 있는 피이티병 재활용장치가 모색되기에 이르렀다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 수거된 재활용 대상의 피이티병을 일정크기의 조각을 분쇄, 파쇄처리토록 하여 자원의 재활용도를 높이고 기계적 가공에너지를 최소화시켜 생산효율을 향상시킬 수 있도록 한 피이티병 분쇄기를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 한 바람직한 실시예에 따른 피이티병 분쇄기의 사시도,

도 2는 본 고안에 따른 피이티병 분쇄기의 측단면도,

도 3은 본 고안에 따른 피이티병 분쇄기의 설치상태 요부 단면도,

도 4는 본 고안에 따른 피이티병을 구성하는 회전칼날의 설치상태 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 베이스프레임, 200 : 본체,

210 : 제1공급드럼, 212 : 공급유로,

216 : 제2공급드럼, 220 : 압착드럼,

222 : 회전자, 224 : 회전칼날,

225 : 간격유지구, 300 : 리싸이클컨베이어,

400 : 구동모터.

상기한 본 고안의 목적은 배출구가 형성된 사각판상의 베이스프레임과; 상기 베이스프레임상에 상기 배출구와 연통되게 설치되는 본체와; 상기 본체의 일측면 인접위치의 베이스프레임 상에 고정된 구동모터와; 상기 구동모터와 연결되어 상기 본체 내부에서 회전가능하게 설치된 회전자의 외주연에 고정된 다수의 회전칼날과; 상기 회전칼날과 미세한 간극을 갖고 연동되며 상기 본체의 내부 바닥면과도 미세하게 이격설치된 압착드럼과; 상기 압착드럼의 상측에 설치됨과 동시에 이와 연동되며 그 외주연에는 다수의 톱날이 형성된 제2공급드럼과; 상기 제2공급드럼과 거리를 두고 그 상측에 설치됨과 동시에 이와 연동되며 그 외주연에는 다수의 걸고리가 형성된 제1공급드럼과; 상기 본체의 일측면에 형성된 배출호퍼와 연결되어 상기 본체 내부에 잔류된 큰 크기의 피이피병 조각을 회수하여 재공급할 수 있도록 상기 베이스프레임 인접측에 배설된 리싸이클컨베이어를 포함하여 구성함에 의해 달성된다.

이하에서는, 본 고안에 따른 한 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 한 바람직한 실시예에 따른 피이티병 분쇄기의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 베이스프레임(100) 상에는 본체(200)가 고정되고 상기 본체(200)의 인접측면에는 구동모터(400)가 구비된다.

본체(200)는 그 상부에 개구된 피이티병 공급용 공급호퍼(202)가 설치되고 하부 일측면에는 배출호퍼(204)가 설치된다.

상기 베이스프레임(100)의 인접측에는 고정대(310)에 의해 입설지지된 리싸이클컨베이어(300)가 설치된다.

리싸이클컨베이어(300)는 버켓컨베이어로서 상기 본체(200)를 통해 분쇄,절단된 피이티병 조각중 일정크기 이상의 것들만 취합하여 다시 분쇄,절단할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이를 위해, 상기 리싸이클컨베이어(300)의 하단일측면에는 상기 배출호퍼(204)와 접하는 수납부(302)가 설치되고 그 상단에는 상기 공급호퍼(202)와 연결되는 배출부(304)가 설치된다.

도 2는 본 고안에 따른 피이티병 분쇄기의 측단면도이다.

도 2에 따르면, 본체(200) 내부에는 회전자(222)가 고정되는 바, 상기 회전자(222)의 외주연에는 일정간격을 두고 다수의 회전칼날(224)이 고정된다.

상기 회전자(222)는 구동모터(400)와 벨트와 같은 동력전달수단에 의해 연결되어 회동가능하게 설치된다.

또한, 상기 회전자(222)는 그 인접 상측에 회전가능하게 고정된 제2공급드럼(216)과 벨트연결되며, 상기 제2공급드럼(216)은 그 상측 위치인 공급호퍼(202) 직하방에 설치된 제1공급드럼(210)과 벨트연결된다.

따라서, 상기 구동모터(400)의 구동력은 상기 회전자(222) 및 제1,2공급드럼(210,216)에 연결되어 상호 동시 구동되게 된다.

상기 제2공급드럼(216)과 회전자(222) 사이에는 아이들하게 회전가능하거나 혹은 상기 회전자(222)와 연동될 수 있도록 한 압착드럼(220)이 설치되며, 상기 압착드럼(220)은 상기 본체(200) 내부의 피이티병(P) 공급유로(212)를 거의 폐쇄하는 형상으로 설치된다.

따라서, 공급되던 피이티병(P)은 상기 압착드럼(220)을 지나면서 최대한 압착되어 거의 판형상으로 바뀌게 된다.

회전자(222)의 직하방에는 배출구(206)가 천공되고 상기 배출구(206)의 상측에는 전기한 배출호퍼(204)가 본체(200) 측면으로 천공되어 설치된다.

제1공급드럼(210)은 후크형상의 걸고리(211)를 적어도 하나 이상, 바람직하게는 3개정도 구비하고 회전되도록 한 것으로 본체(200)의 회방향을 따라 다수개 설치된다.

이때의 본체(200) 내벽과 상기 걸고리(211) 간의 거리, 즉 상기 제1공급드럼(210)이 설치된 부위의 공급유로(212)는 피이티병(P)의 직경보다 약간 크게 함이 바람직하다.

그리고, 상기 걸고리(211)는 인접측에 설치된 걸고리(211)와 교호되게 설치함으로써 공급호퍼(202)를 통해 투입된 피이티병(P)을 큰 부하없이 원활하게 상기 공급유로(212)로 공급할 수 있도록 하여 준다.

제2공급드럼(216)은 상기 제1공급드럼(210)보다 큰 직경을 갖고 설치되며 그 외주연에는 다수의 톱날(217)이 형성된다.

상기 톱날(217)은 상기 걸고리(211)와 마찬가지로 공급된 피이티병(P)을 보다 원활하고 강제적으로 하강시키기 위해 구비된다.

상기 제2공급드럼(216)이 설치된 부위의 공급유로(212)는 상기 제1공급드럼(210)이 설치된 부위의 공급유로보다 더 좁게 형성되는 바, 그 절반정도로 하여줌이 바람직하다.

제2공급드럼(216)의 전면에는 샤프트(218)을 중심으로 회전가능하게 유격을 갖는 조절기(214)가 설치되는 바, 상기 조절기(214)는 그 내면이 만곡지게 형성되어 있어 피이티병(P)의 하강운동을 원활히 유도함과 동시에 필요시에는 그 일측단이 상기 제2공급드럼(216)측으로 근접되게 회전되어 지속적으로 공급되는 피이티병(P)의 공급을 일시 차단하는 기능을 수행한다.

이러한 임시 차단기능은 상기 조절기(214)를 작동시키는 작동간을 외부에 구비하여 수동조작하게 함이 바람직하나 푸시버튼 스위치와 같은 스위칭소자를 이용하여 자동작동가능하게 할 수도 있을 것이다.

압착드럼(220)은 상기 제2공급드럼(216)과 거의 근접하여 설치되며, 본체(200)의 내부 바닥면과 미세한 간격을 갖고 이격되어 설치된다.

따라서, 상기 제2공급드럼(216)의 가압력에 의해 하향이동된 피이티병(P)은 상기 압착드럼(220)에 의해 강제 압착되면서 눌리어 납작한 판형상으로 변화된 상태에서 본체(200)와 이루는 미세한 간극을 통해 회전하고 있는 회전자(222) 근방으로 인출되게 된다.

도 3은 본 고안에 따른 피이티병 분쇄기의 측단면도이다.

도 3에서, 회전칼날(224)이 구비된 회전자(222)를 통해 분쇄, 절단된 일정크기, 이를테면 상기 회전칼날(224)과 회전칼날(224) 사이의 공간크기로서 대략 8 ×8㎜ ∼ 12 ×12㎜의 크기를 갖는 사각형상의 조각들은 상기 회전칼날(224)들 사이의 공간을 통해 낙하된 후 배출구(206)를 통해 배출된 후 후속공정으로 반송된다.

그리고, 상기한 범위 이외의 것들은 배출컨베이어(205)를 타고 리싸이클컨베이어(300)로 이송된 후 다시 공급호퍼(202)를 통해 재 분쇄, 절단되는 과정을 거치게 된다.

도 4는 본 고안에 따른 회전칼날의 요부 확대도이다.

도 4에서와 같이, 회전칼날(224)은 회전자(222)의 외주연에 그 길이방향을 따라 배설되는 바, 각 회전칼날(224)의 사이사이에는 간격유지구(225)가 교호되게 설치되며, 또한 상기 회전자(222)에 장탈착가능하게 고정된다.

상기 간격유지구(225)는 상기 회전칼날(224)이 인접 칼날과 일정간격을 유지할 수 있도록 하여 주며, 또한 동시에 분쇄, 절단된 피이티병의 조각들이 배출되는 통로이기도 하다.

회전칼날(224)은 상기 회전자(222)의 수평중심선에 대해 대략 2±0.05°의 각도를 갖고 경사지게 설치된다.

이는, 압착드럼(220)을 통해 회전칼날(224)측으로 인출된 판상의 피이티병을 시간간격을 두고 순차적으로 타격 절단, 분쇄함으로써 작업부하를 줄이고 작업을 원활하게 유도하기 위함이다.

아울러, 상기 본체(200)를 베이스프레임(100)으로부터 탈착시켜 칼날의 교체라든지 혹은 칼날이 회전되는 본체(200) 내부에 과다하게 잔류되어 분쇄작업을 방해하는 이물들을 용이하게 제거할 수 있도록 실린더(350)를 구비한다.

상기 실린더(350)의 일단은 상기 베이스프레임(100)에 고정되도록 하고 타단은 본체(200)에 연결하되, 상기 본체(200)의 일측에는 도시생략한 회전축을 구비하여 상기 실린더(350)의 승하강동작에 의해 상기 본체(200)가 회전축을 중심으로 상기 베이스프레임(100)의 상측으로 회전하는 방식으로 탈착될 수 있도록 하여 준다.

이러한 구성으로 이루어진 본 고안의 피이티병 분쇄기는 다음과 같이 동작된다.

먼저, 수거된 다양한 크기 및 종류의 피이티병을 공급호퍼(202)를 통해 본체(200) 내부로 투입시킨다.

이때, 구동모터(400)에 의해 회전되는 제1공급드럼(210)에 부착된 다수의 걸고리(211)는 피이티병의 몸체 일부를 강하게 타격하면서 본체(200) 하방향으로 가압하게 된다.

이어, 공급유로(212)상으로 유입된 피이티병은 입구측에 비해 상대적으로 좁아진 공급유로(212)를 따라 하향이동되면서 일부는 찌그러지고 일부는 찢겨지면서 압착되게 되며 제2공급드럼(216)의 외주연에 부착된 톱날(217)에 의해 압착드럼(220)측으로 강압이송되게 된다.

상기 압착드럼(220)측에 도달된 형체가 변형된 피이티병은 지속적으로 밀려드는 상측의 다른 피이티병들의 가압력과 상기 압착드럼(220)의 구동력에 의해 압착드럼(220)과 본체(200)가 이루는 미세한 간극을 통해 고속회전되는 회전칼날(224)측으로 밀려 나가게 된다.

이때에는, 상기 피이티병이 압착드럼(220)을 통과하면서 완전압축되어 판형상으로 납작하게 된 상태를 유지하게 되며 강한 압축에 의해 어느정도 강도를 구유한 상태가 된다.

따라서, 일정폭만큼씩 지속적으로 회전칼날(224)측으로 인출되게 되고 회전칼날(224)은 내밀어진 부분을 강하게 타격하면서 절단, 분쇄하게 된다.

인출되는 폭은 항상 일정하게 이루어지며 회전칼날(224)의 회전력도 일정하므로 거의 동일크기, 이를 테면 대략 8 ×8㎜ ∼ 12 ×12㎜의 크기를 갖는 사각형상의 피이티병 조각으로 분쇄될 수 있다.

조각의 크기는 상기 압착드럼(220)의 회동력이나 혹은 구동모터(400)의 구동력을 조절함으로써 쉽게 조절할 수 있다.

이어, 절단된 바람직한 크기의 조각들은 배출구(206)를 통해 회수된 후 후속공정으로 이송되고, 그 이외의 크기를 갖는 조각들은 배출되지 못하고 회전칼날(224)이 회전되는 공간에 정체되다가 배출호퍼(204)를 통해 배출된 후 리싸이클컨베이어(300)를 타고 다시 본체(200)의 공급호퍼(202)측으로 이동되어 재 공급되게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 피이티병 분쇄기는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 원통상의 피이티병을 판상으로 압축한 후 일정크기로 절단, 분쇄함으로써 소재의 손실을 방지하고 용융시 산화되는 것을 최소화할 수 있으므로 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

둘째, 일정범주 내에서 절단, 분쇄코자하는 피이티병의 조각 크기를 임의로 조절가능하며, 범주를 벗어난 것들은 회수하여 재 분쇄가능토록 함으로써 피이티병의 재활용도를 극대화함은 물론 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 배출구(206)가 형성된 사각판상의 베이스프레임(100)과;

   상기 베이스프레임(100)상에 상기 배출구(206)와 연통되게 설치되는 본체(200)와;

   상기 본체(200)의 일측면 인접위치의 베이스프레임(100) 상에 고정된 구동모터(400)와;

   상기 구동모터(400)와 연결되어 상기 본체(200) 내부에서 회전가능하게 설치된 회전자(222)의 외주연에 고정된 다수의 회전칼날(224)과;

   상기 회전칼날(224)과 미세한 간극을 갖고 연동되며 상기 본체(200)의 내부 바닥면과도 미세하게 이격설치된 압착드럼(220)과;

   상기 압착드럼(220)의 상측에 설치됨과 동시에 이와 연동되며 그 외주연에는 다수의 톱날(217)이 형성된 제2공급드럼(216)과;

   상기 제2공급드럼(216)과 거리를 두고 그 상측에 설치됨과 동시에 이와 연동되며 그 외주연에는 다수의 걸고리(211)가 형성된 제1공급드럼(210)과;

   상기 본체(200)의 일측면에 형성된 배출호퍼(204)와 연결되어 상기 본체(200) 내부에 잔류된 큰 크기의 피이피병 조각을 회수하여 재공급할 수 있도록 상기 베이스프레임(100) 인접측에 배설된 리싸이클컨베이어(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피이티병 분쇄기.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전칼날(224)은 상기 회전자(222)의 외주연에 그 길이방향을 따라 일정간격을 두고 간격유지구(225)와 교호로 탈착가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 피이티병 분쇄기.
3. 제1항에 있어서, 상기 회전칼날(224)은 상기 회전자(222)의 수평중심선으로부터 대략 2±0.05°경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 피이티병 분쇄기.