KR200206755Y1 - 금속칩 압축 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 금속칩 압축 성형장치에 관한 것으로, 음료용 캔의 철과 알루미늄을 분리시킴과 아울러 분쇄시켜서 각각 작은 크기로 압축 성형시키는 장치이다.

이를 위한 본 고안은, 호퍼를 통해 성형관체들 안으로 공급되는 금속칩을 유압실린더의 피스톤로드에 고정된 펀치들이 작은 크기로 압축시키고 이어서 상기 유압실린더가 상부로 약간 이동한 후 1차로 하강한 길이보다 더 하강할 때 상기 펀치들이 압축된 제품들을 지지쇠의 하방으로 추락시키며 추락된 상기 제품들은 벨트 컨베어를 타고 저장장소로 이동될 수 있도록 하는 장치이다.

Description

금속칩 압축 성형장치{DEVICE FOR COMPRESSED METAL CHIP}

본 고안은 금속칩 압축 성형장치에 관한 것으로 더욱 상세히는, 음료용 캔의 철과 알루미늄을 분리시킨 후 이들을 5∼10mm의 크기로 분쇄시켜서 각각 작은 크기로 압축시켜 주는 장치이다. 물론, 전부 알루미늄으로 된 음료용 캔은 수거 후 분쇄시켜서 바로 압축성형 공정에 투입됨은 당연하다.

인스턴트 문화의 급속한 발전과 더불어 휴대가 간편하고 사용하기에 편리하며 깨지지 않는 음료용 캔의 수요도 엄청나게 증가하고 있는 추세에 있다. 그러나 사용하고 난 음료용 캔을 재활용하는 것은 그리 용이하지 않은 실정이다. 이에 재활용을 위해 어렵게 수거된 음료용 캔은 종류에 상관없이 분쇄시키지 않고 압축기 안에 일정량을 그대로 투입, 큰 상자 형태(정육면체 혹은 직육면체 형태)로 단순히 압축시킨 다음 제철소로 공급시키고 있다. 따라서 철 성분과 알루미늄 성분을 확실히 분리시키기 위해 용융 과정에서 별도의 장치 및 기술이 접목되어야 하는 비경제적인 단점과 함께 음료용 캔 안에 들어있던 이물질(예:담배 꽁초, 휴지, 검 등)이 그대로 용광로 안으로 투입되어 슬러지를 과다히 발생시키고 있으며, 재활용을 위해 압축된 제품은 크기가 커서 용이하게 용해가 되지 않는 문제가 있다. 또한, 크기가 큰 압축된 제품을 취급하기가 용이하지 않아 비능률적인 단점이 있다.

따라서 본 고안은, 음료용 캔의 철과 알루미늄을 분리시킨 후 이들을 각각 작은 크기로 압축 성형시켜 재활용 할 수 있도록 하는 음료용 캔 압축 성형장치를 제공코저 한다.

또한 본 고안은, 철과 알루미늄을 분리시켜 각각 작은 크기로 압축 성형시킴으로서 상술한 종래의 음료용 캔 재활용 과정에서 비롯된 문제와 단점을 해결코저 한다.

이를 위하여 본 고안은, 압축 성형되어 추락하는 제품들을 저장장소로 이동시키기 위한 벨트 컨베어와; 상기 벨트 컨베어의 상측에 설치된 채 지면에 고정되며 장치 전부를 지지하기 위한 지지대와; 상기 지지대의 윗면에 고정되며 압축된 제품들이 하방으로 추락할 수 있는 구멍들이 형성된 지지쇠와; 상기 지지쇠의 윗면에 고정되며 상기 지지쇠에 형성된 구멍들의 직경과 동일한 직경을 가지는 구멍들이 동심상에 형성되어 있고 윗면은 경사를 이루는 안내판과; 상기 지지쇠의 윗면에 고정되는 4개의 기둥 및 상기 기둥에 고정되는 상하 1조의 보강쇠들과; 상기 보강쇠들을 관통하여 보강쇠들과 고정되는 성형관체들과; 상기 기둥들의 윗면에 고정되어 장치의 뼈대가 구성되도록 하는 지지쇠와; 상기 지지쇠에 고정된 채 피스톤로드에는 펀치지지쇠가 고정되어 있는 유압실린더와; 상기 펀치지지쇠에 볼트로 고정되는 고정쇠와; 상기 펀치지지쇠와 상기 고정쇠의 사이에 고정되는 펀치들과; 상기 성형관체들의 상측을 각각 관통하여 고정되는 안내관부들이 일체로 형성되고 금속칩을 성형관체들의 안으로 공급시키기 위한 호퍼와; 상기 안내판과 상기 지지쇠에 형성되어 있는 구멍들의 직경과 동일한 직경을 가지는 구멍들이 형성되고 저면에 형성된 경사부는 상기 안내판의 경사부와 접촉된 채 전후 이동을 하면서 금속칩의 압축 작용과 추락 작용을 도모하기 위한 이동쇠와; 상기 지지대의 후방에 설치된 브라키트 위에 고정된 채 피스톤로드가 상기 이동쇠에 고정되어 이동쇠를 전후진시키기 위한 에어실린더로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예를 나타낸 참고도.

도 2는 도 1의 측면을 나타낸 참고도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

18:이동쇠 19:구멍

20:에어실린더 32:성형 관체

34:호퍼 36:안내관부

40:유압실린더 48:펀치

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 하기의 설명에서는 본 고안을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 고안의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

도 1은 본 고안의 정면 상태를 나타낸 참고도이며 도 2는 본 고안의 좌측면 상태를 나타낸 참고도인데, 장치의 구조를 이해하기 용이하도록 중앙을 종방향으로 절개하여 도시하였다. 그리고 본 고안의 장치는 도 1돠 도 2의 도시로서 그 구조를 이해할 수 있기 때문에 평면도 및 부분 단면도 등은 도시하지 않았다.

본 고안의 장치 후방에는 음료용 캔을 수거한 후 5∼10mm의 크기로 분쇄시키고 철 성분과 알루미늄 성분을 각각 분리시킨 다음 철 성분(Fe chip)과 알루미늄(Al chip) 성분이 별도로 담겨져 있는 저장호퍼가 위치하고 있고, 상기 저장호퍼에는 본 고안의 호퍼(34) 안으로 금속칩들을 공급시키기 위한 공급장치가 별도로 설치되어 있다. 따라서 철 부스러기 또는 알루미늄 부스러기를 선택적으로 압축성형 시킬 수 있다.

철 부스러기 또는 알루미늄 부스러기가 호퍼(34) 안으로 일정량만큼 지속적으로 공급됨과 동시에(이하 철 부스러기 또는 알루미늄 부스러기는 금속칩(K)로 칭한다) 상기 금속칩은 성형관체(32)들의 안으로 공급이 된다. 즉, 상기 호퍼(34)의 하방에는 성형관체(32)들의 상측에 형성된 구멍으로 관통된 채 고정되어 있는 안내관부(36)들이 있기 때문에 금속칩은 성형관체(32)들의 안으로 일정량만큼 공급이 된다. 이때 고체인 금속칩들은 도 2와 같이 상기 안내관부(36)의 형성위치 이상으로는 성형관체(32) 안으로 충진되지 못함은 당연한 이치이다. 상기 성형관체(32)들은 지지대(10) 위에 고정되는 지지쇠(12)와 유압실린더(40)가 고정되는 지지쇠(38) 사이에 수직으로 고정되는 4개의 기둥(26)에 상하로 고정되어 있는 보강쇠(30)(28)에 고정되어 있다. 그리고 성형관체(32)는 수 개 이상을 설치할 수 있으나 이 경우 유압실린더의 크기가 비례적으로 커지고 자연히 동력소모도가 높기 때문에 4개 또는 5개 정도의 숫자가 적당하다. 성형관체(32)들의 내경은 100mm 정도가 바람직한데, 그 이하 및 그 이상으로도 가능한 것은 당연하다. 그러나 본 고안의 실험에 의하면 내경 100mm, 두께는 20∼30mm가 적당하였다. 그리고 성형관체(32)의 길이는 400∼500mm가 적당하였으며 압축된 제품(S)의 높이는 80∼100mm가 적당하였다.

상기한 바와 같이 성형관체(32)들의 안으로 급속칩(K)이 충진되면 이어서 유압실린더(40)가 작동하여 피스톤로드(42)가 하강하게 되는데, 피스톤로드(42)의 저면에는 펀치지지쇠(44)가 고정되어 있다. 그리고 펀치지지쇠(44)의 저면에는 고정쇠(46)가 볼트(50)들에 의해 고정되어 있으며, 펀치지지쇠(44)와 고정쇠(46)의 사이에는 도시와 같은 펀치(48)들이 고정되어 있다. 이때 펀치(48)들의 외경은 성형관체(32)의 내경보다 0.1mm 정도 작게 하고 하단부는 성형관체(32)들의 위쪽으로 약간 삽입된 채 스탠바이 되도록 하는 것이 더욱 바람직하며 이로써 정확한 상하 작동 및 정밀한 제품을 얻을 수 있다.

유압실린더(40)의 작동에 의해 피스톤로드가 하강하면 펀치(48)들은 성형관체(32)의 안으로 진입, 하강하면서 금속칩(K)을 압축성형 시킨다. 한편, 지지대(10)의 윗면에는 성형관체(32)들의 내경보다 3∼5mm 정도 더 큰 직경을 가지는 구멍(13)들이 성형관체(32)들과 동심상에 형성되도록 한 지지쇠(12)가 고정되어 있고, 다시 지지쇠(12)의 윗면에는 지지쇠(12)에 형성되어 있는 구멍(13)들의 직경과 동일한 직경을 가지는 구멍(17)들이 동심상에 형성되어 있고 윗면은 경사가 지도록 한 안내판(16)이 고정되어 있다. 상기 안내판(16)에 형성된 경사는 후방으로 경사지도록 형성되어 있다.

또한, 상기 안내판(16)의 위에는 안내판(16)의 경사부와 동일한 경사각도 및 동일한 경사방향을 가지는 경사부가 저면에 형성되어 있고 앞쪽에는 지지쇠(12)에 형성되어 있는 구멍(13)과 동일한 직경을 가지는 구멍(19)들이 성형관체(32)들의 중심과 동일한 위치에 형성되어 있는 이동쇠(18)가 설치되어 있다. 상기 이동쇠(18)는 지지대(10)의 후방에 고정되어 있는 브라키트(23)의 윗면에 설치되어 있는 에어실린더(20)의 피스톤로드(21)에 나사 결합이 되어 있어서 에어실린더(20)의 작동에 따라 전후진 할 수 있도록 되어 있다.

앞서 설명한 바와 같이 성형관체(32)들의 안으로 금속칩(K)이 충진되고 유압실린더(40)가 작동하여 펀치(48)들이 금속칩을 압축 성형시킬 때 도 2와 같이 이동쇠(18)는 에어실린더(20)에 의해 전방으로 최대한 이동되어 있다. 여기서 이동쇠(18)는 보강쇠(28)의 저면과 안내판(16)의 상면(경사면) 사이에 끼이게 되어 더 이상 전방으로 전진하지 못하고 도 2와 같은 상태에서 제 위치를 유지하게 된다. 따라서 펀치(48)들이 하강하여 성형관체(32) 안의 금속칩을 압축 성형시킬 때 이동쇠(18)는 받침대의 역할을 하게 된다. 이로써 금속칩은 용이하게 압축이 된다.

다음, 금속칩을 압축시킨 후 즉시 유압실린더(40)는 5∼10mm 정도 상승하게 되고 따라서 펀치(48)들도 5∼10mm 정도 상승하게 된다. 이와 동시에 에어실린더(20)가 작동하여 이동쇠(18)를 후방으로 이동시켜서 이동쇠(18)의 구멍(19)과 안내판(16)의 구멍(17) 및 지지쇠(12)의 구멍(13)들을 동심상에 놓이도록 한다. 이와 동시에 유압실린더는 다시 하강하여 금속칩을 1차로 압축 성형시킬 때 보다 펀치(48)들을 100∼150mm 정도로 더 하강시키게 되고 이로써 압축된 제품(S)들은 지지쇠(12) 아래로 추락하여 지지대(10)의 안쪽에 설치되어 있는 벨트 컨베어(60) 위에 추락하게 된다. 벨트 컨베어를 타고 이동되는 압축된 제품(S)들은 저장장소로 이동된다.

상기한 바와 같이 압축된 제품(S)이 1차로 제작되면 이와 동시에 유압실린더는 원위치 하게 되고 에어실린더 역시 작동하여 이동쇠(18)를 도 2와 같은 상태로 위치시키는데 이 상태는 도면과 같다. 따라서 펀치(48)들은 호퍼(34)의 안내관부(36)의 구멍을 개방시켜 주고 금속칩은 상술한 바와 같이 다시 성형관체(32)들의 안으로 일정량 충진이 된다. 그 다음은 상술한 바와 같은 동작이 연속적으로 이루어지는 것이다.

이상과 같이 살펴본 본 고안은, 음료용 캔을 잘게 분쇄하여 철 부스러기 또는 알루미늄 부스러기를 미리 별도로 분리시킨 후 이들을 작은 크기(직경 100mm 정도, 높이 80∼100mm 정도)로 압축 성형시킬 수 있는 장치를 제공함으로서, 크기가 작아서 취급하기가 용이함과 아울러 이물질이 거의 포함되지 않은 순수한 철 성분 및 알루미늄 성분만을 가지는 제품을 얻어 효율적으로 재활용할 수 있도록 하여 종래에 비해 보다 경제적으로 음료용 캔을 재활용 할 수 있는 특징이 있다. 그리고 잘게 분쇄시킨 금속칩을 압축 성형시켜 용이하게 용융이 되도록 함으로서 재활용을 위해 투입되는 비용을 절감시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 압축 성형되어 추락하는 제품들을 저장장소로 이동시키기 위한 벨트 컨베어와;

   상기 벨트 컨베어의 상측에 설치된 채 지면에 고정되며 장치 전부를 지지하기 위한 지지대와;

   상기 지지대의 윗면에 고정되며 압축된 제품들이 하방으로 추락할 수 있는 구멍들이 형성된 지지쇠와;

   상기 지지쇠의 윗면에 고정되며 상기 지지쇠에 형성된 구멍들의 직경과 동일한 직경을 가지는 구멍들이 동심상에 형성되어 있고 윗면은 경사를 이루는 안내판과;

   상기 지지쇠의 윗면에 고정되는 4개의 기둥 및 상기 기둥에 고정되는 상하 1조의 보강쇠들과;

   상기 보강쇠들을 관통하여 보강쇠들과 고정되는 성형관체들과;

   상기 기둥들의 윗면에 고정되어 장치의 뼈대가 구성되도록 하는 지지쇠와;

   상기 지지쇠에 고정된 채 피스톤로드에는 펀치지지쇠가 고정되어 있는 유압실린더와;

   상기 펀치지지쇠에 볼트로 고정되는 고정쇠와;

   상기 펀치지지쇠와 상기 고정쇠의 사이에 고정되는 펀치들과;

   상기 성형관체들의 상측을 각각 관통하여 고정되는 안내관부들이 일체로 형성되고 금속칩을 성형관체들의 안으로 공급시키기 위한 호퍼와;

   상기 안내판과 상기 지지쇠에 형성되어 있는 구멍들의 직경과 동일한 직경을 가지는 구멍들이 형성되고 저면에 형성된 경사부는 상기 안내판의 경사부와 접촉된 채 전후 이동을 하면서 금속칩의 압축 작용과 추락 작용을 도모하기 위한 이동쇠와;

   상기 지지대의 후방에 설치된 브라키트 위에 고정된 채 피스톤로드가 상기 이동쇠에 고정되어 이동쇠를 전후진시키기 위한 에어실린더로 구성된 것을 특징으로 하는 금속칩 압축 성형장치.