KR200275804Y1 - 플라스틱분쇄용 저속 분쇄기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 본체(10) 상에 회전 가능하게 장착되는 파쇄날(12)과 연동하여 폐플라스틱을 분쇄하고, 칼날판(16)을 통과하는 일정크기의 펠릿을 수집하는 분쇄기에 있어서, 동일한 축(11)에 파쇄날(12)과 함께 복수의 분쇄날(24)과 디스크(25)를 각각 장착하는 구성을 특징으로 한다. 분쇄날(24)은 상기 파쇄날(12)과 동일축상에 각열의 톱니(24b)의 치형이 어긋나는 상태로 개별적으로 장착된다. 디스크(25)는 상기 파쇄날(12)과 동일축상에서 각각의 분쇄날(24) 사이마다 위치하도록 장착되고, 생성된 펠릿이 칼날판(16)을 통과하도록 수용하는 요홈(25b)을 외주면상에 구비한다.

이에 따라, 분쇄날을 파손시키지 않고 일정한 크기의 폐플라스틱 펠릿을 안정적으로 생성하면서 작업 공수 및 경비 절감으로 생산성도 향상하는 효과가 있다.

Description

플라스틱분쇄용 저속 분쇄기 {A low speed granulator for plastic}

본 고안은 플라스틱 분쇄기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분쇄날을 파손시키지 않고 일정한 크기의 폐플라스틱 펠릿을 안정적으로 생성하면서 작업 공수 및 비용 절감으로 생산성도 향상하는 플라스틱분쇄용 저속 분쇄기에 관한 것이다.

플라스틱은 경량성, 내식성, 성형성, 가격의 저렴성 측면에서 우수하여 금속, 목재, 도자기 등의 대체재료로서 각종 용품에서 광범위하게 사용되고 있지만 많이 쓰이는 만큼 폐기되는 양도 증가하고 있으며 적절한 처리가 뒤따르지 않아 심각한 환경오염을 유발하기도 한다. 즉, 매립하면 토양을 오염시키고 소각하면 대기를 오염시키므로 재활용하는 방안이 가장 바람직하다.

이와 같이 급증하는 폐플라스틱의 주재료인 PE, PP, PS, PVC 등의 열가소성 수지는 수집, 분류, 분쇄, 세척, 건조한 다음 분류 기술, 열적 기술, 화학적 기술을 이용하여 리사이클링에 투입된다. 열적 기술은 폐플라스틱을 가열하여 용융시킨 후 냉각·압축하여 재생품을 생산하는 방법이고, 화학적 기술은 화학적 반응에 의해 화합물을 파괴하여 기본적인 석유화합물로 환원하는 방법이다.

상기 어느 경우에 있어서나 도 1과 같은 장치를 사용하여 펠릿(pellet) 형태로 생성하는 과정이 필요하다. 도 1은 종래의 분쇄기를 평면에서 나타내는 개략적 구성도로서, 파쇄날(12)과 분쇄날(14)이 축(11)을 개재하여 본체(10) 상에 회전 가능하게 장착된다. 복수의 분쇄날(14)에는 각각에 대응하는 요철 형상으로 성형된 칼날판(16)이 근접 배치된다. 이에 따라 폐플라스틱은 파쇄날(12)에 의해 어느 정도의 크기로 계속 절단되고, 다시 분쇄날(14)에 의해 아주 작은 펠릿 형태로 완성되는 것만 칼날판(16)을 통과한다. 칼날판(16)을 통과하여 낙하된 펠릿은 수집되어 리사이클링에 활용된다.

그런데, 분쇄날(14)에 일정한 간격의 복열로 형성되는 톱니(14b)는 상호 치형이 일치되어 단열처럼 보이는 구조이기 때문에 폐플라스틱에 동시에 접하여 높은 구동토크를 필요로 할 뿐 아니라 톱니(14b) 자체에도 과도한 응력이 작용한다. 이에 따라 일부의 톱니(14b)가 부러지는 현상이 자주 발생하며, 일단 하나라도 부러지면 펠릿의 크기가 불규칙하게 되는 문제점이 있다.

또한, 분쇄날(14)은 하나의 키이홈(14a)을 지닌 원통상에 복열의 톱니(14b)와 원판부(15)를 성형한 구조라서 하나의 톱니(14b)가 손상되어도 분쇄날(14)을 전체로 교체하므로 관리비용이 증가된다.

또한, 일렬의 톱니(14b)와 다음 열의 톱니(14b) 사이에 형성되는 원판부(15)는 칼날판(16)과의 틈새를 이루어 여기어 폐플라스틱 조각편(A)이 끼면 구동토크가 불필요하게 증가되고 분진, 소음 등을 유발하게 된다.

이에 따라 본 고안은 분쇄날을 파손시키지 않고 일정한 크기의 폐플라스틱 펠릿을 안정적으로 생성하면서 작업 공수 및 경비 절감으로 생산성도 향상하는 플라스틱용 저속 분쇄기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래의 분쇄기를 평면에서 나타내는 개략적 구성도,

도 2는 본 고안에 따른 분쇄기를 요부의 부분확대와 함께 나타내는 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 절단날을 분리하여 배치시킨 구성도,

도 4는 본 고안에 따른 디스크의 다양한 형태를 나타내는 구성도,

도 5는 본 고안에 따른 주요 작동부를 확대하여 나타내는 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10: 본체 12: 파쇄날

14: 분쇄날 15: 원판부

16: 칼날판 18: 배출구

24: 분쇄날 25: 디스크

24a, 25a: 키이홈 24b: 톱니

25b: 요홈

이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 본체(10) 상에 회전 가능하게 장착되는 파쇄날(12)과 연동하여 폐플라스틱을 분쇄하고, 칼날판(16)을 통과하는 일정크기의 펠릿을 수집하는 분쇄기에 있어서: 상기 파쇄날(12)과 동일축상에 각열의 톱니(24b)의 치형이 어긋나는 상태로 개별적으로 장착되는 복수의 분쇄날(24); 및상기 파쇄날(12)과 동일축상에서 각각의 분쇄날(24) 사이마다 위치하도록 장착되고, 생성된 펠릿이 칼날판(16)을 통과하도록 수용하는 요홈(25b)을 외주면상에 구비하는 디스크(25)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 고안에 따른 상기 복수의 분쇄날(24)은 폐플라스틱이 동시에 접촉하는 것을 방지하도록 톱니(24b)의 피치각 범위 내에서 등간격으로 어긋나도록 결합된다.

또한, 상기 요홈(25b)은 바닥면의 형태로 선형 또는 원형을 선택적으로 구비하되, 그 바닥면 깊이가 설정된 펠릿의 크기를 초과하지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 분쇄기를 요부의 부분확대와 함께 나타내는 사시도가 도시된다.

본 고안은 본체(10) 상에 회전 가능하게 장착되는 파쇄날(12)과 연동하여 폐플라스틱을 분쇄하고, 칼날판(16)을 통과하는 일정크기의 펠릿을 수집하는 분쇄기에 관련되며, 축(11)에 파쇄날(12)과 함께 복수의 분쇄날(24)과 디스크(25)를 각각 장착하고 파쇄날(12), 분쇄날(24), 디스크(25)의 일측에 칼날판(16)을 접근 배치하여 전체적으로 도 1의 형태와 외관상 유사하게 된다.

본 고안에 따른 분쇄날(24)은 상기 파쇄날(12)과 동일축상에 각열의 톱니(24b)의 치형이 어긋나는 상태로 개별적으로 장착된다. 하나의 분쇄날(24)은 하나의 키이홈(24a)과 일렬의 톱니(24b)를 구비한다. 종래에는 하나의 분쇄날(14)에 복열의 톱니(14b)를 동시에 가공하지만, 본 고안은 동일한 피치의 톱니(24b)를 지닌 분쇄날(24)을 각각 가공한다.

본 고안에 따른 디스크(25)는 상기 파쇄날(12)과 동일축상에서 각각의 분쇄날(24) 사이마다 위치하도록 장착된다. 분쇄날(24)의 톱니(24b)는 원판의 외주면에 형성되는 일종의 경사면 형태인데, 그 경사면 하단부(내단부)와 일치하는 동일한 직경의 디스크(25)를 성형한다. 디스크(25)는 생성된 펠릿이 칼날판(16)을 통과하도록 수용하는 요홈(25b)을 외주면상에 구비하고, 분쇄날(24)과 함께 축(11)에 결합하기 위한 키이홈(25a)을 중심부에 구비한다.

미설명 부호 18은 본체(10)의 일측에서 축(11)의 하방향으로 형성한 배출구로서, 칼날판(16)을 통과하여 본체(10)의 저면에 낙하된 일정한 크기의 펠릿을 수집하기 위한 용도이다.

도 3은 본 고안에 따른 절단날을 분리하여 배치시킨 구성도이고, 도 4는 본 고안에 따른 디스크의 다양한 형태를 나타내는 구성도이다.

도 3에서, 복수의 분쇄날(24)은 폐플라스틱이 동시에 접촉하는 것을 방지하도록 톱니(24b)의 피치각 범위 내에서 등간격으로 어긋나도록 결합된다. 모든 분쇄날(24)의 톱니(24b)는 모두 동일한 치형과 피치각( alpha )을 지니므로 복수로 동시에 성형할 수도 있다. 그러나 키이홈(24a)의 위치는 약간씩 차이가 나므로 결국 각각은 구분되는 부품이다. 도 3의 좌측에서 우측까지 나타내는 일련의 분쇄날(24)은 종래의 일체형 분쇄날(14)처럼 하나의 유니트로 결합되는 부분인데, 좌단의 분쇄날(24)은 우단의 분쇄날(24)의 키이홈(24a)과 피치각( alpha )의 범위내에서 등분된다. 이러한 방식으로 성형된 분쇄날(24)을 동일한 축(11)에 결합하면 결국 톱니(24b) 들이 피치각 범위내에서 등간격으로 어긋나게 된다.

이와 같이 톱니(24b)의 외단부가 일직선 상에 있지 않고 어긋나면 분쇄 대상물인 폐플라스틱이 차례로 접촉하며 분쇄하여 구동토크를 줄일 수 있다. 폐플라스틱 중에 단단한 부분이나 이물질이 혼입된 경우 외측으로 밀려나기 용이하여 톱니(24b)가 손상되는 것도 방지된다. 만일 톱니(24b)가 손상된 경우에도 해당하는 분쇄날(24)만 교체하면 되므로 비용이 절감된다.

도 4에서, 상기 요홈(25b)은 바닥면의 형태로 선형 또는 원형을 선택적으로 구비하되, 그 바닥면 깊이가 설정된 펠릿의 크기를 초과하지 않는다. 도 4a의 요홈(25b)은 폭과 깊이가 비슷한 형태이고, 도 4b의 요홈(25c)은 폭이 넓은 형태이다. 도 4a 및 도 4b는 비교적 선형에 가까운 바닥면을 지니는 반면, 도 4c의 요홈(25d)은 원형의 바닥면을 지닌다. 도 4c의 요홈(25d)은 펠릿을 원형화하여 배출하는 기능이 상대적으로 좋다.

상기 어느 형태의 요홈(25b)(25c)(25d)이거나 펠릿을 수용하여 배출하기 위한 적절한 크기로 되어야 하며, 깊이를 너무 증가시키면 큰 사이즈의 펠릿이 배출되어 바람직하지 않다. 그러나 도 4b처럼 요홈(25c)의 폭을 증가시키는 것은 보다 많은 펠릿을 수용하여 배출할 수 있다. 펠릿의 크기가 작을수록 도 4b의 형태가 유리하고, 커질수록 도 4c의 형태가 유리하다.

더불어 본 출원인의 실시 과정상 가장 펠릿의 배출이 원활하고, 기계에서 발새되는 소음도 적으며, 기계파손률이 적은 바람직한 형태의 요홈 실시예가 도시된도 6에 도시된 요홈(25e)이다.

이 요홈은 도시된 것처럼 디스크의 회전(화살표에 표시된 방향으로 회전)이 용이하여 마찰이나, 부하의 우려를 최대한 억제할 수 있으나, 그 요홈에 수용되는 펠릿을 배출시킴에는 무리가 없다

도 5는 본 고안의 주요 작동부를 확대하여 나타내는 구성도가 도시된다.

본 고안의 주요 작동부를 종단하여 하나의 분쇄날(24)과 디스크(25)가 나타나도록 하며 칼날판(16)은 분쇄날(24)과 디스크(25)에 모두 근접한 상태이다. 부호 B는 폐플라스틱 펠릿으로서 분쇄날(24)의 내단부 및 디스크(25)의 요홈(25b)에 수용된 상태로 칼날판(16)을 통과하여 낙하된다. 즉, 본체(10)의 상부 개구로 폐플라스틱을 투입하면 파쇄날(12)이 일차적으로 절단하고 분쇄날(24)과 칼날판(16)에 의해 적절한 크기의 펠릿(B)으로 되어 낙하된다.

이때, 분쇄날(24)을 통하여 낙하되지 않고 잔류하는 펠릿은 디스크(25)의 요홈(25b)에 안착된 상태로 칼날판(16)을 통과하여 낙하되므로 종래에 비하여 펠릿의 시간당 생성량이 증가되고 이는 생산성 향상으로 이어진다.

또, 종래와 같은 폐플라스틱의 조각편(A)(도 1)도 칼날판(16)과 디스크(25)의 틈새에 머무르지 않고 요홈(25b)에 수용되어 낙하되므로 분진이나 소음이 발생되지 않고 급작스런 구동토크의 증가도 방지된다.

이상의 구성 및 작용에 따르면 본 고안은 분쇄날을 파손시키지 않고 일정한 크기의 폐플라스틱 펠릿을 안정적으로 생성하면서 작업 공수 및 경비 절감으로 생산성도 향상하는 효과가 있다.

본 고안은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (3)

1. 본체(10) 상에 회전 가능하게 장착되는 파쇄날(12)과 연동하여 폐플라스틱을 분쇄하고, 칼날판(16)을 통과하는 일정크기의 펠릿을 수집하는 분쇄기에 있어서:

   상기 파쇄날(12)과 동일축상에 각열의 톱니(24b)의 치형이 어긋나는 상태로 개별적으로 장착되는 복수의 분쇄날(24); 및

   상기 파쇄날(12)과 동일축상에서 각각의 분쇄날(24) 사이마다 위치하도록 장착되고, 생성된 펠릿이 칼날판(16)을 통과하도록 수용하는 요홈(25b)을 외주면상에 구비하는 디스크(25)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱분쇄용 저속 분쇄기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 분쇄날(24)은 폐플라스틱이 동시에 접촉하는 것을 방지하도록 톱니(24b)의 피치각 범위 내에서 등간격으로 어긋나도록 결합되는 것을 특징으로 하는 플라스틱분쇄용 저속 분쇄기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 요홈(25b)은 바닥면의 형태로 선형 또는 원형을 선택적으로 구비하되, 그 바닥면 깊이가 설정된 펠릿의 크기를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 플라스틱분쇄용 저속 분쇄기.