KR20080073415A - 분철 분쇄 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코일 형태의 분철을 칩의 형태로 분쇄하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명의 분철 분쇄 장치는, 뭉치 형태의 분철이 공급되는 호퍼; 상기 호퍼를 통해 공급된 분철 뭉치가 수평 이송되는 컨베이어; 상기 컨베이어의 전방에 설치되며, 컨베이어 상에서 이송되는 분철 뭉치가 통과하면서 압연 판재로 가공되는 한 쌍의 롤러; 상기 압연 판재가 수평 이송되는 이송판; 상기 이송판의 전방 단부에 회전 가능하게 장착되며, 외주면에 다수의 커터날이 구비된 회전 커터; 상기 회전 커터의 하부에 분쇄된 칩이 수납되는 칩 수납함;을 포함하며, 분쇄된 칩이 열과 압력을 가해 제작되는 강괴 제작용 칩으로 사용 가능하도록 함과 아울러 더 견고하고 집적화된 강괴 제작이 용이하도록 하는 이점이 있으며, 분철의 부피를 줄여 운반과 보관이 용이하도록 하여 물류 비용이 절감될 수 있는 장점이 있다.

호퍼, 컨베이어, 롤러, 회전 커터, 커터날, 이송판, 보강판, 칩 수납함, 분철 뭉치, 압연 판재, 칩

Description

분철 분쇄 장치{Apparatus for grinding of coil chips}

도 1은 종래 분철 분쇄 장치가 도시된 측면도.

도 2는 본 발명에 따른 분철 분쇄 장치의 일실시예 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 분철 분쇄 장치의 일실시예 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 분철 분쇄 장치의 요부 확대 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 분철 분쇄 장치의 다른 실시예 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110. 호퍼 120. 컨베이어

130, 135. 롤러 140. 회전 커터

141. 커터날 150. 이송판

151. 보강판 180. 칩 수납함

W. 분철 뭉치 P. 압연 판재

C. 칩

본 발명은 코일 형태의 분철을 칩의 형태로 분쇄하기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 기계 부품의 가공 시 코일 형태로 꼬이면서 발생되는 분철(분철)를 한 쌍의 롤러를 통과시키면서 판재의 형태로 가압하고, 이를 회전 커터를 통해 소정의 길이를 갖는 칩 형태로 분쇄되도록 한 분철 분쇄 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 범용의 공작 기계 또는 선반이나 밀링 머신을 통해 기계 부품을 비롯한 금속 재질의 부품 가공시 부품의 표면이 깍이면서 코일 형상으로 분철이 연속적으로 발생된다.

이러한 분철은 금속 가공 작업이 끝나게 되면 한 군데로 모아져 재생 가능한 산업 폐기물로 처리됨으로써, 고철상에 의해 수거되어 제철소 등에 다시 제공됨에 의해서 재활용된다.

그러나, 상기 분철은 코일 형상 그대로 노 내로 공급되면 용융되면서 그 파편이 노 벽면을 향해 튀게 됨에 따라 노 내 벽체의 손상을 가져오게 되며, 다수의 코일 형상 분철이 서로 엉켜 있어 그 부피가 크고 운반에 따른 물류 비용이 증가하게 된다.

따라서, 코일 형상으로 꼬여 있는 분철은 그 부피를 줄여 물류 비용을 감소시킴과 동시에 강괴 등의 재활용 소재로 제작하기 위하여 소정 길이 이하의 칩 형 태로 분쇄되어야 하는 바, 분철 자체의 형상과 탄성에 의해서 분쇄하기가 쉽지 않고 이를 분쇄하기 위한 분쇄장치의 제작이 어려운 단점이 있다.

이와 같은 어려움에도 불구하고 코일 형상의 분철을 분쇄하기 위한 장치가 공지되어 있는 바, 종래의 분철 분쇄 장치를 아래 도시된 도1을 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 분철 분쇄 장치가 도시된 측면도로서, 원통형 케이스(3)의 외주면 상부에 투입구(9)가 형성되고 외주면 하부에 분쇄된 칩배출구(10)가 형성된 분쇄기 본체(2)와, 상기 분쇄기 본체(2)를 구동하는 모터(1)와, 상기 분쇄기 본체(2)와 모터(1)가 설치되는 지지프레임(11)으로 구성되되, 상기 분쇄기 본체(2)는 원통형 케이스(3) 내주면에 설치된 다수개의 나이프(6)와, 케이스(3) 중심부에 회전가능케 설치된 다각기둥형의 로우터(13)와, 상기 로우터(13)의 모서리에 설치된 나이프(6)로 구성된다.

또한, 상기 로우터(13)의 회전축과 모터(1)의 회전축은 풀리휠(4)과 벨트(5)로 연결되어 상기 모터(1)의 구동에 따라 상기 로우터(13)가 케이싱 내부에서 회전하여 투입된 칩이 로우터(13)에 설치된 나이프(6)와 케이스(3) 내주면에 설치된 나이프(6)의 타격으로 분쇄된다.

이때, 상기 로우터는 정삼각 기둥형으로 제작된다.

이와 같은 구성을 가지는 종래 분철 분쇄 장치는 코일 형상의 분철이 엉켜있는 상태로 투입구(9)를 통해 분쇄기 본체(2) 내로 공급되고, 상기 분쇄기 본체(2) 내에 장착된 로우터(13)의 회전에 따른 나이프(6)의 분철 접촉에 의해서 분철의 분 쇄가 이루어진다.

그러나, 종래의 분철 분쇄 장치는 상기 분쇄기 본체(2) 내로 유입되는 분철이 코일 형태로 구성되어 있음에 따라 소정의 탄성이 부여될 수 밖에 없기 때문에 로우터(13)의 나이프와 케이스(3) 내주면 나이프(6) 사이에 엉키게 됨으로써, 분철이 나이프(6) 단부에 걸려 늘어지는 현상이 발생하게 된다.

이에 따라, 상기 분철이 제대로 분쇄되지 못하고 로우터(13)의 회전이 멈추게 되고, 상기 로우터(13)를 회전시키는 모터(1)에 부하가 걸리게 되어 모터 수명이 단축되는 단점이 있다.

또한, 상기 분철이 보유하고 있는 탄성에 의해서 로우터(13)와 로우터(13)에 장착된 나이프(6)에 절단 압력이 가해짐에 따라 나이프(6)를 자주 교체해주어야 하는 문제점이 지적되고 있다.

그리고, 상기 분철은 다수의 분철이 군집을 이루어 연속적으로 분쇄기 본체(2) 내부로 공급됨과 동시에 공급된 양이 로우터(13) 회전에 의해 분쇄되어야 함에 따라 상기와 같은 문제점 발생 시 그 처리 속도가 늦고 처리량에 한계가 있을 수 밖에 없다.

따라서, 본 발명은 종래 분철 분쇄 장치에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 코일 형태의 분철 뭉치가 한 쌍의 롤러를 통과하면서 판재 형태로 압연되고, 상기 압연 판재가 그 이송 라인 선단부 에 배치된 회전 커터의 회전에 의해 칩 형태로 분쇄되도록 함으로써, 분쇄된 칩을 이용한 강괴의 용이한 제작이 가능하도록 함과 아울러 칩화된 분철에 의해서 그 부피를 줄여 물류 비용을 절감할 수 있도록 한 분철 분쇄 장치가 제공됨에 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 뭉치 형태의 분철이 공급되는 호퍼와, 상기 호퍼를 통해 공급된 분철 뭉치가 이송되는 컨베이어와, 상기 컨베이어를 통해 이송되는 분철 뭉치가 통과하면서 판재 형태로 압연되는 한 쌍의 롤러와, 상기 압연 판재가 수평 이송되는 이송판과, 상기 압연 판재의 선단부에서 회전되며 외주면에 다수의 커터날이 구비된 회전 커터, 상기 회전 커터의 하부에 분쇄된 칩이 취합되는 칩 수납함을 포함하는 분철 분쇄 장치가 제공됨에 있다.

이때, 상기 롤러를 향한 이송 방향을 갖는 컨베이어의 후방에는 상기 컨베이어에 공급되는 분철 뭉치가 평편해지도록 하는 가압 수단이 구비된다.

여기서, 본 발명의 분철 분쇄 장치는 별도의 가압 수단 없이 상기 호퍼 하단부의 협소한 폭을 가지는 공급구를 통해 어느 정도 가압된 상태로 공급되도록 할 수 있다.

또한, 상기 회전 커터의 전방, 즉 롤러를 통과하는 압연 판재의 이송 라인 상에는 판재의 경도를 향상시켜 작은 충격에도 파쇄됨이 용이하도록 압연 판재의 표면을 향해 냉각 가스를 분사하는 가스 분출구가 설치된다.

상기 압연 판재의 표면을 향해 분사되는 냉각 가스는 저온의 질소 가스가 사용됨이 바람직하다.

그리고, 상기 컨베이어를 통해 이송되는 분철 뭉치를 한 쌍의 롤러가 일차적으로 가압함에 있어 롤러의 표면 손상을 최소화하고 압연 판재를 분쇄에 적합한 두께로 형성시키기 위하여 압연 판재의 이송 방향에 한 쌍의 롤러를 더 장착할 수도 있다.

상기 롤러를 통해 가압된 소정 두께의 압연 판재는 그 선단부에 배치되어 외주면에 다수의 회전날이 등간격으로 형성된 회전 커터의 회전에 의해서 작은 크기의 칩(chip)화가 이루어지게 되며, 압연 판재로부터 분쇄된 칩은 회전 커터 하부의 칩 배출구를 통해 칩 수납합에 포집된다.

상기와 같은 분철 분쇄 장치를 통해 코일 형태의 분철은 최소 1㎝ 이하의 칩 형태로 분쇄되어 열과 압력을 이용한 가압 장치를 통해 강괴의 형태로 성형하기가 용이하며, 분철 뭉치에 비해 그 부피가 현저하게 작아짐에 따라 운반 및 보관이 수월해지게 된다.

본 발명에 따른 분철 분쇄 장치의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

제1 실시예

도 2는 본 발명에 따른 분철 분쇄 장치의 일실시예 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 분철 분쇄 장치의 일실시예 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 분철 분쇄 장치의 요부 확대 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예의 분철 분쇄 장치(100)는 호퍼(110)를 통해 공급된 분철 뭉치(W)가 수평 이송되는 컨베이어(120)와, 상기 컨베이어(120) 상의 분철 뭉치(W)를 가압하여 압연 판재(P)로 성형하는 한 쌍의 롤러(130)와, 상기 롤러(130)를 통과한 압연 판재(P)를 분쇄하는 회전 커터(140)로 구성된다.

상기 롤러(130)를 통해 판재의 형태로 가압된 분철 뭉치(W)는 상기 롤러(130) 전방의 이송판(150)을 경유하여 그 선단부가 회전 커터(140)를 향해 수평 이송되며, 이때 상기 압연 판재(P)의 이송력은 한 쌍의 롤러(130)로부터 발생된 회전력에 의해 이송판(150)의 상면에서 수평 이송된다.

이와 같은 구조의 분철 분쇄 장치(100)는 지지대(171)가 구비된 거치대(170)에 의해서 지면으로부터 소정의 높이에 지지된다.

한편, 상기 호퍼(110)를 통해 공급되는 분철은 코일 형태의 꼬임 구조를 가지며, 다수의 분철(W)가 서로 엉기어 뭉치 형태로 운반 또는 공급된다. 상기 호퍼(110)를 통해 투입되는 분철 뭉치(W)는 호퍼(110)의 하부 배출구(111)를 통해 연속적으로 배출구(111) 하부의 컨베이어(120) 상에 공급된다.

상기 컨베이어(120)에 공급된 분철 뭉치(W)는 각 분철의 꼬임 구조에 의해서 단위 분철의 수에 비해 비교적 큰 부피를 가지게 되고, 이 후 공정에서 한 쌍의 롤러(130) 사이를 통과해야 함에 따라 그 부피, 즉 분철 뭉치(W)의 높이를 최소화시 켜야 할 필요성이 있다.

따라서, 상기 분철 뭉치(W)가 상기 컨베이어(120)를 통해 한 쌍의 롤러(130)로 이송되기 전, 상기 컨베이어(120) 후방에는 분철 뭉치(W)의 상방에서 압력을 가하기 위한 프레스와 같은 가압 수단(도면 미도시)이 장착될 수 있다.

상기 가압 수단에 의해 평편해진 상태의 분철 뭉치(W)는 컨베이어(120)를 통해 수평 이송되며, 상기 컨베이어(120) 전방에 설치된 한 쌍의 롤러(130) 사이로 그 회전력에 의해서 유입된다. 상기 롤러(120)는 분철 뭉치(W)가 통과할 수 있는 소정의 간격을 두고 서로 반대 방향으로 회전됨으로써, 그 사이로 분철 뭉치(W)가 빨려들어가 판재 성형이 이루어지도록 한다.

상기 롤러(130)를 통과하면서 분철 뭉치(W)의 가압에 의해서 형성된 압연 판재(P)는 상기 분철의 배열에 따라 일부 빈 공간이 형성될 수 있으나, 대체로 각 분철이 압착되면서 빈 공간이 채워진 판재의 형태로 구성된다.

이때, 상기 한 쌍의 롤러(130)는 분철 뭉치(W)로부터 돌출될 수 있는 각 분철의 단부가 직접 접촉될 수 있는 바, 비교적 날카로운 분철 접촉에 의한 롤러(130)의 외주면 손상이 방지될 수 있는 재질로 구성된다.

상기 롤러(130)는 그 자체가 분철 접촉 시 외주면 손상이 극히 적은 초경합금 등으로 구성될 수 있지만, 분쇄 장치의 제작 비용을 고려하여 표면에 코팅면이 형성된 주물로 구성됨이 바람직하다.

상기 한 쌍의 롤러(130) 회전에 따른 분철 뭉치(W)가 가압됨에 의해서 형성된 압연 판재(P)는 수평면을 가지는 이송판(150)을 통해 직진 이송되고, 상기 이송 판(150)의 전방 단부 근방에서 회전되는 회전 커터(140)의 커터날(141)이 접촉되면서 소정의 크기 이하로 분쇄된다.

상기 회전 커터(140)의 커터날(141)은 초경합금 또는 공업용 다이아몬드 등의 커팅 재질로 구성된다.

이때, 상기 압연 판재(P)의 선단부는 회전 커터(140)가 일방향으로 회전되면서 발생되는 충격 압력에 의해 대략 1.5㎝ 미만의 크기로 분쇄되며, 상기 이송판(150)의 단부측에는 상기 커터날(141)과 접촉되는 압연 판재(P)의 선단부에 충격 압력을 증대시키기 위하여 상기 커터날(141)과 동일한 재질의 보강판(151)이 장착된다.

즉, 상기 이송판(150)의 수평면 상에서 이송되는 압연 판재(P)는 그 선단부 상, 하면이 회전 커터(140)가 회전됨에 따라 커터날(141) 단부와 보강판(151)의 단부가 상호 교차되면서 접촉됨에 의한 충격 압력으로 분쇄가 이루어진다.

한편, 상기 수평면의 이송판(150)을 경유하는 압연 판재(P)는 롤러(130)를 경유하면서 고압력에 의해 판재의 형태로 가공되기는 하나, 압연된 상태에서 분철 자체가 가지고 있는 연성이 남아있을 수 있다.

이때, 상기 압연 판재(P)에 보유된 연성을 제거하게 되면 그 선단부에서 접촉되는 커터날(141)에 의한 분쇄가 더 용이하게 이루어질 수 있는 바, 상기 이송판(150)의 전방 상부에는 냉각 가스를 분사하는 가스 분출구(160)가 설치되어 상기 이송판(150)을 경유하는 압연 판재(P)의 표면으로 냉각 가스를 분사함으로써, 상기 압연 판재(P)의 경도를 향상시키게 된다.

상기 가스 분출구(160)를 통해 분사되는 냉각 가스는 저온의 질소 가스가 사용됨이 바람직하며, 상기 가스 분출구(160)는 거치대(170) 일측의 가스 공급통(161)으로부터 소정 압력으로 공급된다.

이와 같이, 지면으로부터 소정 높이의 거치대(170) 상에서 한 쌍의 롤러(130)를 통해 판재(P)가 압연되고, 상기 압연 판재(P)의 이송 단부가 회전 커터(140)에 의해 작은 크기의 칩 형태로 분쇄되며, 분쇄된 칩(C)은 회전 커터(140) 하부의 배출구(152)를 통해 배출되어 칩 수납함(180)에 수집된다.

이때, 상기 칩 수납함(180)에 포집되는 칩 더미(181)는 상기 호퍼(110)를 통해 공급되는 분철 뭉치(W)에 비해 그 부피를 1/10 이하로 줄일 수 있어 운반과 보관이 용이하고 물류 비용을 줄일 수 있는 기술적 특징이 있다.

한편, 상기와 같은 기술적 특징으로 갖는 본 실시예에서 롤러(130)와 회전 커터(140)는 그 일측에 장착된 모터(M)의 구동에 의해서 각각의 방향으로 회전 구동된다.

제2 실시예

다음, 도 5는 본 발명에 따른 분철 분쇄 장치의 다른 실시예 사시도로서, 도시된 바와 같이 본 실시예의 분철 분쇄 장치(200)는 호퍼(110)를 통해 컨베이어(120)로 공급되는 분철 뭉치(W)가 판재의 형태로 압연되어 회전 커터(140)에 의한 분쇄가 이루어질 때, 상기 컨베이어(120) 전방에 제1 롤러(130)와 제2 롤러(135)를 배치함으로써 원할한 분철 뭉치(W)의 압연과 동시에 회전 커터(140)에 의한 분쇄가 용이하게 이루어질 수 있도록 한 것이다.

여기서, 본 실시예에 적용된 도면 부호 중에서 앞서 설명된 일실시예의 분철 분쇄 장치와 같은 기술적 구성을 가지는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였다.

본 실시예의 분철 분쇄 장치(200)는 분철 뭉치(W)가 일차적으로 통과하며 판재(P)의 형태로 압연될 때 제1 롤러(130)와 제2 롤러(135)를 차례대로 경유하면서 회전 커터(140)에 의해 분쇄가 용이한 두께로 압연 판재(P)의 가공이 이루어지도록 한다.

즉, 상기 컨베이어(120)를 통해 이송되는 분철 뭉치(W)가 제1 롤러(130)를 경유하면서 소정 두께를 갖는 일차적인 판재(P)의 형태로 가압 성형되고, 상기 압연 판재(P)의 이송 라인 상에 배치된 제2 롤러(135)를 경유하면서 제1 롤러(130)에 의해 성형된 판재보다 더 얇은 두께의 압연 판재(P')로 형성된다.

이와 같이, 상기 분철 뭉치(W)의 압연 라인 상에 두 쌍의 롤러(130)(135)를 배치하는 이유는 압연 판재(P)(P')를 좀 더 얇게 하여 회전 커터(140)의 커터날(141) 접촉에 의한 분쇄가 용이하도록 하기 위한 것 뿐만 아니라 상기 제1 롤러(130)의 사이 간격을 제일시예의 롤러보다 크게 함으로써, 상기 제1 롤러(130)를 통해 분철 뭉치(W)에 가해지는 가압력을 낮출 수 있어 롤러(130)(135) 수명이 연장된다.

이와 같은 기술적 구성의 본 실시예도 제1 실시예와 마찬가지로 제2 롤 러(135)의 전방에 냉각 가스가 분사되는 가스 분출구(160)가 설치됨에 따라 더 얇아진 압연 판재(P')의 냉각에 따른 분쇄 효율을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 분철 분쇄 장치는 분철 뭉치가 한 쌍의 롤러를 통과하면서 판재 형태로 압연되고 압연된 판재는 회전 커터에 의해 칩의 형태로 분쇄됨으로써, 분쇄된 칩이 열과 압력을 가해 제작되는 강괴 제작용 칩으로 사용 가능하도록 함과 아울러 더 견고하고 집적화된 강괴 제작이 용이하도록 하는 이점이 있으며, 분철의 부피를 줄여 운반과 보관이 용이하도록 하여 물류 비용이 절감될 수 있는 장점이 있다.

Claims (12)

1. 뭉치 형태의 분철이 공급되는 호퍼;

   상기 호퍼를 통해 공급된 분철 뭉치가 수평 이송되는 컨베이어;

   상기 컨베이어의 전방에 설치되며, 컨베이어 상에서 이송되는 분철 뭉치가 통과하면서 압연 판재로 가공되는 한 쌍의 롤러;

   상기 압연 판재가 수평 이송되는 이송판;

   상기 이송판의 전방 단부에 회전 가능하게 장착되며, 외주면에 다수의 커터날이 구비된 회전 커터;

   상기 회전 커터의 하부에 분쇄된 칩이 수납되는 칩 수납함;

   을 포함하는 분철 분쇄 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 분철 분쇄 장치는, 컨베이어의 후방과 호퍼 사이에 상기 컨베이어로 공급되는 분철 뭉치의 상부를 가압하는 가압 수단이 더 포함된 것을 특징으로 하는 분철 분쇄 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 이송판의 상부에는 냉각 가스를 분사하는 가스 분출구가 설치된 것을 특징으로 하는 분철 분쇄 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 냉각 가스는 저온의 질소 가스인 것을 특징으로 하는 분철 분쇄 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 분철은, 최소 1.5㎝ 이하의 칩 형태로 분쇄되는 것을 특징으로 하는 분철 분쇄 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 롤러는, 표면에 코팅면이 형성된 주물로 구성된 것을 특징으로 하는 분철 분쇄 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 회전 커터의 커터날은 초경합금 또는 공업용 다이아몬드 등의 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 분철 분쇄 장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 이송판의 단부에는 상기 회전커터의 커터날과 동일한 재질의 보강판이 장착된 것을 특징으로 하는 분철 분쇄 장치.
9. 뭉치 형태의 분철이 공급되는 호퍼;

   상기 호퍼를 통해 공급된 분철 뭉치가 수평 이송되는 컨베이어;

   상기 컨베이어의 전방에 소정의 간격을 이루어 배치되며, 상기 컨베이어 상에서 이송되는 분철 뭉치가 차례대로 통과하면서 압연 판재로 가공되는 제1 롤러 및 제2 롤러;

   상기 압연 판재가 수평 이송되는 이송판;

   상기 이송판의 전방 단부에 회전 가능하게 장착되며, 외주면에 다수의 커터날이 구비된 회전 커터;

   상기 회전 커터의 하부에 분쇄된 칩이 수납되는 칩 수납함;

   을 포함하는 분철 분쇄 장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 이송판의 상부에는 냉각 가스를 분사하는 가스 분출구가 설치된 것을 특징으로 하는 분철 분쇄 장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 냉각 가스는 저온의 질소 가스인 것을 특징으로 하는 분철 분쇄 장치.
12. 제9항에 있어서,

    상기 롤러는, 표면에 코팅면이 형성된 주물로 구성된 것을 특징으로 하는 분철 분쇄 장치.

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