KR20100101201A - 폐고무 또는 폐열가소성수지 분말 제조장치 - Google Patents

폐고무 또는 폐열가소성수지 분말 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐고무 또는 폐열가소성수지 분말 제조장치에 관한 것으로, 상세하게는 폐고무 또는 폐열가소성수지를 분쇄하여 분말로 제조하는 장치에 있어서, 폐고무 또는 폐열가소성수지 재료를 일정크기로 절단하는 절단기; 상기 절단기에서 절단된 재료를 압착하여 변형시키는 압착변형기; 상기 압착변형기에서 파쇄된 재료를 이송하면서 냉각시키는 이송냉각기; 상기 이송냉각기에서 냉각된 재료를 압축하면서 분쇄하여 분말로 만드는 압축분쇄기; 상기 압축분쇄기에서 압축분쇄된 분말 중의 철성분을 분리하는 분리기;로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이에 의하여 폐고무나 폐열가소성수지를 종래에 비해 표면적이 넓은 미세한 분말로 만들 수 있으므로 같은 크기의 입자에 비해 표면적이 커서 새 고무나 열가소성수지와 약품에 의해 잘 융합되어 완성품의 물성치를 저하시키지 않을 뿐 아니라 여러 단계의 복잡한 시설을 통합하여 간단하게 구성되어 운반이 용이하게 제작가능하므로 필요한 곳에서 신속하고 용이하게 폐고무 또는 폐열가소성수지의 분말을 생산할 수 있어 자원의 재활용 및 환경오염 방지효과가 크다.
Figure P1020090019558
고무, 수지, 절단, 이송, 냉각, 압축, 분쇄, 분리, 드럼, 돌기, 호퍼

Description

폐고무 또는 폐열가소성수지 분말 제조장치{The production equipment of powder material from the waste rubber or the waste thermoplastic}
본 발명은 폐고무 또는 폐열가소성수지 분말 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐고무 또는 폐열가소성수지를 여러 공정을 거쳐 미세한 분말로 만들 수 있는 폐고무 또는 폐열가소성수지 분말 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 고무제품과 합성수지 제품은 거의 모든 산업분야에서 사용되는 것으로 그 활용범위가 넓다.
예를 들어, 차량에 사용되는 타이어의 경우 폐기되는 양이 엄청나기 때문에 폐타이어의 처리와 재활용을 위한 많은 연구와 개발이 진행되고 있으며, 열가소성 수지의 경우도 마찬가지 현실이다.
종래 이러한 폐고무와 폐 수지는 여러 공정을 거쳐 미세한 분말로 제조하여 재활용되었는데, 분말로 제조하기 위한 장치는 보통 파쇄기, 분쇄기, 저장설비, 선별기, 이송설비 등을 이용하여 여러 번 절단하거나 마모시키는 방식으로 제조하였다.
상기의 장치로 생산된 고무 또는 수지분말은 분말화되더라도 둥근 알갱이 형 태를 가지므로 재활용을 위해 새 고무나 수지와 혼합하더라도 잘 융합되지 못해서 알갱이 형상을 그대로 가지고 있기 때문에 완성품의 물성치를 저하시키는 단점이 있었다.
일례로, 신발의 겉창을 생산할 때 미가교 상태의 새로운 고무 및 약품에 재활용된 고무분말을 약간 혼합하여 원가절감을 하고 있으나 실제 재활용 고무분말이 새로운 고무나 약품속에 접착, 융합되지 못하고 단순히 알갱이 형태로 박혀 있기 때문에 완성 겉창의 물성치를 저하시킨다. 즉, 분말이 약품과 반응해서 완전히 녹아들어가지 못하기 때문에 보통 3% 중량비까지는 혼합해도 되지만, 그 이상 혼합하게 되면 특성이 저하되는 현상이 발생한다.
그리고 고무제품이나 수지제품 생산현장에서 발생되는 불량제품, 스크랩, 장기 재고 등 많은 양의 폐고무나 폐수지가 매립 또는 소각처리되어 재활용 비율이 매우 낮을 뿐 아니라 매립, 소각으로 인한 환경오염의 문제도 심각한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 본 발명의 목적은 폐고무나 폐열가소성수지를 분쇄하여 재활용할 때 약품과 반응하는 표면적이 넓은 미세한 분말로 제조할 수 있는 폐고무 또는 폐 열가소성 수지 분말 제조장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 폐고무 또는 폐열가소성수지를 분쇄하여 분말로 제조하는 장치에 있어서, 폐고무 또는 폐열가소성수지 재료를 일정크기로 절단하는 절단기; 상기 절단기에서 절단된 재료를 압착하여 변형시키는 압착변형기; 상기 압착변형기에서 파쇄된 재료를 이송하면서 냉각시키는 이송냉각기; 상기 이송냉각기에서 냉각된 재료를 압축하면서 분쇄하여 분말로 만드는 압축분쇄기; 상기 압축분쇄기에서 압축분쇄된 분말 중의 철성분을 분리하는 분리기;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 압착변형기는 상기 절단기에서 절단된 재료가 유입되고 내주면에 복수개의 고정돌기부가 형성된 원통형의 고정드럼과, 상기 고정드럼 내에서 회전하며 외주면에 복수개의 회전돌기부가 형성된 회전드럼과, 상기 회전드럼을 회전구동하는 드럼구동축으로 이루어져, 유입된 재료가 상기 고정돌기부와 회전돌기부의 상대운동에 의해서 압착 변형되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 고정돌기부와 회전돌기부는 다각뿔 또는 원뿔 형상을 이 루되 첨부가 둥글게 처리된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 고정돌기부와 회전돌기부는 일정간격을 가지고 배열되며, 상기 각 회전돌기부가 인접하는 상기 고정돌기부 사이를 통과하도록 배열되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 것은, 상기 이송냉각기는 상기 압착변형기에서 파쇄된 재료를 상향 경사지게 이송하는 컨베이어와, 상기 컨베이어를 내부에 수용하고 내부의 냉기를 차단하는 보냉박스와, 상기 보냉박스 외부에 결합되어 상기 보냉박스 내에서 이송되는 재료를 냉각시키는 냉각수단과, 상기 보냉박스 내부 상부에 결합되는 송풍팬으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직한 것은, 상기 압축분쇄기는 상기 냉각된 재료의 온도를 유지하면서 저장하는 대기실과, 상기 대기실 일측에 구비되어 상기 대기실에서 공급된 재료를 압축하는 압축실린더부와, 상기 압축실린더부에서 압축된 재료가 배출되는 호퍼와, 상기 호퍼를 통해 공급된 재료를 분쇄하도록 상기 호퍼 하측에 구비되고 외주면에는 복수개의 브러쉬가 형성된 원통형의 분쇄드럼으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직한 것은, 상기 호퍼에는 단부가 칼날형상을 이루는 수직분리판이 상기 브러쉬에 접촉하도록 결합되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명의 효과는 폐고무나 폐열가소성수지를 종래에 비해 표면적이 넓은 미세한 분말로 만들 수 있으므로 같은 크기의 입자에 비해 표면적이 커서 새 고무나 열가소성수지와 약품에 의해 잘 융합된다. 즉, 새 고무나 수지와 혼합하더라도 잘 융합되어 완성품의 물성치를 저하시키지 않는다.
또한, 여러 단계의 복잡한 시설을 통합하여 간단하게 구성되어 운반이 용이하게 제작가능하므로 필요한 곳에서 신속하고 용이하게 폐고무 또는 폐열가소성수지의 분말을 생산할 수 있어 자원의 재활용 및 환경오염 방지효과가 크다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시 예를 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 폐고무 또는 폐 열가소성 수지 분말 제조장치를 나타내는 개략도이다.
본 발명은 크게 폐고무나 폐열가소성수지 재료를 일정한 크기로 절단하는 절단기(10), 상기 절단기(10)에서 절단된 재료를 압착하면서 소성변형시키는 압착변형기(20), 상기 압착변형기(20)에서 파쇄된 재료를 냉각시키면서 이송하는 이송냉각기(30), 상기 이송냉각기(30)를 통해 냉각되어 이송된 재료를 가압하여 압축시키면서 미세한 분말로 분쇄하는 압축분쇄기(40) 및 상기 압축분쇄기(40)를 거친 미세한 분말 중에 포함된 철성분을 분리해 내는 분리기(50)로 구성된다.
먼저, 도 1과 도 2를 참조하여 상기 절단기(10)에 대해 설명한다. 도 2는 본 발명의 절단기 및 압착변형기를 나타내는 내부구성도이다.
상기 절단기(10)는 폐고무나 폐열가소성수지 재료를 일정한 크기로 미리 절단하는 구성으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 서로 반대방향으로 회전하게 나란히 배치되는 한 쌍의 회전축(12)과, 상기 회전축(12)에 각각 교대로 고정되고 외측에 날부(16)가 구비된 다수개의 절단날(14)로 이루어질 수 있다.
상기 절단날(14)은 디스크 형상을 가지고 가장자리에 상기 날부(16)가 다수개 형성되는데, 상기 날부(16)는 보통 3~4개 정도가 적절하며 호미형상을 가지고 날카롭게 가공된 상태이다.
또한, 상기 절단날(14)은 상기 회전축(12)에 다수개가 일정간격으로 고정되며, 상기 한 쌍의 회전축(12)에 각각 고정되는 절단날(14)은 서로 일부분 중첩되도록 배치되되, 일측의 회전축(12)에 고정된 절단날(14) 사이에 타측의 회전축(12)에 고정된 절단날이 일부 삽입된 형태로 배치되어 마주보는 절단날(14) 사이에 재료가 삽입되면서 절단된다.
물론, 도시된 바와 같이 마주보는 상기 절단날(14)은 각각 내측으로 회전하여 재료가 빨려들어가면서 절단되고 하측으로 배출되어 후술하는 압착변형기(20)로 유입된다.
다음으로 도 1과 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 압착변형기(20)에 대해 설명한다. 도 3은 도 2에 도시된 압착변형기의 A, B부분 확대도를 나타내는데, 도 3(a)는 도 2의 A부분을 확대한 도면이고, 도 3(b)는 도 2에서 B(측면)에서 바라본 확대단면도이다.
상기 압착변형기(20)는 상기 절단기(10)에서 일정한 길이로 절단된 재료를 압축하면서 소성변형시켜 무정형(無定形) 덩어리 형상으로 만드는 것으로서, 고정 드럼(22)과 회전드럼(24) 및 드럼구동축(26)으로 이루어진다.
상기 고정드럼(22)은 내부가 비어있는 원통형상을 가지며 상기 절단기(10)의 하측에 위치하여 상기 절단기(10)에서 절단된 재료가 내부로 유입된다.
상기 고정드럼(22)의 내주면에는 다수개의 고정돌기부(22a)가 형성되는데, 상기 고정돌기부(22a)는 다각뿔이나 원뿔 등과 같은 형상으로 돌출되고 끝은 둥글게 라운딩 처리된 것이 바람직하다.
한편, 상기 회전드럼(24)은 상기 고정드럼(22) 내부에 회전가능하게 설치되는 것으로서 원기둥 형상으로 이루어지고 외주면에 다수개의 상기 고정돌기부(22a)와 동일한 형상의 회전돌기부(24a)가 형성되어 있다.
상기 고정돌기부(22a)와 회전돌기부(24a)는 강도가 큰 주강, 공구강 또는 탄소강 등의 재질로 이루어지며 도 3(a)에 도시된 바와 같이 서로 마주보되 원주방향으로 일정간격을 가지고 배열된다. 또한, 도 3(b)에서 도시된 바와 같이 상기 고정돌기부(22a)와 회전돌기부(24a)는 길이방향으로 일정간격으로 배열되지만, 서로 마주보도록 배열되는 것이 아니라 엇갈리게 교대로 배열된다. 즉, 인접하는 상기 고정돌기부(22a) 2개가 이루는 골 사이에 상기 회전돌기부(24a)가 충돌하지 않게 통과하도록 배열됨으로써 각 고정돌기부(22a)와 회전돌기부(24a) 사이에 형성되는 좁은 틈 사이에 재료가 삽입되어 압착, 변형된다.
이때, 상기 고정돌기부(22a)와 회전돌기부(24a) 사이에 형성되는 틈의 간격은 상기 절단기(10)에서 절단된 재료의 크기보다 작도록 조정하되, 재료의 크기가 틈의 간격보다 약 1.5배 정도 크도록 절단시키는 것이 좋다.
추가적으로 본 발명의 상기 고정드럼(22)에는 발열수단(미도시)이 더 구비되어 상기 고정드럼(22)을 약 70℃ ~ 100℃로 가열하는 것이 바람직한데, 이것은 상기 폐고무 경우 80℃ 전후에서 재질이 연화되어 용이하게 압착될 수 있고 소성변형이 잘 일어나기 때문이다. 따라서, 작업성의 향상을 가져온다.
이상과 같은 구조를 가지기 때문에 상기 절단기(10)에서 절단된 재료가 상기 고정돌기부(22a)와 회전돌기부(24a) 사이에 형성된 틈으로 유입되어 상기 고정돌기부(22a)와 회전돌기부(24a)의 상대운동에 의해 압착 다시 말해, 충돌, 비틀림, 회전, 압축, 인장, 마찰, 짓이겨짐을 거쳐 재료의 인장강도가 파괴되며 결국 소성변형이 일어나서 정해진 형태없이 임의의 형상을 가지는 무정형 덩어리 형상으로 변형 되는 것이다.
이러한 상태는 재료의 내부조직을 매우 약화시켜 후술하는 모든 공정을 거친 후는 표면적이 넓은 분말형태를 이루어 약품과 매우 잘 반응함으로써 쉽게 녹는다.
바람직한 것은, 상기 압착변형기(20)는 하나 이상 더 구비되어 위와 같은 파쇄과정이 1회 이상 실시되도록 하는 것이 좋다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 두개가 연속적으로 구비되어 한번 압착 변형된 재료를 한번 더 압착함으로써 재료의 내부강도 및 탄성을 매우 약한 상태로 변화시킬 수 있다. 바람직한 것은, 두번째 압착변형(20)기의 상기 고정돌기부(22a)와 회전돌기부(24a) 사이의 틈은 첫번째 보다 좁게 형성하여 한번 압착 변형된 재료를 더 약화시킨 덩어리로 변형시키는 것이 좋다.
다음으로 도 1과 도 4를 참조하여 상기 이송냉각기(30)에 대해 설명한다. 도 4는 본 발명의 이송냉각기를 나타내는 내부구성도이다.
상기 이송냉각기(30)는 컨베이어(32)와, 보냉박스(34), 냉각수단(36), 송풍팬(38)으로 이루어지는데, 후술하는 압축분쇄기(40)에서 분쇄하는 공정시 발생되는 마찰열을 미리 감소시키고 재료의 취성을 높여 분쇄(그라인딩)가 잘 이루어지게 하기 위해서 미리 예냉하기 위함이다.
상기 컨베이어(32)는 상기 압착변형기(20)를 거친 후 변형된 재료를 상측으로 이송하는 이송수단으로서, 일반적인 벨트 컨베이어 시스템이 사용될 수 있다. 다만, 상향 경사지게 이송하도록 배치된다. 상세한 설명은 생략한다.
그리고 상기 컨베이어(32)를 내부에 수용하도록 둘러싸는 보냉박스(34)가 구비된다.
상기 보냉박스(34)는 내부의 냉기가 외부로 빠져나가는 것을 지연시키는 단열재로 이루어지며 양측 다시 말해, 입출구 측에 냉기를 단속하도록 에어커튼부(39)가 더 구비된다. 좀더 바람직한 것은 상기 에어커튼(39) 내측에 냉기를 차단하는 다수겹의 차단막이 더 구비될 수도 있다.
또한, 상기 보냉박스(34) 내부의 온도를 낮추는 냉각수단(36)이 상기 보냉박스(34) 외측에 설치되는데, 상기 냉각수단(36)은 일반적인 냉동기가 적합하며 바람직하게는, 본 발명에서 상기 보냉박스(34) 내부 및 이송되는 재료의 온도를 약 -30℃ ~ -10℃ 정도로 냉각한다.
상기 보냉박스(34) 내부 상면에는 상기 보냉박스(34) 내부의 냉기를 원활하 게 공급하기 위해 다수개의 송풍팬(38)이 설치될 수 있다.
다음으로 도 1과 도 5를 참조하여 상기 압축분쇄기(40)에 대해 설명한다. 도 5는 본 발명의 압축분쇄기를 나타내는 내부구성도이다.
도시된 바와 같이 상기 압축분쇄기(40)는 상기 이송냉각기(30)를 통과한 재료를 완전히 분쇄하여 미세한 분말로 만드는 구성으로서, 상세하게는 대기실(42), 압축실린더부(44), 호퍼(46), 분쇄드럼(48)으로 구성된다.
상기 대기실(42)은 상기 이송냉각기(30)를 통과하여 냉각된 재료를 일시적으로 저장하는 공간으로 외부와 단열재에 의해 차단되어 냉각된 상태를 유지하며 동시에 상기 냉각수단(36)에 의해서 내부가 냉각된다. 그리고 바닥이 하향 경사지게 형성되어 재료가 후술하는 압축실(44c)로 자연스럽게 공급되게 한다.
또, 상기 대기실(42)에 레벨센서를 설치하여 상기 대기실(42)에 저장된 재료가 일정량 이하가 되면 상기 이송냉각기(30)가 작동하게 하여 상기 대기실(42)에 냉각된 재료가 공급될 수 있도록 연동시키는 것이 바람직하다.
그리고 상기 압축실린더부(44)는 상기 대기실(42) 일측에 구비되어 상기 대기실(42)에서 공급되는 재료를 압축하면서 밀어내어 상기 호퍼(46)를 통해 상기 분쇄드럼(48)으로 공급하는데, 도시된 바에서 압축동력을 발생시키는 유압실린더(44a)와, 상기 유압실린더(44a)에 의해 상하 이동하는 압축판(44b)과, 상기 압축판(44b)을 유도하고 재료가 채워지는 압축실(44c)로 구성될 수 있다. 상기 압축실(44c)도 역시 외벽은 단열재로 이루어지고 상기 냉각수단(36)에 의해 냉각될 수 있다.
여기서, 상기 유압실린더(44a)의 동력을 조절되어 상기 압축판(44b)의 압축력을 조절하여 분말의 크기 및 생산량을 조절가능하게 할 수 있다.
상기 호퍼(46)는 상기 압축실린더부(44)의 하측 즉, 상기 압축실(44c) 하부에 구비되어 상기 압축실(44c)에서 압축되어 밀려나오는 압축 재료를 상기 분쇄드럼(48)에 공급해주는 통로로, 상기 압축실(44c)에 비해 좁게 형성되되, 후술하는 분쇄드럼(48)에 의해 생산된 분말이 정체되지 않을 정도의 크기를 가지며, 상기 분쇄드럼(48)과 바로 인접하여 배치된다.
상기 분쇄드럼(48)은 상기 호퍼(46)를 통해 빠져나온 압축 재료를 그라인딩하여 미세하게 분말화시키는 구성으로서, 원기둥 형상을 이루어 고속으로 회전하며 외주면에 매우 많은 수의 브러쉬(48a)가 돌출, 형성되어 있다.
상기 브러쉬(48a)는 강철 또는 스테인레스 스틸로 이루어지며 와이어(wire) 형상으로 상기 분쇄드럼(48) 표면에 촘촘하게 형성되며, 바람직하게는, 파이프 형상의 몸체(49) 외주면에 상기 브러쉬(48a)를 용접하여 부착한 후 상기 몸체(49)를 상기 분쇄드럼(48) 표면에 끼워 장착되게 할 수 있다. 이것은 상기 브러쉬(48a)가 마모되면 상기 몸체(49)를 분리함으로써 상기 브러쉬(48a)를 교체가능하게 한다.
참고로, 상기 브러쉬(48a)는 약 50mm 정도의 높이로 제작하며, 노출되는 각 브러쉬(48a) 사이의 공간은 내열성 스펀지(발포성 스펀지)를 발포시켜 충진되게 하여 분말이 상기 브러쉬(48a) 사이에 끼이는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 상기 내열성 스펀지(s)는 상기 브러쉬(48a)와 동일한 높이로 충진되게 한다.
이때, 상기 브러쉬(48a)는 연마석으로 대체해도 무방할 것이다.
또한, 본 발명에서 상기 호퍼(46) 일측에는 수직분리판(47)이 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 수직분리판(47)은 하측 단부가 칼날 형상으로 가공되어 있으며, 상기 브러쉬(48a)에 거의 간격없이 접촉하도록 설치된다.
상기 수직분리판(47)은 상기 분쇄드럼(48)이 회전하는 동안 상기 호퍼(46)를 통해 밀려내려오는 재료를 상기 브러쉬(48a)가 그라인딩할 때 분말화 되지 않은 재료가 누설되지 않도록 차단하는 동시에 그라인딩된 완료된 분말이 상기 수직분리판(47)과 상기 브러쉬(48a) 사이의 미세한 틈을 통해 즉시 배출되게 한다.
이때, 상기 수직분리판(47)은 상하 높이 조절이 가능하게 결합되어 있는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 브러쉬(48a)가 마모되어 상기 수직분리판(47)과 브러쉬(48a) 간의 간격이 커질 경우에 상기 수직분리판(47)의 높이를 조절하여 항상 서로 접촉할 수 있게 유지하는 것이 가능하다.
다음으로 상기 분리기(50)에 대해 설명하자면, 상기 분리기(50)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 압축분쇄기(40)를 거쳐 분말화된 재료에 포함된 불순물 특히, 금속(철 등)을 분리해 내는 것으로서, 자력을 사용하여 분리해 내는 것이 가능하다. 또한, 진동부(미도시)가 구비되어 상기 분리기(50)를 진동하게 하여 상대적으로 큰 분말은 남고 작은 분말만 아래로 분별되어 수집할 수 있다.
이하에서는 본 발명을 사용하여 폐고무나 폐열경화성수지를 분말화하는 공정 을 간단하게 설명하고자 한다.
먼저, 상기 절단기(10)를 가동하면서 폐고무나 폐열경화성수지 재료를 넣으면 상기 양 절단날(14)은 서로 마주보면서 내측으로 회전하여 다수개의 상기 날부(16)가 재료를 일정한 크기로 절단한다.
절단된 재료는 상기 첫번째 압착변형기(20)의 고정드럼(22) 내부로 유입되고 상기 고정돌기부(22a)와 회전돌기부(24a) 사이에 삽입된다. 다시 말해, 상기 회전드럼(24)이 회전함에 따라 상기 회전돌기부(24a)가 상기 고정돌기부(22a) 사이를 통과하게 되고 이로 인해, 재료가 마찰에 의해 조금씩 빨려들어가 상기 고정돌기부(22a)와 회전돌기부(24a) 사이에서 압착(충돌, 비틀림, 회전, 압축, 인장, 마찰, 짓이겨짐)에 의해 내부 인장강도가 극히 낮아지고 소성변형이 일어나 무정형의 덩어리로 변형된다.
이와 같은 압착 변형공정은 두번째 압착변형기에 의해 더 수행될 수 있으며, 이로 인해 재료는 내부강도와 탄성이 더 약화된 상태의 덩어리로 변형된다.
참고로, 상기 회전드럼(24)은 저속(약 5 ~ 30rpm)으로 회전한다.
상기 압착변형기(20)를 거친 후 무정형의 덩어리화된 재료는 하측으로 모이게 되고 상기 이송냉각기(30)의 컨베이어(32)에 의해 상측으로 이송된다.
상기 컨베이어(32)에 의해 이송되는 재료는 상기 보냉박스(34) 내부를 통과하면서 상기 냉각수단(36)에 의해 냉각된다. 더불어, 상기 송풍팬(38)이 작동하여 냉각을 원활하게 하여 재료를 냉각시키며 상기 에어커튼부(39) 및 차단막에 의해 입출구의 냉기가 단속된다.
상기 컨베이어(32)에 의해 상측으로 이송된 재료는 상기 대기실(42)에 공급되고 상기 대기실(42)에 공급된 재료는 냉각된 상태로 유지되며 상기 압축실(44c)로 이동된다.
상기 압축실(44c)에 공급된 재료는 상기 유압실린더(44a)에 의해 상기 압축판(44b)이 하강하면서 압축하여 상기 호퍼(46)를 통해 상기 분쇄드럼(48)에 전달된다. 이때 분쇄(그라인딩)되지 않은 재료는 상기 수직분리판(47)에 걸리게 되고 이 상태에서 회전하는 상기 브러쉬(48a)에 의해 분쇄되어 미세하게 분말로 바뀌고 상기 브러쉬(48a)와 상기 수직분리판(47) 사이로 빠져나와 상기 분쇄드럼(48) 하측의 상기 분리기(50)로 모이게 된다.
상기 분리기(50)에 모인 분말은 전자석과 같은 자력에 의해 철성분을 분리해 내고 진동에 의해 입자가 상대적으로 고운 것은 아래로 걸러져 수집되며 상대적으로 큰 입자는 별도로 분리해서 위와 같은 공정을 반복할 수 있다.
이러한 공정을 거친 분말은 종래와 달리 알갱이 형태가 아니라 압착변형 공정으로 인해 내부가 약화되어 형상이 일정치 않으며 상기 브러쉬에 의해 표면에 많은 스크래치(scratch)가 형성되어 매우 불규칙하기 때문에 약품과 반응할 수 있는 표면적이 매우 넓게 된다. 따라서, 새로운 재료에 잘 녹아들어가 융합될 수 있어 완성품의 물성치를 저하시키지 않게 된다.
이상과 같이 도면을 참조하여 상세하게 설명한 본 발명은 단지 일 실시 예에 지나지 않으므로 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해 결정되어져야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 폐고무 또는 폐 열가소성 수지 분말 제조장치를 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명의 절단기 및 압착변형기를 나타내는 내부구성도.
도 3은 도 2에 도시된 압착변형기의 A, B부분 확대도.
도 4는 본 발명의 이송냉각기를 나타내는 내부구성도.
도 5는 본 발명의 압축분쇄기를 나타내는 내부구성도.
<< 도면의 주요부분에 대한 설명 >>
10 : 절단기 12 : 회전축
14 : 절단날 16 : 날부
20 : 압착변형기 22 : 고정드럼
22a : 고정돌기부 24 : 회전드럼
24a : 회전돌기부 26 : 드럼구동축
30 : 이송냉각기 32 : 컨베이어
34 : 보냉박스 36 : 냉각수단
38 : 송풍팬 39 : 에어커튼부
40 : 압축분쇄기 42 : 대기실
44 : 압축실린더부 44a : 유압실린더
44b : 압축판 44c : 압축실
46 : 호퍼 47 : 수직분리판
48 : 분쇄드럼 48a : 브러쉬
49 : 몸체 50 : 분리기
s : 내열성 스펀지

Claims (7)

  1. 폐고무 또는 폐열가소성수지를 분쇄하여 분말로 제조하는 장치에 있어서,
    폐고무 또는 폐열가소성수지 재료를 일정크기로 절단하는 절단기(10);
    상기 절단기(10)에서 절단된 재료를 압착하여 변형시키는 압착변형기(20);
    상기 압착변형기(20)에서 변형된 재료를 이송하면서 냉각시키는 이송냉각기(30);
    상기 이송냉각기(30)에서 냉각된 재료를 압축하면서 분쇄하여 분말로 만드는 압축분쇄기(40);
    상기 압축분쇄기(40)에서 분쇄된 분말 중에 철성분을 분리하는 분리기(50);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐고무 또는 폐열가소성수지 분말 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압착변형기(20)는,
    상기 절단기(10)에서 절단된 재료가 유입되고 내주면에 복수개의 고정돌기부(22a)가 형성된 원통형의 고정드럼(22)과, 상기 고정드럼(22) 내에서 회전하며 외주면에 복수개의 회전돌기부(24a)가 형성된 회전드럼(24)과, 상기 회전드럼(24)을 회전구동하는 드럼구동축(26)으로 이루어져,
    유입된 재료가 상기 고정돌기부(22a)와 회전돌기부(24a)의 상대운동에 의해서 압착 변형되는 것을 특징으로 하는 폐고무 또는 폐열가소성수지 분말 제조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정돌기부(22a)와 회전돌기부(24a)는 다각뿔 또는 원뿔 형상을 이루되 첨부가 둥글게 처리된 것을 특징으로 하는 폐고무 또는 폐열가소성수지 분말 제조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 고정돌기부(22a)와 회전돌기부(24a)는 일정간격을 가지고 배열되며, 상기 각 회전돌기부(24a)가 인접하는 상기 고정돌기부(22a) 사이를 통과하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 폐고무 또는 폐열가소성수지 분말 제조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송냉각기(30)는,
    상기 압착변형기(20)에서 파쇄된 재료를 상향 경사지게 이송하는 컨베이어(32)와, 상기 컨베이어(32)를 내부에 수용하고 내부의 냉기를 차단하는 보냉박스(34)와, 상기 보냉박스(34) 외부에 결합되어 상기 보냉박스(34) 내에서 이송되는 재료를 냉각시키는 냉각수단(36)과, 상기 보냉박스(34) 내부 상부에 결합되는 송풍팬(38)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐고무 또는 폐열가소성수지 분말 제조장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축분쇄기(40)는,
    상기 냉각된 재료의 온도를 유지하면서 저장하는 대기실(42)과, 상기 대기실(42) 일측에 구비되어 상기 대기실(42)에서 공급된 재료를 압축하는 압축실린더부(44)와, 상기 압축실린더부(44)에서 압축된 재료가 배출되는 호퍼(46)와, 상기 호퍼(46)를 통해 공급된 재료를 분쇄하도록 상기 호퍼(46) 하측에 구비되고 외주면에는 복수개의 브러쉬(48a)가 형성된 원통형의 분쇄드럼(48)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐고무 또는 폐열가소성수지 분말 제조장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 호퍼(46)에는 단부가 칼날형상을 이루는 수직분리판(47)이 상기 브러쉬(48a)에 접촉하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 폐고무 또는 폐열가소성수지 분말 제조장치.
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