KR20110069765A - 파쇄 플랜트용 파쇄장치 - Google Patents

Abstract

파쇄 장치(10)는 다수의 원반 모양 요소(13)가 인접 배치되고, 일체로 함께 회전가능하며 타격 요소들(14)을 원주방향으로 지지하는 축(X)을 중심으로 회전하는 중앙 허브(12)를 갖는 드럼(11)을 포함한다. 각각의 원반 모양 요소(13)는 적어도 한 쌍의 타격 요소(14)를 포함하고, 축(X)을 따라 원반 모양 요소(13)의 타격 요소(14) 쌍이 동일 축(X)에 대해 각도 방향으로 엇갈리게 배치된다.

Description

파쇄 플랜트용 파쇄장치{SHREDDING DEVICE FOR A SHREDDING PLANT}

본 발명은 예컨대 차량, 트레일러 등과 같은 스크랩(scrap)을 제한하는 방식이 아니라 이롭게 파쇄하기 위해 플랜트(plant)에 사용될 수 있는 회전 파쇄장치에 관한 것으로서, 스크랩은 전체가 장전(load)되거/되거나, 부피를 감소시키고 스크랩을 구성하는 상이한 재료를 예컨대 금속, 유리, 플라스틱 등으로 분리시키도록 파쇄된다. 특히 본 발명에 따른 회전 파쇄 장치는 드럼의 측방향 표면을 따라 다수의 타격 요소(beating elements)들이 원주방향으로 피벗 회전(pivot)되고, 스크랩을 파쇄하는 작용을 하도록 구성된 적어도 하나의 회전 드럼을 포함한다.

차량, 트레일러 등과 같은 스크랩의 파쇄용 플랜트는 공지되어 있고, 이 플랜트에서 스크랩은 실질적으로 전체가 장전되고, 파쇄되어 부피를 감소시킴은 물론, 스크랩을 구성하는 재료들을 효과적으로 분리시킨다.

공지의 스크랩 파쇄용 플랜트는 파쇄장치가 구비된 파쇄기 유닛(shredder unit), 또는 파쇄실(shredding chamber) 내측의 회전축을 중심으로 그리고 공급파이프를 통해 공급되는 스크랩에 대해 회전가능하게 배치된 드럼을 포함한다.

드럼은, 예컨대 특허문헌인 미국 특허 제4310125호, 제4650129호 및 미국특허공개 US-A-2006/0226269호에서 통상적으로 각도방향으로 상호 제한되는 다수의 인접 디스크를 포함한다.

모든 각도 위치(angular position)에 대하여 그리고 모든 디스크 상에서 다수의 타격 해머(beating hammer)가 드럼의 원주방향 구역에서 디스크들 사이의 소정 각도 위치에서 드럼의 회전축에 실제로 평행한 각각의 회전 핀(rotation pin)을 중심으로 피벗 회전된다.

타격 해머들은 드럼의 원형 외표면 상에 길이방향으로 분포 배치되어 각도방향으로 분리되는 독립적이고 동질인 해머 열(rows)을 형성한다. 타격 해머의 열은, 모두 상호 평행하고 드럼의 회전축에 평행한 방향으로 정렬된다.

타격 해머는 상호 그리고 드럼에 대해 독립적으로 회전하고, 드럼 외측의 첫 번째 위치인 스크랩을 타격할 수 있는 작동위치로부터 비작동위치인 드럼의 벌크(bulk) 내에 포함된 두 번째 위치로 독립적으로 통과한다.

드럼의 회전에 이어서 타격 해머들은 스크랩을 강하게 타격하여 스크랩이 파쇄되도록 관성으로 장전되고, 접촉 후에 회전 방향으로 부정적인 힘들을 가하지 않고 드럼에 대해 자율적으로 회전시킴으로써 잠재적인 반동(recoil)을 흡수한다.

드럼의 모든 회전에 대해 해머 열의 개수 및 그에 따른 타격 해머들의 각도 위치와 동일한 소정 회수의 파쇄 가격(shredding blow)이 스크랩에 가해진다.

대부분의 공통 해결책에서 타격 해머의 4 내지 8개의 각도 위치(angular positions)가 제공된다.

공지의 해결책에서, 드럼의 모든 회전에 따라 각각의 열은 자신의 타격 해머와 실질적으로 동시에 스크랩에 작용하고, 항상 스크랩의 동일 부분을 가격하며, 2개의 인접 타격 해머 사이에 위치한 스크랩의 부분에 작용하지 않는다.

이와 같은 방식에서 효과적인 파쇄작용을 받는 것은 스크랩의 모든 부분이 아니고, 따라서 나중에 실행되는 재료의 분리 질을 손상시킨다.

또 다른 해결책이 도한 미국 특허 제521373호, 제5505393호, 및 제6042035호에 또한 공지됐고, 여기에서 타격 해머들은 열에 비동질의 위치를 갖고, 또한 비작동 구역을 한정하며, 즉 타격 해머들이 정밀한 사각형 방향으로 정렬되지 않게 배치된다. 이 공지 해결에서 타격 해머들은 번갈아서 스크랩을 타격하고, 따라서 파쇄 작용에 의해 영향받는 부분이 변화된다.

이들 공지 해결책에서, 각각의 보호 차폐물(protective shield)이 제공되고, 드럼을 구성하는 디스크와 외부적으로 결합 된다. 보호 차폐물은 타격 해머가 없는 구역에 폐쇄 외부 표면을 일 측에 한정하고, 타 측에 타격 해머가 드럼에 대해 자유롭게 회전하도록 허용하는 구멍들을 포함하는 방식을 따른다.

비동질 열을 갖는 공지 해결책에서, 보호 차폐물의 형성과 상관관계가 있는 모든 열의 타격 해머의 배치는 드럼의 모든 완성된 회전에 따라서 스크랩의 몇몇 부분이 단지 하나의 타격 해머에 의해 가격 되게, 나머지 부분은 2개의 타격 해머로 가격되게, 기타 부분은 전혀 가격 되지 않는 식으로 배치된다.

그러므로, 스크랩에 작용하는 파쇄작용은 균일하지 않고, 다음의 재료 분리 단계를 손상시킨다.

공지 해결책의 또 다른 단점은 파쇄된 또는 파쇄될 재료가 드럼 내측에 축적되기 쉽고, 시간이 지나면서 드럼을 구성하는 부품을 마모시키기 시작한다는 점이다. 특히 타격 해머가 드럼 내측의 디스크 사이에 위치한 중앙 허브를 지나 회전되는 공지 해결책에서 파쇄된 또는 파쇄될 재료는 타격 해머와 디스크 허브 사이에 포획될 수 있고, 이는 점진적으로 디스크 허브로부터 안착부 내측을 향하여 이 재료를 제거하며, 이어서 그 안착부 자체가 점진적으로 마모된다. 내부 드럼 부품의 이 부식은 특히 위험하고 드럼의 수명을 단축시킨다. 드럼 구성부품 재료의 계속적인 교체가 필요하고 고비용의 용접이 취해진다.

또한, 공지 해결책은 둘레에서 해머가 회전가능하게 연결되고, 보통 금속제인 핀이 해머에 의해 가해진 힘 때문에 사용에 따라 변형되기 쉬운 단점을 갖는다. 특히 이 변형은 해머의 측면에 혹을 갖는 변형을 초래하고, 시간이 지나서 몇몇 해머 교체 사이클에서 이는 해머 축의 교체를 제한하고 방해하며, 해머 교체 시간이 많이 소요되게 하고 비용이 많이 들게 한다. 통상적으로 이 문제를 해결하기 위해 연소 ㅌc치로 해머 축을 절단하여 마모된 해머를 자유롭게 하는 것이 필요하다. 종래 기술 제시된 전형적인 해결책은 유압으로 작동된 축 제거 수단을 갖고, 변형부분을 손상된 축으로부터 제거하도록 절단력을 작용하는 것이며, 파쇄기 내측의 드럼이 드럼의 하우징 내에 오정렬될 수 있는 위험이 있다.

종래 해결책의 다른 단점은 스크랩이 드럼의 회전 때문에, 스크랩이 파쇄되는 동안에 보호 차폐물을 따라서 미끄러지기 쉬운 것이고, 스크랩이 이동되고 예컨대 공급 슈트(feed chute)를 따라서 복귀되기 때문에 해머로부터 예상된 타격을 완전히 받지 못하는 경우가 발생 된다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 해결하는 파쇄 장치를 달성하는 것이고, 특히 드럼의 축을 따라서 길이방향으로 그리고 드럼의 각 구역 또는 원반모양의 모듈(discoid module)에 대해 스크랩에 타격되는 해머의 균일한 분배가 가능하도록 하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 드럼 내측에 축적되는 파쇄된 스크랩으로 해머에 의한 막힘 또는 간섭 위험을 감소시키거나 제거하는 파쇄장치를 달성하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 해머의 기계적인 응력을 견디고, 따라서 해머의 연결 핀에 유지 또는 복구 작업을 감소시키거나 제거하는 파쇄장치를 달성하는 데 있다.

최종적으로, 본 발명의 또 목적은 최적 위치로부터 미끄러짐 없이 해머 타격을 수용하는 최적 위치에 파쇄될 스크랩 또는 재료가 효과적으로 유지되는 파쇄 장치를 달성하는 데 있다.

본 발명에 따른 파쇄 장치는 전형적으로 종방향 축을 중심으로 회전되는 중앙 허브를 갖는 드럼을 포함하고, 드럼에 다수의 원반 모양요소가 인접하여 장착되며, 일체로 함께 회전가능하며, 스크랩을 분쇄하도록 둘레에 타격 요소를 갖는다.

본 발명의 제1특징에 따르면, 각각의 원반 모양요소는 적어도 한 쌍의 타격요소를 포함하는 한 세트의 타격 요소를 포함하고, 종방향 축을 따라서 원반 모양 요소의 타격 요소 세트가 상기 각도에 대해 각도방향으로 엇갈리게 배치된다.

타격 요소의 이와 같은 배치 덕분에, 본 발명으로 우리는 드럼의 축을 따라 종방향으로 그리고 또한 드럼의 원반 모양 요소에 대해 스크랩에 작용 되는 타격의 균일한 분배를 얻는다. 스크랩은 드럼의 각각의 원반 모양 요소에 대해 동일 지점에서 연속하여 적어도 두 번 타격 되고, 그리고 드럼의 축을 따라서 스크랩은 모든 완료된 회전마다 동일한 회수로 타격되지만, 바람직한 충격의 균일성을 얻도록 엇갈린 방식으로 비동시적으로 타격된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 동일 각도 위치(angular position)를 참고하여 타격 요소의 쌍이 드럼의 회전 축에 대해 상기 각도 위치와 관련하여 하나 이상 다른 원반 모양 요소와 분리된 대응 원반 모양 요소 상에 배치되어 타격 요소의 교호 전개(alternate development)를 결정한다. 환언하면, 동일 각도 위치(angular position)에서 타격 요소를 갖는 인접 원반 모양 요소는 없다. 동일 각도 위치에서 타격 요소를 갖는 원반 모양 요소가 있을 수도 있으나, 본 발명에 따라 원반 모양 요소는 직접 인접하지 않는다.

일반적으로 각각의 타격 요소는, 하나의 제한 단부(constraining end)와 함께 핀에 의해 대응 원반 모양 요소에 대해 원주방향으로 피벗 회전됨으로써, 타격 요소는 상호 간에 그리고 드럼으로부터 독립적으로 회전되고, 스크랩을 타격하는 작동위치인 드럼 외측의 제1위치로부터 비작동 위치인 드럼의 벌크 내에 포함된 제2위치로 그리고 그 반대로 독립적으로 통과 가능하다.

본 발명의 제2 특징에 따르면, 타격 요소가 제2위치에 포함된 중앙 틈새(central interstice)를 각 쌍의 원반 모양 요소에 대해 한정하도록 원반 모양 요소는 중앙 연결 요소에 의해 서로 조립된다. 각각의 연결 요소는 중앙 틈새 내측에 다수의 표면을 갖고, 각각의 표면은 대응 타격 요소를 향해 마주 본다. 상기 표면 각각은 연결 요소의 표면과 타격 요소의 자유단이 제2 위치에서 마주 볼 때 일정한 크기의 공간을 한정하도록 제한 단부 반대 측인 타격 요소 각각의 자유단에 있는 대응 곡선 프로파일과 맞물리는 곡선 프로파일로 이루어진다. 바람직한 실시예에 따라 연결 요소와 상기 자유 단부의 표면 프로파일은 원주상의 소정의 원호(arc)이다.

바람직하기로는 원호 형상으로 이루어지고, 특히 대응하는 곡선형의 프로파일에 힘입어, 파쇄된 스크랩 및 드럼 내부에 축적된 파편에 의한 타격 요소의 차단 및 간섭이 감소되거나 제거됨으로써, 웨지 타입의 파쇄된 스크랩의 축적 형성이 방지된다.

본 발명의 제3 특징에 따르면, 타격 요소의 각각의 연결핀은, 타격 요소들 중 하나가 회전가능하게 장착되고 핀의 나머지 부분을 구성하는 금속 보다 큰 경도를 갖는 금속으로 이루어지는 소정 부분을 구비한다.

타격 요소가 둘레에 회전가능하게 결합된 재질의 큰 경도에 힘입어, 지지 핀은 타격 요소의 기계적인 응력을 견디고, 타격 해머의 연결 핀에 유지 또는 복구 작업을 감소 또는 제거한다. 타격 해머에 인접한 축의 혹형태의 변형부(hump-shaped deformations)는 종래 기술의 전형적인 것이고 실질적으로 감소된다. 충돌 효과는 축 제거 수단의 설치된 유압력의 감소일 것이다.

일반적으로 파쇄 장치는 타격 요소에 보완하는 방식으로 드럼의 측방 외부 표면에 배치된 보호 요소를 포함함으로써, 타격 요소의 통로용 자유 창이 형성된 상기 측방 표면 전체를 실질적으로 커버한다.

본 발명의 제 4 특징에 따르면, 보호 요소의 각각은 파지 및 마찰 수단을 외부에 구비하는데, 이 파지 및 마찰 수단은 바람직하기로는 방사상으로 외향하여 연장되는 사다리꼴 블록(trapezoid block)으로 형성된다. 파지 수단은 드럼의 회전 동안에 스크랩이 방사상 외측으로 가속되게 하고, 파쇄실(shredder chamber) 내측에 둘러싸인 분리 요소를 향해 가속되게 하여 스크랩이 파쇄기로부터 신속히 배출될 수 있게 재료의 사이징(sizing)을 가속시킨다.

본 발명은 스크랩에 타격되는 해머의 균일한 분배가 가능한 효과가 있고, 드럼 내측에 축적되는 파쇄된 스크랩으로 해머에 의한 막힘 또는 간섭 위험을 감소시키거나 제거하는 효과가 있고, 해머의 연결 핀에 유지 또는 복구 작업을 감소시키거나 제거하는 효과가 있고, 최적 위치로부터 미끄러짐 없이 해머 타격을 수용하는 최적 위치에 파쇄될 스크랩 또는 재료가 효과적으로 유지되는 효과가 있다.

도 1a, 도 1b, 및 도 1c 는 서로에 대해 약 60°회전된 3개의 상이한 작동 상태에서 본 발명에 따른 파쇄 장치의 정면도.
도 1a, 도 1e, 및 도 1f 는 도 1a, 도 1b, 및 도 1c 각각에 대응하는 측면도.
도 2는 본 발명에서 타격 요소의 배치의 개략 표시도.
도 3은 도 1a,의 단면의 확대도.
도 4는 본 발명에 따른 파쇄 장치의 부분 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 파쇄 장치의 부분 측 단면도.
도 6은 도 1a,의 단면의 다른 확대도.

본 발명의 이들 특징 및 기타 특징들은 첨부 도면에 참고로 비제한적인 실시예로 제공된 실시예의 바람직한 형태의 다음 설명으로부터 명백해질 것이다.

첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따라 회전 파쇄 장치(rotary shredding device)(10)는, 도 5에 부분적으로 보이고 도면 번호 50으로 표시된, 파쇄 스크랩용 플랜트에서 파쇄실(shredding chamber) 내측에 사용될 수 있고, 스크랩이 공급 파이프(38)를 통해서 공급된다.

회전 파쇄 장치(10)는 공지 방식을 인접하여 함께 유지되고 중앙 허브(12)에 부착된 다수의 원반 모양 요소, 또는 모듈(13)로 구성되는 적어도 하나의 모듈 타입(dmodual type)의 회전 드럼(11)을 포함한다.

중앙 허브(12)는 전통적인 방식으로 도면에 도시되지 않은 구동수단에 의해 회전 파쇄 장치(10)의 회전 드럼(11)의 회전 이동용 종방향 축(longititudinal axis)(X)을 중심으로 회전하도록 이루어진다.

회전 드럼(11)의 측방향 표면을 따라 다수의 타격 해머(beating hammers)(14)가 원주방향으로 피봇회전(pivot)되고, 이후 상세히 설명하는 바와 같이, 타격 해머는 회전 파쇄 장치(10) 내측에 공급된 스크랩에 파쇄 작용을 이루도록 적합하게 된다.

파쇄된 스크랩은 스크리닝(screening)/사이징(sizing) 수단(39)에 의해 걸러진다.

하나의 타격 해머(14)와 다른 타격 해머(14) 사이의 공간은 회전 드럼(11)의 측방향 표면에 보호 기능을 갖게 보호 차폐판(16)으로 커버되고, 종래 기술에 공지된 바와 같은 타격 해머(14)의 통로용 창(35)을 제외하고 회전 드럼 전체가 커버된다.

도 1a, 도 1b, 도 1c, 도 1a, 도 1e 및 도 1f의 특정 경우에서, 중앙 허브(12)에 인접하여 10개의 원반 모양 요소 또는 모듈(13)이 있다. 이 모듈(13)은 인접 모듈(13)의 각 쌍에 대해 중앙 틈새(central interstices)(29)를 한정하도록 상호 이격되게 설치된다. 이 모듈(13)은 중앙 틈새(29)에 중앙으로, 중앙 허브(12)와 동축으로 설치된 플레이트(20)에 의해 조립된다.

이와 같은 경우에 각각의 모듈(13)은 2개의 타격 해머(14)를 갖는다.

회전 드럼(11)의 모든 완료 회전에 따라 타격 해머(14)는 스크랩에 일정한 파쇄 작용을 수행하는데, 이는 스크랩의 각 부분이 소정 회수, 이 경우 2 번 타격되기 때문이다.

일반적으로, 각 모듈(13)의 2개의 타격 해머(14), 비록 다음이 대칭 타격 해머(14)는 종방향 축(X)에 대해 대칭으로, 즉 축(X)에 대해 180°반대 측에 부착된다.

더욱이 설명을 위해 각 모듈(13)의 1개의 타격 해머(14)를 참조하여, 비록 다음에 대칭 타격 해머(14)에 또한 작용 될지라도 잔존하는 모듈(13)의 다른 타격 해머(14)는 기준 타격 해머(reference hammer)(14)에 대해 소정 각도 값(angular value)으로, 이 경우 60°로 상호 엇갈리게 배치되고, 그래서 타격 해머는 소정 직선 방향과 축(X)에 평행하게 정렬되지 않는다. 타격 해머(14)의 이 각으로 엇갈린 배치는 예컨대 도 1a 및 도 1d를 비교함으로써 명백하고, 여기에서 좌측의 제1 타격 해머(14a)는 60°로 경사지고, 제2타격 해머(14b)는 12시 위치에 있고, 즉 경사지지 않고, 제3타격 해머(14c)는 120°등으로 경사진다.

이러한 60°각도의 각도방향으로 엇갈리는 배치방식은 또한 타격 해머(14)의 균일하고 각도 방향으로 엇갈린 배치를 갖도록 각각의 각 드럼(13)의 모든 대칭 타격 해머(14)에 대해 반복된다.

이와 같은 방식에서, 드럼의 360°의 모든 완료된 회전으로 스크랩은 모든 모듈(13)의 타격 해머(14)로 동일 위치에서 동일 회수로, 이 경우 2번 타격되고, 또한 드럼(11)의 축길이 전체에 균일하게, 동시가 아니게 모든 타격 해머(14)로 타격된다.

도 2는 회전 드럼(11)의 측방향 표면에 타격 해머(14) 배치의 개략적인 설계 전개 평면을 도시한다. 화살표 I는 파쇄될 스크랩에 작용하는 회전 드럼(11)의 충격 방향을 보여준다.

이 경우 각각의 각도 위치에 대해 다양한 각도 구역(191, 192, 193, 194, 195, 196)을 고려하면, 6개의 각도 구역 그룹이 수평으로, 도 2에 대문자 A, B, C, D, E, F로 확인될 수 있다.

수직 행은 분명히 다양한 인접 원반 모양 요소(13)를 나타낸다. 도시된 바와 같이 각각의 원반 모양 요소(13)는 이 경우에 2개의 타격 해머(14)를 갖는다. 타격 해머(14)는 각각의 원반 모양 요소(13)에 대해 동일하고, 하나 이상인 것이 본 발명에 중요하다.

도 1a에 도면부호 191로 도시된 12시 위치에 대응하는 각도 구역의 그룹 B는 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 제2, 제4, 제8 및 제10 각도 구역(192)에 있는 타격 해머(14)를 갖는다.

시계방향으로 각도 구역(191) 바로 다음에 있는 각도 구역(192)의 그룹 C는 제1, 제5, 및 제7 각도 구역(192)(도 1a)에 타격 해머(14)를 갖는다.

시계방향으로 각도 구역(192) 바로 다음에 있는 각도 구역(193)의 그룹 D는 제3, 제6, 및 제9 각도 구역(193)(도 1a)에 타격 해머(14)를 갖는다.

각도 구역(194, 195 및 196)의 다른 그룹 E, F 및 A는 각각 그룹 B, C, 및 D와 동일하다.

도 1a, 도 1b, 및 도 1c와 이에 대응하는 도 1a, 도 1e, 및 도 1f는 화살표 F로 도시된 바와 같이 60°각도 크기의 3개의 연속 회전을 보여주고, 이에 의해 각도 구역(191)은 도 1a에서 12시에 있는 시작 위치로부터 직경방향으로 반대 위치인 도 1c에서 6시에 있는 위치가 얻어진다.

서로 인접하게 설계된 다양한 모듈(13)을 위치시킴으로서, 우리는 축 X를 따라서 타격 해머(14)의 완료되고 균일한 배치를 얻는다. 모든 회전에 따라 각각의 모듈(13)의 각도 구역(19)은 스크랩을 향한다. 타격 해머(14)를 갖는 각도 구역(19)은 회전 드럼(11)이 점진적으로 회전함에 따라서 스크랩을 타격하고, 타측 타격 해머는 타격하지 않으며, 기타 등등으로 타격이 이루어진다.

회전의 끝 시기에, 모든 각도 구역 들은 스크랩을 향하고, 모든 타격 해머는 동시는 아니지만 관련 타격 해머(14)에 의해 스크랩을 2번 타격한다.

이와 같은 방식으로 타격 해머(14)는 번갈아서 스크랩을 타격하고, 따라서 파쇄 작용으로 영향받는 부분이 변화된다.

타격 해머(14) 각각은 금속제의 회전 핀(17)에 자유로이 회전가능하게 장착된다.

특히 타격 해머(14)의 일단부(15)의 안착부(seating)(27)와 회전 핀(17)의 부분 사이에 각도 구속(angular constraint)이 존재한다.

이와 같은 방식으로, 이 분야의 설명에 공지된 바와 같이, 타격 해머(14)는 상호 그리고 회전 드럼(11)으로 독립적으로 회전되고, 회전 드럼(11)의 회전 운동 결과에 따라서 타격 해머는 스크랩을 타격할 수 있는 작동 위치인 회전 드럼(11) 외측의 제1 위치로부터 비작동 위치인 회전 드럼(11)의 벌크 내에 포함된 제2 위치로, 그리고 반대로 자유롭게 통과할 수 있다.

일반적으로 각각의 회전 핀(17)은 상기에 도시된 바와 같이, 타격 해머가 비작동 위치로 이동할 때 타격 해머(14)를 수용할 수 있는 중앙 틈새(29)에 대해 바람직한 크기를 한정하도록 한 모듈(13)과 다른 모듈 사이에, 회전 드럼의 각각의 모듈(13)의 주변 둘레를 따라 바람직한 각도 위치에 설치된다.

타격 해머(14)가 각도로 구속(제한)되는 부분에서, 회전 핀(17)은 환상 중공부(annular hollow)(21)를 갖고, 이 환상중공부는 환상 요소(15)가 배치되며, 환상 중공부 둘레에 타격 해머(14)가 피봇회전되고, 회전 핀이 제조된 금속과 상이한 금속으로 제조되며, 회전 핀 보다 강하다. 이와 같은 방식으로 타격 해머에 의해 반복적으로 가해진 응력 때문에 발생한 혹형태의 변형부(hump-shaped deformations)는 공지기술의 핀의 전형적인 것이고, 감소되거나 제거될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 각각의 타격 해머(14)는 회전 핀(17)에 각도로 제한되는 단부(25) 반대에 능동 단부(32)를 갖는다. 이 능동 단부(32)는 타격 해머(14)의 제1 작동 위치에서 스크랩을 타격할 수 있고, 반면에 제2 위치의 비작동위치에서 타격 해머는 회전 드럼(11)의 내측에 있고, 특히 창(35)을 통해서 통과하고 중앙 틈새(29)로 삽입 및 회전된다.

능동 단부(32)는 만곡 원호상 프로파일(curved peripheral profile)(26)을 갖고, 도 5에 도시된 바와 같이 중앙 오목부(33)를 가질지라도 바람직하기는 실질적으로 원주 C(도 4)의 원호이다. 주목해야 할 것은 능동 단부(32)의 주변 벌크(bulk)는 원주 C의 원호를 따르는 것이다. 원주 C의 중심은 회전 핀(17)의 중심과 일치될 수 있고, 이 회전 핀을 중심으로 타격 해머가 회전하게 된다. 그러나 일반적으로 원주 C의 중심은 회전 핀(17)의 중심과 다르다.

도 4는 간략한 설명을 위하여 단지 하나의 타격 해머(14)와 2개의 보호 차폐판(16)을 도시하였으나, 기타 타격 해머(14)와 기타 보호 차폐판(16)이 또한 전체를 완료하도록 주어질 수 있음은 명백하다.

본 발명에 따르면, 하나의 모듈(13)과 다른 모듈 사이의 플레이트(20)는 또한 타격 해머(14)의 각도 위치와 정밀한 대응을 위해 각도 구역과 적합하게 형성되고, 상대 타격 해머(14)의 능동 단부(32)의 실질적으로 원주의 원호인 만곡 원호상 프로파일(26)과 맞물리는 곡선 표면(24)을 갖는다.

따라서, 만곡 원호상 프로파일(26)과 곡선 표면(24)은 연접하고 맞물리는 전개부를 갖는다.

도 4에 도시된 바와 같이, 결과적으로 곡선 표면(24)은 또한 원주의 원호이고, 특히 동일한 원주 C의 원호이다. 타격 해머(14)의 조립 위치는 회전 드럼(11)의 중심으로부터 구속되는 거리는 도 5에 도시된 바와 같이 회전 드럼(11) 내측의 제2 위치에서 만곡 원호상 프로파일(26)이 일정한 높이로 플레이트(20)의 곡선 표면(24)으로 환형 슬릿(31)을 한정할 정도이다. 그러므로 환형 슬릿(31)에 파쇄된 스크랩의 과도한 축적이 없고, 특히 이 분야의 공지기술의 전형인 스크랩의 유해한 쐐기 형 형상의 축적이 방지되고 타격 해머(14)의 막힘 위험이 방지된다. 실제로 스크랩이 축적되더라도 원주 C의 원호에 이어서 균일하게 제한된 높이로, 해머(14)의 회전 경사에 있어 간섭, 날(edges) 또는 변형이 발생하지 않는다. 더욱이, 플레이트(20)의 곡선 표면(24)과 완벽하게 맞물리는 원호형태의 만곡 프로파일(26) 덕분에 타격 해머(14)는 환형 슬릿(31)을 방해할 수 있는 과잉 스크랩을 용이하게 제거할 수 있고, 스크랩에서 과잉 저항을 발견할 수 없다.

또한, 본 발명의 본 실시예는 중실(中實) 중앙 몸체(solid central body)와, 타격 해머(14)가 회전되는 주변 안착부를 갖는 모듈(13) 쌍을 위해 채택될 수 있다. 이 경우에 중앙 몸체는, 플레이트를 대신하여, 상기 주변 안착부(seatings)의 바닥과 대응하여 원주의 원호 형상의 상기 곡선 표면(24)을 원주방향으로 구비하는 2개의 모듈(13) 사이의 중앙 연결 요소로서 취해질 것이다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 보호 차폐판(16)은 외부에 파지 요소(18)를 가질 수 있다. 예컨대 (파지 요소는) 보호 차폐판(16)의 평면으로부터 외부로 돌출되는 사다리꼴 단면(trapezoid section)을 갖는 평행6면체(parallelepiped)로 형성될 수 있다.

파지 요소(18)는 파지기(gripper) 기능을 하고, 스크리닝/사이징 수단(39)의 방향으로 파쇄된 스크랩을 반경 방향으로 가속시키도록 회전 드럼(11)과 스크랩 사이의 마찰을 증가시킨다(도 4). 파지 요소(18)의 높이는 도 5에서 회전 드럼(11)의 외측에 있는 이론상의 원주(22)로 표시된 타격 해머(14)의 완전한 연장부 보다 작은 부분이다.

모듈(13)상에 그리고 회전 드럼(11)을 따라 파지 요소(18)를 배치하는 것은 바람직한 마찰 레벨(level)을 갖도록 하나의 파지 요소(18)와 다른 파지 요소 사이의 공간이 변화되는 것과 같이 각각의 파지 요소(18)의 각각의 크기가 변화될지라도 실질적으로 동일하고 균일하다. 이 경우에 파지 요소(18)는 일정 간격으로 회전 드럼(11)의 이상적인 내부 원주(34)를 따라 균일하게 배치된다.

도 2에서, 파지 요소(18)가 하나의 보호 차폐판(16)에 간략하게 도시됐으나 이는 도 2에서 모든 보호 차폐판(16)이 상기 파지 요소(18)를 가질 수 있음은 물론이다.

이와 같은 방식으로 보호 차폐판(16)을 갖는 구역이 타격 해머(14)를 갖지 않을지라도 이들 구역은 어떤 경우에도 타격 해머(14)가 스크랩을 타격하는 바람직한 기간 동안에 파쇄 작용에 능동적이고, 스크랩에 효과적인 파지를 보장하고, 스크랩을 바람직한 위치에 유지시킨다. 결과적으로 스크랩은 미끄러지지 않고, 특히 스크랩은 회전 드럼(11)이 스크랩을 타격하기 위해 스크랩을 향하여 회전될 때 뒤로 물러나지 않는다. 이와 같은 방식으로 타격 해머(14)의 타격력(power of blow)은 스크랩의 전체 표면에 걸쳐 완전히 이용된다.

결과적으로 스크랩은 사이즈(size)가 가속되는 것과 같이 스크리닝/사이징 수단(39)의 방향으로 가속되고, 따라서, 파쇄된 스크랩의 급속 방출이 된다.

본 발명의 이로운 해결책은 보호 차폐판(16)이 커버의 전체적인 한정을 위해 상호, 소정의 형태에 따라 그리고 모듈 타입의 소정 개수 모듈 형태로 제조되고 상호 보완되는 것을 제공한다.

명백히 커버 패턴은 타격 해머(14)가 배치됨에 따르는 패턴과 보완된다. 일단 설계단계에서 타격 해머(14)의 필요한 패턴이 한정되면 관련 커버는 보호 차폐판(16)에 의해 구성된다.

특히 4개 타입의 보호 차폐판(116, 216, 316, 416)이 있고, U형(도면부호 116으로 표시된 차폐판), T형 대칭(도면부호 216으로 표시된 차폐판), 또는 비대칭형(도면 부호 316으로 표시된 차폐판), 또는 수평 F형(도면 부호 416으로 표시된 차폐판)일 수 있는 전체 단면을 한정하도록 모든 차폐판은 안착부(36)가 있고, 회전 드럼(11)의 내측을 향해 마주보고, 원반 모양 요소(13)와 수평 외부 벽(37)의 부분을 감쌀 수 있는 단면을 갖고, 보호될 회전 드럼(16)의 표면에 따라 가변되는 길이의 적절한 커버를 갖는다. U형 단면과 T형 단면은 직선이고 또는 거꾸로 된 것이며, (그 단면 형태는) 회전 드럼(11)에서 조립 위치에 좌우된다.

이는 타격 해머(14)의 바람직한 배치에 따라, 보호 차폐판(16)의 제한된 형태 수를 이용하여 모듈 방식으로 보호 차폐판을 갖는 커버를 설계하는 것이 가능하고, 소정 패턴에 따라 상호 연결할 수 있고, 그러므로 잠재적인 유지를 위해 창고에 보관될 부품 형태의 수를 감소시키는 장점을 제공한다.

그러나 본 발명의 분야 및 범위를 벗어나지 않고 지금까지 기술된 파쇄 장치(10)에 대해 수정 및/또는 추가 실시예가 이루어질 수 있음은 명백하다.

또한, 지금까지 본 발명이 몇몇 특정 실시예를 참고로 설명되었지만, 당업자면 청구항에 설명된 특징을 갖고, 그 특징에 의해 한정되는 보호 분야 내에서 도출되는 모든 것을 갖는 파쇄 플랜트용 파쇄 장치의 많은 기타 균등 형태를 확실히 달성할 수 있음은 명백하다.

10: 회전 파쇄 장치
12: 중앙 허브
13: 원반 모양 요소 또는 모듈
14: 타격 해머(beating hammer)
16: 보호 차폐판
17: 회전 핀
18: 파지 요소
20: 플레이트(plates)
24: 곡선 표면
26: 만곡 원호상 프로파일
31: 환형 슬릿(annular slit)
32: 능동 단부(active end)
35: 창(window)
38: 공급 파이프
39: 스크리닝/사이징 수단
50: 파쇄 스크랩용 플랜트

Claims (16)

1. 다수의 원반 모양 요소(13)가 인접 장착되고 일체로 함께 회전가능하며 타격요소들(12)을 원주방향으로 지지하는 축(X)을 중심으로 회전하는 중앙 허브(12)를 갖는 드럼(11)을 포함하는 파쇄 장치에 있어서,
   원반 모양 요소(13) 각각은 적어도 한 쌍의 타격 요소(14)를 포함하는 한 세트의 타격 요소(14)를 포함하고,
   축(X)을 따라 상기 원반 모양 요소(13)의 타격 요소(14) 쌍이 동일 축(X)에 대해 각도 방향으로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 타격 요소(14)의 쌍은 축(X)에 대한 소정의 각도 위치(angular position)에 대응하여 하나 이상의 다른 원반 모양 요소(13)에 의해 분리된 대응 원반 모양 요소(13) 상에 배치되어 타격 요소의 교호 전개(alternate development)를 결정하는 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 각각의 원반 모양 요소(13)의 타격 요소(14)는 축(X)에 대해 180°로, 직경방향으로 반대 위치에 장착되는 것을 특징으로 하는 회전 파쇄 장치.
4. 상기 항 중 어느 항에 있어서,
   각각의 원반 모양 요소(13)는 여러 개의 각도 구역(191, 192, 193, 194, 195, 196)으로 분할되고 축(X) 둘레에 배치되며, 상기 타격 요소(14) 중 하나는 각 원반 모양 요소(13)의 상기 각도 구역(191, 192, 193, 194, 195, 196)중 적어도 2개 구역에 장착되는 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 파쇄 장치는 축(X)에 대해 동일한 각도 위치와 연관된 각도 구역(191, 192, 193, 194, 195, 196)의 그룹(A, B, C, D, E, F)을 제공하고, 각 그룹은 축(X)을 따라 소정의 교호 배치관계(alternate cadence)로 원반 모양 요소(13) 상에 장착되어 하나 이상의 원반 모양 요소(13)에 의해 분리되는 일련의 타격 요소들(14)을 갖는 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 각도 구역(191, 192, 193, 194, 195, 196)의 각 그룹(A, B, C, D, E, F)에 대한 타격 요소(14)의 총 개수는 하나 이상이고 원반 모양 요소(13)의 개수 보다 작은 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
   상기 각도 구역(191, 192, 193, 194, 195, 196)은 각각 소정의 각도 크기를 구비하되, 인접 각도 구역(191, 192, 193, 194, 195, 196)의 다수의 그룹(A, B, C, D, E, F) 전체 및 각도 구역(191, 192, 193, 194, 195, 196)의 그룹(A, B, C, D, E, F)의 절반에 장착된 타격 요소(14)의 개수는 원반 모양 요소(13)의 개수와 동일한 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
8. 청구항 5, 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
   상기 각도 구역(191, 192, 193, 194, 195, 196)은 60°의 각도 크기를 구비하는 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
9. 청구항 5, 청구항 6, 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
   상기 원반 모양 요소(13)의 개수는 11 개인 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
10. 상기항 중 어느 항에 있어서,
    각각의 타격 요소(14)는, 하나의 제한 단부(constraining end)(25)와 함께, 핀(17)에 의해 대응 원반 모양 요소에 대해 원주방향으로 피벗 회전됨으로써, 타격 요소들(14)은 상호 간에 그리고 드럼(11)으로부터 독립적으로 회전되고, 스크랩을 타격할 수 있는 작동위치인 드럼(11) 외측의 제1위치로부터 비작동 위치인 드럼(11)의 벌크 내에 포함된 제2위치로 그리고 그 반대로 독립적으로 통과 가능한 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
11. 청구항 10에 있어서,
    타격 요소(14) 각각이 제2위치에 포함된 하우징 안착부(29)를 각 쌍의 원반 모양 요소(13)에 대해 한정하도록 원반 모양 요소(13)는 중앙 연결 요소(20)에 의해 서로 조립되고, 각각의 연결 요소(20)는 다수의 표면(24)을 갖되, 각각의 표면은 대응 타격 요소를 향하고 있고 연결 요소의 표면(24)과 타격 요소의 자유단(26)이 제2 위치에서 마주 볼 때 일정한 크기의 간격(31)을 한정하도록 제한 단부(25) 반대 측인 타격 요소(14) 각각의 자유단(26)에 있는 대응 곡선 프로파일과 맞물리는 곡선 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 연결 요소(23)의 각 표면의 곡선 프로파일과 각각의 타격 요소(14)의 자유 단부(26)의 곡선 프로파일은 원주(C)의 소정의 원호와 일치하는 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
13. 청구항 10에 있어서,
    각각의 회전 핀(17)은 타격 요소들(14) 중 하나가 회전가능하게 둘레에 장착되는 소정 부분(5)을 포함하고,
    이 소정 부분(15)은 회전 핀(17)의 나머지 부분을 구성하는 금속 재질의 경도보다 큰 경도를 갖는 금속 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
14. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    타격 요소(11)에 보완하는 방식으로 드럼(11)의 측방 외부 표면에 배치된 보호 요소(16)를 포함함으로써, 타격 요소(14)의 통로용 자유 창(35)이 형성된 상기 측방 표면 전체를 실질적으로 커버하는 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 보호 요소(16) 각각은 외부에 파지 및 마찰 수단(18)을 구비하는 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.
16. 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
    상기 보호 요소(16)의 각각은 원반 모양 요소(13)의 일부와 보호될 드럼(11)의 표면에 따른 가변 길이의 수평 외부 벽(37)을 수용할 있는 드럼(11)의 내측을 향하여 마주보는 안착부(36)를 갖는 단면을 구비하여 U형(116), T형, 대칭형(216), 또는 비대칭형(316) 또는 수평 F형(416)일 수 있는 전체 단면을 한정하는 것을 특징으로 하는 파쇄 장치.

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