KR20110119908A

KR20110119908A - 금속칩 분쇄장치

Info

Publication number: KR20110119908A
Application number: KR1020100039321A
Authority: KR
Inventors: 김재훈
Original assignee: 김재훈
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2011-11-03

Abstract

본 발명은 금속칩을 원하는 크기로 분쇄하고, 이 분쇄된 금속가루를 자동으로 집수할 수 있는 금속칩 분쇄장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 장치는, 베이스프레임; 상기 베이스프레임에 수직회전축으로 회전가능하게 설치되어, 상기 베이스프레임의 상부에서 공급된 금속칩을 가장자리로 분산시키도록 상면에 형성된 분산돌기 및 이 분산돌기에 의해 가장자리로 분산된 금속칩이 모이도록 내측으로 완만히 만곡된 분쇄환홈이 구비된 회전테이블; 상기 회전테이블을 회전시키는 구동수단; 상기 구동수단으로 회전되는 회전테이블의 원심력에 의해 환홈에 모인 금속칩을 분쇄하여 외부로 배출시키기 위해, 분쇄환홈과의 간극이 외부로 가면서 좁아지도록 형성된 분쇄롤러가 구비되어 베이스프레임에 상하로 회전가능하게 설치된 적어도 하나의 분쇄롤러유닛; 및 상기 롤러유닛을 상하로 회전시키면서 진동을 완충시키도록 연결된 액츄에이터;를 포함한다.

Description

금속칩 분쇄장치{PULVERIZER FOR METAL CHIPS}

본 발명은 금속칩 분쇄장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금속칩을 원하는 크기로 분쇄하고, 이 분쇄된 금속가루를 자동으로 집수할 수 있는 금속칩 분쇄장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 금속칩은 비철금속을 포함하는 모재의 가공시 모재에서 떨어져 나간 조각으로서 대략 수mm 내지 50mm의 크기로 이루어진다.

이같이 발생된 금속칩은 재활용을 위해 분쇄장치를 통해 적절한 크기의 가루로 분쇄된다.

종래의 분쇄장치는 한 쌍의 원통형 롤을 서로 반대방향으로 돌리고, 그 사이에 금속칩을 넣어서 분쇄하는 이른바 롤분쇄기가 널리 사용되었다.

그러나 상술한 종래의 롤분쇄기는 급속칩을 원하는 크기로 분쇄하기 위해, 한 쌍의 롤 사이 간극을 조절하거나 그 이전 공정에서 금속칩을 크기별로 선별하여 한 쌍의 롤 사이로 공급하는 등의 번거로움이 있었다.

특히 금속칩을 분쇄하기 위해 중량체로 이루어진 한 쌍의 롤 간극을 조절하기가 매우 어려울 뿐만 아니라, 조절된 한 쌍의 롤 사이로 크기가 큰 금속칩이 진입되면, 롤에 부딪치면서 튕겨 나가거나 롤의 회전력에 저항을 발생시켜서 고장을 초래하는 등의 문제점이 있었다.

아울러 종래의 분쇄장치는 분쇄된 금속가루가 사방으로 튀거나 흩어지므로 한 곳으로 모아서 보관하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 금속칩을 원하는 크기로 용이하게 분쇄하고, 이 분쇄된 금속가루를 자동으로 집수하여 편리성을 제고시키며 집수에 소요되는 작업공수를 절감할 수 있는 금속칩 분쇄장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은

베이스프레임;

상기 베이스프레임에 수직회전축으로 회전가능하게 설치되어, 상기 베이스프레임의 상부에서 공급된 금속칩을 가장자리로 분산시키도록 상면에 형성된 분산돌기 및 이 분산돌기에 의해 가장자리로 분산된 금속칩이 모이도록 내측으로 완만히 만곡된 분쇄환홈이 구비된 회전테이블;

상기 회전테이블을 회전시키는 구동수단;

상기 구동수단으로 회전되는 회전테이블의 원심력에 의해 환홈에 모인 금속칩을 분쇄하여 외부로 배출시키기 위해, 분쇄환홈과의 간극이 외부로 가면서 좁아지도록 형성된 분쇄롤러가 구비되어 베이스프레임에 상하로 회전가능하게 설치된 적어도 하나의 분쇄롤러유닛; 및

상기 롤러유닛을 상하로 회전시키면서 진동을 완충시키도록 연결된 액츄에이터;를 포함하는 금속칩 분쇄장치에 관한 것이다.

본 발명의 분쇄롤러유닛은, 상기 분쇄환홈과의 간극이 외부로 가면서 좁아지도록 연속곡률을 이루는 분쇄면이 구비된 분쇄롤러, 상기 분쇄롤러의 수평회전축을 회전가능하게 지지하도록 베이스프레임에 상하로 회전가능하게 설치된 서포트를 포함할 수 있다.

또한 상기 분쇄롤러에는 수평회전축의 외경에 탈착되도록 탈착축공이 형성될 수 있다.

아울러, 상기 금속칩이 유입되는 분쇄환홈의 입구측과 분쇄롤러의 분쇄면 사이 간극은 7 내지 9mm로 이루어지고, 상기 분쇄환홈의 입구측으로 유입된 금속칩이 분쇄되어 배출되는 배출구측과 분쇄롤러의 분쇄면 사이 간극은 1 내지 5mm로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 수평회전축은 회전테이블을 향해 대략 12 내지 17°의 경사각(θ)으로 기울어진 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 장치는 상기 회전테이블의 외부로 배출되어 낙하된 금속칩을 집수하도록 베이스프레임에 설치된 집수조를 추가로 포함함이 바람직하다.

또한 상기 회전테이블의 외부로 배출된 금속칩의 비산을 방지하도록 프레임의 상부에 결합된 차폐커버; 그리고 상기 차폐커버를 관통하여 분산돌기의 상부로 금속칩을 공급하도록 연결된 공급관을 추가로 포함함이 바람직하다.

상기와 같은 수단으로 구현된 본 발명에 따르면, 공급관을 통해서 공급되는 금속칩이 분쇄롤러에 의해 자동으로 편리하게 분쇄된 후 집수조에 담겨져서 한 번에 배출하거나 후공정으로 이송시킬 수 있음에 따라, 작업자의 편리성을 제고시키고 작업공수의 절감에 따른 경제적인 인건비 절감을 기대할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

아울러 본 발명은 액츄에이터에 의해 분쇄롤러유닛의 수평 경사각도가 조절되고, 이에 따라 분쇄롤러와 분쇄환홈 사이의 간극이 조절되므로, 구매자가 요구하는 사양대로 금속칩의 분쇄 정도를 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 분쇄롤러를 수평회전축에 탈착시킴에 따라 마모 발생시 신속히 교체하여 정비에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 정단면도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 평면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 분쇄롤러유닛의 상하작동을 나타낸 작동도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 작동도.
도 5는 도 4의 ‘A’부분을 확대 도시한 확대도.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 베이스프레임(10); 베이스프레임(10)에 수직회전축(21)으로 회전가능하게 설치되어, 베이스프레임(10)의 상부에서 공급된 금속칩을 가장자리로 분산시키도록 상면에 형성된 분산돌기(22) 및 이 분산돌기(22)에 의해 가장자리로 분산된 금속칩이 모이도록 내측으로 완만히 만곡된 분쇄환홈(23)이 구비된 회전테이블(20); 회전테이블(20)을 회전시키는 구동수단(30); 구동수단(30)으로 회전되는 회전테이블(20)의 원심력에 의해 분쇄환홈(23)에 모인 금속칩을 분쇄하여 외부로 배출시키기 위해, 분쇄환홈(23)과의 간극이 외부로 가면서 좁아지도록 형성된 분쇄롤러(41)가 구비되어 베이스프레임(10)에 상하로 회전가능하게 설치된 적어도 하나의 분쇄롤러유닛(40); 및 분쇄롤러유닛(40)을 상하로 회전시키면서 진동을 완충시키도록 연결된 액츄에이터(50);을 포함하는 것을 기술적 사상으로 한다.

베이스프레임(10)은 본 발명의 골조를 형성하는 것으로서, 이러한 베이스프레임(10)의 하부에는 기대(機臺, 11)가 받쳐지고 상부에는 회전테이블(20)이 설치되도록 설치공간(12)이 구비된다. 그리고 베이스프레임(10)의 둘레에는 도 2에 도시된 바와 같이 등각으로 분할된 지점에 수직프레임(13)이 구비되어 액츄에이터(50)를 지지하게 된다.

회전테이블(20)은 베이스프레임(10)의 설치공간(12)에 수평으로 설치되어 그 중심을 이루는 수직회전축(21)에 의해 회전되는데, 그 상면 중앙에는 절두원추형(截頭圓錐刑)의 분산돌기(22)가 구비되어 공급관(80)에서 공급된 금속칩을 회전테이블의 가장자리방향으로 분산시키게 된다. 그리고 회전테이블(20)의 상면 가장자리에는 내측으로 완만히 만곡된 분쇄환홈(23)이 형성되어 분산돌기(22)에서 분산된 금속칩이 회전테이블(20)의 원심력에 의해 모이게 된다.

도 4에는 도 3의 A부를 확대도시한 분쇄환홈(23)의 단면도가 나타나 있으며, 도면을 통해 알 수 있듯이 분쇄환홈(23)은 연속곡률을 형성하여 분쇄되는 금속칩의 용이한 배출을 도모하게 된다.

이같이 구성된 회전테이블(20)에는 볼트공(24)이 천공되고, 이 볼트공(24)을 관통하는 볼트(25)는 수직회전축(21)의 상부에 연결된 조인트플레이트(26)의 탭홀(26a)에 나사결합되어, 회전테이블(20)을 조인트플레이트(26)에 탈착시키게 되는데, 이는 과도한 하중에 의해 분쇄환홈(23) 및 분산돌기(22)가 마모되었을 경우 새것으로 교체할 수 있다.

구동수단(30)은 회전테이블(20)을 회전시키도록 수직회전축(21)에 연결되는 수단으로서, 이러한 구동수단(30)은 모터로 구현되는 것이 바람직하며, 도 1에 도시된 바와 같이 모터와 수직회전축(21) 사이에는 감속기어박스(31)가 연결된다.

분쇄롤러유닛(40)은 분쇄환홈(23)으로 유입된 금속칩을 분쇄하면서 외부로 배출시키도록 회전가압하는 것으로서, 이러한 분쇄롤러유닛(40)은 도 2에 도시된 바와 같이 등각으로 나뉜 세 지점에 배치되는데, 그 개수는 제한하지 않는다.

분쇄롤러유닛(40)은 분쇄롤러(41)와 수평회전축(42) 및 서포트(43)로 대별된다. 먼저 분쇄롤러(41)를 살펴보면, 분쇄롤러(41)의 둘레에는 연속곡률을 이루도록 분쇄면(41a)이 구비되어 분쇄환홈(23)으로 유입된 금속칩을 가압하면서 분쇄하고, 분쇄롤러(41) 중앙에는 수평회전축(42)이 결합된다. 그리고 수평회전축(42)은 베어링(43a)이 장착된 서포트(43)에 회전가능하게 지지되어 분쇄롤러(41)가 회전하면서 금속칩을 가압하고 분쇄하는 것을 가능케 하며, 서포트(43)의 일단부는 수직프레임(13)의 상부에 구비된 서포트브래킷(44)에 축핀(44a)으로 상하로 회전가능하게 지지되고, 타단부는 후술하는 액츄에이터(50)의 작동로드(51)에 연결된다.

또한 분쇄롤러(41)는 수평회전축(42)에 탈착되는데, 이를 위해 회전축(42)의 단부 외경에는 칼라(45)가 고정되고, 이 칼라(45)의 외경에 분쇄롤러(41)의 중앙에 형성된 결합축공(41b)에 결합되는 것이다.

아울러, 금속칩이 유입되는 분쇄환홈의 입구측과 분쇄롤러의 분쇄면 사이 간극은 7 내지 11mm로 이루어지는데, 바람직하게는 9mm로 이루어지는 것이 좋다. 그리고 분쇄환홈의 입구측으로 유입된 금속칩이 분쇄되어 배출되는 배출구측과 분쇄롤러의 분쇄면 사이 간극은 1 내지 5mm로 이루어지는데, 바람직하게는 3mm로 이루어지는 것이 좋다.

더하여, 수평회전축은 도 1에 도시된 바와 같이 회전테이블을 향해 대략 12 내지 17°의 경사각(θ)을 유지함이 바람직한데, 보다 바람직하게는 15°의 경사각(θ)으로 이루어지는 것이다. 이러한 각도범위를 유지함으로써 금속칩의 분쇄효율을 올릴 수 있을 뿐만 아니라, 보다 미세한 칩 분쇄분말을 얻을 수 있다.

액츄에이터(50)는 분쇄롤러유닛(40)을 상하로 회전시키는 동시에 분쇄롤러유닛(40)에서 발생된 진동을 완충시키는 기능을 겸하는 것으로서, 이러한 액츄에이터(50)는 도 1에 도시된 바와 같이 유압 또는 공압 실린더로 구현되는 것이 바람직하다. 필요에 따라 완충기능을 제고시키기 위해 질소를 공급하는 질소탱크를 연결할 수도 있다. 실린더의 본체(52)는 수직프레임(13)에 설치된 실린더브래킷(15)에 작동핀(15a)으로 좌우 회전가능하게 연결되고, 작동로드(51)의 선단부는 서포트(43)에 제2축핀(43b)으로 연결되어 서포트(43)를 제1축핀(44a)을 중심으로 하여 상부 또는 하부로 회전시키며, 이에 따라 수평회전축(42)은 회전테이블(20)을 향해 하향으로 경사지게 회전되어 분쇄환홈(23)과 분쇄롤러(41)의 분쇄면(41a) 사이 간극을 임의대로 조절할 수 있게 된다.

본 발명의 장치는 또한 집수부(60)를 포함할 수 있다. 상기 집수조(60)는 도 1에 도시된 바와 같이 설치공간(12)에 내장되어 회전테이블(20)의 외부로 배출된 금속칩을 집수하는 것으로서, 분쇄롤러(41)와 분쇄환홈(23) 사이의 간극을 통해서 회전테이블(20)의 외부로 배출된 금속칩을 용이하게 한 곳으로 모을 수 있게 된다.

또한 본 발명의 장치는 차폐커버(70)를 포함할 수 있다. 상기 차폐커버(70)는 도 1에 도시된 바와 같이 설치공간(12)의 상부에 배치되도록 베이스프레임(10)의 상부에 결합되는 것으로서, 이러한 차폐커버(70)의 상부 중앙에는 금속칩을 공급하는 공급관(80)이 관통되게 연결되어 분산돌기(22)의 상부로 금속칩을 공급하고, 하부 테두리에는 플랜지(도시생략)가 구비되어 베이스프레임(10)의 상부에 구비된 플랜지(도시생략)에 볼트 및 너트로 체결된다. 그리고 차폐커버(70)에는 등각으로 분할된 세 지점에 수평회전축(42)이 장착되도록 축장착공(71)이 천공되고, 이 축장착공(71)에 장착된 수평회전축(42)에는 플렉시블한 더스트커버(72)가 구비되어 진동이 발생되면서 사방으로 유동되는 분쇄롤러유닛(40)으로 이물질이 유입되는 것을 차단하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 도 3에서와 같이 실린더의 작동에 의해 서포트(43)가 상부로 회전되고, 이에 따라 수평회전축(42)과 분쇄롤러(41)가 회전되며, 이때에는 회전테이블(20)을 교체하거나 청소를 할 수 있게 된다.

이어서, 공급관(80)을 통해 금속칩이 분산돌기(22)의 상부로 공급되고, 분산돌기(22)에 떨어진 금속칩은 분산돌기(22)의 사방으로 분산되는데, 이때 수직회전축(21)을 구동모터에 의해 구동시키면 분산돌기(22)에 부딪힌 금속칩은 원심력에 의해 분쇄환홈(23)으로 향하게 된다.

상기와 같이 분쇄환홈(23)의 입구측(23a)에 모인 금속칩은 분쇄롤러(41)와 분쇄환홈(23) 사이로 유입되어 분쇄롤러(41)의 가압과 회전에 의해 서서히 분쇄가 시작되며, 분쇄환홈(23)의 출구측(23b)에 이르러서는 금속칩의 분쇄가 끝나서 회전테이블(20)의 외경 밖으로 배출된다.

계속해서, 회전테이블(20)의 외경 밖으로 배출된 금속칩, 즉 금속분말은 자중에 의해 하부로 낙하되어 집수조(60)에 모이게 되는 것이다.

한편 차폐커버(70)는 이러한 분쇄조업중 외부로부터의 오염물질의 유입을 차단함과 동시에, 분쇄과정에서 발생하는 먼지나, 가스 등을 포집하여 도시되지 않은배출공을 통하여 외부로 배출시킨다.

아울러, 본 발명은 실린더의 작동에 의해 분쇄롤러(41)와 분쇄환홈(23) 사이의 간극을 조절할 수 있고, 이에 의해 금속칩의 분쇄 정도를 적절히 맞출 수 있게 된다. 즉, 비교적 미세한 금속분말이 필요하면 분쇄롤러(41)와 분쇄환홈(23) 사이의 간극을 보다 좁게 형성하도록 실린더를 작동하고, 비교적 굵은 금속분말이 필요하면 분쇄롤러(41)와 분쇄환홈(23) 사이의 간극을 보다 넓게 형성하도록 실린더를 작동하는 것이다.

따라서 본 발명은 공급관을 통해서 공급되는 금속칩을 분쇄롤러에 의해 자동으로 편리하게 분쇄하고, 분쇄된 금속분말을 집수조에 담아서 한 번에 배출하거나 후공정으로 이송시킬 수 있으므로, 금속칩을 연속적으로 분쇄할 수 있게 된다.

특히 본 발명은 액츄에이터에 의해 분쇄롤러유닛의 수평 경사각도가 조절되고, 이에 따라 분쇄롤러와 분쇄환홈 사이의 간극을 조절할 수 있으므로, 금속칩의 분쇄 정도를 용이하게 조절할 수 있게 된다.

10 : 베이스프레임 20 : 회전테이블
22 : 분산돌기 23 : 분쇄환홈
30 : 구동수단 40 : 분쇄롤러유닛
41 : 분쇄롤러 42 : 수평회전축
43 : 서포트 50 : 액츄에이터
60 : 집수조 70 : 차폐커버
80 : 공급관

Claims

베이스프레임;
상기 베이스프레임에 수직회전축으로 회전가능하게 설치되어, 상기 베이스프레임의 상부에서 공급된 금속칩을 가장자리로 분산시키도록 상면에 형성된 분산돌기 및 이 분산돌기에 의해 가장자리로 분산된 금속칩이 모이도록 내측으로 완만히 만곡된 분쇄환홈이 구비된 회전테이블;
상기 회전테이블을 회전시키는 구동수단;
상기 구동수단으로 회전되는 회전테이블의 원심력에 의해 환홈에 모인 금속칩을 분쇄하여 외부로 배출시키기 위해, 분쇄환홈과의 간극이 외부로 가면서 좁아지도록 형성된 분쇄롤러가 구비되어 베이스프레임에 상하로 회전가능하게 설치된 적어도 하나의 분쇄롤러유닛; 및
상기 롤러유닛을 상하로 회전시키면서 진동을 완충시키도록 연결된 액츄에이터;을 포함하는 금속칩 분쇄장치.
청구항 1에 있어서,
상기 분쇄롤러유닛은,
상기 분쇄환홈과의 간극이 외부로 가면서 좁아지도록 연속곡률을 이루는 분쇄면이 구비된 분쇄롤러, 상기 분쇄롤러의 수평회전축을 회전가능하게 지지하도록 베이스프레임에 상하로 회전가능하게 설치된 서포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속칩 분쇄장치.
청구항 2에 있어서,
상기 분쇄롤러에는 수평회전축의 외경에 탈착되도록 탈착축공이 형성된 것을 특징으로 하는 금속칩 분쇄장치.
청구항 2에 있어서,
상기 금속칩이 유입되는 분쇄환홈의 입구측과 분쇄롤러의 분쇄면 사이 간극은 7 내지 9mm로 이루어지고, 상기 분쇄환홈의 입구측으로 유입된 금속칩이 분쇄되어 배출되는 배출구측과 분쇄롤러의 분쇄면 사이 간극은 1 내지 5mm로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속칩 분쇄장치.
청구항 2에 있어서,
상기 수평회전축은 회전테이블을 향해 대략 12 내지 17°의 경사각(θ)으로 기울어진 것을 특징으로 하는 금속칩 분쇄장치.
청구항 1에 있어서,
상기 회전테이블의 외부로 배출되어 낙하된 금속칩을 집수하도록 베이스프레임에 설치된 집수조를 추가로 포함하는 금속칩 분쇄장치.
청구항 1 또는 청구항 6에 있어서,
상기 회전테이블의 외부로 배출된 금속칩의 비산을 방지하도록 프레임의 상부에 결합된 차폐커버; 그리고
상기 차폐커버를 관통하여 분산돌기의 상부로 금속칩을 공급하도록 연결된 공급관을 추가로 포함하는 금속칩 분쇄장치.