KR20120048405A - 슈레더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파쇄공간의 중심에 설치된 중심회전축으로부터 소정 거리 떨어진 곳에 중심회전축과 함께 회전하도록 된 해머 축에 다수의 해머를 해머 축을 중심으로 자전(自轉)할 수 있도록 설치하고, 상기와 같이 구성된 해머 축 및 다수의 해머는 적어도 2열로 균등한 각도로 구성하여 폐기물들이 해머의 충격에 의하여 쉽게 찢어지게 하고, 또한 파쇄공간을 형성하는 파쇄케이싱은 틈새를 두고 설치된 다수의 사각 바(四角 bar)들로 구성하여 폐기물의 찢어짐을 도우면서 찢어진 폐기물이 용이하게 하부로 배출되도록 함으로써 파쇄효율을 향상시키고 이물질이 섞이지 않은 좋은 품질의 금속 파쇄물을 얻을 수 있는 슈레더(shredder)에 관한 것이다.
본 발명의 슈레더는 폐기물의 파쇄가 이루어지는 파쇄 공간(20a)을 형성하고 상기 중심회전축(11)이 설치되며 상부에서 처리될 폐기물이 공급되고 하부로 폐기물 조각들이 배출되도록 구성된 파쇄 케이싱(20), 상기 중심회전축(11)에 설치되고 가장자리부에 적어도 두개의 축공(31)이 균등 각도의 위치에 형성된 다수의 원판(30), 상기 다수의 원판(30)에 각각 형성된 축공(31)에 각각 설치된 해머 축(40), 그리고 상기 해머 축(40)에 360° 자유자재로 회전 가능하도록 설치되어 파쇄케이싱(20) 내부의 폐기물에 충격을 가하는 다수의 해머(50)를 포함한다.

Description

슈레더{shredder}

본 발명은 금속 폐기물을 파쇄 하는 슈레더(shredder)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파쇄공간의 중심에 길이방향으로 중심회전축이 설치되고 그 중심회전축으로부터 소정 거리 떨어진 곳에 중심회전축과 함께 회전하도록 된 해머 축에 다수의 해머(hammer)를 해머 축을 중심으로 자전(自轉)할 수 있도록 설치하고, 상기와 같이 구성된 해머 축 및 다수의 해머는 적어도 2열로 균등한 각도로 구성하여 폐기물들이 해머의 충격에 의하여 쉽게 찢어지게 하고, 또한 파쇄공간을 형성하는 파쇄케이싱은 틈새를 두고 설치된 다수의 사각 바(四角 bar)들로 구성하여 폐기물의 찢어짐을 도우면서 찢어진 폐기물이 용이하게 하부로 배출되도록 함으로써 파쇄효율을 향상시키고 이물질이 섞이지 않은 좋은 품질의 파쇄물을 얻을 수 있는 슈레더(shredder)에 관한 것이다.

문명의 발달과 생활수준의 향상으로 인하여 폐기물 특히, 캔, 폐 드럼 또는 생활고철과 같은 각종 금속 폐기물이 급증하고 있다. 이들 폐기물들은 과거에는 그대로 쓰레기 매립 장소로 운반되어 매립되었으나 최근 들어 매립공간의 문제와 자원 재활용에 관한 인식이 고조되면서 상기와 금속 폐기물들의 재활용이 이루어지고 있다.

폐기물은 종류별로 분류되어 재활용하는데, 분류된 각종 폐기물 중에서 캔, 폐 드럼, 생활고철 등의 금속재 폐기물에 대해서는 해머를 회전시키면서 폐기물에 충격을 가하여 폐기물들을 찢어 조각내어 재활용한다. 상기와 같이 캔과 같은 금속재 폐기물을 찢는, 즉 조각내는 이유는 수거된 캔 내부에 먹다 남은 잔류물 또는 이물질이 들어 있고 또한 폐기물의 표면에 도료가 착색되어 있기 때문에 이들 이물질과 도료를 제거하여 양질의 폐기물을 만들기 위함이다. 그러지 않은 경우에는 폐기물 재생 과정에서 이들 이물질과 도료를 제거하여야 하므로 그 만큼 재생비용이 증가한다.

종래의 슈레더는 다수의 해머를 중심회전축에 나선형으로 고정되게 설치하여 중심회전축을 회전시키면서 해머가 폐기물을 때리게 하여 폐기물을 찢어 분리하고 동시에 표면에 착색된 도료들을 제거한다.

전술한 종래의 슈레더는 해머가 자유자재로 회전될 수 없기 때문에 여러 폐기물이 강하게 결합되어 있거나 돌이나 쇠붙이 등 이물체가 있는 경우에 해머가 오히려 손상되거나 또한 중심 회전축이 회전하지 않아 구동 모터, 감속기, 베어링 등의 주변장치에 부하가 걸려 손상되는 경우가 발생한다.

또한 다수의 해머가 중심 회전축에 나선형상으로 고정되어 있으므로 처리되는 폐기물이 축 방향으로 이동하여 중심회전축의 끝단에서 여러 폐기물이 압축되어 장치가 작동하지 못하는 문제점이 있다.

또한 찢어져 나온 폐기물 조각들이 배출구를 통하여 배출되지 못하고 배출구를 막아 버리는 현상도 종종 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 종래 슈레더의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 해머를 자유롭게 회전할 수 있도록 하여 뭉쳐진 폐기물, 돌, 쇠붙이 등의 이물체에 의하여 해머가 손상을 입는 것을 방지하고, 또한 해머가 이들 이물체에 걸려 장치의 작동이 멈춰지는 현상을 방지하며 폐기물이 일측으로 밀려 이들 폐기물 조각들이 뭉쳐지는 현상을 방지하는 슈레더를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 찢어진 폐기물 조각들이 용이하게 배출되도록 하는 슈레더를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슈레더(shredder)는 구동 모터의 축에 연결된 중심회전축에 의하여 작동하여 폐기물을 파쇄 하는 슈레더에 있어서, 폐기물의 파쇄가 이루어지는 파쇄 공간을 형성하고 상기 중심회전축이 설치되며 상부에서 처리될 폐기물이 공급되고 하부로 폐기물 조각들이 배출되도록 구성된 파쇄 케이싱(casing), 상기 중심회전축에 설치되고 가장자리부에 적어도 두개의 축공(軸孔)이 균등 각도의 위치에 형성된 다수의 원판, 상기 다수의 원판에 각각 형성된 축공에 각각 설치된 해머 축, 그리고 상기 해머 축에 360° 자유자재(自由自在)로 회전 가능하도록 설치되어 파쇄 케이싱 내부의 폐기물에 충격을 가하는 다수의 해머(hammer)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 슈레더는 또한 상기 해머가 직육면체 형상으로 형성되어 있고 해머 축이 삽입되는 일측의 축공과, 상기 일측의 축공에서 소정거리 떨어진 위치에 형성된 예비 축공이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 슈레더는 또한 상기 파쇄 케이싱이 해머 선단의 이동궤적을 벗어난 위치에 서로 소정 거리 떨어져 수평방향으로 평행하게 설치된 다수의 사각 바(四角 bar)로 이루어져 있으며, 정단면도에서 보아 상기 측면의 사각 바는 수직으로 배치되고 하부의 사각 바는 원호형(圓弧型)으로 배치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 슈레더는 또한 상기 파쇄 케이싱의 측면을 이루는 사각 바들이 정단면도에서 보아 90° 회전한 상태로 배치되고, 원호형으로 하부에 배치된 사각 바들은 정단면도에서 보아 방사형(放射型)으로 배치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 슈레더는 각각의 해머들이 중심회전축과 부딪치지 않으면서 360° 회전할 수 있으므로 해머가 해머 축과 함께 공전하면서 큰 돌이나 쇠붙이 뭉쳐진 폐기물 등에 부딪치는 경우에 스스로 자유자재로 회전하므로 장치의 작동에 아무런 지장을 주지 않고, 또한 해머가 폐기물을 상하 방향으로만 충격을 가하므로 폐기물들이 축 방향으로 밀리지 아니하여 장치의 작동 중단 없이 계속하여 파쇄 작용을 할 수 있다. 따라서 구동 모터, 베어링 등에 부하가 걸려 고장 나는 일이 없게 되며 또한 해머의 수명도 크게 늘어나게 된다.

또한 본 발명은 파쇄 케이싱이 모서리가 절단 날의 역할을 하는 사각 바로 이루어져 있기 때문에 폐기물이 잘 찢어지며 찢어진 폐기물들은 하부로 수월하게 배출된다.

도 1은 본 발명에 따른 슈레더로서 구동모터가 제거된 상태의 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 슈레더의 정단면도,
도 3은 본 발명에 따른 슈레더의 우측면도,
도 4는 본 발명에 따른 슈레더의 우측 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 슈레더의 중심 회전축 및 해머 어셈블리의 우측면도,
도 6은 본 발명에 따른 슈레더의 중심 회전축 및 해머 어셈블리의 정면도,
도 7은 본 발명에 따른 슈레더의 구성부품인 해머의 확대 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 슈레더의 구성부품인 파쇄케이싱의 설치상태를 나타내는 확대 정면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 슈레더는 구동 모터(10)의 축에 연결된 중심회전축(11)에 의하여 작동하도록 되어 있는 것으로서, 파쇄 케이싱(20), 원판(30), 해머 축(40) 및 해머(50)를 그 주요 구성부품으로 하고 있다.

파쇄케이싱(20)은 폐기물의 파쇄가 이루어지는 파쇄 공간을 형성하고 중심부에 상기 중심회전축(11)이 설치되며 상부에서 처리될 폐기물이 공급되고 하부로 폐기물 조각들이 배출되도록 구성되어 있다.

파쇄 케이싱(20)은 해머 선단의 이동궤적을 벗어난 위치에 서로 소정 거리 떨어져 수평방향으로 평행하게 설치된 다수의 사각 바(21)(22)로 이루어져 있으며, 정단면도에서 보아 측면의 사각 바(21)들은 수직으로 배치되고 하부의 사각 바(22)들은 원호형(圓弧型)으로 배치되어 있다.

상기 파쇄 케이싱(20)의 측면을 이루는 사각 바(21)들은 정단면도에서 보아 90° 회전한 상태로 배치되고, 원호형으로 하부에 배치된 사각 바(22)들은 정단면도에서 보아 방사형(放射型)으로 배치되어 있다.

사각 바(21)(21)는 그 모서리가 절단 날의 역할을 하기 때문에 폐기물을 잘 절단한다.

측면을 이루는 사각 바(21)들이 90° 회전한 상태로 배치된 이유는 폐기물들이 사각 바(21)들의 사이에 잘 끼지 않게 하고, 또한 폐기물들이 사각 바(21)들의 사이에 끼일 경우에 해머(50)가 폐기물의 바깥쪽을 내리칠 때 사각 바(21)의 모서리가 폐기물을 보다 잘 찢기도록 하기 위함이다.

또한 하부의 사각 바(22)들을 원호형의 방사형으로 배치한 이유는 도 8에서 알 수 있는 바와 같이 사각 바(22) 사이의 간격에서 출구의 폭(X₂)이 입구의 폭(X₁) 보다 넓게 하여 사각 바(22) 들 사이의 입구를 통과한 폐기물들이 수월하게 하부로 배출되도록 하기 위함이다.

원판(30)은 상기 중심회전축(11)에 설치되어 있으며 가장자리부에 적어도 두개의 축공(31)이 균등 각도의 위치에 형성되어 있다. 도 6에 도시된 실시예는 원판(30)에 3개의 축공(31)이 120° 균등 각도의 위치에 형성되어 있다. 원판(30)에서 3개의 원형 개구부(32)는 원판의 중량을 가볍게 하기 위하여 형성한 것이다. 상기 다수의 원판(30)에 각각 형성된 축공(31)에 해머 축(40)이 설치된다.

상기 해머 축(40)에는 해머(50)들이 360° 자유자재로 회전 가능하도록 설치되어 있으며, 해머(50)들은 회전하면서 파쇄 케이싱(20) 내부로 투입된 폐기물에 충격을 가한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 해머(50)들은 직육면체 형상으로 형성되어 있으며, 해머 축(40)이 삽입되는 일측의 축공(51)과, 상기 일측의 축공(51)에서 소정거리 떨어진 위치에 형성된 예비 축공(52)이 형성되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이 원판(30) 사이에는 다수의 해머(50)가 설치되는데, 해머(50) 사이에는 소정의 거리를 두기 위하여 스페이셔(spacer)(55)가 설치되어 있다. 해머(50)들은 중심회전축(11)을 중심으로 공전(公轉)하면서 폐기물에 충격을 가하고 또한 해머 축(40)을 중심으로 자유자재로 회전한다.

파쇄 케이싱(20)의 측면에는 하부외판(25a)과 상부외판(25b)이 설치되어 있으며, 파쇄 케이싱(20)의 하부에는 슈트(chute)(27)가 설치되어 있다.

그리고 파쇄 케이싱(20)의 상부에는 투입구(60)가 설치되어 있는데, 투입구(60)는 상부외판(25b)과 연결되어 힌지(26)를 중심으로 회전하여 개방할 수 있도록 되어 있다. 투입구(60)를 개방하기 위하여 투입구(60)와 받침대(70) 사이에는 실린더(65)가 구성되어 있다.

투입구(60)는 컨베이어(1)에 의하여 이송된 폐기물들이 투입되는 개구부(61)가 측면에 형성되어 있으며, 해머(50)에 의하여 충격 받아 상부로 튕기는 것을 차단하는 걸림턱(62)이 형성되어 있다.

구동 모터(10)는 파쇄 케이싱(20)의 외부로 뻗은 중심회전축(11)에 설치되어 있으며, 중심회전축(11)은 파쇄 케이싱(20)의 외면에 설치된 하부외판(25a)에 지지되어 있다. 중심회전축(11)을 회전가능하게 설치하기 위하여 양측 하부외판(25a)에 베어링(24)(24')을 설치한다. 그리고 구동 모터(10)가 설치된 중심회전축(11)의 반대편에는 축의 원활한 회전을 위하여 플라이 휘일(flywheel)(12)이 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 슈레더는 다음과 같이 작용한다.

구동 모터(10)를 작동시키면 중심회전축(11)이 회전하면서 해머 축(40)도 함께 한다. 따라서 해머 축(40)에 설치되어 있는 해머(50)들도 함께 회전하는데 해머(50)들은 투입구(60)를 통하여 투입되는 금속 폐기물에 충격을 가한다. 상기 해머(50)의 충격에 의하여 금속 폐기물들은 산산이 조각나면서 파쇄 케이싱(20)의 하부의 사각 바(22)의 틈새를 통하여 배출된다.

해머(50)에 의하여 위로 튕기는 폐기물은 투입구(60)의 걸림턱(62)에 부딪쳐 다시 하부로 내려온다. 파쇄 케이싱(2)의 사각 바(21)(22)의 틈새에 걸린 폐기물들은 사각 바(21)(22)의 모서리가 절단 날의 역할을 하므로 해머(50)가 충격을 가할 때 절단되면서 찢어진다.

폐기물이 조각나면 내부의 이물질, 이물체 등이 모두 빠져나오고 또한 해머(50)의 충격 시에 표면에 착색된 도료들이 박리되어 순수 금속만이 남게 된다.

그리고 하부의 사각 바(22) 사이의 틈새 입구를 통과한 폐기물 조각들은 전술한 바와 같이 그 틈새 출구가 더 넓기 때문에 용이하게 빠져 나간다.

파쇄 케이싱(20)의 하부를 통하여 배출된 폐기물 조각들은 별개의 컨베이어(미도시)에 의하여 다른 장소로 이송된다.

해머(50)는 폐기물 뭉치, 돌 등과 부딪히면 해머 축(40)을 중심으로 회전하므로 해머(50)가 큰 손상을 받는 일 없이 장기간 사용할 수 있다. 장기간 사용하여 해머(50)의 끝단에 많은 손상을 입게 되면 분해한 후 예비 축공(52)에 해머 축(40)을 끼우고 결합하면 해머(50)를 새 것과 같이 다시 사용할 수 있다.

파쇄 케이싱(20)의 내부를 정비할 때에는 실린더(65)를 작동시켜 투입구(60) 및 상부 외판(25b)을 밀어 개방하고 정비한다.

상기와 같이 본 발명에 따른 슈레더는 각각의 해머(50)들이 개별적으로 중심회전축(11)과 부딪치지 않으면서 360° 회전할 수 있으므로 해머(50)가 해머 축(40)과 함께 공전하면서 큰 돌이나 쇠붙이 뭉쳐진 폐기물 등에 부딪치는 경우에 스스로 자유자재로 회전하므로 구동 모터(10), 베어링(24)(24') 등의 작동에 아무런 지장을 주지 않는다. 또한 해머(50)들은 폐기물을 상하 방향으로만 충격을 가하므로 폐기물들이 축 방향으로 밀리지 아니하여 폐기물들이 중심 회전축(11)의 끝단에서 뭉쳐지는 현상이 발생하지 않고, 장치의 작동 중단 없이 계속하여 파쇄 작용을 할 수 있다.

따라서 구동 모터(10), 베어링(24)(24') 등에 부하가 걸려 고장 나는 일이 없게 되며 또한 해머(50)에 큰 충격이 가해지지 않으므로 해머의 수명도 크게 늘어나게 된다.

또한 본 발명은 파쇄 케이싱(20)이 모서리가 절단 날의 역할을 하는 사각 바(21)(22)로 이루어져 있기 때문에 폐기물이 보다 잘 찢어지며 찢어진 폐기물들은 하부의 사각 바(22)의 틈새를 통하여 수월하게 배출된다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구의 범위에 속한다 해야 할 것이다.

1 : 컨베이어 10: 구동 모터
11: 중심회전축 12: 플라이 휘일
20: 파쇄 케이싱 21, 22: 사각 바
24, 24': 베어링 25a: 하부 외판
25b: 상부 외판 26: 힌지
27: 슈트(chute) 30: 원판
31: 축공(軸孔) 40: 해머 축
50: 해머 51: 축공
52: 예비 축공 55: 스페이셔(spacer)
60: 투입구 61: 개구부
62: 걸림턱 65: 실린더 70: 받침대

Claims (4)

1. 구동 모터(10)의 축에 연결된 중심회전축(11)에 의하여 작동하여 폐기물을 파쇄 하는 슈레더에 있어서,
   폐기물의 파쇄가 이루어지는 파쇄 공간(20a)을 형성하고 상기 중심회전축(11)이 설치되며 상부에서 처리될 폐기물이 공급되고 하부로 폐기물 조각들이 배출되도록 구성된 파쇄케이싱(20),
   상기 중심회전축(11)에 설치되고 가장자리부에 적어도 두개의 축공(31)이 균등 각도의 위치에 형성된 다수의 원판(30),
   상기 다수의 원판(30)에 각각 형성된 축공(31)에 각각 설치된 해머 축(40), 그리고
   상기 해머 축(40)에 360° 자유자재로 회전 가능하도록 설치되어 파쇄케이싱(20) 내부의 폐기물에 충격을 가하는 다수의 해머(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 슈레더.
2. 제1항에 있어서, 상기 해머(50)는 직육면체 형상으로 형성되어 있고 해머 축(40)이 삽입되는 일측의 축공(51)과, 상기 일측의 축공(51)에서 소정거리 떨어진 위치에 형성된 예비 축공(52)이 형성된 것을 특징으로 하는 슈레더.
3. 제1항에 있어서, 상기 파쇄 케이싱(20)은 해머 선단의 이동궤적을 벗어난 위치에 서로 소정 거리 떨어져 수평방향으로 평행하게 설치된 다수의 사각 바(21)(22)로 이루어져 있으며, 정단면도에서 보아 측면의 사각 바(21)들은 수직으로 배치되고 하부의 사각 바(22)들은 원호형으로 배치된 것을 특징으로 하는 슈레더.
4. 제3항에 있어서, 상기 파쇄 케이싱(20)의 측면을 이루는 사각 바(21)들은 정단면도에서 보아 90° 회전한 상태로 배치되고, 원호형으로 하부에 배치된 사각 바(22)들은 정단면도에서 보아 방사형으로 배치된 것을 특징으로 하는 슈레더.

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