KR20130045498A

KR20130045498A - Ｅｐｅ 감용기

Info

Publication number: KR20130045498A
Application number: KR1020110109742A
Authority: KR
Inventors: 최병수
Original assignee: 최병수
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2013-05-06
Also published as: KR101279902B1

Abstract

본 발명은 EPE 감용기에 관한 것으로, 설치면에 고정되는 메인프레임; 메인프레임의 상면에 고정되고, 일단부에 일정길이 반경방향으로 형성된 개구부를 갖는 피딩실린더; 피딩실린더에 내장되는 피딩스크류; 피딩실린더의 개구부 상부에 간격없이 설치되고, 한 쌍의 회전축상에 다수의 회전칼날이 서로 위상차를 두고 고정되되 한 쌍의 회전축상에 설치된 갈고리 형상의 회전칼날 상호간에 서로 엇갈리게 설치되어 투입되는 EPE 폐소재를 끊어내는 형태로 2차 파쇄하는 하부파쇄기; 하부파쇄기와 간격을 두고 상부에 설치되고, 하부파쇄기보다 저속으로 회전되면서 투입되는 EPE 폐소재를 끌어 당기면서 1차 파쇄하는 갈고리 형태의 파쇄날을 갖는 상부파쇄기; 상부파쇄기의 상측에 마련된 투입호퍼; 피딩스크류, 하부파쇄기, 상부파쇄기의 회전구동을 제어하고, 피딩실린더 내부의 피딩물을 용융시키도록 가열할 때 가열온도를 제어하도록 메인프레임상에 설치된 제어기; 피딩실린더의 배출단부에 고정된 압출다이;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 EPE 감용기를 제공한다.
본 발명에 따르면, 수거된 EPE 소재를 재활용하기 위해 감용기에 투입할 때 속도차를 갖는 이단 파쇄날을 통해 잡아 끌면서 끊어내는 형태로 절단함으로써 질긴 EPE의 절단을 원활하게 하고, 절단 후 시간차를 두지 않고 곧바로 피딩 압착 감용 압출함으로써 처리효율을 급격히 향상시켜 경제성을 확보하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

ＥＰＥ 감용기{APPARATUS FOR DIMINISHING EXPANDED POLYETHYLENE PELLET}

본 발명은 EPE(Expanded PolyEthylene) 감용기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄성이 강해 복원력이 뛰어나고 질기기 때문에 파쇄가 쉽지 않은 폐 EPE 소재를 용이하면서도 원활하게 파쇄하여 감용시킬 수 있도록 개선된 EPE 감용기에 관한 것이다.

일반적으로, 감용기란 폐스티로폼 또는 폐폴리우레탄과 같은 소재의 공극률을 최소화시켜 부피를 줄이기 위한 기계장치로서, 보통 폐스티로폼이 투입되는 호퍼, 이 호퍼를 통해 투입된 폐스티로폼을 파쇄하는 파쇄부, 파쇄된 폐스티로폼을 가열 용융하여 압출하는 압출부 및 이 파쇄부와 압출부를 구동하는 동력원을 포함하여 구성된다.

그리하여, 압출부를 통해 압출되는 폐스티로폼 잉곳(Ingot)은 압출부의 단부에 구비된 잉곳 압출부의 형상에 따라 직사각형이나 혹은 원형 단면을 갖고 연속적으로 압출되게 되며, 압출후 냉각존을 거쳐 냉각되고, 이어 일정크기로 커팅된 후 펠릿화됨으로써 재활용되게 된다.

이러한 용도로 활용되는 감용기는 주로 스티로폼(Expended Poly-Styrene:ESP)의 파쇄 압축 후 압출의 용도로 많이 개발되었으며, 파쇄효율이나 압축성능, 압출성능 개선 등의 목적으로 다수의 특허기술들이 개시된 바 있는데, 이를 테면 등록특허 제0515420호, 등록특허 제0654106호, 등록특허 제0795164호, 공개특허 제2005-0015872호 등을 들 수 있다.

이와 관련하여 본 출원인도 등록특허 제1036770호, 등록실용 제0453086호와 같은 폐스티로폼 처리를 위한 감용기 관련 기술들을 보유하고 있다.

그런데, 일회용 용기, 건축재료, 부력재, 장식품, 또는 절연재 등 산업전반에 걸쳐 널리 활용되고 있는 스티로폼은 부서지기 쉽고, 강도가 약하기 때문에 이를 대체할 소재로서 EPE(발포폴리에틸렌), EPP(발포폴리프로필렌) 등을 소재로 한 새로운 재료들이 등장하였으며, 이들은 기존 스티로폼이 사용되던 분야 뿐만 아니라, 과수원 농장 등의 반사필름, 과일포장재, 자동차 범퍼, 전자부품 포장재 등에 까지 더욱 더 다양한 용도로 활용되고 있다.

그럼에도 불구하고, 이들 소재의 재활용은 소재 자체가 갖는 고탄성과 질긴 특성 때문에 파쇄와 감용이 난해하여 생산 대비 가공비용이 너무나 크기 때문에 이를 감용시켜 재활용을 위한 잉곳으로 압출 가공할 수 있는 설비의 개발이 거의 이루어지지 않아 폐 EPE 소재의 처리는 사회적 이슈화가 되기에 이르렀다.

즉, 기존 스티로폼 감용기를 이용하여 EPE 소재를 감용시키기 위해 파쇄기로 피딩하게 되면 스티로폼보다 탄성이 크고 질기다는 특성 때문에 EPE는 스티로폼(EPS)처럼 잘게 부서지거나 잘라지지 않고 파쇄날에 의해 눌리면서 끌려가버리게 되어 결국 파쇄되지 않은 상태에서 진행되므로 파쇄기에 감기면서 꽉 채워져 파쇄기의 구동을 정지시켜 버리는 문제가 발생되어 처리효율이 급격히 떨어지고, 이를 보수 수리하는데 따른 시간과 비용을 너무 많이 차지하게 되므로 결국 생산 자체가 실효성 없는 결과를 초래하게 된다.

이를 개선하기 위해, 파쇄기 주변에 바이브레이터를 달아 진동을 주면서 피딩해보아도 결과는 여전하였다.

이에, EPE를 처리할 수 있는 전용 감용기의 개발이 시급히 요청되었으며, 그 일환으로 등록특허 제0637676호가 개시된 바 있다.

개시된 등록특허 제0637676호는 상호 나란하게 설치된 한 쌍의 회전축, 회전축에 소정간격을 두고 결합되는 회전커터, 회전축을 구동시키는 구동장치를 구비하는 분쇄장치에 있어서, 회전커터는 회전축에 결합되는 결합부를 중심으로 대칭되게 형성되는 회전날, 회전날의 단부로부터 회전방향으로 절곡된 걸림부를 포함하고, 동일한 회전축에 설치되는 상호 이웃하는 회전커터와 일정각도의 위상차를 갖도록 배치하여, 임의의 1개의 회전날이 스티로폼을 분쇄하는 순간, 그 이웃한 회전날의 걸림부가 스티로폼을 잡아주어 고정함으로서, 분쇄된 스티로폴이 튕겨 나가는 현상을 최소화하여 저소음과 높은 분쇄 효율을 달성하도록 한 것임을 알 수 있다.

그럼에도 불구하고, 개시된 상기 특허의 경우도 상세한 설명에 기술된 것과 달리 EPE의 처리에는 실효성이 많이 떨어졌는데, 그 이유는 개시된 특허의 경우 모든 소재의 스티로폼류를 다 처리할 수 있도록 구성된 것으로서, 특히 분쇄효율 향상과 소음 개선에 목적이 있기 때문에 파쇄기, 즉 회전커터의 구조 개선에만 촛점이 맞추어져 있는 바, 따라서 EPE 소재의 투입부터 파쇄, 압축피딩 전체적인 관계성이 보완되지 못하여 스티로폼에 비해 상대적으로 질기고 고탄성을 갖는 EPE는 이 경우에도 회전커터에 감기는 현상을 초래하여 설비의 구동효율을 떨어뜨리는 단점으로 작용하였고, 무엇보다도 커팅이 된다고 하더라도 커팅 후 탄성복원력 때문에 부풀어 오르면서 끼임현상이 극심하게 발생되면서 구동 자체를 정지시키는 문제는 해결되지 못하였다.

뿐만 아니라, 기존 감용기의 피딩스크류 구조는 단순한 스크류 타입이어서 피딩중 피딩대상물을 용융시키기 위한 전기에너지의 공급이 과다하게 이루어져야 하므로 에너지 낭비도 심했다.

그 구체적인 이유로, 상기 특허의 경우(등록특허 제0637676호의 도 6 참고) 파쇄기를 구성하는 회전커터가 하나로만 구성되어 있기 때문에 본 출원인이 수차례 걸쳐 실험했지만 EPE의 경우는 개시된 등록특허에 나타난 회전커터 하나만으로는 도저히 원활한 커팅이 이루어지지 않았고, 일부 커팅된 것들도 탄성복원력 때문에 심하게 부풀어 오르는데 이를 억제할 수 있는 수단이 없어 결국 앞서 지적한 것처럼 일정시간이 지나면 회전커터에 감겨버리거나 끼여 버리는 동일한 문제가 발생되었으며, 또한 커팅된 소재를 피딩하면서 압축시켜 압출하는 감용기능을 담당하는 피딩스크류와의 낙하거리도 너무 멀어 피딩 자체가 안되는 문제가 상존하고 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 여러 각도에서 검토하고 연구를 거듭한 끝에 이를 완전히 해결할 수 있도록 완성된 것으로서, 탄성이 높고 질긴 특성을 갖는 EPE를 칼날로 커팅하는 것이 아니라 순간적으로 잡아 당겨 끊어내는 형태로 절단한 후 시간차를 거의 두지 않고 곧바로 피딩시켜 압착 및 감용하면서 압출토록 함으로써 처리효율을 높이고, 경제성도 확보하며, 피딩스크류의 구조 개선을 통해 피딩물의 용융을 위해 공급되는 전기에너지의 낭비도 방지할 수 있도록 한 EPE 감용기를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 설치면에 고정되는 메인프레임; 메인프레임의 상면에 고정되고, 일단부에 일정길이 반경방향으로 형성된 개구부를 갖는 피딩실린더; 피딩실린더에 내장되는 피딩스크류; 피딩실린더의 개구부 상부에 간격없이 설치되고, 한 쌍의 회전축상에 다수의 회전칼날이 서로 위상차를 두고 고정되되 한 쌍의 회전축상에 설치된 갈고리 형상의 회전칼날 상호간에 서로 엇갈리게 설치되어 투입되는 EPE 폐소재를 끊어내는 형태로 2차 파쇄하는 하부파쇄기; 하부파쇄기와 간격을 두고 상부에 설치되고, 하부파쇄기보다 저속으로 회전되면서 투입되는 EPE 폐소재를 끌어 당기면서 1차 파쇄하는 갈고리 형태의 파쇄날을 갖는 상부파쇄기; 상부파쇄기의 상측에 마련된 투입호퍼; 피딩스크류, 하부파쇄기, 상부파쇄기의 회전구동을 제어하고, 피딩실린더 내부의 피딩물을 용융시키도록 가열할 때 가열온도를 제어하도록 메인프레임상에 설치된 제어기; 피딩실린더의 배출단부에 고정된 압출다이;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 EPE 감용기를 제공한다.

이때, 상기 피딩실린더는 공급부와 개량부로 분할된 2 부분이 서로 접합되어 이루어지고, 접합되는 개량부측 단부 내경은 배출되는 방향으로 상향 경사지게 테이퍼 가공되며, 개량부의 길이 일부에는 에어배출구가 형성되고, 개량부의 배출단부 주변에는 내부 온도를 측정할 수 있는 써모커플이 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 피딩실린더에 내장되는 피딩스크류는 길이방향으로 일정구간을 두고 구간별로 서로 다른 피치를 갖되 배출단부 쪽으로 갈수록 피차가 작아지게 형성되고, 배출단부로부터 1/3 길이 지점부터 배출단부까지는 원피치와 끊어진 피치가 교대로 반복되되 끊어진 피치는 피딩스크류의 반경방향을 따라 120°간격을 두고 끊어져 형성되는 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 피딩스크류의 배출단부에는 원뿔대 면이 형성되고, 원뿔대 면에는 바람개비 형상의 마쇄부가 돌출 형성되며, 원뿔대 면에 접촉되는 압출다이의 내주면도 원뿔대 면과 대응되는 형상으로 요입 형성되되 요입된 경사면에는 마쇄부와 접촉되는 연마부재가 돌출 형성된 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 하부파쇄기는 하부하우징, 하부하우징을 횡방향으로 가로질러 서로 평행하게 설치되는 한 쌍의 하부회전축, 하부회전축에 일정간격을 두고 다수 설치되되 서로 위상차를 달리하여 회전시 리니어(Linear)한 파쇄동작이 이루어지도록 하고 하부회전축 상호간에 각각 고정된 것들끼리는 서로 교호되게 배치되는 다수의 회전칼날, 각 회전칼날 사이의 공간상에 파쇄물이 끼는 것을 방지하도록 하부하우징의 내벽면에 고정되고 회전칼날들 사이에 배치되는 스크래퍼, 하부하우징의 내벽면이 호형상으로 형성되어 회전칼날의 단부와 간격을 최소화시키면서 파쇄물이 절단됨과 동시에 곧바로 피딩실린더 내부로 안내되도록 하부하우징의 배출구로부터 피딩실린더의 개방부로 연장된 강입가이드를 포함하여 구성되는 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 수거된 EPE 소재를 재활용하기 위해 감용기에 투입할 때 속도차를 갖는 이단 파쇄날을 통해 잡아 끌면서 끊어내는 형태로 절단함으로써 질긴 EPE의 절단을 원활하게 하고, 절단 후 시간차를 두지 않고 곧바로 피딩 압착 감용 압출함으로써 처리효율을 급격히 향상시켜 경제성을 확보하는 효과를 얻을 수 있다.

뿐만 아니라, 압출을 위한 피딩시에도 피딩스크류의 구조를 특수하게 개량하여 피딩물을 최대한 분산시켜 최단시간에 용융점에 이르게 함으로써 감용효율도 높이고, 피딩스크류의 말단에서는 맷돌형태로 갈리면서 압출되게 하여 불용물이 생기지 않도록 함으로써 잉곳 제품의 품질도 향상시키는 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 EPE 감용기의 구조를 알 수 있도록 일부 단면처리하여 보인 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 EPE 감용기의 측면에서 본 내부 구조도이다.
도 3은 본 발명에 따른 EPE 감용기를 구성하는 하부파쇄기의 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 EPE 감용기를 구성하는 하부파쇄기의 내부를 알 수 있도록 실제 제작된 샘플 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 EPE 감용기를 구성하는 피딩실린더를 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 EPE 감용기를 구성하는 피딩스크류의 예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 EPE 감용기를 구성하는 피딩실린더의 출구에 설치되는 압출다이(Die)를 보인 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 EPE 감용기의 제작예를 보인 실품 사진이다.

이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 EPE 감용기는 투입된 EPE를 최대한 병뚜껑 이하의 크기로 끊어 절단하고, 절단된 후 최단시간, 이를 테면 1-2초 안에 피딩되게 하여 정체 자체를 없앰으로써 끊어진 EPE가 부풀어 오르는 것을 최대한 억제하고, 또 부풀어 오르지 못하도록 안내하는 수단을 더 구비하여 처리 효율을 극대화시킨 것에 그 주된 특징이 있다.

이를 위해, 본 발명에 따른 EPE 감용기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 메인프레임(100)을 포함한다.

상기 메인프레임(100)은 본 발명 EPE 감용기의 몸체로서, 설치면에 고정되어 안정적인 지지력을 제공하는 수단이다.

그리고, 상기 메인프레임(100)의 상부에는 피딩실린더(200)가 설치되고, 상기 피딩실린더(200)의 내부에는 피딩스크류(300)가 내장된다.

아울러, 상기 피딩실린더(200)의 선단인 출구단에는 용융물을 압출하기 위한 압출다이(400)가 설치된다.

이때, 상기 피딩스크류(300)는 도시되지 않았지만 피딩모터(미도시)의 동력을 받아 회전될 수 있게 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 피딩실린더(200)의 후단부 일부는 개구되며, 이 개구부에 상기 피딩스크류(300)와 최대한 가깝게 배치된 하부파쇄기(500)가 구비된다.

이렇게 함으로써 하부파쇄기(500)를 통해 파쇄된 순간 1-2초 내에 즉시로 피딩스크류(300)에 의해 피딩되게 할 수 있어 EPE가 부풀어 오르는 문제를 최대한 억제할 수 있게 된다.

또한, 상기 하부파쇄기(500)의 상부에는 간격을 두고 상부파쇄기(600)가 설치되며, 이들은 투입호퍼(700)와 연결되고, 피딩실린더(200) 내부의 가열, 피딩스크류(300)의 회전구동 및 하부파쇄기(500)와 상부파쇄기(600)의 회전 구동을 제어하는 제어기(800)도 구비된다.

이렇게 구성된 본 발명 EPE 감용기는 도 8과 같은 외관을 가질 수 있는데, 이는 (사)한국발포스틸렌재활용협회에서 발주한 것을 실제작한 실품 사진이다.

그리고, 상기 하부파쇄기(500)와 상부파쇄기(600)는 메인프레임(100) 상에 고정된 하부구동모터(510) 및 상부구동모터(610) 각각에 의해 회전구동될 수 있도록 연결되며, 특히 하부파쇄기(500)가 상부파쇄기(600) 보다 더 빠르게 회전되도록 서로 속도차를 갖도록 설계되고, 제어기(800)에 의해 제어된다.

이는 투입 후 당겨진 EPE 소재의 처리물을 잡아 끌면서 끊어 낼 수 있도록 하기 위한 것으로, 칼날을 이용한 단순 커팅으로는 EPE의 특성상 잘 커팅되지 않기 때문에 커팅도 겸하면서 당겨 끊어 낼 수 있도록 양자간에 회전속도차를 갖게 설계된다.

여기에서, 상기 하부파쇄기(500)는 종래 기술에서 언급한 등록특허 제0637676호에 개시된 회전칼날과 유사한 형태이기는 하지만, 이 형태가 갖는 공간의 여유에 따른 파쇄 불량의 문제점을 완전히 보완시킨 개량된 구조임은 분명한 사실이다.

좀 더 구체적으로 살펴보면, 본 발명에 따른 하부파쇄기(500)는 도 2,3 및 도 4에 예시한 바와 같이, 하부하우징(520)과, 상기 하부하우징(520)을 횡방향으로 가로질러 서로 평행하게 설치되는 한 쌍의 하부회전축(530)과, 상기 하부회전축(530)에 일정간격을 두고 다수 설치되되 서로 위상차를 달리하여 회전시 리니어(Linear)한 파쇄동작이 이루어지도록 하고 하부회전축(530) 상호간에 각각 고정된 것들끼리는 서로 교호되게 배치되는 다수의 회전칼날(540)과, 각 회전칼날(540) 사이의 공간상에 파쇄물이 끼는 것을 방지하도록 하부하우징(520)의 내벽면에 고정되고 회전칼날(540)들 사이에 배치되는 스크래퍼(550)와, 하부하우징(520)의 내벽면이 호형상으로 형성되어 회전칼날(540)의 단부와 간격을 최소화시키면서 파쇄물이 절단(정확히는 끊어짐)됨과 동시에 곧바로 피딩실린더(200) 내부로 안내되도록 하부하우징(520)의 배출구로부터 피딩실린더(200)의 개방부로 연장된 강입가이드(560)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 강입가이드(560)는 짧을 수록 유리한데, 그 이유는 하부하우징(520)의 배출구와 피딩실린더(200) 내부의 피딩스크류(300) 간 간격이 작아 파쇄물이 탄성복원되면서 부풀기 전에 곧바로 피딩시키도록 하여 낌 현상을 극소화시킬 수 있기 때문이다.

여기에서, 상기 하부파쇄기(500)를 통해 파쇄된 파쇄물의 크기는 병뚜껑 이하의 크기를 갖도록 설계됨이 바람직한데, 이는 얼음덩어리의 경우 더운물에 넣어도 단시간에 녹지 않지만 이 얼음덩어리를 잘게 부수어 더운물에 넣으면 단시간에 녹일 수 있는 이치를 그대로 반영한 것이다.

그리고, 상기 하부파쇄기(500)의 상부에는 상부파쇄기(600)가 설치되는데, 이들은 모두 투입호퍼(700)의 통로 상에 설치된다.

아울러, 상기 상부파쇄기(600)도 상기 하부파쇄기(500)와 유사한 구조이긴 하지만 좀 더 성글게 구성되고, 파쇄날(640)간 간격도 하부파쇄기(500)의 그것보다 더 이격되게 설치된다.

즉, 상부파쇄기(600)은 거친 파쇄를 담당하는 것으로서, 회전속도가 하부파쇄기(500) 보다 상대적으로 느리고, 투입호퍼(700)로 투입된 EPE 파쇄대상물을 끌어들이면서 꽉 맞물고 있는 상태를 유지하도록 하여 하부파쇄기(500)가 더 빠른 속도로 회전하면서 끌어 당길 때 순간적인 고정점이 되도록 함으로써 질긴 EPE 파쇄대상물을 끊어 낼 수 있도록 하여 준다.

따라서, 정역학적인 측면에서 본다면 상부파쇄기(600)가 EPE 파쇄대상물을 파지한 상태로 순간적인 고정점 역할을 할 때 하부파쇄기(500)는 회전칼날(540)의 위상차만큼씩 리니어하게 EPE 파쇄대상물을 타격함과 동시에 커팅, 그리고 끊어냄을 연속적으로 수행하게 된다.

한편, 피딩실린더(200)는 도 5에 도시된 바와 같이, 원통형상으로 형성되며, 길이 일단부에는 하부파쇄기(500)로부터 낙하되는 파쇄물을 투입받기 위한 개구부(210)가 형성된다.

그리고, 상기 피딩실린더(200)는 길이방향으로 분할되어 공급부(220)와 개량부(230)로 나뉘어지며 상호 접속되어 하나의 피딩실린더(200)를 구성하게 된다.

이때, 접속되는 개량부(230)의 선단 내주면은 테이퍼부(232)가 형성되어 투입은 크고 배출은 작도록 유도하게 된다.

뿐만 아니라, 상기 개량부(230)의 길이 일부에는 에어배출구(234)가 형성되어 순간적으로 발생하는 에어를 원활하게 배출함으로써 피딩력을 높일 수 있도록 구성되며, 이는 본 출원인에 의해 등록받은 등록실용 제0453086호에도 개시되어 있는 사항이다.

또한, 상기 개량부(230)의 배출단부 인근에는 써모커플(236)이 설치되어 내부 피딩물을 용융시킬 때 그 온도를 계측하여 제어할 수 있도록 구성된다.

아울러, 상기 개량부(230)의 배출단부에는 도 7에 예시한 바와 같은 압출다이(400)가 설치된다.

상기 압출다이(400)는 피딩물이 용융 압출될 때 떡가래처럼 배출안내하는 수단으로, 개량부(230)의 배출단부에 끼워지는 쪽 면은 경사형성되고, 그 경사면에는 강도와 경도가 높은 연마부재(410)가 설치되어 미처 녹지 못한 용융물까지 완전히 갈아서 빠져나갈 수 있도록 구성된다.

다른 한편, 피딩스크류(300)는 도 6에 도시된 바와 같이, 배출단부쪽으로 갈수록 일정구간별로 피치의 간격이 좁아지도록 설계되는데, 특히 배출단부로부터 전체길이의 1/3되는 지점까지는 원피치(310)와 끊어진 피치(320)가 교대로 형성되는 점에 가장 큰 특징을 가진다.

이때, 끊어진 피치(320)는 피딩스크류(300)의 반경방향으로 120°를 두고 3부분이 끊어진 형태를 갖도록 함이 특히 바람직하다.

이와 같이, 끊어진 피치(320)와 원피치(끊어지지 않고 연속된 형태)(310)가 교대로 형성되어야 하는 이유는 원피치(310)를 통해서는 피딩이 이루어지고, 끊어진 피치(320)를 통해서는 피딩물이 피딩실린더(200)의 내경에서 반경방향으로 완전히 분산되게 함으로써 피딩물을 최대한 흩뜨려서 최단시간 내에 용융될 수 있도록 하기 위한 것이다.

이러한 구조를 갖게 되면 피딩실린더(200)의 길이를 길게 하지 않아도 되고, 기존 대비 투입되는 전기에너지 양도 줄일 수 있게 되어 효율적이다.

뿐만 아니라, 상기 피딩스크류(300)의 배출단부는 원뿔대 형태로 돌출되고, 돌출된 원뿔대 면(330)에는 대략 바람개비 형태의 마쇄부(340)가 돌출형성된다.

따라서, 상기 원뿔대 면(330)에 접촉 배치되는 압출다이(400)의 연마부재(410)와 상기 마쇄부(340)가 서로 맷돌을 가는 것처럼 작용하여 피딩되는 도중 미처 용융되지 못한 미세크기의 입자형 용융물까지 완전히 갈아서 배출하게 되므로 압출되는 잉곳의 품질이 향상된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 EPE 감용기는 EPE 폐소재를 수거한 후 투입호퍼(700)로 투입하면 상부파쇄기(600)와 하부파쇄기(500)의 상호작용에 의해 끊어내는 형태로 EPE 폐소재를 파쇄한 후 시간차를 두지 않고 곧바로 피딩스크류(300)로 공급함으로써 파쇄와 동시에 탄성복원되지 못하게 하여 파쇄날 혹은 회전칼날 사이에 파쇄물이 끼거나 감기지 못하게 하여 파쇄효율을 높일 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 피딩실린더(200)와 피딩스크류(300)의 구조를 특수하게 가공하여 투입은 크게 하고 배출은 적게 하여 융용효율과 피딩효율을 모두 높일 수 있게 되며, 혹여 미용융분이 발생하더라도 완전히 갈아서 배출하게 함으로써 잉곳 제품의 품질도 향상시킬 수 있게 된다.

특히, 이러한 피딩실린더(200)와 피딩스크류(300)의 특수 구조로 인해 길이를 짧게 만들어도 충분한 효율을 가지므로 투입되는 전기에너지도 줄일 수 있게 되어 에너지 절감 효과도 얻을 수 있다.

100 : 메인프레임 200 : 피딩실린더
300 : 피딩스크류 400 : 압출다이
500 : 하부파쇄기 600 : 상부파쇄기
700 : 투입호퍼 800 : 제어기

Claims

설치면에 고정되는 메인프레임;
메인프레임의 상면에 고정되고, 일단부에 일정길이 반경방향으로 형성된 개구부를 갖는 피딩실린더;
피딩실린더에 내장되는 피딩스크류;
피딩실린더의 개구부 상부에 간격없이 설치되고, 한 쌍의 회전축상에 다수의 회전칼날이 서로 위상차를 두고 고정되되 한 쌍의 회전축상에 설치된 갈고리 형상의 회전칼날 상호간에 서로 엇갈리게 설치되어 투입되는 EPE 폐소재를 끊어내는 형태로 2차 파쇄하는 하부파쇄기;
하부파쇄기와 간격을 두고 상부에 설치되고, 하부파쇄기보다 저속으로 회전되면서 투입되는 EPE 폐소재를 끌어 당기면서 1차 파쇄하는 갈고리 형태의 파쇄날을 갖는 상부파쇄기;
상부파쇄기의 상측에 마련된 투입호퍼;
피딩스크류, 하부파쇄기, 상부파쇄기의 회전구동을 제어하고, 피딩실린더 내부의 피딩물을 용융시키도록 가열할 때 가열온도를 제어하도록 메인프레임상에 설치된 제어기;
피딩실린더의 배출단부에 고정된 압출다이;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 EPE 감용기.
청구항 1에 있어서;
상기 피딩실린더는 공급부와 개량부로 분할된 2 부분이 서로 접합되어 이루어지고, 접합되는 개량부측 단부 내경은 배출되는 방향으로 상향 경사지게 테이퍼 가공되며, 개량부의 길이 일부에는 에어배출구가 형성되고, 개량부의 배출단부 주변에는 내부 온도를 측정할 수 있는 써모커플이 더 설치된 것을 특징으로 하는 EPE 감용기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
상기 피딩실린더에 내장되는 피딩스크류는 길이방향으로 일정구간을 두고 구간별로 서로 다른 피치를 갖되 배출단부 쪽으로 갈수록 피차가 작아지게 형성되고, 배출단부로부터 1/3 길이 지점부터 배출단부까지는 원피치와 끊어진 피치가 교대로 반복되되 끊어진 피치는 피딩스크류의 반경방향을 따라 120°간격을 두고 끊어져 형성되는 것을 특징으로 하는 EPE 감용기.
청구항 3에 있어서;
상기 피딩스크류의 배출단부에는 원뿔대 면이 형성되고, 원뿔대 면에는 바람개비 형상의 마쇄부가 돌출 형성되며, 원뿔대 면에 접촉되는 압출다이의 내주면도 원뿔대 면과 대응되는 형상으로 요입 형성되되 요입된 경사면에는 마쇄부와 접촉되는 연마부재가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 EPE 감용기.
청구항 1에 있어서;
상기 하부파쇄기는 하부하우징, 하부하우징을 횡방향으로 가로질러 서로 평행하게 설치되는 한 쌍의 하부회전축, 하부회전축에 일정간격을 두고 다수 설치되되 서로 위상차를 달리하여 회전시 리니어(Linear)한 파쇄동작이 이루어지도록 하고 하부회전축 상호간에 각각 고정된 것들끼리는 서로 교호되게 배치되는 다수의 회전칼날, 각 회전칼날 사이의 공간상에 파쇄물이 끼는 것을 방지하도록 하부하우징의 내벽면에 고정되고 회전칼날들 사이에 배치되는 스크래퍼, 하부하우징의 내벽면이 호형상으로 형성되어 회전칼날의 단부와 간격을 최소화시키면서 파쇄물이 절단됨과 동시에 곧바로 피딩실린더 내부로 안내되도록 하부하우징의 배출구로부터 피딩실린더의 개방부로 연장된 강입가이드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 EPE 감용기.