KR20130135825A - 분쇄기 로터용 블레이드 비트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분쇄기 로터의 포락면에 있는 척에 부착되는 블레이드 비트(1)로서, 4개의 모퉁이들을 갖고, 블레이드 비트의 각진 형태의 선단이 로터의 반경 방향으로 포락면으로부터 대략 바깥쪽으로 향하도록 척에 부착되게끔 배치되며, 그에 따라 척에 부착되는 그 부착면으로서 작용하는 블레이드 비트의 배면이 블레이드 비트가 회전하는 것을 방지하고 또한 블레이드 비트의 부착 시에 블레이드 비트가 포락면에 지지될 때까지 블레이드 비트가 포락면(3) 쪽으로 미끄러져 들어갈 수 있게 하는 지지면(9)을 포함하는 블레이드 비트에 관한 것이다.

Description

분쇄기 로터용 블레이드 비트{BLADE BIT FOR CRUSHER ROTOR}

본 발명은 분쇄기 로터(crusher rotor)의 포락면(envlope surface)에 있는 척(chuck)에 부착되는 블레이드 비트(blade bit)로서, 4개의 모퉁이들을 갖고, 블레이드 비트의 각진 형태의 선단(tip)이 로터의 반경 방향으로 포락면으로부터 대략 바깥쪽으로 향하도록 척에 부착되게끔 배치되며, 그에 따라 척에 부착되는 그 부착면으로서 작용하는 블레이드 비트의 배면이 블레이드 비트가 회전하는 것을 방지하고 또한 블레이드 비트의 부착 시에 블레이드 비트가 포락면에 지지될 때까지 블레이드 비트가 포락면 쪽으로 미끄러져 들어갈 수 있게 하는 지지면을 포함하는 블레이드 비트에 관한 것이다.

분쇄기들은 전형적으로 동적 블레이드들과 정적 블레이드들을 사용한다. 모든 블레이드들이 동적 블레이드들일 수도 있다.

블레이드들은 강과 같은 다양한 재료들로 이뤄진다. 열처리 및 코팅과 같은 다양한 방법으로 블레이드 특성들을 개선할 수 있다. 열처리는 마모와 충격에 대해 얻고자 하는 충분한 내구성과 기능성을 허용한다. 블레이드들은 절단이 필요한 작업들에서는 날카로운 상태로 있어야 하기도 한다.

전형적으로 탄화물들과 금속 분말들이 결합한 분체들(powders)인 코팅들을 사용할 경우, 블레이드들은 예컨대 폭발 용사(detonation), PTA(Plasma Transferred Arc; 플라즈마 이행 아크) 용사, HVOF(High Velocity Oxygen Fuel Thermal Spray; 고속 산소 연료 열용사) 공정, 레이저 하이브리드 용접/용융 공정들을 비롯한 다양한 방법들을 사용하여 코팅될 수도 있다. 용접에 있어서는, MIG, MAG, 및 TIG 용접, 금속 아크 용접, 및 다양한 납땜 방법들을 사용하는 것도 또한 가능하다.

블레이드들은 볼트 결합부들 또는 다른 부착 장치들에 의해 분쇄기 로터의 척 구조물들에 부착될 수 있다.

탄성이 있거나 연질의 재료들을 분쇄할 경우, 재료를 절단하는 것에 기반한 블레이드 기술을 사용하는 것이 통상적이다. 성공적인 작업을 위해서는, 절단 공차가 가능한 한 작은 것이 필수적이다. 실제로, 그러한 요건으로 인해, 마모를 보상하도록 공차 조정을 하는 것도 필요하다.

정사각형의 기본 형상 및 평탄하거나 오목한 정면을 갖는 교환 가능한 블레이드 비트들을 절단 블레이드들로서 사용하는 것은 공지의 기술이다. 그러한 블레이드 비트들은 블레이드 비트를 너트로서 사용하도록 척을 통과하는 나사를 이용하여 분쇄기 로터의 포락면에 있는 척에 부착된다. 따라서 블레이드 비트 정사각형의 하나의 모퉁이가 로터의 반경 방향으로 포락면으로부터 바깥쪽으로 향하게 된다. 블레이드 비트를 옆으로 위치시키는 것은 전형적으로 로터 표면에 있는 V형 홈과 척에 있는 큰 구멍에 의해 제공된다.

블레이드 비트의 선단 및 그로부터 아래쪽으로 향하고 있는 절단 에지들이 마모됨에 따라(무뎌짐에 따라), 절단 능력이 저하되고 힘의 소요가 커진다. 그 경우, 블레이드 비트를 90도 또는 180도 돌려놓는데, 그 결과 예리한 에지들 및 선단이 사용 상태에 놓이게 된다.

그러한 회전 후에는, 전형적으로 지지를 위해 사용된 블레이드 표면들이 마모되어 있어 그 결과 분쇄기 로터의 포락면의 V형 홈에서의 안내 작용이 필연적으로 부적절하게 된다. 하나의 블레이드 비트 측면이 다른 측면들보다 더 마모되어 있다면, 블레이드가 약간 기울어진 위치를 취할 수도 있다. 다시, 그것은 흔히 복수의 블레이드 비트들로 구성된 블록들을 조정함으로써 이뤄지는 블레이드 공차 조정이 원하는 공차를 구현할 수 없다는 결과를 낳는다. 기울어진 블레이드 비트가 전체 조정 블록의 공차를 결정하고, 전형적으로 그러한 공차는 원하는 것보다 확연히 더 크다.

따라서 본 발명의 목적은 전술한 문제점들을 해결할 수 있는 상기 타입의 개선된 분쇄기 로터용 블레이드 비트를 제공하는 것이다.

그러한 목적은 지지면이 대략 블레이드 비트의 마주한 모퉁이들을 통한 대각선 방향으로 통과하는 적어도 하나의 홈을 포함하고, 블레이드 비트와 그 척으로 구성된 전체 구조에서 블레이드 비트의 흔들거림(wobbling)을 방지하는 구조물이 또한 배치되되, 그 구조물이 서로 맞대어 놓이는 2개의 표면들 중의 하나 또는 모두의 연속적인 상승 에지 영역들로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 본 발명의 블레이드 비트에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 실시예들이 청구항 2 내지 청구항 6에 개시되어 있다.

종전에는, 평탄한 표면을 갖는 블레이드 비트들과 척 구조물들이 사용되었고, 척 구조물이 배치된 V형 홈만이 블레이드 비트가 회전하는 것을 방지하였다. 그 경우, 블레이드 장착의 마지막 조임 단계에서 블레이드가 비틀어져 V형 홈에 의해 제공된 지지면들로부터 떼어지는 경향이 있었다. 열처리 후에는, 블레이드 비트의 배면의 지지면이 볼록하게 되고, 그에 따라 블레이드가 척 구조물에서 흔들거리게 된다.

본 발명의 해결 방안은 종전의 블레이드 비트 부착 기법들에서 직면하는 모든 문제점들을 간단하게 제거해준다.

이제, 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 몇 가지 예시적인 바람직한 실시예들에 의해 더욱 상세히 설명하기로 한다. 첨부 도면들 중에서,
도 1은 정면으로부터 약간 비스듬히 바라본 분쇄기 로터용 블레이드 비트 및 그것을 분쇄기 로터의 표면에 부착하는 것의 사시도이고,
도 2는 분쇄기 로터용 블레이드 비트 및 그것을 분쇄기 로터의 표면에 부착하는 것의 사시 측면도이며,
도 3은 본 발명의 블레이드 비트의 배면도이고,
도 4는 도 3의 블레이드 비트의 A-A 선을 따른 단면도이며,
도 5는 본 발명의 블레이드 비트와 연계하여 사용되는 척 또는 해머링 보호구(hammering protection)의 정면도이고,
도 6은 도 5의 척 또는 해머링 보호구의 B-B 선을 따른 단면도이며,
도 7은 도 4의 것과 유사하지만, 개선되지 않은(non-inventive) 제2 블레이드 비트의 횡단면도이고,
도 8은 도 6의 것과 유사하지만, 개선되지 않은 블레이드 비트와 연계하여 사용되는 제2 척 또는 해머링 보호구의 횡단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 도면들은 분쇄기 로터(2)의 포락면(3)에 있는 V형 홈(4)에 위치한 척(5)에 블레이드 비트(1)의 중심을 통과하는 나사(6)에 의해 부착되는 블레이드 비트(1)를 도시하고 있다. 블레이드 비트(1)는 4개의 모퉁이들을 갖고(정사각형 또는 전형적으로 직각들을 갖는 사각형), 블레이드 비트의 각진 선단이 로터(2)의 반경 방향으로 포락면(3)으로부터 대략 바깥쪽으로 향하도록 척(5)에 부착된다. 척(5)은 본 예에서 척(5)과 블레이드 비트(1) 사이에 사용되는 교환 가능한 해머링 보호구(replaceable hammering protection)(7)를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 척(5) 또는 해머링 보호구(7)에 부착되는 그 부착면으로 서 작용하는 블레이드 비트(1)의 배면(8)은 블레이드 비트(1)가 회전하는 것을 방지하는 지지면을 포함하고, 그 지지면은 도 3 및 도 4의 예에서 블레이드 비트(1)의 선단들을 통한 정사각형의 대각선들과 대략 평행하고 그 대각선들과 대략 일직선으로 된 홈들(9)을 포함한다. 그 경우, 그에 상응하게 척(5) 또는 해머링 보호구(7)는 홈들(9)과 연동하는 상대 지지면들, 즉 도 5 및 도 6에 나타나 있는 돌출부들(10)을 구비하는데, 그들은 홈들(9) 내에 선택된 미끄럼 끼워 맞춤(selected sliding fit)으로 배치될 수 있다. 본 예에서, 돌출부들(10)은 분쇄기 로터(2)의 반경 방향으로 블레이드 비트(1)의 홈들(9)에 대해서만 배치된다. 블레이드 비트(1)가 부착되는 동안, 지지면들(9)은 블레이드 비트(1)가 포락면(3)에 지지될 때까지 포락면(3) 쪽으로 미끄러져 들어갈 수 있도록 한다.

개선되지 않은 도 7 및 도 8의 구현예에서는, 블레이드 비트(1') 및 척(5') 또는 해머링 보호구(7')에서 홈들 및 돌출부들이 그 자리를 서로 바꿀 수도 있다. 따라서 블레이드 비트(1')가 돌출부들(9')을 포함하고, 척(5') 또는 해머링 보호구(7')가 홈들(10')을 포함한다.

전술한 홈들 및 돌출부들(9, 10)의 횡단면 형상은 물론 개수, 정향, 및 형상도 필요에 따라 크게 바뀔 수 있다. 횡단면은 여기에서 설명하는 바와 같이 직사각형일 수 있지만, 사다리꼴, 삼각형, 반원형 등의 가이드 구조물일 수도 있다. 필수적인 사항은 블레이드 비트(1)의 선단의 정향이 분쇄기 로터(2)의 길이 방향 축에 대해 변하지 않는 것이다. 대신에, 상기 회전 방지 지지면들(9, 10)은 블레이드 비트(1)가 높이 방향으로 제어 가능하게 이행되거나 조정될 수 있게 한다. 여기서는, 블레이드 비트(1)를 90도 간격으로 돌려놓을 수 있고, 그에 따라 블레이드 비트(1)를 교환하기 전에 블레이드 비트(1)의 4개의 절단 에지들이 모두 사용되어 닳아 없어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

블레이드 비트(1)가 홈들(9)을 구비하면, 홈들(9)로 인해 연약해지는 영향을 보상하도록 그 정면(절단면)을 보강할 수 있다. 블레이드 비트(1)로 전달되는 실제 충격들은 여전히 분쇄기 로터(2)의 포락면(3)에 있는 V형 홈(4)의 플랭크(flank)들에 의해 형성된 지지면들에 의해 수용될 수 있다.

전술한 예들에 있어서, 블레이드 비트(1)와 척(5, 7)으로 구성된 전체 구조에서 블레이드 비트(1)의 흔들거림(wobbling)을 방지하는 구조물이 또한 배치되는데, 그 구조물은 서로 맞대어 놓이는 2개의 표면들 중의 하나 또는 모두의 연속적이거나 불연속적일 수 있는 상승 에지 영역(raised edge zone)들(11, 12)로 이뤄진다. 따라서 주로 외주 방향으로 서로 맞대어 지지되는 그러한 구조물들이 흔들거릴 수 없게 된다.

블레이드 비트(1)가 회전하는 것을 방지하는 전술한 지지면들(9, 10) 및 블레이드 비트(1)의 흔들거림을 방지하는 전술한 구조물들은 모두 기계 가공에 의해 또는 몇몇 다른 적절한 방식을 사용하여 제작될 수 있다. 돌출부들(10)은 그리고 가능하게는 상승 에지 영역들(11, 12)도 각각의 특정 부분에 적절히 부착된 별개의 요소들일 수도 있다.

해머링 보호구(7)도 또한 다양한 강 등급들로 제조되어 적절히 선택된 방식으로 열처리, 템퍼링(tempering), 코팅 등의 처리를 받을 수 있다. 해머링 보호구(7)의 목적은 분쇄기 로터(2)의 포락면(3)에 부착된 교환하기 번거로운 척(5)을 보호하는 것이다.

다시, 본 발명의 블레이드 비트(1, 1')의 크기는 블레이드 비트(1)가 상대적으로 대형 분쇄기에 사용되기 때문에 40㎜×40㎜ 내지 150㎜×150㎜ 정도이다.

전술한 본 발명의 설명은 단지 본 발명의 기본 사상을 예시하기 위한 것이다. 그러나 당업자라면 본 발명의 기본 사상을 다양하게 구현할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명 및 그 실시예들은 전술한 예들에 한정되는 것이 아니라, 첨부된 특허 청구 범위의 범위 내에서 변경될 수 있다.

Claims (6)

1. 분쇄기 로터(2)의 포락면(3)에 있는 척(5))에 부착되는 블레이드 비트(1)로서, 블레이드 비트(1)는 4개의 모퉁이들을 갖고, 블레이드 비트의 각진 형태의 선단이 로터의 반경 방향으로 포락면으로부터 대략 바깥쪽으로 향하도록 척에 부착되게끔 배치되며, 그에 따라 척(5)에 부착되는 그 부착면으로서 작용하는 블레이드 비트(1)의 배면은 블레이드 비트가 회전하는 것을 방지하고 또한 블레이드 비트의 부착 시에 블레이드 비트가 포락면에 지지될 때까지 블레이드 비트가 포락면(3) 쪽으로 미끄러져 들어갈 수 있게 하는 지지면(9)을 포함하는 블레이드 비트(1)에 있어서,
   지지면은 블레이드 비트(1)의 마주한 모퉁이들을 통한 대략 대각선 방향으로 통과하는 적어도 하나의 홈(9)을 포함하고, 블레이드 비트(1)와 그 척(5)으로 구성된 전체 구조에서 블레이드 비트의 흔들거림(wobbling)을 방지하는 구조물이 또한 배치되되, 그 구조물은 서로 맞대어 놓이는 2개의 표면들 중의 하나 또는 모두의 연속적인 상승 에지 영역들(11, 12)로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 블레이드 비트.
2. 제 1 항에 있어서, 지지면은 블레이드 비트(1)의 양 대각선 방향들과 대략 평행한 홈들(9)을 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 비트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 홈들(9)은 블레이드 비트(1)의 대각선들과 대략 일직선으로 되는 것을 특징으로 하는 블레이드 비트.
4. 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 척(5)은 로터(2)의 대략 반경 방향으로 있고 블레이드 비트(1)의 배면의 하나 이상의 홈들(9)과 대응하는 상대 돌출부(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드 비트.
5. 제 4 항에 있어서, 척(5)은 교환 가능한 해머링 보호구(7)를 구비하고, 상대 지지면(10)은 해머링 보호구에 배치되는 것을 특징으로 하는 블레이드 비트.
6. 선행 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 블레이드 비트의 크기는 대략 40㎜×40㎜ 내지 150㎜×150㎜의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 블레이드 비트.

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