KR20180091466A

KR20180091466A - 폐석고 보드 분쇄 장치

Info

Publication number: KR20180091466A
Application number: KR1020170016695A
Authority: KR
Inventors: 최창화
Original assignee: 주식회사 다솔
Priority date: 2017-02-07
Filing date: 2017-02-07
Publication date: 2018-08-16

Abstract

본 발명은 폐석고 보드 분쇄 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고정 날개 및 회전 날개를 갖는 원축형 1차 분쇄기를 사용하여 폐석고 보드를 회전축의 역회전시에도 분쇄할 수 있도록 하여 악성의 재건축이나 리모델링 현장에서 발생되는 폐석고보드를 용이하게 재활용할 수 있는 위한 폐석고 보드 분쇄 장치에 관한 것이다.

Description

폐석고 보드 분쇄 장치{Crushing apparatus for gypsum board waste}

석고보드(Gypsum Board)는 1980년대 국내 최초로 생산되어, 목재 합판을 대체하는 건설자재로 발전해왔다. 석고보드는 방화, 방수, 방균 및 방음 등 높은 기능성을 가진 자재로, 가격 경쟁력 면에서도 뛰어나 매년 5 퍼센트 이상 성장해오고 있다.

그러나, 건설 현장에서 시공시 발생하는 폐석고 보드가 증가하면서 2007년부터 건설폐기물로 관리하고 있으나, 대부분 분리 선별되지 않은 채 불법적으로 폐기되고 있다. 이로 이해 폐석고 보드의 불법적인 매립에 따른 환경적인 문제가 발생되고 있으며, 매립을 금지하더라도 폐석고 보드를 처리할 수 있는 재활용 설비 또한 부족한 실정이다.

또한, 석고의 재활용을 위해서는 대량의 폐석고 보드를 파쇄 및 분쇄할 수 있는 설비가 요구되나, 종래의 설비들은 대량으로 처리하지 못하고, 과분쇄로 인해 석고와 종이를 선별 가능하도록 분리하지 못하는 문제점이 있다.

더욱이, 종래에는 이빨형 롤 분쇄기를 통해 석고를 파쇄하는 형태를 제시하고 있으나 회전축의 정방향 회전시 판상의 대리석 또는 콘크리트의 과부하로 인해 설비가 파손되거나 연속하는 후속 공정에서도 분쇄 공정이 원할하지 않아 폐석고 보드의 재활용 처리가 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 폐석고 보드를 3단계 공정에 의해 파쇄 및 분쇄하되, 고정 날개 및 회전 날개를 갖는 원축형 1차 분쇄기를 사용하여 폐석고 보드를 분쇄할 수 있도록 하여 악성의 재건축이나 리모델링 현장에서 발생되는 폐석고 보드를 용이하게 재활용할 수 있는 위한 폐석고 보드 분쇄 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 원축형 1차 분쇄기를 통해 회전축의 회전방향을 역회전으로 전환하여 정회전시보다 부하를 줄여 회전수를 10배 이상 높이더라도 정회전시와 동일 부하가 발생하여 분쇄력를 높여서 더욱더 효율적인 폐석고 보드의 분쇄가 가능한 폐석고 보드 분쇄 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 판상의 대리석 또는 콘크리트는 고정 날개 및 회전 날개를 갖는 원축형 1차 분쇄기를 사용하므로 분쇄시에 걸리도록 하여 과부하가 발생되지 않고 후속 공정에도 안전성을 높일 수 있는 폐석고 보드 분쇄 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폐석고 보드 분쇄 장치는, 처리할 폐석고 보드가 투입되는 투입구; 상기 투입구와 연장되며 내주연에 고정 날개를 갖는 원호형의 외벽부, 상기 외벽부의 중앙에 회전축을 중심으로 회전하며 외주연에 회전 날개를 갖는 회전체를 포함하여 상기 투입구를 통해 투입되는 폐석고 보드를 상기 고정 날개와 회전 날개사이로 투입되면서 1 차 파쇄하는 원축형 분쇄기; 경사지게 마련되는 한 쌍의 회전축 둘레에 복수의 판상형 날개가 배열되고, 상기 1차 파쇄된 폐석고 보드를 상기 한 쌍의 회전축의 하단부쪽에서 투입하여 상기 회전축의 회전에 의해 상향 이동시켜 2차 파쇄하는 경사 날개형 롤 분쇄기; 및 서로 맞물리는 파도형 표면을 가지는 한 쌍의 회전롤이 각각 회전하면서 상기 한 쌍의 회전롤 중 일측 회전롤이 타측 회전롤에 대해 소정 간격을 두고 반복적으로 접근 및 이격함에 의해 상기 2차 파쇄된 폐석고 보드를 3차 파쇄하는 파도형 롤 분쇄기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 회전체의 외주면을 따라 이격하여 형성되는 다수의 회전 날개와 상기 외벽부의 내주면을 따라 이격하여 형성되는 다수의 고정 날개가 정회전 또는 역회전에 의해 상호 맞물려 상기 투입구를 통해 투입되는 폐석고 보드를 상기 고정 날개와 회전 날개 사이로 투입되면서 1 차 파쇄되며, 상기 1차 파쇄된 폐석고 보드는 상기 원축형 분쇄기의 개방된 하측 투입구로 낙하함이 바람직하다.

또한, 상기 1차 파쇄된 폐석고 보드에 포함된 이물질을 분리해내기 위한 이물질 분리기를 더 포함하고, 상기 이물질 분리기는, 둘레면에 나선형으로 배열되는 판상날을 가지는 한 쌍의 롤로 구현됨이 바람직하다.

또한, 상기 경사 날개형 롤 분쇄기를 수용하는 케이싱을 더 포함함이 바람직하다.

또한, 상기 한 쌍의 회전축 각각에 배열된 상기 복수의 판상형 날개는 상기 케이싱 내에서 서로 반대 방향으로 회전함이 바람직하다.

또한, 상기 파도형 롤 분쇄기는, 상기 한 쌍의 회전롤 중 상기 일측 회전롤의 회전축을 지지하는 탄성체를 더 포함함이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 폐석고 보드 분쇄 장치에 의하면, 고정 날개 및 회전 날개를 갖는 원축형 1차 분쇄기를 사용하여 폐석고 보드를 분쇄할 수 있도록 하여 악성의 재건축이나 리모델링 현장에서 발생되는 폐석고보드를 용이하게 재활용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 원축형 1차 분쇄기를 통해 회전축의 회전방향을 역회전으로 전환하여 정회전시보다 부하를 줄여 회전수를 10배 이상 높이더라도 정회전시와 동일 부하가 발생하여 분쇄력를 높여서 더욱더 효율적인 폐석고 보드의 분쇄가 가능한 장점도 있다.

또한, 판상의 대리석 또는 콘크리트는 고정 날개 및 회전 날개를 갖는 원축형 1차 분쇄기를 사용하므로 분쇄시에 걸리도록 하여 과부하가 발생되지 않고 후속 공정에도 안전성을 높일 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폐석고 보드 분쇄 장치의 구성을 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원축형 분쇄기의 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이물질 분리기의 상면도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 경사 날개형 롤 분쇄기의 상면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 경사 날개형 롤 분쇄기의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 경사 날개형 롤 분쇄기의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 파도형 롤 분쇄기의 상면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 파도형 롤 분쇄기의 한 쌍의 회전롤 각각의 정면도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 파도형 롤 분쇄기의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 선별기의 정면도이다.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안된다.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폐석고 보드 분쇄장치의 구성을 도시한 정면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 폐석고 보드 분쇄 장치(100)는 투입구(10), 원축형 분쇄기(11), 자력 선별기(12), 벨트 콘베어(13), 이물질 분리기(14), 경사 날개형 롤 분쇄기(15) 및 파도형 롤 분쇄기(16)를 포함한다. 또한, 폐석고 보드 분쇄 장치(100)는 도 10에 도시된 선별기(17)의 구성을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 폐석고 보드 분쇄 장치(100)에 포함되는 구성은 앞서 기재된 일실시예에 의해 한정되지 않고, 추가적인 다른 구성들을 포함하여 구현될 수 있다.

상기 원축형 분쇄기(11)는 투입구(10)의 하단부에 위치하여 투입구(10)를 통해 투입되는 폐석고 보드를 1차 파쇄한다. 상기 원축형 분쇄기(11)는 종래의 이중 축의 롤 분쇄기와 달리 단일의 원축형태를 가지되 고정 날개(113)와 회전 날개(114)를 통하여 정방향뿐만 아니라 역방향으로의 회전을 이용하여 용이하게 투입되는 폐석고 보드를 1차 파쇄한다. 이러한 원축형 분쇄기(11)의 구체적인 구조설명은 추후 도 2의 설명에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.

상기 자력 선별기(12)는 상기 원축형 분쇄기(11)에 의해 1차 파쇄된 폐석고 보드로부터 철 소재를 선별해내기 위한 자력 발생 수단을 구비한 것으로, 자력 발생 수단은 내부에 자석이 설치된 형태이거나, 고무벨트에 자석이 부착된 형태로 마련될 수 있다.

벨트 컨베이어(13)는 앞쪽 끝단의 구동용 풀리와 뒤쪽 끝단의 풀리 및 지지롤러에 의해 구동되는 무한 벨트로 구현된다. 벨트 컨베이어(belt conveyer)(13)는 자력 선별기(12)를 통해 철 소재가 선별되어 분리된 폐석고 보드를 이물질 분리기(14)가 위치한 경사 방향으로 수송한다. 벨트 컨베이어(13)는 마찰에 의한 동력 손실이 적기 때문에 대량의 폐석고 보드를 장거리 수송하는데 적합하다. 일실시예로서, 벨트 컨베이어(13)는 벨트가 긴 경우 벨트의 치우침을 막기 위해 소정 간격마다 자동 중심조절 아이들러(idler)를 배치할 수 있다. 이때 탄력 타이어를 붙인 아이들러를 사용하여 폐석고 보드의 공급에 의한 충격을 완화하고, 벨트의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 벨트에 붙은 폐석고 보드를 제거하기 위해 앞쪽 끝단의 풀리 뒤쪽에 청소 장치를 설치할 수도 있다.

상기 이물질 분리기(14)는 원축형 분쇄기(11)에 의해 1차 파쇄된 후 자력 선별기(12) 및 벨트 컨베이어(13)를 통해 수송된 폐석고 보드로부터 이물질을 분리해낸다. 이물질 분리기(14)는, 둘레면에 나선형으로 배열되는 판상날을 가지는 한 쌍의 롤로 구현된다. 이와 같은 구조에 의해 이물질 분리기(14)는 한 쌍의 롤이 서로 반대 방향으로 회전하여 투입되는 폐석고 보드로부터 나선형으로 배열된 판상날에 이물질이 감기도록 하는 방법으로 이물질을 분리해낸다. 이물질 분리기(14)는 폐석고 보드를 2차 파쇄하는 경사 날개형 롤 분쇄기(15)의 앞단에 설치되어 사용된다. 그러나, 이물질 분리기(14)의 설치 위치는 이에 한정되지 않고, 폐석고 보드의 파분쇄 공정 중에 처리되는 폐석고 보드의 이물질 포함 상태에 따라 다르게 정해질 수 있다.

상기 경사 날개형 롤 분쇄기(15)는 이물질 분리기(14)를 통과하여 배출된 폐석고 보드로부터 석고를 분쇄하고, 석고와 종이를 분리해낸다. 경사 날개형 롤 분쇄기(15)는 앞단에 깔대기 형상의 호퍼(hopper)를 구비하여, 이물질 분리기(15)를 통과하여 배출된 폐석고 보드가 일정량 만큼 투입되도록 한다. 경사 날개형 롤 분쇄기(15)는 경사지게 마련되는 한 쌍의 회전축 둘레에 복수의 판상형 날개가 배열된다. 이 때, 한 쌍의 회전축은 수평면과 이루는 각도가 15도가 되도록 경사지게 마련된다. 경사 날개형 롤 분쇄기(15)는 원축형 분쇄기(11)에 의해 10 mm 이하의 크기로 1차 파쇄된 폐석고 보드를 호퍼를 통해 한 쌍의 회전축의 하단부 쪽에서 투입하여 회전축의 회전에 의해 상향 이동시켜 2차 파쇄한다.

여기서, 경사 날개형 롤 분쇄기(15)를 수용하는 케이싱이 구비된다. 한 쌍의 회전축 각각에 배열된 복수의 판상형 날개는 케이싱 내에서 서로 반대 방향으로 회전한다. 이에 따라, 케이싱 내에서 복수의 판상형 날개의 회전력에 의해 폐석고 보드가 상향 이동하게 되고, 이 때 케이싱 내에서 폐석고 보드가 서로 충돌하면서 분쇄되고 종이는 분리되게 된다.

상기 경사 날개형 롤 분쇄기(15)는 폐석고 보드를 하부에서 상부로 이동시킴에 의해 상부에서 하부로 이동시키는 경우와 비교하여 분쇄효율을 높일 수 있다. 즉, 하부에서 투입되는 폐석고 보드는 경사 방향을 따라 상부로 이동하기 위해 케이싱의 하부 내에서 적체되고, 이에 따라 상부로의 이동 속도를 늦추어 보다 작은 크기로 분쇄될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 경사 날개형 롤 분쇄기(15)는 하부에서 상부로 폐석고 보드를 이동시키며 분쇄함에 의해 폐석고 보드의 투입량이 많은 경우에도 효과적으로 분쇄할 수 있다.

상기 파도형 롤 분쇄기(16)는 경사 날개형 롤 분쇄기(15)를 통해 2차 파쇄된 폐석고 보드를 4 mm 이하 크기의 석고가 분리될 수 있도록 파쇄한다. 파도형 롤 분쇄기(16)는 서로 맞물리는 파도형 표면을 가지는 한 쌍의 회전롤이 각각 회전하면서 한 쌍의 회전롤 중 일측 회전롤이 타측 회전롤에 대해 소정 간격을 두고 반복적으로 접근 및 이격함에 의해 2차 파쇄된 폐석고 보드를 3차 파쇄한다.

상기 파도형 롤 분쇄기(16)는, 한 쌍의 회전롤 중 일측 회전롤의 회전축을 지지하는 탄성체를 더 포함한다. 탄성체는 스프링, 용수철이나 고무줄과 같이 탄성력을 가진 물체로 구비되고, 일측 회전롤이 타측 회전롤에 대해 소정 간격을 두고 반복적으로 접근 및 이격할 수 있도록 일측 회전롤의 위치를 변경시키는 역할을 한다. 즉, 탄성체에 의해 일측 회전롤이 타측 회전롤에 대해 반복적으로 접근 및 이격되도록 하여 폐석고 보드를 분쇄할 수 있다.

상기 파도형 롤 분쇄기(16)는, 한 쌍의 회전롤이 상호 간 접근시 길이방향을 따라 2 mm의 표면 간격을 가지도록 배치된다. 이에 따라, 원축형 분쇄기(11) 및 경사 날개형 롤 분쇄기(15)에 의해 파쇄된 폐석고 보드에 포함되어 있는 석고를 4mm 이하로 분쇄할 수 있다. 이 때, 한 쌍의 회전롤 사이의 간격은 이에 한정되지 않고, 재활용을 위해 요구되는 석고의 크기에 따라 다르게 마련될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 파도형 롤 분쇄기(16)는 한 쌍의 회전롤이 각각 회전하면서 소정 간격을 두고 반복적으로 접근 및 이격함에 의해 폐석고 보드에 포함된 석고를 재활용 가능한 크기로 분쇄할 수 있다. 일실시예로서, 석고가 재활용 가능한 4mm 이하의 크기로 분쇄되지 않은 경우, 파도형 롤 분쇄기(16)를 통과하여 파쇄된 폐석고 보드를 재투입하여 추가적으로 파쇄되도록 할 수 있다.

상기와 같은 구성에 의한 폐석고 보드 분쇄 장치(100)는, 원축형 분쇄기(11), 경사 날개형 롤 분쇄기(15) 및 파도형 롤 분쇄기(16)를 이용한 3단계의 파쇄 공정에 의해 대량의 폐석고 보드를 파쇄하여 재활용 가능한 크기의 석고 및 종이로 분리해 낼 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원축형 분쇄기의 단면도로서, 원축형 분쇄기(11)의 구조에 대해 상세히 설명하기로 한다..

먼저, 상기 투입구(10)는 폐석고 보드의 파분쇄 공정을 위해 처리할 폐석고 보드가 투입되는 입구로서, 깔대기 형상의 호퍼(hopper)로 구현된다. 투입구(10)는 투입되는 대량의 폐석고 보드를 일시적으로 저장시킨 후 하단부 쪽으로 일정량 만큼 배출되도록 한다.

상기 원축형 분쇄기(11)는 투입구(10)의 하단부에 위치하여 투입구(10)를 통해 투입되는 폐석고 보드를 1차 파쇄한다.

상기 원축형 분쇄기(11)는, 상기 투입구(10)의 하측으로 연장되며 내주연에 고정 날개(113)를 갖는 대략 원호형의 외벽부(111), 상기 원호형의 외벽부(111)의 중앙에 회전축(120)을 중심으로 회전하며 외주연에 회전 날개(114)를 갖는 회전체(112)를 더 포함하여 이루어진다.

즉, 회전체(120)의 외주면을 따라 이격하여 형성되는 다수의 회전 날개(114)와 외벽부(111)의 내주면을 따라 이격하여 형성되는 고정 날개(113)가 상호 맞물려 상기 투입구(10)를 통해 투입되는 폐석고 보드를 상기 고정 날개(113)와 회전 날개(114) 사이로 투입되면서 1 차 파쇄되어지는 것이다.

물론, 상기 고정 날개(113)와 회전 날개(114) 사이로 투입되어 통과되면서 파쇄되는 폐석고 보드는 개방된 하측 투입구(115)로 낙하하여 자력 선별기(12)로 이동된다.

이때, 회전축(120)은 정방향(시계 방향)으로 회전하여 상기 고정 날개(113)와 회전 날개(114) 사이로 이동하는 폐석고 보드를 1차 파쇄할 수 있으나, 역방향으로 전환하더라도 폐석고 보드가 통과하면서 분쇄될 수 있도록 함이 바람직하다.

이와 같이, 역방향 회전에 의한 폐석고 보드의 분쇄에 의해 정방향 회전시보다 부하를 줄일 수 있어 회전수를 정방향보다 10배 이상 높이더라도 정회전시와 동일 부하에 따른 분쇄력을 높일 수 있는 장점이 있다.

특히, 판상의 대리석 또는 콘크리트는 고정 날개 및 회전 날개를 갖는 원축형 1차 분쇄기를 사용하므로 분쇄시에 고정 및 회전 날개에 의해 미리 설정된 분쇄력 기준에 따라 쉽게 걸리도록 하여 과부하가 발생되지 않고 후속 공정에도 안전성을 높일 수가 있다.

여기서, 상기 고정 날개(113) 및 회전 날개(114)의 간격을 예를 들어 10mm 미만이 되도록 설치하여 10mm 이하의 크기로 파쇄할 수 있다.

이때, 상기 고정 날개(113) 및 상기 회전 날개(114)는 외벽부(111) 및 회전체(112)에 탈착식으로 장착되는 구조를 이룸으로써, 필요에 따라 칼날을 용이하게 교체할 수도 있다. 예를 들면, 상기 고정 날개(113) 및 회전 날개(114) 전면부에 초경합금 커터 팁(cutter tip)을 탈부착하기 위한 탭(Tap)을 천공하고 커터 팁만 교체하는 것도 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 고정 날개(113) 및 회전 날개(114)를 갖는 원축형 1차 분쇄기(11)에 의해 과부하가 발생하지 않고 많은 양의 폐석고 보드를 10mm 이하의 크기로 파쇄할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이물질 분리기의 상면도 및 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이물질 분리기(14)는 둘레면에 나선형으로 배열되는 판상날(141)을 가지는 한 쌍의 롤(142)을 포함하는 구조이다. 이물질 분리기(14)는 한 쌍의 롤(142)이 서로 반대 방향으로 회전하여 투입되는 폐석고 보드로부터 나선형으로 배열된 판상날(141)에 이물질이 감기도록 하는 방법으로 이물질을 분리해낸다. 이물질 분리기(14)는 파분쇄 공정 중 원축형 분쇄기(11)와 경사 날개형 롤 분쇄기(15) 사이에 설치된다. 이물질 분리기(14)는 1차 파쇄된 폐석고 보드를 2차 파쇄하기 이전에 폐석고 보드로부터 이물질을 분리해낸다. 이물질 분리기(14)의 설치 위치는 본 발명의 실시예에 의해 정되지 않고, 폐석고 보드의 파분쇄 공정 중에 처리되는 폐석고 보드의 이물질 포함 상태에 따라 다르게 정해질 수 있다.

도 4 내지 도 6을 통해 경사 날개형 롤 분쇄기의 구체적인 구조를 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 경사 날개형 롤 분쇄기의 상면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 경사 날개형 롤 분쇄기(15)는 경사지게 마련되는 한 쌍의 회전축(151) 둘레에 복수의 판상형 날개(152)가 배열되고, 투입되는 폐석고 보드를 한 쌍의 회전축(151)의 하단부쪽에서 투입하여 회전축(151)의 회전에 의해 상향 이동시켜 파쇄한다.

여기서, 경사 날개형 롤 분쇄기(15)는 케이싱(153) 내에 수용되도록 설치된다. 한 쌍의 회전축(151) 각각에 배열된 복수의 판상형 날개(152)는 케이싱(153) 내에서 서로 반대방향으로 회전한다. 즉, 한 쌍의 회전축(151) 중 일측 회전축에 배열된 복수의 판상형 날개(152)는 일측 회전축의 회전에 따라 시계방향으로 회전하도록 하고, 타측 회전축에 배열된 복수의 판상형 날개(152)는 타측 회전축의 회전에 따라 반시계방향으로 회전하도록 할 수 있다. 이와 같이, 복수의 판상형 날개(152)가 케이싱 내에서 서로 반대방향으로 회전함에 의해 한 쌍의 회전축(151)의 하단부쪽에서 투입되는 폐석고 보드를 상향 이동시키며 파쇄하게 된다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 경사 날개형 롤 분쇄기의 정면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 경사 날개형 롤 분쇄기(15)는 정면 방향에서 한 쌍의 회전축(151)이 수평면과 이루는 각도가 15도가 되도록 경사지게 마련된다. 경사 날개형 롤 분쇄기(15)는 원축형 분쇄기(11)에 의해 10 mm 이하의 크기로 1차 파쇄된 폐석고 보드를 깔대기 형상의 호퍼(154)를 통해 한 쌍의 회전축(151)의 하단부쪽에서 투입하여 한 쌍의 회전축(151)의 회전에 의해 상향 이동시켜 2차 파쇄한다.

이때, 케이싱(153) 내에서 한 쌍의 회전축(151)이 서로 반대방향으로 회전함에 의해 한 쌍의 회전축(151) 각각에 배열된 복수의 판상형 날개가 회전하며 투입되는 폐석고 보드를 상향 이동시킨다. 또한, 복수의 판상형 날개의 회전에 의해 폐석고 보드가 서로 충돌하면서 분쇄되고, 종이는 분리되어 떨어지게 된다.

이와 같이, 경사 날개형 롤 분쇄기(15)는 폐석고 보드를 하부에서 상부로 이동시킴에 의해 분쇄효율을 높일 수 있다. 즉, 하부에서 투입되는 폐석고 보드는 경사 방향을 따라 상부로 이동하기 위해 케이싱(153)의 하부 내에서 적체되고, 이에 따라 상부로의 이동 속도를 늦추어 보다 작은 크기로 분쇄될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 경사 날개형 롤 분쇄기의 단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 경사 날개형 롤 분쇄기(15)는 경사지게 마련되는 한 쌍의 회전축(151)이 회전하여 투입되는 폐석고 보드를 상향 이동시키며 파쇄하는 구조이다. 한 쌍의 회전축(151)의 둘레에는 복수의 판상형 날개(152)가 배열되고, 회전축(151)의 회전에 따라 복수의 판상형 날개(152)가 케이싱(153) 내에서 회전하며 폐석고 보드를 상향 이동시키며 파쇄하게 된다. 이 때, 한 쌍의 회전축(151) 각각에 배열된 복수의 판상형 날개(152)는 케이싱(153) 내에서 서로 반대방향으로 회전한다. 이에 따라, 케이싱(153) 내에서 폐석고 보드가 서로 충돌하면서 분쇄되어, 종이가 분리되도록 한다.

도 7 내지 도 9를 통해 파도형 롤 분쇄기의 구체적인 구조를 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 파도형 롤 분쇄기의 상면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 파도형 롤 분쇄기(16)는 서로 맞물리는 파도형 표면을 가지는 한 쌍의 회전롤(1611, 1612)이 각각 회전하면서 한 쌍의 회전롤(1611, 1612) 중 유동 회전롤(1612)이 고정 회전롤(1611)에 대해 소정 간격을 두고 반복적으로 접근 및 이격함에 의해 폐석고 보드를 파쇄한다.

파도형 롤 분쇄기(16)는, 한 쌍의 회전롤(1611, 1612) 중 유동 회전롤(1612)을 지지하는 탄성체(162)를 더 포함한다. 탄성체(162)는 스프링, 용수철이나 고무줄과 같이 탄성력을 가진 물체로 구비되고, 유동 회전롤(1612)이 고정 회전롤(1611)에 대해 접근 및 이격할 수 있도록 유동 회전롤(1612)의 위치를 변경시키는 역할을 한다. 이 때, 유동 회전롤(1612)이 고정 회전롤(1611)에 대해 접근시 길이방향을 따라 상호 간 2mm의 표면 간격을 가지도록 배치된다.

이와 같이, 파도형 롤 분쇄기(16)는, 유동 회전롤(1612)이 고정 회전롤(1611)에 대해 2mm의 표면 간격을 두고 반복적으로 접근 및 이격되도록 함에 의해 폐석고 보드에 포함된 석고를4mm 이하로 분쇄할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 파도형 롤 분쇄기의 한 쌍의 회전롤 각각의 정면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 파도형 롤 분쇄기(16)는 파도형 표면을 가지는 고정 회전롤(1611)과 유동 회전롤(1612)을 포함한다. 이 때, 파도형 표면은 투입되는 폐석고 보드에 대한 접촉 면적을 넓게 하므로 분쇄효율을 높이는 장점이 있다.

고정 회전롤(1611) 및 유동 회전롤(1612)은 각각 회전하면서, 유동 회전롤(1612)이 고정 회전롤(1611)에 대해 소정 간격을 두고 접근 및 이격되도록 한다. 이 때, 고정 회전롤(1611)과 유동 회전롤(1612)의 회전비율을 서로 다르게 하여 분쇄효율을 좀더 높일 수 있다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 파도형 롤 분쇄기의 단면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 파도형 롤 분쇄기(16)는 파도형 표면을 가지는 고정 회전롤(1611)과 유동 회전롤(1612)이 각각 회전하면서, 유동 회전롤(1612)이 고정 회전롤(1611)에 대해 반복적으로 접근 및 이격됨에 의해 투입되는 폐석고 보드를 파쇄하는 구조이다.

탄성체(162)는 유동 회전롤(1612)의 회전축을 지지하고, 탄성체(162)의 탄성력에 의해 유동 회전롤(1612)이 고정 회전롤(1611)에 대해 접근 및 이격되도록 한다.

유동 회전롤(1612)은 고정 회전롤(1611)에 대해 접근시 길이방향을 따라 2 mm의 표면 간격을 가지도록 배치되고, 이에 따라, 투입되는 폐석고 보드에 포함되어 있는 석고를 4mm 이하로 분쇄할 수 있다. 또한, 석고가 4mm 이하의 크기로 분쇄되지 않은 경우, 폐석고 보드를 파도형 롤 분쇄기(16)로 재투입하여 추가적으로 파쇄되도록 할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 선별기의 정면도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 선별기(17)는 원축형 분쇄기(11), 경사 날개형 롤 분쇄기(15) 및 파도형 롤 분쇄기(16)에 의한 3단계의 파분쇄 공정 이후에 적용되는 구성이다. 선별기(17)는 파도형 롤 분쇄기(16)에 의해 3차 파쇄된 폐석고 보드를 4mm 이하의 석고와 5mm 이상의 종이로 분리한다. 선별기(17)를 통과하여 분리되지 않은 4 내지 7mm 이하의 혼합물은 재처리를 위해 파도형 롤 분쇄기(16)로 투입되어 추가 파쇄된다.

선별기(17)는 석고와 종이의 혼합물을 진동에 의하여 입자의 크기별로 선별한다. 선별기(17)는 투입구(171)와, 3단으로 구성된 선별스크린(172), 제1배출구(1731), 제2배출구(1732), 제3배출구(1733), 탄성체(174) 및 바이브레이터(175)를 포함한다. 투입구(171)는 파도형 롤 분쇄기(16)에 의해 3차 파쇄된 폐석고 보드가 투입되는 입구로서, 선별기(17)의 상단에 개구되어 형성된다. 투입구(171)는 깔대기 형상의 호퍼(hopper)로 구현되고, 파쇄된 후 투입된 폐석고 보드를 일시적으로 저장시킨 후 하단부 쪽으로 일정량 만큼 배출되도록 한다. 선별스크린(172)는 투입구(171)로부터 아래쪽 방향으로 경사지게 마련되고, 혼합물을 선별하기 위한 3단의 스크린이 상이한 높이로 마련된다. 선별스크린(172)은 선별하고자 하는 혼합물의 입자의 크기에 맞게 3단 스크린 각각을 다양한 크기의 철망으로 구비한다.

바이브레이터(175)는 선별스크린(172)의 하단부에 위치하고, 모터의 축에 편심추를 달아 전원을 인입시켜 편심추에 의한 회전으로 진동을 발생시킨다. 탄성체(174)는 바이브레이터(175)에 의해 발생되는 진동에 의해 수축 및 이완되고, 이에 따라 선별스크린(172)으로 진동을 전달한다. 선별스크린(172)은 바이브레이터(175) 및 탄성체(174)에 의해 전달된 진동에 따라, 폐석고 보드 혼합물을 입자의 크기별로 선별하여 제1배출구(1731), 제2배출구(1732) 및 제3배출구(1733)로 배출한다.

일실시예로서, 3단계 파분쇄 공정을 거친 폐석고 보드 혼합물로부터, 12mm 이상 종이가 맨 위의 제1스크린에 걸려서 하단에 설치된 제1배출구(1731)로 배출되고, 7mm 이상 12mm 미만의 종이가 제1스크린의 아래쪽에 위치한 제2스크린에 걸려서 제2배출구(1732)로 배출된다. 또한, 4mm 이하의 석고는 제2스크린의 아래쪽에 위치한 제3스크린에 걸려서 가장 상단에 설치된 제3배출구(1733)으로 배출된다. 한편, 3단 스크린에 의해 선별되지 않는 4mm 이상 7mm 미만의 폐석고 보드 혼합물은 추가적인 선별과정을 통해 5mm 이상의 종이와 5mm 이하의 석고로 선별한다. 이 때, 5mm 이하의 석고는 추가적인 파분쇄 공정을 거쳐 다시 선별기(17)를 통해 4mm 이하의 석고로 배출되도록 한다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 의한 선별기(17)는 3단계 파분쇄 공정을 거친 폐석고 보드로부터 재활용이 가능한 크기의 석고와 종이를 분리해낼 수 있다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 상기 설명된 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략되었다. 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 폐석고 보드 분쇄 장치
10: 투입구
11: 원축형 분쇄기 111: 원호형의 외벽부
112: 회전체 113: 고정 날개
114: 회전 날개 115: 하측 투입구
120: 회전축
12: 자력 선별기 13: 벨트 컨베이어
14: 이물질 분리기 141: 판상날
142: 롤 15: 경사 날개형 롤 분쇄기
151: 회전축 152: 판상형 날개
153: 케이싱 16: 파도형 롤 분쇄기
1611: 고정 회전롤 1612: 유동 회전롤
162: 탄성체 17: 선별기

Claims

폐석고 보드 분쇄 장치에 있어서,
처리할 폐석고 보드가 투입되는 투입구;
상기 투입구와 연장되며 내주연에 고정 날개를 갖는 원호형의 외벽부, 상기 외벽부의 중앙에 회전축을 중심으로 회전하며 외주연에 회전 날개를 갖는 회전체를 포함하여 상기 투입구를 통해 투입되는 폐석고 보드를 상기 고정 날개와 회전 날개사이로 투입되면서 1 차 파쇄하는 원축형 분쇄기;
경사지게 마련되는 한 쌍의 회전축 둘레에 복수의 판상형 날개가 배열되고, 상기 1차 파쇄된 폐석고 보드를 상기 한 쌍의 회전축의 하단부쪽에서 투입하여 상기 회전축의 회전에 의해 상향 이동시켜 2차 파쇄하는 경사 날개형 롤 분쇄기; 및
서로 맞물리는 파도형 표면을 가지는 한 쌍의 회전롤이 각각 회전하면서 상기 한 쌍의 회전롤 중 일측 회전롤이 타측 회전롤에 대해 소정 간격을 두고 반복적으로 접근 및 이격함에 의해 상기 2차 파쇄된 폐석고 보드를 3차 파쇄하는 파도형 롤 분쇄기를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐석고 보드 분쇄 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 회전체의 외주면을 따라 이격하여 형성되는 다수의 회전 날개와 상기 외벽부의 내주면을 따라 이격하여 형성되는 다수의 고정 날개가 정회전 또는 역회전에 의해 상호 맞물려 상기 투입구를 통해 투입되는 폐석고 보드를 상기 고정 날개와 회전 날개 사이로 투입되면서 1 차 파쇄되며,
상기 1차 파쇄된 폐석고 보드는 상기 원축형 분쇄기의 개방된 하측 투입구로 낙하하는 것을 특징으로 하는 폐석고 보드 분쇄 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 1차 파쇄된 폐석고 보드에 포함된 이물질을 분리해내기 위한 이물질 분리기를 더 포함하고,
상기 이물질 분리기는, 둘레면에 나선형으로 배열되는 판상날을 가지는 한 쌍의 롤로 구현되는 것을 특징으로 하는 폐석고 보드 분쇄 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 경사 날개형 롤 분쇄기를 수용하는 케이싱을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐석고 보드 분쇄 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 한 쌍의 회전축 각각에 배열된 상기 복수의 판상형 날개는 상기 케이싱 내에서 서로 반대 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 폐석고 보드 분쇄 장치.
제 1항에 있어서,
상기 파도형 롤 분쇄기는, 상기 한 쌍의 회전롤 중 상기 일측 회전롤의 회전축을 지지하는 탄성체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐석고 보드 분쇄 장치.