KR20220014221A - 이물질 분리가 가능한 고강도 및 연성 합성수지 파쇄 장치 - Google Patents

Abstract

울트라손 수지와 같은 고강도 및 고내열성 제품과 합성수지재가 섞인 포장지 등 기존의 파쇄 장치로 파쇄가 불가능한 제품에 대한 파쇄가 가능하고, 파쇄 대상물에 섞인 금속체 등의 이물질을 효과적으로 걸러내는 기술을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리가 가능한 고강도 및 연성 합성수지 파쇄 장치는, 파쇄 대상이 되는 이물질이 포함된 고강도 또는 연성 합성수지 덩어리인 파쇄 대상체가 유입되는 유입호퍼; 유입호퍼의 배출구에 배치되는 원통형의 저속 회전의 일축 드럼 회전방식의 파쇄기로서, 배출구로부터 연장되어 파쇄 대상체가 이동되는 이동 경로의 측벽과 외주면이 인접되도록 배치되며, 외주면에 돌출 톱날이 형성되어, 이동 경로의 측벽과 돌출 톱날의 회동에 따른 압력으로 파쇄 대상체를 파쇄하는 파쇄 모듈; 파쇄 모듈에 의하여 파쇄 대상체가 파쇄되어 생성된 파쇄물 중 기설정된 사이즈 미만의 파쇄물을 배출하는 라이너가 설치된 파쇄물 배출구와, 라이너와 파쇄기에 의하여 한정되는 내부 캐비티를 포함하여, 기설정된 사이즈 미만의 파쇄물을 배출하는 동시에, 내부 캐비티에 존재하는 파쇄물이 파쇄기에 재유입되어 파쇄물을 재파쇄하도록 구성되는 배출조; 파쇄 모듈이 동작을 제어하는 제어부; 및 적어도 제어부에 대한 제어 명령 입력이 가능한 입력 수단과, 적어도 파쇄 모듈의 정상 동작 여부에 대한 정보를 출력하는 출력 수단을 포함하는 컨트롤 패널; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이물질 분리가 가능한 고강도 및 연성 합성수지 파쇄 장치{HIGH-STRENGTH AND FLEXIBLE SYNTHETIC RESIN CRUSHING DEVICE CAPABLE OF SEPARATING FOREIGN SUBSTANCES}

본 발명은 고강도 및 고내열성 제품의 재가공 및 폐물질 파쇄를 위한 기술에 관한 것으로, 구체적으로는 울트라손 수지와 같은 고강도 및 고내열성 제품과 합성수지재가 섞인 포장지 등 기존의 파쇄 장치로 파쇄가 불가능한 제품에 대한 파쇄가 가능하고, 파쇄 대상물에 섞인 금속체 등의 이물질을 효과적으로 걸러내는 한편, 이물질에 의한 파쇄기의 손상을 방지할 수 있는 기술에 관한 것이다.

합성수지재를 포함하는 제품은, 초기 불량품의 존재 및 사용 후 폐기물이 발생한 경우, 이를 폐기 시 극심한 환경 오염 문제를 발생하기 된다. 따라서, 이러한 경우, 해당 제품 들을 타 제품에 재활용하기 위해서 파쇄 대상체를 파쇄 장치를 통해 처리하여 재활용하는 방식이 사용되고 있다.

기존의 합성수지재의 파쇄 장치는, 주로 폴리카보네이트를 포함하는 합성수지재에 적합한 파쇄 방식을 사용하고 있는데, 고속의 블레이드를 이용하여 파쇄 대상체를 절단하여, 작은 부피로 분쇄하고, 이를 기존 원료와 섞거나 분쇄된 물질 자체를 재활용하게 된다.

예를 들어 한국등록특허 제10-0444120호 등에서는, 수지 성형폼을 고속의 나이프 커터를 이용하여 분쇄하고, 분쇄된 물질들을 재질별로 분리하여 제공하는 합성수지재의 분쇄 및 재활용을 위한 기술을 게시하고 있다.

그러나 이러한 기존의 파쇄 장치는, 고강도 및 연성의 합성수지재를 파쇄하기 부적합한 문제를 내재하고 있다. 즉 최근에는 높은 강도와 고내열성을 갖는 합성수지재가 출시되고 있는데, 대표적으로 울트라손(Ultrason)수지의 경우, 비결정성 열가소성 수지로 PESU(폴리에테르설폰), PSU(폴리설폰) 및 PPSU(폴리페닐설폰)에서 파생했으며 우수한 치수 안정성, 뛰어난 내가수분해성, 200도 내외의 매우 높은 내열성을 지니고 있다. 다양한 범위의 유익한 특성을 제공하는 Ultrason은 열가소성 수지에 적용되는 거의 모든 기술을 사용해서 성형 및 가공할 수 있다. 이러한 Ultrason은 폴리아미드(PA), 폴리카보네이트(PC), 폴리옥시메틸렌(POM) 및 폴리알킬렌 테레프탈레이트(PET) 등 다른 플라스틱이 요구 조건을 만족하지 못하는 분야에 성공적으로 사용할 수 있고,. 또한 매우 뛰어난 다목적성 덕분에 각종 필러를 첨가한 Ultrason 컴파운딩 수지는 열경화성 수지, 금속 및 세라믹을 대체할 수 있는 제품으로 각광받고 있다.

또한, 압출공장 Pellet 수지 포장지, 즉 포장용으로 사용하는 합성수지 지대 포장지의 경우, 재가공을 통한 재활용 시, 종이와 합성수지가 서로 붙어있고 연성을 갖고 있어 파쇄 및 재활용이 어렵다.

즉, 이러한 고강도, 고내열성 제품 및 연성 합성수지;의 경우 신규 대형파쇄기를 이용하여 파쇄 재처리 수 재사용하고 있는데, 기존의 상술한 커터날 또는 해머날 방식의 고속회전을 통한 파쇄 장치의 경우, 해당 파쇄 대상체를 투입 시 일시적으로 날에 과부하가 걸려 파쇄 장치의 작동이 중단되고, 이에 따라서 파쇄 장치의 손상 및 유지 보수가 어려운 문제가 지적되고 있다.

이에 본 발명은, 고강도, 고내열성 합성수시재 및 연성의 합성 수지재를 효과적으로 파쇄할 수 있는 기술을 제공하여, 상술한 파쇄 대상체의 파쇄에 최적화된 기술을 제공하는 데 일 목적이 있다.

또한 본 발명은 파쇄 대상체에 포함된 금속제 등 파쇄 장치의 손상을 유발할 수 있는 이물질을 효과적으로 걸러내는 동시에, 파쇄 장치에 유입되는 것을 방지할 수 있는 기술을 제공하여, 파쇄 장치의 유지성을 극대화하는 기술을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리가 가능한 고강도 및 연성 합성수지 파쇄 장치는, 파쇄 대상이 되는 이물질이 포함된 고강도 또는 연성 합성수지 덩어리인 파쇄 대상체가 유입되는 유입호퍼; 상기 유입호퍼의 배출구에 배치되는 원통형의 저속 회전의 일축 드럼 회전방식의 파쇄기로서, 상기 배출구로부터 연장되어 상기 파쇄 대상체가 이동되는 이동 경로의 측벽과 외주면이 인접되도록 배치되며, 외주면에 돌출 톱날이 형성되어, 상기 이동 경로의 측벽과 상기 돌출 톱날의 회동에 따른 압력으로 상기 파쇄 대상체를 파쇄하는 파쇄 모듈; 상기 파쇄 모듈에 의하여 상기 파쇄 대상체가 파쇄되어 생성된 파쇄물 중 기설정된 사이즈 미만의 파쇄물을 배출하는 라이너가 설치된 파쇄물 배출구와, 상기 라이너와 상기 파쇄기에 의하여 한정되는 내부 캐비티를 포함하여, 상기 기설정된 사이즈 미만의 파쇄물을 배출하는 동시에, 상기 내부 캐비티에 존재하는 파쇄물이 상기 파쇄기에 재유입되어 상기 파쇄물을 재파쇄하도록 구성되는 배출조; 상기 파쇄 모듈이 동작을 제어하는 제어부; 및 적어도 상기 제어부에 대한 제어 명령 입력이 가능한 입력 수단과, 적어도 상기 파쇄 모듈의 정상 동작 여부에 대한 정보를 출력하는 출력 수단을 포함하는 컨트롤 패널; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 유입호퍼의 측벽에 전원 인가 시 자력을 형성하도록 상기 유입호퍼의 측벽과 자력 연결된 제1 자력 생성부; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 유입호퍼의 측벽에 전류를 인가하고, 상기 인가된 전류를 센싱하는 제1 전류 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 이물질이 접착되지 않은 상태에서 센싱된 전류와 상기 유입호퍼의 측벽의 자력에 의하여 상기 파쇄 대상체 중 금속제 이물질이 접착되어 상기 제1 전류 센서에 의하여 센싱된 전류의 오차값이 기설정된 제1 임계값을 초과 시, 상기 파쇄 모듈의 동작을 중단하고, 상기 컨트롤 패널에 상기 파쇄 모듈의 동작이 이물질에 의하여 중단되었음을 알리는 신호를 출력하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 파쇄 모듈의 외주면에 전원 인가 시 자력을 형성하도록 상기 파쇄 모듈의 외주면과 자력 연결된 제2 자력 생성부; 및 상기 파쇄 모듈의 외주면에 전류를 인가하고, 상기 인가된 전류를 센싱하는 제2 전류 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 이물질이 접착되지 않은 상태에서 센싱된 전류와 상기 파쇄 모듈의 외주면의 자력에 의하여 상기 파쇄 대상체 중 금속제 이물질이 접착되어 상기 제2 전류 센서에 의하여 센싱된 전류의 오차값이 기설정된 제2 임계값을 초과 시, 상기 파쇄 모듈의 동작을 중단하고, 상기 컨트롤 패널에 상기 파쇄 모듈의 동작이 이물질에 의하여 중단되었음을 알리는 신호를 출력하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 파쇄 모듈은, 모터에 의하여 회전되는 드럼형의 파쇄기로서, 상기 모터는 정방향 또는 역방향 회전이 가능하고, 상기 제어부는, 상기 컨트롤 패널의 입력 수단에 의한 입력에 따라서 상기 파쇄 모듈이 정방향 또는 역방향 회전되도록 제어하는 것이 바람직하다.

상기 파쇄 모듈의 외주면 내측에 설치되며, 상기 파쇄 모듈의 외주면에 가해지는 압력을 센싱하는 압력 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 압력 센서에서 센싱된 압력값이 기설정된 최대 압력값을 초과 시, 상기 파쇄 모듈의 회전 방향을 역방향으로 제어하고, 상기 파쇄 모듈의 회전 방향이 역방향으로 설정된 상태에서, 상기 압력 센서에서 센싱된 압력값이 기설정된 최소 압력값보다 작은 경우, 상기 파쇄 모듈의 회전 방향을 정방향으로 제어하는 것이 바람직하다.

상기 유입호퍼의 배출구와 상기 파쇄 모듈의 외주면 사이에 설치되며, 상기 유입호퍼의 배출구 측으로부터 상기 파쇄 모듈의 외주면과 상기 이동 경로의 측벽 인근까지 왕복 운동하는 푸셔;를 더 포함하여, 상기 푸셔의 왕복 운동에 의하여 상기 파쇄 대상체가 상기 유입호퍼로부터 상기 파쇄 모듈을 향해 이동되도록 하여, 상기 파쇄 모듈에 가해지는 부하가 조절되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 푸셔와 단일의 드럼형 저속 파쇄기를 통해 파쇄가 이루어지기 때문에, 대형, 고강도, 고내열성 및 연성의 합성수지재를 갉아서 파쇄하는 방식으로 파쇄를 진행하여, 기존의 고속 블레이드 회전 방식의 파쇄 장치에 비하여 해당 파쇄 대상체에 최적화된 파쇄 방식을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 과투입으로 인한 파쇄 모듈의 셧다운(Shut-down)을 역회전을 통해 방지할 수 있으며, 특히 금속제가 투입되는 경우 유입호퍼에서 이를 1차적으로 걸러낼 수 있으며, 유입호퍼 및 파쇄 모듈에서 금속제가 감지될 시 경우에 따라서 파쇄 모듈의 동작을 멈추도록 하여, 파쇄 모듈에 금속제가 투입되어 동질의 파쇄 모듈이 손상되는 경우를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리가 가능한 고강도 및 연성 합성수지 파쇄 장치의 구성을 설명하기 위한 측면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄 모듈의 구동 구조를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄 모듈의 외주면의 형태를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유입호퍼, 파쇄 모듈 및 푸셔의 배치 구조를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배출조의 구성 예를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 자력 생성부, 제1 전류 센서 및 이에 의한 제어부의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 다른 제2 자력 생성부, 제2 전류 센서 및 이에 의한 제어부의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 다른 압력 센서와 이에 의한 제어부의 동작을 설명하기 위한 도면.

이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.

본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 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. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 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 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한 본 발명에서 첨부된 도면의 도시 사항은 본 발명의 기술적 특징을 부각하여 설명하기 위해서, 본 발명과 동일한 기술 분야에서 적용되는 일반적인 기기/구성/장치 등의 일부 구성에 대한 도시 및 이에 대한 설명이 생략될 수 있다. 또한 동일한 목적으로, 일부 구성에 대한 도시가 확대되거나 과도하게 부각되어 도시되거나 그 도시가 축소 또는 생략될 수 있으나, 이러한 도시 사항이 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아님은 당연할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리가 가능한 고강도 및 연성 합성수지 파쇄 장치의 구성을 설명하기 위한 측면도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄 모듈의 구동 구조를 설명하기 위한 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파쇄 모듈의 외주면의 형태를 설명하기 위한 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유입호퍼, 파쇄 모듈 및 푸셔의 배치 구조를 설명하기 위한 도면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배출조의 구성 예를 설명하기 위한 도면, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 자력 생성부, 제1 전류 센서 및 이에 의한 제어부의 동작을 설명하기 위한 도면, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 다른 제2 자력 생성부, 제2 전류 센서 및 이에 의한 제어부의 동작을 설명하기 위한 도면, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 다른 압력 센서와 이에 의한 제어부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

상술한 도면들을 함께 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 분리가 가능한 고강도 및 연성 합성수지 파쇄 장치(이하 '파쇄 장치'라 함)는, 유입호퍼(10), 파쇄 모듈(20), 배출조(30), 제어부(40) 및 컨트롤 패널(50)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이하의 설명에 있어서 본 발명의 파쇄 장치의 기능 구현에 일반적으로 포함될 수 있는 외형 프레임, 외부 전원 및 기어 등의 구동력 전달 구조에 대한 설명은 일반적인 기술 영역에 해당되므로 이를 생략하기로 한다. 즉, 이하의 설명에 있어서 해당 구성에 대한 설명이 없더라도, 그 구성들이 본 발명의 파쇄 장치의 구성에 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 발명에서 유입호퍼(10)는, 파쇄 대상이 되는 이물질이 포함된 고강도 또는 연성 합성수지 덩어리인 파쇄 대상체가 유입되는 구성을 의미한다. 유입호퍼(10)는 유입구(12), 배출구(11) 및 측벽(13)으로 구성되며, 유입구(12) 및 배출구(11)는 사각 구조, 원형 구조 등 다양한 형태로 개방된 영역을 의미하여, 측벽(13)은 평면 또는 곡면의 구조로서, 유입호퍼(10)의 측 외형을 한정하는 구성이다. 본 발명에서 유입호퍼(10)는 금속제(스틸 또는 합금제)로 구성되어 손상이 방지되도록 구현될 수 있다. 유입호퍼(10)는 파쇄 대상체의 사이즈 및 양을 고려하여 결정될 수 있다. 유입호퍼(10)의 배출구(11)는 도 1에 도시된 바와 같이 푸셔(60) 및 바닥면(61)을 통해 일부가 폐쇄되어, 파쇄 대상체들이 이동 경로(13)와 파쇄 모듈(20)에 효율적으로 진입할 수 있도록 구성될 수 있다.

도 1 및 도 4 등에 도시된 바와 같이 푸셔(60)는 본 발명의 파쇄 장치에 추가적으로 포함될 수 있는 구성으로서, 유입호퍼(10)의 배출구(11)와 파쇄 모듈(20)의 외주면(21) 사이에 설치되며, 유입호퍼(10)의 배출구(11) 측으로부터 파쇄 모듈(20)의 외주면(21)과 이동 경로(13)의 측벽(14) 인근까지 왕복 운동한다.

이를 통해서, 본 발명에서는 푸셔(60)가 파쇄 대상체가 유입되어 바닥면(61)에 존재 시, 이를 상술한 바와 같이 파쇄 모듈(20)과 이동 경로(13)에 진입하도록 강제 이동시킴으로서, 파쇄 모듈(20)에 가해지는 부하를 조절하는 기능을 수행하게 된다.

즉, 푸셔(60)의 동작은 제어부(40) 및 이에 대한 컨트롤 패널(50)의 입력에 의하여 조절되거나, 예를 들어 바닥면(61)에 설치되는 하중 센서의 센서값에 따라서 바닥면(61)에 파쇄 대상체가 존재 시 동작하도록 제어부(40)에 의하여 자동으로 동작될 수 있다.

파쇄 모듈(20)은 유입호퍼(10)의 배출구(11)에 배치되는 원통형의 저속 회전의 일축 드럼 회전방식의 파쇄기로서, 배출구(11)로부터 연장되어 파쇄 대상체가 이동되는 이동 경로(13)의 측벽(14)과 외주면(21)이 인접되도록 배치되며, 외주면(21)에 돌출 톱날(22)이 형성되어, 이동 경로(13)의 측벽(14)과 돌출 톱날(22)의 회동에 따른 압력으로 파쇄 대상체를 절단이 아닌 갉아서 파쇄하는 기능을 수행한다.

도 1을 포함하여 도면들에 도시된 바와 같이 파쇄 모듈(20)은 외주면(21)이 중심축(25)에 의하여 회동되는 단일축 드럼형 파쇄기 형태로 구성되는 것을 특징으로 하며, 저속 회전 방식으로 구동되는 것을 특징으로 한다. 또한, 고토크를 발생하기 위해서, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 75kW, 200hp 출력의 2기의 모터(23, 24)에 의하여 구동되도록 구현되는 것을 특징으로 한다. 중심축(25)을 기준으로 드럼, 즉 원통의 외주면(21)의 길이는 사이즈에 따라서 서로 다르게 구현될 수 있으나 예를 들어 1980mm 등의 사이즈로 구성될 수 있다.

한편 돌출 톱날(22)은 도 3 등에 도시된 바와 같이 파쇄 대상체를 갉아서 분쇄하기 위한 돌출형의 구조로서, 예를 들어 60*60mm 사이즈로 외주면(21) 상에 고르게 144개 정도의 개수로 분포되도록 배치될 수 있다.

즉 본 발명에서는 기존의 v 타입의 커터날이나 해머날의 회전 방식이 아닌, 일축의 파쇄기 형태로 투입된 파쇄 다생체를 갉아서 파쇄하게 되기 때문에, 대형, 고강도, 고내열성 및 연성의 합성수지재를 갉아서 파쇄하는 방식으로 파쇄를 진행하여, 기존의 고속 블레이드 회전 방식의 파쇄 장치에 비하여 해당 파쇄 대상체에 최적화된 파쇄 방식을 제공할 수 있는 효과가 있다.

이때 모터(23, 24)에 대해서 컨트롤 패널(25)에 의하여 그 회전 방향을 제어할 수 있다. 즉, 파쇄 모듈(20)은, 모터(23, 24)에 의하여 회전되는 일축 드럼형의 파쇄기이기 때문에, 모터(23, 24)는 정방향 또는 역방향 회전이 가능하도록 구성될 수 있다, 이때 제어부(40)는, 컨트롤 패널(50)의 입력 수단에 의한 입력에 따라서 모터(23, 24)의 구동 방향을 제어하여 파쇄 모듈(20)이 정방향 또는 역방향 회전되도록 제어할 수 있다. 이를 통해서, 과다한 파쇄 대상체가 유입되는 경우 역회전을 통해서 과부하를 방지할 수 있다.

배출조(30)는 파쇄물 배출구(31), 내부 캐비티(32) 및 라이너(33)를 포함하도록 구성된다. 파쇄물 배출구(31)는 도 1 및 5 등에 도시된 바와 같이, 파쇄 모듈(20)에 의하여 파쇄 대상체가 파쇄되어 생성된 파쇄물 중 기설정된 사이즈 미만의 파쇄물을 배출하는 라이너(33)가 설치된 영역을 의미한다. 이때 라이너(33)에는 도 5 등에 도시된 바와 같이 다수의 배출공이 형성되어, 배출공을 통해 기설정된 사이즈 미만의 파쇄물이 배출된다. 라이너(33)의 배출공의 사이즈는 예를 들어 20mm 직경으로 설정될 수 있다.

한편 내부 캐비티(32)에는 파쇄 모듈(20)에 의하여 파쇄된 파쇄물이 낙하하여 라이너(33)를 통해 배출되도록 하는 공간을 의미한다. 이때 기설정된 사이즈를 초과하는 파쇄물의 경우 재파쇄의 필요성이 있다. 이때 내부 캐비티(32)에 자연스럽게 파쇄물이 누적 적층되면, 파쇄 모듈(20)에 파쇄물이 재유입되고, 이에 의하여 파쇄물은 재파쇄될 것이다. 이러한 파쇄물의 재파쇄를 유도하기 위해서, 본 발명의 내부 캐비티에는 축과 스크류형 또는 블레이드형의 교반 블레이드(미도시)가 설치되어 구동될 수 있다.

제어부(40)는 상술한 바와 같이 파쇄 모듈(20) 및 푸셔(60) 등의 동작을 제어하는 기능을 수행하며, 컨트롤 패널(50)은 제어부(40)에 대한 제어 명령의 입력이 가능한 입력 수단을 포함하여, 작업자가 컨트롤 패널(50)을 통해 파쇄 모듈(20) 및 푸셔(60)을 동작을 제어할 수 있도록 한다. 또한, 컨트롤 패널(50)에는 출력 수단을 포함하여, 파쇄 모듈(20)의 동작 상태, 정상 동작 여부 등에 대한 정보를 출력함으로써, 작업자가 파쇄 장치의 동작을 직관적으로 확인할 수 있도록 할 수 있다.

한편 본 발명의 다양한 실시예에 있어서 이물질, 특히 금속제의 이물질은 유입 시 파쇄물에 섞이게 될 수 있는데, 이 경우 합성수지재의 파쇄물에 이물질이 포함될 때 파쇄물의 재활용이 불가능해지는 문제가 발생할 수 있다. 또한 금속제가 파쇄 모듈(20)에 유입되는 경우 같은 금속제의 파쇄 모듈(20)과의 마찰에 의하여 돌출 톱날(22) 및 외주면(21)이 손상되어, 파쇄 효율이 저하될 수 있다.

이러한 현상을 방지하기 위해서, 본 발명의 각 실시예 중, 먼저 도 6에 도시된 실시예에 있어서 유입호퍼(10)의 측벽(13)에는, 전원 인가 시 자력을 형성하도록 하기 위해서 유입호퍼(10)의 측벽(13)과 자력 연결된 제1 자력 생성부(81)가 설치될 수 있다. 자력 연결됨은, 제1 자력 생성부(81)에 의하여 생성된 자력이 측벽(13)에 전달되어 동일한 자력을 띄도록 구성됨을 의미한다.

이 경우 비교적 가벼운 금속제가 유입호퍼(10)에 유입될 때, 측벽(13)에 형성된 자력에 의하여 금속제가 달라붙게 되며, 이에 의해서 파쇄 모듈(20)에 금속제의 이물질이 유입되는 것을 1차적으로 방지할 수 있다.

한편, 큰 금속제가 지나치게 많은 금속제가 유입되는 경우, 파쇄 모듈(20)의 동작을 중단시켜 작업자가 이를 제거하도록 함으로써, 파쇄 모듈(20)의 손상 방지 및 파쇄 장치의 동작 안정성을 높이도록 할 수 있다. 이를 위해, 도 6의 실시예에 있어서, 본 발명의 파쇄 장치에는 유입호퍼(10)의 측벽(13)에 전류를 인가하고, 인가된 전류를 센싱하는 제1 전류 센서(82)가 더 포함될 수 있다.

유입호퍼(10)의 측벽(13)에 전류가 인가되고 이를 센싱 시, 금속제가 달라붙어 있는 상태와 그렇지 않은 상태에서, 금속제에 의하여 저항이 변화될 것이며, 이를 통해 동일한 전압을 인가 시 측정되는 전류가 변동될 것이다. 이를 통해서 금속제의 양을 감지할 수 있다.

이 경우 제어부(40)는 상술한 바와 같이 이물질이 접착되지 않은 상태에서 센싱된 전류와 유입호퍼(10)의 측벽(13)의 자력에 의하여 파쇄 대상체 중 금속제 이물질이 접착되어 제1 전류 센서(82)에 의하여 센싱된 전류의 오차값이 기설정된 제1 임계값(예를 들어 이물질이 접착되지 않은 상태에서 센싱된 전류값의 10%가 증가되는 값)을 초과 시, 파쇄 모듈(20)의 동작을 중단하고, 컨트롤 패널(50)의 출력 수단에 파쇄 모듈(20)의 동작이 이물질에 의하여 중단되었음을 알리는 신호를 출력하도록 할 수 있다.

한편 유입호퍼(10) 이외에 파쇄 모듈(20) 자체에 도 6과 유사한 구성을 구현 시, 파쇄 모듈(20)의 동작을 더욱 정확하게 제어하여 파쇄 모듈(20)의 손상을 방지할 수 있다.

이를 위해서 도 7에 도시된 실시예에 있어서, 파쇄 모듈(20)의 외주면에는 전원 인가 시 자력을 형성하도록 파쇄 모듈(20)의 외주면과 자력 연결된 제2 자력 생성부(83)가 더 포함될 수 있다. 이때 제2 자력 생성부(83)에서 인가되는 전력은 도 7에 도시된 바와 같이 고정 설치되지 않고 외주면(21)과 미끌림 접착되는 전원 라인을 통해 전달됨으로써, 외주면(21)의 회전에도 지속적으로 전력이 공급됨으로써 자력이 효율적으로 생성되도록 구현될 수 있다.

한편, 이에 더하여, 파쇄 장치에는 파쇄 모듈(20)의 외주면(21)에 전류를 인가하고, 인가된 전류를 센싱하는 제2 전류 센서(84)가 더 포함될 수 있다. 이때 제2 전류 센서(84)의 전원 라인은 상술한 제2 자력 생성부(83)의 전원 라인과 동일한 방식으로 외주면(21)에 연결될 수 있다.

이러한 구현 예에 있어서, 제어부(40)0는, 상술한 예와 유사하게, 이물질이 접착되지 않은 상태에서 센싱된 전류와 파쇄 모듈(20)의 외주면(21)의 자력에 의하여 파쇄 대상체 중 금속제 이물질이 접착되어 제2 전류 센서에 의하여 센싱된 전류의 오차값이 기설정된 제2 임계값(예를 들어 이물질이 접착되지 않은 상태에서 센싱된 전류값의 5%가 증가되는 값)을 초과 시, 파쇄 모듈(20)의 동작을 중단하고, 컨트롤 패널(50)의 출력 수단에 상기 파쇄 모듈의 동작이 이물질에 의하여 중단되었음을 알리는 신호를 출력하도록 할 수 있다.

이와 같은 금속제의 이물질 이외에, 과부하에 의한 파쇄 모듈(20)을 포함한 장치의 손상을 방지하는 실시예가 구현될 수 있다. 이를 위해서 도 8을 참조하면, 본 발명의 각 실시예에 있어서, 본 발명의 파쇄 장치에는 파쇄 모듈(20)의 외주면(20) 내측 또는 도 8과 같이 이동 경로의 측벽(14)과 인접하도록 설치되며, 파쇄 모듈(20)의 외주면 또는 이동 경로의 측벽(14)에 가해지는 압력을 센싱하는 압력 센서(85)를 더 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 도 8에 도시된 위치 이외에, 본 발명에서는 파쇄 모듈(20)의 외주면 상에 압력 센서가 설치될 수 있다. 이때 압력 센서(85)는 각 실시예에 따라서 파쇄 모듈(20)의 외주면 및 이동 경로의 측벽(14)에 동시에 설치될 수 있다.

이때 제어부(40)는, 파쇄 모듈(20)이 정방향, 즉 파쇄 대상체를 파쇄하면서 배출조(30)로 낙하시키는 방향으로 동작하는 도중, 압력 센서(85)에서 센싱된 압력값이 기설정된 최대 압력값(예를 들어 파쇄 장치의 스펙에 따른 정상 압력값의 50%를 초과하는 값)을 초과 시, 파쇄 모듈(20)의 회전 방향을 역방향으로 제어하고, 파쇄 모듈(20)의 회전 방향이 역방향으로 설정된 상태에서, 압력 센서에서 센싱된 압력값이 기설정된 최소 압력값(예를 들어 파쇄 장치의 스펙에 따른 정상 압력값의 50%에 해당하는 값)을 초과 시, 파쇄 모듈(20)의 회전 방향을 정방향으로 제어하여, 상술한 과부하에 의한 작업자의 수동 제어가 필요 없이, 파쇄 모듈(20)의 동작을 자동으로 제어하여 부하를 조절할 수 있다.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기재된 “포함하다”, “구성하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

1. 파쇄 대상이 되는 이물질이 포함된 고강도 또는 연성 합성수지 덩어리인 파쇄 대상체가 유입되는 유입호퍼;
   상기 유입호퍼의 배출구에 배치되는 원통형의 저속 회전의 일축 드럼 회전방식의 파쇄기로서, 상기 배출구로부터 연장되어 상기 파쇄 대상체가 이동되는 이동 경로의 측벽과 외주면이 인접되도록 배치되며, 외주면에 돌출 톱날이 형성되어, 상기 이동 경로의 측벽과 상기 돌출 톱날의 회동에 따른 압력으로 상기 파쇄 대상체를 파쇄하는 파쇄 모듈;
   상기 파쇄 모듈에 의하여 상기 파쇄 대상체가 파쇄되어 생성된 파쇄물 중 기설정된 사이즈 미만의 파쇄물을 배출하는 라이너가 설치된 파쇄물 배출구와, 상기 라이너와 상기 파쇄기에 의하여 한정되는 내부 캐비티를 포함하여, 상기 기설정된 사이즈 미만의 파쇄물을 배출하는 동시에, 상기 내부 캐비티에 존재하는 파쇄물이 상기 파쇄기에 재유입되어 상기 파쇄물을 재파쇄하도록 구성되는 배출조;
   상기 파쇄 모듈이 동작을 제어하는 제어부; 및
   적어도 상기 제어부에 대한 제어 명령 입력이 가능한 입력 수단과, 적어도 상기 파쇄 모듈의 정상 동작 여부에 대한 정보를 출력하는 출력 수단을 포함하는 컨트롤 패널; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 분리가 가능한 고강도 및 연성 합성수지 파쇄 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 유입호퍼의 측벽에 전원 인가 시 자력을 형성하도록 상기 유입호퍼의 측벽과 자력 연결된 제1 자력 생성부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 분리가 가능한 고강도 및 연성 합성수지 파쇄 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 유입호퍼의 측벽에 전류를 인가하고, 상기 인가된 전류를 센싱하는 제1 전류 센서;를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 이물질이 접착되지 않은 상태에서 센싱된 전류와 상기 유입호퍼의 측벽의 자력에 의하여 상기 파쇄 대상체 중 금속제 이물질이 접착되어 상기 제1 전류 센서에 의하여 센싱된 전류의 오차값이 기설정된 제1 임계값을 초과 시, 상기 파쇄 모듈의 동작을 중단하고, 상기 컨트롤 패널에 상기 파쇄 모듈의 동작이 이물질에 의하여 중단되었음을 알리는 신호를 출력하도록 하는 것을 특징으로 하는 이물질 분리가 가능한 고강도 및 연성 합성수지 파쇄 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 파쇄 모듈의 외주면에 전원 인가 시 자력을 형성하도록 상기 파쇄 모듈의 외주면과 자력 연결된 제2 자력 생성부; 및
   상기 파쇄 모듈의 외주면에 전류를 인가하고, 상기 인가된 전류를 센싱하는 제2 전류 센서;를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 이물질이 접착되지 않은 상태에서 센싱된 전류와 상기 파쇄 모듈의 외주면의 자력에 의하여 상기 파쇄 대상체 중 금속제 이물질이 접착되어 상기 제2 전류 센서에 의하여 센싱된 전류의 오차값이 기설정된 제2 임계값을 초과 시, 상기 파쇄 모듈의 동작을 중단하고, 상기 컨트롤 패널에 상기 파쇄 모듈의 동작이 이물질에 의하여 중단되었음을 알리는 신호를 출력하도록 하는 것을 특징으로 하는 이물질 분리가 가능한 고강도 및 연성 합성수지 파쇄 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 파쇄 모듈은,
   모터에 의하여 회전되는 드럼형의 파쇄기로서, 상기 모터는 정방향 또는 역방향 회전이 가능하고,
   상기 제어부는,
   상기 컨트롤 패널의 입력 수단에 의한 입력에 따라서 상기 파쇄 모듈이 정방향 또는 역방향 회전되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 이물질 분리가 가능한 고강도 및 연성 합성수지 파쇄 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 파쇄 모듈의 외주면 내측에 설치되며, 상기 파쇄 모듈의 외주면에 가해지는 압력을 센싱하는 압력 센서;를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 압력 센서에서 센싱된 압력값이 기설정된 최대 압력값을 초과 시, 상기 파쇄 모듈의 회전 방향을 역방향으로 제어하고, 상기 파쇄 모듈의 회전 방향이 역방향으로 설정된 상태에서, 상기 압력 센서에서 센싱된 압력값이 기설정된 최소 압력값보다 작은 경우, 상기 파쇄 모듈의 회전 방향을 정방향으로 제어하는 것을 특징으로 하는 이물질 분리가 가능한 고강도 및 연성 합성수지 파쇄 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 유입호퍼의 배출구와 상기 파쇄 모듈의 외주면 사이에 설치되며, 상기 유입호퍼의 배출구 측으로부터 상기 파쇄 모듈의 외주면과 상기 이동 경로의 측벽 인근까지 왕복 운동하는 푸셔;를 더 포함하여,
   상기 푸셔의 왕복 운동에 의하여 상기 파쇄 대상체가 상기 유입호퍼로부터 상기 파쇄 모듈을 향해 이동되도록 하여, 상기 파쇄 모듈에 가해지는 부하가 조절되는 것을 특징으로 하는 이물질 분리가 가능한 고강도 및 연성 합성수지 파쇄 장치.
   

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