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KR101003034B1 - 분쇄기 - Google Patents

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KR101003034B1
KR101003034B1 KR1020100041038A KR20100041038A KR101003034B1 KR 101003034 B1 KR101003034 B1 KR 101003034B1 KR 1020100041038 A KR1020100041038 A KR 1020100041038A KR 20100041038 A KR20100041038 A KR 20100041038A KR 101003034 B1 KR101003034 B1 KR 101003034B1
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KR
South Korea
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crushed
rotary
housing
rotary cutter
coupled
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KR1020100041038A
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English (en)
Inventor
한광수
이석종
Original Assignee
주식회사 세광플랜트
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Abstract

본 발명의 분쇄기는 상부에 분쇄될 대상물의 유입구가 형성된 하우징과, 하우징에 내장되어 회전되는 회전 로터와, 회전 로터에 결합되어 회전 로터의 회전 시 대상물과 충돌하여 대상물을 분쇄하는 복수개의 회전 커터와, 회전 로터의 회전 시 회전 커터가 형성하는 원에 인접 배치되며, 복수개의 배출홀이 형성되어 분쇄된 대상물을 배출하는 한 쌍의 스크린과, 한 쌍의 스크린 사이에 배치되어 상기 한 쌍의 스크린이 서로 결합되도록 각각의 마주하는 단부를 서로 결합시키는 결합 지지대 및 하우징의 상부 중 적어도 어느 한 방향의 상부의 내면에 회전 커터에 의해 분쇄되며 이동되는 대상물이 상부 측으로 확산되는 것을 차단하는 스토퍼를 포함한다.
이에 의하면, 하우징 내로 투입된 분쇄 대상물은 분쇄 과정 시 스토퍼에 의하여 회전 커터들 및 디스크들과의 충돌 범위 내에 잔류되어 스크린을 통해 분리되기까지 분쇄되므로, 종래 시간당 15톤의 분쇄물을 생산하던 것을 본 발명에 의하면 그 2배인 시간당 30톤 가량의 분쇄물을 생산할 수 있어, 기존 2개 라인의 분쇄시스템 설비를 1개 라인의 분쇄 시스템 설비로 대체할 수 있어 경제적인 장점이 있다. 또한, 회전 커터 중 분쇄 대상물과 접촉되어 저항을 많이 받는 모서리 부분을 경사지게 형성하여 분쇄 대상물에 의한 저항을 감소시킴으로써 마모율을 낮춰 회전 커터의 잦은 교체를 방지할 수 있다. 또한, 스크린이 결합되는 결합 지지대에 자성체를 설치함으로써 분쇄 대상물 내에 함유된 금속 물질을 분리해 낼 수 있는 장점이 있다.

Description

분쇄기{HAMMER MILL}
본 발명은 분쇄기에 관한 것으로서, 특히 사료 등으로 사용되는 원료의 입자를 미세하게 분쇄하는 분쇄기에 관한 것이다.
일반적으로 분쇄 시스템은 고체 입자를 잘게 부수기 위한 시스템으로써, 압축, 전단, 충격 중의 하나 또는 이것들을 조합한 기계적인 힘에 의해 고체 입자를 잘게 부수는 장치이다.
이러한 분쇄 시스템 중 사료로 사용될 곡물이나 건초 등을 분쇄하는 분쇄 시스템은 호퍼, 정량 공급기, 철편 분리기, 분쇄기를 포함한다.
상기 호퍼는 본쇄될 원료가 투입되는 부분으로, 원료 투입 과정에서 급격한 원료의 공급 또는 차단으로 인한 충격을 흡수 완화하기 위한 기능도 가진다.
상기 정량 공급기는 상기 호퍼를 통해 유입된 원료를 최대한 넓게 펼쳐주면서 분쇄기로 일정량이 투입되도록 한다.
상기 철편 분리기는 원료에 함유된 각종 이물질, 특히 금속으로 된 이물질을 분쇄기로 투입되기 전단계에서 미리 분리 제거하기 위한 것이다.
상기 분쇄기는 철편 분리기를 경유하여 유입된 원료를 잘게 부수어 원하는 입도를 갖게 한다.
이러한 분쇄기는 회전축과, 상기 회전축에 결합되어 자유로이 요동할 수 있는 회전 커터 및 상기 회전축을 둘러싸고 있으며, 분쇄된 원료 입자가 배출되도록 배출홀을 가진 스크린을 포함한다.
상기와 같은 구성의 분쇄기에 의하면, 분쇄기에 공급된 원료는 회전 커터의 회전력에 의해 파쇄된 후, 회전축에 결합된 디스크의 벽면에 충격되어 분쇄되어 스크린의 배출홀을 통해 배출된다.
이때, 스크린을 통해 배출되지 않은 원료 입자는 소정의 크기를 갖는 입자가 될 때까지 다시 회전 커터에 의해 분쇄되면서 스크린의 배출홀을 통해 배출된다.
한편, 분쇄되어 배출되는 원료 입자의 크기를 변경하고자 하는 경우 배출홀의 크기가 다르게 형성된 스크린은 교체함으로써 이루어질 수 있다.
그러나, 상기와 같은 구조의 분쇄기는 원료가 유입되는 상부에 빈 공간이 넓어 회전 커터에 의한 원료의 분쇄 시 상기 빈 공간으로 분쇄되는 원료가 비산되어 분쇄 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
즉, 상기 회전 커터는 빠른 속도로 회전되므로 회전 시 원을 그리게 되는데, 이때 상기 회전 커터에 의해 형성된 원과 상기 스크린 사이에는 좁은 공간이 형성되어 이 공간에서 회전 커터 및 디스크 벽면에의 충격에 의해 원료는 미세하게 분쇄되며 배출홀을 통해 배출된다.
그러나, 배출되지 않은 원료는 상기 좁은 공간 내에서 이동되면서 회전 커터 및 디스크 벽면과의 충돌에 의해 계속 분쇄되다 상부의 넓은 빈 공간 측으로 이동되면 회전 커터의 분쇄 범위 및 벽면과의 충돌 범위를 이탈하게 되므로 더 이상 분쇄가 이루어지지 않게 됨으로써 분쇄 효율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 회전 커터는 직사각형 형태로, 분쇄기 내부로 유입되는 많은 양의 원료와 잦은 충돌 시 모서리 부분이 쉽게 마모되어 회전 커터에 의한 분쇄 작용이 저하되고, 따라서 회전 커터의 잦은 교체를 불러 일으키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 원료가 공급되는 측인 상부의 빈 공간으로 분쇄 과정 중에 있는 원료의 비산을 방지하며, 공급된 원료와의 충돌에 의해 원료를 분쇄하는 회전 커터 중 마모에 취약한 모서리 부분을 마모가 용이하게 일어나지 않게 변경함으로써 분쇄 효율을 향상시킬 수 있는 개선된 분쇄기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 분쇄기는 상부에 분쇄될 대상물의 유입구가 형성된 하우징과, 상기 하우징에 내장되어 회전되는 회전 로터와, 상기 회전 로터에 결합되어 상기 회전 로터의 회전 시 상기 대상물과 충돌하여 상기 대상물을 분쇄하는 복수개의 회전 커터와, 상기 회전 로터의 회전 시 상기 회전 커터가 형성하는 원에 인접 배치되며, 복수개의 배출홀이 형성되어 상기 분쇄된 대상물을 배출하는 한 쌍의 스크린과, 상기 한 쌍의 스크린 사이에 배치되어 상기 한 쌍의 스크린이 서로 결합되도록 각각의 마주하는 단부를 서로 결합시키는 결합 지지대 및 상기 하우징의 상부 중 적어도 어느 한 방향의 상부의 내면에 상기 회전 커터에 의해 분쇄되며 이동되는 상기 대상물이 상기 상부 측으로 확산되는 것을 차단하는 스토퍼를 포함한다.
상기 회전 커터 중 상기 대상물과 접촉되는 측의 단부는 양 모서리가 경사지게 형성되어 "
Figure 112010028310155-pat00001
" 형상일 수 있다.
상기 결합 지지대는 상부가 개방되어 내부에 공간이 형성되며, 자성체가 내장되어 상기 대상물 중에 함유된 금속 물질을 자력에 의해 끌어 들여 수용할 수 있다.
본 발명의 분쇄기에 의하면, 하우징 내로 투입된 분쇄 대상물은 분쇄 과정 시 스토퍼에 의하여 회전 커터들 및 디스크들과의 충돌 범위 내에 잔류되어 스크린을 통해 분리되기까지 분쇄되므로 종래 시간당 15톤의 분쇄물을 생산하던 것을 본 발명에 의하면 그 2배인 시간당 30톤 가량의 분쇄물을 생산할 수 있어 기존 2개 라인의 분쇄시스템 설비를 1개 라인의 분쇄 시스템 설비로 대체할 수 있어 경제적인 장점이 있다.
또한, 회전 커터 중 분쇄 대상물과 접촉되어 저항을 많이 받는 모서리 부분을 경사지게 형성하여 분쇄 대상물에 의한 저항을 감소시킴으로써 마모율을 낮춰 회전 커터의 잦은 교체를 방지할 수 있다.
또한, 스크린이 결합되는 결합 지지대에 자성체를 설치함으로써 분쇄 대상물 내에 함유된 금속 물질을 분리해 낼 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분쇄기를 개략적으로 나타낸 정단면도.
도 2는 도 1의 분쇄기 중 회전 로터에 회전 커터가 결합된 모습을 개략적으로 나타낸 측단면도.
도 3은 도 1의 회전 커터를 개략적으로 나타낸 정면도.
도 4는 도 1의 결합 지지대 부분을 개략적으로 나타낸 정면도.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 분쇄기에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분쇄기를 개략적으로 나타낸 정단면도이고, 도 2는 도 1의 분쇄기 중 회전 로터에 회전 커터가 결합된 모습을 개략적으로 나타낸 측단면도이며, 도 3은 도 1의 회전 커터를 개략적으로 나타낸 정면도이며, 도 4는 도 1의 결합 지지대 부분을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 분쇄기(100)는 하우징(Housing;110)과, 회전 로터(Rotation Rotor;120)와, 회전 커터(Rotation Cutter;130)와, 스크린(Screen;140)과, 결합 지지대(150) 및 스토퍼(Stopper;160)를 포함한다.
상기 하우징(110)은 내부에 공간이 형성되며, 상기 내부의 공간으로 분쇄될 대상물이 유입되도록 상부가 개구된다.
상기 하우징(110)의 상부에는 좌우로 회전되어 상기 상부의 개구부 일측을 폐쇄하는 가이드(Guide;170)가 결합될 수 있다.
상기 가이드(170)는 상기 회전 로터(120)가 시계 방향으로 회전될 경우 반시계 방향 측으로 회전되어 개구부 중 시계 방향 측을 열어 분쇄될 대상물이 시계 방향 측으로 유입되게 한다.
반대로, 회전 로터(120)가 반시계 방향으로 회전될 경우 상기 가이드(170)는 시계 방향으로 회전되어 반시계 방향 측으로 분쇄 대상물이 유입되게 한다.
상기 회전 로터(120)는 상기 하우징(110)에 내장되며, 하우징(110) 외부에 구비된 모터(180)에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전된다.
상기 회전 로터(120)에는 회전축(121)과, 상기 회전축(121)의 외주면에 서로 이격되게 결합되는 원판 형상의 디스크(Disc;122)들과, 상기 디스크(122)들 사이에 결합되어 디스크(122)들의 등간격 유지 및 회전축(121)의 보호 및 구동 시 회전력에 의한 원심력의 안정된 구심체 역할을 하는 디스크 콜라(Disc Collar;123)와, 상기 디스크(122)들의 끝단부에 결합되어 각각의 디스크(122)들이 서로 연계되도록 하는 햄머 핀(Hammer Pin;124) 및 상기 햄머 핀(124)에 결합되는 커터 콜라(Cutter Collar;125)가 구비된다.
상기 회전 커터(130)는 복수개가 상기 회전 로터(120), 즉 회전 고리 역할을 하는 상기 햄머 핀(124)에 서로 이격되게 결합되어 상기 회전 로터(120)의 회전 시 자유로이 요동(회전)되면서 하우징(110) 내부로 유입되는 분쇄 대상물과 충돌(또는 충격)되면서 상기 분쇄 대상물을 파쇄한다.
여기서, 상기 복수개의 회전 커터(130)들 사이에는 상기 커터 콜라(125)가 배치되어 상기 회전 커터(130)들이 서로 부딪히지 않게 한다.
상기 회전 커터(130)는 합금강과 같은 특수 재질에 분쇄 대상물에 충돌되는 측인 일측의 일부가 망간 코팅과 같은 특수 용접 코팅(131)이 된 직사각형 형태이되, 상기 일측 부분은 양 모서리가 경사지게 형성되어 "
Figure 112010028310155-pat00002
" 형상을 가질 수 있다.
이는 회전 커터(130)의 모서리 부분에 가해지는 저항을 줄여 양 모서리의 마모율을 감소시키기 위한 것이다.
즉, 분쇄 대상물에 충돌되는 부분이 직사각형 형태인 종래의 회전 커터에서는 양 모서리 부분에 가해지는 저항이 커 쉽게 마모됨으로써 회전 커터의 교체가 자주 발생하는데, 상기와 같은 형태로 회전 커터(130)의 모서리 부분을 형성하면 가해지는 저항이 작아져 종래보다 마모율이 작아짐으로써 회전 커터(130)의 잦은 교체를 방지할 수 있다.
상기 스크린(140)은 상기 하우징(110)에 내장되어 상기 회전 로터(120)를 둘러싸며, 복수개의 배출홀(미도시)이 형성되어 상기 회전 커터(130)들에 충돌되어 파쇄되고, 상기 디스크(122)들에 충돌되어 세분쇄된 분쇄 대상물이 배출된다.
상기 스크린(140)은 원하는 입자의 크기와 형상을 얻고자 하는 요소로, 이는 스크린(140)에 형성된 배출홀의 크기 및 형태 등에 따라 좌우된다.
상기 결합 지지대(150)는 상기 하우징(110) 내의 하부에 배치되며, 상부가 개방되어 내부에 수용 공간이 형성된 형태일 수 있다.
상기 결합 지지대(150)가 사각의 박스 형태일 경우, 좌우 측면 각각에 상기 한 쌍의 스크린(140) 각각이 착탈 가능하게 결합되며, 봉 형상의 자성체(151)가 일측은 후면 중심부에 타측은 전면 중심부에 각각 결합될 수 있다.
상기 자성체(151)는 하우징(110) 내로 유입되는 대상물로부터 금속 물질의 불순물을 제거하여 결합 지지대(150) 내의 수용 공간에 수거하기 위한 것이다.
즉, 분쇄기(100) 내로 대상물이 공급되기 전에 철편 분리기(미도시)에 의하여 미리 금속 물질을 제거하는 과정을 거치더라도 100% 제거하지 못하기 때문에, 분쇄기(100) 내에 자성체(151)를 마련함으로써 분쇄 과정 중에 분쇄 대상물로부터 금속 물질을 재차 제거할 수 있다.
상기 스토퍼(160)는 상기 하우징(110)의 내면의 중 상부 측 내면에 결합되되, 시계 방향 측 또는 반시계 방향 측 중 적어도 어느 한 방향 측의 상부에 결합된다.
구체적으로, 상기 하우징(110)의 상부, 즉 상기 회전 커터(130)들이 빠른 속도로 회전하는 경우 상기 회전 커터(130)들에 의하여 형성되는 원의 상부에는 빈 공간(111)이 형성되는데, 상기 빈 공간(111)의 영역 내에 있는 일측 및 타측 벽면 중 적어도 어느 한 벽면에는 스토퍼(160)가 결합된다.
여기서, 하나의 벽면에만 상기 스토퍼(160)가 결합되는 경우 그 위치는 상기 회전 커터(130)들이 회전되는 방향에 따라 결정될 수 있으며, 상기 회전 커터(130)들이 시계 방향으로 회전되는 경우, 상기 스토퍼(160)는 반시계 방향 측의 하우징(110) 내벽면 상부에 결합되고, 상기 회전 커터(130)가 반시계 방향으로 회전 시 상기 스토퍼(160)는 시계 방향 측의 하우징(110) 내벽면 상부에 결합될 수 있다.
상기 스토퍼(160)는 하우징(110) 내에서 대상물의 분쇄 중 대상물이 유입되는 측인 하우징(110) 상부의 넓은 빈 공간(111)으로 비산되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 상기 하우징(110) 내로 공급된 대상물은 고속으로 회전되는 회전 커터(130)들과의 충돌에 의해 파쇄되고, 디스크(122)들과의 충돌에 의해 미세하게 분쇄되면서 스크린(140)의 배출홀을 통해 배출된다.
이때, 스크린(140)에 형성된 배출홀의 크기보다 더 큰 입자를 가진 대상물은 상기 회전 커터(130)들 및 디스크(122)들과의 충돌하면서 상기 회전 커터(130)의 회전 방향을 따라 이동된다.
이렇게 회전 커터(130)들과 스크린(140) 사이의 좁은 공간에서 분쇄되면서 이동되던 대상물은 상기 하우징(110) 상부 측에 근접하면서 넓은 빈 공간(111)으로 확산되려는 경향이 나타나게 되는데, 이를 상기 스토퍼(160)가 차단하게 된다.
또한, 스토퍼(160)는 상기 회전 커터(130)들의 회전에 의하여 형성된 원과 스크린(140) 사이의 협소한 공간으로부터 하우징(110) 상부의 넓은 빈 공간(111)으로의 경로를 차단함으로써 상기 원과 스크린(140) 사이의 협소한 공간에서의 압력을 높여 상기 대상물이 상기 스크린(140)의 배출홀을 통해 잘 배출되도록 가압할 수 있다.
또한, 상기 스토퍼(160)는 분쇄 중에 있는 대상물이 상기 하우징(110)의 상부의 빈 공간(111)으로 이동하여 새롭게 공급된 대상물과 섞이는 것을 방지함로써, 새롭게 공급된 대상물의 분쇄가 지연되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같은 구조의 분쇄기(100)는 하우징(110) 내로 분쇄 대상물이 투입되기 전에 무부하 운전을 하며, 대상물이 하우징(110) 내로 투입되면 보통 회전 커터(130)들이 1,500~4,000rpm으로 회전하여 그 충격력으로 대상물이 파쇄되고, 또한 디스크(122)들의 벽면에 충격되어 미세하게 분쇄된다.
이렇게 분쇄된 대상물은 스크린(140)을 통해 분리되며, 이때 분리되지 않은 대상물은 소정의 입도에 이르러 스크린(140)을 통해 분리될 때까지 계속해서 회전 커터(130)들 및 디스크(122)들과의 충격에 의해 분쇄된다.
이때, 상기 계속해서 분쇄되는 대상물은 상기 스토퍼(160)에 의해 하우징(110) 상부로의 확산이 차단되어 회전 커터(130)들 및 디스크(122)들과의 충돌 범위 내에 계속해서 잔류되어 분쇄된다.
상기와 같은 구조의 분쇄기(100)에 의하면, 하우징(110) 내로 투입된 분쇄 대상물은 분쇄 과정 시 스토퍼(160)에 의하여 회전 커터(130)들 및 디스크(122)들과의 충돌 범위 내에 잔류되어 스크린(140)을 통해 분리되기까지 분쇄되므로 종래 시간당 15톤의 분쇄물을 생산하던 것을 본 발명에 의하면 그 2배인 시간당 30톤 가량의 분쇄물을 생산할 수 있어 기존 2개 라인의 분쇄시스템 설비를 1개 라인의 분쇄 시스템 설비로 대체할 수 있어 경제적인 장점이 있다.
또한, 회전 커터(130) 중 분쇄 대상물과 접촉되어 저항을 많이 받는 모서리 부분을 경사지게 형성하여 분쇄 대상물에 의한 저항을 감소시킴으로써 마모율을 낮춰 회전 커터(130)의 잦은 교체를 방지할 수 있다.
또한, 스크린(140)이 결합되는 결합 지지대(150)에 자성체(151)를 설치함으로써 분쇄 대상물 내에 함유된 금속 물질을 분리해 낼 수 있는 장점이 있다.
100... 분쇄기 110... 하우징
120... 회전 로터 130... 회전 커터
140... 스크린 150... 결합지지대
151... 자성체 160... 스토퍼
170... 가이드 180... 모터

Claims (3)

  1. 상부에 분쇄될 대상물의 유입구가 형성된 하우징;
    상기 하우징에 내장되어 회전되는 회전 로터;
    상기 회전 로터에 결합되어 상기 회전 로터의 회전 시 상기 대상물과 충돌하여 상기 대상물을 분쇄하는 복수개의 회전 커터;
    상기 회전 로터의 회전 시 상기 회전 커터가 형성하는 원에 인접 배치되며, 복수개의 배출홀이 형성되어 상기 분쇄된 대상물을 배출하는 한 쌍의 스크린; 및
    상기 한 쌍의 스크린 사이에 배치되어 상기 한 쌍의 스크린이 서로 결합되도록 각각의 마주하는 단부를 서로 결합시키는 결합 지지대;를 포함하며,
    상기 하우징의 상부에 좌우로 회전 가능하게 결합되며, 회전에 의해 상기 유입구의 일측을 폐쇄하는 가이드; 및
    상기 하우징의 상부 중 적어도 어느 한 방향의 상부의 내면에 상기 회전 커터들에 의해 분쇄되며 이동되는 상기 대상물이 상기 상부 측으로 확산되는 것을 차단하는 스토퍼;를 포함하는 분쇄기.
  2. 삭제
  3. 삭제
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JP2005305391A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Hitachi Furukawa Kenki Kk 木質系粉砕装置

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