KR102563641B1

KR102563641B1 - 폐와이어 회수장치

Info

Publication number: KR102563641B1
Application number: KR1020180112358A
Authority: KR
Inventors: 성기철
Original assignee: 성기철
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2018-09-19
Publication date: 2023-08-04
Anticipated expiration: 2038-09-19
Also published as: CN112714680A; WO2020060115A1; US20210260677A1; JP2022501285A; EP3838464A1; EP3838464A4; KR20200033004A; JP7454558B2

Abstract

본 발명은 폐와이어 회수장치(1)에 관한 것으로, 와이어 방전가공기에서 배출되는 폐와이어(W)를 회전하면서 회수하는 폐와이어 회수부(3); 및 상기 폐와이어 회수부(3)를 회전시키는 회전 구동부(5);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하며, 폐와이어 회수부가 폐와이어를 회수할 때 회전하므로, 폐와이어 회수부 내에 수용되는 폐와이어가 가지런히 놓이게 되고. 따라서 폐와이어 회수부 내에 수용되는 폐와이어의 충진밀도를 일층 향상시켜, 차량 등에 의한 폐와이어의 1회 운방량을 증대시킬 수 있어, 폐와이어 재활용의 경제적 효용성을 일층 향상시킬 수 있게 된다.

Description

폐와이어 회수장치{Used Wire Collecting Apparatus}

본 발명은 폐와이어 회수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 와이어 방전가공기에서 사용 후 배출되는 폐와이어를 회수하는 폐와이어 회수부를 회전시킴으로써 회수되는 폐와이어의 충진밀도를 크게 높여 폐와이어 반출 처분에 수반되는 비용을 줄이고 효율을 높일 수 있도록 해주는 폐와이어 회수장치에 관한 것이다.

일반적으로, 와이어 방전가공기는 가는 와이어를 늘어지지 않게 풀고 감으면서 와이어를 전극으로 사용하여 공작물과 사이에 방전을 일으킴으로써 스파크에 의해 공작물을 절단하는 가공기계로, 방전을 일으킨 와이어는 사용 후 회수장치로 배출되어 반출 처분된다.

이와 같이 사용된 폐와이어를 회수하는 회수장치는 와이어 방전가공기에서 배출되는 폐와이어(W)를 도 1에 도면부호 101로 도시된 폐와이어 회수상자에 의해 수용하여 회수하며, 적정량의 폐와이어(W)가 충진된 후에 회수상자(101)로부터 발출되어 한 묶음으로 반출 처분된다.

그런데, 위와 같은 종래의 폐와이어 회수장치에 의하면, 회수상자(101) 안으로 투입되는 폐와이어(W)가 잔류 탄성을 가지고 있으므로, 충진되는 과정에서 도 1에 도시된 것처럼 들뜨거나 엉키게 되고, 따라서 포대에 담아 반출할 때 단위 부피 당 포대에 담을 수 있는 양이 많지 않고 즉, 폐와이어 충진밀도가 높지 않기 때문에, 반출 후 재활용을 위해 운반할 때 예컨대, 컨테이너박스와 같이 일정 부피로 규격화된 설비에 실어 나를 때 충분한 양을 싣지 못하게 되는 문제점이 있었다. 또, 이에 따라 폐와이어 재활용에 따른 이익이 운반비 등 경비에 미치지 못하여 폐와이어 재활용의 효율성을 저하시키는 문제점도 있었다. 또, 이와 같이 폐와이어 재활용의 효율성 저하로 재활용을 포기하고 폐와이어를 폐기함으로써 자원 낭비를 야기하는 문제점도 있었다.

공개특허공보 10-2017-0082464

본 발명은 위와 같은 종래의 폐와이어 회수장치가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 폐와이어를 수거하여 반출 처분하는 데 사용되는 포대 등 포장수단에 수용되는 폐와이어의 충진밀도 즉, 폐와이어의 수용 부피 대비 충진량을 크게 높여, 1회 운송 시 운반할 수 있는 폐와이어의 양을 크게 증대시킴으로써, 폐와이어 재활용을 위한 운반비 등 제반 경비 대비 폐와이어 재활용에 따른 이익률 크게 높여, 폐와이어 재활용의 경제적 효용성을 향상시키고자 하는 데 그 목적이 있다.

또한, 포장수단에 폐와이어를 수용하여 반출 처분하는 과정을 단순화시킴으로써, 폐와이어 재활용에 따른 비용을 감소시켜, 폐와이어 재활용의 경제적 효용성을 향상시키고자 하는 데 그 목적이 있다.

아울러, 부품의 구조를 개선하고, 중량측정 등 기능을 추가하며, 제어를 무선화함으로써, 폐와이어의 수거나 포장 등과 관련한 작업 안정성이나 편리성을 향상시키고자 하는 데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 와이어 방전가공기에서 배출되는 폐와이어를 회전하면서 회수하는 폐와이어 회수부; 및 상기 폐와이어 회수부를 회전시키는 회전 구동부;를 포함하여 이루어진 폐와이어 회수장치를 제공한다.

또한, 상기 폐와이어 회수부는 상기 폐와이어를 받기 위한 판체를 포함하며, 상기 회전 구동부는 상기 판체에 연결되어, 상기 판체를 회전시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 판체의 둘레를 따라 배치되어, 상기 판체에 수용되는 상기 폐와이어가 상기 판체 밖으로 나가는 것을 방지하는 차단체를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 차단체는 상기 판체에 착탈 가능하게 배치되며, 상기 판체는 상기 차단체를 지지하기 위한 지지수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 판체는 상기 폐와이어를 수거하도록 상기 판체의 바닥에 회전 가능하게 설치되어, 상기 판체의 회전속도가 상기 폐와이어의 낙하속도보다 빠를 때 상기 판체의 회전방향과 반대방향으로 상대 회전하는 슬립판을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 판체는 회전 중심 부분에 돌출된 가름부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가름부는 상기 판체의 회전 중심 부분에 착탈 가능하게 길이방향으로 배치된 가름봉인 것이 바람직하다.

또한, 상기 폐와이어 회수부에 회수된 상기 폐와이어를 한 다발이 되도록 묶는 묶음끈을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 폐와이어 회수부는 상기 폐와이어를 담기 위한 개방구가 형성된 통체를 포함하며, 상기 회전 구동부는 상기 통체에 연결되어, 상기 통체를 회전시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 통체는 바닥의 회전 중심 부분에 돌출된 가름부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가름부는 상기 바닥의 회전 중심 부분에 길이방향으로 배치된 가름봉인 것이 바람직하다.

또한, 상기 통체와 포개져 상기 폐와이어를 담도록 상기 통체 내부에 끼워 넣어지는 포장수단을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전 구동부는, 상기 통체를 회전 가능하게 지지하는 지지수단; 및 상기 통체를 상기 지지수단 상에서 회전하도록 구동시키는 구동수단;을 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 폐와이어를 상기 통체 바닥에 쌓이기 전에 가열하는 가열수단을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전 구동부는, 상기 통체를 지지하면서 회전시키는 회전수단; 및 상기 회전수단의 회전 구동력을 일으키는 구동수단;을 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전 구동부는, 상기 통체를 지지하면서 회전시키되, 상기 통체 바닥을 관통하도록 길이방향으로 배치된 가름봉을 포함하는 회전수단; 및 상기 회전수단의 회전 구동력을 일으키는 구동수단;을 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 통체 내에 길이방향으로 승강 가능하게 설치되어, 상기 통체 내에 투입되어 쌓인 상기 폐와이어를 가압하는 압박수단을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 와이어 방전가공기의 배출구에 인접 설치되어, 상기 배출구에서 배출되는 상기 폐와이어를 주름지도록 절곡시키는 절곡수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 폐와이어 회수부를 회전 가능하게 지지하는 상기 회전 구동부의 골격프레임에 설치되어, 상기 폐와이어 회수부에 회수된 상기 폐와이어의 중량을 측정하는 중량측정수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 중량측정수단은 사물인터넷을 기반으로 제어부 또는 와이어 방전가공기와 통신하도록 되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 폐와이어 회수장치에 따르면, 와이어 방전가공기에서 배출되는 폐와이어를 폐와이어 회수부에 의해 수용할 때 폐와이어 회수부를 회전시키므로, 폐와이어 회수부에 수용되는 폐와이어를 실 타래 모양으로 가지런히 모을 수 있고, 따라서 폐와이어 회수부 내에 수용되는 폐와이어의 충진밀도를 높일 수 있게 되며, 더 나아가 1회 운반 시 운반되는 폐와이어의 양을 크게 증대시켜 운반비를 줄이는 드 폐와이어 재활용의 경제적 효용성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 폐와이어 회수부의 판체 또는 통체는 회전 중심 부분에 가름부 또는 가름봉이 구비되므로, 위와 같이 폐와이어 회수부로 투입되는 폐와이어를 보다 가지런히 수용할 수 있게 되며, 따라서 폐와이어가 뒤죽박죽 무질서하게 수용되는 것에 비해 폐와이어의 충진밀도를 일층 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 위와 같이 폐와이어가 수용된 판체로부터 차단체를 쉽게 분리시킬 수 있으므로, 회수 시 차단체를 치우고 중량의 폐와이어 다발을 보다 쉽게 수거할 수 있게 된다.

또한, 위와 같이 통체에 폐와이어를 투입하기 전에 통체 내에 포장수단을 미리 넣어 둘 수 있으므로, 통체 내에서 포장수단에 수용된 폐와이어를 별도 포장 과정을 거치지 않고 보다 신속하고 편리하게 반출 처분할 수 있게 된다.

또한, 폐와이어 회수부를 회전시키기 위한 회전 구동부는 판체 또는 통체에 직결된 구동수단에 의해 판체 또는 통체를 회전시키거나, 지지수단에 의해 판체 또는 통체를 회전 가능하게 지지하면서 판체 또는 통체에 연결된 구동수단을 통해 판체 또는 통체를 회전시키거나, 판체 또는 통체를 회전수단에 착탈식으로 결합하고, 회전수단을 회전시켜 간접적으로 판체 또는 통체를 회전시킬 수 있으므로, 판체 또는 통체를 회전시키기 위한 회전 구동부의 메카니즘을 다양한 형태로 구성할 수 있게 된다.

또한, 판체 또는 통체의 속도가 배출구로부터 폐와이어 회수부로 투입되는 폐와이어의 낙하속도보다 빨라도, 그 속도차를 판체에 회전 자유롭게 장착된 슬립판이 판체의 회전방향과 반대방향으로 상대 회전하므로, 폐와이어를 위와 같이 안정적으로 회수할 수 있게 된다.

또한, 가열수단에 의해 판체 또는 통체 바닥으로 낙하하기 전에 폐와이어를 가열할 수 있으므로, 또 폐와이어 배출구에 인접 설치한 절곡수단에 의해 폐와이어를 주름지게 절곡할 수 있으므로, 폐와이어에 남아 있는 탄성을 감소 또는 제거할 수 있어, 마찬가지로 폐와이어의 수용밀도를 일층 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 통체를 회전수단에 착탈식으로 결합하고, 회전수단에 의해 간접적으로 통체를 회전시킴에 있어, 회전수단에 직결된 가름봉이 통체의 중심 부분에 위치하도록 하고 있으므로, 마찬가지로 통체에 투입되는 폐와이어를 보다 가지런히 수용할 수 있게 되고, 따라서 폐와이어 충진밀도를 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 판체 위에 또는 통체 내에 승강 가능하게 압박수단을 장착할 수 있으므로, 판체 또는 통체 내에 투입되어 쌓이는 폐와이어를 쌓이는 과정 중에 가압할 수 있게 되고. 따라서 폐와이어를 더욱 컴팩트하게 만들 수 있어 마찬가지로 폐와이어 충진밀도를 대폭 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 판체 또는 통체 내에 수용된 폐와이어의 무게를 실시간으로 측정할 수 있고, 측정결과를 유무선으로 실시간 제어부 등에 전송할 수 있으므로, 원하는 무게가 되었을 때 폐와이어의 수거작업을 멈출 수 있게 되고, 따라서 운반할 수 있는 한 단위의 폐와이어 다발의 무게를 정하고 있는 일부 국가의 규정 등에 쉽게 부합할 수 있게 된다.

아울러, 판체 또는 통체에 실 타래 모양으로 수거된 폐와이어 다발을 묶음끈으로 묶을 수 있으므로, 수거 이후 폐와이어의 운반 등을 보다 편리하게 할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 폐와이어 회수상자를 도시한 개략 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐와이어 회수장치를 도시한 개략 정단면도.
도 3은 도 2의 판체 바닥에 가름부가 배치된 폐와이어 회수장치의 부분 사시도.
도 4는 도 2의 판체 바닥에 슬립판을 설치한 폐와이어 회수부의 정단면도.
도 5는 도 4의 판체를 발췌하여 도시한 사시도.
도 6은 도 2의 판체에 차단체가 장착된 폐와이어 회수장치의 정단면도.
도 7은 도 6의 판체에 가름부가 형성된 폐와이어 회수장치의 정단면도.
도 8은 도 2의 판체에 한 다발의 폐와이어가 수거된 상태를 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐와이어 회수장치를 도시한 개략 정단면도.
도 10은 도 9의 통체 바닥에 가름부가 형성된 폐와이어 회수장치의 개략 정면도.
도 11은 도 9의 통체 바닥에 가름봉이 형성된 폐와이어 회수장치의 개략 정면도.
도 12는 도 9의 통체 내부에 포장수단을 집어넣은 상태로 폐와이어 회수장치를 도시한 개략 정면도.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐와이어 회수장치를 가열수단과 함께 도시한 개략 정단면도.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐와이어 회수장치를 압박수단과 함께 도시한 개략 정단면도.
도 15는 도 14의 회전수단에 가름봉을 직결시킨 폐와이어 회수장치를 도시한 개략 정면도.
도 16은 도 10의 통체에 폐와이어가 낙하하는 모습을 보이기 위해 통체 바닥을 부분 발췌하여 도시한 사시도.
도 17은 폐와이어 배출구에 인접하여 절곡수단이 배치된 또 다른 실시예에 따른 폐와이어 회수장치의 부분 발췌 사시도.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐와이어 회수장치를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 폐와이어 회수장치는 도 2에 도면부호 1로 도시된 것처럼, 크게 폐와이어 회수부(3)와 회전 구동부(5)를 포함하여 구성된다.

여기에서, 먼저 상기 폐와이어 회수부(3)는 와이어 방전가공기(도시 생략)의 배출구(D)를 통해 배출되는 폐와이어(W)를 회수하여 수용하는 부분으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 예컨대 원판 형태의 판체(21)로 되어 있다. 다만, 판체(21)는 폐와이어(W)가 투입될 때 회전하는 데 어려움이 없도록 되어 있어야 한다.

상기 회전 구동부(5)는 상기 폐와이어 회수부(3)를 회전시키는 부분으로, 도 2에 도시된 것처럼, 구동모터와 같은 구동수단(51)을 포함하는 바, 예컨대 벨트풀리 조립체와 같은 전동수단(53)을 통해 폐와이어 회수부(3) 판체(21)에 연결될 수 있으며, 도시하지 않았지만 판체(21)에 직결될 수도 있다. 따라서, 회전 구동부(5)는 도 3에 도시된 것처럼, 구동수단(51)의 온오프에 따라 판체(21)를 화살표(A) 방향 또는 그 반대방향으로 회전시키거나 회전을 정지시킨다. 이와 같이, 판체(21)가 화살표(A) 방향으로 회전할 때 폐와이어(W)도 화살표(B) 방향으로 바닥(23)에 원을 그리며 쌓인다.

그런데, 폐와이어(W)가 바닥(23)의 특정 지점(C)에 낙하하는 속도(Vd)와 해당 지점(C)의 회전속도 즉, 선속도(Vt)가 일치하여, 속도(Vd)와 속도(Vt)가 등속이면, 폐와이어(W)는 낙하지점(C)의 절대좌표를 변화시키지 않으면서 원을 그리며 쌓인다. 그러나, 속도(Vt)가 속도(Vd) 보다 느리면 폐와이어(W)는 낙하지점(C)의 반경이 점진적으로 늘어나려고 하기 때문에 위로 들려 올라가 판체(21)를 돌리지 않을 때와 같이 들뜨게 된다. 반대로 속도(Vt)가 속도(Vd)보다 빠르면 도 5에 은선으로 도시된 것처럼, 폐와이어(W')의 낙하지점(C)의 반경은 점차 줄어들고, 종국에는 다른 폐와이어(W)와 꼬이거나 가름봉(39)에 감겨 끊어지게 된다.

따라서, 판체(21)의 속도(Vt)가 낙하속도(Vd) 보다 느린 상태로는 폐와이어 회수장치(1)를 정상적으로 사용할 수 없게 된다. 그러나, 판체(21)의 속도(Vt)가 낙하속도(Vd) 보다 빠른 경우를 대비하여 판체(21)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 슬립판(20)을 구비한다. 이 슬립판(20)은 도 4에 도시된 것처럼, 예컨대 스러스트 베어링(22)에 의해 판체(21)에 대해 상대 회전 자유롭게 판체(21)의 바닥(23)에 설치되는 바, 배출구(D)에서 판체(21)로 낙하하는 폐와이어(W)를 직접 수거하게 된다. 따라서, 도 5에 도시된 것처럼, 판체(21)의 회전속도(Vt)가 낙하속도(Vd) 보다 α만큼 빠른 경우, 낙하속도(Vd)가 늦은 폐와이어(W)의 회전저항에 의해 슬립판(20)은 판체(21)에 대해 판체(21)의 회전(Vt)과 반대방향으로 즉, 화살표(E) 방향으로 상대 회전을 하게 되며, 이에 따라 폐와이어(W)는 회전 반경이 줄어들지 않으면서 일정하게 회전하여 실 타래 모양으로 다발을 이루게 된다.

이에 따라, 판체(21)는 와이어 방전가공기에서 투입되는 폐와이어(W)를 등속으로 회전하면서 수용하게 되는 바, 폐와이어(W)는 판체(21) 위에서 실 타래의 형태로 가지런히 쌓이게 되며, 따라서 무질서하게 쌓일 때보다 충진밀도를 높일 수 있게 된다. 특히, 판체(21)는 도 3에 도시된 바와 같이, 바닥(23)의 회전 중심 부분에 돌출되도록 가름부(25)가 형성될 수 있는데, 이 가름부(25)는 판체(21) 바닥(23)의 회전 중심 부분에 돌출된 형태로 형성되므로, 바닥(23)에 쌓이는 폐와이어(W)가 투입 초기에 서로 엉키지 않고 실타래와 같이 판체(21)의 회전방향으로 가지런히 쌓여 구획되도록 한다. 이때, 가름부(25)는 도 3에 도시된 것처럼 판체(21) 회전 중심 부분에 단순히 얹거나 나사 결합하여 길이방향으로 연장되도록 설치하는 가름봉의 형태로 제작될 수 있을 뿐 아니라, 도 7에 도시된 것처럼, 판체(21) 바닥(24)과 일체로 형성된 형태로 제작될 수도 있다.

한편, 도 2에 도시된 폐와이어 회수부(3)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 판체(21)의 둘레에 차단체(27)를 배치할 수 있다. 이 차단체(27)는 도 6에 도시된 것처럼 판체(21)의 둘레부분에 놓여져 판체(21) 상에 수용되는 폐와이어(W)가 판체(21) 밖으로 나가는 것을 방지한다. 이 경우 차단체(27)는 상하단이 개방된 중공 원통체로서, 판체(21) 위에 착탈 가능하게 배치되어 판체(21)와 함께 회전하는 바, 폐와이어(W) 회수 시에는 위와 같이 폐와이어(W)가 판체(21) 밖으로 빠져나가지 못하게 하지만, 회수가 종료된 때는 판체(21)로부터 쉽게 분리시킬 수 있으며, 따라서 분리 후 판체(21)로부터 쉽게 폐와이어 다발을 반출할 수 있도록 한다. 다만, 차단체(27)는 도시하지 않았으나, 판체(21)와 분리된 상태로 천장이나 기타 외부 구조물에 매달려 판체(21) 위에 인접 배치됨으로써, 회전하지 않는 상태에서 판체(21)로부터의 폐와이어(W) 이탈을 방지할 수도 있다.

한편, 차단체(27)는 폐와이어(W) 회수 시 판체(21)와 함께 회전하는 바, 차단체(27)을 보다 안정적으로 판체(21) 위에 설치될 수 있도록, 판체(21)는 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼, 둘레를 따라 걸림턱(28)이 형성될 수 있다. 이에 따라 차단체(27)는 판체(21)에 설치될 때 하단 모서리 부분이 걸림턱(28)에 끼워맞춤되어 안정적인 자세를 유지할 수 있다. 더욱이, 차단체(27)는 도 6에 도시된 것처럼, 걸림턱(28) 위에 착탈 가능하게 결합되는 쐐기형태의 지지수단(29)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 차단체(27)는 판체(21) 위에 착탈식으로 설치되면서도 지지수단(29)에 의해 더욱 강력하게 고정, 지지될 수 있다.

아울러, 회수장치(1)는 도 8에 도시된 바와 같이, 폐와이어 회수부(3)에 회수된 폐와이어(W)를 적당한 크기의 다발로 묶을 수 있도록 묶음끈(30)을 구비할 수 있다. 따라서, 작업자는 한 차례 회수가 종료된 뒤 판체(21) 위에 가지런히 쌓인 폐와이어(W)를 흐트러지지 않도록 묶음끈(30)에 의해 하나의 다발로 묶을 수 있게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 폐와이어 회수장치(1)도 또한 도 9에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 크게 폐와이어 회수부(3)와 회전 구동부(5)를 포함하여 구성된다.

여기에서, 먼저 상기 폐와이어 회수부(3)는 와이어 방전가공기의 배출구(D)를 통해 배출되는 폐와이어(W)를 회수하여 담는 부분으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 폐와이어(W)를 담도록 개방구(33)가 위로 열린 중공 원통형의 통체(31)로 이루어진다. 다만, 본 발명의 폐와이어 회수부(3)도 통체(31)의 형태에 의해 간섭이나 방해를 받지 않고 회전하도록 되어 있다.

상기 회전 구동부(5)는 위 폐와이어 회수부(3)를 회전시키는 부분으로, 도 9에 도시된 것처럼, 구동모터와 같은 구동수단(51)으로 이루어져 폐와이어 회수부(3) 바닥(35)에 직결될 수 있으며, 도 13에 도시된 것처럼 예컨대 벨트풀리 조립체와 같은 전동수단(53)을 통해 폐와이어 회수부(3)에 간접적으로 연결될 수도 있으므로, 구동수단(51)의 온오프에 따라 통체(31)를 회전 또는 정지시킨다. 따라서, 도 16에 도시된 바와 같이, 통체(31)가 화살표(M) 방향으로 회전할 때 폐와이어(W)는 화살표(N) 방향으로 원을 그리면서 바닥(35)에 쌓인다. 그런데, 이때에도 폐와이어(W)가 바닥(35)의 특정 지점(C)에 낙하하는 속도(Vd)와 해당 지점(C)의 선속도(Vt)가 일치하면, 폐와이어(W)는 낙하지점(C)의 절대좌표를 변화시키지 않으면서 원을 그리며 쌓인다. 그러나, 속도(Vd)가 속도(Vt)보다 빠르면 폐와이어(W)는 낙하지점(C)의 반경이 점진적으로 늘어나거나 바닥(35)에서 들뜨게 되고, 반대로 속도(Vd)가 속도(Vt)보다 느리면 낙하지점(C)의 반경은 점차 줄어든다.

이에 따라, 통체(31)는 와이어 방전가공기에서 투입되는 폐와이어(W)를 회전하면서 수용하게 되는 바, 폐와이어(W)는 마찬가지로 통체(31) 내에 실 타래의 형태로 가지런히 쌓이게 되며, 따라서 무질서하게 쌓일 때보다 충진밀도를 높일 수 있게 된다. 특히, 통체(31)는 도 10에 도시된 바와 같이, 바닥(35)에 가름부(37)가 형성될 수 있는데, 이 가름부(37)는 가름부(25)와 마찬가지로 통체(31) 바닥(35)의 회전 중심 부분에 돌출된 형태로 형성되므로, 바닥(35)에 쌓이는 폐와이어(W)가 서로 엉키지 않고 통체(31)의 회전 반대방향으로 구획되어 가지런히 쌓이도록 하며, 따라서 폐와이어(W)가 투입 초기에 타래 형태를 잘 이루도록 한다.

또한, 통체(31)는 도 11에 도시된 것처럼, 바닥(35)에 가름부(37) 대신 가름봉(39)이 설치될 수 있다. 이때, 가름봉(39)은 통체(31) 바닥(35)의 회전 중심 부분에 길이방향으로 배치된 봉체로서, 가름부(37)와 마찬가지로 바닥(35)에 쌓이는 폐와이어(W)가 서로 엉키지 않고 통체(31)의 회전 반대방향으로 구획되어 가지런히 쌓이도록 한다.

한편, 통체(31)는 도 12에 도시된 바와 같이 포대 같은 형태의 포장수단(41)이 내부면을 따라 포개지도록 제공될 수 있다. 따라서, 포장수단(41)은 폐와이어(W)를 담을 수 있도록 충분한 수납공간을 확보하면서, 폐와이어(W) 투입 전에 통체(31) 내부에 끼워 넣어진다. 이후, 폐와이어(W)가 충분히 담기면 통체(31)로부터 포장수단(41)을 빼내어 폐와이어(W)와 함께 반출 처분하면 된다.

한편, 회전 구동부(5)는 다른 실시 형태로서, 도 13에 도시된 바와 같이, 구동수단(51)을 통해 통체(31)를 직접 회전시킴에 있어, 통체(31)의 안정적인 지지를 위해 통체(31)를 회전 가능하게 지지하는 지지수단(43)과, 이 지지수단(43) 상에서 통체(31)를 회전시키는 구동수단(51)으로 이루어질 수 있다. 이때, 지지수단(43)은 외부 프레임체 등으로 제작될 수 있으며, 통체(31)를 회전 가능하게 지지하도록 스러스트 베어링이나 구름 베어링 등이 통체(31)와의 사이에 장착될 수 있다. 또한, 구동수단(51)은 구동모터 등이 사용될 수 있으며, 벨트풀리 조립체 등의 전동수단(53)을 통해 간접적으로 통체(31)에 연결될 수 있다.

이때, 통체(31)는 당연히 도 10 내지 도 12에 도시된 가름부(37), 가름봉(39), 또는 포장수단(41)을 포함할 수 있으며, 와이어 방전가공기에서 배출되는 폐와이어(W)를 가열하기 위한 가열수단(44)을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 폐와이어(W)는 폐와이어 회수부(3)에 투입되기 전에 또는 통체(31) 바닥(35)에 쌓이기 전에 가열수단(44)에 의해 가열됨으로써, 잔류하는 탄성을 제거 또는 감소시킬 수 있게 된다.

한편, 또 다른 실시 형태로서 회전 구동부(5)는 도 14에 도시된 바와 같이, 회전수단(45)과 이 회전수단(45)의 회전 구동력을 일으키는 구동수단(51)으로 이루어질 수 있다. 이때, 회전수단(45)은 통체(31)를 지지한 채로 회전시키도록 되어 있으며, 통체(31)와 착탈 가능한 구조를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 구동모터와 같은 구동수단(51)은 도 14에 도시된 것처럼, 벨트풀리 조립체와 같은 전동수단(53)을 통해 간접적으로 회전수단(45)에 연결될 수 있을 뿐 아니라, 도시하지 않았지만 회전수단(45) 저면에 직접 결합될 수도 있다. 물론, 이 실시예에서도 통체(31)는 도 9 내지 도 15에 도시된 것처럼, 가름부(37), 가름봉(39), 포장수단(41) 또는 가열수단(44)을 포함할 수 있을 뿐 아니라, 도 14에 도시된 것처럼, 와이어 방전가공기에서 배출되어 통체(31)로 투입되는 폐와이어(W)가 더욱 가지런한 타래 모양으로 통체(31) 바닥(35)에 쌓이도록 하는 압박수단(47)을 포함할 수 있다. 즉, 압박수단(47)은 바닥(35)에 쌓이는 폐와이어(W)가 들뜨지 않도록 폐와이어(W) 타래를 위에서 가압한다. 이를 위해, 압박수단(47)은 통체(31) 내에 승강 가능하게 설치되는 바, 본 실시예에서는 도 14에 도시된 바와 같이, 가름봉(39)에 끼워져 길이방향으로 승강 가능하게 설치된다. 또한, 압박수단(47)은 위와 같이 타래 모양으로 쌓이는 폐와이어(W)를 가압하도록 중량의 판체나 봉체 형태로 되어 있으며, 통체(31)로 투입된 폐와이어(W)가 바닥(35)의 외측에서부터 안쪽으로 쌓이도록 가름봉(39)에서부터 반경방향 외측으로 경사져 내리게 되어 있다.

한편, 회전 구동부(5)는 또 다른 실시 형태로서, 도 15에 도시된 바와 같이, 회전수단(45)에 가름봉(39) 또는 도시하지 않았지만 가름부(37)가 직접 형성될 수 있다. 즉, 회전 구동부(5)는 도 14에 도시된 실시예와 동일하게 회전수단(45)과 구동수단(51)으로 이루어지는 바, 통체(31)를 지지하면서 회전시키는 회전수단(45)은 회전중심 부분에 가름봉(49)이 길이방향으로 배치되며, 구동수단(51)은 마찬가지로 회전수단(45)의 회전 구동력을 일으킨다. 따라서, 가름봉(49)은 도 15에 도시된 것처럼, 통체(31) 바닥(35)을 관통하여 길이방향으로 연장되어 도 14의 가름봉(39)과 같은 역할을 한다. 다만, 통체(31)는 이와 같이 가름봉(49)을 끼울 수 있도록 중심 부분에 통공(48)이 관통된다.

또한, 도 2 이하에 도시된 제1 실시예와 도 9 이하에 도시된 제2 실시예는 공히 도 17에 도시된 바와 같이, 와이어 방전가공기의 배출구(D)와 인접한 차단체(27) 또는 통체(31)의 개방구(33) 상측에 절곡수단(61)이 설치된다. 이 절곡수단(61)은 배출구(D)에서 배출되는 폐와이어(W)를 주름지게 절곡하기 위한 것으로, 길고 가는 폐와이어(W)를 도 17과 같이 주름진 형태로 절곡할 수 있는 것이면 어떤 형태로도 구성이 가능하며, 바람직하게는 도시된 것처럼, 한 쌍의 절곡롤(63)을 맞물린 채로 배출구(D)에 인접시켜 설치할 수 있다. 이때, 한 쌍의 절곡롤(63)은 화살표(F) 방향으로 회전함으로써 폐와이어(W)를 개방구(33) 쪽으로 빼내는 방향으로 이동시키는데, 단 중간에 끊어지지 않도록 폐와이어(W)를 배출속도 즉, 위에서 언급한 폐와이어(W) 낙하속도(Vd)와 등속으로 빼내야 한다.

또, 제1 및 제2 실시예의 회수장치(1)는 공히 도 2에 도시된 것처럼, 폐와이어 회수부(3)와, 이 폐와이어 회수부(3)를 회전 가능하게 지지하는 회전 구동부(5)를 함께 골격프레임(71)에 설치하여 동시에 지지하는 바, 골격프레임(71) 전체의 무게를 중량측정수단(73)에 의해 측정함으로써, 회수 전후의 무게차를 통해 회수된 폐와이어(W)의 중량을 실시간으로 측정할 수도 있다. 이를 위해, 중량측정수단(73)는 로드셀을 사용할 수 있으며, 로드셀은 도 2에 도시된 것처럼, 골격프레임(71) 저면에 설치된다. 이때, 로드셀 등 중량측정수단(73)은 사물인터넷을 기반으로 하여 제어부또는 와이어 방전가공기와 통신하도록 함으로써, 회수된 폐와이어의 중량측정 결과를 제어부 또는 와이어 방전가공기에 실시간으로 제공할 수 있으며, 따라서 원하는 중량의 폐와이어가 회수된 때 폐와이어 배출을 정지하거나 폐와이어 회수부(3)의 회전을 정지시키는 등 실시간 제어가 가능하게 된다.

한편, 실 타래 형태로 회수된 폐와이어(W)는 위에서 언급한 바 있듯이, 충전밀도가 높기 때문에, 구매 시 방전와이어롤이 담겨 오는 상자에 그대로 담아 판매자에게 반송할 수도 있다.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐와이어 회수장치(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 폐와이어 회수장치(1)에 의해 폐와이어(W)를 회수하기 위해서는, 도 2 및 도 9 이하에 도시된 실시예 공히, 먼저 구동수단(51)을 동작시켜 폐와이어 회수부(3)의 회전 구동부(5)에 의해 폐와이어 회수부(3)를 회전 구동시킨다. 이에 따라 폐와이어 회수부(3)의 판체(21) 및 통체(31)는 회전하면서 와이어 방전가공기에서 배출되는 폐와이어(W)를 수용한다. 이때, 폐와이어(W)는 도 3 및 도 16에 도시된 것처럼, 바닥(23,35)에 낙하하는 지점(C)에서부터 원을 그리며 쌓이게 된다. 다만, 위에서 이미 언급한 바 있듯이, 낙하지점(C)에서 바닥(35)의 선속도(Vt)와 폐와이어(W) 낙하속도(Vd) 차이에 따라 폐와이어(W)가 쌓이는 궤적은 정원을 그릴 수도 있고, 궤적의 반경이 점차 줄거나 늘 수도 있다. 이렇게 해서, 소정량의 폐와이어가 실 타래 모양으로 통체(31) 내에 쌓이게 되면, 폐와이어(W) 배출과 판체(21) 또는 통체(31)의 회전을 멈추고, 판체(21) 또는 통체(31)로부터 폐와이어(W) 타래를 수거하여, 포장하면 최종적으로 반출 처분할 수 있게 된다. 이때, 포장되는 폐와이어(W)는 엉킴없이 가지런히 타래 모양을 유지하므로, 포장 내 충진밀도를 대폭 늘릴 수 있게 된다. 또, 판체(21)의 경우 폐와이어(W)를 회수하기 전에 판체(21)에서 차단체(27)을 제거할 수 있으므로, 판체(21)로부터 폐와이어(W)를 보다 쉽게 수거할 수 있게 된다.

한편, 폐와이어 회수장치(1)는 도 7 및 도 10 등에 도시된 바와 같이, 판체(21) 또는 통체(31) 바닥(23,35)의 중심 부분에 가름부(37)가 형성된 경우, 폐와이어(W)가 바닥(23,35)의 중심 부분으로 낙하되더라도 가름부(37) 주위로 밀려나가므로, 폐와이어(W)의 타래 모양을 더욱 확실하게 만들 수 있게 된다.

또한, 도 11과 같이 통체(31) 바닥(35)의 중심 부분에 가름봉(39)이 형성된 경우, 폐와이어(W)가 바닥(35)의 중심 부분에 낙하할 수 없으므로, 폐와이어 회수장치(1)는 폐와이어(W)의 타래 모양을 가장 확실히 만들 수 있게 된다.

또한, 도 9 내지 도 11에 도시된 통체(31)에 도 11과 같이, 포대 등의 포장수단(41)을 끼워 넣은 경우, 통체(31)로 투입된 폐와이어(W)가 포장수단(41) 내에 쌓여 수용되기 때문에, 최종 반출 처분 단계에서 폐와이어(W)를 따로 포장할 필요없이 포장수단(41) 채로 반출하면 되므로, 폐와이어 수거작업의 효율을 대폭 향상시킬 수 있게 된다. 다만, 도 11의 통체(31)에 포장수단(41)을 적용하기 위해서는 당연히 포장수단(41) 저부에 가름봉(39)이 통과할 수 있는 구멍을 만들어야 한다. 그러나, 폐와이어(W)는 타래 모양으로 뭉치를 이루므로 구멍이 있다고 하더라도, 이 구멍을 통해 포장수단(41) 밖으로 빠져 나오지는 않는다.

또한, 도 13에 도시된 폐와이어 회수장치(1)도 회수 작업 개시 전에 구동수단(51)을 작동시켜 전동수단(53)을 통해 지지수단(43) 상에 회전 가능하게 지지된 통체(31)를 회전시킨다. 이때, 통체(31)는 도 10 내지 도 13에 도시된 가름부(37), 가름봉(39), 및 포장수단(41)을 그대로 적용할 수 있다, 더욱이, 도 13에 도시된 것처럼, 가열수단(44)을 구비한 경우, 폐와이어(W)를 통체(31) 바닥(35)에 닿기 전에 가열할 수 있으며, 따라서 폐와이어(W)에 잔류하는 탄성을 감소시키거나 제거할 수 있게 된다. 이에 따라, 폐와이어(W)는 소성이 증대되어 더욱 가지런히 바닥(35)에 또는 포장수단(41) 내에 쌓이게 된다.

또한, 폐와이어 회수장치(1)는 도 14에 도시된 바와 같이, 회전수단(45)을 통해 통체(31)를 회전시킬 수 있는데, 구동수단(51) 및 전동수단(53)에 의한 회전수단(45)의 구동 메카니즘은 도 13에서 통체(31)를 회전시키는 구동 메카니즘과 동일하다. 다만, 도 14의 실시예는 통체(31)가 회전수단(45)에 착탈식으로 결합되어 회전수단(45)에 의해 회전되는 것이 다르다. 따라서, 회전수단(45)은 베어링수단(55)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

한편, 도 9 내지 도 14에 도시된 모든 통체(31)는 내부에 압박수단(47)이 장착되는 바, 통체(31)에 압박수단(47)을 장착하는 방식은 다양한 변경이 가능한 바, 본 실시예에서는 압박수단(47)이 도 14에 도시된 것처럼, 가름봉(39)에 끼워지는 형태로 제공된다. 따라서, 통체(31) 내부로 투입되는 폐와이어(W)가 압박수단(47) 위로 낙하하더라도, 곧 바로 압박수단(47)의 경사를 따라 바닥(35)의 외측 모서리 쪽으로 이동하여 외측 모서리 부분으로 낙하하게 된다. 이에 따라, 폐와이어(W)는 압박수단(47)이 있음에도 불구하고 바닥(35)에 쌓이게 되며, 시간이 경과함에 따라 위로 쌓여 올라가면서 가름봉(39)을 따라 압박수단(47)을 밀어 올리게 된다. 그러나, 이 과정에서 적층되는 폐와이어(W)는 압박수단(47)에 의해 아래로 가압되어 압박수단(47)이 없을 때보다 더 촘촘하고 긴밀하게 타래를 이루게 되며, 따라서 반출 처분 시 포대 등에의 충진밀도를 더욱 높일 수 있게 된다.

또한, 도 15에 도시된 실시예의 경우에, 통체(31)는 도 14의 실시예와 마찬가지로 회전수단(45)에 착탈 가능하게 고정되어 회전수단(45)에 의해 회전되나, 다만, 가름봉(39)이 회전수단(45)과 일체로 형성되므로, 통체(31)에 가름봉(39) 등을 직접 형성하지 않아도 된다. 다만, 가름봉(39)이 끼워진 통체(31)에 포장수단(41)을 끼워 넣기 위해서는 포장수단(41) 저부에 통공(48)이 형성되는 바, 도 11의 통체(31)에 적용되는 포장수단(41)과 마찬가지로 폐와이어(W)가 타래 모양으로 뭉치를 이루므로, 포장수단(41)에 통공(48)이 있다고 하더라도, 이 통공(48)을 통해 폐와이어(W)가 포장수단(41) 밖으로 빠져 나가지는 않는다.

한편, 제1 및 제2 실시예는 공히, 도 17에 도시된 것처럼, 와이어 방전가공기의 배출구(D)와 인접한 위치에 절곡수단(61)을 구비하는 바, 이 절곡수단(61)에 의해 배출구(D)에서 배출되는 폐와이어(W)를 주름지게 절곡할 수 있다. 즉, 길고 가는 폐와이어(W)는 맞물린 한 쌍의 절곡롤(63) 사이를 통과하면서 도 17과 같이 주름지게 되며, 따라서 폐와이어(W)는 길이가 압축되고, 배출 시 갖는 탄력도 감소되어 충진밀도가 더욱 높아지게 된다.

1 : 폐와이어 회수장치 3 : 폐와이어 회수부
5 : 회전 구동부 20 : 슬립판
21 : 판체 22 : 스러스트 베어링
25, 37 : 가름부 27 : 차단체
28 : 걸림턱 29 : 지지수단
30 : 묶음끈 31 : 통체
33 : 개방구 35 : 바닥
37 : 거름부 39, 49 : 가름봉
41 : 포장수단 43 : 지지수단
44 : 가열수단 45 : 회전수단
47 : 압박수단 51 : 구동수단
53 : 전동수단 55 : 베어링수단
61 : 절곡수단 71 : 골격프레임
73 : 중량력측정수단 D : 배출구
W : 폐와이어

Claims

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와이어 방전가공기에서 배출되는 폐와이어(W)를 회전하면서 회수하는 폐와이어 회수부(3); 및
상기 폐와이어 회수부(3)를 회전시키는 회전 구동부(5);를 포함하여 이루어지고,
상기 폐와이어 회수부(3)는 상기 폐와이어(W)를 받기 위한 판체(21)를 포함하며,
상기 판체(21)는 상기 폐와이어(W)를 수거하도록 상기 판체(21)의 바닥(23)에 회전 가능하게 설치되어, 상기 판체(21)의 회전속도(Vt)가 상기 폐와이어(W)의 낙하속도(Vd)보다 빠를 때 상기 판체(21)의 회전방향과 반대방향으로 상대 회전하는 슬립판(20)을 포함하며,
상기 회전 구동부(5)는 상기 판체(21)에 연결되어, 상기 판체(21)를 회전시키는 것을 특징으로 하는 폐와이어 회수장치.
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와이어 방전가공기에서 배출되는 폐와이어(W)를 회전하면서 회수하는 폐와이어 회수부(3); 및
상기 폐와이어 회수부(3)를 회전시키는 회전 구동부(5);를 포함하여 이루어지고,
상기 폐와이어 회수부(3)는 상기 폐와이어(W)를 담기 위한 개방구(33)가 형성된 통체(31)를 포함하며,
상기 회전 구동부(5)는 상기 통체(31)에 연결되어, 상기 통체(31)를 회전시키고,
상기 통체(31) 내에 길이방향으로 승강 가능하게 설치되어, 상기 통체(31) 내에 투입되어 쌓인 상기 폐와이어(W)를 가압하는 압박수단(47)을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐와이어 회수장치.
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