KR102500884B1 - 스크랩 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 흡음재의 재료를 생산 후 발생한 스크랩 페기물의 부피를 감소시켜 효율적인 폐기물 처리를 위한 스크랩 압축기에 관한 것으로, 스크랩이 투입되는 투입구, 투입구로 투입된 스크랩을 절단하는 절단 공급기, 절단된 스크랩을 배출구로 이송시키는 로터리 피더, 배출구에 이송된 절단된 스크랩을 압축하는 압축기, 압축기에 의해 압축된 스크랩을 랩핑하여 배출하는 배출구를 포함한다.
본 발명에 의하면 발생한 스크랩 폐기물의 부피를 최소화하여 배출하므로 환경오염 방지, 폐기물 처리 비용 절감 등의 효과가 있다.

Description

스크랩 압축기{Scrap compressors}

본 발명은 스크랩 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량용 흡음재 생산을 위한 재료 절단 후 발생한 스크랩을 절단 및 압축함으로써, 대량의 스크랩 부피로 인한 처리의 곤란함, 환경 오염, 처리비용의 증가 등의 문제를 해결할 수 있는 장비에 관한 것이다.

차량을 포함한 이동 장비에는 사람이 탑승하기 위한 출입구가 있으며, 탑승자의 안전 및 공기저항의 감소 등의 이유로 출입구에는 문이 설치된다. 사람이 탑승할 때 문이 열리거나 닫히는데, 닫힐 때 문과 출입구가 접촉하는 부분이 공기의 통로가 되기도 한다. 특히, 고속으로 이동할 때 공기 저항의 증가로 인해 접촉 부위에서 공기마찰음이 발생하거나, 타이어와 지면 간의 마찰음, 배기 계통의 고온, 고압의 연소가스 유동으로 발생하는 소음, 엔진에서 발생하여 차체 또는 공기를 통해 전달되는 엔진 투과 소음 등은 승객의 귀로 전달되어 차량의 정숙감을 저해하는 요소가 된다. 엔진 투과 소음의 경우 억제를 위해 일반적으로 엔진 커버와 후드 인슐레이터를 사용하고 있으나, 엔진 투과 소음을 충분히 제거하기에는 한계가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 이동 수단의 제조 과정에서 전후방, 측면, 상부와 하부에 흡음재를 설치된다.

일반적으로 흡음재를 제조하기 위해 넓은 평면 형태의 부직포를 절단하여 재료를 생산하는데, 재료 절단 후에 넓은 평면 형태의 스크랩이 발생한다. 발생한 스크랩은 재활용이 불가능하여 폐기 처리를 해야 하는데, 큰 부피로 인해 폐기물의 발생량이 매우 많은 것은 물론이고 이로 인해 처리의 어려움과 처리 비용의 증가 문제 또한 함께 발생한다. 이 뿐만 아니라 폐기 과정에서 환경오염 문제가 발생하여 흡음재 생산 기업에서는 어려움을 겪고 있다.

대부분의 흡음재 생산 기업은 이렇게 발생한 스크랩을 둥글게 말아서 랩으로 포장하는 형태로 폐기 처리하지만, 기존의 방식대로는 부피 감소에 큰 영향을 주지 못하기 때문에 큰 효과가 없다.

따라서 본 발명의 목적은 기존의 흡음재 스크랩 처리 방식을 개선하여 흡음재 처리 과정에서 발생하는 흡음재 생산 기업의 인력, 비용, 노동력 문제를 해결하고, 폐기 과정에서의 환경오염 문제를 해결하는데 있다.

스크랩이 투입되는 투입구, 투입구로 투입된 스크랩을 절단하는 절단 공급기, 절단된 스크랩을 배출구로 이송시키는 로터리 피더, 배출구에 이송된 절단된 스크랩을 압축하는 압축기, 압축기에 의해 압축된 스크랩을 랩핑하여 배출하는 배출구를 포함한다.

본 발명에 의하면, 흡음재 생산 후 발생한 스크랩 처리 과정을 기계에 의해 자동화 처리하여 인력 및 노동력 낭비 문제를 해결할 수 있으며, 폐기물 처리 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 흡음재 스크랩 부피를 감소시킴으로써, 환경오염 문제를 방지할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스크랩 압축기 내부 구조 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스크랩 압축기의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스크랩 압축기의 케이스이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스크랩 압축기의 절단 공급기 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스크랩 압축기의 압축기의 이완 상태 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시에에 따른 스크랩 압축기의 압축기의 수축 상태 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스크랩의 이동 경로 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스크랩 압축 및 배출 단계의 순서도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 참여자 운용자의 의도 또는 관레에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세어의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본직이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수 있다고 이해되어야 할 것이다.

자동차를 포함한 사람이 탑승하는 이동 수단은 모두 출입구를 포함하고 있다. 특히 고속으로 이동하는 이동 수단의 경우 출입구와 본체 사이의 틈을 통해 소음 및 공기가 내부로 유입될 수 있는데, 이 경우 탑승자는 엔진 소음, 공기 마찰음 등을 포함한 심각한 소음에 노출된다는 문제점이 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해 이동수단의 프레임 및 케이스에 소음을 흡수하는 흡음재를 설치한다.

흡음재를 생산하기 위해서는 넓고 얇은 평면 형태의 부직포를 커팅한 후에 적층시키는 과정이 필요하다. 부직포를 커팅한 후에는 사용 불가능한 폐기물이 발생하는데, 이를 일반적으로 스크랩이라고 부른다. 커팅에 의해 발생한 스크랩은 커팅 이전의 부피와 큰 차이가 없기 때문에 큰 부피를 차지하는 문제가 있으며, 이로 인해 스크랩 폐기 과정에서 다양한 문제가 발생한다. 스크랩 폐기 과정은 일반적으로 사람이 직접 둥근 형태로 말아서 랩핑으로 한 후에 폐기물 보관 장소로 이동시킨 후, 많은 양이 누적되면 폐기물 처리 장소로 보낸다. 큰 부피의 스크랩은 사람이 직접 둥근 형태로 말기에는 한계가 존재하여 부피 감소에 큰 영향이 없으며, 부피가 크기 때문에 폐기물 처리 장소로 이동시키는 공정의 빈도가 증가하여 처리 비용이 무시할 수 없는 수준이 된다. 이로 인해 대부분의 흡음재 제조 회사들이 폐기물 처리 과정에서 문제를 겪고 있다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 스크랩을 절단 및 압축하는 스크랩 압축기에 관한 것이며, 스크랩을 절단 후에 기계적인 압축을 통해 부피를 최소화할 수 있다.

본 발명의 실시예를 도면을 통해 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스크랩 압축기의 사시도이다.

흡음재 생산 과정에서 발생한 스크랩은 투입구를 통해 스크랩 압축기 내부로 투입된다. 투입된 스크랩은 절단 공급기를 통과하면서 다수의 조각으로 절단된다. 절단된 스크랩은 로터리 피더를 통해 배출구로 이동하며, 배출구에 누적된 스크랩은 압축기에 의해 압축되어 부피가 감소한다. 부피가 감소한 스크랩은 배출구 드럼의 회전에 의해 랩핑된 후, 배출구 도어를 통해 배출된다.

이 때, 스크랩의 압축 및 래핑 과정에서 배출구 도어는 클로즈 상태이며, 배출시에만 오픈 상태로 전환된다. 랩핑은 랩 후크에 거치된 랩의 말단이 배출구 드럼에 걸려 배출구 드럼 회전과 함께 랩핑되며, 랩핑 후에도 압축된 상태를 유지한다.

도 4를 통해 절단 공급기의 실시예를 설명한다.

절단 공급기는 투입구를 통해 투입된 스크랩을 절단하여 절단된 스크랩을 하부의 로터리 피더로 이동시킨다. 절단 공급기는 복수 개의 회전하는 드럼으로 구성되며, 적어도 하나의 드럼에는 스크랩을 절단하기 위한 블레이드가 일정한 간격으로 설치된다. 각각의 드럼은 블레이드가 마모될 경우 교체가 용이하게 축 방향으로 탈부착이 가능한 구조로 되어 있다. 또한, 흡음재 스크랩 뿐만 아니라 철 스크랩을 포함한 다양한 스크랩을 절단 가능하도록 다양한 형태의 드럼을 결합하여 사용 가능하다. 드럼은 설치된 모터에 의해 회전하는데, 스크랩의 종류에 따라 모터의 종류를 교체하거나 출력을 제어하는 것이 가능하다.

도 2를 통해 절단 공급기로 인해 절단된 스크랩이 로터리 피더에 의해 배출구로 이동되는 과정을 설명한다.

로터리 피더는 절단 공급기에 의해 절단되어 이동된 스크랩을 배출구로 원활히 보내는 역할을 한다. 로터리 피더가 없을 경우, 스크랩의 이동 통로에서 스크랩이 뭉쳐 기계 고장 및 에러를 발생시키거나 배출구에 누적된 스크랩에 의해 절단 공급기의 드럼 회전을 방해하여 모터에 과부하가 걸릴 가능성이 있다.

로터리 피더는 일정한 간격으로 홈이 파져 있는 원기둥 형태로, 일정한 속도로 회전한다. 절단 공급기에 의해 절단된 스크랩은 로터리 피더의 상부에 위치한 홈에 누적되며, 로터리 피더의 회전에 의해 홈이 아래로 이동함에 따라 스크랩도 함께 아래로 이동하여 배출구로 전달된다. 홈이 아래 방향을 바라보고 있을 때 스크랩이 낙하여 배출구에 누적되는 구조이다. 로터리 피더의 회전 속도는 스크랩의 투입 속도에 따라 변경될 수 있다.

도 1를 통해 로터리 피더에 의해 배출구로 이동된 스크랩이 압축되어 배출되는 과정에 대해 설명한다.

배출구는 절단된 스크랩이 최종적으로 모이는 곳으로, 배출구에 누적된 스크랩이 압축 및 랩핑되어 외부로 배출되는 통로이기도 하다. 배출구에는 누적된 스크랩을 감지하는 센서가 포함되며, 센서가 일정량 이상 스크랩이 누적될 경우 압축기가 작동하여 스크랩을 압축시킨다. 압축 과정에서 스크랩은 배출구 드럼으로 이동하며, 배출구 드럼에서 스크랩이 압축되면 배출구 드럼이 회전하여 스크랩이 랩핑된다. 배출구 드럼의 상부에는 랩을 거치하는 랩 후크가 설치되어 있다. 랩 후크에 랩을 거치 후에, 랩의 말단을 배출구 드럼의 일측에 고정되어 배출구 드럼 회전과 함께 랩이 풀리며 스크랩이 랩핑된다. 이 과정에서 스크랩의 부피 증가를 방지하여 스크랩이 압축된 상태를 유지할 수 있다. 랩핑이 완료되면 랩 후크의 하부에 설치된 절단부에 의해 랩이 절단된다.

배출구 도어는 평소에 클로즈 상태를 유지하며, 스크랩 랩핑 후 배출시에만 오픈 상태가 된다.

배출구는 스크랩 누적을 감지하는 센서는 무게 센서, 레이저 센서 등을 사용할 수 있으나, 배출구에 누적된 스크랩이 로터리 피더의 회전에 영향을 끼치지 않도록 레이저 센서를 통해 부피를 측정하는 것이 가장 바람직하다.

센서가 스크랩의 부피 증가를 감지하면 그 신호를 제어부로 보내고, 제어부는 센서의 신호에 따라 압축기 작동 단계; 배출구 드럼 회전 단계; 배출구 도어 오픈 단계; 배출구 도어 클로즈 단계;로 신호를 보내는 과정을 통해 스크랩 압축 및 배출 단계를 자동 실행한다.

투입구, 절단 공급기, 로터리 피더, 배출구, 압축기는 탈부착이 용이하다. 특히 절단 공급기, 로터리 피더는 별도의 내부케이스 내부에 결합되며, 각각의 내부케이스가 조립되는 형태이다. 이러한 형태로 조립되어 투입되는 스크랩의 종류, 배출 방향, 스크랩 투입량 등에 따라 각각의 부품을 사용 환경에 맞는 부품으로 교체 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로써, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시에에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 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.

1: 스크랩 압축기 케이스 100: 투입구
200: 절단 공급기 210: 드럼
220: 블레이드 230: 모터
300: 로터리 피더 310: 홈
400: 압축기 500: 배출구 드럼
600: 배출구 도어 700: 랩 후크

Claims (5)

1. 스크랩이 투입되는 투입구;
   상기 투입구로 투입된 스크랩을 절단하는 절단 공급기;
   상기 절단된 스크랩을 배출구로 이송시키는 로터리 피더;
   상기 배출구에 이송된 절단된 스크랩을 압축하는 압축기;
   상기 압축기에 의해 압축된 스크랩을 랩핑하여 배출하는 배출구;를 포함하고,
   상기 배출구는,
   스크랩의 누적량을 측정하는 센서;
   센서 신호에 따라 압축기의 작동여부를 결정하는 제어부;를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 센서 신호를 감지하면 배출 공정을 실행하며,
   상기 배출 공정은,
   압축 단계;
   배출구 드럼 회전 단계;
   스크랩 배출 단계;를 포함하는 것을스특징으로 하는 스크랩 압축기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 절단 공급기는,
   복수 개의 드럼으로 구성되며,
   적어도 한 개 이상의 드럼에는 스크랩을 절단하는 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크랩 압축기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 배출구 드럼 회전 단계에서,
   회전과 동시에 스크랩이 랩핑되는 것을 특징으로 하는 스크랩 압축기.

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