KR100684616B1 - 콘 크라셔 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘 크라셔에 관한 것이다.

본 발명은 원석이 디스트리뷰터를 통해 톱프레임의 내측에 결합된 톱셀의 콘게이브와 메인 샤프트에 결합된 맨틀 사이로 투입되도록 구성하고, 프레임 본체에 구비된 구동베벨기어의 구동력이 메인 샤프트에 결합된 종동 베벨기어를 통해 맨틀을 회전시켜 원석이 분쇄되어지도록 구성된 콘크라셔에 있어서, 상기 톱프레임의 내부에 결합된 톱셀이 위치결정구에 의하여 설치되어지도록 구성하되, 상기 위치결정구는 톱프레임의 외주연부에 힌지공이 형성된 힌지부재를 일체로 구성하고, 상기 힌지공에 삽입되는 힌지축 상단에 걸림편이 형성된 작동편을 일체로 갖는 스토퍼를 구성하고, 상기 작동편에 제1나사홀을 형성하여 제1볼트링이 결합되어지도록 구성하고, 제2볼트링을 톱프레임의 제2나사홈에 결합되어지도록 구성하되, 상기 제1볼트링과 제2볼트링 사이에 인장형태를 갖는 코일 스프링으로 이루어진 탄성부재가 개재되어지도록 구성하고, 상기 걸림편이 톱셀의 외주연부에 형성된 위치결정돌기 사이에 안착되어지도록 구성하고, 상기 프레임 본체는 카운터 샤프트를 지지하는 샤프트 하우징이 결합되는 양측편으로 보강부재가 일체로 구성됨을 특징으로 한다.

톱프레임, 톱셀, 위치결정구, 힌지부재, 스토퍼, 볼트링, 탄성부재

Description

콘 크라셔{Cone crusher}

도 1은 본 발명에 따른 콘 크라셔의 구조를 도시한 종단면도.

도 2는 본 발명에 따른 콘 크라셔를 구성하는 톱프레임에 설치되는 위치결정구를 도시한 분해도.

도 3a,3b는 본 발명에 따른 위치결정구의 작동 상태를 도시한 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 톱프레임이 안착된 프레임 본체를 도시한 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1:위치결정구 2:톱프레임

3:톱셀 11:힌지부재

12:스토퍼 13:제1볼트링

14:제2볼트링 15:제2나사홈

16:탄성부재 17,17':위치결정돌기

111:힌지공 121:힌지축

122:걸림편 123:작동편

124:제1나사홀

본 발명은 콘 크라셔에 관한 것으로서, 특히 콘 크라셔의 콘게이브를 지지하는 톱셀의 유동을 방지하도록 하고, 아울러 이를 지지하는 프레임 본체에 별도의 보강부재가 일체로 형성되어지도록 함으로써, 안정적인 분쇄작업을 통하여 양질의 모래를 대량 생산할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 콘 크라셔는 원석을 분쇄시켜 필요한 입자를 갖는 모래 또는 자갈을 생산하도록 한 것으로 커다란 원석을 급히 작게 부순다는 것은 비능률적이고 또 기계가 고장을 일으키는 원인이 되므로 사용하는 목적에 따라 몇 단계로 나누어서 파쇄하는데 통상, 원석을 200∼350mm 정도로 파쇄하는 것을 조쇄기(粗碎機 :1차 파쇄용)라 하고, 다시 5∼20mm 정도로 파쇄하는 것을 중쇄기(中碎機:2차 파쇄용), 이 보다 더 작게 부수는 것을 분쇄기(粉碎機)라 한다.

통상, 중쇄기에는 콘 크라셔가 사용되는데, 이러한 콘 크라셔는 몸체의 내부에 형성된 콘게이브 내측으로 모터에 연결된 벨트에 의해 맨틀이 형성된 메인 샤프트가 엑센트릭 부시를 중심으로 회전됨으로써, 디스트리뷰터의 상부로 투입된 원석이 콘게이브와 맨틀 사이에서 발생되는 쐐기분쇄작용에 의하여 일정한 크기로 분쇄된 제품을 얻게 된다.

또한, 이러한 콘 크라셔는 프레임 본체의 상부로 내주연부에 암나사가 형성된 톱프레임이 안착되어지도록 설치하고, 그 암나사의 외주연부에 다수개의 숫나사가 형성된 톱셀이 간격조절 될 수 있도록 구성하여 원석의 파쇄력 내지 그 크기를 조절할 수 있도록 구성되어 있다.

그리고 톱프레임의 일측으로 힌지 고정된 고정키가 톱셀의 외주연부에 형성된 돌기 사이에 위치되도록 하여 콘 크라셔가 작동되는 과정에서 톱프레임에 결합된 톱셀이 같이 회전되는 것을 방지하도록 하였으나, 원석이 분쇄되는 과정에서 발생되는 진동 및 충격에 의하여 돌기 사이에 위치된 고정키가 젖혀져 구속력이 해지됨에 따라 톱셀이 맨틀과 같이 회전되는 문제점이 있었다.

또한, 톱프레임을 안정적이게 지지하는 프레임 본체에 수직으로 설치된 메인 샤프트가 풀리 및 카운터 샤프트를 통해 동력이 전달되어지는 과정에서 심한 진동이 발생됨에 따라 메인 샤프트의 회전을 일정 회전수 이상으로 상승시키지 못하게 되는 또 다른 문제점이 있었다. 즉, 메인 샤프트의 회전을 일정 회전수 약 560rpm이상으로 상승시킬 경우, 진동을 수반하는 소음이 발생하게 되며, 이로 인해 회전되는 각부위의 부품에 피로한도를 가중시켜 그 수명이 낮아짐과 동시에 그에 따른 생산성이 낮아지며 편석이 발생되는 원인으로 작용하였다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 창출한 것으로서, 콘 크라셔의 콘게이브를 지지하는 톱셀의 유동을 방지하도록 하고, 아울러 이를 지지하는 프레임 본체에 별도의 보강부재가 일체로 형성되어지도록 함으로써, 안정적인 분쇄작업을 통하여 양질의 모래를 대량 생산할 수 있도록 하고, 아울러 그 수명을 연장시킬 수 있는 콘 크라셔를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 원석이 디스트리뷰터(4)를 통해 톱프레임(2)의 내측에 결합된 톱셀(3)의 콘게이브(5)와 메인 샤프트(6)에 결합된 맨틀(7) 사이로 투입되도록 구성하고, 프레임 본체(8)에 구비된 구동베벨기어(88)의 구동력이 메인 샤프트(6)에 결합된 종동 베벨기어(89)를 통해 맨틀(7)을 회전시켜 원석이 분쇄되어지도록 구성된 콘크라셔에 있어서, 상기 톱프레임(2)의 내부에 결합된 톱셀(3)이 위치결정구(1)에 의하여 설치되어지도록 구성하되, 상기 위치결정구(1)는 톱프레임(2)의 외주연부에 힌지공(111)이 형성된 힌지부재(11)를 일체로 구성하고, 상기 힌지공(111)에 삽입되는 힌지축(121) 상단으로 걸림편(122)이 형성된 작동편(123)을 일체로 갖는 스토퍼(12)를 구성하고, 상기 작동편(123)에 제1나사홀(124)을 형성하여 제1볼트링(13)이 결합되어지도록 구성하고, 제2볼트링(14)을 톱프레임(2)의 제2나사홈(15)에 결합되어지도록 구성하되, 상기 제1볼트링(13)과 제2볼트링(14) 사이에 인장형태를 갖는 코일 스프링으로 이루어진 탄성부재(16)가 개재되어지도록 구성하고, 상기 걸림편(122)이 톱셀(3)의 외주연부에 형성된 위치결정돌기(17)(17')사이에 안착되어지도록 구성하고, 상기 프레임 본체(8)는 카운터 샤프트(81)를 지지하는 샤프트 하우징(82)이 결합되는 양측편으로 보강부재(83)(83')가 일체로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 톱프레임(2)은 구상흑연주철로 구성됨을 특징으로 한다.
그리고 상기 보강부재(83)(83')는 소정의 두께를 갖는 리브로 구성하되, 상기 리브는 샤프트 하우징이 결합되는 부분으로 부터 모서리를 향해 그 폭이 점차 좁아지는 직사각형태를 갖도록 구성됨을 특징으로 하는 콘 크라셔를 제공함에 그 목적이 달성된다.

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이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 콘 크라셔는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 위치결정구(1), 톱프레임(2), 톱셀(3), 디스트리뷰터(4), 콘게이브(5), 메인 샤프트(6), 맨틀(7), 프레임 본체(8) 및 구동베벨기어(88)의 구동력이 메인 샤프트(6)에 결합된 종동 베벨기어(89)를 통해 맨틀(7)을 회전시켜 원석이 분쇄되어지도록 구성되어 있다.

여기에서, 상기 위치결정구(1)는 원석이 분쇄되는 과정에서 발생되는 진동과 충격력에 의하여 톱프레임(2)의 내주연부에 결합된 톱셀(3)이 맨틀(7)과 같이 회전 되는 것을 방지하기 위한 기능을 갖는 것으로 톱프레임(2)의 내부에 결합된 톱셀(3)이 고정 설치되어지도록 구성되어 있다.

이를 위해, 상기 위치결정구(1)는 톱프레임(2)의 외주연부에 형성된 힌지부재(11)의 힌지공(111)에 삽입되는 스토퍼(12) 및 상기 스토퍼(12)에 소정의 탄성력 또는 복원력을 제공하는 탄성부재(16)로 구성되어 있다.

상기 스토퍼(12)는 힌지공(111)에 삽입되는 힌지축(121)의 상단에 걸림편(122)이 형성된 작동편(123)을 일체로 구성하되, 상기 작동편(123)은 소정의 길이를 갖는 아암형태로 형성된 것으로 그 단부에는 소정 넓이를 갖는 걸림편(122)을 형성하여 후술하는 톱셀(3)의 외주연부에 돌출되어지도록 형성된 위치결정돌기(17)(17') 사이에 밀착되어지도록 구성되어 있다.

상기 탄성부재(16)는 위치결정돌기(17)(17') 사이에 밀착된 걸림편(122)이 이격되는 것을 방지하기 위한 것으로 작동편(123)의 일측면으로 형성된 제1나사홀(124)에 결합된 제1볼트링(13)과 톱프레임(2)의 제2나사홈(15)에 결합된 제2볼트링(14) 사이에 개재된 상태로 그 양측단이 결합되어지도록 구성되어 있다.

상기 탄성부재(16)는 인장형태를 갖는 코일 스프링으로 구성되어지도록 함으로써, 위치결정돌기(17)(17') 사이에 걸림편(122)이 밀착된 상태에서는 밀착된 상태가 계속적으로 유지될 수 있도록 하고, 위치결정돌기(17)(17') 사이로 부터 걸림편(122)이 이격된 상태에서는 계속 이격된 상태가 유지되어지도록 함으로써, 점검 및 수리작업을 용이하게 할 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 톱프레임(2)은 프레임 본체(8)의 가장자리에 복수개의 압축코일 스프링(84) 및 볼트(85)로 결합되어짐으로써, 원석을 분쇄하는 과정에서 발생된 충격력과 진동력을 줄일 수 있도록 설치되어 있고, 그 내주연부에는 일방향의 형태를 갖는 암나사(21)를 형성하여 후술하는 톱셀(3)에 형성된 숫나사(31)에 결합되어지도록 구성되어 있다.

본 발명에서 상기 톱프레임(2)은 주철재로 사용하였으나, 특히 구상흑연주철로 제조되어지도록 함으로써 그 강도를 높여 충분한 충격력을 지지할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 톱셀(3)은 일측면의 단면이 삼각형태를 갖도록 형성된 것으로서, 상부에는 디스트리뷰터(4)가 설치되어 원석이 용이하게 가운데로 투입될 수 있도록 형성되어 있고, 하부에는 콘게이브(5)가 형성되어 투입되는 원석이 메인 샤프트(6)의 회전에 의하여 연동되어지는 맨틀(7) 및 맨틀코어(71)에 부딪친 후 그 원심력에 의 하여 튕겨져 나오는 원석이나 그 표면을 구르는 원석을 가압하여 분쇄되어지도록 구성되어 있다.

또한, 톱프레임(2)의 내주연부에 형성된 암나사(21)와 톱셀(3)의 외주연부에 형성된 숫나사(31)의 결합 위치에 따라 원석이 분쇄되어지는 밀도를 조절할 수 있도록 구성되어 있다.

그리고 상기 톱셀(3)의 외주연부에는 소정의 간격을 갖는 다수개의 위치결정돌기(17)(17')가 형성되어 위치결정구(1)를 구성하는 스토퍼(12)의 걸림편(122)이 그 사이에 위치되어 이를 구속할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 메인 샤프트(6)는 미도시한 모터의 구동력에 의하여 연속적인 회전이 이루어지도록 함으로써, 그 상단측에 결합된 맨틀코어(71) 및 맨틀(7)을 회전시켜 디스트리뷰터(4)를 통해 투입되어지는 원석을 원심력에 의하여 바깥쪽 즉, 콘게이브(5)의 내측면으로 가압시켜 분쇄되어지도록 구성되어 있다.

또한, 분쇄율을 높이기 위한 방안으로 프레임 본체(8)의 가운데 삽입된 프레임 부시(86) 및 엑센트릭 부시(87)에 의하여 일정 각도로 편심이 되도록 구성되어 있고, 미도시한 모터의 구동력은 풀리(87)와 카운터 샤프트(81) 및 구동베벨기어(88)를 통해 메인 샤프트(6)에 결합된 종동베벨기어(89)를 통해 전달되어지도록 구성되어 있다. 그리고, 상기 메인 샤프트(6)의 편심량은 약 5∼28mm이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 프레임 본체(8)는 가운데 메인 샤프트(6)를 비롯하여 맨틀코어(71) 및 맨틀(7) 그리고 톱프레임(2)과 톱셀(3) 및 디스트리뷰터(4) 등을 안정적이게 받치 는 기능을 갖는 것으로 카운터 샤프트(81)를 지지하는 샤프트 하우징(82)이 결합되는 양측편으로 보강부재(83)(83')가 대칭으로 일체가 되도록 형성되어 있다.

상기 보강부재(83)(83')는 도 4에 일점쇄선으로 도시된 바와 같이, 소정의 두께를 갖는 리브로 구성되어지며, 상기 리브는 샤프트 하우징(82)이 결합되는 부분으로 부터 모서리를 향해 그 폭이 점차 좁아지는 직사각형태를 갖도록 구성되어 있다.

한편, 상기 프레임 본체(8)의 하부에는 원석이 분쇄되는 과정에서 발생되는 분쇄압력과 그 자중에 의해 맨틀(7)과 콘게이브(5) 사이의 간격이 변화되는 것을 방지하는 기능을 갖는 처짐방지부(9)가 설치되어 있고, 상기 처짐방지부(9)는 미도시한 오일펌프로 부터 공급 파이프(91)를 통해 유입되는 오일에 따라 보텀 커버(92)의 내부에 형성된 다수개의 트러스트 플레이트(93)가 엑센트릭 부시(87)를 포함하는 메인 샤프트(6)를 상부로 밀어 올리도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 콘 크라셔를 이용하여 모래를 제조하는 과정은 다음과 같다.

먼저, 미도시한 모터로 전원이 인가됨과 동시에 벨트에 의해 풀리(87)가 회전을 하면서 이와 연결된 카운터 샤프트(81)가 연동을 하게 되며, 그 단부에 고정된 구동베벨기어(88)가 종동베벨기어(89)를 회전시키게 된다.

다음, 종동베벨기어(89)의 회전에 따라 메인 샤프트(6)가 회전을 하면서 그 상부에 고정된 멘틀코아(71)가 일정한 속도로 연동되고, 이러한 상태에서 원석을 디스트리뷰터(4)를 통해 투입하면 그 경사면을 따라 중앙으로 이동하면서 회전하고 있는 맨틀(7)의 상부로 낙하된다.

다음, 맨틀(7)의 상부로 낙하된 원석은 맨틀(7)의 표면과 콘게이브(5)의 내면에 의해 파쇄되며, 파쇄된 원석의 작은 입자는 맨틀(7)과 콘게이브(5)의 경사면을 따라 하부로 이동하면서 연쇄적인 파쇄가 일어나게 된다.

최종적인 파쇄를 거친 미세한 입자의 원석(제품)은 프레임 본체(8)의 가장자리로 모이게 되며, 가장자리로 모인 제품은 미도시한 콘베이어 벨트를 통해 일정한 장소로 이동하여 하적 또는 적재됨으로써, 양질의 미세한 제품인 모래를 얻게 된다.

이러한 과정에서 톱프레임(2)에 결합된 톱셀(3)이 맨틀(7)과 같이 회전되어지려고 하나 도3a에 도시된 바와 같이, 위치결정구(1)를 구성하는 스토퍼(12)의 걸림편(122)이 위치결정돌기(17)(17') 사이의 외주연부에 밀착된 상태로 있음으로써, 톱셀(3)의 회전이 구속되어진다.

또한, 메인 샤프트(6)를 회전시키는 과정에서 발생되는 편심회전력과 원석이 분쇄되면서 발생되는 충격력 및 파쇄력에 의하여 프레임 본체(8)에서는 상당량의 진동 등이 수반되어짐으로써 풀리(87) 및 카운터 샤프트(81)를 통한 구동력의 전달이 용이하지 못하게 되나, 프레임 본체(8)에 형성된 보강부재(83)(83')에 의하여 더 안정적이게 됨어 원활한 구동력의 전달이 이루어질 수 있게 된다.

다음, 원석이 분쇄되어지는 과정에서 발생되는 충격력이나 진동력에 의하여위치결정돌기(17)(17') 사이에 위치된 스토퍼(12)의 걸림편(122)이 그 외주연부로 부터 이격되어 분리되어지려고 하나 이때 탄성부재(16)의 탄성력이 항상 작용하게 됨에 따라 분리되어지는 것이 방지되어질 수 있게 된다(도3a).

한편, 이 같은 상태에서 톱셀(3)의 높낮이를 조절하거나, 그 내부를 구성하는 콘게이브(5) 및 맨틀(7) 등을 점검 및 교체하기 위해서는 도3b에 도시된 바와 같이, 위치결정구(1)를 구성하는 스토퍼(12)를 바깥쪽 방향으로 간단하게 젖히면 톱셀(3)의 구속력이 해지됨에 따라 이를 용이하게 할 수 있게 된다. 바깥쪽으로 젖혀진 위치결정구(1)는 탄성부재(16)의 양측이 각각 제1볼트링(13) 및 제2볼트링(14)에 의하여 작동편(123)의 일측과 톱셀(3)의 제2나사홈(15)에 결합되어 있음으로써, 별도의 외력이 작용하지 않는 한 젖혀진 상태가 계속 유지되어지며, 점검 및 교체 후 톱셀(3)의 회전을 구속하기 위해서는 작동편(123)에 형성된 걸림편(122)의 부위를 밀게 됨과 동시에 힌지축(121)이 힌지공(111)을 중심으로 반시계 방향으로 회동하여 걸림편(122)이 톱셀(3)의 위치결정돌기(17)(17') 사이에 다시 위치하게 됨에 따라 구속력이 발생하게 된다.

이와 같이 본 발명은 톱프레임의 일측에 설치된 위치결정구의 스토퍼에 의하여 톱셀의 외주연부에 형성된 위치결정돌기 사이가 선택적으로 구속되어지도록 함으로써, 원석의 분쇄적업 과정에서 톱셀의 유동을 방지하도록 하여 양질의 모래를 생산할 수 있도록 하고, 아울러 이를 지지하는 프레임 본체에 별도의 보강부재가 일체로 형성되어지도록 함으로써, 안정적인 분쇄작업이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

Claims (5)

1. 원석이 디스트리뷰터(4)를 통해 톱프레임(2)의 내측에 결합된 톱셀(3)의 콘게이브(5)와 메인 샤프트(6)에 결합된 맨틀(7) 사이로 투입되도록 구성하고, 프레임 본체(8)에 구비된 구동베벨기어(88)의 구동력이 메인 샤프트(6)에 결합된 종동 베벨기어(89)를 통해 맨틀(7)을 회전시켜 원석이 분쇄되어지도록 구성된 콘크라셔에 있어서,

   상기 톱프레임(2)의 내부에 결합된 톱셀(3)이 위치결정구(1)에 의하여 설치되어지도록 구성하되, 상기 위치결정구(1)는 톱프레임(2)의 외주연부에 힌지공(111)이 형성된 힌지부재(11)를 일체로 구성하고, 상기 힌지공(111)에 삽입되는 힌지축(121) 상단으로 걸림편(122)이 형성된 작동편(123)을 일체로 갖는 스토퍼(12)를 구성하고, 상기 작동편(123)에 제1나사홀(124)을 형성하여 제1볼트링(13)이 결합되어지도록 구성하고, 제2볼트링(14)을 톱프레임(2)의 제2나사홈(15)에 결합되어지도록 구성하되, 상기 제1볼트링(13)과 제2볼트링(14) 사이에 인장형태를 갖는 코일 스프링으로 이루어진 탄성부재(16)가 개재되어지도록 구성하고, 상기 걸림편(122)이 톱셀(3)의 외주연부에 형성된 위치결정돌기(17)(17')사이에 안착되어지도록 구성하고, 상기 프레임 본체(8)는 카운터 샤프트(81)를 지지하는 샤프트 하우징(82)이 결합되는 양측편으로 보강부재(83)(83')가 일체로 구성됨을 특징으로 하는 콘 크라셔.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 톱프레임(2)은 구상흑연주철로 구성됨을 특징으로 하는 콘 크라셔.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 보강부재(83)(83')는 소정의 두께를 갖는 리브로 구성하되, 상기 리브는 샤프트 하우징이 결합되는 부분으로 부터 모서리를 향해 그 폭이 점차 좁아지는 직사각형태를 갖도록 구성됨을 특징으로 하는 콘 크라셔.

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