KR100897062B1 - 자동차용 폐배터리를 재활용한 재생 배터리 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재생 배터리 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동축에 연결된 회전암이 구비된 로터리 어셈블리의 회전에 의하여 폐배터리의 케이스 상부에 각 셀에 해당하는 위치에 주입공을 타공하여 폐 전해액을 배출시킨 후, 새로운 전해액을 주입공에 충진하여 배터리 주입공을 마개로 밀폐하여 기밀을 유지하고, 이렇게 마개에 의하여 밀폐된 배터리의 주입공 상부에 밀폐 및 특성 상표가 인쇄된 라벨을 부착하는 일련의 과정을 순차적으로 수행하도록 하는 자동화를 통하여 재생 배터리 제조장치를 구현함으로써, 제품의 생산효율과 생산성을 향상시켜 대량생산이 가능하게 하고, 무엇보다도 자동차용 폐배터리를 사용 후 폐기 처분하지 않고 재활용함으로써 자원의 절약을 통한 경제성을 높일 수 있는 자동차용 폐배터리를 재활용한 재생 배터리 재생장치를 제안하고자 한다.

로터리 어셈블리, 배터리 고정수단, 드릴링 머신, 가이드 홀더, 주입공, 해액 주유부, 주입공 밀폐수단, 주입공 마개

Description

자동차용 폐배터리를 재활용한 재생 배터리 제조장치{MANUFACTURING APPARATUS OF RECYCLE BATTERY}

본 발명은 재생 배터리 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동축에 연결된 회전암이 구비된 로터리 어셈블리의 회전에 의하여 폐배터리의 케이스 상부에 각 셀에 해당하는 위치에 주입공을 타공하여 폐 전해액을 배출시킨 후,

새로운 전해액을 주입공에 충진하여 배터리 주입공을 마개로 밀폐하여 기밀을 유지하고, 이렇게 마개에 의하여 밀폐된 배터리의 주입공 상부에 밀폐 및 특성 상표가 인쇄된 라벨을 부착하는 일련의 과정을 순차적으로 수행하도록 하는 자동화를 통하여 재생 배터리 제조장치를 구현함으로써, 제품의 생산효율과 생산성을 향상시켜 대량생산이 가능하게 하고,

무엇보다도 자동차용 폐배터리를 사용 후 폐기 처분하지 않고 재활용함으로써 자원의 절약을 통한 경제성을 높일 수 있는 자동차용 폐배터리를 재활용한 재생 배터리 재생장치를 제안하고자 한다.

일반적으로 배터리란 화학적 에너지를 전기적 에너지로 바꾸어주는 방전과 전기적 에너지를 화학적 에너지로 바꾸어주는 충전의 사이클을 통해 배터리의 기능을 수행할 수 있으며,

또 이온환 경향이 다른 두 개의 금속과 액체(전해액)로 회로를 만들어 두 금속과 전해액의 화학반응에 의해 전기에너지를 발생시키게 된다.

이와 같은 배터리는 오랫동안 충전과 방전을 하는 과정에서 황산염의 고착화됨에 따라 과다 방전이 일어나 배터리가 재기능을 발휘하지 못하게 되고, 그물망형상의 납연판의 구멍모양이 변형되어지고 극판간의 단락현상이 발생하게 된다.

또한 충전 및 방전이 거듭됨에 따라 수소가스가 발생하고 화학 반응시 발생되는 열로 인해 증류수액이 증발되어 외부 공기(산소)에 노출된 납판이 산화되고 경화됨과, 아울러 전해액의 비중이 변화됨으로서 배터리의 성능이 급격히 저하되어 배터리를 교체하여 사용하여야만 하였다.

그러나 자동차용 폐배터리의 경우 폐기물관리법시행규칙에 의거 폐산(H2SO4) 지정폐기물로 분류되어 있기 때문에 폐기가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 폐기물량이 급속하게 증가되면서 폐기처분 비용이 증가되고 환경을 해치게 되는 문제점이 있어 그 해결방법으로 폐배터리를 재활용한 재생 배터리를 제조 및 생산에 대한 필요성이 더욱 시급해지고 있는 실정이다.

이러한 실정을 반영한 등록특허 제10-0805075(2008.02.12. 등록) "폐배터리 재생방법"은 혼합전해액을 제조공정과, 폐배터리 Rating 값의 측정공정과, 폐배터리 타공 및 전해액 주입공정과, 타공된 셀 밀폐공정과, 그리고 고주파 전류 공급공정을 거쳐 폐배터리를 재생하는 방법을 제안하고 있다.

그러나 상기 등록특허에 의한 폐배터리 재생방법은 본 발명과는 그 카테고리를 달리하고, 무엇보다도 폐배터리를 재생하기 위한 각 공정의 구체화된 구현수단을 제시하지 못하고 있으므로, 이를 구현하기 위한 구체화된 구현수단의 개발이 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 안출된 것으로,

보다 상세하게는 구동축에 연결된 회전암이 구비된 로터리 어셈블리의 회전에 의하여 폐배터리의 케이스 상부에 각 셀에 해당하는 위치에 주입공을 타공하여 폐 전해액을 배출시킨 후,

새로운 전해액을 주입공에 충진하여 배터리 주입공을 마개로 밀폐하여 기밀을 유지하고, 이렇게 마개에 의하여 밀폐된 배터리의 주입공 상부에 밀폐 및 특성 상표가 인쇄된 라벨을 부착하는 일련의 과정을 순차적으로 수행하도록 하는 자동화를 통하여 재생 배터리 제조장치를 구현함으로써, 제품의 생산효율과 생산성을 향 상시켜 대량생산이 가능하게 하고,

무엇보다도 자동차용 폐배터리를 사용 후 폐기 처분하지 않고 재활용함으로써 자원의 절약을 통한 경제성을 높일 수 있는 자동차용 폐배터리를 재활용한 재생 배터리 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

더 나아가 본 발명에 따른 폐배터리의 다양한 사이즈에 따라 전해액 주입공간의 사이거리를 조절할 수 있도록 하여 폐배터리의 케이스 상부에 주입공을 형성하는 드릴링 머신을 범용화하고,

또 로터리 어셈블리의 고정블록에 안착된 폐배터리의 고정을 배터리 고정수단의 클램프에 의하여 간편하고 용이하게 하여 배터리의 고정 및 분리를 보다 편리하게 할 수 있으며,

아울러 배터리의 케이스 상부에 타공된 주입공을 밀폐시키기 위한 마개가 탄성을 갖는 리브에 의하여 쉽게 주입공에 삽입되어 밀폐시킬 수 있도록 하여 제품의 신뢰를 높일 수 있는 자동차용 폐배터리를 재활용한 재생 배터리 제조장치를 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

본 발명에 따른 자동차용 폐배터리를 재활용한 재생 배터리 제조장치는

모터가 연결된 구동축과, 상기 구동축에 방사상으로 연결된 회전암과, 그리고 상기 회전암 단부에 연결된 고정플레이트를 포함하여 이루어진 로터리 어셈블리;

상기 로터리 어셈블리의 고정플레이트에 배터리를 고정시키기 위해, 상기 고정플레이트 내측에는 배터리의 이탈을 방지하기 위해 형성된 고정판과, 그리고 상기 고정판 양측에 연결되어 상기 배터리를 감싸 고정하기 위한 클램프를 포함하여 이루어진 배터리 고정수단;

상기 로터리 어셈블리의 고정플레이트 상부에 배열되는 프레임과, 상기 프레임 내측에 연결된 가이드바와, 상기 가이드바 내측에 수용되는 장방형의 피가압편이 형성되어, 상기 피가압편과 연결되는 다수의 가이드 홀더와, 상기 가이드 홀더 내측에 구비되어 승하강 가능하게 형성되어 상기 배터리의 케이스 상부에 각 셀이 형성된 해당하는 위치를 타공하여 전해액 주입공을 형성하는 드릴과, 상기 가이드바 하부에는 상기 가이드 홀더를 수평이동 가능하게 형성된 위치조절홈과, 상기 위치조절홈 상부에 배열되고, 상기 가이드 홀더의 피가압편의 해당위치에 형성된 고정홈과, 그리고 상기 고정홈에 삽입되어 상기 가이드 홀더의 피가압편을 가압하여 고정하는 위치고정구를 포함하여 이루어진 드릴링 머신;

상기 로터리 어셈블리의 고정플레이트 하부에 드럼이 배열되고, 상기 로터리 어셈블리의 회전암과 고정플레이트는 회전 가능하도록 형성되어 상기 드럼에 폐배터리 내부에 충진된 폐 전해액을 배출시키기 위한 전해액 배출부;

상기 로터리 어셈블리의 고정플레이트 상부에 배열되고, 전해액이 충진된 저장탱크와 공급관에 의하여 되는 전해액 챔버와, 상기 전해액 챔버에 연결되고 상기 배터리의 주입공에 상응하도록 형성된 분사노즐을 포함하여 이루어진 전해액 주유 부;

상기 배터리의 주입공에 삽입되는 주입공 마개와, 상기 마개가 배열되는 원통형상의 수용부와, 그리고 상기 수용부 단부는 내측으로 경사를 이루며 형성되고, 탄성을 발휘하여 상기 마개가 배출되도록 형성된 배출부를 포함하여 이루어진 주입공 밀폐수단; 및 상기 주입공 밀폐수단의 마개가 삽입된 배터리 상부를 밀폐시키고, 동시에 특정 상표가 인쇄된 라벨을 부착시키기 위한 라벨링 부착부;를 포함하여 이루어지되,

상기 주입공 밀폐수단의 마개는 상기 배출부에 의하여 지지되는 헤드와, 상기 헤드 하부에 방사상으로 절곡 형성되고, 탄성을 발휘하여 상기 배터리의 주입공에 삽입되는 리브와, 그리고 상기 헤드 하부에 구비되는 패킹부재를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 자동차용 폐배터리를 재활용한 재생 배터리 제조장치에 의하여

보다 상세하게는 구동축에 연결된 회전암이 구비된 로터리 어셈블리의 회전에 의하여 폐배터리의 케이스 상부에 각 셀에 해당하는 위치에 주입공을 타공하여 폐 전해액을 배출시킨 후,

새로운 전해액을 주입공에 충진하여 배터리 주입공을 마개로 밀폐하여 기밀을 유지하고, 이렇게 마개에 의하여 밀폐된 배터리의 주입공 상부에 밀폐 및 특성 상표가 인쇄된 라벨을 부착하는 일련의 과정을 순차적으로 수행하도록 하는 자동화를 통하여 재생 배터리 제조장치를 구현함으로써 제품의 생산효율과 생산성을 향상시켜 대량생산이 가능하게 하고,

무엇보다도 자동차용 폐배터리를 사용 후 폐기 처분하지 않고 재활용함으로써 자원의 절약을 통한 경제성을 높일 수 있게 된다.

더 나아가 본 발명에 따른 폐배터리의 다양한 사이즈에 따라 전해액 주입공간의 사이거리를 조절할 수 있도록 하여 폐배터리의 케이스 상부에 주입공을 형성하는 드릴링 머신을 범용화하고,

또 로터리 어셈블리의 고정블록에 안착된 폐배터리의 고정을 배터리 고정수단의 클램프에 의하여 간편하고 용이하게 하여 배터리의 고정 및 분리를 보다 편리하게 할 수 있으며,

아울러 배터리의 케이스 상부에 타공된 주입공을 밀폐시키기 위한 마개가 탄성을 갖는 리브에 의하여 쉽게 주입공에 삽입되어 밀폐시킬 수 있도록 하여 제품의 신뢰를 높일 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명에 따른 재생 배터리 제조장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면,

도 1은 본 발명에 따른 재생 배터리 제조장치를 대략적으로 나타내는 모식 도,

도 2는 본 발명에 따른 배터리 고정수단을 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 드릴링 머신을 나타내는 분해 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 전해액 밀폐수단을 나타내는 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 배터리 주입공과 주입공 마개의 결합도 및 전해액 배출부를 나타내는 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 배터리 주입공과 주입공 마개의 다른 변형례를 나타내는 결합도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 재생 배터리 제조장치는

회전가능하게 형성된 로터리 어셈블리(10)와, 상기 로터리 어셈블리(10)의 고정플레이트(16)에 폐배터리(B)를 이송시키는 제1 컨베이어(20)와, 상기 로터리 어셈블리(10)의 고정플레이트(16)에 배터리(B)를 고정시키기 위한 배터리 고정수단(30)과,

상기 배터리 고정수단(30)에 의하여 고정플레이트(16)에 고정된 배터리(B)의 케이스 상부에 전해액 주입공(H)을 타공하는 드릴링 머신(40)과, 상기 드릴링 머신(40)에 의하여 타공된 주입공(H)을 통하여 폐 전해액을 배출시키는 전해액 배출부(50)와, 상기 주입공(H)에 새로운 전해액을 충진시키는 전해액 주유부(60)와,

상기 전해액 주유부(60)에 의하여 전해액이 충진된 배터리(B) 주입공(H)을 밀폐시키는 주입공 밀폐수단(70)과, 그리고 배터리(B)의 주입공(H)이 마개(72)에 의하여 밀폐된 후 그 상부에 부착되어 밀폐와 동시에 특정 상표를 부착하는 라벨링 부착부(80)를 거쳐 제2 컨베이어(22)에 의하여 재생 배터리(B)를 완성하여 출고할 수 있게 된다.

우선 본 발명에 따른 제조장치에 의하여 재생 배터리를 제조하기에 앞서 자동차용 폐배터리의 재활용 여부를 검사하여 재생이 가능한 배터리를 선별하는 작업이 선행되어야 하고, 이하에서는 일반적인 재생 가능 여부 검사방법과 본 발명에 의한 검사 방법을 간략하게 소개하기로 한다.

일반적이고 공지된 검사 방법으로는 배터리의 소모 상태 체크하는 방법으로, 이러한 검사 방법은 순간 과도 전류가 흐를 때 발생하는 전압강하에 의한 배터리 소모 상태의 오검출을 방지할 수 있는 방법으로 특히 MF배터리의 상태를 체크할 때 유용하며,

다음으로는 배터리의 외관이 파손되었거나 액이 흐르는 것, 그리고 비중 및 전압을 측정을 통해 배터리의 재생 여부를 체크하는 방법과,

또 전압이나 외관 상태 체크 외에 밀봉 상태를 체크하는 방법으로 헬륨 가스를 이용하여 헬륨 가스의 누출 여부를 측정하여 케이스 실링 상태를 체크하여 배터리의 재생 여부를 체크하는 다양한 방법 등이 있다.

그러나 본 발명에서는 자동차용으로 사용되고 있는 배터리 중 특히 MF배터 리(maintenance free battery)에 대하여 전압 값으로 내부 셀 단락 유무를 판별하고, CCA(Cold Cranking Amperes, 저온시동전류) 값으로 시동 능력을 판별하며, 공기압을 통한 리크(leak)로 크랙 유무를 판별하여

각 판별 데이터를 종합하여 정확성과 신뢰성을 담보할 수 있는 검사 시스템을 도입하여 자동차용 폐배터리의 재생 여부를 판별하게 된다.

도 1에 도시된 바와 같인 본 발명에 따른 재생 배터리 제조장치에서, 상기 로터리 어셈블리(10)는

구동축(12) 하부에 모터(M)가 구비되고, 상기 구동축(12)에 방사상으로 연결된 회전암(14)과, 상기 회전암(14) 단부에 연결된 고정플레이트(16)를 포함하여 이루어져,

본 발명에 따른 재생 배터리(B) 제조장치의 자동화를 가능하게 하는 일련의 과정을 담보할 수 있게 된다.

그리고 상기 회전암(14)에 연결된 고정플레이트(16)는 재생 배터리(B)를 생산하기 위한 최소한의 필수 공정을 수행할 수 있도록 72도를 형성할 수 있도록 구동축(12)에 방사상으로 형성되며 재생 배터리(B) 제조장치의 각 공정을 마친 후 72도 회전할 수 있도록 콘트롤하기 위한 제어부(미도시) 상기 로터리 어셈블리(10)에 더 구비되는 것이 바람직하다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 재생 배터리(B) 제조장치에서, 상기 배터리 고정수단(30)은

상기 로터리 어셈블리(10)의 고정플레이트(16)에 배터리(B)를 고정시키기 위한 구성으로

상기 고정플레이트(16) 내측 즉, 상기 고정플레이트(16)가 회전암(14)에 인접한 측에 상방을 향하여 고정판(32)이 형성되고, 상기 고정판(32) 양측에 연결되어 상기 배터리(B)를 외측을 감싸 고정하기 위한 클램프(34)를 포함하여 이루어진다.

즉 상기 고정판(32)과 클램프(34)는 상기 제1 컨베이어(20)에 의하여 공급되는 배터리(B)가 로터리 어셈블리(10)의 고정플레이트(16)에 장착된 후, 로터리 어셈블리(10)의 회전시 안정성과 드릴링 머신(40)에 의한 타공 작업시의 발생하는 진동에 대한 안정성과,

무엇보다도 드릴링 머신(40)에 의하여 배터리(B) 케이스 상부에 주입공(H)을 타공한 후, 배터리(B)에 충진된 폐 전해액을 외부로 배출시키는 경우에 고정플레이트(16)를 회전시켜 드럼(52)에 폐 전해액을 배출하게 되는데, 이 경우 배터리(B)를 고정플레이트(16)에 고정시켜 전해액 배출시 안정성 및 신뢰성을 보장하기 위함이다.

더 나아가 상기 클램프(34)는 상기 고정플레이트(16) 양측에 연결된 밴 드(35) 양단에 결합되어 있고, 상기 밴드(35)는 플렉서블한 재질로 형성되어야 고정플레이트(16) 상부에 장착된 배터리(B)를 감싸 고정하는 것이 용이해 진다.

상기 클램프(34)는 일측 밴드(35) 단부에 연결되는 걸림고리(34a)와, 그리고 타측 밴드(35) 단부에 연결되어 상기 걸림고리(34a)에 상응하는 대응걸림고리(34b)와,

상기 걸림고리(34a)와 상기 대응걸림고리(34b)를 상호 연결시킨 상태에서 상기 대응걸림고리(34b)에 힌지결합된 가압 손잡이(34c)를 반대쪽으로 이동시키게 되면 상기 걸림고리(34a)와 대응걸림고리(34b)가 서로 마주하는 방향을 힘을 작용시켜 상기 각 밴드(35)가 내측으로 잡아당기게 되어 상기 배터리(B)를 고정할 수 있게 된다.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 재생 배터리 제조장치에서, 상기 드릴링 머신(40)은

상기 로터리 어셈블리(10)의 고정플레이트(16) 상부에 사각형상의 프레임(42)이 형성되고, 상기 프레임(42) 내측을 가로 질러 가이드바(43)가 연결되어 있으며, 상기 가이드바(43) 내측에 수용되는 장방형의 피가압편(44a)이 형성되어, 상기 피가압편(44a)과 연결되는 다수의 가이드 홀더(44)가 형성되고,

그리고 상기 가이드 홀더(44) 내측에 구비되어 승하강 가능하게 형성되어 상기 배터리(B)의 케이스 상부를 타공하여 전해액 주입공(H)을 형성하는 드릴(45)이 구비된다.

상기 가이드바(43) 하부에는 상기 가이드 홀더(44)를 수평이동 가능하게 하는 위치조절홈(46)이 형성되며,

상기 위치조절홈(46) 상부에 배열되고, 상기 가이드 홀더(44)의 피가압편(44a)의 해당위치에 형성되는 고정홈(47)과, 그리고 상기 고정홈(47)에 삽입되어 상기 가이드 홀더(44)의 피가압편(44a)을 가압하여 고정하는 위치고정구(48)를 포함하여 이루어진다.

즉 상기 드릴링 머신(40)의 프레임(42)은 상기 고정플레이트(16) 상부에 배열되되, 제조장치가 구비된 시설물 등의 상부에 연결되어 있으며, 필요에 따라서는 프레임(42) 상부에 실린더 등의 장비가 구비되어 승하강 가능하도록 할 수 있다.

그리고 상기 프레임(42) 내측에는 중공의 가이드바(43)가 연결되며, 상기 가이드바(43) 하부에는 위치조절홈(46)이 절개되어 장방형으로 형성되며, 상기 위치조절홈(46) 내측에는 상기 가이드 홀더(44)의 피가압편(44a)이 내장되어 있고,

이 경우 상기 피가압편(44a)은 상기 위치조절홈(46)의 길이방향 폭 보다 넓게 형성되어야 상기 피가압편(44a)이 위치조절홈(46)에 이탈하는 것을 막을 수 있게 된다.

아울러 상기 위치조절홈(46) 상부 즉, 상기 가이드바(43) 전면부에는 고정 홈(47)이 형성되고, 상기 고정홈(47) 내주면에는 나사산이 형성되어 있고, 또 상기 고정홈(47)은 상기 가이드 홀더(44)의 피가압편(44a)의 해당위치에 배열되도록 형성하게 되며,

또 상기 고정홈(47)에 삽입되어 상기 가이드 홀더(44)의 피가압편(44a)을 가압하여 고정하기 위해 외주면에 나사산이 형성된 위치고정구(48)가 상기 고정홈(47)에 삽입되면서, 상기 피가압편(44a)을 가압하여 고정시키게 된다.

즉 이는 폐배터리(B)의 다양한 사이즈에 따라 배터리(B)의 케이스 상부에 타공되는 주입공(H) 간의 사이거리가 서로 다른 경우 상기 가이드 홀더(44)를 조절하여 주입공(H) 간의 사이거리를 조절할 수 있도록 하여, 드릴링 머신(40)의 범용화를 구현하기 위함이며,

더 나아가 상기 위치조절홈(46)에 부분인 가이드바(43) 하부에 조절눈금(49)을 각인하여 형성하여 보다 섬세한 위치조절이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 가이드 홀더(44) 내측에는 드릴(45)이 구비되어 승하강 가능하도록 형성되어 있는데,

이는 상기 가이드 홀더(44) 내주면을 승하강하도록 형성된 슬라이더(45a)가 구비되고, 상기 슬라이더(45a)에는 회전가능하도록 회전축(45b)이 구비되어 상기 드릴(45) 단부가 상기 회전축(45b)에 고정되어 상기 슬라이더(45a)의 승하강시 드릴(45)도 회전하면서 승하강하면서 배터리(B)의 케이스 상부에 주입공(H)을 타공하 게 된다.

이 경우 상기 슬라이더(45a)는 다양한 방식을 통하여 승하강하도록 구성하는 것이 가능하고, 예컨대 상기 가이드 홀더(44) 내측에 연결된 유압 또는 공압 실린더가 구비되어 피스톤 로드 단부에 회전축(45b)이 연결되고, 상기 회전축(45b)에 드릴(45)이 연결되어 승하강과 회전운동을 동시에 가능하게 구현할 수 있으며,

또 이와 달리 상기 프레임(42) 상부에 상기와 같은 실린더가 구비되어 상기 드릴링 머신(40) 자체를 승하강 가능하게 하여 동일한 효과를 갖도록 구현할 수도 있다.

그리고 상기 가이드 홀더(44)에 내장된 드릴(45)은 다양한 개수로 형성될 수 있으나, 일반적은 자동차용 배터리(B)의 경우 6개의 셀로 구성되어 있는 것이 대부분이란 점에서 6개로 구성되는 것이 바람직하고,

필요에 따라서는 그 이상 또는 그 이하로 구성될 수 있다.

도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 재생 배터리 제조장치에서, 상기 전해액 배출부(50)는

상기 로터리 어셈블리(10)의 고정플레이트(16) 하부에 드럼(52)이 배열되어 있고, 상기 고정플레이트(16)와 회전암(14)은 회전 가능하도록 형성되어 상기 고정플레이트(16)를 180도 회전시켜 배터리(B) 케이스 상부에 타공되어 형성된 주입공(H)이 하방을 향하도록 하여 상기 드럼(52)에 폐 전해액을 배출시킬 수 있게 된 다.

이 경우 상기 고정플레이트(16)와 회전암(14)은 상기한 바와 같이 회전 가능하도록 형성되는데, 이는 상기 회전암(14)의 단부에는 상기 고정플레이트(16)의 하부와 측부에 고정되는 'ㄴ'형상의 결합부(14a)가 형성되고,

상기 결합부(14a)는 상기 회전암(14) 단부에 회전 가능하도록 상기 회전암(14) 내부에 제어 가능한 구동모터(미도시)가 구비되어 있으며, 상기 구동모터(미도시)의 회전축과 결합부(14a)가 연결된다.

따라서 상기 드릴링 머신(40)에 의하여 주입공(H)을 형성하기 위한 타공을 마친 후, 상기 회전암(14)에 연결된 결합부(14a)는 제어부(미도시)에 의하여 회전 신호 인가되면 구동모터(미도시)가 작동을 하게 되고, 이와 연동하여 결합부(14a)가 회전하여 고정플레이트(16)을 180도 회전시켜 배터리(B)에 충진된 폐 전해액을 상기 드럼(52)에 배출시킬 수 있게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 재생 배터리 제조장치에서, 상기 전해액 주유부(60)는

상기 로터리 어셈블리(10)의 고정플레이트(16) 상부에 배열되고, 전해액이 충진된 저장탱크(64)와 공급관(66)에 의하여 연결되는 전해액 챔버(62)와, 상기 전해액 챔버 하부에 연결되고 상기 배터리(B) 주입공(H)의 해당위치에 형성되어,

상기 해당 주입공(H)에 전해액을 주입하기 위한 분사노즐(64)가 구비된다.

즉 상기 저장탱크(66)에는 새로이 충진될 전해액이 수용되어 있는데, 상기 전해액은 증류수와 묽은 황산액으로 이루어지며, 정상적인 상태에서 전해액의 비중은 1.280이며, 본 발명에 의하여 재생 가능한 폐배터리(B)의 전해액의 기준은 1.250으로 하며, 이는 증류수의 증발로 인한 자연 감소로 비중이 증가하는 것을 감안한 것이다.

그리고 상기 저장탱크(66)와 공급관(68)에 의하여 연결되어 전해액을 수용하기 위한 실린더 또는 관 형태의 전해액 챔버(62)가 상기 로터리 어셈블리(10)의 고정플레이트(16) 상부에 배열되고, 상기 전해액 챔버(62) 하부에는 주입공(H) 전해액을 주입하기 위한 분사노즐(64)가 상기 배터리(B) 주입공(H)에 상응하는 개수로 형성된다.

또 상기 전해액 공급부(60)는 본 발명의 제조장치가 구비된 시설물 등의 상부에 연결되고, 필요에 따라서는 상기 전해액 주유부(60)를 승하강 가능하도록 하기 위해 상기 전해액 챔버(62) 상부에는 유압 또는 공압 등의 실린더가 구비되어 전해액 주유부(60) 승하강시켜 높이를 조절하여 전해액을 배터리의 주입공(H)을 통하여 주입하게 된다.

도 1 및 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 재생 배터리 제 조장치에서, 상기 주입공 밀폐수단(70)은

상기 배터리(B)의 주입공(H)에 삽입되어 밀폐시키기 위한 주입공 마개(72)와, 원통형상의 수용부(74) 내부에 상기 마개(72)가 일렬로 배열되어 있고, 그리고 상기 수용부(74) 단부는 내측으로 경사를 이루 형성되고, 탄성을 발휘하여 상기 마개(72)가 배출되도록 하는 배출부(76)가 형성된다.

그리고 상기 마개(72)는 상기 배출부(76)에 의하여 지지되는 헤드(72a)와, 상기 헤드(72a) 하부에 방사상으로 절곡 형성되고, 탄성을 발휘하여 상기 배터리(B)의 주입공(H)에 삽입되는 리브(72b)와, 상기 헤드(72a) 하부에 구비되는 패킹부재(72c)로 이루어진다.

즉 상기 주입공 밀폐수단(70)은 상기 마개(72)가 수용부(74)에 헤드(72a)가 상부의 위치하도록 다수 개 차곡차곡 일렬로 배열되고, 상기 마개(72)의 리브(72b)는 상기 배출부(76)의 직경보다 적게 형성되어 그 최하부에 위치한 마개(72)의 리브(72b)는 외측으로 노출되고, 동시에 상기 마개(72)의 헤드(72a)는 상기 배출부(76)에 걸려 지지된다.

이 경우 상기 배출부(76)는 탄성을 갖는 재질로 형성되어 있어, 상기 리브(72b)를 하방으로 작업자가 적은 힘으로 잡아당기게 되면 상기 헤드(72a)가 배출부(76)를 확장하면서 배출되고,

더 나아가 상기 배출부(76) 단부를 일정한 간격으로 절개하여 보다 확실한 탄성을 발휘할 수 있도록 절개부(76a)를 형성하는 것도 가능하다.

그리고 상기 마개(72)를 배터리(B) 주입공(H)에 배열시키고, 상기 마개(72)의 헤드(72a)를 상부에 가압하게 되면 상기 마개(72)의 리브(72b)가 주입공(H)과 맞닿아 가압되면서 내측방향으로 오물아 들어 결합을 용이하게 하고, 그리고 상기 헤드(72a) 상부에 구비된 패킹부재(72c)에 의하여 기밀유지를 보다 확실하게 보장할 수 있게 된다.

또한 도 6은 본 발명의 주입공 마개(72)의 다른 변형례를 나타내는 것으로,상기 주입공 마개(72) 헤드에 결합공(72d)을 형성하고, 상기 주입공(H) 주변에 상기 결합공(72d)에 상응하도록 내측에 나사산이 형성된 대응결합공(72e)을 형성하여 결합볼트(73)에 의하여 체결하는 것도 가능하며,

이 경우 상기 헤드 하부와 주입공 상부에는 패킹부재(72c)가 구비되며, 첨부된 도 6에는 상기 리브(72b)가 생략된 형태로 도시되어 있으나, 필요에 따라서는 상기 헤드(72a) 하부에 리브(72b)가 형성될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 재생 배터리 제조장치에서, 상기 라벨링 부착부(80)는

상기 주입공 밀폐수단(70)의 마개(72)가 삽입된 배터리(B) 상부를 더욱 효과 적으로 밀폐시키고, 동시에 본원 출원인에 의하여 제조된 것임을 나타내는 특정 상표가 인쇄된 라벨(82)을 부착하게 되고,

상기 라벨(82) 하부에는 접착제가 도포되어 이를 가능하게 한다.

그리고 상기 라벨이 부착된 배터리(B)를 출고시키기 위해 상기 배터리 고정수단(30)의 클램프(34)를 해체하여 출고를 위한 제2 컨베이어(22)에 재생 배터리(B)를 배열하고 이송하게 된다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 자동차용 폐배터리를 재활용한 재생 배터리 제조장치를 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 재생 배터리 제조장치를 대략적으로 나타내는 모식도,

도 2는 본 발명에 따른 배터리 고정수단을 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 드릴링 머신을 나타내는 분해 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 전해액 밀폐수단을 나타내는 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 배터리 주입공과 주입공 마개의 결합도 및 전해액 배출부를 나타내는 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 배터리 주입공과 주입공 마개의 다른 변형례를 나타내는 결합도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

B : 배터리 M : 모터

10 : 로터리 어셈블리 12 : 구동축

14 : 회전암 14a : 결합부

16 : 고정플레이트

20 : 제1 컨베이어 22 : 제2 컨베이어

30 : 배터리 고정수단 32 : 고정판

34 : 클램프 34a : 걸림고리

34b : 대응걸림고리 34c : 가압 손잡이

35 : 밴드

40 : 드릴링 머신

42 : 프레임 43 : 가이드바

44 : 가이드 홀더 44a : 피가압편

45 : 드릴 45a : 슬라이더

45b : 회전축 46 : 위치조절홈

47 : 고정홈 48 : 위치고정구

49 : 조절눈금

50 : 전해액 배출부 52 : 드럼

60 : 전해액 주유부 62 : 전해액 챔버

64 : 분사노즐 66 : 저장탱크

68 : 공급관

70 : 주입공 밀폐수단 72 : 주입공 마개

72a : 헤드 72b : 리브

72c : 패킹부재 72d : 결합공

72e : 대응결합공 73 : 결합볼트

74 : 수용부 76 : 배출부

76a : 절개부

80 : 라벨링 부착부 82 : 라벨

Claims (1)

1. 자동차용 폐배터리의 재활용 여부를 선별하기 위한 검사시스템에 의하여 재생 가능한 것으로 선별된 폐배터리를 이용한 재생 배터리 제조장치에 있어서,

   모터가 연결된 구동축과,

   상기 구동축에 방사상으로 연결된 회전암과, 그리고

   상기 회전암 단부에 연결된 고정플레이트를 포함하여 이루어진 로터리 어셈블리;

   상기 로터리 어셈블리의 고정플레이트에 배터리를 고정시키기 위해,

   상기 고정플레이트 내측에는 배터리의 이탈을 방지하기 위해 형성된 고정판과, 그리고

   상기 고정판 양측에 연결되어 상기 배터리를 감싸 고정하기 위한 클램프를 포함하여 이루어진 배터리 고정수단;

   상기 로터리 어셈블리의 고정플레이트 상부에 배열되는 프레임과,

   상기 프레임 내측에 연결된 가이드 바와,

   상기 가이드바 내측에 수용되는 장방형의 피가압편이 형성되어, 상기 피가압편과 연결되는 다수의 가이드 홀더와,

   상기 가이드 홀더 내측에 구비되어 승하강 가능하게 형성되어 상기 배터리의 케이스 상부에 각 셀이 형성된 해당하는 위치를 타공하여 전해액 주입공을 형성하는 드릴과,

   상기 가이드바 하부에는 상기 가이드 홀더를 수평이동 가능하게 형성된 위치조절홈과,

   상기 위치조절홈 상부에 배열되고, 상기 가이드 홀더의 피가압편의 해당위치에 형성된 고정홈과, 그리고

   상기 고정홈에 삽입되어 상기 가이드 홀더의 피가압편을 가압하여 고정하는 위치고정구를 포함하여 이루어진 드릴링 머신;

   상기 로터리 어셈블리의 고정플레이트 하부에 드럼이 배열되고,

   상기 로터리 어셈블리의 회전암과 고정플레이트는 회전 가능하도록 형성되어 상기 드럼에 폐배터리 내부에 충진된 폐 전해액을 배출시키기 위한 전해액 배출부;

   상기 로터리 어셈블리의 고정플레이트 상부에 배열되고, 전해액이 충진된 저장탱크와 공급관에 의하여 되는 전해액 챔버와, 상기 전해액 챔버에 연결되고 상기 배터리의 주입공에 상응하도록 형성된 분사노즐을 포함하여 이루어진 전해액 주유부;

   상기 배터리의 주입공에 삽입되는 주입공 마개와,

   상기 마개가 배열되는 원통형상의 수용부와, 그리고

   상기 수용부 단부는 내측으로 경사를 이루며 형성되고, 탄성을 발휘하여 상기 마개가 배출되도록 형성된 배출부를 포함하여 이루어진 주입공 밀폐수단; 및

   상기 주입공 밀폐수단의 마개가 삽입된 배터리 상부를 밀폐시키고, 동시에 특정 상표가 인쇄된 라벨을 부착시키기 위한 라벨링 부착부;를 포함하여 이루어지되,

   상기 주입공 밀폐수단의 마개는

   상기 배출부에 의하여 지지되는 헤드와,

   상기 헤드 하부에 방사상으로 절곡 형성되고, 탄성을 발휘하여 상기 배터리의 주입공에 삽입되는 리브와, 그리고

   상기 헤드 하부에 구비되는 패킹부재를 포함하여 이루어진 자동차용 폐배터리를 재활용한 재생 배터리 제조장치.

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