KR100748899B1 - 톱니형 여과기의 타원운동구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서로 다른 편심량을 갖는 제 1편심휠과 제 2편심휠의 일측에 동일한 구동축과 축결합되어, 구동축이 회전시 제 1편심휠과 제 2편심휠이 각각 서로 다른 방향의 안내레일을 따라 구름운동을 수행하면서 상하방향 회전력과 좌우방향 회전력을 전달함으로써 이동프레임에 연결된 가동격자판을 타원 운동시키는 톱니형 여과기의 타원운동구동장치에 관한 것이다.

톱니형여과기, 구동축, 편심휠, 타원운동구동장치

Description

톱니형 여과기의 타원운동구동장치{Elliptic motion driving apparatus for step screen}

도 1은 종래 톱니형 여과기의 측면도.

도 2는 종래 톱니형 여과기의 정면도.

도 3은 종래 톱니형 여과기의 타원운동구동장치의 분해 사시도.

도 4는 종래 타원운동구동장치의 단면도.

도 5는 종래 타원운동구동장치의 편심 작동 상태도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 톱니형 여과기의 타원운동구동장치의 사시도.

도 7은 도 6의 톱니형 여과기의 타원운동구동장치의 분해 사시도.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 톱니형 여과기의 타원운동구동장치의 단면도.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 톱니형 여과기의 타원운동구동장치의 작동 상태도.

-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-

3,53: 구동축 4,54: 고정프레임

5,55: 이동프레임 19,100: 타원운동구동부

110: 스크류 121,122,123: 제 1,2,3키이홈

141,151: 제 1,2편심휠 141a,151a: 제 1,2편심홀

142,152: 제 1,2편심베어링 143,153: 제 1,2가이드링

144,154: 제 1,2커버 145,155: 제 1,2안내레일

160: 플레이트

본 발명은 톱니형 여과기의 타원운동구동 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 편심량을 갖는 한 쌍의 편심휠에 동일한 구동축을 일측에 동시에 축결합시켜 상기 구동축의 직접적 회전력 전달에 의해 상기 한 쌍의 편심휠을 편심되게 회전시킴으로써 이동프레임을 타원 운동시키는 톱니형 여과기의 타원운동구동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 하수종말처리장이나 산업폐수처리장 등과 같이 하수유입 수로를 타고 흐르는 오폐수에 섞여있는 협잡물을 인양 제거시키게 되는 계단식여과기(Step screen)는 협잡물이 인양 탑재될 수 있도록 수십 개의 격자톱니가 일정각도의 계단형상으로 가공된 격자판을 이동구조와 고정구조로 번갈아 배치시켜, 격자판 중 이동구조인 가동격자판이 매 회전마다 연속적으로 한 단계씩 들어올려지면서 걸려진 협잡물을 이송시킬 수 있도록 함으로써, 이송되는 협잡물을 원래의 걸려진 상태 그대로 흐트러짐이나 손궤의 누설 없이 후처리 공정 쪽으로 인양 정화 처리할 수 있도록 구성되었다.

도 1은 종래 톱니형 여과기의 측면도이고, 도 2는 종래 톱니형 여과기의 정면도이며, 도 3은 종래 톱니형 여과기의 타원운동구동장치의 분해 사시도이다.

그리고, 도 4는 종래 타원운동구동장치의 단면도이며, 도 5는 종래 타원운동구동장치의 편심 작동 상태도이다.

도시된 바와 같이, 종래 톱니형 여과기의 타원운동구동장치는 각 격자톱니(6)의 설치각도가 수로바닥으로부터 45도 이상으로 급경사 형성된 가동격자판(7)이 수평면 아래쪽으로 경사지지 않은 상태로 타원 운동되면서 오폐수의 협잡물을 구조적으로 안정되게 인양 이송시킬 수 있도록 구동모터(1)의 감속기(2)와 동력 연결되어 회전되는 구동축(3)에 횡편심캠(21)의 일측이 결합되며, 상기 횡편심캠(21)의 회전에 따라 종운동편심캠(26)의 횡편심베어링(24)이 횡운동안내레일(31)을 따라 횡 운동될 수 있도록 상기 횡편심캠(21)의 타측에 횡운동편심축(22)이 축결합되고, 상기 횡운동편심축(22)의 회전에 따라 종운동편심축(27)의 종편심베어링(29)이 종운동안내레일(32)을 따라 종 운동할 수 있도록 종운동편심축(27)이 중간의 편심회전캠(26)을 매개로 결합된다.

이는, 고정프레임(4)의 상부쪽에 설치된 구동모터(1)의 구동축(3)으로부터 전달되는 정원운동이 횡편심베어링(24)의 횡 운동과 상기 종편심베어링(29)의 종 운동이 복합 동작되면서 급경사 톱니형태의 가동격자판(7)이 연결된 이동프레임(5) 을 타원 운동시키는 타원운동구동부(19)를 이루게 되며, 타원운동구동부(19)에 연결된 이동프레임(5)의 타원운동이 링크(9) 및 링크암(10)을 통해 복사되어 이동프레임(5)과 함께 가동격자판(7)을 길이방향에 대해 전체적으로 균등하게 타원 운동시킴에 따라 급경사 톱니형태의 상기 가동격자판(7)이 수로바닥의 수평면보다 위쪽으로 경사진 상태로 타원 운동되면서 오폐수의 협잡물을 구조적으로 확실하게 인양시킬 수 있도록 구성된다.

그러나, 종래 톱니형 여과기의 타원운동구동장치는 횡편심캠에 구동축과 횡운동편심축이 평행하게 축 결합됨과 동시에 편심회전캠에 횡운동편심캠축과 종운동편심축이 평행하게 축 결합됨으로써 여과기가 대형화되거나 무거운 하중을 받을 경우 제한된 축간거리로 인하여 부하의 증가에 따른 축경을 증가시킬 수 없었다.

또한, 종래 톱니형 여과기의 타원운동구동장치는 구동축의 회전력을 다수 개의 운동편심축을 통해 횡편심베어링과 종편심베어링에 전달함으로써 엄청난 고하중의 회전력을 전달하는 축의 끝단에서 외측 방향으로 연장 형성되는 외팔식 돌출아암 구조로서 고하중에 약한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보다 용량이 크고 하중이 무거운 대형의 톱니형 여과기의 가동격자판을 타원운동 시킬 수 있는 내구성이 향상된 타원운동구동장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 구동모터와 감속기에 의해 회전되는 구동축과 연결된 타원운동구동부를 작동함으로써 이동프레임과 연결되어 있는 가동 격자판을 타원 운동시키는 톱니형 계단식 여과기의 타원운동구동장치에 관한 것으로, 상세하게는 상기 이동프레임에 고정되어 서로 다른 방향으로 형성된 제 1 및 제 2 안내레일과, 상기 구동축이 일측에 축결합 되어 편심된 회전력을 전달받으며, 회전시 상기 제 1안내레일을 따라 이동하는 제 1 편심휠과, 상기 동일한 구동축과 일측에 축결합 되어 전달되는 회전력에 의해 상기 제 2안내레일을 따라 이동하며 상기 제 1편심휠과는 서로 다른 편심을 갖는 제 2 편심휠을 포함하여 이루어진 타원운동구동장치에 관한 것이다.

제 1편심휠 및 제 2편심휠은 각각의 중심점을 기준으로 상기 구동축의 외경 접선보다 큰 직경을 갖고, 상기 제 1편심휠의 중심점과 제 2편심휠의 중심점은 서로 다른 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1안내레일과 상기 제 2안내레일은 서로 다른 높이에 형성되어지며, 서로 직각을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제 1편심휠과 제 2편심휠은 각각 독립적으로 형성되어 질 수도 있으며, 일체적으로 형성되어 질 수도 있다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하고자 하나, 본 발명은 이에 국한되는 것은 아니다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 톱니형 여과기의 타원운동구동장치의 사시도이고, 도 7은 도 6의 톱니형 여과기의 타원운동구동 장치의 분해 사시도이다.

그리고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 톱니형 여과기의 타원운동구동장치의 단면도이며, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 톱니형 여과기의 타원운동구동장치의 작동 상태도이다.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 톱니형 여과기의 타원운동구동장치는 이동프레임(55)에 통공된 설치홀(57)의 가장자리에 상호 대향하게 일방향으로 형성된 제 1안내레일(145) 및 상기 이동프레임(55) 상에서 상기 제 1안내레일(145)보다 높은 위치에 형성되며, 상기 제 1안내레일(145)의 직각방향으로 형성되어 있는 제 2안내레일(155)을 포함한다.

상기 설치홀(57) 내부에는 구동축(53)과 일측에 축결합되어 있어 직접적으로 회전력을 전달받으며, 회전시 제 1안내레일(145)을 따라 이동하는 편심된 제 1편심휠(141) 및 상기 제 1편심휠(141)과 서로 다른 편심을 갖도록 상기 동일한 구동축(53)과 일측에 축 결합되며, 전달되는 회전력에 의해 상기 제 2안내레일(155)을 따라 이동하는 제 2편심휠(151)이 구성되어 있다.

상기 제 1편심휠(141)과 제 2편심휠(151)이 회전시 제 1안내레일(145) 또는 제 2안내레일(155)과의 접촉에 의한 마찰저항을 줄이며 이동프레임(55)을 타원 운동시키기 위하여 상기 제 1편심휠(141)과 제 2편심휠(151)의 둘레에 각각 제 1,2편심베어링(142,152)을 포함하도록 구성하는 것이 바람직하다.

타원운동구동부(100)는 톱니형 여과기의 고정프레임(54) 상단 내부에 형성되 며, 구동모터 및 감속기(도시하지 않음)에 의해 구동축(53)이 회전하면 구동축(53)과 일측에 축결합된 제 1편심휠(141)과 제 1편심베어링(142)은 제 1안내레일(145)을 따라 좌우쪽으로 구름운동을 반복하면서 이동프레임(55)을 제 1 편심휠(141)의 편심거리만큼 타원동작 중의 상하방향 회전력을 만들어내는 기능을 수행하며, 제 2편심휠(151)과 제 2편심베어링(152)은 제 2안내레일(155)을 따라 아래위로 구름운동을 반복하면서 이동프레임(55)을 제 2 편심휠(151)의 편심거리만큼 타원동작 중의 좌우방향 회전력을 만들어내는 기능을 수행함으로써, 이동프레임(55)을 타원 운동시킨다.

상기와 같은 원리로 타원 운동하는 이동프레임(55)은 다수의 링크부에 의해 이동프레임에 연결되어 있는 가동격자판(도시하지 않음)을 타원운동 시키게 된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 1안내레일(145)은 설치홀(57)의 상·하측 가장자리에 형성되며, 제 2안내레일(155)은 설치홀(57)의 좌·우측 가장자리에 형성된다. 상기 제 1,2안내레일(145,155)은 서로 다른 높이에서 형성되며, 그 수순 및 위치가 서로 바뀔 수도 있다.

상기 제 1,2안내레일(145,155)에 각각 대응되도록 제 1,2편심휠(141,151)이 형성된다.

상기 제 1,2편심휠(141,151)은 원형으로 이루어진다.

각각에 제 1,2편심홀(141a,151a)을 형성하되 각 편심휠의 중심으로부터 서로 다른 소정 거리 위치에 편심홀이 형성되도록 통공하고, 상기 제 1편심홀(141a)과 제 2편심홀(151a)에 각각 동일한 구동축(53)을 삽입하여 축결합 한다.

따라서, 상기 구동축(53)이 회전시 제 1편심휠(141)과 제 2편심휠(151)은 동일한 구동축(53)에 의해 회전되어지며, 상기 제 1, 2 편심휠(141,151)은 서로 다른 편심량으로 회전한다.

이러한 제 1,2편심휠(141,151)은 분리 제작되어 결합되어질 수 있으며, 또는 일체로서 제작되어 질 수도 있다.

상기 제 1편심홀(141a)과 제 2편심홀(151a)이 일치한 상태에서, 제 1편심홀(141a)의 임의의 내측면에는 제 1키이홈(121)이 소정 깊이로 형성되고, 제 2편심홀(151a)에는 제 1키이홈(121)과 일치되게 제 2키이홈(122)이 형성된다.

또한, 상기 구동축(53)은 축방향으로 제 3키이홈(123)을 가진다.

따라서, 상기 제 1,2,3키이홈(121,122,123)이 일치된 상태로 키이(116)를 수용함으로써 상호 결속되어 함께 회전된다.

상기 구동축(53)은 구동모터에 의해 회전시 요동을 방지하기 위해 축지지구(65)에 삽입되며, 상기 축지지구(65)는 삽입공(56)에 대응되는 위치에서 스크류에 의해 고정프레임(54)의 외측과 결합되어 고정된다.

한편, 상기 제 1편심휠(141)은 외주에는 제 1편심베어링(142)이, 제 2편심휠(151)의 외주에는 제 2편심베어링(152)이 장착된다.

또한, 상기 제 1편심베어링(142)과 제 2편심베어링(152)에는 각각 제 1가이드링(143)과 제 2가이드링(153)이 장착된다.

그리고, 제 1 커버(144) 및 제 2커버(154)는 각각 베어링(142, 152)이 편심휠로부터(141, 151)이탈되지 않도록 말굽모양으로 가공되어 스크류로 베어링 측면 을 눌러주는 역할을 하며, 커버(144, 154)가 부착되지 않는 편심휠의 한쪽단부는 턱이 구비되어 있다.

타원운동구동장치의 전체적인 조립상태는 이동프레임(55)의 제 1안내레일(145)에 제 1편심휠(141)의 가이드링(143)이 동일선 상에 위치하도록 조립되고, 이동프레임(55)의 제 1안내레일(155)에 제 1편심휠(151)의 가이드링(153)이 동일선 상에 위치하도록 조립되며, 마지막으로 캠커버(160)가 체결된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 톱니형 여과기의 타원운동구동장치는 종래의 타원운동 구동장치보다 구조적으로 단순화되었을 뿐만 아니라 구동축의 축경에 따라 편심휠에 통공되는 편심홀의 직경이나 위치를 용이하게 변경할 수 있어 내구성을 크게 향상시킬 수 있음에 따라, 고부하 하중을 견딜 수 있는 대형의 톱니형 계단식 여과기의 제작이 가능하다.
즉, 본 발명에 따른 톱니형 여과기의 타원운동구동장치는 종전의 외팔보식 돌출아암 구조를 사용하지 않고 축상 위에 편심 베어링을 바로 체결함으로써 대형화가 가능한 효과가 있다.

Claims (7)

1. 구동모터와 감속기에 의해 회전되는 구동축과 연결된 타원운동구동부를 작동함으로써 이동프레임과 연결된 가동격자판을 타원 운동시키기 위해 상기 이동프레임에 고정되어 서로 다른 방향으로 형성된 제 1 및 제 2 안내레일과, 상기 구동축이 일측에 축결합 되어 편심된 회전력을 전달받으며 회전시 상기 제 1안내레일을 따라 이동하는 제 1 편심휠과, 상기 동일한 구동축과 일측에 축결합 되어 전달되는 회전력에 의해 상기 제 2안내레일을 따라 이동하며 상기 제 1편심휠과는 서로 다른 편심을 갖는 제 2 편심휠로 이루어진 톱니형 여과기의 타원운동구동장치에 있어서,

   상기 제 1편심휠 및 상기 제 2편심휠은 상호 직접적으로 면접촉하게 형성되어 지지력이 향상되고;

   상기 제 1편심휠은 제 1편심홀을 형성함과 아울러 상기 제 2편심휠은 상기 제 1편심홀과 편심되게 회전되는 위치에 제 2편심홀을 형성함으로써 상기 제 1편심휠과 상기 제 2편심휠에 작용하는 모멘트를 줄이는 것을 특징으로 하는 타원운동구동장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1편심휠 및 제 2편심휠은 각각의 중심점을 기준으로 상기 구동축의 외경 접선보다 큰 직경을 갖고;

   상기 제 1편심휠의 중심점과 제 2편심휠의 중심점은 서로 다른 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 타원운동구동장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1안내레일과 상기 제 2안내레일은 상기 이동프레임 상에서 서로 다른 높이에 형성되는 것을 특징으로 하는 타원운동구동장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1안내레일과 상기 제 2안내레일은 서로 직각을 이루는 것을 특징으로 하는 타원운동구동장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1편심휠 및 제 2편심휠은 각각 베어링을 구비하는 것을 특징으로 하는 타원운동구동장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 베어링은 가이드 링에 의해 보호되는 것을 특징으로 하는 타원운동구동장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1편심휠과 제 2편심휠은 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 타원운동구동장치.

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