KR100879158B1 - 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치에 관한 것으로, 순환골재를 원하는 입도로 분쇄함과 아울러 순환골재의 각진 부분을 연마하여 제품의 품질을 향상함을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치는, 내부에 분쇄공간이 형성되며 상기 분쇄공간을 개폐하는 투입구와 배출구가 구비된 하우징(10)과; 표면에 요철부가 형성되며 상기 하우징의 측벽과 바닥부에 각각 형성되는 라이너(20,30)와; 구동수단과; 상기 구동수단으로부터 동력을 전달받아 상기 하우징의 분쇄공간에서 자전 및 공전하여 상기 하우징의 분쇄공간에 투입된 골재를 분쇄 및 표면을 곡선형으로 다듬는 다수의 분쇄롤러(40)와; 상기 라이너의 요철부와 대응되는 요철 형태의 스크래퍼부가 구비되며 상기 분쇄공간의 내부에 설치되어 상기 라이너의 표면을 긁어 상기 요철부의 홈부에 낀 분쇄물을 제거하는 스크래퍼(60)를 포함하여 이루어진다.

순환골재, 분쇄, 분쇄롤러, 라이너,

Description

건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING AGGREGATE USING CRUSH ROLLER AND LINER IN CONSTRUCTION WASTE'S INTERMEDIATE HANDLING}

본 발명은 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분쇄롤러의 자전 및 공전 중에 분쇄롤러와 라이너간의 마찰력에 의해 순환골재를 분쇄함과 아울러 순환골재의 표면에서 각진 부분을 제거하여 곡선형으로 개선함으로써 우수한 품질의 제품을 획득할 수 있는 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치에 관한 것이다.

건축물의 노후화 등으로 각종의 순환골재가 다량으로 배출되고 있으나 매립지의 부족, 불법투기 등으로 인하여 자연환경의 파괴가 만연하는 과정에서 자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률에 의하여 건설 폐기물 중 지정 부산물을 재활용하도록 의무화하고 있다.

이에 따라 여러 업체가 순환골재를 생산하고 있으나 기술 및 인식의 부족으로 인하여 순환골재 재활용 의무화는 유명무실한 상태가 되었고 각 건설업체도 하급의 순환골재를 기피하여 순환골재는 복토, 성토재 등으로 사용이 국한되어 막대한 자원의 낭비를 초래하고 있는 실정이다.

특히 폐콘크리트의 표면에는 시멘트 페이스트(이하 페이스트라 약칭함), 토분 등의 이물질이 붙어 있다. 상기 페이스트와 코팅재는 재생 골재의 품질을 낮추기 때문에 골재의 재생시 반드시 제거하여야 하는데 종래 순환골재 재생기술은 대개 크기를 맞추기 위한 파분쇄기술에 의존하기 때문에 재생 골재의 표면에 페이스트와 토분이 묻어있는 상태이다. 이처럼 페이스트와 토분이 묻어있는 골재는 레미콘용 골재로 사용되지 못하고 단순 매립용 또는 복토재 보조기조층용 등으로만 사용될 수 밖에 없는 단점이 있다.

이와 같은 단점을 해결하기 위하여 화학약품을 사용하여 페이스트를 제거하는 기술, 토분을 선별하기 위한 기술들이 제안된 바 있으나, 화학약품의 사용에 따른 비용이 지속적으로 발생되어 부담이 커지며, 환경을 오염시킬 수 있는 단점이 있다.

그리고, 화학약품에 의해 순환골재의 표면에서 이물질을 제거한다 하여도 이는 이물질을 제거하는 것일 뿐이므로 순환골재의 표면에 각진 부분이 많아 고품위 순환골재를 생산하지 못하는 실정이다.

또한, 종래 순환골재 제조공정은 철류나 가연성 폐기물의 선별 - 파분쇄 등의 공정으로 이루어진다. 즉, 종래 기술은 파분쇄 공정을 통해 제품의 입도만을 조절하는 것일 뿐이기 때문에 제품을 원하는 입도로 분쇄하는 것이 어렵고, 분쇄된 제품이 각진 형태로 생산되어 제품의 품질이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 분쇄롤러와 라이너의 마찰에 의해 순환골재를 분쇄함과 아울러 순환골재 상호간의 마찰에 의해 순환골재의 표면을 연마할 수 있는 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치는, 내부에 분쇄공간이 형성되며 상기 분쇄공간을 개폐하는 투입구와 배출구가 구비된 하우징과; 표면에 요철부가 형성되며 상기 하우징의 측벽과 바닥부에 각각 형성되는 라이너와; 구동수단과; 상기 구동수단으로부터 동력을 전달받아 상기 하우징의 분쇄공간에서 자전 및 공전하여 상기 하우징의 분쇄공간에 투입된 골재를 분쇄 및 표면을 곡선형으로 다듬는 다수의 분쇄롤러와; 상기 라이너의 요철부와 대응되는 요철 형태의 스크래퍼부가 구비되며 상기 분쇄공간의 내부에 설치되어 상기 라이너의 표면을 긁어 상기 요철부의 홈부에 낀 분쇄물을 제거하는 스크래퍼를 포 함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치에 의하면, 분쇄롤러가 자전 및 공전하면서 라이너와의 사이에 있는 순환골재를 가압 및 순환골재를 서로 충돌시켜 원하는 입도로 분쇄하고, 순환골재의 표면을 연마하여 각진 부분이 없는 제품을 생산함으로써 고품위 제품을 제공할 수 있다. 결과적으로 제품을 도로보조기층제 뿐만 아니라 고품위를 요구하는 모든 것에 적용할 수 있으므로 순환골재 생산기술로서의 효용성을 높일 수 있고 고부가가치에 의한 경제적 이익을 창출할 수 있다.

도 1과 도 2에서 보이는 것처럼, 본 발명에 의한 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치는, 하우징(10), 순환골재를 분쇄하기 위한 라이너(20,30)와 분쇄롤러(40)를 기본 구성으로 한다.

하우징(10)은 내부에 라이너(20)와 분쇄롤러(30)가 설치되며 분쇄가 이루어지는 분쇄공간(11)을 제공한다.

하우징(10)은 원통형의 주벽(12), 주벽(12)의 상부를 덮는 덮개(13)에 의해 하부가 개방된 구조(하부 라이너(20)가 적용되어 하부가 밀폐됨)일 수도 있고, 바 닥판(14)이 갖추어진 밀폐형일 수도 있다.

분쇄공간(11)은 순환골재(A)를 투입 및 분쇄된 제품(G)을 빼기 위한 투입구(덮개(13)가 적용된 경우 덮개(13)에 형성됨)와 배출구(바닥판(14)이 적용된 경우 바닥판(14)에 형성됨)가 갖추어진다.

투입구는와 배출구는 각각 커버를 통해 밀폐될 수 있다. 배출구의 경우 커버(15)가 힌지식으로 장착되어 밀폐된다. 배출구의 커버(15)는 순환골재(A)의 분쇄 중에 임의로 열림 동작하지 않도록 유압실린더(16)에 의해 강제로 개폐동작할 수 있다.

하우징(10)은 프레임(17)을 통해 지면으로부터 일정 높이로 이격 설치된다.

라이너(20,30)는 분쇄롤러(40)와 함께 순환골재(A)를 분쇄하는 것이며, 분쇄효율을 높이기 위하여 표면에 요철부(21,31)가 각각 형성되고, 바닥부를 형성하는 하부 라이너(20)와 둘레부를 형성하는 측벽 라이너(30)로 구분될 수 있다.

도 3에서 보이는 것처럼, 하부 라이너(20)는 순환골재(A)와의 접촉면을 증대하기 위하여 표면이 파형으로 형성되거나 도면에서처럼 중앙측으로 갈수록 하향 경사지거나 양측으로 갈수록 하향 경사지게 형성될 수 있다. 도면에 도시하는 않았지만 측벽 라이너(30)도 접촉 면적의 증대를 위하여 하부 라이너(20)와 같은 형상으로 형성될 수 있다.

라이너(20,30)는 마찰에 의해 순환골재(A)를 분쇄하는 것이므로 마찰력에 의한 마모와 변형을 최소화할 수 있는 특수강(예를 들어 하이망간)을 재질로 하는 것 이 바람직하고, 특수강을 재질로 한다 하여도 마모는가 불가피할 것이므로 볼트 등을 통해 교체 가능하게 장착될 수 있다.

라이너(20,30)는 모든 부분이 균일하게 마모되지 않을 경우 마모된 부분만 교체하여 유지보수 비용을 절감할 수 있도록 다수개가 사용되는 것이 바람직하다.

하부 라이너(20)는 고정상태일 수도 있지만, 분쇄효율을 높일 수 있도록 자전수단(22)에 의해 자전 가능하게 장착될 수도 있다. 하부 라이너(20)의 자전수단(22)은 자전모터(22a), 자전축(22b)로 구성될 수 있다. 하부 라이너(20)가 자전되는 경우 자전축(22b)은 바닥판(14)에 베어링을 통해 관통된다.

분쇄롤러(40)는 자전 및 공전하면서 순환골재(A)를 분쇄하며, 본 발명에서는 자전은 마찰력에 의해 이루어지도록 하고 공전은 구동수단에 의해 이루어지도록 구성하였다.

구동수단은 구동모터(50), 구동모터(50)의 동력을 전달하는 동력전달수단(51)(동력전달수단(51)은 벨트, 기어트레인 등이 사용 가능하며, 구동모터(50)가 직접 연결되는 경우에는 적용되지 않음), 구동모터(50)의 동력을 전달받아 회전하는 스포크(52)로 구성된다.

도 1에서 보이는 것처럼, 구동모터(50)와 동력전달수단(51)은 하우징(10)의 덮개(13) 위에 고정되며, 스포크(52)는 분쇄공간(11)에 장착된다.

도 1과 도 2에서처럼, 스포크(52)는 다수의 분쇄롤러(40)들이 원주방향을 따라 형성될 수 있도록 방사상으로 형성될 수 있다. 스포크(52)는 하부 라이너(20)가 자전하는 경우 하부 라이너(20)와 반대 방향으로 분쇄롤러(40)를 공전시킨다.

분쇄롤러(40)는 스포크(52)에 자전 가능하도록 각각 연결바(53)를 통해 자전 가능하게 장착된다.

분쇄롤러(40)는 둘레면이 순환골재(A)와 마찰되어 순환골재(A)를 분쇄하는 것이므로 둘레부의 마모가 발생되며, 도 4에서 보이는 것처럼, 마모로 인한 유지보수 비용을 절감하기 위하여 허브(41)와 분쇄팁(둘레면이 요철 형태일 수 있음)(42)으로 구성된다.

허브(41)는 특수강 및 특수강 이외의 재질로 이루어지며 연결바(53)에 축 결합되고, 분쇄팁(42)은 특수강을 재질로 한다. 즉, 원통형의 허브(41)와 링 형상의 분쇄팁(42)은 각각이 단품이기 때문에 보수나 교체가 필요한 것만 선택적으로 보수와 교체할 수 있다.

허브(41)와 분쇄팁(42)의 조립 구조는 예컨대, 허브(41)와 분쇄팁(42)의 사이에 좌우 대칭으로 배치되어 서로 다수의 볼트 등으로 체결되는 2개의 쐐기링(43,44)에 의해 이루어질 수 있다. 물론, 쐐기링(43,44)의 조립을 위하여 허브(41)와 분쇄팁(42)의 대형면은 각각 테이퍼지게 가공될 것이다.

하부 라이너(20)는 홈부가 상부를 향하기 때문에 요철부(21)의 홈부에 분진, 페이스트 등의 이물질이 낄 수 있다. 본 발명은 이처럼 하부 라이너(20)의 홈부에 있는 이물질을 제거할 수 있도록 스크래퍼(60)가 적용된다.

도 5a와 도 5b에서 보이는 것처럼, 스크래퍼(60)는 저부에 하부 라이너(20)의 요철부(21)와 대응되는 요철 형상의 스크래퍼부가 구비된다.

스크래퍼(60)는 원주를 가로지르는 방향으로 설치(스포크(52))에 고정될 수 있음)되어 하부 라이너(20)의 홈부를 긁어낸다. 이때, 스크래퍼(60)에 의해 제거된 이물질을 둘레부에 배치된 배출구측으로 유도할 수 있도록 구성될 수 있다.

부가적으로 하부 라이너(20)가 마모되어도 스크래퍼(60)의 스크래퍼부(61)가 하부 라이너(20)의 홈부에 삽입되어 표면을 긁을 수 있도록 스크래퍼(60)는 하부 라이너(20)측으로 이동 가능하게 장착되며, 아울러, 하부 라이너(20)의 표면에 이물질이 고착된 경우 한 번의 긁음으로 이물질을 제거하지 못할 것이므로 이런 경우에는 스크래퍼(60)를 통과할 수 있도록 스크래퍼(60)는 탄성부재(61)(예컨대 코일스프링)를 통해 탄력적으로 장착된다.

예를 들어, 탄성부재(61)는 케이스(62)의 내부에 장착됨과 아울러 가압부(63)통해 스크래퍼(60)에 연결된다. 가압부(63)는 스크래퍼(60)와 볼트 등을 통해 결합된 다. 그리고, 케이스(62)에는 조절노브(64)가 이동 가능하게 결합되어 탄성부재(61)의 탄성력을 조절한다. 조절노브(64)의 이동 구조는 나사 체결방식일 수 있다.

본 발명에 의한 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치의 작용은 다음과 같다.

1. 순환골재 투입.

철류나 가연성 이물질 등이 선별된 건설폐기물이나 파분쇄 등의 전처리 공정을 거친 순환골재를 하우징(10)의 분쇄공간(11)에 투입한다. 분쇄는 분쇄롤러(40) 와 라이너(20,30)간의 마찰력에 의해 이루어지는 것이므로 이들간에 마찰력이 발생될 정도의 양을 투입하여야 한다.

2. 분쇄 및 표면 연마.

구동모터(50)와 자전모터(22)에 각각 전원을 인가하여 스포크(52)와 하부 라이너(20)를 자전시킨다.

분쇄롤러(40)는 스포크(52)에 의해 공전함과 아울러 순환골재(A)와의 마찰력에 의해 자전하게 된다.

이와 같이 분쇄롤러(40)가 자전 및 공전하고, 하부 라이너(20)가 자전하는 중에 분쇄롤러(40)와 하부 라이너(20) 및 측벽 라이너(30)의 사이에 있는 순환골재(20)가 마찰력에 의해 비벼지면서 분쇄 및 표면이 연마되고 순환골재(20)의 표면에 있는 페이스트 등의 이물질이 떨어지게 된다.

순환골재(A)에서 제거되어 하부 라이너(20)의 요철부(21)의 표면에 홈부에 삽입된다. 스크래퍼(60)의 스크래퍼부는 하부 라이너(20)의 홈부에 삽입되어 반대 방향으로 자전 중인 하부 라이너(20)의 홈부에 삽입된 이물질을 긁어 제거한다. 즉, 하부 라이너(20)와 스크래퍼(60)는 서로 반대 방향으로 회전하기 때문에 스크래퍼(60)가 하부 라이너(20)에서 이물질을 제거한 후 이송하게 된다.

스크래퍼(60)는 탄성부재(61)를 통해 탄력 지지되기 때문에 하부 라이너(20)의 표면에 이물질이 고착된 경우 이물질을 타고 넘기 때문에 파손이 일어나지 않는다.

3. 제품 배출.

순환골재(A)의 분쇄가 완료되면 배출구의 커버(15)를 개방동작하여 배출구를 개방한 후 제품(G)을 배출한다. 제품(G)의 배출을 위해서는 작업자가 배출구를 통해 장비를 분쇄공간(11)에 넣고 긁어 빼낼 수도 있고 하부 라이너(20)나 스포크(52)를 회전시켜 스크래퍼(60)에 의해 빼낼 수도 있다.

배출구를 통해 배출되는 것은 제품(G)과 이물질이며, 배출구 하부에 선별스크린을 설치하여 제품(G)과 이물질을 선별할 수도 있다.

한편, 순환골재(A)를 분쇄함에 따라 경시적으로 분쇄롤러(40)의 분쇄팁(42)이 마모될 것이며, 분쇄팁(42)의 마모가 크면 분쇄 효율이 떨어지므로 분쇄롤러(40)를 분리한 후 분쇄롤러(40)에서 쐐기링(43,44)을 분리하여 분쇄팁(42)과 허브(41)를 분리한 후 분쇄팁(42)을 보수하거나 교체한다.

분쇄롤러(40) 뿐만 아니라 하부 라이너(20)도 마찰에 의해 마모가 발생되며, 하부 라이너(20)의 마모로 인하여 하부 라이너(20)와 스크래퍼(60) 사이에 틈이 생기면 조절노브(64)를 조작하여 스크래퍼(60)를 하부 라이너(20)의 표면측으로 하강시킨다.

도 1은 본 발명에 의한 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치의 정면도.

도 2는 본 발명에 의한 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치의 내부를 보인 평면도.

도 3은 본 발명에 의한 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치에 적용된 하부 라이너의 정면도.

도 4는 본 발명에 의한 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치에 적용된 분쇄롤러의 측면도.

도 5a와 도 5b는 각각 본 발명에 의한 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치에 적용된 스크래퍼의 정면도와 측면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10 : 하우징, 20 : 하부 라이너

30 : 측벽 라이너, 40 : 분쇄롤러

50 : 구동모터, 51 : 동력전달수단

52 : 스포크, 60 : 스크래퍼

Claims (6)

1. 삭제
2. 내부에 분쇄공간이 형성되며 상기 분쇄공간을 개폐하는 투입구와 배출구가 구비된 하우징(10)과; 표면에 요철부가 형성되며 상기 하우징의 측벽과 바닥부에 각각 형성되는 라이너(20,30)와; 구동수단과; 상기 구동수단으로부터 동력을 전달받아 상기 하우징의 분쇄공간에서 자전 및 공전하여 상기 하우징의 분쇄공간에 투입된 골재를 분쇄 및 표면을 곡선형으로 다듬는 다수의 분쇄롤러(40)와; 상기 라이너의 요철부와 대응되는 요철 형태의 스크래퍼부가 구비되며 상기 분쇄공간의 내부에 설치되어 상기 라이너의 표면을 긁어 상기 요철부의 홈부에 낀 분쇄물을 제거하는 스크래퍼(60)와;

   상기 하우징에 고정되는 케이스(62)와; 상기 케이스 내부에 삽입되며 가압부(63)를 통해 상기 스크래퍼를 상기 라이너측으로 탄력 지지하는 탄성부재(61)와; 상기 케이스에 이동 가능하게 장착되어 상기 탄성부재를 통해 상기 스크래퍼를 상기 라이너측으로 지지하는 조절노브(64)가 포함된 것을 특징으로 하는 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 구동수단은,

   구동모터(50), 상기 구동모터에 연결되며 상기 다수의 분쇄롤러들을 방사상으로 배열하여 상기 구동모터로부터 회전력을 전달받아 상기 분쇄롤러들을 공전시키는 다수의 스포크(52)로 이루어진 것을 특징으로 하는 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 분쇄롤러는 상기 스포크에 각각 자전 가능하게 결합되는 허브(41), 상기 허브의 둘레부에 쐐기링을 매개로 하여 분해 가능하게 결합되는 링형상의 분쇄팁(42)으로 구성된 것을 특징으로 하는 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 분쇄롤러는 서로 좌우 대칭으로 배열되는 2개의 쐐기링(43,44)에 의해 상기 허브와 분쇄팁이 결합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 라이너는, 표면이 굴곡지게 형성되어 순환골재와의 접촉면적을 증대하도록 구성된 특징으로 하는 건설폐기물 중간처리 과정 중 다중 분쇄롤러와 요철형 라이너를 이용한 콘크리트용 순환골재 제조장치.

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