KR101014250B1 - 컨베이어용 부착광 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨베이어용 부착광 방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원료를 수송하는 컨베이어 설비에서 자동으로 슈트에 원료가 부착되는 것을 방지하는 컨베이어용 부착광 방지장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 컨베이어용 부착광 방지장치는 벨트 컨베이어에서 수송된 원료를 슈트를 통해 하측에 이격된 하부 컨베이어로 낙하시키는 과정에서, 상기 슈트의 내측 벽면에 부착되는 부착광을 방지하는 장치로서, 상기 벨트 컨베이어와 상기 슈트의 내측 벽면 사이에 설치되고, 상기 원료의 수평 진행을 방해하여 상기 슈트의 내측 벽면에 부착광의 형성을 방지하는 슈트 부착광 방지부로 이루어지되, 상기 슈트 부착광 방지부는, 상기 슈트의 내측 벽면을 가리고, 수직 방향으로 늘어뜨린 다수의 체인벨트가 정렬된 체인커튼과, 상기 다수의 체인벨트의 내측 상부로 삽입되어 상기 체인커튼을 지지하는 구동축과, 상기 구동축을 회전시키는 구동수단 및 상기 체인커튼과 상기 슈트의 내측 벽면 사이에 설치되고, 상부가 고정되는 연질의 낙하안내판을 포함한다.

제선공정, 벨트 컨베이어, 슈트, 체인커튼, 부착광

Description

컨베이어용 부착광 방지장치{Apparatus for preventing the adherent mine of a conveyor}

본 발명은 컨베이어용 부착광 방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원료를 수송하는 컨베이어 설비에서 자동으로 슈트에 원료가 부착되는 것을 방지하는 컨베이어용 부착광 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철(製鐵)은 야적장에 쌓여 있는 철광석과 유연탄 또는 석회석 등의 원료를 용광로에 투입하여 액상의 용선(鎔銑)을 만든 후, 일련의 제조과정을 거쳐 원하는 성질과 형태를 갖는 철강을 제조하는데, 용선의 제조를 위한 제선(製銑)공정에서는 용선의 제조에 필요한 각종 원료들을 대부분 벨트 컨베이어에 의해 용광로로 운반하고 있다.

제철소 내에서는 다양한 장소로 용이하게 원료를 수송하기 위하여 다수의 컨베이어 설비가 구비되는데, 연속적인 연료 수송을 수행하는 컨베이어 설비에서 연결부위가 상하로 이격된 컨베이어 사이에는 슈트가 설치되어 원료의 수직 이동 통로로 사용된다.

슈트는 수직의 터널처럼 형성되어, 수송 원료가 바깥으로 배출되는 것을 방 지하면서 다음 단계의 컨베이어에 수송 원료가 실리도록 유도하는 역할을 한다.

그런데, 제선공정에서 수송 원료의 70% 이상이 철광석으로 이루어지고, 다량의 수분이 첨가되어 있어서 그 부착력이 매우 강하다. 따라서, 종래의 벨트 컨베이어와 슈트로 이루어진 도 1에서와 같이 슈트(20)의 내측 벽면(22)에 수송된 원료(S)가 용이하게 부착된다.(이하, 슈트의 내측 벽면 상에 부착되는 원료를 '부착광(adherent mine)'이라 한다)

다량의 부착광(A)이 슈트(20)의 내측 벽면(22)에 부착되면, 다음 단계의 하부 컨베이어(30)를 향해 개방된 슈트 출구(28)의 개방 면적이 점차 줄어들어 원활한 원료 수송을 방해하고, 수송 원료(S)의 낙하 지점이 틀려져 하부 컨베이어(30)에 쏠림 현상이 발생한다. 이에 따라, 절손 사고와 슈트 출구(28)의 폐쇄와 같은 문제를 야기시켜 조업 중단 및 낙광 발생으로 인한 환경 오염 등의 문제가 발생한다.

종래에는 슈트(20) 내부에 형성된 부착광(A)을 제거하기 위하여 작업자들이 수시로 슈트(20) 내부를 점검하고 주기적으로 청소 작업을 수행하는 번거로움이 있었으며, 부착광(A)이 다량 형성되었을 경우에는 조업을 중단하고, 수작업으로 부착광(A)을 제거하였다. 이러한 종래의 슈트(20) 내 부착광(A)의 제거 작업은 인력에 의해 제거 작업이 이루어지기 때문에 극심한 업무 부하와 안전사고의 위험성을 야기시켰다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 원료를 연속적으로 수송하는 컨베이어 시설에서 슈트에 부착광이 형성되는 것을 자동으로 방지하는 컨베이어용 부착광 방지장치를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 컨베이어용 부착광 방지장치는 벨트 컨베이어에서 수송된 원료를 슈트를 통해 하측에 이격된 하부 컨베이어로 낙하시키는 과정에서, 상기 슈트의 내측 벽면에 부착되는 부착광을 방지하는 장치로서, 상기 벨트 컨베이어와 상기 슈트의 내측 벽면 사이에 설치되고, 상기 원료의 수평 진행을 방해하여 상기 슈트의 내측 벽면에 부착광의 형성을 방지하는 슈트 부착광 방지부로 이루어지되, 상기 슈트 부착광 방지부는 상기 슈트의 내측 벽면을 가리고, 수직 방향으로 늘어뜨린 다수의 체인벨트가 정렬된 체인커튼과, 상기 다수의 체인벨트의 내측 상부로 삽입되어 상기 체인커튼을 지지하는 구동축과, 상기 구동축을 회전시키는 구동수단 및 상기 체인커튼과 상기 슈트의 내측 벽면 사이에 설치되고, 상부가 고정되는 연질의 낙하안내판을 포함한다.

본 발명에 따르면 벨트 컨베이어를 통해 수송된 원료를 슈트를 거쳐 다음 단계의 컨베이어로 이송하는 과정에서, 벨트 컨베이어에서 낙하되는 원료의 수평 진행을 방해하여 슈트의 내측 벽면에 부착광의 형성을 방지할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 컨베이어용 부착광 방지장치는 컨베이어 설비의 관리 비용, 인적 투입에 따른 인건비를 절감시키고, 공장시설 내부로의 낙광을 방지하여 작업 환경을 개선하고 환경 오염을 방지할 수 있다. 즉, 제선공정의 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

이후, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 컨베이어용 부착광 방지장치를 장착한 컨베이어 설비의 상태를 나타낸 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 컨베이어용 부착광 방지장치(100)는 벨트 컨베이어(belt conveyor; 10)에서 수송된 원료(S)를 슈트(chute; 20)를 통해 하측에 이격된 하부 컨베이어(30)로 낙하시키는 과정에서, 상기 벨트 컨베이어(10)의 벨트(12) 표면 및 상기 슈트(20)의 내측 벽면(22)에 부착되는 부착광(A; 도 1참조)을 제거하는 장치로서, 상기 벨트 컨베이어(10)와 상기 슈트(20)의 내측 벽면(22) 사이에 설치되고, 상기 원료(S)의 수평 진행을 방해하여 상기 슈트(20)의 내측 벽면(22)에 부착광(A)의 형성을 방지하는 슈트 부착광 방지부(200) 를 포함한다.

벨트 컨베이어(10)는 철광석, 유연탄, 석회석 또는 이들이 배합된 원료를 벨트(12)에 싣고 일정거리 이동하면서 연속적으로 운반이 이루어지는 장치이다. 벨트 컨베이어(10)는 일측에 구비된 모터 등과 같은 회전공급수단(미도시)에 의해 구동한다. 벨트 컨베이어(10)에는 수송 원료(S)가 적재되는 부분에 테일 풀리(Tail pulley; 미도시), 방출 부분에는 헤드 풀리(Head pulley; 14)가 구비되며, 이들 사이에서 폐곡선을 이루은 벨트(12)가 감겨 회전 이동한다. 헤드 풀리(14)와 테일 풀리 사이에는 다양한 기능을 수행하는 풀리 및 롤러가 포함되는데, 본 실시예에서는 헤드 풀리(14)와 인접한 위치에 벨트(12)의 감긴 각도를 증대시켜 동력 전달 효율을 높여주는 스넙 풀리(Snub pulley; 16)가 설치된다. 원료(S)가 실리는 벨트(12)의 주변에는 벨트(12)의 바깥으로 원료(S)가 벗어나는 것을 방지하기 위해 격벽(미도시) 등이 형성된다. 스넙 풀리(16)의 하측에는 벨트(12)에 부착되는 부착광을 밀어 제거하기 위한 브러시(18)가 결합된다.

슈트(20)는 상하로 이격된 복수의 컨베이어(10, 30) 사이에서 원료(S)의 수직 이동 통로로 사용되는데, 수송 원료(S)가 바깥으로 배출되는 것을 방지하기 위해 상부에 연결된 벨트 컨베이어(10)의 연결 부분과 하부 컨테이너(30)의 연결 부분을 제외한 나머지 영역이 주변으로부터 밀폐된 터널 형상으로 이루어진다. 그리고, 상부의 벨트 컨베이어(10)의 연결이 이루어지는 슈트(20)의 하부는 하측 방향으로 내려갈수록 슈트(20)의 내부 직경이 작아지도록 경사가 형성되어 있어서, 벨트 컨베이어(10)에서 낙하되거나 제거된 원료(S) 또는 부착광(A)이 경사면을 따라 하부 컨베이어(30)로 유입되도록 안내한다.

한편, 슈트 출구(28)와 하부 컨베이어(30) 사이에는 스커트 보드(Skirt board; 40)가 장착되어 슈트(20)에서 수송 원료(S)가 외부로 흘려지는 것을 방지한다.

하부 컨베이어(30)는 상부에 위치하는 벨트 컨베이어(10)와 달리 벨트, 체인, 롤러 등 다양한 방식의 컨베이어가 위치할 수 있으며, 본 실시예에서는 다수의 롤러(32)를 포함하는 롤러 컨베이어(roller conveyor)가 사용되었다.

이와 같이 구성된 컨베이어 시설에서 수분을 포함한 철광석, 석회석, 배합 원료 등이 벨트 컨베이어(10)를 통해 운반되면, 점성을 갖는 수송 원료(S)의 부착력에 의해서 벨트(12)의 표면에 부착광(A)이 형성되며, 벨트 컨베이어(10)에서 하부 컨베이어(30)로 낙하하는 과정에서 슈트(20)의 내측 벽면(22)에 부착광(A)이 형성된다. 이처럼, 벨트(12)와 슈트(20)에 부착광(A)이 형성되는 것을 방지하거나, 형성된 부착광(A)을 제거하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 컨베이어용 부착광 방지장치(100)를 이하에서 보다 상세히 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 슈트 부착광 방지부를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 슈트 부착광 방지부의 동작 상태도이다.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 컨베이어용 부착광 방지장치(100)의 슈트 부착광 방지부(200)는 슈트(20; 도 2참조)의 내측 벽면(22)을 가리도록 수직 방향으로 늘어뜨린 다수의 체인벨트(chain belt; 212)가 정렬된 체인커튼(chain curtain; 210)과, 상기 다수의 체인벨트(212)의 내측 상부로 삽입되어 상 기 체인커튼(210)을 지지하는 구동축(220)과, 상기 구동축(220)을 회전시키는 구동수단(230) 및 상기 체인커튼(210)과 상기 슈트(20)의 내측 벽면 사이에 설치되고, 상부가 고정되는 연질의 낙하안내판(240)을 포함한다.

체인커튼(210)은 벨트 컨베이어(10)를 통해 수송된 원료(S)가 포물선을 그리며 낙하하는 과정에서 슈트(20)의 내측 벽면(22) 방향으로 진행하지 못하도록 방해한다. 체인커튼(210)은 마주하는 벨트 컨베이어(10)의 폭 길이와 동일하거나 그 이상의 길이를 갖도록 다수의 체인벨트(212)가 정렬되어 이루어진다. 본 발명에서 원료(S)의 수평 방향의 경로를 방해하는 방해물로서 편평한 커튼을 사용하지 않고, 다수의 타원형 고리(214)가 연속적으로 비틀려 연결된 체인벨트(212) 다수를 사용하여 체인커튼(210)을 구성함으로써 원료(S)의 낙하 과정에서 충돌시 원료(S)의 부착을 방지하고 작은 크기로 파쇄하는 효과가 있다. 다수의 체인벨트(212)를 정렬하여 면 형태를 갖는 체인커튼(210)을 구성할 때, 사용된 다수의 체인벨트(212)는 모두 동일한 길이를 가지지 않고, 서로 인접한 체인벨트(212) 사이에 수직 방향으로 늘어뜨린 길이가 다르도록 그 길이(h)가 다르다. 이와 같이 인접한 체인벨트(212) 사이의 길이(h)가 다르게 함으로써 체인벨트(212)의 회전시 꼬임을 방지하는 효과가 있다. 체인벨트(212)의 재질로는 금속, 플라스틱, 가죽 등이 사용될 수 있는데, 본 실시예에서는 내구성을 위하여 금속 재질이 사용되었다.

보통, 슈트(20)의 내측 벽면(22)에 원료(S)가 부착되어 부착광(A)이 생성되는 이유는 진동이나 충격이 없이 정지된 상태를 유지하는 슈트(20)의 내측 벽면(22)에 연속적으로 점성을 지닌 원료(S)가 공급되기 때문인데, 이를 보다 효과적 으로 방지하기 위하여 체인커튼(210)은 마주보는 벨트 컨베이어(10)에서 수송되는 원료(S)의 낙하 방향과 반대 방향(참조:도 4에서는 시계 방향)으로 회전된다. 동적인 상태를 갖는 체인벨트(210)를 정회전과 역회전을 일정한 시간 간격으로 반복 수행하거나 진동하도록 설정할 수 있으나, 본 실시예에서는 원료(A)를 다음 단계의 하부 컨베이어(30)에 실리도록 유도하는데 있어서 가장 효율이 좋은 일방향으로 연속 회전시키는 방법을 사용하였다.

구동축(220)은 원형 단면을 갖는 봉 형태로 이루어진다. 구동축(220)은 체인커튼(210)을 회전시키는데, 보다 높은 구동 효율을 위해 구동축(220)에는 연장된 길이방향을 따라 일정한 간격으로 다수의 체인벨트(212)에 형성된 타원형 고리(214)가 삽입되는 구동돌기(222)가 구동축(220)의 원주상에 다수 형성된다. 구동축(220)의 원주상에 형성된 구동돌기(222)의 개수는 체인커튼(210)에 사용된 체인벨트(212)의 크기, 즉 타원형 고리(214)의 크기에 따라 정해진다.

한편, 구동축(220)에는 다수의 체인벨트(212)를 일정한 간격으로 이격시키고, 다수의 체인벨트(212)에 부착될 수 있는 부착광을 하측으로 탈락시키는 다수의 이격판(226)이 결합된다. 물론, 구동돌기(222)에 의한 다수의 체인벨트(212)의 이격 효과가 우수한 경우에는 구동축(220) 상에 이격판(226)의 결합을 생략할 수도 있다.

구동축(220)을 회전시키는 구동수단(230)은 다양한 방법과 수단이 사용될 수 있다. 예를 들어, 가장 단순하게 구동축(220)의 연장된 축상의 길이 방향을 따라 모터를 직접 연결시켜 구동축을 회전시킬 수 있으며, 기어, 풀리, 링크 등의 다양 한 기계적 수단을 사용할 수 있다. 본 실시예에서는 슈트(20)의 상부에 구동모터(232)를 구비하고, 구동모터(232)의 축상에 연결된 스프라켓(233)과, 구동축(220)의 일단에 연결된 스프라켓(235)를 체인(234)으로 연결시켜 구동축(220)에 동력을 전달한다. 구동축(220)에는 슈트(20) 내에서 구동축(220)의 위치를 고정시키기 위한 한 쌍의 구동축 지지대(236)가 결합된다.

체인커튼(210)과 슈트(20)의 내부 벽면(22) 사이에는 상부가 고정된 연질의 낙하안내판(240)이 설치된다. 원료(S)가 낙하하는 과정에서 원료(S)는 회전하는 체인커튼(210)과 충돌하게 되고, 원료(S)의 일부분이 체인커튼(210)의 뒷부분, 즉 슈트(20)의 내부 벽면(22)으로 튈 가능성이 있기 때문에 이를 방지하기 위하여 상부가 고정되고 하측이 휘어짐이 가능한 낙하안내판(240)이 설치된다. 낙하안내판(240)은 휘어짐이 가능한 재질이면 모두 사용이 가능하지만, 직물 재질과 같이 펄럭임이 있는 경우에는 슈트(20)의 내부 벽면(22)으로 원료(S)가 부착될 가능성이 있기 때문에 약간의 경도를 갖는 재질이 사용된다. 이러한 이유로 본 실시예에서는 고무(rubber) 재질의 판이 사용되었다.

낙하안내판(240)의 상부에는 폭 방향으로 원형의 지지봉(242)이 결합되고, 지지봉(242)의 양끝단을 한 쌍의 고정판(244)으로 위치 고정시킨다. 고정판(244)에는 복수의 반원형 홈이 형성되어 있어서 체인커튼(210)과의 거리 또는 슈트(20)의 내부 벽면(22)과의 거리를 용이하게 조절할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 컨베이어용 부착광 방지장치는 슈트의 내측 벽면에 부착광이 부착되는 것을 자동으로 방지함으로써 제선공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명에 대하여 전술한 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형 및 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 벨트 컨베이어와 슈트에서 부착광이 형성된 상태를 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 컨베이어용 부착광 방지장치를 장착한 컨베이어 설비의 상태를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 슈트 부착광 방지부를 나타낸 사시도.

도 4는 도 3에 도시된 슈트 부착광 방지부의 동작 상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10 : 벨트 컨베이어 12 : 벨트

18 : 브러시 20 : 슈트

28 : 슈트 출구 30 : 하부 컨베이어

100 : 컨베이어용 부착광 방지장치 200 : 슈트 부착광 방지부

210 : 체인커튼 212 : 체인벨트

220 : 구동축 230 : 구동수단

240 : 낙하안내판

S : 원료 A : 부착광

Claims (3)

1. 벨트 컨베이어에서 수송된 원료를 슈트를 통해 하측에 이격된 하부 컨베이어로 낙하시키는 과정에서, 상기 슈트의 내측 벽면에 부착되는 부착광을 방지하는 장치에 있어서,

   상기 벨트 컨베이어와 상기 슈트의 내측 벽면 사이에 설치되고, 상기 원료의 수평 진행을 방해하여 상기 슈트의 내측 벽면에 부착광의 형성을 방지하는 슈트 부착광 방지부로 이루어지되, 상기 슈트 부착광 방지부는, 상기 슈트의 내측 벽면을 가리고, 수직 방향으로 늘어뜨린 폐곡선 형상의 다수의 체인벨트가 정렬된 체인커튼과;

   상기 체인커튼을 회전시키도록 상기 다수의 체인벨트의 내측 상부로 삽입되어 상기 체인커튼을 지지하는 구동축과;

   상기 구동축을 회전시키는 구동수단; 및

   상기 체인커튼과 상기 슈트의 내측 벽면 사이에 설치되고, 상부가 고정되는 연질의 낙하안내판;

   을 포함하는 컨베이어용 부착광 방지장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 구동축에는 연장되는 길이방향을 따라 일정한 간격으로 상기 다수의 체인벨트의 타원형 고리가 삽입되는 구동돌기가 상기 구동축의 원주상에 다수 형성되는 컨베이어용 부착광 방지장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 구동축에는 상기 다수의 체인벨트를 일정한 간격으로 이격시키고, 상기 다수의 체인벨트에 부착되는 부착광을 탈락시키는 다수의 이격판을 더 포함하는 컨베이어용 부착광 방지장치.

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