KR101043063B1 - 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기에 관한 것으로, 원골재를 작은 입도의 순환골재로 분쇄함과 동시에 각진 부분과 표면의 이물질을 제거함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기는, 지면에 세워지는 지지 프레임(10)과; 상기 지지 프레임 위에 일측에서 타측을 향해 하향 경사지도록 다수의 탄성부재를 통해 지지되는 하부 플레이트(20)와; 상기 하부 플레이트의 타측 단부에 결합되는 배출 슈트(40)와; 상기 하부 플레이트를 횡방향으로 회전시키는 제1구동수단(50)과; 상기 지지 프레임 위에 설치되는 다수의 탄성부재를 통해 상기 하부 플레이트의 상부에 배치되는 상부 플레이트(30)와; 상기 상부 플레이트를 종방향으로 구동시키는 제2구동수단과; 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트의 사이에 골재를 투입하는 호퍼(70)를 포함하며, 상기 제1구동수단은, 구동모터(51), 상기 구동모터의 구동축에 의해 제자리 회전하는 로터(52), 상기 로터에 편심되며 상기 하부 플레이트가 연결되는 편심축(53)을 포함하여 상기 로터의 회전시 상기 하부 플레이트는 상기 편심축을 통해 횡방향으로 원을 그리면서 거동하면서 상기 상부 플레이트의 종방향 구동에 의해 골재를 가압 분쇄 및 표면을 그라인딩한다.

Description

타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기{CONSTRUCTION WASTE CRUSHER ENABLING GRAIN SIZE CONTROL BY HIT, AND DESQUAMATION AND GRAIN SHAPE IMPROVEMENT BY GRINDING}

본 발명은 건설폐기물용 분쇄기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건설현장에서 발생되는 원골재를 타격 및 가압하여 작은 입도로 분쇄함과 동시에 원골재의 표면에 있는 이물질을 박리할 수 있는 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기에 관한 것이다.

산업혁명 이후 도시화, 집중화가 진행되고 있으며, 우리나라는 1960년대 이후 급속한 경제발전 및 도시개발로 대단위 산업시설 및 주거단지가 건설되었고, 이러한 각종 구조물이 시간이 경과함에 따라 노후화되고 기능을 상실함에 따라 재개발 및 재건축이 활발하게 진행되고 있다. 이러한 공정 중에 발생되는 건설폐기물의 처리는 많은 사회적, 환경적 문제를 발생되었다.

건설폐기물의 재활용 공정은 선별 - 분쇄(Size Reduction) 등을 포함한다. 이러한 건설폐기물 재활용 공정에 의해 생산되는 골재는 많은 이물질과 골재에 붙은 모르타르 성분으로 인하여 현장적용에 많은 문제점을 안고 있으며, 이와 같은 문제점을 해결하고자 많은 연구개발이 진행되고 있다.

한편, 분쇄는 기계적, 역학적인 외력에 의해 고체상 물질을 세분화하여 입자경의 감소와 그 표면적의 증가를 가져오는 기계적 단위조작을 총칭하는 것이며, 현재 분쇄기술은 중요한 위치를 차지하고 있음은 주지된 사실이다. 이러한 분쇄조작에 관해서는 주로 요업공학, 재료공학 및 광산공학 등의 분야에서 수많은 연구가 진행되어 왔으며, 특히 분쇄효율을 중심으로 한 분쇄이론도 다수 제시 되어 있다.

그러나 원골재에 콘크리트가 코팅되어 있는 폐콘크리트에 대한 분쇄에 대한 파분쇄원리는 정립되어 있지 않은 상태이다.

종래 파분쇄기로는 죠 크러셔, 콘 크러셔, 임팩트 크러셔, 밀 등이 있다.

전술한 파분쇄기는 원골재를 타격 내지 가압하여 작은 입도로 분쇄하는 것으로, 입도 조절은 가능하더라도 각진 부분이 발생되고 표면에 있는 이물질을 제거하지 못하여 순환골재의 품질이 떨어지는 단점이 있다.

따라서, 종래에는 파분쇄기로 원골재의 입도를 조절한 후 화학약품 등을 통해 이물질을 제거하고 별도의 설비를 이용하여 각진 부분을 제거함으로써 설비가 많아지고 그에 따른 비용이 커지는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원골재를 작은 입도의 순환골재로 분쇄함과 동시에 각진 부분과 표면의 이물질을 제거할 수 있는 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기를 제공하려는데 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기는, 지면에 세워지는 지지 프레임과; 상기 지지 프레임 위에 일측에서 타측을 향해 하향 경사지도록 설치되는 하부 플레이트와; 상기 하부 플레이트의 상부에 설치되는 상부 플레이트를 포함하고, 상기 하부 플레이트는 횡방향으로 원 운동하고 상부 플레이트는 상기 하부 플레이트에 대해 상하 종방향으로 거동하도록 구성되어, 상기 하부 플레이트의 바닥부에 공급되는 원골재를 작은 입도의 순환골재로 분쇄 및 각진 부분을 제거하여 곡면의 순환골재를 생산하고 표면의 이물질을 박리하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기에 의하면, 상부 플레이트가 하부 플레이트에 대해 상하로 거동하면서 하부 플레이트에 공급된 원골재를 타격하여 작은 입도로 분쇄하며, 동시에 하부 플레이트가 횡방향으로 원 운동하면서 상부 플레이트에 의해 타격되는 원골재를 비비게 되어 원골재의 각진 부분을 제거하고 이물질을 박리함으로써 각각의 목적을 달성하기 위한 설비를 갖추지 않고 분쇄와 박리 및 입형 개선을 동시에 할 수 있으므로 효용성이 높아지고 건설폐기물로부터 순환골재를 생산하기 위한 시설 투자비 및 유지비용을 절감할 수 있다.

또한, 하부 플레이트가 횡방향으로 원 운동할 때 원골재가 섞이면서 구르기 때문에 원골재의 모든 곳에 있는 각진 부분과 이물질을 제거하여 입형과 품질면에서 모두 뛰어난 고품질의 순환골재를 생산할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기의 정면도.
도 2는 본 발명에 의한 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기의 측면도.
도 3은 본 발명에 의한 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기의 평면도.
도 4는 본 발명에 의한 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기에 적용된 하부 플레이트의 작동 상태 평면도.

도 1 내지 도 3에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기(100)는, 지면에 세워지는 지지 프레임(10)과; 지지 프레임(10) 위에 상호 간에 일정한 간격(골재가 분쇄될 공간)을 두고 설치되며 상호 간의 구동에 의해 원골재(분쇄되기 전 상태의 골재를 말하며, 이하 '골재'라 약칭함)를 분쇄(표면에 있는 이물질의 박리를 포함)하는 하부 플레이트(20)와 상부 플레이트(30)로 구성된다.

지지 프레임(10)은 순환골재(골재가 분쇄된 상태를 말함)의 적재와 이송 등을 위하여 하부 플레이트(20)를 지면(차량 탑재도 가능할 것이므로 차량 등의 바닥면도 포함)으로부터 일정 높이로 이격하기 위한 구조물이며, 예를 들어, 다수의 다리 및 상기 다리 위에 횡방향으로 배열되는 틀로 구성되고, 상기 다리와 틀은 각각 빔 등으로 구성된다.

하부 플레이트(20)는 상면에서 골재의 분쇄가 이루어지도록 공간을 제공하되, 골재의 분쇄와 이동이 가능하도록 지지 프레임(10)의 일측에서 타측을 향해 하향 경사지도록 설치된다.

하부 플레이트(20)는 골재가 배출단(후술하는 배출 슈트)으로만 이동되고 다른 곳을 통해 외부로 떨어지지 않도록 둘레부에 벽이 형성될 수 있다.

하부 플레이트(20)의 배출단에는 분쇄된 순환골재의 배출을 유도하는 배출 슈트(40)가 연결된다. 배출 슈트(40)는 분쇄된 순환골재가 일정한 곳으로 유도되도록 폭방향의 좌우측 단부에 벽이 있는 구조이고, 분쇄된 순환골재와 미분의 이물질을 선별할 수 있도록 다수의 선별공이 구비된 망 구조일 수도 있다. 즉, 본 발명은 망형 배출 슈트(40)가 하부 플레이트(20)에서 이송되는 분쇄물(순환골재와 미분 포함)을 입도차에 의해 순환골재와 미분으로 선별함으로써 순환골재와 미분의 선별을 위한 다른 시설을 필요로 하지 않으므로 비용을 절감할 수 있는 등의 효과가 있다.

순환골재와 미분의 선별을 위하여 배출 슈트(40) 대신 하부 플레이트(20)를 망 구조로 형성할 수도 있고, 하부 플레이트(20)와 배출 슈트(40) 모두를 망 구조로 형성할 수도 있다.

하부 플레이트(20)는 골재를 신속하게 분쇄하고 이물질을 제거하기 위하여 고정식으로 구성되지 않고 거동식으로 구성되며, 제1구동수단(50)을 통해 횡방향으로 회전하도록 구성된다.

제1구동수단(50)은, 구동모터(51), 구동모터(51)의 구동축에 결합되어 회전하는 로터(52) 및 로터(52)에 편심되며 하부 플레이트(20)가 연결로드(54)를 통해 연결되는 편심축(53)으로 구성된다.

도 4에서 보이는 바와 같이, 로터(52)가 회전하면 편심축(53)에 의해 하부 플레이트(20)가 횡방향을 따라 원 내지 타원을 그리면서 거동한다.

하부 플레이트(20)는 탄성부재 예컨대 다수의 코일스프링(21)을 통해 지지 프레임(10)에 설치되어 제1구동수단(50)에 의해 거동(원운동)할 수 있다.

상부 플레이트(30)는 하부 플레이트(20)의 상부에 일정 공간이 형성되도록 배치되며 탄성부재 예를 들어 코일스프링(31)을 통해 지지 프레임(10)에 지지된다.

상부 플레이트(30)는 횡방향으로 원운동하는 하부 플레이트(20) 위에서 종방향(상하방향)으로 거동하여 골재를 분쇄한다.

상부 플레이트(30)를 종방향으로 거동하기 위한 제2구동수단은 진동식과 캠식 등이 있다.

상기 제2구동수단은 상부 플레이트(30)의 상면에 설치되어 상부 플레이트(30)를 종방향을 따라 상하 왕복 운동시켜 하부 플레이트(20) 위에 있는 골재를 분쇄하는 진동모터(60)이다.

다르게 상기 제2구동수단은, 도면에 도시되지는 않았지만, 제1구동수단(50)과 마찬가지로 구동모터, 상기 구동모터의 구동축에 의해 제자리 회전하는 로터, 상기 로터에 편심되며 상기 상부 플레이트가 연결되는 편심축을 포함하여 상기 로터의 회전시 상기 상부 플레이트는 상기 편심축을 통해 종방향으로 원을 그리면서 회전운동하여 상기 하부 플레이트에 의해 횡방향 회전운동하는 골재를 가압 분쇄 및 표면을 그라인딩하도록 구성될 수 있다.

하부 플레이트(20)는 횡방향으로 원운동하는데 반해, 상부 플레이트(30)는 종방향으로 상하 운동하므로 하부 플레이트(20)의 모든 곳에서 상부 플레이트(30)가 골재를 분쇄할 수 있도록 하부 플레이트(20)는 상부 플레이트(30)보다 넓은 면적으로 형성되는 것이 바람직하다.

하부 플레이트(20)와 상부 플레이트(30) 사이에 골재를 투입하기 위한 호퍼(70)가 갖추어진다. 호퍼(70)는 상부 플레이트(30)의 상하 거동을 간섭하지 않는 크기이면서 하부 플레이트(20)의 일측 단부에 고정될 수 있다.

본 발명에 의한 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기의 작용은 다음과 같다.

구동모터(51)와 진동모터(60)에 전원을 인가하여 하부 플레이트(20)와 상부 플레이트(30)를 거동시킨다.

구체적으로 설명하면, 구동모터(51)의 구동에 의해 로터(52)가 회전하고, 로터(52)의 편심축(53) 및 편심축(53)에 연결된 연결로드(54)에 의해 하부 플레이트(20)는 도 4와 같이 원(내지 타원)을 그리면서 거동한다.

그리고, 진동모터(60)에 의해 상부 플레이트(30)는 상하 종방향(직선 내지 원운동)으로 거동한다.

하부 플레이트(20)와 상부 플레이트(30)는 각각 구동모터(51)와 진동모터(60) 및 코일스프링(21,31)의 탄성력에 의해 거동하게 된다.

이와 같이 하부 플레이트(20)와 상부 플레이트(30)가 거동하는 상태에서 호퍼(70)에 골재를 투입하면, 골재는 하부 플레이트(20)의 바닥부로 이송된다.

골재는 하부 플레이트(20)의 거동에 의해 제자리에 있지 않고 원운동을 하게 되며, 이 과정 중에 진동모터(60)를 통해 상하 거동하는 상부 플레이트(30)가 하부 플레이트(20)를 따라 거동하는 골재를 타격하여 분쇄한다. 상부 플레이트(30)는 진동모터(60)에 의해 상하 거동을 반복하여 골재를 타격함으로써 원하는 입도의 분쇄가 가능하다.

이와 같이 상부 플레이트(30)가 상하 거동하면서 골재를 타격하는 중에 하부 플레이트(20)는 횡방향의 원 운동을 하여 하부 플레이트(20) 위에 있는 골재는 하부 플레이트(20)와 상부 플레이트(30)의 사이에 비빔 작용을 받게 된다. 즉, 상부 플레이트(30)가 하강하여 골재를 타격하는 순간 하부 플레이트(20)가 원 운동하여 골재를 비비게 되며, 따라서 골재의 각진 부분을 제거하여 입형을 개선하고 골재 표면의 이물질을 제거한다.

전술한 바와 같이 분쇄와 입형 개선 및 이물질 박리 작용이 이루어지면서 하부 플레이트(20)에 공급된 골재는 순환골재와 이물질로 구분되고, 하부 플레이트(20)의 경사를 타고 배출 슈트(40)로 이송되어 배출된다.

이때, 하부 플레이트(20)와 배출 슈트(40)가 망 구조인 경우 상대적으로 입도가 작은 이물질은 하부 플레이트(20) 또는 배출 슈트(40)의 저부로 낙하하고 반대로 입도가 큰 순환골재는 배출 슈트(40)의 배출단을 통해 배출된다.

10 : 지지 프레임, 20 : 하부 플레이트
21,31 : 코일스프링, 30 : 상부 플레이트
40 : 배출 슈트, 50 : 제1구동수단
60 : 진동모터, 70 : 호퍼

Claims (4)

1. 지면에 세워지는 지지 프레임(10)과;
   상기 지지 프레임 위에 일측에서 타측을 향해 하향 경사지도록 다수의 탄성부재를 통해 지지되는 하부 플레이트(20)와;
   상기 하부 플레이트의 타측 단부에 결합되는 배출 슈트(40)와;
   상기 하부 플레이트를 횡방향으로 회전시키는 제1구동수단(50)과;
   상기 지지 프레임 위에 설치되는 다수의 탄성부재를 통해 상기 하부 플레이트의 상부에 배치되는 상부 플레이트(30)와;
   상기 상부 플레이트를 종방향으로 구동시키는 제2구동수단과;
   상기 하부 플레이트와 상부 플레이트의 사이에 골재를 투입하는 호퍼(70)를 포함하며,
   상기 제1구동수단은, 구동모터(51), 상기 구동모터의 구동축에 의해 제자리 회전하는 로터(52), 상기 로터에 편심되며 상기 하부 플레이트가 연결되는 편심축(53)을 포함하여 상기 로터의 회전시 상기 하부 플레이트는 상기 편심축을 통해 횡방향으로 원을 그리면서 거동하면서 상기 상부 플레이트의 종방향 구동에 의해 골재를 가압 분쇄 및 표면을 그라인딩하는 것을 특징으로 하는 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 배출슈트는 다수의 선별공이 구비되어 상기 하부 플레이트를 통과한 분쇄물을 골재와 미분으로 입도 선별하도록 구성된 것을 특징으로 하는 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제2구동수단은 상기 상부 플레이트의 상면에 설치되어 상기 상부 플레이트를 종방향을 따라 왕복 운동시켜 상기 하부 플레이트 위에 있는 골재를 분쇄하도록 하는 진동모터(60)인 것을 특징으로 하는 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제2구동수단은 구동모터, 상기 구동모터의 구동축에 의해 제자리 회전하는 로터, 상기 로터에 편심되며 상기 상부 플레이트가 연결되는 편심축을 포함하여 상기 로터의 회전시 상기 상부 플레이트는 상기 편심축을 통해 종방향으로 원을 그리면서 회전운동하여 상기 하부 플레이트 에 의해 횡방향 회전운동하는 골재를 가압 분쇄 및 표면을 그라인딩하는 것을 특징으로 하는 타격에 의한 입도 조절과 그라인딩에 의한 박리와 입형 개선이 가능한 건설폐기물용 분쇄기.

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