KR101273443B1 - 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치 - Google Patents

폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치에 관한 것으로서, 분쇄 및 이송 스크류(300) 회전축(310)의 하단부를 회전가능하게 지지하는 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치에 있어서, 상기 이송배관(100)의 일측 단부에 하단부(220)가 나사 체결 고정되어 이송배관(100) 내부에서 입설 지지되며, 상방 부분으로 점차적으로 좁아지게 돌출된 상단부(240)의 완충부재(243)가 내설된 쇼크 업소버 홀(242)에는 구슬심(246)이 상하 탄성유동가능하게 끼워져 체결된 수커넥터(200)와; 상기 분쇄 및 이송 스크류(300) 회전축(310)의 하단에 체결 고정되며, 상기 수커넥터(200) 상단부(240)의 구슬심(246)에 회전가능하게 접촉 결합되도록 중심부분으로 점차적으로 오목하게 함몰된 수용부(440)의 중심에 반원상의 구름접촉홈(446)이 형성된 암커넥터(400)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치에 관한 것이다. 따라서, 분쇄 및 이송 스크류(300)의 회전축(310)이 고열에 의해 팽창되거나 분쇄 및 이송에 따른 진동에 의해 발생된 충격하중이 수커넥터의 구슬심(246)에 전달되는 순간에 완충 경감되는 효과가 있다.

Description

폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치{SUPPORTING APPARATUS FOR ROTATING SHAFT OF TRANSFER SCREW OF AUTOMATIC DISPOSAL SYSTEM FOR WASTE FLUORESCENT LAMP}
본 발명은 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 설명하면, 분쇄 및 이송 스크류의 회전축이 고열에 의한 팽창이나 분쇄 및 이송에 따른 진동에 의해 발생된 충격하중이 회전체인 암커넥터의 구름접촉홈(446)을 통해 회전 지지체인 수커넥터의 구슬심(246)에 그대로 전달되지 않고 완충 경감되는 구조로 된 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치에 관한 것이다.
또한, 수커넥터의 구슬심(246) 외경의 절반 정도가 암커넥터의 구름접촉홈(446)에 넓게 구름접촉되고, 수커넥터의 구슬심(246)이 어느 정도 마모되어도 쇼크 업소버 홀의 완충부재에 의해 암커넥터의 구름접촉홈(446)에 구름접촉되는 부분에 틈새가 생기지 않고 최적의 마찰력을 유지하며 회전되기 때문에, 이송배관(100) 내부의 미세먼지나 유리 가루가 수커넥터의 구슬심(246) 부분에 유입되더라도 마모가 더 빠르게 진행되지 않는 구조로 된 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치에 관한 것이다.
일반적으로 수명이 다한 폐형광등은 수은 등의 유해물질이 함유되어 있는 생활계 유해폐기물이고, 소각 또는 매립을 하는 경우 심각한 환경오염 문제를 야기한다. 따라서, 인체에 유해한 수은 등 유해가스나 유해분진이 대기 중에 방출되지 않도록 폐형광등 처리장치를 통해 1차로 파쇄해 금속단자와 큰 입자로 파쇄된 유리조각을 분류 처리한 후, 2차로 파쇄된 폐형광등 유리가루를 잘게 분쇄 및 이송 스크류가 내장된 이송배관으로 공급해 이송시키면서 재차 가열 및 분쇄한다. 이때, 상기 분쇄 및 이송배관 내부에는 큰 입자도 피쇄된 폐형광등 유리조각을 재차 분쇄하는 분쇄 및 이송 스크류가 회전가능하게 내설되고, 외부에는 전기히터가 더 부착 설치되어 이송배관을 가열시켜 수은을 기화시킨다. 상기와 같이 이송배관을 통과하면서 재차 잘게 분쇄된 폐형광등 유리가루와 기화된 수은 가스는 이후 공정의 분류 장치에서 각각 분류 포집된다.
상기와 같은 폐형광등 처리장치와 관련해 "폐형광등을 재활용하기 위한 분쇄 방법 및 그 장치"(한국 공개특허 10-2009-0105071, 공개일자:2009년 10월 07일)(이하 "종래 기술"이라 한다)가 제안되었다.
상기 종래 기술의 폐형광등을 재활용하기 위한 분쇄 장치는 버킷 엘리베이터(3)는 하단부에는 제1스크루 컨베이어(20)의 출구측이 연결되어 공급된 분쇄물(유리가루)이 버킷(31)에 담겨지고, 상단부에는 제2스크루 컨베이어(30)의 입구측이 연결되어 분쇄된 분쇄물을 제1선별기로 배출 공급하는 구조이다.
도 1을 참조해 제1 및 제2스크류 컨베이어(20, 30)를 설명하면, 도면에는 자세하게 도시되어 있지 않지만 일반적으로 이송배관 내부의 나선형의 스크류가 형성된 스크류 회전축의 외주면 일단의 모터연결부(이송배관의 배출구 방향)는 모터에 연결되어 회전 구동되도록 볼 베어링 하우징(도시 안됨)에 인입 결합되고, 타단의 지지부(이송배관의 투입구 방향)는 회전가능하게 지지되도록 볼 베어링 하우징(도시 안됨)에 결합된다.
최근에는 효율성 향상을 위해 스크류 컨베이어의 이송배관에 전기히터를 더 설치해 가열함으로써 스크류 회전축에 의해 분쇄 및 이송이 됨과 동시에 전기히터 가열에 의해 함유된 수은을 기화시키는 작업이 동시에 이루어지는데, 이러한 전기히터에 의한 고온과 폐형광등 유리 분쇄 및 이송에 따른 마찰력에 노출된 상태에서 오랜 시간 회전구동되는 스크류 회전축의 팽창 변형이 발생된다.
그러나, 종래 기술은 다수개의 볼 베어링이 스크류 컨베이어(20, 30)의 스크류 회전축 외주면을 감싸 면접 결합되는 구조 즉, 다수개의 볼 베어링들이 일정 간격으로 이격되게 끼워진 상태에서 스크류 회전축 외주면에 점 접촉되어 있어 유입되는 미세먼지 등에 노출되는 구조이기 때문에, 오랜 시간 스크류 회전축이 회전구동됨에 따라 스크류 회전축 외주면에 면접 접촉된 다수개의 볼 베어링이 점접촉 마찰에 따른 마모가 진행되면서 생기는 틈새와 볼 베어링들 사이의 간격을 통해 스크류 회전축 외주면을 따라 유입된 유리가루나 미세 먼지가 다수개의 볼 베어링들 사이에 끼어 파손되는 문제점이 있었다.
그리고, 종래 기술은 스크류 회전축이 고온에 의해 길이와 외경이 늘어나는 팽창 변형과 분쇄에 따른 진동에 따라 발생된 충격하중이 스크류 회전축 외주면에 접촉된 다수개의 볼 베어링에 완충 작용없이 그대로 전달되는 구조이기 때문에 스크류 회전축의 고열에 의한 팽창 및 진동에 따른 충격하중에 의해 볼 베어링이 빠르게 마모가 진행되어 파손되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 스크류 회전축의 하단의 끝단면에 고정된 회전체인 암커넥터의 수용부에 팽이 형상의 회전 지지체인 수커넥터가 결합됨으로써, 수커넥터의 구슬심(246)에 암커넥터의 반원상의 구름접촉홈(446)이 회전가능하게 접촉되기 때문에 즉, 구름접촉홈(446)이 구슬심(246) 외경의 절반 정도를 감싸도록 구름접촉되는 부분이 한 군데로 접촉 면적이 넓은 상태에서 밀착 접촉되며 구슬심이 어느 정도 마모되어도 구름접촉되는 부분에 틈새가 생기지 않기 때문에, 이송배관(100) 내부의 미세먼지나 유리 가루가 수커넥터의 구슬심(246) 부분에 유입되더라도 구름접촉력이 유지되면서 원활하게 회전되어 마모가 더 빠르게 진행되지 않는 구조로 된 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 분쇄 및 이송 스크류(300)의 회전축이 고열에 의해 팽창되거나 분쇄 및 이송에 따른 진동에 의해 발생된 충격하중이 그대로 회전체인 암커넥터의 구름접촉홈(446)을 통해 회전 지지체인 수커넥터의 구슬심(246)에 전달되지 않고 완충 경감되며, 실시간으로 항상 수커넥터의 구슬심(246)에 암커넥터의 반원상의 구름접촉홈(446)이 최적의 마찰력을 갖도록 회전가능하게 구름접촉되는 상태가 유지되도록 구슬심(246)이 완충부재(243)가 내설된 쇼크 업소버 홀(242)에 탄성 상하유동가능하게 끼워져 체결되는 구조로 된 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 이러한 목적은 외부 일측에 전기히터(130)가 설치된 이송배관(100)의 투입구(110)를 통해 폐형광등의 파쇄 유리조각이 투입되고, 투입된 파쇄 유리조각이 분쇄 및 이송되면서 분쇄된 유리가루와 고열에 의해 기화된 수은 기체가 함께 배출구(120)로 배출되도록, 분쇄 및 이송 스크류(300) 회전축(310)의 하단부를 회전가능하게 지지하는 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치에 있어서, 상기 이송배관(100)의 일측 단부에 하단부(220)가 나사 체결 고정되어 이송배관(100) 내부에서 입설 지지되며, 상방 부분으로 점차적으로 좁아지게 돌출된 상단부(240)의 완충부재(243)가 내설된 쇼크 업소버 홀(242)에는 구슬심(246)이 상하 탄성유동가능하게 끼워져 체결된 수커넥터(200)와, 상기 분쇄 및 이송 스크류(300) 회전축(310)의 하단에 체결 고정되며, 상기 수커넥터(200) 상단부(240)의 구슬심(246)에 회전가능하게 접촉 결합되도록 중심부분으로 점차적으로 오목하게 함몰된 수용부(440)의 중심에 반원상의 구름접촉홈(446)이 형성된 암커넥터(400)를 포함하는 본 발명에 따른 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치에 의하여 달성된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치는 회전 지지체인 수커넥터의 구슬심(246)이 완충부재(243)가 내설된 쇼크 업소버 홀(242)에 탄성력을 갖도록 상하유동가능하게 끼워져 체결됨으로써, 분쇄 및 이송 스크류(300)의 회전축이 고열에 의해 팽창되거나 분쇄 및 이송에 따른 진동에 의해 발생된 충격하중이 회전체인 암커넥터의 구름접촉홈(446)을 통해 회전 지지체인 수커넥터의 구슬심(246)에 전달되는 순간에 실시간으로 탄성력을 갖고 상하유동되어 완충 경감되는 효과가 있다.
또한, 수커넥터의 구슬심(246)이 어느 정도 마모되어도 암커넥터의 구름접촉홈(446)에 구름접촉되는 부분에 틈새가 생기지 않기 때문에, 이송배관(100) 내부의 미세먼지나 유리 가루가 수커넥터의 구슬심(246) 부분에 유입되더라도 구름접촉력이 유지되면서 원활한 회전유지되어 마모가 더 빠르게 진행되지 않는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술의 폐형광등을 재활용하기 위한 분쇄 장치의 일부를 도시한 정면도
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치가 내설된 스크류 컨베이어를 개략적으로 도시한 측면도
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치의 절단한 면을 도시한 종단면도
도 4는 도 3의 "A" 부분을 확대하여 도시한 확대 종단면도
이하, 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치가 도시되어 있다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치가 내설된 스크류 컨베이어를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치는 폐형광등을 재활용하기 위해 처리하는 폐형광등 처리시스템에서 폐형광등을 분쇄 및 이송하면서 가열하는 공정장치인 폐형광등 스크류 컨베이어에 내설되며, 외부 일측에 전기히터(130)가 설치된 이송배관(100)의 투입구(110)를 통해 투입된 폐형광등의 파쇄 유리조각을 분쇄 및 이송하는 분쇄 및 이송 스크류(300)의 회전축(310)의 하단부를 회전가능하게 지지하도록 한다.
상기 분쇄 및 이송 스크류(300)의 회전축(310)은 상단부가 이송배관(100)의 상부에 장착된 구동모터(320)에 연결되어 회전되며, 분쇄 및 이송 스크류(300)의 회전에 의해 상기 투입된 파쇄 유리조각이 분쇄된 유리가루와 함께 상기 전기히터(130)에 의해 이송배관(100)이 가열되어 내부가 고열상태로 유지됨에 따라 기화된 수은 기체가 이송배관(100)의 배출구(120)로 배출된다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치의 절단한 면을 도시한 종단면도이고, 도 4는 도 3의 "A" 부분을 확대하여 도시한 확대 종단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치는 상기 이송배관(100)의 투입구(110) 쪽인 일측 단부에 하단부(220)가 나사 체결되어 고정되는 수커넥터(200)와, 상기 분쇄 및 이송 스크류(300) 회전축(310)의 하단의 끝단면에 상단부가 나사 체결 또는 부착 고정되는 암커넥터(400)를 포함하여 구성된다.
상기 수커넥터(200)는 하단부(220)가 이송배관(100)의 하단에 고정되어, 상방 부분으로 점차적으로 좁아지게 돌출된 상단부(240)가 이송배관(100) 내부에서 입설 지지된다. 상기 상단부(240)의 돌출된 중앙에는 쇼크 업소버(Shock absorber) 홀(242)이 오목하게 요입 형성되고, 쇼크 업소버 홀(242)의 내측에는 용수철이나 판 스프링 등의 완충부재(243)가 내설된다. 그리고, 상기 쇼크 업소버 홀(242)의 개구부에는 원형의 구슬심(246)이 끼워져 체결된다.
이때, 상기 구슬심(246)은 쇼크 업소버 홀(242) 내측의 완충부재(243)가 눌려져 압축되게 끼워져 대략 절반인 일부분이 노출되며, 노출된 구슬심(246)에 위에서 하방으로 하중이 전달되면 하방으로 눌려져 이동되고, 내측의 완충부재(243)에 의해 상방으로 밀려 이동하려는 탄성 복원력을 내재하고 있어 상방의 접촉면에 틈새가 없이 접촉된 상태를 유지한다.
따라서, 상기와 같이 회전 지지체인 수커넥터의 구슬심(246)이 완충부재(243)가 내설된 쇼크 업소버 홀(242)에 탄성력을 갖도록 상하유동가능하게 끼워져 체결는 구조이기 때문에, 분쇄 및 이송 스크류(300)의 회전축이 전기히터(130) 작동에 따른 고열에 의해 팽창되거나 분쇄 및 이송에 따른 진동에 의해 발생된 충격하중이 회전체인 암커넥터의 구름접촉홈(446)을 통해 회전 지지체인 수커넥터의 구슬심(246)에 전달되는 순간에 실시간으로 탄성력을 갖고 상하유동되어 그 충격하중이 완충 경감된다. 그리고, 수커넥터의 구슬심(246)이 어느 정도 마모되어도 내측의 완충부재(243)에 의해 상방으로 밀려 이동하려는 탄성 복원력을 내재하고 있어 상방의 암커넥터의 구름접촉홈(446)에 구름접촉되는 부분에 틈새가 생기지 않고 최적의 마찰력을 갖게 구름접촉된 상태를 유지하기 때문에, 이송배관(100) 내부의 미세먼지나 유리 가루(P)가 수커넥터의 구슬심(246)이 위치된 부분에 유입되더라도 단 한 곳의 반원상의 넓은면으로 밀착 면접촉된 부분에 유입되지 않기 때문에 마모가 더 빠르게 진행되지 않고 원활한 회전이 지속된다.
상기 암커넥터(400)는 상단부가 상기 분쇄 및 이송 스크류(300) 회전축(310)의 하단의 끝단면에 고정되어, 하부는 중심부분으로 점차적으로 오목하게 함몰된 수용부(440)가 하방으로 개방되게 형성되고, 수용부(440)의 중심에 반원 형상(반구 형상)의 구름접촉홈(446)이 형성된다.
그리고, 상기 암커넥터(400)의 외주면 일측에는 분진 유입 차단 플랜지(460)가 연장되게 형성되어, 상기 이송배관(100) 내부의 미세먼지나 유리 가루(P)가 수커넥터의 구슬심(246)이 위치된 부분에 유입되지 않게 차단한다. 즉, 상기 분진 유입 차단 플랜지(460)는 수커넥터(200) 상단부(240)가 암커넥터(400)의 수용부(440) 속에 삽입된 상태에서 암커넥터(400)의 수용부(440)의 끝단부분이 수커넥터(200) 상단부(240)를 모두 감싸도록 길이방향으로 연장형성되고, 암커넥터(400)의 수용부(440)의 외주 둘레면의 일측에 상기 이송배관(100) 내부의 내경에 대응되는 직경의 외경을 갖도록 연장형성된다.
그리고, 상기 수커넥터(200)의 이송배관(100) 외부로 노출된 하단면에는 수커넥터위치조절핸들(224)이 돌설 고정된다. 상기 수커넥터위치조절핸들(224)를 일방향으로 돌리면 고정 연결된 상기 수커넥터(200)의 하단부(220)가 돌아 이송배관(100)의 일측 단부에 나사 체결 고정된상태에서 암커넥터(400)와의 적정 이격거리를 갖도록 승강 위치가 이동 조절된다. 즉, 외부에 노출된 수커넥터위치조절핸들(224)을 돌려 상기 암커넥터(400)의 구름접촉홈(446)에 수커넥터(200)의 구슬심(246)이 최적의 마찰력을 갖게 구름접촉되도록 이동 조절을 쉽게 할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100. 이송배관 110. 투입구
120. 배출구 130. 전기히터
200. 수커넥터 220. 하단부
224. 수커넥터위치조절핸들 240. 상단부
242. 쇼크 업소버 홀 243. 완충부재
246. 구슬심 300. 분쇄 및 이송 스크류
310. 회전축 320. 구동모터
400. 암커넥터 440. 수용부
446. 구름접촉홈 460. 분진 유입 차단 플랜지
P. 유리 가루

Claims (4)

  1. 외부 일측에 전기히터(130)가 설치된 이송배관(100)의 투입구(110)를 통해 폐형광등의 파쇄 유리조각이 투입되고, 투입된 파쇄 유리조각이 분쇄 및 이송되면서 분쇄된 유리가루와 고열에 의해 기화된 수은 기체가 함께 배출구(120)로 배출되도록, 분쇄 및 이송 스크류(300) 회전축(310)의 하단부를 회전가능하게 지지하는 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치에 있어서,
    상기 이송배관(100)의 일측 단부에 하단부(220)가 나사 체결 고정되어 이송배관(100) 내부에서 입설 지지되며, 상방 부분으로 점차적으로 좁아지게 돌출된 상단부(240)의 완충부재(243)가 내설된 쇼크 업소버 홀(242)에는 구슬심(246)이 상하 탄성유동가능하게 끼워져 체결된 수커넥터(200)와;
    상기 분쇄 및 이송 스크류(300) 회전축(310)의 하단에 체결 고정되며, 상기 수커넥터(200) 상단부(240)의 구슬심(246)에 회전가능하게 접촉 결합되도록 중심부분으로 점차적으로 오목하게 함몰된 수용부(440)의 중심에 반원상의 구름접촉홈(446)이 형성된 암커넥터(400)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수커넥터(200)의 쇼크 업소버 홀(242)에 내설되는 완충부재(243)는 용수철 또는 판 스프링 중 어느 하나로 구비되는 것을 특징으로 하는 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수커넥터(200)의 이송배관(100) 외부로 노출된 하단면에는 상기 암커넥터(400)와의 적정 이격거리를 갖도록 승강 위치를 조절하는 수커넥터위치조절핸들(224)이 구비된 것을 특징으로 하는 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 암커넥터(400)의 외주면 일측에는 이송배관(100) 내부의 미세먼지나 유리 가루(P)가 유입되지 않게 차단되도록 연장된 분진 유입 차단 플랜지(460)가 형성된 것을 특징으로 하는 폐형광등 스크류 컨베이어의 회전축 지지장치.
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