KR101355785B1

KR101355785B1 - 부하 대응 각 변위 스크린보드를 갖는 도로 공사용 재활용 골재 생산을 위한 진동 스크린

Info

Publication number: KR101355785B1
Application number: KR1020110045469A
Authority: KR
Inventors: 조기현
Original assignee: 조기현
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2014-01-27
Also published as: KR20120127771A

Abstract

건설폐기물을 재활용하기 위한 진동스크린에 있어서, 구멍막힘과 토사뭉침을 방지하고 선별율을 높이는 진동스크린을 제시하기 위한 것으로써, 진동스크린 본체의 내 측벽 경사라인을 따라 각기 분리 독립된 다수의 스크린보드를 순차적으로 설치하여 스크린을 구성하되, 각 스크린보드는 진동스크린 벽체에 고정 지지된 상태에서 골재의 진행방향으로 제한된 각도 범위 내에서 각운동이 이루어지도록 회전수단과 회전각제한수단에 의해 진동스크린 벽체에 고정 지지되며, 각각의 스크린보드는 진동스크린의 본체 내 측벽 경사라인을 따라 일정부분 중첩된 상태로 단차를 갖도록 연속 설치된 부하 대응 각 변위 스크린보드를 갖는 도로 공사용 재활용 골재 생산을 위한 진동 스크린에 관한 것이다.

Description

부하 대응 각 변위 스크린보드를 갖는 도로 공사용 재활용 골재 생산을 위한 진동 스크린{VIBRATOR SCREEN CHANGEABLE SCREEN-BOARD ANGLE BY LOAD }

본 발명은 건설폐기물 또는 건설 폐재류로부터 도로 기층, 보조기층,콘크리트 또는 도로의 보수보강을 위한 재활용 가능한 골재를 선별 생산하기 위한 진동 스크린에 관한 것이며, 상세히는 스크린의 구멍막힘과 토사뭉침을 억제하여 선별성능을 향상하고, 부하에 따라 투입재료 진행속도를 자동 조절하여 선별효율을 향상하며, 상 하부 스크린과의 재료진행속도 불균형을 해소하여 스크린 전 영역에서 균일한 선별성능을 발휘할 수 있도록 한 부하 대응 각 변위 스크린보드를 갖는 진동 스크린에 관한 것이다.

진동스크린은 바이브레이터가 장착된 진동 본체 내에 일정한 크기의 구멍을 균일하게 배치 형성한 평판형 스크린보드를 하향 경사지게 장착한 구조이며, 입경이 다른 혼합 투입재료를 스크린구멍을 통과하는 선별재료와 스크린구멍을 통과하지 못한 기각재료로 분류선별하는 장치로서 재료의 크기별 분리가 요구되는 다양한 분야에서 활용되고 있다.

건설페기물 또는 건설폐재료(이하 건설폐기물로 표기함)의 재활용 처리시설에 이용하는 진동스크린은 프리스크리닝(Pre-screening) 또는 포스트스크리닝(Post-screening) 공정에 활용된다.

프리스크리닝(Pre-screening)은 매립쓰레기로부터 재활용 대상이 되는 골재를 분리 선별하거나, 건설폐기물을 고급용도인 보조기층용, 기층용, 콘크리트용 또는 아스팔트콘크리트용으로 재활용하기 위한 파쇄-분리-선별 등의 플랜트설비에서 사전에 30mm ~ 20mm 이하의 이물질 포함 토사(이하 토사로 표기함)를 분리 선별하여 후공정의 부하를 줄이고 생산골재의 품질을 높이기 위한 목적으로 사용되며, 통상 진동 본체에 30mm ~ 20mm 구멍크기를 갖는 스크린을 단층 데크(deck)로 형성하여 스크린구멍을 통과하여 하부 슈트를 통하여 배출되는 토사와 스크린구멍을 통과하지 못하고 후단 슈트로 배출되는 재활용 대상골재(기각재료)로 분리하는 공정이다.

통상적인 조건에서 건설폐기물은 대형 덩어리가 포함되어 있기 때문에 이것을 파쇄설비를 사용하는 파쇄공정을 거쳐 100mm 내외의 크기로 파쇄한 1차 파쇄물에 대하여 프리스크리닝(Pre-screening) 공정을 적용한다. 폐기물의 성상에 따라 차이가 있으나 통상의 경우 1차 파쇄물에는 각종 이물질과 시멘트페이스트 및 점토질 흙을 포함한 토사가 대략 30~40% 혼합되어 있으며, 이들 토사는 재활용 공정의 부하를 증가시키고, 품질을 떨어뜨리는 원인이기 때문에 프리스크리닝(Pre-screening) 공정을 수행하여 토사를 분리 회수하게 되는 것이다.

포스트스크리닝(Post-screening) 공정은 건설폐기물의 재활용 최종 공정으로 재활용 대상골재를 재활용 용도와 기준에 맞게 크기별로 분류 선별하는 공정이며, 통상 진동 본체에 40mm 내외의 구멍크기를 갖는 상층 스크린과, 30mm 내외의 구멍크기를 갖는 중층 스크린, 15mm 내외의 구멍크기를 갖는 하층 스크린을 3층 데크구조로 설치하거나 , 진동 본체에 40mm 내외의 구멍크기를 갖는 상층 스크린과, 25mm 내외의 구멍크기를 갖는 하층 스크린으로 2층 데크구조로 설치하며, 투입골재를 각 규격별 스크린을 통과하지 못하고 남는 골재와, 하층의 스크린을 통과한 골재로 데크의 수에 따라 4 또는 3 종류의 입도별 골재를 분류 선별하는 공정이다.

기존 진동스크린 구조에서 프리스크리닝 또는 포스트스크리닝에서 제기되는 관련 문제로 다음과 같은 것이 있다.

① 구멍막힘

프리스크리닝에서 투입 골재에 포함된 토사에는 각종 이물질과 시멘트페이스트, 함수율에 따라 점착성이 높은 점토질 흙이 30~40% 포함되어 있으며, 회수하여 분리하여야 할 대상인 이들 토사는 스크리닝 과정에서 스크린 구멍을 막아 선별을 방해하며, 토사의 함수율이 높을수록 구멍막힘 현상은 증가하여 진동스크린의 성능을 감소시킨다.

이러한 문제점은 주로 프리스크리닝 진동스크린에서 발생하며, 종래 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 KR 10-0514605( 2005.9.6)은 상면개구로부터 하면개구로 갈수록 그 단면직경이 점진적으로 확경되는 토사선별공과 , 토사선별판을 상대적으로 진동시키는 상대진동수단에 의해 토사가 끼는 것을 저지하고, KR 10-0468630(2005.01.19)은 제1격자프레임과 스크린망에 각각 연결되도록 상하단에 고정보스가 돌출되는 댐퍼로서 이루어져 스크린망이 진동스크린본체와 상이한 3차원 진동을 하는 수단을 제시하고 있다. 상기한 구조들은 토사의 통과확률을 높이기 위해 진동본체에 진동을 주면서 상기 진동본체에 고정되는 스크린보드를 완충재(스프링)로 지지하는 구조로서 스크린보드 스프링이 본체의 진동을 상쇄하는 방향으로 작용 될 경우 오히려 스크린위치에서 진동력의 부족으로 구멍막힘을 유도할 가능성을 배제할 수 없는 것이다.

스크린 구멍막힘을 해소하기 위한 또다른 방법으로써 US 4,288,320 (1981.9.8),KR 10-0838259( 2008.06.09) 는 스크린보드 하부에 본체 진동시 타격을 가하도록 타격봉을 설치한 구조를 제시하고, KR 10-0528131(2005.11.04)는 양단에 신축수단에 의해 결합되어 진동체의 진동에 의해 상하방향으로 신축되면서 진동스크린판을 하부에서 타격하는 진동스크린판 타격부재를 설치한 구성을, KR 10-0838259( 2008.06.09)은 스크린 상부에 체인 형태로 배치한 토분제거수단으로 타격하여 구멍막힘을 해소하는 방법을 제시하고 있다. 이들 방법은 스크린을 직접 타격하여 구멍막힘을 해소하는 방법으로써 타격이 직접 가해지는 부위 위주로 제한적으로 구멍막힘이 해소되고, 각 장치가 스크린 하부 또는 상부에 위치하여 골재나 토사 또는 천이나 비닐, 로프 등 각종 이물질이 동작부에 직접 접촉하여 쌓임으로써 지속적인 기능 수행에 한계가 있을 수밖에 없다.

스크린 구멍막힘을 해소하기 위한 또 다른 방법으로써 JP07241526A (1995.09.19), US4,120,785(1978.10.17),KR 10-0528131(2005.11.04), KR10-0364439(2002.11.29), KR 10-0528131 (2005.11.04)은 철망 또는 철판 스크린을 대체하여 사용하는 고무 스크린(Rubber Screen)을 제시한다. 이들 고무스크린은 자체의 탄성과 진동스크린 본체의 진동에 의해 토사 부착에 의한 구멍막힘을 해소하는 기능을 효과적으로 수행하는 장점을 제공하고 있으나 양 지지점의 고정부를 지점으로 중심부가 파동하는 형태로 진동함으로써 폭당 3~4개 정도 형성하여야 하는 지지점 부분에서 구멍막힘해소기능이 약하고 토사 등의 유착이 발생하며, 거친 폐콘과 접촉 및 충격에 의한 손상이 특히 투입부에서의 쉽게 발생하여 내구성이 떨어지는 단점이 있었다.

② 토사의 뭉침

시멘트페이스트, 점토질 흙이 포함된 토사는 스크린을 구르면서 진행하는 동안 골재를 핵으로 토사가 부착 성장하는 토사 뭉침 현상이 발생하며, 함수율이 높고, 스크린구멍크기가 작을수록 토사 뭉침 현상이 증가한다.

이러한 문제점은 주로 프리스크리닝에서 발생하며 회수 제거 대상인 토사가 재활용 대상 골재에 그대로 포함되어 순환골재 품질을 떨어뜨리고 플랜트의 부하를 증가시키는 요인이 된다.

토사뭉침을 해소하기 위하여 KR 10-0468630(2005.01.19), KR 10-0541073(2005.12.28), US 4,120,785(1978.10.17)은 스크린보드를 분할하여 일정한 단차를 갖도록 설치한 구조를 제시하고 있으며, 투입 골재가 스크리닝을 통과하는 과정에서 스크리닝과 낙하가 반복적으로 이루어져 토사와 골재를 분리시키는 효과를 제공하고 있으나 이러한 효과는 골재의 낙하시에만 발생하여 토사의 뭉침을 해소하는데는 한계가 있었다.

③ 골재 진행속도의 불균형

통상적인 진동 스크린은 적정 처리량을 달성하도록 데크에 10°~ 20° 정도의 경사각을 부여함으로써 투입된 골재는 하부로 갈수록 가속도에 의해 속도가 증가한다.

스크리닝에서 골재의 진행속도 증가는 단위용량(ton/h/㎡)이 커지는 효과가 있지만 선별율이 감소하는 결과로 이어져 원하는 선별성능을 달성할 수 없게 된다.

이러한 문제 때문에 KR 10-0396451( 2003.08.20)은 스크린 상면에는 일정거리를 두고 그 폭방향을 가로지르는 진행억지구를 다수 설치하는 구조를 제시하고 있고, KR 10-0863605( 2008.10.08)은 스크린의 선별구간 안에서 순환골재의 속도를 다변화하여 다단 각도변화를 갖는 순환골재 선별용 스크린을 제시하고 있다.

삭제

전자는 골재의 낙하속도를 지체시키는 효과는 어느 정도 달성될 수 있으나 진행억지구부위에서 토사적체에 의한 선별성능감소와 구멍막힘이 발생하는 단점이 있다.

후자의 경우는 처리량을 유지하면서 스크리닝부하를 균일하게 분산하는 매우 효과적인 수단을 제공하고 있고, 입도가 고르게 분포되어 있는 골재를 대상으로 하는 포스트스크리닝에서 매우 유용하게 사용할 수 있으나 회수 제거 대상인 토사의 비율이 30% 내외인 프리스크리닝에서는 효용성에 한계가 있다. 즉, 프리스크리닝에서 제거 대상이 되는 토사의 비율이 30%라 가정하고 최대 효율로 선별된다고 가정할 때 전체스크린의 2/3정도를 차지하는 급경사부에서 20%가 분리 선별(실제로는 그 이하임)되고 나머지 10%는 완만한 경사부에서 선별이 이루어진다고 보면 완만한 경사부는 전체 투입 골재의 80%를 대상으로 스크리닝이 이루어짐으로 스크리닝부하 집중을 회피할 수 없게 되며, 결국 토사보다 굵은 골재의 함유량이 높은 프리스크리닝 공정에서 효용성에 한계가 있게 된다.

KR 10-0838259( 2008.06.09) KR10-0364439(2002.11.29) KR 10-0863605( 2008.10.08)

폐기물처리(2009.6.20, 동화기술, 인용페이지 125~129p)

본 발명은 건설폐기물 또는 건설 폐자재로부터 재활용 가능한 골재를 선별 생산하기 위한 플랜트 시설에 적용되는 진동 스크린에 있어서, 스크린의 구멍막힘과 토사 뭉침을 효과적으로 억제할 수 있고, 가속도에 의한 골재의 진행 속도 증가분을 흡수하여 일정한 진행속도를 유지하며, 스크리닝 부하에 따라 스크린보드의 각도가 자동으로 조절되게 하여 선별성능을 향상할 수 있는 진동 스크린을 제시할 목적을 갖는다.

또한, 본 발명 골재의 투입부에 완충수단을 제공하여 투입부에서의 스크린 마모와 훼손을 방지하고, 고무스크린 적용시에도 내구성을 향상할 수 있는 진동스크린을 제시할 목적을 갖는다.

상기 목적을 달성하기 위하여 제시된 본 발명은, 부하 대응 각 변위 스크린보드를 갖는 진동 스크린으로써, 진동 본체의 내 측벽 경사라인을 따라 각기 분리 독립된 다수의 스크린보드를 순차적으로 설치하여 스크린을 구성하되, 각 스크린보드는 진동본체에 고정 지지된 상태에서 골재의 진행방향으로 제한된 각도 범위 내에서 각운동이 이루어지도록 회전수단과 회전각제한수단에 의해 진동스크린 벽체에 고정 지지되며, 각각의 스크린보드는 진동스크린의 본체 내 측벽 경사라인을 따라 일정부분 중첩된 상태로 단차를 갖도록 연속 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기한 스크린보드를 구성함에 있어서, 가로부재와 세로부재 및 내부격간부재를 격자형 틀체로 구성한 프레임과, 상기 프레임에 부착되는 스크린망과, 상기 프레임의 세로부재에 부착형성되는 이탈방지판으로 구성하며, 프레임에 대한 스크린망 및 이탈방지판의 접촉부에는 탄성패드를 덧대어 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 프레임에 부착되는 스크린망은 고무스크린망으로 이루어지고, 상기 고무스크린망은 세로변만 상기 스크린보드 프레임의 세로부재에 부착고정되는 구성을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 진동스크린의 투입부 진동본체 내벽에 지지부재를 고정설치하고, 상기 지지부재에 대하여 스프링의 탄발력을 받도록 골재안내판을 고정 설치한 구조의 충격흡수장치를 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 진동스크린의 진동본체 내 측벽 경사라인을 따라 각기 단차와 중첩부를 갖고 골재의 진행방향에 대하여 제한된 각운동이 가능하도록 스크린보드가 설치됨으로써 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 각 스크린보드는 진동본체의 진동을 그대로 인가받은 상태에서, 회전수단을 구성하는 축을 중심으로 재하(在荷) 골재의 중량(부하)에 따라 무거운 어느 한쪽으로 기울어지고, 기울어짐 각도는 회전각제한수단에 의해 제한되며, 재하 골재는 투입량과 진동량 등의 여러 요인에 의해 수시로 변하여 결국 축을 중심으로 각 스크린보드는 연속적인 시소 운동을 한다.

본체로부터 진동이 부여된 상태에서 골재의 진행방향에 대해 이루어지는 시소운동은 스크린 구멍을 통한 골재의 통과확률을 높이며, 단순 진동운동만 부여한 경우에 비하여 선별율을 향상하는 효과를 제공한다.

둘째, 축을 중심으로 재하(在荷) 골재의 중량에 따라 무거운 어느 한쪽으로 기울어지는 원리에 의해 해당 스크린보드에 골재가 유입되거나 배출될 때 재하하중의 급격한 변화가 수시로 발생하며, 그에 따라 하중이 무거운 쪽으로 순간적으로 기울어지면서 회전각제한수단과 스크린보드의 일측 프레임과 충돌, 시소운동을 하면서 스크린보드에 가해진 충격력은 스크린구멍막힘을 해소하거나 방지하는 효과적인 관성력으로 작용하며, 골재에 전달된 충격력은 토사와 골재 분리를 촉진하여 토사뭉침을 해소할 수 있게 된다.

셋째, 스크린보드의 시소운동은 스크린보드를 타고 굴러 내려가는 골재의 가속도를 완화시키고, 각 스크린보드에서의 골재진행속도를 어느 정도 균일하게 유지하여 스크린 하부로 갈수록 골재의 진행속도가 빨라짐으로써 야기되는 선별효율저하를 방지할 수 있고, 선별성능이 전 스크린보드 범위에서 균일하게 유지되는 효과를 제공한다.

스크린보드를 구성하는 프레임에 대한 스크린망 및 이탈방지판의 접촉부에 탄성패드를 덧대어 형성함으로써, 급격한 충격은 흡수하여 스크린망의 마모와 훼손을 완화하고, 축적된 탄성 복원력은 스크린망 및 이탈방지판의 연쇄 파동 효과를 제공하여 토사의 부착 및 구멍막힘을 감소킬 수 있다.

스크린망을 고무스크린망으로 구성하고, 고무스크린망의 양쪽만 고정함으로써 진동본체의 진동 및 시소운동에 더하여 고무스크린망의 파동운동을 발생하여 구멍막힘 및 토사뭉침 방지효과를 증진시켜 선별성능을 향상할 수 있다.

진동스크린의 투입부에 형성한 골재안내판은 골재투입 충격이 스크린망에 직접 가해지는 것을 방지하여 스크린망의 내구성을 향상하고, 고무스크린망의 구성시에 투입부에서의 스크린망 훼손 및 마모를 방지하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 진동 스크린의 실시 예
도 2는 본 발명을 적용한 진동 스크린의 내부 구성도
도 3은 본 발명에 의한 스크린보드를 구성하는 프레임과 스크린망의 평면구조와 결합상태의 측단면상태를 함께 표시한 도
도 4는 고무스크린망의 적용 상태도
도 5a 및 도5b는 스크린보드 회전수단의 실시 예도
도 6 및 도 7은 스크린보드의 동작 상태도
도 8은 충격흡수장치를 적용한 실시 예도

도 1 및 도 2는 본 발명을 적용하는 진동스크린을 예시한 것으로, 도시된 진동스크린은 본체프레임(10), 상기 본체프레임 상에 설치되는 진동본체(20)와, 진동본체에 진동력을 제공하기 위해 설치되는 바이브레이터(30)와, 진동본체 내에 하향 경사라인을 따라 설치되는 스크린(40)과, 진동본체 하부에 설치되어 스크린구멍을 통과하는 선별재료를 수용 배출하는 하부슈트(50)와, 스크린 구멍을 통과하지 못하고 기각된 골재를 수용배출하는 후단슈트(60)와, 부대설비로서 배출골재를 이송하는 컨베이어(70)를 포함하고, 도시하지 않았으나 집진설비와 살수장치 등이 추가로 설치되는 구조를 갖는다.

상기 스크린(40)은, 진동본체(20)의 내 측벽(21) 경사라인을 따라 각기 분리 독립된 다수의 스크린보드(41)를 순차적으로 설치하여 구성된다.

각 스크린보드(41)는 진동스크린 벽체에 고정 지지된 상태에서 골재의 진행방향으로 제한된 각도 범위 내에서 각운동이 이루어지도록 회전수단(42)과 회전각제한수단(43)에 의해 진동본체에 고정 지지 된다.

또한, 각각의 스크린보드(41)는 진동스크린의 본체 내 측벽 경사라인을 따라 일정부분 중첩된 상태로 단차를 갖도록 연속 설치된다.

도 3은 본 발명에 의한 스크린보드(41)를 구성하는 프레임과 스크린망의 평면구조와 결합상태의 측단면상태를 함께 표시한 것으로서, 각각의 스크린보드는 프레임(411)과, 상기 프레임에 부착되는 스크린망(412)과, 상기 프레임의 세로부재(411b)에 부착형성되는 이탈방지판(413)으로 구성되며, 프레임에 대한 스크린망 및 이탈방지판의 접촉부에는 탄성패드(414)가 덧대어 형성된다.

프레임(411)은 가로부재(411a)와 세로부재(411b) 및 내부격간부재(411c)를 격자형 틀체 구조로 형성한 것이며, 스크리닝부하와 진동본체로부터 부여되는 진동력을 수용할 수 있도록 강성구조로 제작된다.

프레임(411)의 외각틀을 구성하는 가로부재(411a)와 세로부재(411b)는 스크린망을 지지하고 진동본체의 진동력을 스크린망에 전달하고, 스크린망에 독립적인 시소운동과 시소운동에 따른 타격력을 스크린망에 전달하는 작용을 하며, 내부격간부재(411c)는 스크린망을 안정적으로 지탱시켜 가는 철망스크린 또는 고무스크린의 적용시에도 안정적인 지지 작용을 한다.

스크린망(412)은 통과골재의 입경 규격에 맞는 크기의 사각 또는 원형 구멍(412a)을 균일하게 형성한 판구조의 망으로 이루어지며, 철봉을 엮은 철망으로 구성하거나 철판에 구멍을 낸 철 스크린망으로 구성할 수 있고, 후술하는 바와 같이 고무스크린망으로 구성할 수 있다.

도 4는 스크린망(412)을 고무 스크린망으로 구성하고, 그 세로변만 상기 스크린보드 프레임의 세로부재에 볼트로 부착고정한 구성을 도시한 것이다.

상기 고무 스크린망은 섬유나 철근을 보강한 내마모성 경질고무판에 사각 또는 원형의 스크린 구멍을 형성한 구조의 것을 사용할 수 있고, 와이어 또는 로프를 심재로 사용한 고무줄을 그물망으로 엮어 형성한 구조의 것을 사용할 수 있다.

고무 스크린망은 자체 탄력과 외부에서 주어지는 진동에 의해 표면에 토사가 유착되는 것을 방지하여 구멍막힘을 방지하며, 골재가 구멍에 낀 경우에도 진동 또는 외부 충격에 의한 구멍 팽창으로 쉽게 이탈되어 결과적으로 구멍막힘을 해소할 수 있으며, 도시한 바와 같이 고무 스크린망의 양쪽만 고정함으로써 내부격간부재와 가로부재와의 접촉부는 자유로운 상태가 유지되며, 외부 진동 및 골재와의 접촉충격에 의해 고무스크린망 특유의 파동이 발생하여 구멍막힘이나 토사뭉침을 효과적으로 억제할 수 있는 것이다.

이탈방지판(413)은 스크린으로 투입된 골재가 측방향으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 것으로 상기 프레임의 세로부재(411b)에 부착하며, 진동본체의 내벽을 향하여 돌출형성된다.

탄성패드(414)는 프레임과 스크린망 사이 및 프레임과 이탈방지판의 사이에 서는 삽입된 상태로 스크린망 또는 이탈방지판과 함께 체결고정되고, 스크린망과 프레임 내부격간부재(411c) 접촉부에서는 내부격간부재(411c)에 부착고정되는 형태로 형성된다.

상기 탄성패드(414)는 내마모형 경질고무나 타이어 또는 컨베이어벨트를 재활용하여 사용할 수 있으며, 스크린망 또는 이탈방지판에 가해지는 급격한 충격을 흡수하여 스크린망의 마모와 훼손을 완화하고, 탄성 복원력에 의한 스크린망 및 이탈방지판 파동 효과를 제공하여 토사 부착 및 구멍막힘을 감소시키는 작용을 한다. 아울러, 스크린망의 소음을 감소시키는 효과도 제공한다.

스크린보드(41)의 회전수단(42)과 회전각제한수단(43)은 스크린보드를 진동스크린 벽체에 고정 지지하고 진동본체의 진동력을 스크린보드에 전달하면서 골재의 진행방향으로 제한된 각도 범위 내에서 각운동, 즉 시소운동을 발생한다.

회전수단(42)은 스크린보드를 구성하는 양 세로부재(411b)의 한 지점(바람직하게는 중앙지점)과 진동본체의 양 내벽을 회전짝 요소로 결합함으로써 달성될 수 있다.

회전각제한수단(43)은 상기 스크린보드가 회전짝에 의해 진동본체에 결합되어 스크린보드를 일정한 각도 범위에서 회전하는 것을 제한하기 위한 수단으로써 상기 스크린보드의 하부 진동본체 양 내벽 사이에 고정되는 연결바에 의해 달성할 수 있고, 또한, 상기 스크린보드의 하부 진동본체 내벽 양측에 고정되는 돌출바에 의해 달성될 수 있으며, 상기한 연결바 또는 돌출바는 회전중심 상부스크린보드프레임 또는 회전중심 하부 스크린보드프레임과 접촉에 의해 스크린보드가 더 이상 회전하는 것을 제한하는 스톱퍼 작용과, 후술하는 바와 같이, 스크린보드의 시소 운동시에 스크린망에 충격력을 가하여 스크린구멍막힘과 토사뭉침을 완화 해소하는 작용을 갖는다.

상기 연결바는 진동본체의 양 벽을 강결구조로 고정하여 보강바(22)와 같이 진동본체를 보강하는 효과도 아울러 갖는다.

도 5a 및 도 5b는 회전수단(42)과 회전각제한수단(43)의 실시예를 도시한 것이다.

도 5a는 회전수단(42)으로서 회전축(421)이 진동본체(20) 내측으로 돌출되도록 축케이싱(422)을 진동본체(20)에 관통고정하고, 회전축단과 스크린보드 프레임(411)의 세로부재(411b)를 고정 결합한 구조이다.

도 5b는 회전수단(42)으로서 회전축(421') 플런지(421a)를 진동본체에 고정 결합하고, 스크린보드 프레임(411)의 세로부재(411c)에 결합 형성한 베어링(423)에 상기 회전축(421')을 축 결합한 구조이다.

도시한 회전각제한수단(43)은 진동본체의 내벽을 가로질러 연결한 연결바(431)와 상기 연결바의 상부 스크린보드 접촉부에 부착한 탄성패드(432)로 이루어지며, 회전각제한수단(43)은 회전 중심점을 기준으로 정삼각형이 되도록 스크린보드의 상부 및 하부에 각기 설치하며, 상부 회전각제한수단은 스크린보드 경사각이 일정각도 이하로 감소하는 것을 제한하고, 하부 회전각제한수단은 스크린보드 경사각이 일정각도 이상 증가하는 것을 제한한다.

상기 탄성패드는 시소운동에 의한 충격을 일시적으로 완화시켜 접촉부를 보호하고, 한편으로 흡수한 충격력을 반반력으로 환원하여 2차 진동을 제공하며, 소음을 방지하는 작용을 한다.

포스트스크리닝과 같이 구멍막힘과 토사뭉침 영향이 감소되는 경우에는 상기 탄성패드 위치에 스프링을 형성하여 충격 관성에 의한 구멍막힘 효과를 줄이고, 복원력에 의한 2차 진동효과를 높여 골재의 분류 선별 성능을 높이는 방법으로 실시 할 수 있을 것이다.

통상의 경우 스크린의 경사는 10°~ 20°범위에서 스크린길이가 짧을수록 경사를 작게 하고, 스크린길이가 길수록 경사를 크게 적용하는 것이 바람직하다. 따라서, 하부에 있는 회전각제한수단(43)의 위치를 최대경사각 이내가 되게 정하며, 상부에 있는 회전각제한수단(43)의 위치는 스크린의 경사가 최소 0°이상 유지되는 위치에 형성한다.

상기한 회전수단과 회전각 제한수단이 적용된 각각의 스크린보드(41)는 진동 본체 내 측벽 경사라인을 따라 일정부분 중첩된 상태로 단차를 갖도록 연속 설치된다.

인접 스크린보드와의 단차는 골재를 여러 단계에 걸쳐 자유낙하시킴으로써 낙하충격에 의한 골재와 토사의 분리와 분산을 유도한다.

스크린보드와 스크린보드의 중첩길이는 전 스크린보드 말단에서 낙하하는 골재를 후 스크린보드에서 안전하게 받을 수 있게 스크린보드의 각 변위를 고려하여 적절하게 정하여 적용한다.

도 6은 상기한 구조에 의해 스크린보드의 각변위 상태를 도시한 것이고, 도 7은 골재투입에 의한 부하에 따라 스크린보드의 동작상태를 도시한 것이다.

도시한 바에 따라, 회전중심을 스크린보드의 길이 중심에 두고, 회전중심을 기준으로 아래쪽에 작용하는 힘(부하)를 F1, 위 쪽에 작용하는 부하를 F2라 하고, 최대변위각을 A, 낙차를 L이라 하면,

① F1=F2 이면, 스크린 보드는 A/2의 각변위 상태에서 균형을 이루면서 진동본체로 부터 인가된 진동에 의해 스크리닝이 진행된다.

② F1<F2 이면, 스크린 보드는 A 만큼 시계방향으로 회전하여 상부의 연결바에 접합상태로 진동본체로 부터 인가된 진동에 의해 스크리닝이 진행된다.

③ F1>F2 이면, 스크린 보드는 A 만큼 반시계방향으로 회전하여 하부의 연결바에 접합상태로 진동본체로 부터 인가된 진동에 의해 스크리닝이 진행된다.

이와 같이, 각 스크린보드는 스크린본체의 진동을 그대로 인가받은 상태에서, 회전수단을 구성하는 축을 중심으로 재하(在荷) 골재의 부하에 따라 무거운 어느 한쪽으로 기울어지고, 기울어짐 각도는 회전각제한수단에 의해 제한되며, 재하 골재는 투입량과 진동량 등의 여러 요인에 의해 수시로 변하여 결국 축을 중심으로 각 스크린보드는 랜덤한 방식으로 연속적인 시소 운동을 한다.

상기한 시소운동은 F1과 F2의 순간적인 차이에 의해 더 큰 부하가 작용하는 쪽으로 순간적으로 기울어지면서 회전각제한수단에 의한 스톱핑 충격력은 스크린구멍막힘을 해소하거나 방지하는 효과적인 관성력으로 작용하며, 골재에 전달된 충격력은 토사와 골재 분리를 촉진하여 토사뭉침을 해소할 수 있게 된다.

또한, 스크린보드의 시소운동은 스크린보드를 타고 굴러 내려가는 골재의 가속도를 완화시키고, 각 스크린보드에서의 골재진행속도를 어느 정도 균일하게 유지하여 스크린 하부로 갈수록 골재의 진행속도가 빨라짐으로써 야기되는 선별효율저하를 방지할 수 있고, 선별성능이 전 스크린보드 범위에서 균일하게 유지되는 효과를 제공한다.

이러한 스크린보드의 시소운동이 연속적으로 이루어짐에 따라 본체로부터 부여된 진동과, 골재의 진행방향에 대해 이루어지는 시소운동은 스크린 구멍을 통한 골재의 통과확률을 높이며, 단순 진동운동만 부여한 경우에 비하여 선별율을 향상하는 효과를 제공한다.

도 8은 상기한 본 발명의 구성에 충격흡수장치(80)을 결합한 구성을 도시한다.

상기 충격흡수장치(80)는 진동스크린의 투입부(23) 진동본체 내벽에 지지부재(81)을 고정설치하고, 상기 지지부재(81)에 대하여 스프링(82)의 탄발력을 받도록 골재안내판(83)을 고정 설치한 구조로 이루어진다.

상기한 충격흡수장치(80)는 골재투입 충격을 스프링(82)의 탄발력을 받는 골재안내판(83)이 흡수하여 스크린망에 인계함으로써 스크린망에 충격이 직접 가해지는 것을 방지하여 스크린망 내구성을 향상하고, 고무스크린망의 구성시에 투입부에서의 스크린망 훼손 및 마모를 방지하는 효과를 제공한다.

10: 본체프레임
20:진동본체
21:내측벽 22:보강바 23: 투입부
30:바이브레이터
40: 스크인
41: 스크린보드 411: 프레임 411a:가로부재
411b: 세로부재 411c: 내부격간부재
412: 스크린망 412a: 구멍
413: 이탈방지판 414:탄성패드
42: 회전수단 421, 421': 회전축 421'a:플런지
422: 축케이싱 423: 베어링
43: 회전각제한수단
431:연결바 432:탄성패드
50: 하부슈트
60: 후단슈트
70:컨베이어
80: 충격흡수장치
81: 지지부재 82: 스프링 83: 골재안내판

Claims

본체프레임(10), 상기 본체프레임 상에 설치되는 진동본체(20)와, 진동본체에 진동력을 제공하기 위해 설치되는 바이브레이터(30)와, 진동본체 내에 하향 경사라인을 따라 설치되는 스크린(40)과, 진동본체 하부에 설치되어 스크린구멍을 통과하는 선별재료를 수용 배출하는 하부슈트(50)와, 스크린 구멍을 통과하지 못하고 기각된 골재를 수용배출하는 후단슈트(60)와, 부대설비로서 배출골재를 이송하는 컨베이어(70)가 포함되는 구조의 건설폐기물을 재활용하기 위한 진동스크린에 있어서, 진동 본체(20)의 내 측벽(21) 경사라인을 따라 각기 분리 독립된 다수의 스크린보드(41)를 순차적으로 설치하여 스크린(40)을 구성하되, 각 스크린보드(41)는 진동스크린 벽체에 고정 지지된 상태에서 골재의 진행방향으로 제한된 각도 범위 내에서 각운동이 이루어지도록 회전수단(42)과 회전각제한수단(43)에 의해 진동스크린 벽체에 고정 지지되며, 각각의 스크린보드(41)는 진동스크린의 본체 내 측벽 경사라인을 따라 일정 부분 중첩된 상태로 단차를 갖도록 연속 설치된 것을 특징으로 하는 부하 대응 각 변위 스크린보드를 갖는 도로 공사용 재활용 골재 생산을 위한 진동 스크린.
청구항 1에 있어서,
스크린보드(41)는, 가로부재(411a)와 세로부재(411b) 및 내부격간부재(411c)를 격자형 틀체로 구성한 프레임(411)과, 상기 프레임에 부착되는 스크린망(412)과, 상기 프레임의 세로부재에 부착 형성되는 이탈방지판(413)으로 구성되고, 프레임에 대한 스크린망 및 이탈방지판의 접촉부에는 탄성패드(414)가 덧대어 형성된 것을 특징으로 하는 부하 대응 각 변위 스크린보드를 갖는 도로 공사용 재활용 골재 생산을 위한 진동 스크린.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
스크린망(412)은, 그 세로변만 스크린보드 프레임의 세로부재에 부착 고정되는 고무스크린망으로 이루어지고; 진동스크린의 투입부에는, 진동본체 내벽에 고정설치된 지지부재(81)에 스프링(82)의 탄발력을 받도록 골재안내판(83)을 설치한 충격흡수장치(80)가 포함된 것;을 특징으로 하는 부하 대응 각 변위 스크린보드를 갖는 도로 공사용 재활용 골재 생산을 위한 진동 스크린.
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