KR101550207B1 - 토사내 이물질 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토사내 이물질 분리장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 토사내 이물질 분리장치는 나란하게 배치되어, 회전하는 다수의 샤프트(100), 샤프트(100)의 길이방향을 따라 소정간격 이격되어 구비된 다수의 디스크(200), 다수의 디스크(200)의 사이에 각각 배치되는 다수의 탄성부재(300), 및 샤프트(100)에 구비되어, 샤프트(100)의 길이방향을 기준으로 최외각에 구비된 디스크(200)를 가압하여 소정간격을 조절하는 제1 간격조절수단(400)을 포함한다.

Description

토사내 이물질 분리장치{Apparatus for removing impurity in earth}

본 발명은 토사내 이물질 분리장치에 관한 것이다.

국내 매립종료시설은 1,500여 개소에 이르고, 현재 230여 개소의 매립시설이 운영 중에 있으나, 매립시설은 주민기피시설로 신규확보가 곤란하고, 신규확보를 위해서는 막대한 경제적/사회적 비용이 요구된다.

현재, 정부는 기존 매립시설을 안정화한 후, 이를 굴착/선별하여 매립지로 하는 순환형 매립지를 조성하거나, 오염물질을 굴착 제거하여 택지 및 산업용지로 개발하고 있다.

이와 같이, 사용이 종료된 매립시설을 순환이용하거나 개발하기 위해서는 굴착/선별이 필수적이다. 이때, 굴착된 매립폐기물을 각각의 성상별로 선별/분리하여 토사 및 불연물류는 매립지 내에서 재이용하고, 가연성류는 고형화 연료(SRF)의 원자재로 생산하여 매립장 부지의 활용폭을 확대할 수 있다.

매립폐기물의 선별은 하기 선행기술문헌의 특허문헌에 개시된 바와 같이, 선별구 직경이 평균 Ø30mm 내지 40mm인 트롬멜 스크린을 이용하여 1차 토사를 선별하는데, 1차 선별 토사 내에는 유기 이물질이 다량 함유되어 현장재활용 기준인 유기 이물질 함유량 1% 이하를 만족하지 못하는 실정이다. 따라서, 후속공정으로 2차 선별장치를 접목하여 1차 선별된 토사 내에 유기 이물을 재선별(2차 선별)하고 있다.

구체적으로, 2차 선별장치는 대부분 선별구 직경이 Ø15mm 이하로 구성된 진동스크린 및 트롬멜 스크린의 형태로, 다양한 성상의 함수비 조건으로 매립된 토사를 선별한다. 하지만, 하기 [표 1]과 같이, 양호상태의 폐기물을 선별할 때는 토사 내에서 유기 이물질 선별이 가능하지만, 보통상태 또는 불량상태의 폐기물을 선별할 때는 잦은 망막힘 현상이 발생되어 토사 내에서 유기 이물질을 선별하지 못하고, 결과적으로 선별토사의 재활용폭이 저하되는 문제점이 존재한다.

구분	양호상태	보통상태	불량상태
함수비 조건	15% 이하 폐기물	15~20% 이하 폐기물	25~35% 이하 폐기물
폐기물 성상	사질토 80%+점성토20%	사질토 80%+점성토20%	사질토 80%+점성토20%
폐기물 비율	토사 50%+가연물50%	토사 50%+가연물50%	토사 50%+가연물50%

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 매립폐기물의 성상 및 함수비 조건에 관계없이 토사 내에서 유기 이물질을 재선별할 수 있는 토사내 이물질 분리장치의 필요성이 강조되고 있다.

KR 10-1437023 B1

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일측면은 탄성부재를 이용하여 디스크 사이의 간격을 자유롭게 조절함으로써, 다양한 폐기물의 성상 및 함수비 조건을 고려하여 토사 내에서 이물질을 선별할 수 있는 토사내 이물질 분리장치을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치는 나란하게 배치되어, 회전하는 다수의 샤프트, 상기 샤프트의 길이방향을 따라 소정간격 이격되어 구비된 다수의 디스크, 다수의 상기 디스크의 사이에 각각 배치되는 다수의 탄성부재, 및 상기 샤프트에 구비되어, 상기 샤프트의 길이방향을 기준으로 최외각에 구비된 상기 디스크를 가압하여 상기 소정간격을 조절하는 제1 간격조절수단을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치에 있어서, 하나의 상기 샤프트에 구비된 다수의 디스크와 하나의 상기 샤프트에 인접한 상기 샤프트에 구비된 다수의 디스크는 서로 엇갈리게 배치된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치에 있어서, 상기 탄성부재는 압축 스프링이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치에 있어서, 상기 제1 간격조절수단은, 상기 샤프트에 결합되어, 상기 샤프트의 길이방향을 기준으로 최외각에 구비된 상기 디스크를 가압하는 캡, 및 상기 샤프트에 형성된 나사선에 나사결합되어 회전함에 따라 상기 캡을 상기 샤프트의 길이방향으로 이동시키는 제1 간격조절너트를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치에 있어서, 상기 샤프트의 중심부는 종단면을 기준으로 사각형으로 형성되고, 상기 디스크의 중심에는 사각형의 결합홀이 형성되고, 상기 결합홀에 상기 샤프트의 중심부가 삽입되어, 상기 디스크가 상기 샤프트에 결합된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치에 있어서, 상기 샤프트는, 종단면을 기준으로 사각형으로 형성된 사각파이프, 상기 사각파이프의 말단에 삽입되는 체결부, 및 상기 체결부로부터 연장된 가공 샤프트를 포함하고, 상기 사각파이프에는 상기 디스크와 상기 탄성부재가 배치되고, 상기 가공 샤프트에는 상기 제1 간격조절수단이 구비된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치에 있어서, 상기 디스크는, 상기 디스크의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 돌출되어, 인접한 상기 샤프트에 구비된 다수의 상기 디스크 사이의 토사를 밀어내는 제1 돌기, 및 상기 디스크의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 돌출되어, 인접한 상기 샤프트에 구비된 상기 탄성부재에 부착된 토사 또는 이물질을 긁어주는 제2 돌기를 포함하고, 상기 제2 돌기는 상기 제1 돌기에 비해서 상기 디스크의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 더 돌출된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치에 있어서, 상기 디스크는, 상기 디스크의 중심에 가까워지는 방향으로 함몰되어, 상기 소정간격보다 큰 물질을 배출시키는 오목부를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치에 있어서, 프레임, 상기 프레임에 결합되어 고정되고, 다수의 상기 샤프트의 말단이 회전가능하도록 고정되는 제1 바디, 상기 제1 바디의 내측에 배치되어, 상기 제1 바디에 대해서 이동가능하고, 상기 제1 간격조절수단과 상기 디스크 사이에 배치되며, 다수의 상기 샤프트가 통과하는 제2 바디, 및 상기 제1 바디와 상기 제2 바디 사이의 간격을 조절하는 제2 간격조절수단을 더 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치에 있어서, 상기 제2 간격조절수단은, 상기 제2 바디에 결합되고, 삽입홈이 형성된 결합체, 일단이 상기 삽입홈에 회전가능하도록 결합되고, 상기 제1 바디를 관통하는 간격조절봉, 및 상기 간격조절봉에 형성된 나사선에 나사결합되어, 상기 제1 바디의 외측에 고정되는 제2 간격조절너트를 포함하고, 상기 간격조절봉을 회전시키면, 상기 제2 바디는 상기 간격조절봉의 길이방향을 따라 이동된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치에 있어서, 상기 삽입홈은 상기 제1 바디 방향으로 개방되고, 상기 제1 바디 방향으로 가면서 폭이 좁아지는 단차가 형성되며, 상기 간격조절봉의 일단에는 상기 단차에 걸리는 결합너트가 나사결합된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치에 있어서, 상기 프레임의 하측에 구비되어, 상기 프레임을 지지하는 지지체, 및 상기 프레임과 상기 지지체를 연결하여, 상기 프레임의 지면에 대한 경사를 조절하는 경사조절수단을 더 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치에 있어서, 상기 경사조절수단은, 상기 프레임의 일단과 상기 지지체의 일단을 회동가능하도록 결합하는 힌지부, 일단이 상기 프레임에 회동가능하도록 결합된 경사조절봉, 상기 지지체에 구비되어, 상기 경사조절봉이 상하방향으로 이동가능하도록 고정시키는 경사조절봉 고정체, 및 상기 프레임의 타단과 상기 지지체의 타단 사이에 구비되어 유압으로 상기 프레임과 상기 지지체 사이의 간격을 조절하는 유압 실린더를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치에 있어서, 다수의 상기 샤프트의 말단에는 스프라켓이 결합되고, 상기 스프라켓은 모터와 체인으로 연결되어, 다수의 상기 샤프트는 상기 모터의 구동력에 의해서 회전된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치에 있어서, 다수의 상기 샤프트는 2개 이상의 군으로 분류되고, 상기 모터는 2개 이상이 구비되어, 각각의 모터는 각각의 군의 상기 샤프트를 회전시키고, 각각의 모터의 회전속도는 서로 동일하거나, 또는 서로 상이하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치에 있어서, 상기 디스크는 MC 나일론(Mono Cast Nylon)으로 형성된다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 탄성부재를 이용하여 디스크 사이의 간격을 자유롭게 조절함으로써, 다양한 폐기물의 성상 및 함수비 조건을 고려하여 토사 내에서 이물질을 선별할 수 있는 장점이 있다.

도 1a은 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치의 사시도,
도 1b는 도 1a에 도시된 샤프트, 및 디스크의 사시도,
도 1c는 도 1a에 도시된 토사내 이물질 분리장치의 측면도,
도 2는 도 1a에 도시된 샤프트, 디스크, 탄성부재, 및 제1 간격조절수단의 평면도,
도 3은 도 1a에 도시된 샤프트의 분해사시도,
도 4는 도 1a에 도시된 샤프트, 디스크, 탄성부재, 및 제1 간격조절수단의 사시도,
도 5는 도 3에 도시된 샤프트, 디스크, 탄성부재, 및 제1 간격조절수단의 분해사시도,
도 6a 내지 도 6b는 도 1a에 도시된 디스크, 및 탄성부재의 평면도,
도 7 내지 도 8은 도 1a에 도시된 샤프트, 디스크, 및 탄성부재의 작동과정을 도시한 측면도,
도 9a 내지 도 9b는 도 1a에 도시된 샤프트, 디스크, 탄성부재, 및 제1 간격조절수단의 작동과정을 도시한 부분 정면도,
도 10은 도 1a에 도시된 토사내 이물질 분리장치의 정면도,
도 11은 도 10에 도시된 제1 바디, 제2 바디, 및 샤프트의 부분 분해사시도,
도 12a 내지 도 12b는 도 10에 도시된 제1 바디, 및 제2 바디의 사시도,
도 13a 내지 도 13b는 도 10에 도시된 토사내 이물질 분리장치의 작동과정을 도시한 정면도,
도 14a 내지 도 14b는 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치의 측면도, 및
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치의 평면도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치는 나란하게 배치되어, 회전하는 다수의 샤프트(100), 샤프트(100)의 길이방향을 따라 소정간격 이격되어 구비된 다수의 디스크(200), 다수의 디스크(200)의 사이에 각각 배치되는 다수의 탄성부재(300), 및 샤프트(100)에 구비되어, 샤프트(100)의 길이방향을 기준으로 최외각에 구비된 디스크(200)를 가압하여 소정간격을 조절하는 제1 간격조절수단(400)을 포함한다.

기본적으로, 도 1b 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치는 트롬멜 스크린 등에서 선별된 1차 토사가 투입되면(A), 다수의 샤프트(100)에 결합된 다수의 디스크(200)가 회전하면서, 이물질은 디스크(200)의 회전에 따라 디스크(200)의 상측에서 이송되어 배출되고(B), 토사는 디스크(200) 사이를 통과하여 디스크(200)의 하측으로 배출된다(C). 또한, 디스크(200)의 하측으로 배출된 토사는 컨베이어 벨트(990)를 통해서 이송될 수 있다(D). 이러한 과정을 통해서 토사와 이물질을 선별할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치는 위생 또는 비위생 매립 폐기물 선별 공사시 토사 내에서 이물질을 분리할 수 있다(현장 재활용 폭 향상). 또한, 건설폐기물 중간처리 공정에서 토사를 재선별할 수 있다(토사 재활용 및 토사내 포함된 골재선별 등).

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치는 다수의 샤프트(100), 다수의 디스크(200), 다수의 탄성부재(300), 및 제1 간격조절수단(400)을 포함하는데, 이러한 구성에 대해서 상세히 설명하도록 한다.

상기 샤프트(100)는 디스크(200), 탄성부재(300), 제1 간격조절수단(400) 등을 지지하는 역할을 수행하는 것으로, 전체적으로 막대형으로 형성되어 회전된다. 여기서, 샤프트(100)는 다수가 구비되어, 가상의 평면상에서 나란하게 배치된다. 이때, 샤프트(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 사각파이프(110), 체결부(120), 및 가공 샤프트(130)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 사각파이프(110)는 종단면을 기준으로 사각형으로 형성된 것으로, 디스크(200)와 탄성부재(300)가 배치될 수 있다. 또한, 체결부(120)는 사각기둥 형태로 형성되어, 사각파이프(110)의 말단에 삽입될 수 있다. 이때, 체결부(120)는 사각파이프(110)의 말단에 끼워맞춤(열박음)으로 삽입될 수 있다. 그리고, 가공 샤프트(130)는 원기둥 형태로 체결부(120)로부터 연장되는 것으로, 제1 간격조절수단(400, 캡(410), 제1 간격조절너트(420)), 스프라켓(960) 등이 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 샤프트(100)가 사각파이프(110)와 체결부(120)를 끼워맞춤 형태로 결합하는 이유는 사각파이프(110)가 마모시 샤프트(100) 전체를 교환하지 않고 사각파이프(110)만 선택적으로 교체하기 위함이다. 또한, 사각파이프(110)를 이용함으로써, 중량이 가벼워 디스크(200)의 교환시 작업자의 편의를 도모할 수 있다. 그리고, 사각파이프(110)에 결합되는 디스크(200)와 탄성부재(300)가 사각파이프(110)의 마모를 방지하기 때문에, 사각파이프(110)는 휨이나 변형을 감안하여 최소두께를 사용할 수 있다.

상기 디스크(200, 도 2 참조)는 실질적으로 토사 내에서 이물질을 선별하는 역할을 수행하는 것으로, 판형으로 형성된다. 여기서, 디스크(200)는 다수가 구비되어, 샤프트(100)의 길이방향을 따라 소정간격 이격되도록 구비된다. 이때, 하나의 샤프트(100)에 구비된 디스크(200)는 하나의 샤프트(100)의 인접한 샤프트(100)에 구비된 디스크(200)와 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 즉, 임의의 디스크(200)는 인접한 샤프트(100)에 구비된 두 개의 디스크(200) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 다수의 디스크(200)는 샤프트(100)와 함께 회전하고, 상측에 폐기물이 공급되면, 다수의 디스크(200)가 회전하면서 토사는 디스크(200) 사이로 배출되고, 이물질은 디스크(200)의 회전에 따라 디스크(200)의 상측에서 회전방향을 따라 이송된다. 한편, 디스크(200)의 재질은 특별히 한정되는 것은 아니지만, MC 나일론(Mono Cast Nylon)으로 형성될 수 있다. 여기서, MC 나일론은 나일론 모노머를 대기압 하에서 중합/성형한 것으로, 나일론의 특성을 향상시켜, 사출성형이나 압출성형으로 구현할 수 없는 뛰어나 특징을 갖는다. 또한, MC 나일론은 철보다 가벼워 조립 및 교체시 편의성을 확보할 수 있고, 고온/고속 회전에서 연속 사용이 가능한 장점이 있다. 본 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치는 트롬멜 스크린 등에서 선별된 1차 선별토사를 재선별하므로, 마모 및 중량물에 의한 파손 등이 상대적으로 적어 디스크(200)를 MC 나일론으로 형성할 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 샤프트(100)의 중심부(사각파이프(110))는 종단면을 기준으로 사각형으로 형성되고, 디스크(200)의 중심에는 샤프트(100)의 중심부에 대응하는 사각형의 결합홀(240)이 형성된다. 따라서, 디스크(200)에 형성된 결합홀(240)에 샤프트(100)의 중심부가 삽입되어, 디스크(200)가 샤프트(100)에 결합될 수 있다. 이와 같이, 종단면이 사각형인 샤프트(100)의 중심부에 사각형인 디스크(200)의 결합홀(240)이 결합되므로, 디스크(200)는 샤프트(100)와 함께 회전할 수 있다.

한편, 도 7a 내지 도 7b에 도시된 바와 같이, 디스크(200)의 외주면에는 제1 돌기(210)와 제2 돌기(220)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 돌기(210)는 디스크(200)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 돌출되어, 인접한 샤프트(100)에 구비된 다수의 디스크(200) 사이의 토사를 밀어낼 수 있다. 즉, 디스크(200)에 형성된 제1 돌기(210)는 엇갈리는 디스크(200) 사이의 공간에서 토사를 하측으로 배출시키는 역할을 수행한다. 또한, 제2 돌기(220)는 디스크(200)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 돌출되어, 인접한 샤프트(100)에 구비된 탄성부재(300)에 부착된 토사 또는 이물질(비닐류 등)을 긁어줄 수 있다. 즉, 디스크(200)에 형성된 제2 돌기(220)는 엇갈리는 디스크(200) 사이의 공간을 거쳐 디스크(200) 사이의 탄성부재(300)와 접촉하면서 탄성부재(300)에 부착된 토사 또는 이물질을 제거하는 역할을 수행한다. 이때, 제2 돌기(220)는 제1 돌기(210)에 비해서 디스크(200)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 더 돌출될 수 있다. 즉, 제2 돌기(220)는 제1 돌기(210)에 비해서 방사상으로 더 돌출될 수 있는 것이다.

또한, 도 8a 내지 도 8b에 도시된 바와 같이, 디스크(200)의 외주면에는 오목부(230)가 형성될 수 있다. 여기서, 오목부(230)는 디스크(200)의 중심에 가까워지는 방향으로 함몰되어, 디스크(200) 사이의 소정간격보다 큰 물질을 배출시킬 수 있다. 즉, 디스크(200)에 형성된 오목부(230)는 디스크(200)의 사이의 소정간격보다 커서 하측으로 배출되지 못하는 물질(X, 큰 돌류 등)을 디스크(200)의 상측에서 일방향으로 이송시키는 역할을 수행한다. 디스크(200) 사이의 소정간격보다 큰 물질(X)은 배출되지 못하고 제자리에서 회전하면, 디스크(200)의 하측으로 토사가 배출되는 것을 막을 우려가 있다. 하지만, 디스크(200)의 외주면에 오목부(230)를 형성함으로써, 디스크(200) 사이의 소정간격보다 큰 물질(X)을 디스크(200)의 상측에서 일방향으로 이송시켜, 디스크(200) 사이가 막히는 것을 방지할 수 있다.

상기 탄성부재(300, 도 2 참조)는 다수의 디스크(200) 사이의 소정간격을 일정하게 유지하는 역할을 수행한다. 여기서, 탄성부재(300)는 다수의 디스크(200) 중 인접한 2개의 디스크(200) 사이에 배치된다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 샤프트(100)에 디스크(200)→탄성부재(300)→디스크(200) 순으로 반복 삽입되어, 인접한 2개의 디스크(200) 사이에 탄성부재(300)가 배치될 수 있다. 이때, 다수의 탄성부재(300)는 일정한 탄성력을 갖음으로써, 다수의 디스크(200) 사이의 소정간격을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 제1 간격조절수단(400)이 샤프트(100)의 길이방향을 기준으로 최외각에 구비된 디스크(200)를 가압하는 힘을 조절하여, 도 6a 내지 도 6b에 도시된 바와 같이, 디스크(200) 사이에 배치된 탄성부재(300)가 팽창 또는 수축할 수 있고, 그에 따라 디스크(200) 사이의 소정간격을 조절할 수 있는데, 이와 관련한 구체적인 내용은 후술하도록 한다. 한편, 탄성부재(300)의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 압축하려는 힘에 저항하는 압축 스프링일 수 있다.

상기 제1 간격조절수단(400, 도 9a 내지 도 9b 참조)은 디스크(200) 사이의 소정간격을 조절하는 역할을 수행한다. 여기서, 제1 간격조절수단(400)은 샤프트(100)의 말단에 구비되어, 샤프트(100)의 길이방향을 기준으로 최외각에 구비된 디스크(200)를 가압하여, 디스크(200) 사이에 배치된 탄성부재(300)를 팽창 또는 수축시키면서, 디스크(200) 사이의 소정간격을 조절한다. 구체적으로, 제1 간격조절수단(400)은 캡(410)과 제1 간격조절너트(420)를 포함할 수 있다. 이때, 캡(410)은 원통형으로 형성되어 샤프트(100)에 결합되고, 샤프트(100)의 길이방향을 기준으로 최외각에 구비된 디스크(200)를 가압한다. 또한, 제1 간격조절너트(420)는 샤프트(100)에 형성된 나사선(105)에 나사결합되어 회전함에 따라 캡(410)을 샤프트(100)의 길이방향으로 이동시킨다. 따라서, 제1 간격조절너트(420)를 회전시키면서 캡(410)을 샤프트(100)의 길이방향으로 이동시킴으로써, 캡(410)이 최외각에 구비된 디스크(200)를 가압하는 힘을 조절할 수 있다. 이와 같이, 캡(410)이 디스크(200)를 가압하는 힘을 조절하면, 디스크(200) 사이에 배치된 탄성부재(300)에 인가되는 가압력이 변화하여 탄성부재(300)가 팽창 또는 수축함으로써, 디스크(200) 사이의 소정간격을 조절할 수 있다. 결과적으로, 제1 간격조절너트(420)를 회전시키면, 탄성부재(300)가 팽창 또는 수축하면서 디스크(200) 사이의 간격을 자유롭게 조절할 수 있고, 그에 따라 다양한 폐기물의 성상 및 함수비 조건을 고려하여 토사 내에서 이물질을 선별할 수 있다.

한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 나란하게 배치된 다수의 샤프트(100)는 프레임(500), 제1 바디(600), 및 제2 바디(700) 등에 의해서 지지될 수 있다. 여기서, 프레임(500)은 중앙에 선별된 토사가 배출된 개구부(510)가 형성될 수 있고, 개구부(510)의 하측에는 선별된 토사를 가이드하는 하부슈트(520)가 구비될 수 있다. 또한, 프레임(500)의 말단에는 디스크(200)의 회전에 의해서 이송된 이물질을 가이드하여 배출하는 배출슈트(530, 도 1c 참조)가 구비될 수 있다. 더욱 구체적으로, 도 10을 참조하면, 제1 바디(600)는 "L"자 형으로 형성되고, 프레임(500)에 볼트와 너트 등으로 결합되어 고정될 수 있다. 이때, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 바디(600)의 상단에는 하측으로 함몰된 제1 함몰부(610)가 연속적으로 구비되고, 이러한 제1 함몰부(610)에는 다수의 샤프트(100)의 말단이 회전가능하도록 고정시키는 베어링(140)이 구비될 수 있다. 또한, 제1 함몰부(610)의 상측은 제1 커버(620)가 결합될 수 있다. 한편, 제2 바디(700)는 제1 바디(600)와 유사하게 "L"자 형으로 형성되고, 제1 바디(600)의 내측에 배치되어, 제1 바디(600)에 대해서 수평으로 이동가능하다. 구체적으로, 도 12a에 도시된 바와 같이, 프레임(500)에는 일방향(샤프트(100)의 길이방향)이 타방향(일방향과 수직)에 비해서 긴 장공(540)이 형성되고, 이러한 장공(540)에 제2 바디(700)는 너트(550a)와 볼트(550b) 등으로 결합됨으로써, 제1 바디(600)에 대해서 수평으로 이동가능하다. 또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 바디(700)는 제1 간격조절수단(400, 캡(410))과 샤프트(100)의 길이방향을 기준으로 최외각에 구비된 디스크(200) 사이에 배치되고, 도 11에 도시된 바와 같이, 샤프트(100)가 통과할 수 있도록 제2 바디(700)의 상단에는 하측으로 함몰된 제2 함몰부(710)가 연속적으로 구비된다. 이러한 제2 함몰부(710)의 상측은 제2 커버(720)가 결합될 수 있다.

한편, 도 13a 내지 도 13b에 도시된 바와 같이, 제1 바디(600)와 제2 바디(700) 사이의 간격을 조절하는 제2 간격조절수단(800)이 더 구비될 수 있다. 여기서, 제2 간격조절수단(800)은 제1 바디(600)와 제2 바디(700) 사이에 구비되어, 제2 바디(700)를 제1 바디(600)에 대해서 수평으로 이동시킴으로써, 제1 바디(600)와 제2 바디(700) 사이에 간격을 조절할 수 있다. 구체적으로, 제2 간격조절수단(800)은 결합체(810), 간격조절봉(820), 및 제2 간격조절너트(830)를 포함할 수 있다. 여기서, 결합체(810)는 제2 바디(700)에 결합되고, 삽입홈(815, 도 12b 참조)이 형성된다. 또한, 간격조절봉(820)은 일단이 삽입홈(815)에 회전가능하도록 결합된다. 더욱 구체적으로, 삽입홈(815)은 제1 바디(600) 방향으로 개방되고, 제1 바디(600) 방향으로가면서 폭이 좁아지는 단차(817)가 형성되며, 간격조절봉(820)의 일단에는 삽입홈(815)의 단차(817)에 걸리는 결합너트(825)가 나사결합된다. 따라서, 간격조절봉(820)은 결합체(810)의 삽입홈(815)에 자유롭게 회전가능하도록 결합될 수 있다. 한편, 도 12a에 도시된 바와 같이, 간격조절봉(820)은 제1 바디(600)를 관통하고, 타단이 제1 바디(600)의 외측에 배치된다. 또한, 제2 간격조절너트(830)는 간격조절봉(820)에 형성된 나사선(823)에 나사결합되어, 제1 바디(600)의 외측에 구비된 플레이트(827)에 용접 등으로 고정된다. 따라서, 도 13a 내지 도 13b에 도시된 바와 같이, 간격조절봉(820)을 회전시키면, 제2 간격조절너트(830)를 따라 간격조절봉(820)이 수평으로 이동함으로써, 제2 바디(700)는 상기 간격조절봉(820)의 길이방향을 따라 이동될 수 있다. 결과적으로, 간격조절봉(820)을 회전시키면, 제1 바디(600)와 제2 바디(700) 사이의 간격을 자유롭게 조절할 수 있다.

한편, 제1 간격조절수단(400)과 제2 간격조절수단(800)은 함께 작동될 수 있다. 구체적으로, 제2 바디(700)는 제1 간격조절수단(400)의 캡(410)과 함께 이동하므로, 제1 간격조절수단(400)의 캡(410)이 이동할 때, 제2 간격조절수단(800)에 의해서 제2 바디(700)도 이동되어야 한다. 즉, 제1 간격조절수단(400)의 제1 간격조절너트(420)를 회전시켜 캡(410)을 이동시킴으로써 디스크(200) 사이의 소정간격을 조절할 때, 캡(410)의 이동거리에 대응하여, 제2 간격조절수단(800)의 간격조절봉(820)을 회전시켜 제2 바디(700)를 이동시킬 수 있다.

추가적으로, 도 14a 내지 도 14b에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 토사내 이물질 분리장치는 지지체(900)와 경사조절수단을 포함할 수 있다. 여기서, 지지체(900)는 프레임(500)의 하측에 구비되어, 프레임(500)을 지지한다. 이때, 지지체(900)는 일단에서 타단으로 갈수록 높이가 낮아질 수 있다. 또한, 경사조절수단은 프레임(500)과 지지체(900)를 연결하여, 프레임(500)의 지면에 대한 경사를 조절한다. 구체적으로, 경사조절수단은 힌지부(920), 경사조절봉(930), 경사조절봉 고정체(940), 및 유압 실린더(950) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 힌지부(920)는 프레임(500)의 일단과 지지체(900)의 일단을 회동가능하도록 결합하고, 경사조절봉(930)은 일단이 프레임(500)에 회동하도록 힌지 등으로 결합되며, 경사조절봉 고정체(940)는 지지체(900)에 구비되어, 경사조절봉(930)이 상하방향으로 이동가능하도록 고정시킨다. 더욱 구체적으로, 경사조절봉 고정체(940)는 경사조절봉(930)이 삽입될 수 있도록 원통형으로 형성되고, 경사조절봉 고정체(940)와 경사조절봉(930)의 측면에 형성된 홀(940a)에 볼트(940b)를 체결하여 경사조절봉(930)을 볼트(940b)로 고정시킬 수 있다. 한편, 유압 실린더(950)는 프레임(500)의 타단과 지지체(900)의 타단 사이에 구비되어, 유압으로 프레임(500)과 지지체(900) 사이의 간격을 조절한다. 따라서, 경사조절봉 고정체(940)와 경사조절봉(930)에서 볼트(940b)를 푼 후, 유압 실린더(950)로 프레임(500)과 지지체(900) 사이의 간격을 조절하면서, 프레임(500)의 지면에 대한 경사를 조절한 후, 경사조절봉 고정체(940)와 경사조절봉(930)에 볼트(940b)를 체결하여 경사조절봉(930)을 고정시킴으로써, 프레임(500)의 지면에 대한 경사를 조절할 수 있다.

상술한 바와 같이, 프레임(500)의 지면에 대한 경사를 조절하면, 프레임(500)의 일단에서 타단 방향을 기준으로 다수의 샤프트(100)의 경사각(≒다수의 디스크(200)의 경사각)을 조절할 수 있으므로, 토사의 성상(점성토 또는 사질토) 등을 고려하여 선별효율을 향상시킬 수 있다. 이때, 다수의 디스크(200)의 경사각은 예를 들어 6°, 8°, 10°, 12°등일 수 있다.

한편, 도 15에 도시된 바와 같이, 다수의 샤프트(100)는 모터(970)에 의해서 회전될 수 있다. 구체적으로, 다수의 샤프트(100)의 말단에는 스프라켓(960)이 결합되고, 이러한 스프라켓(960)은 모터(970)와 체인(미도시)으로 연결되어, 다수의 샤프트(100)는 모터(970)의 구동력에 의해서 회전될 수 있다. 이때, 모터(970)는 2개의 이상이 구비되어, 다수의 샤프트(100)는 서로 동일하거나 상이한 회전속도로 회전될 수 있다. 구체적으로, 다수의 샤프트(100)는 2개 이상의 군으로 분류될 수 있고, 모터(970) 역시 2개 이상이 구비되어, 각각의 모터(970)는 각각의 군의 샤프트(100)를 회전시킬 수 있다. 이때, 2개 이상의 모터(970)는 인버터(980)를 이용하여 각각의 회전속도를 동일하거나 상이하게 조절할 수 있다. 이와 같이, 각각의 모터(970)의 회전속도가 서로 동일하거나 상이하면, 각각의 군의 샤프트(100) 역시 서로 동일하거나 상이한 회전속도로 회전될 수 있다. 예를 들어, 다수의 샤프트(100)는 샤프트(100)의 길이방향에 수직을 기준으로 3개의 군(A, B, C)으로 분류될 수 있고, 모터(970)는 3개가 구비되어, 각각의 모터(970)는 각각의 군(A, B, C)의 샤프트(100)를 회전시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 다수의 샤프트(100, 다수의 디스크(200))를 2개 이상의 군으로 분류하여, 각각의 회전속도를 동일하거나 상이하게 회전시킬 수 있으므로, 토사의 성상(점성토 또는 사질토), 이물질이 디스크(200)의 사이에 걸리는 현상, 토사 선별 및 이물질 배출속도 등을 고려하여 디스크(200)의 회전속도를 조절함으로써, 선별효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

100: 샤프트 105: 나사선
110: 사각파이프 120: 체결부
130: 가공 샤프트 140: 베어링
200: 디스크 210: 제1 돌기
220: 제2 돌기 230: 오목부
240: 결합홀 300: 탄성부재
400: 제1 간격조절수단 410: 캡
420: 제1 간격조절너트 500: 프레임
510: 개구부 520: 하부슈트
530: 배출슈트 540: 장공
550a: 너트 550b: 볼트
600: 제1 바디 610: 제1 함몰부
620: 제1 커버 700: 제2 바디
710: 제2 함몰부 720: 제2 커버
800: 제2 간격조절수단 810: 결합체
815: 삽입홈 817: 단차
820: 간격조절봉 823: 나사선
825: 결합너트 827: 플레이트
830: 제2 간격조절너트 900: 지지체
920: 힌지부 930: 경사조절봉
940: 경사조절봉 고정체 940a: 홀
940b: 볼트 950: 유압 실린더
960: 스프라켓 970: 모터
980: 인버터 990: 컨베이어 벨트

Claims (16)

1. 나란하게 배치되어, 회전하는 다수의 샤프트;
   상기 샤프트의 길이방향을 따라 소정간격 이격되어 구비된 다수의 디스크;
   다수의 상기 디스크의 사이에 각각 배치되는 다수의 탄성부재; 및
   상기 샤프트에 구비되어, 상기 샤프트의 길이방향을 기준으로 최외각에 구비된 상기 디스크를 가압하여 상기 소정간격을 조절하는 제1 간격조절수단;
   을 포함하고,
   다수의 상기 샤프트의 말단에는 스프라켓이 결합되고,
   상기 스프라켓은 모터와 체인으로 연결되어, 다수의 상기 샤프트는 상기 모터의 구동력에 의해서 회전되며,
   다수의 상기 샤프트는 2개 이상의 군으로 분류되고,
   상기 모터는 2개 이상이 구비되어, 각각의 모터는 각각의 군의 상기 샤프트를 회전시키고,
   각각의 모터의 회전속도는 서로 동일하거나, 또는 서로 상이한 토사내 이물질 분리장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   하나의 상기 샤프트에 구비된 다수의 디스크와 하나의 상기 샤프트에 인접한 상기 샤프트에 구비된 다수의 디스크는 서로 엇갈리게 배치되는 토사내 이물질 분리장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄성부재는 압축 스프링인 토사내 이물질 분리장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 간격조절수단은,
   상기 샤프트에 결합되어, 상기 샤프트의 길이방향을 기준으로 최외각에 구비된 상기 디스크를 가압하는 캡; 및
   상기 샤프트에 형성된 나사선에 나사결합되어 회전함에 따라 상기 캡을 상기 샤프트의 길이방향으로 이동시키는 제1 간격조절너트;
   를 포함하는 토사내 이물질 분리장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 샤프트의 중심부는 종단면을 기준으로 사각형으로 형성되고,
   상기 디스크의 중심에는 사각형의 결합홀이 형성되고,
   상기 결합홀에 상기 샤프트의 중심부가 삽입되어, 상기 디스크가 상기 샤프트에 결합되는 토사내 이물질 분리장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 샤프트는,
   종단면을 기준으로 사각형으로 형성된 사각파이프;
   상기 사각파이프의 말단에 삽입되는 체결부; 및
   상기 체결부로부터 연장된 가공 샤프트;
   를 포함하고,
   상기 사각파이프에는 상기 디스크와 상기 탄성부재가 배치되고,
   상기 가공 샤프트에는 상기 제1 간격조절수단이 구비되는 토사내 이물질 분리장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 디스크는,
   상기 디스크의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 돌출되어, 인접한 상기 샤프트에 구비된 다수의 상기 디스크 사이의 토사를 밀어내는 제1 돌기; 및
   상기 디스크의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 돌출되어, 인접한 상기 샤프트에 구비된 상기 탄성부재에 부착된 토사 또는 이물질을 긁어주는 제2 돌기;
   를 포함하고,
   상기 제2 돌기는 상기 제1 돌기에 비해서 상기 디스크의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 더 돌출되는 토사내 이물질 분리장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 디스크는,
   상기 디스크의 중심에 가까워지는 방향으로 함몰되어, 상기 소정간격보다 큰 물질을 배출시키는 오목부;
   를 포함하는 토사내 이물질 분리장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   프레임;
   상기 프레임에 결합되어 고정되고, 다수의 상기 샤프트의 말단이 회전가능하도록 고정되는 제1 바디;
   상기 제1 바디의 내측에 배치되어, 상기 제1 바디에 대해서 이동가능하고, 상기 제1 간격조절수단과 상기 디스크 사이에 배치되며, 다수의 상기 샤프트가 통과하는 제2 바디; 및
   상기 제1 바디와 상기 제2 바디 사이의 간격을 조절하는 제2 간격조절수단;
   을 더 포함하는 토사내 이물질 분리장치.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 간격조절수단은,
    상기 제2 바디에 결합되고, 삽입홈이 형성된 결합체;
    일단이 상기 삽입홈에 회전가능하도록 결합되고, 상기 제1 바디를 관통하는 간격조절봉; 및
    상기 간격조절봉에 형성된 나사선에 나사결합되어, 상기 제1 바디의 외측에 고정되는 제2 간격조절너트;
    를 포함하고,
    상기 간격조절봉을 회전시키면, 상기 제2 바디는 상기 간격조절봉의 길이방향을 따라 이동되는 토사내 이물질 분리장치.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 삽입홈은 상기 제1 바디 방향으로 개방되고, 상기 제1 바디 방향으로 가면서 폭이 좁아지는 단차가 형성되며,
    상기 간격조절봉의 일단에는 상기 단차에 걸리는 결합너트가 나사결합되는 토사내 이물질 분리장치.
    
12. 청구항 9에 있어서,
    상기 프레임의 하측에 구비되어, 상기 프레임을 지지하는 지지체; 및
    상기 프레임과 상기 지지체를 연결하여, 상기 프레임의 지면에 대한 경사를 조절하는 경사조절수단;
    을 더 포함하는 토사내 이물질 분리장치.
    
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 경사조절수단은,
    상기 프레임의 일단과 상기 지지체의 일단을 회동가능하도록 결합하는 힌지부;
    일단이 상기 프레임에 회동가능하도록 결합된 경사조절봉;
    상기 지지체에 구비되어, 상기 경사조절봉이 상하방향으로 이동가능하도록 고정시키는 경사조절봉 고정체; 및
    상기 프레임의 타단과 상기 지지체의 타단 사이에 구비되어 유압으로 상기 프레임과 상기 지지체 사이의 간격을 조절하는 유압 실린더;
    를 포함하는 토사내 이물질 분리장치.
    
14. 삭제
15. 삭제
16. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스크는 MC 나일론(Mono Cast Nylon)으로 형성되는 토사내 이물질 분리장치.
    

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