KR101768061B1 - 골재파쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설폐기물로부터 순환골재를 생산하기 위한 공정 장비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파쇄공간에 파쇄가 필요한 일정 크기 이상의 골재만이 투입될 수 있도록 구성되어 있을 뿐만 아니라 파쇄공간 및 파쇄롤의 배치도 개선된 것을 특징으로 하는 골재파쇄장치에 관한 것이다.
본 발명은 「경사를 가지고 설치되어 공급된 골재를 하방향으로 내려보내 주는 통로로서, 진동을 유발하는 진동공급수단(11) 및 바닥면에서 일정 간격 이격된 상태로 설치되어 일정 직경 미만의 골재를 통과시키는 메쉬스크린(12)을 구비한 진동스크린(10); 내부에 파쇄공간(21)을 구비하고 상기 진동스크린(10)과 연통하도록 설치되되, 상기 스크린(12)을 통과하지 못한 일정 직경 이상의 골재는 상기 파쇄공간(21)으로 투입되고 상기 스크린(12)을 통과한 일정 직경 미만의 골재는 상기 파쇄공간(21)의 일측면에 하방향으로 형성된 바이패스(22)로 투입되도록 구성되며, 상기 파쇄공간(21)을 관통하며 설치된 한 쌍 이상의 회전축(23) 및 상기 회전축(23)에 각각 결합되어 한 쌍씩 서로 접하여 회전하며 상기 파쇄공간(21)에 투입된 일정 직경 이상의 골재를 파쇄하는 파쇄롤(24)을 구비한 파쇄틀(20); 및 상기 파쇄틀(20)의 하부에 설치되어 상기 파쇄롤(24)에 의해 파쇄된 골재 및 상기 바이패스(22)를 통과한 골재를 취합하는 취합부(30); 를 포함하여 구성된 골재파쇄장치」를 제공한다.

Description

골재파쇄장치{An apparatus for crushing aggregate}

본 발명은 건설폐기물로부터 순환골재를 생산하기 위한 공정 장비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파쇄공간에 파쇄가 필요한 일정 크기 이상의 골재만이 투입될 수 있도록 구성하여 파쇄 효율을 높이고, 파쇄롤 자체의 구조도 개선되어 분해, 조립이 간편하게 이루어지도록 구성된 골재파쇄장치에 관한 것이다.

폐콘크리트 및 폐아스팔트 콘크리트 등의 건설폐기물은 품질 기준에 따라 재활용하여 순환골재로 재생산할 수 있다. 이에 따라 급증하는 건설폐기물을 골재자원으로 활용할 수 있는 이점이 있고, 폐기물 매립지 부족 문제를 해소할 수 있으며, 자원의 효율적 이용과 순환 이용에 의해 환경보전에 기여할 수 있다.

순환골재는 용도에 따라 도로 기층용, 도로 보조기층용, 콘크리트용, 콘크리트 제품 제조용, 아스팔트 콘크리트용, 동상방지층 및 차단층용, 노상용, 노체용, 되메우기 및 뒷채움용, 성토용, 복토용, 매립시설의 복토용 등으로 분류되어 용도별 품질 기준이 정해져 있기 때문에 입도, 물리적 특성에 대한 품질요건을 만족시키기 위하여 각 공정 기술의 개발 및 추가공정의 개발이 이루어져 왔다. 고품질의 순환골재 생산을 위한 노력은 '천연골재에 근접하는 입도와 물리적 특성을 갖는 순환골재 생산'으로 이어지고 있다.

건설폐기물로부터 순환골재를 생산하기 위한 장비는 생산 목표에 따라 여러 가지가 있는데, 잔골재 생산용으로는 주로 파쇄롤이 사용된다. 죠크러셔 등으로 1차적으로 파쇄된 건설폐기물은 철근분리, 이물질 분리 등의 작업을 거친 불균일한 입형의 골재 상태로 배출되는데, 이러한 골재를 다시 파쇄롤에 투입시켜 기준 직경 이하의 잔골재를 생산한다. 다만, 1차적으로 파쇄된 골재에도 최종 생산 목표 기준(특정 직경 이하)에 맞는 잔골재가 상당량 포함되어 있는데, 종래에는 이러한 잔골재에 대한 분리작업 없이, 1차 파쇄 골재 전체를 파쇄롤에 투입하여 왔으므로 파쇄 작업의 효율성이 떨어지고 에너지가 불필요하게 낭비되는 문제가 있었다.

구체적인 선행기술을 살펴보면, 골재 파쇄기의 파쇄 롤러에 관한 등록특허 제0464645호 및 골재 파쇄기의 파쇄롤 구동장치에 관한 등록특허 제0759485호에 각각 골재파쇄장치가 개시되어 있으나 이들은 최종 생산 목표 기준에 부합하는 잔골재도 모두 파쇄롤에 투입되도록 구성되어 있어 파쇄효율 측면에서 전술한 바와 같은 문제가 있다. 더 나아가 종래의 골재파쇄장치에서 골재를 파쇄하는 파쇄롤 조합체는 에너지 절약을 위해 구동 파쇄롤과 종동 파쇄롤로 구성됨이 일반적인데, 최종 생산 목표 기준에 부합하는 잔골재까지 상기 파쇄롤 조합체에 투입됨으로 인해 투입 골재량이 과다한 상황에서는 에너지 절약의 효과로 나타나지 않고 오히려 파쇄 효율의 저하로 이어지게 되는 실정이다.

또한, 파쇄롤은 건설폐기물을 압박하여 잔골재 크기로 파쇄하는 작업을 지속적으로 수행하므로 부분적인 마모와 손상이 자주 발생한다. 부분적인 마모와 손상은 곧 파쇄롤의 취약 부위가 되므로, 주기적으로 파쇄롤을 교체할 필요가 있었다. 다만, 파쇄롤 전체 구조 중에서 마모와 손상이 발생하는 부위는 표면의 일부일 뿐인데, 파쇄롤 전체를 교체하는 것은 비경제적이므로 손상 부위만을 교체하기 위한 파쇄롤 구조가 필요하다. 아울러, 건설폐기물 파쇄를 통한 잔골재 생산 과정에서 발생하는 비산먼지를 억제할 수 있는 수단이 필요하다.

등록특허 제0464645호 "골재 파쇄기의 파쇄로울러", 2005. 01. 05. 등록특허 제0759485호 "골재 파쇄기의 파쇄롤 구동장치", 2007. 10. 04.

본 발명은 골재를 파쇄하여 건축용 잔골재로 가공하기 위한 골재파쇄장치로서, 파쇄공간에 파쇄가 필요한 일정 크기 이상의 골재만이 투입될 수 있도록 구성되어 있을 뿐만 아니라 파쇄공간 및 파쇄롤의 배치도 개선된 것을 특징으로 하는 골재파쇄장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 분해와 조립을 손쉽게 할 수 있고, 부분 교체가 가능하며, 골재 파쇄 효율을 증진시킬 수 있는 파쇄롤이 구비된 골재파쇄장치 제공함에 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 잔골재 생산 과정에서의 비산먼지를 억제할 수 있는 파쇄 전 세척수단이 구비된 골재파쇄장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

전술한 과제 해결을 위해 본 발명은 「경사를 가지고 설치되어 공급된 골재를 하방향으로 내려보내 주는 통로로서, 진동을 유발하는 진동공급수단(11) 및 바닥면에서 일정 간격 이격된 상태로 설치되어 일정 직경 미만의 골재를 통과시키는 메쉬스크린(12)을 구비한 진동스크린(10); 내부에 파쇄공간(21)을 구비하고 상기 진동스크린(10)과 연통하도록 설치되되, 상기 스크린(12)을 통과하지 못한 일정 직경 이상의 골재는 상기 파쇄공간(21)으로 투입되고 상기 스크린(12)을 통과한 일정 직경 미만의 골재는 상기 파쇄공간(21)의 일측면에 하방향으로 형성된 바이패스(22)로 투입되도록 구성되며, 상기 파쇄공간(21)을 관통하며 설치된 한 쌍 이상의 회전축(23) 및 상기 회전축(23)에 각각 결합되어 한 쌍씩 서로 접하여 회전하며 상기 파쇄공간(21)에 투입된 일정 직경 이상의 골재를 파쇄하는 파쇄롤(24)을 구비한 파쇄틀(20); 및 상기 파쇄틀(20)의 하부에 설치되어 상기 파쇄롤(24)에 의해 파쇄된 골재 및 상기 바이패스(22)를 통과한 골재를 취합하는 취합부(30); 를 포함하되, 상기 회전축(23)은 일정한 원형 단면을 갖고, 상기 회전축(23)의 중단부 및 상기 중단부에서 양 방향으로 일정간격 이격한 양 측부에 각각 좌·우 대칭형으로 한 쌍씩 가공홈(231)이 형성되어 있고, 상기 가공홈(231)은 상기 회전축(23) 단면 원형에서, 상기 회전축(23) 단면 원형보다 반지름이 작은 동심원의 절반에 해당하는 반원(2311), 상기 반원의 최상단(2312)·최하단(2313)에 각각 접하는 상·하단 접선(2314, 2315) 및 상기 회전축(23) 단면 원형의 외곽선 중 상기 상·하단접선(2314, 2315) 사이 부분(2316)으로 이루어지는 폐곡선을 제외한 나머지 부분이 절삭 가공된 것이며, 상기 파쇄롤(24)은, 원판형 부재로서 일측 외곽에서 중심부까지 트여 상기 가공홈(231)에 끼워지는 끼움결합홈(2411) 및 상기 끼움결합홈(2411)의 반대편 외곽에서 인입하도록 형성된 걸림홈(2412)이 형성되어 있고, 상기 회전축(23)의 중단부 및 양 측부 가공홈(231)에 각각 좌·우 대칭형으로 한 쌍씩 끼움결합된 패널프레임(241); 내주면이 상기 패널프레임(241)의 외곽선에 일치하는 반원호형 단면을 갖고 상기 양 측부 가공홈 사이 거리 만큼의 길이를 갖는 곡면(2421) 및 상기 곡면(2421)의 양 변에서 연장되어 한 쌍의 패널프레임(241) 좌·우 양측의 걸림홈(2412)에 각각 접지되도록 절곡 형성된 걸림면(2422)을 포함하는 곡면유닛 한 쌍이 원통을 이루는 원통프레임(242);중공홀(2431)이 형성된 원기둥형 부재 복수개가 상기 중공홀(2431)을 통해 상기 원통프레임(242) 외측에 끼워져 밀착 고정된 압박파쇄부(243); 판면에 중앙홀(2441)이 형성된 원판형 부재로서, 상기 중앙홀(2441)을 통해 상기 회전축(23)에 끼워져 상기 패널프레임(241)의 최외측면, 상기 원통프레임(242)의 단부 및 상기 압박파쇄부(243)의 최외면부를 좌·우 양측에서 각각 커버하는 측면마감판(244); 상기 패널프레임(241)과 측면마감판(244)을 관통하여 상기 양측의 측면마감판(244)에 각각 고정된 프레임 체결봉(245); 및 상기 압박파쇄부(243)와 측면마감판(244)을 관통하여 상기 양측의 측면마감판(244)에 각각 고정된 파쇄면 체결봉(246); 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 골재 파쇄장치」를 제공한다.

상기 파쇄롤(24)은 상기 원통프레임(242)의 곡면(2421) 외주연에는 길이방향으로 일정 높이의 걸림턱(2423)이 형성되고, 상기 압박파쇄부(243)의 내주면에 상기 걸림턱(2423)에 대응하는 내입홈(2432)이 형성된 것을 적용할 수 있다. 또한, 상기 압박파쇄부(243)는 직경이 큰 것과 작은 것이 교대로 배치되고, 상기 측면마감판(244)은 상기 압박파쇄부(243)의 직경에 대응하는 크기의 원판형 부재인 것을 적용할 수 있다.

또한, 본 발명은 「상기 파쇄롤(24)은 상단 파쇄롤 1쌍과 하단 파쇄롤 1쌍이 구비되되, 상기 상단 파쇄롤과 하단 파쇄롤이 엇갈림 배치되어, 상기 상단 파쇄롤 중 하나와 하단 파쇄롤 중 하나가 인접하고, 상기 진동스크린(10)을 통해 파쇄기 파쇄틀 내로 공급된 골재가 상기 1쌍의 상단 파쇄롤 사이에서 1차 파쇄되고, 인접한 상단 파쇄롤과 하단 파쇄롤 사이에서 2차 파쇄된 후, 상기 1쌍의 하단 파쇄롤 사이에서 3차 파쇄되도록 구성되고, 상기 상단 파쇄롤과 하단 파쇄롤은 각 쌍을 이루는 것 중 어느 하나의 회전축에 제공되는 구동력에 의해 회전하되 다른 하나는 구동력에 의해 회전하는 파쇄롤에 접하여 종속적으로 회전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 골재파쇄장치」를 함께 제공한다.

또한, 본 발명은 「스크린망 사이즈가 상기 메쉬스크린(12)의 스크린망 사이즈 보다 작게 형성된 벨트스크린(41); 상기 벨트스크린(41)을 이동시키며, 상기 벨트스크린(41)의 이동라인을 형성하는 구동롤러(42); 상기 벨트스크린(41)의 상부에 배치되어 세척수를 분사하는 살수관(43); 상기 벨트스크린(41)의 하부에 배치되고, 상면이 개방되어 있으며, 하부에 배출구가 구비된 수침조(44); 상기 벨트스크린(41)의 상면에 골재가 투하되도록 설치된 투입로(45); 및 상기 벨트스크린 상면의 골재가 상기 진동스크린(10)으로 낙하하도록 설치된 낙하유도로(46); 를 구비한 세척부(40)를 더 포함하여 구성된 골재 파쇄장치」를 함께 제공한다.

상기 세척부(40)는 상기 벨트스크린(41), 구동롤러(42), 살수관(43) 및 수침조(44)를 수용하며, 전면과 후면에 개구부가 형성된 세척분리챔버(47); 를 더 포함하여 구성되고, 상기 구동롤러(42)는 상기 세척분리챔버(47)의 양 측벽을 가로질러 구비된 회전축을 중심으로 축회전하도록 다수개가 설치되되, 상기 벨트스크린(41)의 이동라인이 사각이 되도록 설치되고, 상기 수침조(44)는 상기 벨트스크린(41)의 사각 이동라인 사이에 형성된 공간에 배치되되, 양 측방으로 결합된 연결재를 매개로 상기 세척분리챔버(47)의 양 측벽에 결합되고, 상기 투입로(45)는 골재가 상기 세척분리챔버(47)의 후면 개구부를 통해 상기 벨트스크린(41) 위에 투하되도록 설치되고, 상기 낙하유도로(46)는 벨트스크린(41) 상면의 골재가 상기 전면 개구부를 통해 낙하하도록 설치되며, 상기 수침조(44)의 배출구에 흡인력을 제공하는 흡입펌프(미도시); 를 더 포함하여 구성된 것을 적용할 수 있다.

본 발명에 따른 골재파쇄장치에 의하면 골재의 파쇄시 파쇄공간에 파쇄가 필요한 일정 크기 이상의 골재만이 투입되게 되는 한편, 파쇄공간 및 파쇄롤의 배치도 개선되게 되어 골재의 파쇄효율을 향상시킬 수 있으며, 더 나아가 골재파쇄장치 자체의 내구성 및 수명도 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 적용되는 파쇄롤의 조립식 구조에 의해 견고성을 유지하면서도 압박파쇄부의 일부 교체가 가능하며, 전체적인 조립과 해체가 용이하다. 아울러, 압박파쇄부를 직경이 큰 것과 작은 것을 교대로 배치함으로써 건설폐기물 파쇄 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.

또한, 잔골재 파쇄 전 세척수단을 통해 잔골재 생산 과정에서의 비산먼지를 억제할 수 있다.

[도 1]에는 본 발명에 따른 골재파쇄장치 실시예의 사시도이다.
[도 2]는 [도 1]에 나타난 실시예의 단면도이다.
[도 3]은 본 발명 진동스크린에서의 골재 입도 분리 과정을 나타낸 단면도이다.
[도 4]는 본 발명에 적용되는 회전축의 측면과 가공홈 부분에서의 횡단면을 나타낸 것이다.
[도 5]는 본 발명의 파쇄롤을 구성하는 패널프레임, 원통프레임 및 상기 패널프레임과 원통프레임의 결합상태를 도시한 것이다.
[도 6]은 본 발명의 파쇄롤을 구성하는 압박파쇄부 및 상기 압박파쇄부가 조립된 원통프레임의 외측에 결합된 상태를 도시한 것이다.
[도 7]은 본 발명의 파쇄롤을 구성하는 측면마감판을 도시한 것이다.
[도 8]은 본 발명 파쇄롤의 종단면도이다.
[도 9]는 본 발명 파쇄롤의 배치상태 실시예를 도시한 것이다.
[도 10]은 본 발명의 세척부가 나타난 사시도이다.
[도 11]은 세척부가 구비된 골재파쇄장치 실시예의 단면도이다.
[도 12]는 본 발명 세척부에서의 골재 세척 과정을 나타낸 단면도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 골재파쇄장치에 관하여 첨부한 도면을 참조하면서 상세하게 설명하도록 한다.

[도 1]에는 본 발명에 따른 골재파쇄장치의 실시예의 사시도가 도시되어 있고, [도 2]에는 [도 1]의 실시예의 단면도가 도시되어 있다.

[도 1] 및 [도 2]에 나타난 골재파쇄장치는, 진동스크린(10), 파쇄틀(20) 및 취합부(30)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 진동스크린(10)은 경사를 가지고 설치되어 공급된 골재를 하방향으로 내려보내 주는 통로로서, 진동을 유발하는 진동공급수단(11), 바닥면에서 일정 간격 이격된 상태로 설치되어 일정 직경 미만의 골재를 통과시키는 메쉬스크린(12)을 구비하고 있다.

상기 진동공급수단(11)는 상기 진동스크린(10)에 부착된 하나 이상의 진동모터로 구현될 수 있으며, 상기 진동공급수단(11)이 유발하는 진동에 의해 상기 진동스크린(10)에 공급된 골재는 하방향으로 원활하게 이동하게 될 뿐만 아니라 상기 스크린(12)을 통한 입도 분리도 효율적으로 이루어지게 된다. 또한, 상기 진동스크린(10)에 공급된 골재가 진동에 의해 고르게 퍼진 상태로 후술할 파쇄틀(20)의 파쇄공간(21)에 투하된다. 상기 진동스크린(10)의 구체적인 작동모식도는 [도 3]을 통해 확인할 수 있다.

한편, 상기 메쉬스크린(12)은 요구되는 골재의 규격에 따라 메쉬망 사이즈를 선택적으로 적용할 수 있다. 예를 들면 직경 5㎜미만의 골재를 통과시키도록 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 파쇄틀(20)은 골재의 파쇄작업이 수행되는 부분으로서, 내부에 파쇄공간(21)을 구비하고 상기 진동스크린(10)과 연통되어 설치되되, 상기 메쉬스크린(12)을 통과하지 못한 일정 직경 이상의 골재는 상기 파쇄공간(21)으로 투입되고 상기 스크린(12)을 통과한 일정 직경 미만의 골재는 상기 파쇄공간(21)의 일측면에 하방향으로 형성된 바이패스(22)로 투입되도록 구성되어 있다. 또한, 상기 파쇄틀(20)은 상기 파쇄공간(21)을 관통하며 설치된 한 쌍 이상의 회전축(23) 및 상기 회전축(23)에 각각 결합되어 한 쌍씩 서로 접하여 회전하며 상기 파쇄공간(21)에 투입된 일정 직경 이상의 골재를 파쇄하는 파쇄롤(24)을 구비하고 있다.

상기 바이패스(22)는 상기 스크린(12)과 함께 본 발명의 특징적인 구성으로서 파쇄작업이 필요없는 일정 직경 미만의 골재를 상기 파쇄공간(21) 및 상기 파쇄롤(24)을 거치지 않고 우회하도록 해줌으로써 골재의 파쇄효율을 향상시키는 데 중요한 역할을 한다. 종래 파쇄 공정을 거칠 필요가 없는 일정 직경 미만의 골재까지 모두 파쇄 공정에 투입됨으로 인해 발생하였던 파쇄롤의 효율 저하 문제를 해결하여 주기 때문이다.

[도 1] 및 [도 2]의 실시예에 나타난 파쇄틀(20)의 구성 및 형태에 대해 조금 더 구체적으로 살펴보면, 상기 진동스크린(10)은 상기 파쇄틀(20)의 일측면의 상부에 연통되어 설치되어 있고, 상기 회전축(23)은 상기 파쇄틀(20)의 전·후면을 통과하는 방향으로 상기 파쇄공간(21)을 관통하며 상단 파쇄롤과 하단 파쇄롤이 한 쌍씩 설치되도록 할 수 있다.

상기 상단 파쇄롤 1쌍과 하단 파쇄롤 1쌍을 [도 1] 및 [도 2]에 도시된 바와 같이 엇갈림 배치함으로써, 상기 상단 파쇄롤 중 하나와 하단 파쇄롤 중 하나가 접하여, 상기 진동스크린을 통해 파쇄기 파쇄틀 내로 공급된 골재가 상기 1쌍의 상단 파쇄롤 사이에서 1차 파쇄되고, 서로 접한 상단 파쇄롤과 하단 파쇄롤 사이에서 2차 파쇄된 후, 상기 1쌍의 하단 파쇄롤 사이에서 3차 파쇄되도록 구성할 수 있다.

이 경우, 상기 하단 파쇄롤 1쌍은 상단 파쇄롤과 비교해 바이패스 반대 방향으로 밀려 배치된 적층구조를 이루게 되고, 이에 따라 상기 파쇄틀(20)의 일측면은 상기 적층구조에 상응하도록 경사지게 형성되어, 상기 파쇄틀(20)의 하부는 상기 바이패스(22)를 통과한 골재와 상기 파쇄롤(24)에 의해 파쇄된 골재가 수렴할 수 있는 형태로 형성되도록 할 수 있다.

한편, 상기 상단 파쇄롤과 하단 파쇄롤은 각 쌍을 이루는 것 중 어느 하나의 회전축에 제공되는 구동력에 의해 회전하되 다른 하나는 구동력에 의해 회전하는 파쇄롤에 접하여 종속적으로 회전하도록 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 골재파쇄장치에 의하면 상기 파쇄롤(24)에는 상기 스크린(12)을 통과하지 못한 일정 직경 이상의 골재만이 투입되게 되고, 상기 스크린(12)을 통과한 일정 직경 미만의 골재는 상기 바이패스(22)로 우회하게 되어, 상기 파쇄롤(24)에 투입되는 골재의 양이 종래에 비해 줄어들게 되므로 각 쌍을 이루는 회전축(23) 가운데 하나에만 구동력이 제공되더라도 원활하게 파쇄가 진행될 수 있다. 종래 골재파쇄장치에서 입도분리가 되지 않은 상태의 골재가 모두 파쇄롤로 투입되는 상황에서 각 쌍을 이루는 회전축(23) 중 구동력을 공급받는 쪽만 독립회전을 하고, 다른 하나는 종속회전을 하도록 구성할 경우 과다 투입되는 골재의 처리가 힘들어 파쇄효율 저감의 문제가 발생하였는데, 본 발명은 이와 같은 문제를 해결하여 준다.

상기 회전축(23)은 [도 4]의 (a)에 도시된 바와 같이 일정한 원형 단면을 갖는 길이부재이나, 상기 파쇄롤(24)이 설치되는 구간에 가공홈(231)이 형성되어 있다. 상기 가공홈(231)은 상기 회전축(23)의 중단부 및 상기 중단부에서 양 방향으로 일정간격 이격한 양 측부에 각각 좌·우 대칭형으로 한 쌍씩 가공홈(231)이 형성된 것이다. 상기 가공홈(231)은 [도 4]의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 회전축(23) 단면 원형에서, 상기 회전축(23) 단면 원형보다 반지름이 작은 동심원의 절반에 해당하는 반원(2311), 상기 반원의 최상단(2312)·최하단(2313)에 각각 접하는 상·하단 접선(2314, 2315) 및 상기 회전축(23) 단면 원형의 외곽선 중 상기 상·하단접선(2314, 2315) 사이 부분(2316)으로 이루어지는 폐곡선을 제외한 나머지 부분이 절삭 가공된 것이다.

상기 회전축(23)의 중단부 및 양 측부 가공홈(231)에는 각각 패널프레임(241)이 끼움결합하고, 상기 패널프레임(241)에는 원통프레임(242)이 결합된다. 또한, 상기 원통프레임(242)에 복수개(n개)의 압박파쇄부(243)가 끼워지고, 상기 압박파쇄부(243)의 양 측면은 측면마감판(244)으로 마감되어 상기 파쇄롤(24)이 구성된다. 즉, 상기 회전축(23)의 양 측부 가공홈(231) 사이의 간격은 상기 파쇄롤의 길이에 대응한다.

전술한 바와 같이 상기 파쇄롤(24)은, 패널프레임(241), 원통프레임(242), 압박파쇄부(243) 및 측면마감판(244)을 포함하여 구성된다.

상기 패널프레임(241)은 [도 5]의 (a)에 도시된 바와 같이, 원판형 부재로서 일측 외곽에서 중심부까지 트여 있는 끼움결합홈(2411) 및 상기 끼움결합홈(2411)의 반대편 외곽에서 인입하도록 형성된 걸림홈(2412)이 형성되어 있다. 이와 같은 패널프레임(241)은 상기 끼움결합홈(2411)이 상기 회전축(23)의 중단부 및 양 측부의 가공홈(231)에 각각 좌·우 대칭형으로 한 쌍씩 끼움결합된다. 또한, 상기 패널프레임(241)의 판면에는 다수의 통공(2413)이 형성되어 있고, 상기 통공(2413)으로 후술할 프레임 체결봉(245)이 관통하여 결합하게 된다. 상기 프레임 체결봉(245)이 상기 회전축(23)의 중단부 및 양 측부에 끼워진 패널프레임(241)의 통공(2413)을 일직선으로 관통하기 위해서는 상기 통공(2413)의 위치가 정확히 맞아야 하는데, 상기 패널프레임(241)의 끼움결합홈(2411)이 상기 회전축(23) 가공홈(231)의 상·하단 접선(2314, 2315)을 따라 끼워지도록 하여 상기 패널프레임(241)이 상기 회전축(23)에 끼워짐에 따라 자연스럽게 회전축(23)의 중단부 및 양 측부에 끼워진 패널프레임(241)의 각 통공(2413)이 일직선상에 배치된다.

상기 원통프레임(242)은 [도 5]의 (b)에 도시된 바와 같이 내주면이 상기 패널프레임(241)의 외곽선에 일치하는 반원호형 단면을 갖고 상기 양 측부 가공홈 사이 거리 만큼의 길이를 갖는 곡면(2421) 및 상기 곡면(2421)의 양 변에서 연장되어 내측으로 절곡된 걸림면(2422)을 포함하는 곡면유닛 한 쌍이 원통을 이루도록 구성된 것이다. 상기 곡면유닛이 상기 회전축의 축방향으로 상기 패널프레임(241)에 끼워질 때, 상기 걸림면(2422)이 한 쌍의 패널프레임(241) 좌·우 양측의 걸림홈(2412)을 통해 슬라이딩하며 이동한다. 이에 따라 한 쌍의 곡면유닛의 걸림면(2422)은 서로 접하고, 상기 패널프레임(241)의 걸림홈(2412)과도 접지하면서 결합된다. 또한, 상기 곡면(2421)의 외주연에는 길이방향으로 일정 높이의 걸림턱(2423)을 형성시킴으로써, 후술할 압박파쇄부(243)가 정확한 위치에 설치되도록 할 수 있다. [도 5]의 (c)는 상기 회전축(23)에 상기 패널프레임(241)이 끼움결합되고, 상기 패널프레임(241)에 상기 원통프레임(242)이 슬라이딩 결합된 상태의 일측면을 도시한 것이다.

상기 압박파쇄부(243)는 [도 6]의 (a)에 도시된 바와 같이 중공홀(2431)이 형성된 원기둥형 부재로서, 상기 중공홀(2431)을 통해 상기 원통프레임(242)의 외측에 끼워진다. 상기 압박파쇄부(243)는 복수개가 상기 원통프레임(242) 외측에 끼워져 밀착 고정되도록 구성된다. 상기 압박파쇄부(243)에는 원통의 높이방향으로 다수의 통공(2433)이 형성되고, 상기 통공(2433)으로 후술할 파쇄면 체결봉(246)이 관통하여 결합하면서, 복수개의 압박파쇄부(243)가 밀착 고정되도록 한다.

상기 압박파쇄부(243)는 건설폐기물을 직접 압박하여 파쇄하는 부재로서, 골재 파쇄장치의 가동을 지속함에 따라 마모되거나 파손될 수 있다. 본 발명에서는 상기 압박파쇄부(243)를 복수개(n개)로 구성하여, 부분적인 교체가 이루어질 수 있도록 하였다. 다만, 필요에 따라 복수개의 압박파쇄부(243) 중 일부를 교체할 때에는 상기 파쇄롤(24)의 분해, 조립이 간편해야 함은 물론 재조립시 정확한 작업이 이루어 질 수 있어야 한다. 이를 위해 상기 압박파쇄부(243)의 내주면에 상기 원통프레임(242)의 걸림턱(2423)에 대응하는 내입홈(2432)을 형성시킴으로써 상기 압박파쇄부(243)가 정확한 위치에 끼워지도록 구성할 수 있으며, 이에 따라 복수개의 압박파쇄부(243)에 형성된 통공(2433)이 일직선상에 배치되도록 하여 상기 파쇄면 체결봉(246)을 삽입하여 고정시킬 수 있다. [도 6]의 (b)는 상기 원통프레임(242) 외측에 상기 압박파쇄부(243)를 끼워 결합시킨 상태의 일측면을 도시한 것이다.

상기 측면마감판(244)은 판면에 중앙홀(2441)이 형성된 원판형 부재로서, 상기 중앙홀(2441)을 통해 상기 회전축(23)에 끼워져 상기 패널프레임(241)의 최외측면, 상기 원통프레임(242)의 단부 및 상기 압박파쇄부(243)의 최외면부를 좌·우 양측에서 각각 커버한다.

상기 측면마감판(244)의 판면에는 [도 7]에 도시된 바와 같이 파쇄롤(24) 조립 완료 상태에서 상기 패널프레임(241)의 통공(2413)과 연통하도록 형성된 내측통공(2442) 및 상기 압박파쇄부(243)에 형성된 통공(2432)과 연통하도록 형성된 외측통공(2443)이 형성되어 있다.

상기 프레임 체결봉(245)은 일측의 측면마감판(244) 내측통공(2442)을 통해 삽입하여 상기 패널프레임(241)의 통공(2413)을 거쳐 타측의 측면마감판(244) 내측통공(2442)으로 끼워져, 각 단부가 양측의 측면마감판(244) 외측으로 돌출한 상태에서 고정시킨다.

상기 파쇄면 체결봉(246)은 일측의 측면마감판(244) 외측통공(2443)을 통해 삽입하여 상기 압박파쇄부(243)의 통공(2432)을 거쳐 타측의 측면마감판(244) 외측통공(2443)으로 끼워져, 각 단부가 양측의 측면마감판(244) 외측으로 돌출한 상태에서 고정시킨다.

전술한 바와 같이 상기 파쇄롤(24)의 각 부재를 결합시킬 수 있으며, 전술한 결합 과정의 역순으로 상기 파쇄롤(24)의 각 부재를 해체할 수 있다. [도 8]은 상기 파쇄롤(24) 결합상태의 종단면을 도시한 것이다.

한편, 상기 압박파쇄부(24)는 직경이 큰 것과 작은 것을 교대로 배치하고, 상기 측면마감판(244)으로는 상기 압박파쇄부(243)의 직경에 대응하는 크기의 원판형 부재를 적용함으로써 한 쌍의 회전축(23)에 각각 결합된 파쇄롤(24)이 [도 9]에 도시된 바와 같이 직경이 큰 압박파쇄부와 직경이 작은 압박파쇄부가 상호 맞물리도록 구성할 수 있다. 이에 따라 상기 압박파쇄부(24)의 외주면 이외의 측면 일부도 상호 접하여 건설폐기물의 파쇄에 이용되어 건설폐기물 파쇄 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.

아울러, 상기 압박파쇄부(24)의 외주면에 다수의 세선홈(2434)을 형성시켜 상기 외주면의 마찰력과 건설페기물 파쇄 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 세선홈(2434)은 건설폐기물 파쇄 과정에서 파쇄된 골재 파편이 외측으로 튀어 나가는 것을 방지한다.

상기 취합부(30)는 상기 파쇄틀(20)의 하부에 설치되어 상기 파쇄롤(24)에 의해 파쇄된 골재 및 상기 바이패스(22)를 통과한 골재를 취합하는 부분이다. 상기 취합부(30)는 취합된 골재를 이송시키는 컨베이어 벨트(31)를 포함하고 있는데, 이와 같이 상기 취합부(30)는 상기 컨베이어 벨트(31) 및 상기 컨베이어 벨트(31)에 의해 이송된 골재를 적재하여 두는 적재공간까지 포함하여 구성될 수 있다.

만약 상기 취합부(30)를 상기 파쇄틀(20)의 하부에 적재공간만으로 구성할 경우 적재된 골재를 반복적으로 제거해주는 별도의 작업이 필요하게 되어 골재의 파쇄작업을 간헐적으로 중단해야 하는 문제가 발생할 수 있는데, 상기 컨베이어 벨트(31)를 통해 지속적으로 골재를 이송하여 줄 경우 이와 같은 문제를 방지할 수 있다.

상기 세척부(40)는 [도 10]에 도시된 바와 같이 벨트스크린(41), 구동롤러(42), 살수관(43), 수침조(44), 투입로(45) 및 낙하유도로(46)를 포함하여 구성된다. 상기 세척부(40)는 [도 11]에 도시된 바와 같이 세척된 골재(건설폐기물이 큰 사이즈로 파쇄된 것)가 진동스크린(10)에 낙하 방식으로 공급되도록 구성할 수 있다.

상기 벨트스크린(41)은 벨트면에 스크린망이 형성된 것으로서, 직경이 상기 스크린망 사이즈 보다 작은 물질은 밑으로 빠져나가고, 직경이 상기 스크린망 사이즈보다 큰 물질은 벨트스크린 위에 올려져 운송되도록 구성된 것이다. 본 발명에서는 상기 벨트스크린(41)의 스크린망 사이즈를 상기 메쉬스크린(12)의 스크린망 사이즈 보다 작게 형성함으로써, 상기 벨트스크린(41)에서는 분사되는 물과 함께 흙, 분진 등이 빠져나가도록 하고, 상기 진동스크린(10)에서 메쉬스크린(12)의 스크린망 사이즈를 기준으로 골재가 분리된다.

상기 벨트스크린(41)은 구동롤러(42)에 접하여 상기 구동롤러(42)의 회동에 따라 이동하게 되며, 상기 구동롤러(42)를 다수개 배치함으로써 상기 벨트스크린(41)의 이동라인을 형성시킬 수 있다. 상기 벨트스크린(41)을 이동시키는 다수개의 구동롤러(42) 중 어느 하나에 회전력을 가하는 모터가 장착되어 있으면 상기 벨트스크린(41)을 매개로 모든 구동롤러(42)가 축회전 할 수 있다.

본 발명에서는 상기 벨트스크린(41)의 상부에 살수관(43)이 구비된다. 상기 살수관(43)에서는 물이 고압 분사되도록 함으로써 상기 벨트스크린(41)에 의해 운송되는 골재를 세척하며 벨트스크린(41) 위에 고르게 펴줄 수 있다. 즉, 상기 벨트스크린(41)의 이동에 따른 진동과 상기 살수관(43)에서 분사되는 물에 의해 상기 벨트스크린(41) 위의 골재들의 움직임이 발생하게 된다. 이때 작은 흙, 분진 등은 분사된 물과 함께 움직여 상기 벨트스크린(41) 아래로 빠져나가는 확률이 높아진다. 또한, 상기 살수관(43)을 통해 골재에 물을 분사함으로써 다량의 골재 낙하, 파쇄 등에 의한 비산먼지의 발생을 억제할 수 있다.

상기 벨트스크린(41) 아래로 빠져나간 물과 흙, 분진 등은 수침조(44)에 투하된다. 이를 위해 상기 수침조(44)는 상기 벨트스크린(41)의 하부에 배치되고, 상면이 개방되어 있어야 한다. 또한, 상기 수침조(44)의 하부에는 배출구가 구비되어 있으며, 상기 수침조(44)에 유입된 물과 흙, 분진 등은 상기 배출구를 통해 외부로 배출된다.

상기 벨트스크린(41)의 상면에는 골재가 벨트스크린(41) 위로 투하되도록 투입로(45)가 설치된다. 또한, 상기 투입로(45) 설치부위의 반대편에는 상기 벨트스크린(41) 상면의 골재가 하방향으로 낙하하도록 낙하유도로(46)가 설치된다. 상기 낙하유도로(46)를 따라 낙하된 골재(직경이 벨트스크린의 스크린망 이상인 골재)는 상기 진동스크린(10)으로 투여된다.

한편, 상기 벨트스크린(41)의 양 측면에는 골재가 옆으로 튀어나가지 않도록 가드부재를 덧댈 수 있다.

상기 세척부(40)는 상기 벨트스크린(41), 구동롤러(42), 살수관(43) 및 수침조(44)를 수용하며, 전면과 후면에 개구부가 형성된 세척분리챔버(47)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

이 경우 상기 구동롤러(42)는 상기 세척분리챔버(47)의 양 측벽을 가로질러 구비된 회전축을 중심으로 축회전하도록 설치할 수 있는데, 이러한 구동롤러(42)가 다수개 설치되어 상기 벨트스크린(41)의 이동라인이 사각이 되도록 할 수 있다.

또한, 상기 수침조(44)는 상기 벨트스크린(41)의 사각 이동라인 사이에 형성된 공간에 배치되되, 양 측방으로 결합된 연결재를 매개로 상기 세척분리챔버(47)의 양 측벽에 결합시킬 수 있다.

이와 같이 상기 세척분리챔버(47)의 양 측벽은 구동롤러(42), 살수관(43) 및 수침조(44)를 설치하기 위한 지지부재 역할을 한다. 또한, 상기 벨트스크린(41)의 양 측면을 차단하는 가드부재 역할을 함께 수행한다.

한편, 상기 투입로(45)는 골재가 상기 세척분리챔버(47)의 후면 개구부를 통해 상기 벨트스크린(41) 위에 투하되도록 설치되고, 상기 낙하유도로(46)는 벨트스크린(41) 상면의 골재가 상기 전면 개구부를 통해 낙하하도록 설치할 수 있다.

상기 살수관(43)은 상기 세척분리챔버(47)의 일측 외벽을 타고 올라 상기 벨트스크린(41) 상부에서 인입하여 상기 벨트스크린(41)을 가로지르도록 배관할 수 있다. 이러한 살수관(43)의 배관라인을 복수개로 하여 벨트스크린(41) 구간별로 살수가 이루어지도록 구성할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 수침조(44)의 배출구에 흡인력을 제공하는 흡입펌프(미도시)를 더 포함하여 구성할 수 있다. 이에 따라 상기 수침조(44)에 잔골재와 분진이 적체되어 있는 경우 상기 흡입펌프를 통해 수침조(44) 내 침전물이 강제 배출되도록 할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 골재파쇄장치에 관하여 구체적인 실시예와 함께 상세하게 살펴보았다. 그러나 본 발명은 위의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니며 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위에서 수정 및 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이와 같은 수정 및 변형을 포함한다.

10 : 진동스크린
11 : 진동공급수단 12 : 스크린
20 : 파쇄틀 21 : 파쇄공간 22: 바이패스
23 : 회전축 231 : 가공홈
24 : 파쇄롤 241 : 패널프레임 242 : 원통프레임
243 : 압박파쇄부 244 : 측면마감판 245 : 프레임 체결봉
246 : 파쇄면 체결봉
30 : 취합부 31 : 컨베이어 벨트
40 : 세척부 41 : 벨트스크린 42 : 구동롤러
43 : 살수관 44 : 수침조 45 : 투입로
46 : 낙하유도로 47 : 세척분리챔버

Claims (6)

1. 경사를 가지고 설치되어 공급된 골재를 하방향으로 내려보내 주는 통로로서, 진동을 유발하는 진동공급수단(11) 및 바닥면에서 일정 간격 이격된 상태로 설치되어 일정 직경 미만의 골재를 통과시키는 메쉬스크린(12)을 구비한 진동스크린(10);
   내부에 파쇄공간(21)을 구비하고 상기 진동스크린(10)과 연통하도록 설치되되, 상기 스크린(12)을 통과하지 못한 일정 직경 이상의 골재는 상기 파쇄공간(21)으로 투입되고 상기 스크린(12)을 통과한 일정 직경 미만의 골재는 상기 파쇄공간(21)의 일측면에 하방향으로 형성된 바이패스(22)로 투입되도록 구성되며, 상기 파쇄공간(21)을 관통하며 설치된 한 쌍 이상의 회전축(23) 및 상기 회전축(23)에 각각 결합되어 한 쌍씩 서로 접하여 회전하며 상기 파쇄공간(21)에 투입된 일정 직경 이상의 골재를 파쇄하는 파쇄롤(24)을 구비한 파쇄틀(20); 및
   상기 파쇄틀(20)의 하부에 설치되어 상기 파쇄롤(24)에 의해 파쇄된 골재 및 상기 바이패스(22)를 통과한 골재를 취합하는 취합부(30); 를 포함하되,
   상기 회전축(23)은 일정한 원형 단면을 갖고, 상기 회전축(23)의 중단부 및 상기 중단부에서 양 방향으로 일정간격 이격한 양 측부에 각각 좌·우 대칭형으로 한 쌍씩 가공홈(231)이 형성되어 있고, 상기 가공홈(231)은 상기 회전축(23) 단면 원형에서, 상기 회전축(23) 단면 원형보다 반지름이 작은 동심원의 절반에 해당하는 반원(2311), 상기 반원의 최상단(2312)·최하단(2313)에 각각 접하는 상·하단 접선(2314, 2315) 및 상기 회전축(23) 단면 원형의 외곽선 중 상기 상·하단접선(2314, 2315) 사이 부분(2316)으로 이루어지는 폐곡선을 제외한 나머지 부분이 절삭 가공된 것이며,
   상기 파쇄롤(24)은,
   원판형 부재로서 일측 외곽에서 중심부까지 트여 상기 가공홈(231)에 끼워지는 끼움결합홈(2411) 및 상기 끼움결합홈(2411)의 반대편 외곽에서 인입하도록 형성된 걸림홈(2412)이 형성되어 있고, 상기 회전축(23)의 중단부 및 양 측부 가공홈(231)에 각각 좌·우 대칭형으로 한 쌍씩 끼움결합된 패널프레임(241);
   내주면이 상기 패널프레임(241)의 외곽선에 일치하는 반원호형 단면을 갖고 상기 양 측부 가공홈 사이 거리 만큼의 길이를 갖는 곡면(2421) 및 상기 곡면(2421)의 양 변에서 연장되어 한 쌍의 패널프레임(241) 좌·우 양측의 걸림홈(2412)에 각각 접지되도록 절곡 형성된 걸림면(2422)을 포함하는 곡면유닛 한 쌍이 원통을 이루는 원통프레임(242);
   중공홀(2431)이 형성된 원기둥형 부재 복수개가 상기 중공홀(2431)을 통해 상기 원통프레임(242) 외측에 끼워져 밀착 고정된 압박파쇄부(243);
   판면에 중앙홀(2441)이 형성된 원판형 부재로서, 상기 중앙홀(2441)을 통해 상기 회전축(23)에 끼워져 상기 패널프레임(241)의 최외측면, 상기 원통프레임(242)의 단부 및 상기 압박파쇄부(243)의 최외면부를 좌·우 양측에서 각각 커버하는 측면마감판(244);
   상기 패널프레임(241)과 측면마감판(244)을 관통하여 상기 양측의 측면마감판(244)에 각각 고정된 프레임 체결봉(245); 및
   상기 압박파쇄부(243)와 측면마감판(244)을 관통하여 상기 양측의 측면마감판(244)에 각각 고정된 파쇄면 체결봉(246); 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 골재 파쇄장치.
   
2. 제1항에서,
   상기 원통프레임(242)의 곡면(2421) 외주연에는 길이방향으로 일정 높이의 걸림턱(2423)이 형성되고,
   상기 압박파쇄부(243)의 내주면에 상기 걸림턱(2423)에 대응하는 내입홈(2432)이 형성된 것을 특징으로 하는 골재 파쇄장치.
   
3. 제1항에서,
   상기 압박파쇄부(243)는 직경이 큰 것과 작은 것이 교대로 배치되고,
   상기 측면마감판(244)은 상기 압박파쇄부(243)의 직경에 대응하는 크기의 원판형 부재인 것을 특징으로 하는 골재 파쇄장치.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
   상기 파쇄롤(24)은 상단 파쇄롤 1쌍과 하단 파쇄롤 1쌍이 구비되되, 상기 상단 파쇄롤과 하단 파쇄롤이 엇갈림 배치되어, 상기 상단 파쇄롤 중 하나와 하단 파쇄롤 중 하나가 인접하고,
   상기 진동스크린(10)을 통해 파쇄기 파쇄틀 내로 공급된 골재가 상기 1쌍의 상단 파쇄롤 사이에서 1차 파쇄되고, 인접한 상단 파쇄롤과 하단 파쇄롤 사이에서 2차 파쇄된 후, 상기 1쌍의 하단 파쇄롤 사이에서 3차 파쇄되도록 구성되고,
   상기 상단 파쇄롤과 하단 파쇄롤은 각 쌍을 이루는 것 중 어느 하나의 회전축에 제공되는 구동력에 의해 회전하되 다른 하나는 구동력에 의해 회전하는 파쇄롤에 접하여 종속적으로 회전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 골재파쇄장치.
   
5. 제4항에서,
   스크린망 사이즈가 상기 메쉬스크린(12)의 스크린망 사이즈 보다 작게 형성된 벨트스크린(41);
   상기 벨트스크린(41)을 이동시키며, 상기 벨트스크린(41)의 이동라인을 형성하는 구동롤러(42);
   상기 벨트스크린(41)의 상부에 배치되어 세척수를 분사하는 살수관(43);
   상기 벨트스크린(41)의 하부에 배치되고, 상면이 개방되어 있으며, 하부에 배출구가 구비된 수침조(44);
   상기 벨트스크린(41)의 상면에 골재가 투하되도록 설치된 투입로(45); 및
   상기 벨트스크린 상면의 골재가 상기 진동스크린(10)으로 낙하하도록 설치된 낙하유도로(46); 를 구비한 세척부(40); 를 더 포함하여 구성된 골재 파쇄장치.
   
6. 제5항에서,
   상기 세척부(40)는 상기 벨트스크린(41), 구동롤러(42), 살수관(43) 및 수침조(44)를 수용하며, 전면과 후면에 개구부가 형성된 세척분리챔버(47); 를 더 포함하여 구성되고,
   상기 구동롤러(42)는 상기 세척분리챔버(47)의 양 측벽을 가로질러 구비된 회전축을 중심으로 축회전하도록 다수개가 설치되되, 상기 벨트스크린(41)의 이동라인이 사각이 되도록 설치되고,
   상기 수침조(44)는 상기 벨트스크린(41)의 사각 이동라인 사이에 형성된 공간에 배치되되, 양 측방으로 결합된 연결재를 매개로 상기 세척분리챔버(47)의 양 측벽에 결합되고,
   상기 투입로(45)는 골재가 상기 세척분리챔버(47)의 후면 개구부를 통해 상기 벨트스크린(41) 위에 투하되도록 설치되고,
   상기 낙하유도로(46)는 벨트스크린(41) 상면의 골재가 상기 전면 개구부를 통해 낙하하도록 설치되며,
   상기 수침조(44)의 배출구에 흡인력을 제공하는 흡입펌프(미도시); 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 골재 파쇄장치.

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