KR101797568B1 - 순환 골재의 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐 콘트리트 등을 순환 골재로 제조하기 위한 것으로서 특히 마쇄 드럼에 투입한 후 캠에 의해 발생되는 진동을 이용하여 자기 마쇄가 되도록 하여 골재의 손실을 방지하고 이에 의해 순환 골재 생산 효율을 향상할 수 있는 순환 골재의 제조 장치에 관한 것이다.

Description

순환 골재의 제조 장치{PRODUCING DEVICE FOR CYCLIC AGGREGATE}

본 발명은 폐 콘트리트 등을 순환 골재로 제조하는 기술에 관한 것으로, 특히 마쇄 드럼에 투입한 후 캠에 의해 발생되는 진동을 이용하여 자기 마쇄가 되도록 하여 골재의 손실을 방지하고 이에 의해 순환 골재 생산 효율을 향상시킬 수 있는 순환 골재의 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 건설 폐기물 중, 폐 콘크리트 발생량은 44,241,321 톤/년으로서 전체 건설 폐기물 발생량의 약 65%를 차지하고 있다.

건설 폐기물중 가장 많은 양을 차지하는 폐 콘크리트는 주로 순환 골재의 제조에 사용되고 있으며, 폐 콘크리트에서 제조되는 순환 골재는 주로 도로 기층용으로 사용되고 있다. 그러나 도로 기층용 순환골재는 전국적으로 매우 낮은 가격에 판매되고 있다. 이에 반해, 2023년이 되면 천연 골재의 고갈할 위험성이 보고되면서, 폐 콘크리트로부터 콘크리트용 굵은 골재를 얻기 위한 방안이 모색되고 있지만, 이를 위해 해결해야 할 기술적인 문제점이 있다.

순환 골재를 가공하기 위한 기술로서 종래에는 주로 회전식 드럼을 이용하여 충격력과 마찰력을 가하여 순환골재를 가공하는 방법이 주종을 이루고 있다.

진동을 이용하는 기술도 제안되고 있으며, 이러한 기술은 다수의 분쇄매체(볼(ball), 또는 바(bar))에 의한 마찰과 충격력에 의존하여 폐콘크리트를 가공하여 순환 골재를 제조한다.

그런데, 이러한 종래 기술은 폐 콘크리트 내에 있는 굵은 골재가 분쇄매체에 의한 파쇄 및 마쇄 작용에 의하여 손실되어 폐 콘크리트에서 순환골재의 회수율이 저하할 우려가 있다.

삭제

한편, 상술한 종래의 마쇄 기술 자체는 널리 알려진 것으로서 특히 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있는 바, 이에 대한 설명과 도시는 생략한다.

한국 등록 특허 제10-0923325호 한국 등록 특허 제10-1061018호 한국 등록 특허 제10-0643654호 한국 등록 특허 제10-1188259호 한국 등록 특허 제10-1187259호 한국 등록 특허 제10-0798948호 한국 등록 특허 제10-1287485호 한국 등록 특허 제10-0698842호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 폐 콘트리트 또는 지층 매립용 순환 골재를 마쇄 드럼에 투입한 후 캠에 의해 발생되는 진동을 이용하여 자기 마쇄가 되도록 하여 골재의 손실을 방지하고 이에 의해 순환 골재 생산 효율을 향상시킬 수 있는 순환 골재의 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

삭제

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않았으나 아래 수단들 또는 실시예상의 구체적인 구성에 따른 다른 목적 들은 그 기재로부터 이 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일정 간격 이격되어 배치되는 다수 개의 진동 패널과, 상기 다수 개의 진동 패널을 관통하고 대상물이 내부에서 마쇄되는 중공의 마쇄 드럼과, 상기 다수 개의 진동 패널에 각각 구비되는 캠 유닛과, 상기 캠 유닛을 구동하는 구동부와, 상기 구동부와 상기 캠 유닛 사이 및 다수 개의 상기 캠 유닛 사이에 구비되는 동력 전달부로 이루어지고, 상기 동력 전달부는, 상기 구동부와 상기 캠 유닛 사이에 배치되는 중공의 연결 바아와, 상기 구동부의 구동 샤프트와 상기 연결 바아가 핀 결합되도록 하는 제1연결부와, 상기 캠 유닛의 캠 샤프트와 상기 연결 바아가 핀 결합되도록 하는 제2연결부로 구성되고, 상기 제1연결부와 상기 제2연결부는 상기 연결 바아의 길이 방향으로 전후진 가능하도록 구성되며, 상기 마쇄 드럼은 상기 진동 패널의 폭 방향으로 다수 열 배치되는 것을 특징으로 한다.

삭제

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 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 본 명세서에 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위하여 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의하여야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하고 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

이상 설명한 본 발명에 의해 골재의 손실을 방지하고 이에 의해 순환 골재 생산 효율을 향상할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 정면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 평면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 사시도이며,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 동력 전달 장치의 분리 사시도이며,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 분쇄 바아의 개략도이고,
도 7 및 도 8은 본 발명의 제조 장치에 의해 제조되는 분쇄 골재의 도면 대용 사진이며,
도 9는 본 발명의 마쇄 드럼에서 발생되는 자전과 공전현상의 모식도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

삭제

본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치(10)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 일정 간격 이격되어 배치되는 다수 개의 진동 패널(300)과, 상기 다수 개의 진동 패널(300)을 관통하고 대상물이 내부에서 마쇄되는 중공의 마쇄 드럼(200)과,상기 다수 개의 진동 패널(300)에 각각 구비되는 캠 유닛(600)으로 이루어진다.

상기 캠 유닛(600)은 전동 모터 등을 이용하는 구동부(D)에 의해 구동된다. 상기 구동부(D)와 캠 유닛(600)사이에는 동력 전달부(500)가 구비되어 캠 유닛(600)이 회전된다. 또한, 캠 유닛(600)과 캠 유닛(600) 사이에도 동력 전달부(500)가 구비되어 상기 캠 유닛(600) 사이에서 동력이 전달된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 진동 패널(300)의 하측에는 스프링 등을 이용하는 탄성부(400)가 구비되어 상기 진동 패널(300)에서 발생하는 충격을 흡수한다.

상기 진동 패널(300)의 탄성부(400)는 지면에 설치되는 것도 가능하고 도 1에 도시된 바와 같이 베이스(B)에 설치되는 것도 가능하다. 상기 구동부(D) 역시 별도의 구동부 지지부(100)에 의해 지지되는 것도 가능하다.

상기 진동 패널(300)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 마쇄 드럼(200)과 캠 유닛(600)이 구비되는 것으로서, 판체 형상의 패널 본체(310)와, 상기 패널 본체(310)에 형성되는 다수 개의 드럼 관통공(311)과, 상기 드럼 관통공(311)사이에 형성되어 캠 유닛(600)이 장착되는 캠 장착공(312)으로 이루어진다.

즉, 도시된 바와 같이 패널 본체(310)의 드럼 관통공(311)에 마쇄 드럼(200)이 관통한다. 또한, 캠 장착공(312)에는 캠 유닛(600)이 장착된다.

따라서, 상기 캠 유닛(600)이 회전하면 패널 본체(310)가 상하 또는 전후 방향으로 진동하게 되고, 이에 의해 마쇄 드럼(200)이 진동하게 된다.

본 발명은 이러한 구성에 의해 상기 마쇄 드럼(200) 내부에 저장된 마쇄 대상물(예를 들어 폐 콘크리트 등)이 진동에 의해 자기 마쇄되어 폐 콘크리트의 몰탈을 효과적으로 제거할 수 있고 골재의 손실을 방지할 수 있다.

상기 캠 유닛(600)은 도 3에 도시된 바와 같이 진동 패널(300)의 캠 장착공(312)에 배치되고, 상기 동력 전달부(500)에 의해 회전하는 캠(610)과 상기 캠(610)에서 길이 방향으로 돌출하여 상기 동력 전달부(500)의 제2연결부(520)에 삽입되는 캠 샤프트(620)로 이루어진다.

즉, 구동부(D)에 의해 캠 샤프트(620)를 회전하면 캠(610)이 회전된다. 상기 캠(610)은 널리 알려진 바와 같이 캠 장착공(312)에 편심 배치되어 상기 진동 패널(300)을 상하 방향 또는 전후 방향으로 이동시켜 진동을 발생한다. 상기 캠(610)의 두께는 상기 진동 패널(300)의 두께보다 크게 형성하여 상기 캠(610)이 캠 장착공(312)에 안정적으로 배치되도록 한다.

상기 캠 유닛(600)은 동력 전달부(500)에 의해 회전한다.

상기 동력 전달부(500)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기 구동부(D)와 캠 유닛(600) 사이에 배치되는 중공의 연결 바아(530)와, 상기 구동부(D)의 구동 샤프트(D1)와 연결 바아(530)가 핀 결합되도록 하는 제1연결부(510)와, 상기 캠 유닛(600)의 캠 샤프트(620)와 연결 바아(530)가 핀 결합되도록 하는 제2연결부(520)로 이루어진다.

즉, 구동부(D)에서 발생된 회전력은 제1연결부(510)를 통해 연결 바아(530)로 전달되고, 제2연결부(520)를 통해 최종적으로 캠 샤프트(620)로 전달되어 캠(610)이 회전되게 한다.

상기 제1연결부(510)와 제2연결부(520)는 연결 바아(530)의 길이 방향으로 전후진 가능하도록 상기 구동 샤프트(D1)와 캠 유닛(600)의 캠 샤프트(620)에 각각 구비된다.

이를 위해 상기 제1연결부(510)는 상기 구동 샤프트(D1)측은 개방되고 연결 바아(530)측은 폐쇄되며 상기 구동 샤프트(D1)가 내부에 전후진 가능하게 삽입되는 제1본체(511)와, 상기 제1본체(511)의 외측면에 상기 연결 바아(530)의 길이 방향으로 다수 개 형성된 고정공(512)과, 상기 제1본체(511) 중 연결 바아(530) 방향 측면에 돌출되어 상기 연결 바아(530)와 핀 결합되는 제1연결핀(513)으로 이루어진다.

즉, 제1연결부(510)의 제1본체(511)는 중공 형상이고 구동부(D) 방향은 개방되어 있으며 연결 바아(530) 방향은 막혀있다. 상기 제1본체(511)에 구동 샤프트(D1)가 전후진 가능하게 삽입된다. 상기 구동 샤프트(D1)는 제1본체(511)에 삽입된 후 고정공(512)을 통해 삽입된 고정구(도시되지 않음)에 의해 고정된다. 상기 고정공(512)은 연결 바아(520)의 길이 방향으로 다수 개 형성된다. 따라서, 상기 구동 샤프트(D1)가 적절한 위치에 도달하도록 삽입한 후 대응되는 고정공(512)에 고정구를 삽입하여 구동 샤프트(D1)를 고정한다.

상기 제1본체(511)의 제1연결핀(513)은 연결 바아(530) 방향으로 돌출되며 상기 연결 바아(530) 내부에 삽입된 후 핀 결합된다. 이에 의해 제1연결핀(513)과 연결 바아(530)는 자유롭게 각도 변경할 수 있다.

상기 제2연결부(520)는 상기 캠 유닛(600) 측면은 개방되고 연결 바아(530) 측면은 폐쇄되며 캠 유닛(600)의 캠 샤프트(620)가 내부에 전후진 가능하게 삽입되는 중공의 제2본체(521)와, 상기 제2본체(521)의 외측면에 상기 연결 바아(530)의 길이 방향으로 형성되며 특정 폭을 가지는 슬릿(521a)과, 상기 제2본체(521) 중 연결 바아(530) 방향 측면에 돌출되어 상기 연결 바아(530)에 핀 결합되는 제2연결핀(523)으로 이루어진다. 상기 제2본체(521)에는 반경 방향으로 고정공(521b)이 관통된다.

즉, 상기 제2본체(521)는 중공 형상이고 캠 유닛(600) 방향(도면상 우측)은 개방된다. 반대측인 연결 바아(530) 방향은 폐쇄된다. 상기 캠 유닛(600)의 캠 샤프트(620)는 상기 제2본체(521) 내부에 전후진 가능하게 삽입된다. 이때, 상기 슬릿(521a)이 확장되며 캠 샤프트(620)가 용이하게 삽입된다. 상기 캠 샤프트(620)가 제2본체(521) 내부에 적절한 위치에 도달하면 상기 고정공(521b)을 통해 고정구(도시되지 않음)가 삽입하여 제2본체(521)와 캠 샤프트(620)가 상호 고정된다. 물론 상기 제2본체(521) 내부에 키 홈(도시되지 않음)을 형성하고 캠 샤프트(620)에 키를 형성한 후 상호 결합하여 고정하는 것도 가능하다.

상기 연결 바아(530)는 제1연결부(510)와 제2연결부(520) 사이에 배치되고 양 측면이 개방되며 중공인 연결 바아 본체(531)로 이루어진다. 상기 연결 바아 본체(531)의 양 측단에 핀 삽입공(531a)이 형성된다. 상기 제1연결핀(513) 및 제2연결핀(523)에도 핀 삽입공(513a,523a)이 각각 형성된다. 상기 제1연결핀(513) 및 제2연결핀(523)이 연결 바아 본체(531) 양측단으로부터 내부에 삽입된 후 핀이 관통하여 상호 핀 결합된다. 이와 같은 본 발명에 의해 구동부(D) 또는 캠(610)이 경사지게 배치되어도 원활하게 동력 전달이 이루어진다.

즉, 상기 구동부(D)에 의해 캠(610)이 상하 방향으로 승하강 하거나 혹은 전후 방향으로 이동하며 진동을 발생하면 상기 진동 패널(300)이 상하 방향 또는 전후 방향으로 진동한다. 상기 진동 패널(300)에 설치된 마쇄 드럼(200)이 진동 패널(300)에 연동되어 진동하면서 그 내부에 저장된 대상물이 자체적으로 마쇄되어 폐 콘크리트의 몰탈을 효과적으로 제거할 수 있고 골재의 손실을 방지할 수 있다.

상기 마쇄 드럼(200)은 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기 다수 개의 진동 패널(300)의 드럼 관통공(311)에 각각 삽입되는 축경부(220)와, 상기 축경부(220) 사이에 배치되며 직경은 상기 축경부(220) 보다 크게 형성되는 중공의 마쇄부(210)로 이루어진다. 상기 마쇄부(210)의 상면에 살수부(230)가 구비되어 수분을 보충하거나 먼지의 비산을 방지한다. 상기 마쇄부(210)의 저면에 배출부(250)가 구비되어 마쇄된 대상물을 배출한다. 상기 마쇄부(210)의 저면 일 부분에 개방부를 형성한 후 상기 개방부에 망 형상인 미립 제거부(240)를 구비하여 마쇄부(210) 내부에서 파쇄된 미립자를 배출하여 제거할 수 있다. 상기 마쇄부(210) 상면에는 투입부(260)를 형성하여 대상물을 투입할 수 있다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상기 마쇄 드럼(200) 내부에 투입되는 분쇄 바아(700)를 더 구비하여 순환 골재의 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 분쇄 바아(700)는 마쇄 드럼(200)의 마쇄부(210) 내부에 투입되는 것으로서 길이가 긴 원통 형상의 원 기둥부(710)와, 상기 원 기둥부(710) 외측에 링 형상으로 돌출되고, 원 기둥부(710)의 길이 방향으로 다수 개 이격되는 환형 돌기부(720)로 이루어진다. 이러한 분쇄 바아(700)에 의해 몰탈 제거 효율을 향상시킬 수 있다. 이때, 상기 분쇄 바아(700)의 체적은 마쇄 드럼(200)의 마쇄부(210) 내부 체적의 1% 내지 10%가 바람직하다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 제조 장치를 이용하여 순환 골재를 제조하는 방법에 대해 설명한다.

우선, 앞서 설명한 본 발명의 제조 장치(10)를 다단 연결한다. 이 때, 널리 알려진 파쇄 장치를 상기 제조 장치 사이에 배치한다. 이러한 구성에 의해 상기 제조 장치에 의해 1차 마쇄한 후 파쇄 장치에 의해 대상물을 소정의 크기로 파쇄한다.

이후, 상기 파쇄된 대상물을 제조 장치에서 최종 마쇄하여 순환 골재 제조 효율을 향상할 수 있다.

이하, 실험예를 통해 본 발명에 의한 효과를 설명한다.

충격력이나 마찰에 의해서 파쇄나 마쇄하는 장치의 경우 대상물이 장치 내부에서 체류하여 물리력이 작용하는 시간이 매우 중요하다. 본 발명에서 마쇄 드럼의 길이는 약 6m의 길이이며, 이때 예상되는 대상물의 체류시간은 제품의 생산량과 진폭에 의해 일부 차이가 있을 수 있으나 대략 10~20분이다.

본 발명의 실험실시예에서는 단속식의 밀을 사용하였으며, 실장비 규모에서의 체류시간을 고려하고자 마쇄시간을 10분 단위로 설정하여 실험을 실시하였다.

본 발명의 마쇄 드럼의 하부에 미립제거를 위한 스크린을 구현하고자 마쇄공정 후 5mm 망체를 사용하여 조립과 미립부분으로 분리하여 손실율을 측정하였다.

흡수율과 절대건조 밀도의 경우 KS F 2503에 의거하여 실시하였다.

실험시 마쇄 드럼의 진폭은 7mm로 고정하여 실시하였으며, 실생산 설비의 최대 진폭은 7.5~8.0mm 까지 설계가능 하다.

[실시예 1]
본 발명에서 제안한 장치의 순환골재에 대한 기본적인 자기 마쇄력을 시험하기 위하여, 본 발명의 마쇄 드럼에 순환골재만을 투입하여 실험한 결과를 표 1에 나타내었다. 손실율은 순환골재의 마쇄 전후의 무게차를 나타낸다.
순환골재의 자기마쇄 시험실시예

실시예 1	자기 마쇄전		10분 마쇄				10분 마쇄 후, 20분 추가 마쇄
	흡수율 (%)	절대 건조밀도 (g/㎤)	흡수율 (%)	흡수율 감소 (%)	손실율(%)	절대 건조밀도 (g/㎤)	흡수율 (%)	흡수율 감소 (%)	손실율 (%)	절대 건조밀도 (g/㎤)
	5.6	2.32	4.5	1.1	10.1	2.41	4.0	0.5	6.4	2.45

삭제

삭제

삭제

마쇄시간 10분부터 순환골재의 라운딩현상이 발생 되었으며, 라운딩 현상이 발생된 후에는 마쇄에 의한 순환골재의 손실율 감소의 폭이 감소하였으며, 그에 따른 흡수율의 감소도 둔화 되었다.

초기 순환골재의 형상과 30분 마쇄 후의 형상을 도 7 및 도 8에 나타내었다.

[실시예 2]
실시예 1에서 자기마쇄 10분 후부터 발생되는 라운딩 현상으로 굵은 골재에 부착되어 있는 몰탈제거가 자기마쇄 10분 이후에는 원활하지 않은 것으로 판단되었다.

삭제

삭제

또한 대부분의 몰탈이 비교적 큰 직경의 알갱이에 많이 분포되어 있는 것이 확인 되었다. 실시예 1에서 자기 마쇄를 실시한 순환골재를 모두 25mm 이하로 파쇄하여 자기 마쇄를 10분 추가로 실시한 결과를 표 2에 나타내었다.
순환골재의 25mm 파쇄후 자기마쇄 시험실시예

실시예 2	파쇄 후		10분 마쇄
	흡수율 (%)	절대 건조밀도 (g/㎤)	흡수율 (%)	흡수율 감소 (%)	손실율 (%)	절대 건조밀도 (g/㎤)
	4.0	2.45	3.0	1.0	11.2	2.54

삭제

25mm 이하로 파쇄하는 경우 라운딩되어 마쇄가 원활하지 않았던 몰탈 부분이 파쇄되어 마쇄 작용이 증가하였으며, 10분 마쇄 후 KS 규격에 부합되는 흡수율 3.0%의 순환골재를 제조할 수 있었다.

삭제

분쇄매체를 도입하지 않은 진동 마쇄기를 사용하는 경우도 “마쇄 → 25mm 파쇄 → 마쇄”의 공정으로 고품질의 콘크리트용 순환골재를 제조할 수 있다.

이때의 25mm 파쇄의 경우 일반적인 조분쇄기를 사용하여도 무방하다.

[실시예 3]
일반적으로 사용되는 충격력이나 마찰력을 이용한 분쇄기의 경우 분쇄매체를 사용하며, 분쇄매체의 경우 분쇄기 벽면(라이닝)과 매체로서 볼(ball) 또는 바(bar)를 사용하여 분쇄매체와 매체 사이에 존재하는 피분쇄물을 충격력 또는 마찰력으로 파쇄 또는 마쇄하는 것이 일반적이다. 보통의 밀에서 분쇄매체 충진율은 볼밀의 경우 약 35%이다. 볼밀의 경우 드럼 회전에 의한 피분쇄물과 매체의 상승 후 낙하에 의한 충격력을 이용함으로 피분쇄물과 분쇄매체의 이동 후 자유 낙하 공간을 확보할 필요가 있기 때문이다.

삭제

진동을 이용하는 밀의 경우 분쇄매체는 약 70~80% 충진하는 것이 일반적이다. 진동을 이용하는 피분쇄물이 분쇄매체 사이를 통과하면서 분쇄매체와의 충격 및 마찰력을 이용하기 때문에 분쇄매체의 충진을 높게 하는 것이 일반적이다.

본 발명의 실시예 1에 자기 마쇄의 효과 증가와 순환골재의 원활한 순환작용을 증진하기 위하여 분쇄매체를 추가하여 실시예 2의 실험을 실시하였으며, 이는 마쇄 진동 밀의 각 개체의 자전 현상과 마쇄 드럼 안에서의 공전 현상을 이용하고자 하였다. 소량의 분쇄매체는 과도한 라운딩 현상을 방지하고, 재료의 상이한 밀도 차에 의하여 순환골재와 다른 공전 속도를 나타내게 된다. 이는 원통형 마쇄드럼 내부에서 순환골재의 원활한 순환을 유도하여 자기마쇄력을 올리고자하였다.

도 9에 본 발명의 마쇄 드럼에서 발생되는 자전과 공전현상의 모식도를 나타내었다.

삭제

본 발명에서는 순환골재 내부의 굵은 골재의 손실을 최소화하며, 순환골재의 순환에 필요한 최소의 분쇄매체를 사용하고자, 직경이 40mm인 분쇄 바아를 사용 하였다. 사용량은 원통형 마쇄드럼 내부용적에 8%에 해당하는 양을 사용하였다. 이의 실시결과를 표 3에 나타내었다.

직경 40mm 원기둥형 바를 사용한 자기마쇄 시험실시예 (실용적에 8% 사용)

실시예 3	파쇄후		10분 마쇄
	흡수율 (%)	절대 건조밀도 (g/㎤)	흡수율 (%)	흡수율 감소 (%)	손실율 (%)	절대 건조밀도 (g/㎤)
	5.8	2.32	3.2	2.6	33.6	2.52

실시 결과에서 10분 마쇄에서도 높은 손실율과 흡수율의 감소를 나타내어 순환골재의 순환이 원활하게 이루진 것을 확인할 수 있었다. 이러한 실시예 3의 경우도 10분 마쇄 후 순환골재의 라운딩 현상이 나타나 콘크리트용 순환골재로서 사용시 콘크리트 유동성 증대에 유리할 것으로 판단 되었다.

삭제

[실시예 4]
상기의 실시사항에서 일부 초기에 발생되는 라운딩 현상을 감소시키고자 분쇄 바아를 적용한 실시예를 표 4에 나타내었다. 연속적인 세립의 제거와 발생되는 세립의 입경별 비율을 확인하고자 초기는 2분 단위로 마쇄를 실시하였고, 10분 이후에는 10분 단위로 실시하여, 흡수율, 손실율, 세립의 발생 비율을 측정하였다. 환형돌기바는 마쇄드럼의 실용적에 6.4%, 10.8%를 사용하여 실시하였다.

삭제

환형돌기바를 적용한 손환골재 마쇄시험 실시예

	마쇄 시간 (분)	손실율 누적 (%)	세립발생			흡수율 (%)
			총발생 누적 비율(%)	850㎛ 이상누적 비율(%)	850㎛ 이하누적 비율(%)
실시예 4-1	0					5.4
	2	5.1	4.9	1.0	4.0
	4	9.0	8.7	1.8	6.9
	6	12.3	11.9	2.5	9.4
	8	15.7	15.1	3.3	11.8
	10	19.0	18.1	4.1	14.0
	20	32.3	31.0	7.1	23.9	2.8
실시예 4-2	0					5.7
	2	6.5	6.4	1.4	5.0
	4	12.0	11.7	2.6	9.1
	6	16.4	15.9	3.5	12.5
	8	20.4	19.9	4.3	15.7
	10	24.9	24.2	5.3	18.9
	20	40.3	38.9	7.4	31.5	2.8

분쇄 바아를 적용한 경우 초기 라운딩 효과를 감소시켜 마쇄 시간 20분까지 지속적인 손실율 증가를 나타내었으며, 20분 마쇄에서 낮은 흡수율을 나타내는 순환골재를 제조하는 것이 가능하였다.

실시예 4-1의 경우 흡수율 1% 저하에 대한 손실율의 감소비율은 12.4%인 데 반하여, 실시예 4-2의 경우는 13.9%로서, 다량의 분쇄 매체를 사용하는 경우는 매체 사이의 피분쇄물에 대한 직접적인 충격 및 마찰력이 작용하여 굵은 골재의 손실이 나타내는 것으로 나타났다. 이는 실시예 4-2에서 손실율에 비하여 흡수율의 저하가 낮은 것으로 확인된다. 또한 실시예 4-1에 비하여 실시예 4-2에서 850㎛이하의 입자 비율이 높게 나타난 것도 분쇄매체와 분쇄매체 사이의 충격력 또는 마찰력의 증가에 기인한 것이라 할 수 있다.

따라서 본 발명의 제조 장치를 사용하여 고품질 순환골재 제조시에 분쇄매체를 도입하는 경우 마쇄 드럼의 실용적에 9% 이하를 사용하는 것이 타당하겠다.

삭제

이상 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 구동부 지지부 200 : 마쇄 드럼
210 : 마쇄부 220 : 축경부
230 : 살수부 240 : 미립 제거부
250 : 배출부 260 : 투입부
300 : 진동 패널 310 : 패널 본체
311 : 드럼 관통공 312 : 캠 장착공
400 : 탄성부 500 : 동력 전달부
510 : 제1연결부 520 : 제2연결부
530 : 연결 바아 600 : 캠 유닛
610 : 캠 620 : 캠 샤프트
700 : 분쇄 바아 710 : 원 기둥부
720 : 환형 돌기부

Claims (10)

1. 일정 간격 이격되어 배치되는 다수 개의 진동 패널(300)과,
   상기 다수 개의 진동 패널(300)을 관통하고 대상물이 내부에서 마쇄되는 중공의 마쇄 드럼(200)과,
   상기 다수 개의 진동 패널(300)에 각각 구비되는 캠 유닛(600)과,
   상기 캠 유닛(600)을 구동하는 구동부(D)와,
   상기 구동부(D)와 상기 캠 유닛(600) 사이 및 다수 개의 상기 캠 유닛(600)사이에 각각 구비되는 동력 전달부(500)로 이루어지고,
   상기 동력 전달부(500)는,
   상기 구동부(D)와 상기 캠 유닛(600) 사이에 배치되는 중공의 연결 바아(530)와, 상기 구동부(D)의 구동 샤프트(D1)와 상기 연결 바아(530)가 핀 결합되도록 하는 제1연결부(510)와, 상기 캠 유닛(600)의 캠 샤프트(620)와 상기 연결 바아(530)가 핀 결합되도록 하는 제2연결부(520)로 구성되고, 상기 제1연결부(510)와 상기 제2연결부(520)는 상기 연결 바아(530)의 길이 방향으로 전후진 가능하도록 구성되며,
   상기 마쇄 드럼(200)은 상기 진동 패널(300)의 폭 방향으로 다수 열 배치되는 순환 골재의 제조 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 진동 패널(300)의 하측에 구비되어 충격을 흡수하는 탄성부(400)를 더 구비하는 순환 골재의 제조 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 진동 패널(300)은 판체 형상의 패널 본체(310)와,
   상기 패널 본체(310)에 형성되는 다수 개의 드럼 관통공(311)과,
   상기 드럼 관통공(311)사이에 형성되어 상기 캠 유닛(600)이 장착되는 캠 장착공(312)으로 이루어지는 순환 골재의 제조 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 동력 전달부(500)의 상기 제1연결부(510)는 상기 구동 샤프트(D1) 측은 개방되고 상기 연결 바아(530)측은 폐쇄되며, 상기 구동 샤프트(D1)가 내부에 전후진 가능하게 삽입되는 중공의 제1본체(511)와, 상기 제1본체(511)의 외측면에 상기 연결 바아(530)의 길이 방향으로 다수 개 형성된 고정공(512)과, 상기 제1본체(511) 중 연결 바아(530) 방향 측면에 돌출되어 상기 연결 바아(530)와 핀 결합되는 제1연결핀(513)으로 이루어지고,
   상기 제2연결부(520)는 상기 캠 유닛(600) 측면은 개방되고 상기 연결 바아(530) 측면은 폐쇄되며, 상기 캠 유닛(600)의 캠 샤프트(620)가 내부에 전후진 가능하게 삽입되는 중공의 제2본체(521)와, 상기 제2본체(521)의 외측면에 상기 연결 바아(530)의 길이 방향으로 형성되며 특정 폭을 가지는 슬릿(521a)과, 상기 제2본체(521) 중 연결 바아(530) 방향 측면에 돌출되어 상기 연결 바아(530)에 핀 결합되는 제2연결핀(523)으로 이루어지는 순환 골재의 제조 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 연결 바아(530)는 양 측면이 개방되고 중공인 연결 바아 본체(531)와 상기 연결 바아 본체(531)의 양 측단에 형성된 핀 삽입공(531a)으로 이루어지고,
   상기 제1연결핀(513) 및 제2연결핀(523)에는 핀 삽입공(513a,523a)이 형성되어 상기 제1연결핀(513) 및 제2연결핀(523)이 연결 바아 본체(531) 양측단으로부터 내부에 삽입된 후 핀이 관통하여 상호 핀 결합되고,
   상기 제2본체(521)에는 반경 방향으로 고정공(521b)이 관통되는 순환 골재의 제조 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 캠 유닛(600)은 상기 진동 패널(300)의 캠 장착공(312)에 배치되고, 상기 동력 전달부(500)에 의해 회전하는 캠(610)과,
   상기 캠(610)에서 길이 방향으로 돌출되어 상기 동력 전달부(500)의 제2연결부((520)에 삽입되는 캠 샤프트(620)로 이루어지는 순환 골재의 제조 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 마쇄 드럼(200)은 상기 다수 개의 진동 패널(300)의 드럼 관통공(311)에 각각 삽입되는 축경부(220)와,
   상기 축경부(220) 사이에 배치되며 직경은 상기 축경부(220) 보다 크게 형성되는 중공의 마쇄부(210)와,
   상기 마쇄부(210)의 상면에 형성되는 살수부(230)와,
   상기 마쇄부(210)의 저면에 형성되는 배출부(250)와,
   상기 마쇄부(210)의 저면의 일 개방부에 부착되고 망 형상인 미립 제거부(240)와,
   상기 마쇄부(210) 상면에 형성되는 투입부(260)로 이루어지는 순환 골재의 제조 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 마쇄 드럼(200) 내부에 투입되는 분쇄 바아(700)를 더 구비하고,
   상기 분쇄 바아(700)는 길이가 긴 원통 형상의 원 기둥부(710)와,
   상기 원 기둥부(710) 외측에 링 형상을 돌출되고, 원 기둥부(710)의 길이 방향으로 다수 개 이격되는 환형 돌기부(720)로 이루어지는 순환 골재의 제조 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 분쇄 바아(700)의 체적은 마쇄 드럼(200)의 마쇄부(210) 내부 체적의 1% 내지 10%인 순환 골재의 제조 장치.
10. 삭제

Images