KR101931622B1 - 폐광케이블의 재활용 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐광케이블을 구성하는 광섬유층와, 금속 재질의 내피와, PE 재질의 외피를 용이하게 분리 회수할 수 있으며, 특히 상부 로울러와 하부 로울러 사이로 폐광케이블이 통과하면서 제1커터날 및 제2커터날이 폐광케이블의 상,하부의 외피 및 내피를 길이방향을 따라 절개한 다음 절단기 내부에서 회전커터에 의해 압착 분쇄함으로써 믹싱호퍼 내부에서 폐광케이블을 금속류와 PE류로 원활하게 분리할 수 있는 폐광케이블의 재활용 시스템을 개시한다.
Description
본 발명은 수분침투 방지를 위해 광섬유리본의 둘레를 따라 방수테이프가 감겨지는 광섬유층과, 상기 광섬유층의 둘레를 따라 구비되는 금속 재질의 내피와, 상기 내피의 둘레를 따라 구비되는 PE(폴리에스틸렌) 재질의 외피를 포함하여 이루어지는 폐광케이블의 재활용 시스템에 있어서, 투입된 폐광케이블을 연속적으로 이송하면서 길이방향을 따라 연속하여 외피로부터 내피까지 절개하는 탈피기와; 상기 내피까지 절개된 폐광케이블을 분쇄하면서 소정길이로 절단하는 절단기와; 상기 분쇄된 소정길이의 폐광케이블을 소정시간동안 체류시켜 폐광케이블에 함유된 유분기를 제거하면서 폐광케이블을 내피, 외피, 광섬유층으로 분리되도록 하는 믹싱호퍼와; 상기 믹싱호퍼와 이송컨베이어를 통해 연결되며, PE 재질의 외피 및 광섬유층과, 금속 재질의 내피로 선별하는 1차 선별기와; 상기 1차 선별기를 통해 분리된 외피 및 광섬유층에 함유된 수분을 제거하는 제1탈수기 및 내피에 함유된 수분을 제거하는 제2탈수기; 및 상기 제1탈수기와 이송컨베이어를 통해 연결되며, 선별 또는 이송과정에서 외피 및 광섬유층에 섞인 금속류를 선별하는 2차 선별기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐광케이블의 재활용 시스템에 관한 것이다.
광케이블은 종래의 동축케이블과 대비할 때, 많은 정보를 신속하게 전달할 수 있으므로, 컴퓨터, TV, 전화등 전기 및 전자적 신호의 전달에 있어서 그 이용이 활발하다.
상기 광케이블의 중심부에는 수많은 다수개의 광섬유리본이 적층되게 삽입되고, 광섬유리본을 보호하기 위한 강철선 또는 고강도 합성섬유로 된 중심인장선이 삽입되어 외력에 대응되도록 구성된다.
또한, 상기 광섬유리본의 외주면에는 수분침투를 막을 수 있도록 방수테이프로 피복된 방수층과, 상기 방수층 외주면에 수분침투 및 외부의 충격력을 완화시켜 줄 수 있도록 알루미늄이나 강철로 된 금속 재질의 내피층이 형성되고, 최외곽층에는 내피 둘레를 따라 폴리에스틸렌(PE) 등의 재질로 이루어지는 외피층이 형성된다.
일반적으로 폐기 처리되는 광케이블은 각 소재 종류별로 재활용을 하기 위하여 PE 등의 재질의 외피를 벗겨내서 외피와 내피를 분리하게 되는데, 광케이블의 외피는 내피 둘레에 견고하게 압착되어 있기 때문에, 외피를 내피로부터 분리하는 것이 용이하지 않다. 따라서, 이러한 폐기된 광케이블의 탈피작업을 칼날 등을 이용하여 수작업으로 수행하는 경우에는 작업성이 매우 떨어져서 폐기 광케이블의 처리비용이 증가하게 된다.
그리고, 원형칼날이 부착된 폐 전선의 탈피기를 이용하여 광케이블의 외피를 탈피할 수도 있으나, 광케이블의 외피가 내피에 견고하게 압착되어 있기 때문에 작업성이 떨어져서 폐기된 광케이블을 대량으로 외피를 분리하는데 적용하기 어렵다.
또한, 폐기된 광케이블의 외피를 태워서 내피만을 수거할 수는 있으나, 외피의 연소로 인한 환경오염문제가 발생하고, 외피는 재활용할 수 없고 내피만을 재활용하게 되어 재활용 효율이 떨어져서 이용할 수 없다.
또한, 전기 저항 열을 이용한 폐 전선 탈피방법을 이용하여 외피인 PE의 녹는 점까지 열을 발산시켜 외피를 녹여서 내피와 분리할 수도 있지만, 이 방법도 대량으로 폐 광케이블의 외피와 내피를 분리하기는 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 수거된 폐광케이블을 형성하는 금속류와 플라스틱류로 각각 분리할 수 있는 폐광케이블의 재활용 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 외피 연소로 인한 환경오염문제를 방지할 수 있는 폐광케이블의 재활용 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 수분침투 방지를 위해 광섬유리본의 둘레를 따라 방수테이프가 감겨지는 광섬유층과, 상기 광섬유층의 둘레를 따라 구비되는 금속 재질의 내피와, 상기 내피의 둘레를 따라 구비되는 PE(폴리에스틸렌) 재질의 외피를 포함하여 이루어지는 폐광케이블(C)의 재활용 시스템에 있어서, 투입된 폐광케이블(C)을 연속적으로 이송하면서 길이방향을 따라 연속하여 외피로부터 내피까지 절개하는 탈피기와; 상기 내피까지 절개된 폐광케이블을 분쇄하면서 소정길이로 절단하는 절단기와; 상기 분쇄된 소정길이의 폐광케이블을 소정시간동안 체류시켜 폐광케이블에 함유된 유분기를 제거하면서 폐광케이블을 내피, 외피, 광섬유층으로 분리되도록 하는 믹싱호퍼와; 상기 믹싱호퍼와 이송컨베이어를 통해 연결되며, PE 재질의 외피 및 광섬유층과, 금속 재질의 내피로 선별하는 1차 선별기와; 상기 1차 선별기를 통해 분리된 외피 및 광섬유층에 함유된 수분을 제거하는 제1탈수기 및 내피에 함유된 수분을 제거하는 제2탈수기; 및 상기 제1탈수기와 이송컨베이어를 통해 연결되며, 선별 또는 이송과정에서 외피 및 광섬유층에 섞인 금속류를 선별하는 2차 선별기;를 포함하되, 상기 탈피기는, 폐광케이블의 상측 외주면을 감싸는 형태로 밀착될 수 있도록 오목한 형태 또는 빗면으로 형성되는 제1가이드홈이 형성되고, 상기 제1가이드홈의 중앙에는 폐광케이블의 상부를 길이방향을 따라 절개하기 위한 제1커터날이 구비되며, 구동모터를 통해 일방향으로 회전되는 소정길이의 상부 로울러와; 상기 상부 로울러의 하부에 소정간격을 두고 이격되어 구비되며, 상기 제1커터날과 대응되는 위치에 폐광케이블의 하측 외주면을 감싸는 형태로 밀착될 수 있도록 오목한 형태 또는 빗면으로 형성되는 제2가이드홈이 형성되고, 상기 제2가이드홈의 중앙에는 폐광케이블의 하부를 길이방향을 따라 절개하기 위한 제2커터날이 구비되고, 구동모터를 통해 회전되되 상부 로울러와 역방향으로 회전되는 하부 로울러;를 포함하여, 폐광케이블이 상부 로울러와 하부 로울러 사이로 이송되는 과정에서 상,하부의 외피 및 내피가 길이방향을 따라 절개되도록 하고, 상기 절단기는, 내부가 비어있고 상부가 개방되며, 분쇄된 소정길이의 폐광케이블을 배출하기 위한 배출구가 일측에 형성되는 본체와; 상기 본체의 상부에 개폐 가능하게 결합되며 상기 탈피기로부터 이송된 폐광케이블을 투입하기 위한 관 형태의 투입구가 구비되는 커버와; 상기 본체의 전방측 내주면에 일측 단부가 고정되고, 타측은 폐광케이블을 절단하는 칼날이 구비되는 제1고정커터와; 상기 본체의 후방측 내주면에 일측 단부가 고정되고, 타측은 폐광케이블을 절단하는 칼날이 구비되는 제2고정커터와; 상기 본체의 양측 단부에 구비되는 베어링에 양단부가 끼움되며, 구동모터의 동력을 통해 회전되는 회전축과; 상기 회전축에 끼움되는 원판형 몸체와, 상기 몸체의 외주면으로부터 방사방향으로 구비되되 끝단이 제1,2고정커터와 인접하도록 소정길이로 형성되는 복수의 칼날로 이루어지며, 상기 회전축을 따라 회전하면서 폐광케이블을 절단하는 회전커터;로 이루어져, 상기 폐광케이블이 본체 내부로 투입되면 제1고정커터와 회전커터 사이에서 회전커터에 의해 압착되어 분쇄되면서 소정길이로 절단되도록 하며, 상기 투입구는 단위시간당 더 많은 양의 폐광케이블을 처리할 수 있도록 커버에 길이방향을 따라 일정간격을 두고 복수개로 구비되고, 상기 제1커터날 및 제2커터날은 상기 투입구와 대응되도록 상,하부 로울러에 길이방향을 따라 일정간격을 두고 복수개로 구비되며, 상기 회전커터는 회전축 상에 복수개로 구비되고, 상기 믹싱호퍼 내부에는 물 및 분쇄된 폐광케이블이 내피, 외피, 광섬유층으로 용이하게 분리되도록 하는 기능성 액체로 이루어지는 분리액이 충진되며, 정,역방향으로 회전 가능하게 구비되어 분쇄된 폐광케이블에 유동성을 부여하여 내피와, 외피 및 광섬유층으로 원활하게 분리될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
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또한, 본 발명에서 상기 복수의 회전커터는 일측 회전커터의 칼날이 인접한 회전커터의 칼날과 엇갈리도록 결합되어 폐광케이블이 회전커터와 제1고정커터 또는 회전커터와 제2고정커터 사이에 끼지 않고 원활하게 분쇄되면서 절단되도록 한 것을 특징으로 한다.
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또한, 본 발명에서 상기 기능성 액체는 계면활성제인 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 폐광케이블을 구성하는 광섬유층와, 금속 재질의 내피와, PE 재질의 외피를 용이하게 분리 회수할 수 있다.
또한, 본 발명은 상부 로울러와 하부 로울러 사이로 폐광케이블이 통과하면서 복수의 제1커터날 및 복수의 제2커터날이 폐광케이블의 상,하부의 외피 및 내피를 길이방향을 따라 절개한 다음 절단기 내부에서 회전커터에 의해 압착 분쇄함으로써 믹싱호퍼 내부에서 폐광케이블을 금속류와 PE류로 원활하게 분리할 수 있다.
또한, 본 발명은 복수의 투입구와 복수의 회전커터를 구비하는 절단기를 통해 단위시간당 다량의 폐광케이블을 처리할 수 있으므로 효율성과 경제성이 월등히 우수한 장점이 있으며, 상기 회전커터가 회전축 상에 구비될 때 인접한 회전커터의 칼날이 서로 엇갈리도록 배열되어 폐광케이블이 회전커터와 제1고정커터 또는 회전커터와 제2고정커터 사이에 끼지 않고 원활하게 분쇄되면서 절단할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 분쇄된 폐광케이블이 믹싱호퍼 내부에서 분리액을 통해 숙성되어 내피, 외피, 광섬유층로 분리되도록 할 수 있고, 상기 믹싱호퍼가 정,역방향으로 회전함으로써 폐광케이블의 분리작업이 더욱 신속용이하게 이루어지도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐광케이블의 재활용 시스템를 개략적으로 설명한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 탈피기와 절단기의 배치도.
도 3은 본 발명에 따른 탈피기의 작동원리를 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 4 내지 6는 본 발명에 따른 절단기를 설명하기 위한 개략적인 개략적인 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 1차 선별기를 통해 광섬유층, 내피 및 외피를 선별하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 탈피기와 절단기의 배치도.
도 3은 본 발명에 따른 탈피기의 작동원리를 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 4 내지 6는 본 발명에 따른 절단기를 설명하기 위한 개략적인 개략적인 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 1차 선별기를 통해 광섬유층, 내피 및 외피를 선별하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 폐광케이블의 재활용 시스템에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명은 수분침투 방지를 위해 광섬유리본(1)의 둘레를 따라 방수테이프(2)가 감겨지는 광섬유층(10)과, 상기 광섬유층을 감싸는 내피(20) 그리고 내피를 감싸는 외피(30)로 구성되는 폐광케이블(C)의 재활용 시스템에 관한 것으로, 수거된 폐광케이블을 광섬유리본(1)과 광섬유리본을 보호하기 위한 방수층(2)으로 구성되는 광섬유층(10), 금속 재질의 내피(20) 그리고 PE 재질의 외피(30)로 각각 분리 수거하여 재활용하도록 할 수 있고, 단위시간당 다량의 폐광케이블을 처리할 수 있으며, 공정 중 열을 가하는 공정을 생략함으로써 환경오염을 방지할 수 있도록 한 것을 기술적 특징으로 하는 폐광케이블의 재활용 시스템에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 폐광케이블의 외피와 내피를 절개하는 탈피기(100)와, 탈피된 폐광케이블을 분쇄하면서 소정길이로 절단하는 절단기(200)와, 소정길이로 절단된 폐광케이블을 내피, 외피, 광섬유층으로 분리하는 믹싱호퍼(300)와, 금속 재질의 내피와 PE 재질의 외피 및 광섬유층을 선별하는 1차 선별기(400)와, 외피 및 광섬유층에 함유된 수분을 제거하는 제1탈수기(500) 및 내피에 함유된 수분을 제거하는 제2탈수기(510) 및 탈수된 외피 및 광섬유층 중에 섞인 금속류를 선별하는 2차 선별기(600)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 상기 탈피기(100)는 폐광케이블을 투입할 수 있도록 소정길이로 형성되는 관 형태의 투입구(101)와, 구동모터(M1)를 통해 일방향으로 회전되는 소정길이의 상부 로울러(110)와, 상기 상부 로울러의 하부에 소정간격을 두고 이격되어 구비되며, 상기 상부 로울러를 회전시키는 구동모터(M1)와 역방향으로 회전되는 구동모터(M2)를 통해 상부 로울러와 역방향으로 회전되는 하부 로울러(120)를 포함하여 이루어지며, 서로 반대 방향으로 회전되는 상부 로울러(110)와 하부 로울러(120)를 통해 투입된 폐광케이블(C)을 연속적으로 이송한다.
상기 상부 로울러(110)에는 폐광케이블의 상측 외주면을 감싸는 형태로 밀착될 수 있도록 오목한 형태 또는 빗면으로 형성되는 제1가이드홈(111)이 형성되고, 상기 제1가이드홈의 중앙에는 폐광케이블의 상부를 길이방향을 따라 절개하기 위한 제1커터날(112)이 구비된다.
상기 하부 로울러(120)에는 폐광케이블의 하측 외주면을 감싸는 형태로 밀착될 수 있도록 오목한 형태 또는 빗면으로 형성되는 제2가이드홈(121)이 형성되고, 상기 제2가이드홈의 중앙에는 폐광케이블의 하부를 길이방향을 따라 절개하기 위한 제2커터날(122)이 구비된다.
상기 제1커터날(112)과 제2커터날(122)은 원판형으로 이루어지되 폐광케이블(C)의 외피(30)로부터 내피(20)까지 절개할 수 있도록 칼날이 소정 폭으로 형성되며, 제1가이드홈(111)과 제2가이드홈(121)은 서로 대응되는 위치에 형성되어 폐광케이블(C)이 상부 로울러(110)와 하부 로울러(120) 사이를 통과할 때 폐광케이블(C)이 제1가이드홈(111)과 제2가이드홈(121) 사이에서 가압되어 제1커터날(112)과 제2커터날(122)에 의해 외피(30)와 내피(20)가 원활하게 절개되도록 한다.
다음으로, 상기 절단기(200)는 내피까지 절개된 폐광케이블을 분쇄하면서 소정길이로 절단하는 것으로, 본체(210)와, 커버(220)와, 제1고정커터(230)와, 제2고정커터(240)와, 회전축(250)과, 회전커터(260)를 포함하여 이루어진다.
상기 본체(210)는 내부가 비어있고 상부가 개방되는 박스 또는 함체형으로서, 상부에는 본체 내부에서 절단된 폐광케이블이 외부로 이탈하는 것을 방지하기 위한 커버(220)가 힌지결합된다.
또한, 상기 본체의 일측에는 분쇄된 소정길이의 폐광케이블을 배출하기 위한 배출구(미도시)가 형성되고, 배출구로 배출되는 폐광케이블을 믹싱호퍼로 이송하기 위한 이송컨베이어가 구비된다. 상기 배출구는 소정길이 이하로 절단된 폐광케이블만 외부로 배출되도록 대응되는 폭이나 형상으로 이루어질 수 있고, 또는 배출구를 넓게 형성하고 배출구 위에 대응되는 폭이나 형상으로 타공된 복수의 배출홀을 갖는 타공망을 거치하여 폐광케이블을 외부로 배출할 수도 있다.
상기 커버(220)에는 상기 탈피기(100)로부터 이송된 폐광케이블을 본체 내부로 투입하기 위한 투입구(221)가 구비된다. 상기 투입구(221)는 폐광케이블(C)이 원활하게 내부로 투입되도록 하고 이송과정에서 흔들리지 않고 안정적으로 본체 내부로 투입될 수 있도록 소정길이의 나팔관 형태로 이루어질 수 있다.
상기 제1고정커터(230)는 상기 본체의 전방측 내주면에 일측 단부가 고정되고, 타측은 폐광케이블을 절단하는 칼날로 이루어진다.
상기 제2고정커터(240)는 상기 본체의 후방측 내주면에 일측 단부가 고정되고, 타측은 폐광케이블을 절단하는 칼날로 이루어진다.
상기 회전축(250)은 상기 본체의 양측 단부에 구비되는 베어링(251)에 양단부가 끼움되며, 구동모터(252)의 동력을 통해 회전된다.
상기 회전커터(260)는 상기 회전축에 끼움되는 원판형의 몸체(261)와, 상기 몸체의 외주면으로부터 방사방향으로 구비되는 복수의 칼날(262)로 이루어지며, 회전축을 따라 회전하면서 본체 내부로 연속적으로 투입되는 폐광케이블(C)을 소정길이로 연속적으로 절단한다.
또한, 상기 회전커터(260)는 폐광케이블이 믹싱호퍼(300) 내부에서 내피, 외피 및 광섬유층으로 원활하게 분리되도록 폐광케이블(C)을 분쇄할 수 있도록 칼날의 단부가 제1,2고정커터(230,240)와 인접하도록 소정길이로 형성된다.
폐광케이블(C)은 탈피기의 상부 로울러(110)와 하부 로울러(120)를 통해 본체(210) 내부로 연속적으로 투입되므로 일측 칼날(262′, 이하 '제1칼날')에 의해 폐광케이블(C)이 절단되면 다음 칼날(262″, 이하 '제2칼날')이 폐광케이블을 절단하기 전까지 폐광케이블은 회전축을 향해 소정길이만큼 인입된다. 상기 제2칼날(262″)은 폐광케이블(C)을 제1고정커터와 제2칼날이 사이로 가압하면서 회전하므로 폐광케이블(C)은 제1고정커터와 제2칼날 사이에서 압착되어 분쇄되면서 절단된다.
상기 회전축을 회전시키는 구동모터는 폐광케이블이 회전커터의 칼날에 의해 원활하게 분쇄되면서 절단될 수 있도록 너무 빠르지 않은 속도로 회전하는 것이 좋다. 구동모터의 회전속도가 너무 빠르면 폐광케이블이 제1고정커터와 칼날 사이에서 압착되는 시간을 확보할 수 없으므로 원활하게 분쇄되지 않는 문제점이 발생할 수 있고, 회전속도가 너무 느리면 폐광케이블이 원활하게 분쇄되기는 하지만 처리할 수 있는 폐광케이블의 양이 그만큼 줄어들게 되므로 작업효율성이 현저히 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 절단기 본체의 후방측 내주면에 제2고정커터(240)를 더 구비하여 회전커터(260)와 제1고정커터(230) 사이에서 절단된 폐광케이블(C) 조각들 중에서 원활하게 분쇄되지 못한 조각들이 회전커터와 제2고정커터 사이에서 한번 더 분쇄된 후 배출되도록 하여 후단의 믹싱호퍼로 투입되었을 때 외피와 내피 및 광섬유층으로 원활하게 분리되도록 할 수 있다.
다음으로, 본 발명은 단위시간당 더 많은 양의 폐광케이블을 분쇄 및 절단할 수 있도록 상기 투입구(221)는 커버(220)에 일정간격을 두고 복수개로 구비되고, 상기 제1커터날(112) 및 제2커터날(122)은 투입구와 대응되도록 상,하부 로울러(110,120)에 길이방향을 따라 일정간격을 두고 복수개로 구비되며, 상기 회전커터(260)는 회전축 상에 복수개로 구비될 수 있다.
또한, 상기 절단기 내부로 투입된 폐광케이블이 회전커터와 제1고정커터 또는 회전커터와 제2고정커터 사이에 끼지 않고 원활하게 분쇄되면서 절단되도록 상기 복수의 회전커터가 회전축에 배열될 때 일측 회전커터의 칼날이 인접한 회전커터의 칼날과 엇갈리도록 결합되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 복수의 회전커터(260)가 칼날이 서로 엇갈리도록 회전축 상에 결합되면 일측 회전커터의 칼날과 제1고정커터 사이에 폐광케이블이 끼었을 때 회전축의 회전력으로 인해 폐광케이블의 단부가 인접한 회전커터 측으로 비틀어지면서 돌출되므로 인접한 회전커터의 칼날을 통해 분쇄된 단부를 절단할 수 있으므로 절단기의 오작동이나 고장을 방지할 수 있다.
만약, 복수의 회전커터가 회전축에 결합될 때 일측 회전커터의 칼날이 인접한 회전커터의 칼날과 동일선상에 배치되도록 결합된다면 일측 회전커터의 칼날과 제1고정커터 사이에 폐광케이블이 끼었을 때 폐광케이블의 단부가 인접한 회전커터 측으로 비틀어지더라도 인접한 회전커터의 칼날과 제1고정커터 사이에 공간이 없으므로 회전축이 더이상 회전하지 못하는 문제점이 발생하게 된다.
더욱이, 상기 커버(220)에 복수의 투입구(221)가 구비되는데, 복수의 회전커터(260)가 회전축 상에서 칼날이 동일선상을 이루도록 구비되면 각 투입구에 폐광케이블을 투입할 때 동일한 타이밍에 투입해야 하고, 동시에 복수의 폐광케이블을 투입할 때에도 다음 공정을 위해 동일하거나 최대한 유사한 길이를 갖는 폐광케이블들을 선별하여 투입해야 하므로 작업성이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 복수의 회전커터(260)가 칼날(262)이 서로 엇갈리도록 회전축(250) 상에 결합함으로써 복수의 투입구(221)에 순차적으로 폐광케이블을 투입하더라도 회전커터의 칼날과 제1고정커터 사이에 폐광케이블의 단부가 끼는 현상을 최대한 줄일 수 있고, 폐광케이블이 끼더라도 회전커터 칼날의 배열 특성을 통해 자연스럽게 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다.
이와 같이 절단기(200)를 통과하면서 분쇄된 소정길이의 폐광케이블(C)은 이송컨베이어를 통해 믹싱호퍼(300)로 투입할 수 있고, 필요에 따라 이송컨베이어의 전방에 자석벨트(미도시)를 구비하여 금속 재질의 내피에서 철 성분을 분리한 다음 믹싱호퍼로 투입할 수도 있다.
상기 믹싱호퍼(300)의 내부에는 물 및 폐광케이블에 함유된 유분기를 제거하면서 내피, 외피, 광섬유층으로 용이하게 분리되도록 하는 기능성 액체로 이루어지는 분리액이 충진된다.
상기 분리액은 물 60~90중량%와, 기능성 액체 10~40중량%로 이루어진다.
여기에서, 상기 기능성 액체는 계면활성제를 사용할 수 있고, 예를 들어 상기 분리액은 물 75중량%와 계면활성제 25중량%를 혼합하여 조성할 수 있다. 상기 계면활성제는 폐광케이블의 외피를 세척하는 효과를 얻을 수 있고, 이물질이 도포된 경우 이물질과 외피 사이에 침투하여 표면장력을 감소시켜 이물질이 원활하게 분리되도록 하는 효과를 기대할 수 있으며, 외피와 내피 사이, 그리고 내피와 광섬유층 사이로 침투하여 윤활유와 같은 역할을 함으로써 분리를 촉진시킬 수 있다.
또한, 상기 믹싱호퍼(300)는 레미콘 차량에 구비되는 믹서드럼과 같은 형태로 이루어지며, 분쇄된 폐광케이블이 내피와, 외피 및 광섬유층으로 원활하게 분리될 수 있도록 정,역방향으로 회전 가능하도록 구비된다.
상기 믹싱호퍼(300)가 유동성이 없는 경우 분리액을 통한 화학적 분리방법만으로 폐광케이블의 분리가 이루어지지만 믹싱호퍼가 유동성을 갖게 되면 물리적 분리방법이 병행되므로 폐광케이블이 외피와 내피 그리고 광섬유층으로 원활하게 분리될 수 있다.
더욱이, 상기 믹싱호퍼(300)가 일방향으로만 회전하는 방식보다 본 발명과 같이 정, 역방향으로 회전할 경우 폐광케이블의 유동성이 현저히 향상되므로 더욱 원활하게 분리되도록 할 수 있다.
상기와 같이 본 발명은 폐광케이블을 분리액에 소정시간 체류시켜 숙성시키는 화학적 방법과, 믹싱호퍼를 정,역방향으로 회전시켜 분리를 촉진하는 물리적 방법을 동시에 병행하므로 폐광케이블이 외피와 내피 및 광섬유층으로 원활하게 분리할 수 있다.
상기 믹싱호퍼(300)를 통해 분리된 외피와 내피 및 광섬유층은 믹싱호퍼의 배출구를 통해 배출된 후 이송컨베이어를 통해 1차 선별기(400)로 투입된다.
상기 1차 선별기(400)는 상부가 개방되고 내부에 물이 채워진 수조로서, 비중분리방식을 통해 외피와 광섬유층 및 내피로 선별한다. PE 재질의 외피 및 광섬유층은 물 위에 부유(浮遊)되고, 금속 재질의 내피는 물속에 가라앉게 되므로 자연스럽게 재질에 따른 분류가 이루어진다.
상기 1차 선별기 내측 상부에는 물 위에 부유된 PE 재질의 외피와 광섬유층을 배출하기 위한 제1이송스크류(410)가 구비되고, 내측 하부에는 물속에 가라앉은 금속 재질의 내피를 배출하기 위한 제2이송스크류(420)가 구비된다.
상기 제1이송스크류(410)를 통해 배출된 PE 재질의 외피와 광섬유층은 이송컨베이어를 통해 제1탈수기(500)로 이송되어 탈수 및 건조공정(예를 들어 에어 드라이)을 거친 후 2차 선별기(600)로 재투입된다.
상기 제2이송스크류(420)를 통해 배출된 금속(알루미늄, 철) 재질의 내피는 이송컨베이어를 통해 제2탈수기(510)로 이송되어탈수 및 건조공정(예를 들어 에어 드라이) 후 재활용한다.
상기 2차 선별기(600)는 1차 선별기(400)를 통한 선별 작업이나 이송과정에서 섞인 금속류를 선별하기 위한 것으로, 1차 선별기와 마찬가지로 비중분리방식을 통해 금속류를 분리할 수 있도록 내부에 물이 채워진 수조로 이루어질 수 있고, 일측 하부와 상부에는 분리된 금속류와 PE를 외부로 배출하기 위한 이송스크류가 구비될 수 있다. 2차 선별기를 통해 선별된 금속류는 금속류대로, PE류는 PE류대로 수거하여 탈수 및 건조공정을 거친 다음 재활용한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 상부 로울러와 하부 로울러 사이로 폐광케이블이 통과하면서 복수의 제1커터날 및 복수의 제2커터날이 폐광케이블의 상,하부의 외피 및 내피를 길이방향을 따라 절개한 다음 절단기 내부에서 회전커터에 의해 압착 분쇄함으로써 믹싱호퍼 내부에서 금속류와 PE류로 원활하게 분리한 후 제1,2선별기를 통해 재질별로 선별하여 수거할 수 있도록 구성되는 것으로, 외피를 녹여서 분리하는 소각작업을 원천적으로 방지함으로써 환경보호에 이바지할 수 있으며, 절단기를 통해 폐광케이블을 분쇄작업 후 믹싱호퍼 내부에서 화학적 방법과 물리적 방법을 병행함으로써 외피와 내피 및 광섬유층으로 원활하게 분리되도록 할 수 있고, 단위시간당 다량의 폐광케이블을 처리할 수 있어 효율성과 경제성이 현저히 우수한 장점이 있다.
C : 폐광케이블
10 : 광섬유층
20 : 내피
30 : 외피
100 : 탈피기
110 : 상부 로울러 111 : 제1가이드홈
112 : 제1커터날
120 : 하부 로울러 121 : 제2가이드홈
112 : 제2커터날
200 : 절단기
210 : 본체
220 : 커버 221 : 투입구
230 : 제1고정커터
240 : 제2고정커터
250 : 회전축 251 : 베어링
252 : 구동모터
260 : 회전커터 261 : 몸체
262 : 칼날
300 : 믹싱호퍼
400 : 1차 선별기
410 : 제1이송스크류 420 : 제2이송스크류
500 : 제1탈수기 510 : 제2탈수기
600 : 2차 선별기
10 : 광섬유층
20 : 내피
30 : 외피
100 : 탈피기
110 : 상부 로울러 111 : 제1가이드홈
112 : 제1커터날
120 : 하부 로울러 121 : 제2가이드홈
112 : 제2커터날
200 : 절단기
210 : 본체
220 : 커버 221 : 투입구
230 : 제1고정커터
240 : 제2고정커터
250 : 회전축 251 : 베어링
252 : 구동모터
260 : 회전커터 261 : 몸체
262 : 칼날
300 : 믹싱호퍼
400 : 1차 선별기
410 : 제1이송스크류 420 : 제2이송스크류
500 : 제1탈수기 510 : 제2탈수기
600 : 2차 선별기
Claims (7)
- 수분침투 방지를 위해 광섬유리본의 둘레를 따라 방수테이프가 감겨지는 광섬유층(10)과, 상기 광섬유층의 둘레를 따라 구비되는 금속 재질의 내피(20)와, 상기 내피의 둘레를 따라 구비되는 PE(폴리에스틸렌) 재질의 외피(30)를 포함하여 이루어지는 폐광케이블(C)의 재활용 시스템에 있어서,
투입된 폐광케이블(C)을 연속적으로 이송하면서 길이방향을 따라 연속하여 외피로부터 내피까지 절개하는 탈피기(100)와;
상기 내피까지 절개된 폐광케이블을 분쇄하면서 소정길이로 절단하는 절단기(200)와;
상기 분쇄된 소정길이의 폐광케이블을 소정시간동안 체류시켜 폐광케이블에 함유된 유분기를 제거하면서 폐광케이블을 내피, 외피, 광섬유층으로 분리되도록 하는 믹싱호퍼(300)와;
상기 믹싱호퍼와 이송컨베이어를 통해 연결되며, PE 재질의 외피 및 광섬유층과, 금속 재질의 내피로 선별하는 1차 선별기(400)와;
상기 1차 선별기를 통해 분리된 외피 및 광섬유층에 함유된 수분을 제거하는 제1탈수기(500) 및 내피에 함유된 수분을 제거하는 제2탈수기(510); 및
상기 제1탈수기와 이송컨베이어를 통해 연결되며, 선별 또는 이송과정에서 외피 및 광섬유층에 섞인 금속류를 선별하는 2차 선별기(600);를 포함하되,
상기 탈피기(100)는, 폐광케이블의 상측 외주면을 감싸는 형태로 밀착될 수 있도록 오목한 형태 또는 빗면으로 형성되는 제1가이드홈(111)이 형성되고, 상기 제1가이드홈의 중앙에는 폐광케이블의 상부를 길이방향을 따라 절개하기 위한 제1커터날(112)이 구비되며, 구동모터를 통해 일방향으로 회전되는 소정길이의 상부 로울러(110)와; 상기 상부 로울러의 하부에 소정간격을 두고 이격되어 구비되며, 상기 제1커터날과 대응되는 위치에 폐광케이블의 하측 외주면을 감싸는 형태로 밀착될 수 있도록 오목한 형태 또는 빗면으로 형성되는 제2가이드홈(121)이 형성되고, 상기 제2가이드홈의 중앙에는 폐광케이블의 하부를 길이방향을 따라 절개하기 위한 제2커터날(122)이 구비되고, 구동모터를 통해 회전되되 상부 로울러와 역방향으로 회전되는 하부 로울러(120);를 포함하여, 폐광케이블이 상부 로울러와 하부 로울러 사이로 이송되는 과정에서 상,하부의 외피 및 내피가 길이방향을 따라 절개되도록 하고,
상기 절단기(200)는, 내부가 비어있고 상부가 개방되며, 분쇄된 소정길이의 폐광케이블을 배출하기 위한 배출구가 일측에 형성되는 본체(210)와; 상기 본체의 상부에 개폐 가능하게 결합되며 상기 탈피기로부터 이송된 폐광케이블을 투입하기 위한 관 형태의 투입구(221)가 구비되는 커버(220)와; 상기 본체의 전방측 내주면에 일측 단부가 고정되고, 타측은 폐광케이블을 절단하는 칼날이 구비되는 제1고정커터(230)와; 상기 본체의 후방측 내주면에 일측 단부가 고정되고, 타측은 폐광케이블을 절단하는 칼날이 구비되는 제2고정커터(240)와; 상기 본체의 양측 단부에 구비되는 베어링에 양단부가 끼움되며, 구동모터의 동력을 통해 회전되는 회전축(250)과; 상기 회전축에 끼움되는 원판형 몸체(261)와, 상기 몸체의 외주면으로부터 방사방향으로 구비되되 끝단이 제1,2고정커터와 인접하도록 소정길이로 형성되는 복수의 칼날(262)로 이루어지며, 상기 회전축을 따라 회전하면서 폐광케이블을 절단하는 회전커터(260);로 이루어져, 상기 폐광케이블이 본체 내부로 투입되면 제1고정커터와 회전커터 사이에서 회전커터에 의해 압착되어 분쇄되면서 소정길이로 절단되도록 하며,
상기 투입구(221)는 단위시간당 더 많은 양의 폐광케이블을 처리할 수 있도록 커버에 길이방향을 따라 일정간격을 두고 복수개로 구비되고, 상기 제1커터날(112) 및 제2커터날(122)은 상기 투입구와 대응되도록 상,하부 로울러에 길이방향을 따라 일정간격을 두고 복수개로 구비되며, 상기 회전커터(260)는 회전축 상에 복수개로 구비되고,
상기 믹싱호퍼(300) 내부에는 물 및 분쇄된 폐광케이블이 내피, 외피, 광섬유층으로 용이하게 분리되도록 하는 기능성 액체로 이루어지는 분리액이 충진되며, 정,역방향으로 회전 가능하게 구비되어 분쇄된 폐광케이블에 유동성을 부여하여 내피와, 외피 및 광섬유층으로 원활하게 분리될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 폐광케이블의 재활용 시스템.
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- 제1항에 있어서, 상기 복수의 회전커터는 일측 회전커터의 칼날이 인접한 회전커터의 칼날과 엇갈리도록 결합되어 폐광케이블이 회전커터와 제1고정커터 또는 회전커터와 제2고정커터 사이에 끼지 않고 원활하게 분쇄되면서 절단되도록 한 것을 특징으로 하는 폐광케이블의 재활용 시스템.
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- 제1항에 있어서, 상기 기능성 액체는 계면활성제인 것을 특징으로 하는 폐광케이블의 재활용 시스템.
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- 2017-05-16 KR KR1020170060606A patent/KR101931622B1/ko active IP Right Grant
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |