KR101969725B1 - 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치를 이용한 순환골재 생산방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치를 이용한 순환골재 생산방법에 관한 것으로 특히, 건설폐기물을 포함한 석산골재 등을 자연상태에서 죠크러셔와 더블죠크러셔 및 콘크러셔를 통해 순차적으로 파쇄한 다음 단위용적질량 측정장치를 통해 롯트별로 단위용적질량을 측정함과 동시에 골재들이 단위용적질량 측정용기에 채워지는 시간 측정을 통해 생산량도 동시에 측정할 수 있도록 하였다.
따라서, 건설폐기물을 이용한 순환골재 생산과 원석을 이용한 석산골재 생산 모두에 적용할 수 있고, 또 각 롯트별로 단위용적질량과 생산량을 분석하여 생산되는 최종 생산품의 단위용적질량을 평가할 수 있으며, 1일 생산량과 같이 일정량을 기준으로 골재를 롯트별로 생산하여 별도의 무더기로 저장하고, 롯트별 생산량과 단위용적질량 측정으로 무더기의 단위용적질량을 결정한 다음 각 무더기들을 혼합하여 시방기준을 만족하는 품질의 최종 골재를 생산할 수 있으며, 특히 순환골재의 품질을 대폭 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 건설폐기물의 재활용율을 대폭 증대시킬 수 있다.

Description

골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치를 이용한 순환골재 생산방법{Method for producing recycled aggregate using construction waste sorting apparatus using unit volume mass}

본 발명은 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치를 이용한 순환골재 생산방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 골재의 단위용적질량과 생산량을 동시에 측정할 수 있도록 하여 건설폐기물을 이용한 순환골재 생산과 원석을 이용한 석산골재 생산 모두에 적용할 수 있고, 또 각 롯트별로 단위용적질량과 생산량을 분석하여 생산되는 최종 생산품의 단위용적질량을 평가할 수 있으며, 1일 생산량과 같이 일정량을 기준으로 골재를 롯트별로 생산하여 별도의 무더기로 저장하고, 롯트별 생산량과 단위용적질량 측정으로 무더기의 단위용적질량을 결정한 다음 각 무더기들을 혼합하여 시방기준을 만족하는 품질의 최종 골재를 생산할 수 있으며, 특히 순환골재의 품질을 대폭 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 건설폐기물의 재활용율을 대폭 증대시킬 수 있도록 발명한 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치를 이용한 순환골재 생산방법에 관한 것이다.

이때, 단위용적질량은 순환골재의 질량을 채운 용기의 부피로 나눈 값으로써 현장에 설치된 측정장치에서 읽은 자연상태의 함수율이 포함된 값이고, 건조상태 단위용적질량은 순환골재를 오븐에서 건조시켜 용기에 채워 측정한 값을 말한다.

여기서 G : 순환골재의 질량 (Kg)

V : 용기의 부피 (L)

순환골재의 단위용적질량은 골재의 절대건조밀도, 입도 및 공극율 등과 같은 품질특성에 따라 변하는 것으로써 단위용적질량이 높은 순환골재가 품질이 우수하다.

또한, 롯트별 생산량은 단위용적질량 측정 용기를 채우는데 걸리는 시간(t)과 초기 설정 단위용적질량을 이용하여 단위용적질량 측정용기를 채우는 골재의 시간당 생산량(w)을 구하고, 롯트별 측정간격(T)을 고려하면 롯트별 생산량(W = w/t × T)을 구할 수 있고 이들의 롯트별 생산량과 롯트별 단위용적질량을 이용하여 가중평균법을 적용하면 각 무더기와 각 무더기를 혼합한 최종 생산품의 단위용적질량을 결정할 수 있다.

각종 건축, 토목공사의 건설산업폐기물은 매우 급격한 증가를 보이고 있는바, 이는 도시와 지방 건축물의 노후화 및 기능저하에 따라 최근 활발하게 진행되고 있는 재개발, 재건축의 활성화 및 구조물의 해체에 주로 기인한다.

일반적으로, 건설폐기물이라 함은 쓰레기, 폐자재 등이 섞인 흙이나 모래, 자갈, 토석 또는 이들이 혼합된 형태의 토사와, 콘크리트 덩이, 폐목재, 아스팔트 콘크리트 덩이 및 건설 오니 등을 지칭하는 것이며, 그 주요 특성의 하나가 건설폐기물의 대부분이 무기물로 구성되어 있어 인체에 무해하다는 것과, 다종의 폐기물의 혼재된 상태로 배출되어 그 처리가 복잡, 곤란하다는 것으로 바로 이점이 그 동안 유용재로 활용할 수 있는 건설폐기물 처리에 관한 정부와 업계의 무관심의 원인을 제공한 것이라 할 것이다.

상기의 무관심은 귀중한 자원의 낭비를 수반하였고, 그나마 이루어지고 있던 순환골재의 품질저하를 유발시키게 되어, 이러한 순환골재의 활용도는 성토나, 복토 및 매립용 등 대부분이 토사대용으로 사용되는데 그치고 있었다.

따라서, 이러한 폐기물의 관리를 통해 실질적인 재활용을 가능하게 함으로 환경오염의 최소화와 부족자원의 대체화, 그리고 건설산업 전반의 원가절감을 적극적으로 도모해야 할 것이다.

한편, 2006년 환경부 통계에 의하면 우리나라 건설 폐기물의 년간 발생량은 6,180만톤/년이며, 이의 재활용률은 97%로서 비교적 높은 값을 나타내고 있으나, 처리 기술과 재활용 분야의 한계성으로 인해 자원화에의 경제성과 효율성은 낮은 문제점이 있다.

건설폐기물 발생량 중 가장 많은 량을 차지하는 성상은 건설폐재류로서 이의 비율은 약79%에 이르나, 건설폐재류는 여러 가지 종류와 성상의 혼합 폐기물이 혼재되어 있으며, 중간 처리장에 반입된 이와 같은 혼합폐기물은 반입폐기물의 성상이 좋고, 나쁨을 고려하지 않고 단일화된 연속공정에 의해 순환골재로 생산되므로 균질한 품질확보가 어렵고 효율적인 처리가 되지 못하는 문제점이 있다.

그런데 건설폐기물의 중간처리에는 주로 크러셔에 의한 파쇄와 풍력, 자력 및 인력에 의한 선별로 이루어지고, 또 시멘트 페이스트 등과 같은 이물질을 제거하기 위한 장비가 개발되어 적용되고 있으나, 이러한 장비를 사용함에도 생산품의 품질관리가 이행되지 않으므로서 균질한 품질의 순환골재를 생산하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 건설폐자재의 성상을 고려한 순환골재의 품질별 선별기술과 이것을 이용한 순환골재 생산기술의 개발이 필요한 실정 즉, 건설폐기물의 처리기술을 고도화하고, 최적인 용도에 재활용하기 위한 대책 기술이 필요한 실정이다.

한편, 본 출원인은 상기와 같은 문제점 및 실정을 해결하기 위한 방안으로 "단위용적질량을 이용한 건설폐기물 선별장치 및 이를 이용한 순환골재 생산방법"을 개발하여 국내 특허출원 10-2017-0099681호로 제시한 바 있다.

이와 같은 단위용적질량을 이용한 건설폐기물 선별장치 및 이를 이용한 순환골재 생산방법에서는, 건설폐기물들을 자연상태에서 죠크러셔와 더블죠크러셔, 콘크러셔 및 임팩트 크러셔를 통해 순차적으로 파쇄한 다음 단위용적질량 측정장치(즉, 건설폐기물을 처리하여 순환골재를 생산하는 과정에서 생산중인 순환골재의 단위용적질량을 편리하고 정확하게 측정할 수 있는 장치)를 통해 롯트별로 단위용적질량을 측정하고, 이를 기준값과 비교하여 각 롯트별로 측정된 건설폐기물의 단위용적질량이 기준값보다 크거나 같으면 순환골재로 바로 적용하고, 단위용적질량이 기준값 미만이면 이를 다시 최하단 크러셔인 임팩트 크러셔 측으로 보내어 재파쇄한 후 다시 단위용적질량을 측정하는 방식을 채택하고 있다.

즉, 순환골재의 단위용적질량을 측정하여 규정 값에 맞는 것은 그대로 생산하고, 불합격한 것은 반송하여 재파쇄하는 방식을 통해 순환골재의 품질을 향상시킬 수 있도록 하였다.

그러나 이와 같이 골재의 단위용적질량만을 이용하여 건설폐기물들을 선별하고, 또 이를 이용하여 순환골재로 생산하는 방법에서는 합격품이 연속적으로 발생할 경우 시방기준보다 월등히 높은 품질의 순환골재가 생산되어 경제성이 저하된다.

또한, 이와 반대로 불합격품이 연속될 경우, 하단 크러셔로 반송되는 양이 증가하여 하단 크러셔의 용량이 부족하게 되며, 이로 인해 장비의 가동이 중단되고 생산이 불가능해지는 문제점이 있다.

또, 측정 롯트별 단위용적질량은 평가가 가능하나, 최종 생산품의 단위용적질량은 알 수가 없어서 최종 생산품의 품질이 불합격한 경우가 발생할 수 있다.

또한, 순환골재 생산에 있어서는 폐기물의 품질변동이 심하여 재파쇄 방법의 적용이 가능하나, 석산골재 생산에 적용할 경우 석산골재는 품질변동이 적어 크러셔의 가동상태를 적절히 조절할 경우, 연속적으로 합격품의 생산이 가능하므로 이 방법의 적용이 어려운 실정이다.

대한민국 공개특허공보 10-2017-0035102호(2017년 03월 30일) 대한민국 등록특허공보 10-1391351호(2014년 04월 25일) 대한민국 등록특허공보 10-1590960호(2016년 01월 27일) 대한민국 등록특허공보 10-0894876호(2009년 04월 17일)

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 건설폐기물을 포함한 석산골재 등을 자연상태에서 죠크러셔와 더블죠크러셔 및 콘크러셔를 통해 순차적으로 파쇄한 다음 단위용적질량 측정장치를 통해 롯트별로 단위용적질량을 측정함과 동시에 골재들이 단위용적질량 측정용기에 채워지는 시간 측정을 통해 생산량도 동시에 측정하는 방식을 통해 건설폐기물을 이용한 순환골재 생산과 원석을 이용한 석산골재 생산 모두에 적용할 수 있고, 또 각 롯트별로 단위용적질량과 생산량을 분석하여 생산되는 최종 생산품의 단위용적질량을 평가할 수 있으며, 1일 생산량과 같이 일정량을 기준으로 골재를 롯트별로 생산하여 별도의 무더기로 저장하고, 롯트별 생산량과 단위용적질량 측정으로 무더기의 단위용적질량을 결정한 다음 각 무더기들을 혼합하여 시방기준을 만족하는 품질의 최종 골재를 생산할 수 있으며, 특히 순환골재의 품질을 대폭 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 건설폐기물의 재활용율을 대폭 증대시킬 수 있는 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치를 이용한 순환골재 생산방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치는, 철골 기둥들의 상,하부 사이를 서로 고정하는 다수개의 지지바로 이루어지고, 상부 지지바 상면에는 소형 호퍼 지지용 보조 지지대와 용기 이동 지지용 레일이 설치된 형태의 지지대와; 죠크러셔와 더블죠크러셔 및 콘크러셔를 통과하며 순차적으로 파쇄된 각종 골재를 소형 호퍼 측으로 이송시켜 주는 골재공급 컨베이어와; 각추상(角錐狀)의 통 형상을 갖고, 상기 소형 호퍼 지지용 보조 지지대의 상부에 설치되어 상기 골재공급 컨베이어를 통해 이송되어 오는 건설폐기물 순환골재 및 석산골재를 포집하여 배출하는 소형 호퍼와; 상기 소형 호퍼의 저면 개구부 일측에 설치된 상태에서 단위용적질량 측정용기가 용기 이송용 실린더의 작동에 대응하여 소형 호퍼의 저부로부터 벗어날 때 단위용적질량 측정용기의 상면 위까지 쌓여 있는 골재를 평평하게 깎아내어 단위용적질량 측정용기의 상면과 일치되게 하는 수평 표면 형성부재와; 정해진 용적의 용기 형태를 갖고, 전면 또는 후면의 일측에서 수직방향으로는 저면 개구부에 일측이 힌지 결합된 게이트를 회전시켜 개폐하는 용기 게이트 개폐용 실린더가 설치되며, 전후면 저부 양측에는 복수의 바퀴가 구비된 형태를 갖고, 용기 이송용 실린더의 작동시 직사각 틀체 형상을 갖는 용기 이동 지지용 레일의 상면을 따라 소형 호퍼의 저부 또는 소형 호퍼의 외측으로 이동하며 제 1 및 제 2 로드셀이 내부에 담겨진 골재의 중량을 측정할 수 있도록 하는 단위용적질량 측정용기와; 상기 단위용적질량 측정용기가 소형 호퍼의 저부에 위치된 후 골재들이 채워지기 시작하는 시간(t1)과 골재들이 작업자에 의해 설정된 초기 단위용적질량(W)과 같아 단위용적질량 측정용기가 소형 호퍼의 외측으로 빠져 나가기 시작하는 시간(t2)을 측정하여 제어반에서 각 롯트별로 골재 생산량을 분석할 수 있도록 제공하는 생산시간 측정장치와; 상기 단위용적질량 측정용기의 일측면과 지지대 상면 일측 사이에 설치되어 제어반의 출력신호에 부응하여 작동되며 상기 단위용적질량 측정용기가 용기 이동 지지용 레일 상면에서 소형 호퍼의 저면 또는 소형 호퍼의 외측으로 정해진 거리만큼 떨어지게 이동시키는데 필요한 동력을 발생해 주는 용기 이송용 실린더와; 상기 지지대 상면에서 상기 단위용적질량 측정용기가 이동된 후 정지되는 위치인 소형 호퍼의 저부 및 소형 호퍼로부터 정해진 거리 떨어진 위치에 각각 설치되어 소형 호퍼로부터 골재가 배출될 때 단위용적질량 측정용기를 포함하여 내부로 담겨지는 골재의 전체 중량을 측정하거나 또는 단위용적질량 측정용기가 용기 이송용 실린더의 작동에 대응하여 소형 호퍼로부터 정해진 거리 떨어진 위치로 이동하였을 때의 전체 중량을 측정하여 제어반에서 해당 골재에 대한 단위용적질량을 산출하는데 활용할 수 있도록 제공하는 제 1 및 제 2 로드셀과; 상기 지지대의 상판 저부에 고정 설치된 형태를 갖고 상기 소형 호퍼를 통해 배출되는 골재는 물론 제 2 로드셀을 통해 중량이 측정된 후 단위용적질량 측정용기로부터 배출되는 골재와 생산되는 순환골재를 포집하여 외부로 배출시켜 주는 대형 호퍼와; 대형 호퍼로부터 골재가 배출되면 이들을 적재장소로 이송시켜 주는 최종 생산골재 이송 컨베이어와; 작업자가 골재의 성상에 따라 초기 단위용적질량(W) 및 단위용적질량 측정 간격(T; 분 단위)을 임의로 설정할 수 있는 키 입력부를 구비하고 상기 지지대의 상면에 설치된 상태에서 상기한 구성품들을 제어함은 물론 1롯트의 생산량과 단위용적질량을 분석하여 생산되는 골재의 단위용적질량을 평가하고, 무더기의 단위용적질량을 결정하는 등 전반적인 제어기능을 수행하는 제어반;으로 구성한 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치를 이용한 순환골재 생산방법은, 제어반의 키 입력부를 통해 롯트별로 투입되는 선별작업 대상 골재의 성상에 따른 초기 단위용적질량(W) 및 단위용적질량 측정 간격(T; 분 단위)을 설정하는 단계와; 콘크러셔에서 배출되는 건설폐기물을 포함한 석산 골재를 골재공급 컨베이어를 통해 소형 호퍼 측으로 계속 유입시켜 주는 단계와; 제어반에서 기설정되어 있는 정해진 단위용적질량 측정 시간이 되면 용기 이송용 실린더를 작동시켜 단위용적질량 측정용기가 소형 호퍼의 저부 및 제 1 로드셀 상면에 위치하도록 용기 이동 지지용 레일의 상면을 따라 이송시키는 단계와; 소형 호퍼에서 배출되는 골재가 상기 단위용적질량 측정용기 내에 채워지는 순간의 시간(t1)을 생산시간 측정장치에서 검출하여 제어반으로 전달/저장하는 단계와; 제 1 로드셀을 통해 실시간으로 측정되는 전체 중량을 이용하여 산출한 단위용적질량이 기설정된 초기 단위용적질량과 같으면 용기 이송용 실린더를 상기와 반대방향으로 작동시켜 단위용적질량 측정용기를 용기 이동 지지용 레일의 상면을 따라 소형 호퍼의 외측으로 이송시키며, 그 시점에서 생산시간 측정장치를 통해 상기 단위용적질량 측정용기에 골재가 유입되는 순간부터 리턴되는 순간까지 걸린 시간(t2)을 검출하여 제어반에 전달하고, 소형 호퍼의 저부에 구비된 수평 표면 형성부재를 통해 단위용적질량 측정용기의 상면 위까지 쌓여 있는 골재를 평평하게 깎아내는 단계와; 단위용적질량 측정용기가 소형 호퍼로부터 정해진 거리만큼 외측으로 이동되면 제어반에서 제 2 로드셀을 통해 단위용적질량 측정용기 내 골재의 중량을 측정하여 제어반으로 전달/저장하는 단계와; 상기 제어반에서 상기 생산시간 측정장치를 통해 검출한 초기 단위용적질량(W)과 골재의 유입 시작 시간(t1), 상기 단위용적질량 측정용기가 소형 호퍼의 외측으로 빠져 나가기 시작하는 시간(t2) 및 단위용적질량 측정 간격(T)을 정해진 식(식1)에 대비시켜 현재 공급되는 골재의 1롯트에 대한 생산량(S1)을 산출하는 단계와; 제 2 로드셀을 통해 측정된 골재에 대한 중량을 이용하여 단위용적질량(W1)을 산출하는 단계와; 각 롯트별로 측정된 생산량(S1)과 해당 롯트의 단위용적질량(W1)을 정해진 식(식2, 식3)에 대입시켜 한 무더기에 대한 단위용적질량와 한 무더기에 대한 생산량 및 1일 생산량을 산출하는 단계와; 제어반에 저장되어 있는 롯트(N)의 숫자를 "1" 증가시키고 제어반에서 기설정되어 있는 정해진 단위용적질량 측정 시간이 되면 용기 이송용 실린더를 작동시켜 단위용적질량 측정용기가 소형 호퍼의 저부 및 제 1 로드셀 상면에 위치하도록 용기 이동 지지용 레일의 상면을 따라 이송시키는 단계로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행하는 단계와; 1일 작업이 완료되면 상기 제어반에서 1일 생산량을 기준으로 골재들을 한 무더기로 저장하고, 롯트별 생산량과 단위용적질량을 분석하여 무더기의 단위용적질량을 결정한 다음 각 무더기들을 혼합하여 시방기준을 만족하는 품질의 최종 골재를 생산하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 초기 단위용적질량과 단위용적질량 측정 간격(단위; 분)에 대한 설정은, 선별작업 대상으로 투입되는 건축폐기물이나 석산 골재의 성상이 바뀔 때, 기설정된 값을 원하는 값으로 각각 낮추거나 높여 재설정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 생산량(S1)을 산출하는 식1은, {W/(t2-t1) X T}인 것을 특징으로 한다.

또, 정해진 단위용적질량 측정 간격(T)을 두고 산출되는 상기 한 무더기의 단위용적질량(식2)은, {1롯트 단위용적질량 * (1롯트 생산량/한 무더기 생산량)(%)} + {2롯트 단위용적질량 * (2롯트 생산량/한 무더기 생산량)(%)} + … … …로 산출하고, 한 무더기에 대한 생산량(식3)은 1롯트 생산량 + 2롯트 생산량 + … … …로 산출하며, 1일 생산량은 하루 동안 생산한 상기 무더기별 생산량을 더하여 산출하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치를 이용한 순환골재 생산방법에 의하면, 건설폐기물을 포함한 석산골재 등을 자연상태에서 죠크러셔와 더블죠크러셔 및 콘크러셔를 통해 순차적으로 파쇄한 다음 단위용적질량 측정장치를 통해 롯트별로 단위용적질량을 측정함과 동시에 골재들이 단위용적질량 측정용기에 채워지는 시간 측정을 통해 생산량도 동시에 측정하는 방식을 통해 건설폐기물을 이용한 순환골재 생산과 원석을 이용한 석산골재 생산 모두에 적용할 수 있고, 또 각 롯트별로 단위용적질량과 생산량을 분석하여 생산되는 최종 생산품의 단위용적질량을 평가할 수 있으며, 1일 생산량과 같이 일정량을 기준으로 골재를 롯트별로 생산하여 별도의 무더기로 저장하고, 롯트별 생산량과 단위용적질량 측정으로 무더기의 단위용적질량을 결정한 다음 각 무더기들을 혼합하여 시방기준을 만족하는 품질의 최종 골재를 생산할 수 있으며, 특히 순환골재의 품질을 대폭 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 건설폐기물의 재활용율을 대폭 증대시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치 중 단위용적질량 측정용기를 소형 호퍼 저부로 이동시켜 놓고 골재를 담는 상태의 정면도.
도 2는 본 발명이 적용된 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치 중 단위용적질량 측정용기를 소형 호퍼 외측으로 이동시켜 놓고 단위용적질량을 측정하는 상태를 보인 정면도.
도 3은 본 발명이 적용된 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치의 측면도.
도 4는 본 발명이 적용된 순환골재 선별방법을 설명하기 위한 공정 플로우챠트.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예 및 그에 따른 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이며, 또한 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명이 적용된 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치 중 단위용적질량 측정용기를 소형 호퍼 저부로 이동시켜 놓고 골재를 담는 상태의 정면도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명이 적용된 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치 중 단위용적질량 측정용기를 소형 호퍼 외측으로 이동시켜 놓고 단위용적질량을 측정하는 상태를 보인 정면도를 나타낸 것이다.

또한, 도 3은 본 발명이 적용된 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치의 측면도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명이 적용된 순환골재 선별방법을 설명하기 위한 공정 플로우챠트를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명이 적용된 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치는,

골 기둥(61)들의 상,하부 사이를 서로 고정하는 다수개의 지지바(62)로 이루어지고, 상부 지지바(62) 상면에는 소형 호퍼 지지용 보조 지지대(63)와 용기 이동 지지용 레일(64)이 설치된 형태의 지지대(6)와;

죠크러셔(1)와 더블죠크러셔(2) 및 콘크러셔(3)를 통과하며 순차적으로 파쇄된 각종 골재를 소형 호퍼(7) 측으로 이송시켜 주는 골재공급 컨베이어(5)와;

각추상(角錐狀)의 통 형상을 갖고, 상기 소형 호퍼 지지용 보조 지지대(63)의 상부에 설치되어 상기 골재공급 컨베이어(5)를 통해 이송되어 오는 건설폐기물 순환골재 및 석산골재를 포집하여 단위용적질량 측정용기(9) 측으로 배출하는 소형 호퍼(7)와;

상기 소형 호퍼(7)의 저면 개구부 일측에 설치된 상태에서 단위용적질량 측정용기(9)가 용기 이송용 실린더(10)의 작동에 대응하여 소형 호퍼(7)의 저부로부터 벗어날 때 단위용적질량 측정용기(9)의 상면 위까지 쌓여 있는 골재를 평평하게 깎아내어 단위용적질량 측정용기(9)의 상면과 일치되게 하는 수평 표면 형성부재(8)와;

정해진 용적의 용기 형태를 갖고, 전면 또는 후면의 일측에서 수직방향으로는 저면 개구부에 일측이 힌지 결합된 게이트(91)를 회전시켜 개폐하는 용기 게이트 개폐용 실린더(92)가 설치되며, 전후면 저부 양측에는 복수의 바퀴(93)가 구비된 형태를 갖고, 용기 이송용 실린더(10)의 작동시 직사각 틀체 형상을 갖는 용기 이동 지지용 레일(64)의 상면을 따라 소형 호퍼(7)의 저부 또는 소형 호퍼(7)의 외측으로 이동하며 제 1 및 제 2 로드셀(11)(12)이 내부에 담겨진 골재의 중량을 측정할 수 있도록 하는 단위용적질량 측정용기(9)와;

상기 단위용적질량 측정용기(9)가 소형 호퍼(7)의 저부에 위치된 후 골재들이 채워지기 시작하는 시간(t1)과 골재들이 작업자에 의해 설정된 초기 단위용적질량(W)과 같아 단위용적질량 측정용기(9)가 소형 호퍼(7)의 외측으로 빠져 나가기 시작하는 시간(t2)을 측정하여 제어반(18)에서 각 롯트별로 골재 생산량을 분석할 수 있도록 제공하는 생산시간 측정장치(16)와;

상기 단위용적질량 측정용기(9)의 일측면과 지지대(6) 상면 일측 사이에 설치되어 제어반(18)의 출력신호에 부응하여 작동되며 상기 단위용적질량 측정용기(9)가 용기 이동 지지용 레일(64) 상면에서 소형 호퍼(7)의 저면 또는 소형 호퍼(7)의 외측으로 정해진 거리만큼 떨어지게 이동시키는데 필요한 동력을 발생해 주는 용기 이송용 실린더(10)와;

상기 지지대(6) 상면에서 상기 단위용적질량 측정용기(9)가 이동된 후 정지되는 위치인 소형 호퍼(7)의 저부 및 소형 호퍼(7)로부터 정해진 거리 떨어진 위치에 각각 설치되어 소형 호퍼(7)로부터 골재가 배출될 때 단위용적질량 측정용기(9)를 포함하여 내부로 담겨지는 골재의 전체 중량을 측정하거나 또는 단위용적질량 측정용기(9)가 용기 이송용 실린더(10)의 작동에 대응하여 소형 호퍼(7)로부터 정해진 거리 떨어진 위치로 이동하였을 때의 전체 중량을 측정하여 제어반(18)에서 해당 골재에 대한 단위용적질량을 산출하는데 활용할 수 있도록 제공으로 하는 제 1 및 제 2 로드셀(11)(12)과;

상기 지지대(6)의 상판 저부에 고정 설치된 형태를 갖고 상기 소형 호퍼(7)를 통해 배출되는 골재는 물론 제 2 로드셀(12)을 통해 중량이 측정된 후 단위용적질량 측정용기(9)로부터 배출되는 골재와 생산되는 순환골재 작동에 대응하여 열렸을 때 내부에 저장하고 있던 순환골재를 포집하여 외부로 배출시켜 주는 대형 호퍼(13)와;

대형 호퍼(13)로부터 골재가 배출되면 이들을 적재장소로 이송시켜 주는 최종 생산골재 이송 컨베이어(17)와;

작업자가 골재의 성상에 따라 초기 단위용적질량(W) 및 단위용적질량 측정 간격(T; 분 단위)을 임의로 설정할 수 있는 키 입력부(181)를 구비하고 상기 지지대(6)의 상면에 설치된 상태에서 상기한 구성품들을 제어함은 물론 1롯트의 생산량과 단위용적질량을 분석하여 생산되는 골재의 단위용적질량을 평가하고, 무더기의 단위용적질량을 결정하는 등 전반적인 제어기능을 수행하는 제어반(18);으로 구성한 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명이 적용된 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치를 이용한 순환골재 생산방법은,

제어반(18)의 키 입력부(181)를 통해 롯트별로 투입되는 선별작업 대상 골재의 성상에 따른 초기 단위용적질량(W) 및 단위용적질량 측정 간격(T; 분 단위)을 설정하는 단계와;

콘크러셔(3)에서 배출되는 건설폐기물을 포함한 석산 골재를 골재공급 컨베이어(5)를 통해 소형 호퍼(7) 측으로 계속 유입시켜 주는 단계와;

제어반(18)에서 기설정되어 있는 정해진 단위용적질량 측정 시간(T)이 되면, 용기 이송용 실린더(10)를 작동시켜 단위용적질량 측정용기(9)가 소형 호퍼(7)의 저부 및 제 1 로드셀(11) 상면에 위치하도록 용기 이동 지지용 레일(64)의 상면을 따라 이송시키는 단계와;

소형 호퍼(7)에서 배출되는 골재가 상기 단위용적질량 측정용기(9) 내에 채워지는 순간의 시간(t1)을 생산시간 측정장치(16)에서 검출하여 제어반(18)으로 전달/저장하는 단계와;

제 1 로드셀(11)을 통해 실시간으로 측정되는 전체 중량을 이용하여 산출한 단위용적질량이 기설정된 초기 단위용적질량과 같으면 용기 이송용 실린더(10)를 상기와 반대방향으로 작동시켜 상기 단위용적질량 측정용기(9)를 용기 이동 지지용 레일(64)의 상면을 따라 소형 호퍼(7)의 외측으로 이송시키며, 그 시점에서 생산시간 측정장치(16)를 통해 상기 단위용적질량 측정용기(9)에 골재가 유입되는 순간부터 리턴되는 순간까지 걸린 시간(t2)을 검출하여 제어반(18)에 전달하고, 소형 호퍼(7)의 저부에 구비된 수평 표면 형성부재(8)를 통해 단위용적질량 측정용기(9)의 상면 위까지 쌓여 있는 골재를 평평하게 깎아내는 단계와;

단위용적질량 측정용기(9)가 소형 호퍼(7)로부터 정해진 거리만큼 외측으로 이동되면 제어반(18)에서 제 2 로드셀(12)을 통해 단위용적질량 측정용기(9) 내 골재의 중량을 측정하여 제어반(18)으로 전달/저장하는 단계와;

상기 제어반(18)에서 상기 생산시간 측정장치(16)를 통해 검출한 초기 단위용적질량(W)과 골재의 유입 시작 시간(t1), 상기 단위용적질량 측정용기(9)가 소형 호퍼의 외측으로 빠져 나가기 시작하는 시간(t2) 및 단위용적질량 측정 간격(T)을 정해진 식(식1)에 대비시켜 현재 공급되는 골재의 1롯트에 대한 생산량(S1)을 산출하는 단계와;

제 2 로드셀(12)을 통해 측정된 골재에 대한 중량을 이용하여 단위용적질량(W1)을 산출하는 단계와;

각 롯트별로 측정된 생산량(S1)과 해당 롯트의 단위용적질량(W1)을 정해진 식(식2, 식3)에 대입시켜 한 무더기에 대한 단위용적질량와 한 무더기에 대한 생산량 및 1일 생산량을 산출하는 단계와;

제어반(18)에 저장되어 있는 롯트(N)의 숫자를 "1" 증가시키고, 제어반(18)에서 기설정되어 있는 정해진 단위용적질량 측정 시간이 되면 용기 이송용 실린더(10)를 작동시켜 단위용적질량 측정용기(9)가 소형 호퍼(7)의 저부 및 제 1 로드셀(11) 상면에 위치하도록 용기 이동 지지용 레일(64)의 상면을 따라 이송시키는 단계로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행하는 단계와;

1일 작업이 완료되면 상기 제어반(18)에서 1일 생산량을 기준으로 골재들을 한 무더기로 저장하고, 롯트별 생산량과 단위용적질량을 분석하여 무더기의 단위용적질량을 결정한 다음 각 무더기들을 혼합하여 시방기준을 만족하는 품질의 최종 골재를 생산하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 초기 단위용적질량과 단위용적질량 측정 간격(단위; 분)에 대한 설정은,

선별작업 대상으로 투입되는 건축폐기물이나 석산 골재의 성상이 바뀔 때, 기설정된 값을 원하는 값으로 각각 낮추거나 높여 재설정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 생산량(S1)을 산출하는 식1은, {W/(t2-t1) X T}인 것을 특징으로 한다.

또, 정해진 단위용적질량 측정 간격(T)을 두고 산출되는 상기 한 무더기의 단위용적질량(식2)은, {1롯트 단위용적질량 * (1롯트 생산량/한 무더기 생산량)(%)} + {2롯트 단위용적질량 * (2롯트 생산량/한 무더기 생산량)(%)} + … … …로 산출하고,

한 무더기에 대한 생산량(식3)은 1롯트 생산량 + 2롯트 생산량 + … … …로 산출하며, 1일 생산량은 하루 동안 생산한 상기 무더기별 생산량을 더하여 산출하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성 및 단계로 이루어진 본 발명의 골재 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치 및 이를 이용한 순환골재 생산방법에 대한 작용효과를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명이 적용된 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 크게, 지지대(6)와 골재공급 컨베이어(5), 소형 호퍼(7), 수평 표면 형성부재(8), 단위용적질량 측정용기(9), 생산시간 측정장치(16), 용기 이송용 실린더(10), 제 1 및 제 2 로드셀(11)(12), 대형 호퍼(13), 최종 생산골재 이송 컨베이어(17) 및 제어반(18)으로 구성하여 건설폐기물을 이용한 순환골재 생산과 원석을 이용한 석산골재 생산 모두에 적용할 수 있도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 상기 지지대(6)는 대지 위에서 사방으로 정해진 간격을 두고 수직방향으로 설치되는 철골 기둥(61)들의 상,하부 사이에 다수개의 지지바(62)를 고정 설치하고, 상부 지지바(62) 상면에는 사각 프레임 형태를 갖고 수직방향으로 설치되는 소형 호퍼 지지용 보조 지지대(63)가 설치됨은 물론 직사각 틀체 형상을 갖는 용기 이동 지지용 레일(64)이 수평방향으로 설치된 형태를 갖고 본 발명 장치의 메인 프레임 기능을 수행한다.

또, 상기 골재공급 컨베이어(5)는 일반적으로 널리 알려진 컨베이어와 같이 구동모터 축에 결합된 구동 로울러와 아이들 로울러 사이에 컨베이어 벨트 등이 결합된 형태(물론, 후술하는 모든 컨베이어들도 마찬가지임)를 갖고 콘크러셔(3)와 소형 호퍼(7)의 상부 개구부 사이에 설치된 형태를 갖는다.

이와 같은 골재공급 컨베이어(5)는 죠크러셔(1)와 더블죠크러셔(2) 및 콘크러셔(3)를 순차적으로 통과하며 파쇄된 건설폐기물 순환골재 또는 석산골재 등을 후술하는 소형 호퍼(7) 측으로 이송시켜 주는 기능을 수행한다.

또한, 상기 소형 호퍼(7)는 각추상(角錐狀)의 통 형상을 갖고, 상기 소형 호퍼 지지용 보조 지지대(63)의 상부에 설치된 상태에서, 상기 골재공급 컨베이어(5)를 통해 이송되어 오는 건설폐기물 순환골재 및 석산골재 등을 포집하여 후술하는 단위용적질량 측정용기(9) 및 대형 호퍼(13) 측으로 배출시켜 주는 기능을 수행한다.

또, 상기 수평 표면 형성부재(8)는 띠형 고무판 등의 형상을 갖고, 상기 소형 호퍼(7)의 저면 개구부 일측에 설치된 상태에서, 후술하는 단위용적질량 측정용기(9)가 용기 이송용 실린더(10)의 작동에 대응하여 소형 호퍼(7)의 저부로부터 어느 일측으로 벗어날 때, 단위용적질량 측정용기(9)의 상면 위까지 쌓여 있는 골재를 평평하게 깎아내어 골재의 상면이 단위용적질량 측정용기(9)의 상면과 일치되게 해 주는 표면 고르기 기능을 수행한다.

또한, 상기 단위용적질량 측정용기(9)는 정해진 용적(예를 들어 0.5톤)의 용기 형태를 가짐은 물론 전면 또는 후면의 일측에서 수직방향으로는 저면 개구부에 일측이 힌지 결합된 게이트(91)를 회전시켜 개폐하기 위한 용기 게이트 개폐용 실린더(92)가 설치되어 있으며, 전후면 저부 양측에는 복수의 바퀴(93)가 구비된 형태를 갖고 상기 용기 이동 지지용 레일(64)의 상면에서 용기 이송용 실린더(10)의 작동에 대응하여 슬라이딩 이동 가능한 형태를 갖는다.

이와 같은 단위용적질량 측정용기(9)는 제어반(18)의 제어를 받는 용기 이송용 실린더(10)의 작동시, 직사각 틀체 형상을 갖는 상기 용기 이동 지지용 레일(64)의 상면을 따라 소형 호퍼(7)의 저부 또는 소형 호퍼(7)의 외측으로 이동하며 제 1 및 제 2 로드셀(11)(12)이 단위용적질량 측정용기(9) 자체의 중량을 포함하여 그 내부에 담겨진 골재의 중량을 측정할 수 있게 하는 기능을 수행한다.

한편, 상기 생산시간 측정장치(16)는 제어반(18) 내에 구비된 형태를 갖고, 상기 단위용적질량 측정용기(9)가 소형 호퍼(7)의 저부에 위치된 후 골재들이 채워지기 시작할 때, 제 1 로드셀(11)의 출력신호를 통해 이를 인식하고 골재의 투입 시작 시간(t1)을 검출하고, 또 골재들이 작업자에 의해 설정된 초기 단위용적질량(W)과 같아 단위용적질량 측정용기(9)가 소형 호퍼(7)의 외측으로 빠져 나가기 시작할 때 제 1 로드셀(11)의 출력신호를 통해 이를 인식하고 초기설정 단위용적질량 값만큼 투입되는데 걸린 시간(t2)을 측정하여, 제어반(18)으로 하여금 각 롯트별로 골재 생산량을 분석하는데 필요한 시간 데이터로 제공하는 기능을 수행한다.

또, 상기 용기 이송용 실린더(10)는 상기 단위용적질량 측정용기(9)의 일측면과 지지대(6) 상면 일측 사이에 설치된 상태에서, 제어반(18)의 출력신호에 부응하여 작동되며 상기 단위용적질량 측정용기(9)가 용기 이동 지지용 레일(64) 상면에서 소형 호퍼(7)의 저면 또는 소형 호퍼(7)의 외측으로 정해진 거리만큼 떨어지게 이동시키는데 필요한 동력을 발생해 주는 기능을 수행한다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 로드셀(11)(12)은 상기 지지대(6) 상면에서 상기 단위용적질량 측정용기(9)가 이동된 후 정지되는 위치인 소형 호퍼(7)의 저부 및 소형 호퍼(7)로부터 정해진 거리 떨어진 위치에 각각 설치된 형태를 갖는다.

이와 같은 제 1 및 제 2 로드셀(11)(12) 중 상기 제 1 로드셀(11)은 소형 호퍼(7)의 저부로 이동된 단위용적질량 측정용기(9) 내로 소형 호퍼(7)에서 배출되는 순환골재의 일부가 골재로 담겨질 때, 상기 단위용적질량 측정용기(9)를 포함하여 내부로 담겨지는 골재의 전체 중량을 실시간으로 측정하여 제어반(18)에 전달함은 물론 생산시간 측정장치(16)에서 단위용적질량 측정용기(9)에 골재들이 채워지기 시작하는 투입 시작 시간(t1)과 초기설정 단위용적질량 만큼 골재가 채워졌을 때 단위용적질량 측정용기(9)가 리턴하게 하고 이 때의 시간(t2)을 측정할 수 있게 하는 기능을 수행한다.

또, 상기 제 2 로드셀(12)은 단위용적질량 측정용기(9)가 용기 이송용 실린더(10)의 작동에 대응하여 소형 호퍼(7)로부터 정해진 거리 떨어진 위치로 이동하였을 때 상기 단위용적질량 측정용기(9)를 포함하여 내부로 담겨지는 골재의 전체 중량을 실시간으로 측정하고 이를 제어반(18)에 전달하여, 후술하는 제어반(18)에서 각각 해당 골재에 대한 단위용적질량을 산출하는데 활용할 수 있도록 제어반(18)으로 전달할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 대형 호퍼(13)는 상기 소형 호퍼(7)보다 비교적 큰 용적을 갖는 각추상(角錐狀)의 통 형상을 가지고 상기 지지대(6)의 상판 저부에 고정 설치된 형태를 갖는다.

이와 같은 대형 호퍼(13)는 상기 소형 호퍼(7)를 통해 곧바로 배출되는 골재들은 물론 제 2 로드셀(12)을 통해 중량이 측정된 후 단위용적질량 측정용기(9)로부터 배출되는 골재와 생산되는 골재들(즉, 최종 생산골재)을 최종 생산골재 이송 컨베이어(17) 측으로 배출시켜 주는 기능을 수행한다.

또, 상기 최종 생산골재 이송 컨베이어(17)는 대형 호퍼(13)의 저부와 골재 적재장소 사이에 설치된 형태를 갖고 대형 호퍼(13)로부터 최종 생산골재가 배출되면 이들을 순환골재 적재장소로 이송시켜 주는 기능을 수행한다.

또한, 상기 제어반(18)은 도 3과 같이 작업자가 골재의 성상에 따라 초기 단위용적질량(W) 및 단위용적질량 측정 간격(T; 분 단위)을 임의로 설정할 수 있는 키 입력부(181)를 포함한 각종 실린더의 구동회로 등을 구비하고, 상기 지지대(6)의 상면에 설치된 상태에서 정해진 제어프로그램 수행을 통해 상기한 구성품들을 제어함은 물론 1롯트의 생산량과 단위용적질량을 분석하여 생산되는 골재의 단위용적질량을 평가하고, 무더기의 단위용적질량을 결정하는 등 순환골재 생산에 필요한 전반적인 제어기능을 수행한다.

한편, 본 발명이 적용된 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치를 이용한 순환골재 생산방법은 도 4에 도시한 바와 같이, 먼저 작업자 등이 키 입력부(181)를 통해 롯트별로 투입되는 선별작업 대상 순환골재의 성상에 따라 결정되는 초기 단위용적질량(W) 및 단위용적질량 측정 간격(T; 분 단위)을 설정하여 제어반(18)에 입력함은 물론 단위용적질량 측정용기(9)의 부피값 등을 입력시켜 준다.

이때, 상기 초기 단위용적질량(W)은 단위용적질량 측정용기(9) 내에 채워지는 골재가 단위용적질량 측정용기(9)의 상부로 소복하게 채워졌을 때의 값으로, 상기 목표 단위용적질량보다는 예를 들어 10~20% 더 큰 질량 값을 갖게 설정하는 것이 바람직하다.

이와 같이 각종 질량 및 시간 등의 입력이 완료되면, 상기 제어반(18)에서는 골재공급 컨베이어(5)를 구동시켜 죠크러셔(1)와 더블죠크러셔(2) 및 콘크러셔(3)를 통해 순차적으로 파쇄된 후 골재공급 컨베이어(5)를 통해 이송되어 오는 건설폐기물을 포함한 석산 골재를 소형 호퍼(7) 측으로 계속 유입시켜 주게 된다.

이후, 제어반(18)에서 기설정되어 있는 정해진 단위용적질량 측정 시간(T)마다, 용기 이송용 실린더(10)를 작동시켜 단위용적질량 측정용기(9)가 도 1과 같이 소형 호퍼(7)의 저부에 위치되도록 함과 동시에 제 1 로드셀(11)의 상면에 올려지도록 용기 이동 지지용 레일(64)의 상면을 따라 이송시켜, 소형 호퍼(7)에서 배출되고 있는 골재의 전량이 상기 단위용적질량 측정용기(9) 내에 채워지게 한다.

이와 같이 소형 호퍼(7)에서 배출되는 골재가 상기 단위용적질량 측정용기(9) 내에 채워지는 생산시간 측정장치(16)에서는 골재 투입 시작 시간(t1)을 검출하여 제어반(18)으로 전달하고, 상기 제어반(18)에서는 자체내에 구비된 저장장치에 이를 저장하게 된다.

이와 같이 상기 단위용적질량 측정용기(9) 내에 단위용적질량 측정용 순환골재가 채워지고 있는 동안, 상기 제어반(18)에서는 단위용적질량 측정용기(9)의 저면을 받쳐주고 있는 제 1 로드셀(11)을 통해 단위용적질량 측정용기(9)를 포함하여 현재 채워지고 있는 순환골재 변화량에 대한 전체 중량을 실시간으로 입력받아 단위용적질량 측정용기(9) 및 순환골재에 대한 전체 중량 변화값을 이용하여 단위용적질량(D = 순환골재의 질량(G; Kg) / 용기의 부피(V; L))를 계속 산출하고, 변화되는 단위용적질량이 기설정된 초기 단위용적질량과 같은지를 지속적으로 판단한다.

이와 같이 단위용적질량 측정용기(9) 내에 순환골재가 채워지는 동안 제 1 로드셀(11)의 출력신호를 실시간으로 입력받아 단위용적질량 측정용기(9) 및 순환골재에 대한 전체 중량 변화값 대비 산출되고 있는 단위용적질량이 기설정된 초기 단위용적질량과 같아지면, 상기 제어반(18)에서는 단위용적질량 측정용기(9) 내에 원하는 량의 순환골재가 다 채워진 것으로 인식하고, 생산시간 측정장치(16)를 통해 상기 단위용적질량 측정용기(9)에 골재가 유입되는 순간부터 리턴되는 순간까지 걸린 시간(t2)을 검출하여 제어반(18)으로 전달 및 저장하게 한 다음 용기 이송용 실린더(10)를 상기와 반대방향으로 작동시켜 단위용적질량 측정용기(9)를 용기 이동 지지용 레일(64)의 상면을 따라 도 2와 같이 소형 호퍼(7)의 외측으로 이송시켜 준다.

이때, 상기 단위용적질량 측정용기(9)가 용기 이송용 실린더(10)의 작동방향에 대응하여 용기 이동 지지용 레일(64)의 상면을 따라 소형 호퍼(7)의 외측으로 이송될 때, 소형 호퍼(7)의 저부 일측에 구비되어 있는 수평 표면 형성부재(8)의 깍음작용에 의해 단위용적질량 측정용기(9)의 상면 위까지 쌓여 있던 순환골재의 일부가 평평하게 깎여져 순환골재의 상면은 단위용적질량 측정용기(9)의 상면과 수형방향으로 일치된 평면상태를 갖게 된다.

한편, 상기와 같이 순환골재의 상면이 평평하게 깎이면서 단위용적질량 측정용기(9)가 소형 호퍼(7)로부터 정해진 거리만큼 외측으로 이동되면, 상기 단위용적질량 측정용기(9)는 제 2 로드셀(12)의 상면에 올려진 형태를 갖게 된다.

이와 같이 단위용적질량 측정용기(9)가 제 2 로드셀(12)의 상면에 올려지면, 상기 제어반(18)에서는 상기 제 2 로드셀(12)을 통해 단위용적질량 측정용기(9)를 포함하여 그 내부에 채워져 있는 순환골재에 대한 전체 중량을 측정하고 골재의 단위용적질량을 결정하여 제어반(18)으로 전달 및 저장하게 된다.

이후, 상기 제어반(18)에서 상기 생산시간 측정장치(16)를 통해 검출한 초기 단위용적질량(W)과 골재의 유입 시작 시간(t1), 상기 단위용적질량 측정용기(9)가 소형 호퍼(7)의 외측으로 빠져 나가기 시작하는 순간까지 걸린 시간(t2) 및 단위용적질량 측정 간격(T)을 정해진 식(식1) 즉, S1 = {W/(t2-t1) X T}에 대비시켜 현재 공급되는 골재의 1롯트에 대한 생산량(S1)을 산출하게 된다.

뿐만 아니라 상기 제어반(18)에서는 제 2 로드셀(12)을 통해 측정된 골재에 대한 중량을 이용하여 단위용적질량(W1)을 산출한 다음, 각 롯트별로 측정된 생산량(S1)과 해당 롯트의 단위용적질량(W1)을 정해진 식(식2, 식3)에 대입시켜 한 무더기에 대한 단위용적질량과 한 무더기에 대한 생산량 및 1일 생산량을 산출하게 된다.

즉, 상기 제어반(18)에서는 정해진 단위용적질량 측정 간격(T)을 두고 산출되는 상기 한 무더기의 단위용적질량은 "{1롯트 단위용적질량 * (1롯트 생산량/한 무더기 생산량)(%)} + {2롯트 단위용적질량 * (2롯트 생산량/한 무더기 생산량)(%)} + … … …"로 이루어진 식2를 이용하여 산출하고, 한 무더기에 대한 생산량은 "1롯트 생산량 + 2롯트 생산량 + … … …"로 이루어진 식3을 이용하여 산출하며, 1일 생산량은 하루 동안 생산한 상기 무더기별 생산량을 더하여 산출하게 된다.

한편, 상기 제어반(18)에서 1롯트에 대한 단위용적질량(W1)을 산출한 후에는 자체 내 저장장치 등에 저장되어 있는 롯트(N)의 숫자를 "1" 증가시키고, 제어반(18)에서 기설정되어 있는 정해진 단위용적질량 측정 시간이 되면 용기 이송용 실린더(10)를 작동시켜 단위용적질량 측정용기(9)가 소형 호퍼(7)의 저부 및 제 1 로드셀(11) 상면에 위치하도록 용기 이동 지지용 레일(64)의 상면을 따라 이송시키는 단계로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행한다.

뿐만 아니라, 1일 작업이 완료되면 상기 제어반(18)에서는 1일 생산량을 기준으로 골재들을 한 무더기로 저장하고, 롯트별 생산량과 단위용적질량을 분석하여 무더기의 단위용적질량을 결정한 다음 각 무더기들을 혼합하여 시방기준을 만족하는 품질의 최종 골재를 생산할 수 있도록 작업자에게 제공한다.

이때, 초기 단위용적질량과 단위용적질량 측정 간격(단위; 분)에 대한 설정은, 선별작업 대상으로 투입되는 건축폐기물이나 석산 골재의 성상이 바뀔 때, 기설정된 값을 원하는 값으로 각각 낮추거나 높여 재설정할 수 있다.

이와 같이 본 발명에서는 건설폐기물을 포함한 석산골재 등을 자연상태에서 죠크러셔와 더블죠크러셔 및 콘크러셔를 통해 순차적으로 파쇄한 다음 단위용적질량 측정장치를 통해 롯트별로 단위용적질량을 측정함과 동시에 골재들이 단위용적질량 측정용기에 채워지는 시간 측정을 통해 생산량도 동시에 측정함으로써 건설폐기물을 이용한 순환골재 생산과 원석을 이용한 석산골재 생산 모두에 적용할 수 있다.

또한, 각 롯트별로 단위용적질량과 생산량을 분석하여 생산되는 최종 생산품의 단위용적질량을 평가할 수 있으며, 1일 생산량과 같이 일정량을 기준으로 골재를 롯트별로 생산하여 별도의 무더기로 저장하고, 롯트별 생산량과 단위용적질량 측정으로 무더기의 단위용적질량을 결정한 다음 각 무더기들을 혼합하여 시방기준을 만족하는 품질의 최종 골재를 생산할 수 있으며, 특히 순환골재의 품질을 대폭 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 건설폐기물의 재활용율을 대폭 증대시킬 수 있다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

1 : 죠크러셔 2 : 더블죠크러셔
3 : 콘크러셔 5 : 골재공급 컨베이어
6 : 지지대
61 : 철골 기둥 62 : 지지바
63 : 소형 호퍼 지지용 보조 지지대 64 : 용기 이동 지지용 레일
7 : 소형 호퍼 8 : 수평 표면 형성부재
9 : 단위용적질량 측정용기 91 : 게이트
92 : 용기 게이트 개폐용 실린더 93 : 바퀴
10 : 용기 이송용 실린더 11 ; 제 1 로드셀
12 : 제 2 로드셀 13 : 대형 호퍼
16 : 생산시간 측정장치 17 : 최종 생산골재 이송 컨베이어
18 : 제어반 181 : 키 입력부

Claims (4)

1. 삭제
2. 제어반의 키 입력부를 통해 롯트별로 투입되는 선별작업 대상 골재의 성상에 따른 초기 단위용적질량(W) 및 단위용적질량 측정 간격(T)을 설정하는 단계와;
   콘크러셔에서 배출되는 건설폐기물을 포함한 석산 골재를 골재공급 컨베이어를 통해 소형 호퍼 측으로 계속 유입시켜 주는 단계와;
   제어반에서 기설정되어 있는 정해진 단위용적질량 측정 시간이 되면 용기 이송용 실린더를 작동시켜 단위용적질량 측정용기가 소형 호퍼의 저부 및 제 1 로드셀 상면에 위치하도록 용기 이동 지지용 레일의 상면을 따라 이송시키는 단계와;
   소형 호퍼에서 배출되는 골재가 상기 단위용적질량 측정용기 내에 채워지는 순간의 시간(t1)을 생산시간 측정장치에서 검출하여 제어반으로 전달/저장하는 단계와;
   제 1 로드셀을 통해 실시간으로 측정되는 전체 중량을 이용하여 산출한 단위용적질량이 기설정된 초기 단위용적질량과 같으면 용기 이송용 실린더를 상기와 반대방향으로 작동시켜 단위용적질량 측정용기를 소형 호퍼의 외측으로 이송시키며, 그 시점에서 생산시간 측정장치(16)를 통해 상기 단위용적질량 측정용기(9)에 골재가 유입되는 순간부터 리턴되는 순간까지 걸린 시간(t2)을 검출하여 제어반(18)에 전달하고, 소형 호퍼의 저부에 구비된 수평 표면 형성부재를 통해 단위용적질량 측정용기의 상면 위까지 쌓여 있는 골재를 평평하게 깎아내는 단계와;
   단위용적질량 측정용기가 소형 호퍼로부터 정해진 거리만큼 외측으로 이동되면 제어반에서 제 2 로드셀을 통해 단위용적질량 측정용기 내 골재의 중량을 측정하여 제어반으로 전달/저장하는 단계와;
   상기 제어반에서 상기 생산시간 측정장치를 통해 검출한 초기 단위용적질량(W)과 골재의 유입 시작 시간(t1), 상기 단위용적질량 측정용기가 소형 호퍼의 외측으로 빠져 나가기 시작하는 시간(t2) 및 단위용적질량 측정 간격(T)을 정해진 식(식1)에 대비시켜 현재 공급되는 골재의 1롯트에 대한 생산량(S1)을 산출하는 단계와;
   제 2 로드셀을 통해 측정된 골재에 대한 중량을 이용하여 단위용적질량(W1)을 산출하는 단계와;
   각 롯트별로 측정된 생산량(S1)과 해당 롯트의 단위용적질량(W1)을 정해진 식(식2, 식3)에 대입시켜 한 무더기에 대한 단위용적질량와 한 무더기에 대한 생산량 및 1일 생산량을 산출하는 단계와;
   제어반에 저장되어 있는 롯트(N)의 숫자를 "1" 증가시키고 제어반에서 기설정되어 있는 정해진 단위용적질량 측정 시간이 되면 용기 이송용 실린더를 작동시켜 단위용적질량 측정용기가 소형 호퍼의 저부 및 제 1 로드셀 상면에 위치하도록 용기 이동 지지용 레일의 상면을 따라 이송시키는 단계로 되돌아가 그 이후의 단계를 반복 수행하는 단계와;
   1일 작업이 완료되면 상기 제어반에서 1일 생산량을 기준으로 골재들을 한 무더기로 저장하고, 롯트별 생산량과 단위용적질량을 분석하여 무더기의 단위용적질량을 결정한 다음 각 무더기들을 혼합하여 시방기준을 만족하는 품질의 최종 골재를 생산하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치를 이용한 순환골재 생산방법.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 생산량(S1)을 산출하는 식1은,
   {W/(t2-t1) X T}인 것을 특징으로 하는 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치를 이용한 순환골재 생산방법.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   정해진 단위용적질량 측정 간격(T)을 두고 산출되는 상기 한 무더기의 단위용적질량(식2)은,
   {1롯트 단위용적질량 * (1롯트 생산량/한 무더기 생산량)(%)} + {2롯트 단위용적질량 * (2롯트 생산량/한 무더기 생산량)(%)} + … … …로 산출하고,
   한 무더기에 대한 생산량(식3)은, 1롯트 생산량 + 2롯트 생산량 + … … …로 산출하며,
   1일 생산량은, 하루 동안 생산한 상기 무더기별 생산량을 더하여 산출하는 것을 특징으로 하는 골재의 단위용적질량과 생산량 동시 측정장치를 이용한 순환골재 생산방법.

Images