KR101969794B1 - 스크류 장착용 스크래퍼 - Google Patents

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KR101969794B1
KR101969794B1 KR1020180120277A KR20180120277A KR101969794B1 KR 101969794 B1 KR101969794 B1 KR 101969794B1 KR 1020180120277 A KR1020180120277 A KR 1020180120277A KR 20180120277 A KR20180120277 A KR 20180120277A KR 101969794 B1 KR101969794 B1 KR 101969794B1
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우현주
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(주)동일캔바스엔지니어링
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    • B30B9/12—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using pressing worms or screws co-operating with a permeable casing
    • B30B9/121—Screw constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

본 발명은, 하수 처리 과정에서 사용되기 위한 스크류 구비 장치에 마련된 스크류 날개의 연장 방향을 따라 일렬로 나열되도록 상기 스크류 날개의 외측단에 분리 가능하게 설치되는 복수의 고정 수단; 및 상기 스크류 날개의 둘레에 위치하도록 상기 스크류 구비 장치에 마련된 주변 부재와 접촉하고, 상기 복수의 고정 수단에 의해 각각 고정되며, 탄력을 갖는 재질로 마련된 복수의 접촉 부재;를 포함하는 스크류 장착용 스크래퍼를 제공한다. 여기서, 상기 각 접촉 부재는, 상기 스크류 날개의 연장 방향을 따라 연속적으로 연장하는 형태로 마련되고, 상기 스크류 날개의 외측단과 상기 고정 수단 사이에 끼이는 형태로 고정되는 고정 부위; 및 상기 스크류 날개의 연장 방향을 따라 일정한 간격으로 나열되도록 상기 고정 부위의 외측단에 연결되어 상기 주변 부재와 접촉하는 복수의 돌출부;를 포함한다.

Description

스크류 장착용 스크래퍼{SCRAPER FOR SCREW}
본 발명은 스크래퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하수 처리 과정에서 사용되는 다양한 장치들(스크린 장치, 슬러지 감량 장치 등)에 구비된 스크류의 팁(tip)에 장착되도록 마련된 스크류 장착용 스크래퍼에 관한 것이다.
가정이나 공장 등에서 버려지는 하수는 하수처리장으로 보내진 후 처리되고 있다. 하수 처리 과정은 정수 과정과 슬러지 처리 과정을 포함하는데, 정수 과정에서는 하수가 하천의 자정작용이 발동될 수 있는 범위까지 정화된 후 하천과 같은 공공수역으로 방류되고, 슬러지 처리 과정에서는 정수 과정에서 발생하는 슬러지가 감량 과정을 통해 처리된다.
이러한 하수 처리 과정에서는 스크류를 구비한 다양한 장치가 사용되고 있다. 예컨대, 위 정수 과정에서는 하수에 포함되어 흐르는 협잡물을 걸러내기 위해 스크린 장치가 사용되고 있고, 이 스크린 장치의 한 유형으로 스크류 스크린 장치가 알려져 있는데, 이 스크류 스크린 장치에서는 등록특허 제10-1644345호(스크류 스크린 장치) 및 등록실용신안 제20-0233796호(폐수 협잡물 제거 장치의 스크류 구조)에 개시된 것처럼 하수에 잠기도록 설치된 스크린에 걸린 협잡물을 걷어 올리기 위해 스크류가 사용되고 있다.
또한, 위 감량 과정, 즉 슬러지로부터 여액을 분리하여 슬러지의 함수율을 낮추는 과정에서는 슬러지 감량 장치가 사용되고 있는데, 이 슬러지 감량 장치의 한 유형인 드럼 스크린 타입 슬러지 감량 장치에서도 등록특허 제10-1209709호(스크류 이송식 슬러지 농축 장치) 및 등록특허 제10-1823408호(스크류 프레스형 슬러지 탈수기)에 개시된 것처럼 드럼 스크린 내표면의 슬러지를 한쪽 방향으로 이동시키기 위해 스크류가 사용되고 있다.
한편, 일반적으로 위 스크류들은 스크류 축 및 이 스크류 축에 고정된 루트(root)를 갖는 스크류 날개를 포함하고, 이와 더불어 스크류 날개의 팁(tip)에 스크래퍼도 장착되고 있다.
등록특허 제10-1644345호(스크류 스크린 장치) 등록실용신안 제20-0233796호(폐수 협잡물 제거 장치의 스크류 구조) 등록특허 제10-1209709호(스크류 이송식 슬러지 농축 장치) 등록특허 제10-1823408호(스크류 프레스형 슬러지 탈수기)
스크류 날개의 팁에 스크래퍼가 장착되면, 스크래퍼의 둘레에 위치하는 주변 부재의 일면(예컨대, 위 스크류 스크린 장치에 마련된 스크류의 내면, 또는 위 드럼 스크린 타입 슬러지 감량 장치에 마련된 드럼 스크린의 내면)과 스크래퍼의 일단이 접촉하게 된다. 그리고 이 상태에서 스크류가 회전하면, 위 주변 부재의 일면이 위 스크래퍼의 일단에 의해 긁히게 되므로, 위 주변 부재의 일면에 물체(협잡물 또는 슬러지)가 잔류하는 문제가 발생하지 않게 된다.
이러한 이유로 인해 스크류 날개의 팁에 스크래퍼가 장착되고 있으나, 종래의 스크래퍼들에서는 주변 부재와 접촉하는 부재에 주름이 생기거나 찢김이 발생하고 있는바, 본 발명은 이를 해결할 수 있는 기술을 제공하고자 한다.
본 발명은, 하수 처리 과정에서 사용되기 위한 스크류 구비 장치에 마련된 스크류 날개의 연장 방향을 따라 일렬로 나열되도록 상기 스크류 날개의 외측단에 분리 가능하게 설치되는 복수의 고정 수단; 및 상기 스크류 날개의 둘레에 위치하도록 상기 스크류 구비 장치에 마련된 주변 부재와 접촉하고, 상기 복수의 고정 수단에 의해 각각 고정되며, 탄력을 갖는 재질로 마련된 복수의 접촉 부재;를 포함하는 스크류 장착용 스크래퍼를 제공한다. 여기서, 상기 각 접촉 부재는, 상기 스크류 날개의 연장 방향을 따라 연속적으로 연장하는 형태로 마련되고, 상기 스크류 날개의 외측단과 상기 고정 수단 사이에 끼이는 형태로 고정되는 고정 부위; 및 상기 스크류 날개의 연장 방향을 따라 일정한 간격으로 나열되도록 상기 고정 부위의 외측단에 연결되어 상기 주변 부재와 접촉하는 복수의 돌출부;를 포함한다.
상기 각 돌출부는 상기 스크류 날개의 연장 방향과 수직한 방향으로 떨어져 위치하는 뒷면 및 앞면과, 상기 뒷면의 외측단 및 상기 앞면의 외측단을 연결하는 외측면을 구비한다. 상기 뒷면은 상기 고정 부위의 뒷면과 단차를 이루지 않으면서 상기 외측면까지 연장한다. 그리고 상기 앞면은 상기 고정 부위 쪽으로 가면서 상기 뒷면으로부터 멀어지도록 마련되어 상기 주변 부재와 접촉하는 접촉 경사면을 구비한다.
상기 앞면은 상기 접촉 경사면의 내측단으로부터 상기 고정 부위 쪽으로 상기 뒷면과 평행하게 연장하는 평행면을 구비한다.
상기 평행면이 마련된 부위에서의 돌출부의 두께는 상기 고정 부위의 두께보다 두껍게 마련된다.
본 발명에 의하면, 스크류 구비 장치의 주변 부재와 접촉하는 접촉 부재의 부위(돌출부)가 접촉 마찰로 인한 하중을 흡수할 수 있는 기능까지 구비하고 있어 종래에 발생하였던 문제(우글쭈글하게 주름지거나 찢기는 문제)가 발생하지 않게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 돌출부의 접촉 경사면과 주변 부재의 내면 간 접촉 상태가 확실히 보장되고, 접촉 경사면의 마모가 발생하더라도 접촉 경사면과 주변 부재의 내면 간 접촉 상태가 계속 유지될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 돌출부의 제조에 사용되는 재료의 불필요한 낭비가 방지된다.
또한, 본 발명에 의하면, 접촉 경사면과 주변 부재의 내면 간 접촉 면적이 충분히 확보될 수 있고, 그러면서도 돌출부가 뒤로 급격하게 꺽이지 않게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 스크류 장착용 스크래퍼를 일 구간에 장착한 스크류를 도시한 부분 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스크류 장착용 스크래퍼를 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 스크류 장착용 스크래퍼를 도시한 종단면도이다.
도 4는 종래의 스크류 장착용 스크래퍼에 발생한 문제점을 촬영한 사진이다.
이하, 본 발명에 따른 스크류 장착용 스크래퍼의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.
하수 처리 과정에서는 다양한 스크류 구비 장치, 예컨대, 앞서 소개한 등록특허 제10-1644345호 및 등록실용신안 제20-0233796호의 스크류 스크린 장치, 그리고 역시 앞서 소개한 등록특허 제10-1209709호의 농축기 및 등록특허 제10-1823408호의 탈수기 등이 사용되고 있다.
그리고 위 스크류 구비 장치에는 스크류 축(12) 및 그 외주면에 설치된 스크류 날개(14)를 갖는 스크류(10)가 설치되고 있고, 위 스크류 날개(14)의 둘레에 위치하는 주변 부재(20)[등록특허 제10-1209709호를 예로 들면 도면부호 130번으로 표시된 원통형 스크린이 주변 부재(20)에 해당함]도 설치되고 있다.
본 발명에 따른 스크류 장착용 스크래퍼(100)는 이러한 스크류 구비 장치에 설치되는 것으로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 고정 수단(110) 및 복수의 접촉 부재(130)를 포함한다. 이하에서는, 위 고정 수단(110) 및 접촉 부재(130)를 구체적으로 설명하되, 도 1에서 좌우측을 각각 전후방으로 하여 설명한다. 참고로, 도 1에서는 후방에서 보았을 때 스크류(110)가 반시계 방향(A)으로 회전하면 물체(협잡물, 슬러지 등)는 스크류 날개(14)의 앞면(14a)에 의해 밀리면서 후방에서 전방으로 이동하게 된다(B).
상기 접촉 부재들(130)은 스크류 날개(14)의 외측단에 고정되어 위 주변 부재(20)의 내면과 접촉하는 부재로서, 우레탄 등과 같이 탄력을 갖는 재질로 마련된다. 그리고 위 접촉 부재들(130)은 스크류 날개(14)의 연장 방향(C)을 따라 일렬로 나열되도록 스크류 날개(14)의 외측단에 고정된다. 도면이 복잡해져 도시 내용에 대한 이해가 어려워지는 문제가 생기지 않도록, 도 1에서는 1개의 접촉 부재(130)만이 스크류 날개(14)의 외측단에 고정된 상태를 도시하였다.
각각의 접촉 부재(130)는 서로 일체를 이루는 고정 부위(132) 및 복수의 돌출부(134)를 포함한다.
위 고정 부위(132)는 대략 원호 형태를 취하면서 스크류 날개(14)의 연장 방향(C)을 따라 연속적으로 연장한다. 또한, 고정 부위(132)는 스크류 날개(14)의 외측단과 위 고정 수단(110) 사이에 끼이는 형태로 스크류 날개(14)의 외측단에 고정되는데, 이에 대하여는 아래에서 고정 수단(110)을 설명할 때 보다 구체적으로 이해될 것이다.
위 돌출부들(134)은 스크류 날개(14)의 연장 방향(C)을 따라 일렬로 나열되도록 고정 부위(132)의 외측단에 연결되어 있다. 이때, 위 돌출부들(134)은 동일한 간격으로 떨어져 위치하는바, 서로 이웃하는 돌출부들(134) 사이에는 약간의 틈(G)이 위치하게 된다.
상기 복수의 고정 수단(110)은 위와 같은 접촉 부재들(130)을 고정하기 위한 것으로, 스크류 날개(14)의 연장 방향(C)을 따라 일렬로 나열되도록 스크류 날개(14)의 외측단에 분리 가능하게 설치된다.
보다 구체적으로, 각각의 고정 수단(110)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 가압 띠(112)와 이 가압 띠(112)에 용접 등의 방법으로 고정된 복수의 체결편(114)을 포함한다. 가압 띠(112)는 접촉 부재(130)의 고정 부위(132)와 마찬가지로 대략 원호 형태를 취하면서 스크류 날개(14)의 연장 방향(C)을 따라 연속적으로 연장한다. 그리고 복수의 체결편(114)은 볼트공(114)을 구비하는데, 이 볼트공(114)으로는 도 3에 도시된 바와 같이 스크류 날개(14)를 관통한 볼트(116a)가 통과하게 된다. 볼트공(114)을 통과한 볼트(116a)에는 너트(116b)가 체결되고, 이 너트(116b)를 조이면 가압 띠(112)가 스크류 날개(14) 쪽으로 가압된다.
접촉 부재(130)를 고정하고자 할 경우, 우선 볼트(116a)를 스크류 날개(14) 및 체결편(114)의 볼트공(114a)에 삽입한 후 이 볼트(116a)에 너트(116b)를 체결함으로써 고정 수단(110)을 가조립한다. 그러면 가압 띠(112)와 스크류 날개 앞면(14a) 사이에 공간이 생기는데, 이 공간으로 접촉 부재(130)의 고정 부위(132)를 삽입한다. 이후, 너트(116b)를 더 조이면 가압 띠(112)가 위 고정 부위(132)를 스크류 날개(14) 쪽으로 가압하여 고정시킨다.
종래에는 본 발명에서의 접촉 부재(130)에 해당하는 부재가 스크류 날개(14)의 연장 방향(C)을 따라 연속적으로 연장하는 연속 부재로 마련되었는데, 이 경우에는 위 연속 부재가 주변 부재(20)와의 접촉 마찰로 인해 하중을 지속적으로 받으면 하중을 그대로 견디면서 도 4에 도시된 바와 같이 우글쭈글하게 주름지거나 찢기게 된다.
그러나 본 발명에서는 주변 부재(20)와 접촉하는 돌출부들(134)이 일정한 틈(G)을 사이에 두고 서로 떨어져 있는바, 돌출부들(134)이 주변 부재(20)와의 접촉 마찰로 인한 하중을 지속적으로 받게 되더라도 돌출부들(134)이 종래와 같이 하중을 그대로 견디는 것이 아니라 하중을 받는 방향으로 움직이게 된다. 따라서 본 발명에서는, 주변 부재(20)와 접촉하는 접촉 부재(130)의 부위가 접촉 마찰로 인한 하중을 흡수할 수 있는 기능까지 구비하고 있어, 종래의 연속 부재에서 발생하였던 문제(우글쭈글하게 주름지거나 찢기는 문제)가 발생하지 않게 된다.
본 발명은 위와 같은 특징 외에도 추가적은 특징들을 갖는바, 아래에서는 이에 대하여 구체적으로 설명한다.
접촉 부재(130)의 돌출부들(134) 각각은 스크류 날개(14)의 연장 방향(C)과 수직한 방향으로 떨어져 위치하는 뒷면(138) 및 앞면(136)을 갖는다. 또한, 돌출부(134)는 위 뒷면(138)의 외측단과 앞면(136)의 외측단을 연결하는 외측면(137)도 갖는다.
또한, 돌출부(134)의 뒷면(138)은 도 2에 도시된 바와 같이 고정 부위(132)의 뒷면과 단차를 이루지 않으면서 위 고정부위(132)로부터 위 외측면(137)까지 연장한다. 그리고 돌출부(134)의 앞면(136)은 접촉 경사면(136a) 및 평행면(136b)을 갖도록 마련되는데, 위 접촉 경사면(136a)은 외측면(137)으로부터 고정 부위(132) 쪽으로 가면서 돌출부(134)의 뒷면(138)으로부터 멀어지지도록 마련되고, 위 평행면(136b)은 돌출부(134)의 뒷면(138)과 평행한 자세를 취하면서 접촉 경사면(136a)의 내측단으로부터 고정 부위(132) 쪽으로 연장한다. 이때, 평행면(136b)과 위 뒷면(138) 간 두께는 도 2에 도시된 바와 같이 고정 부위(132)의 두께보다 더 두껍게 형성된다.
돌출부 앞면(136)에 마련된 위 접촉 경사면(136a)은 주변 부재(20)의 내면과 접촉하게 되는 면이다. 따라서 접촉 부재(130)가 스크류 날개(14)의 외측단에 고정된 후 스크류(10)가 설치되면, 도 3에 도시된 바와 같이 접촉 경사면(136a)이 주변 부재(20)의 내면과 접촉하게 되어 돌출부들(134)은 고정 부위(132)에 대하여 뒤로 누운 자세를 취하게 된다.
한편, 위와 같은 접촉 부재(130)는 사출 성형으로 제조될 수 있다.
위 추가적 특징들로 인해 본 발명에서는 아래와 같은 효과들도 발생한다.
우선, 앞서 설명한 바와 같이 돌출부(134)의 부위 중 주변 부재(20)의 내면과 접촉하는 부위는 접촉 경사면(136a)이어서 돌출부(134)는 뒤로 누운 자세를 취하게 되는데, 그러면 접촉 부재(130)의 탄력으로 인해 돌출부(134)가 원래의 위치로 직립하려 하면서 접촉 경사면(136a)이 주변 부재(20)를 계속 가압하게 된다. 따라서 첫째, 접촉 경사면(136a)과 주변 부재(20)의 내면 간 접촉 상태가 확실히 보장되고, 둘째, 접촉 경사면(136a)의 마모가 발생하더라도 접촉 경사면(136a)과 주변 부재(20)의 내면 간 접촉 상태가 계속 유지될 수 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이 돌출부(134)의 앞면(136)은 접촉 경사면(136a) 뿐만 아니라 평행면(136b)도 포함하고 있는데, 이는 위 앞면(136)이 접촉 경사면(136a)만으로 구성된 경우에 비해 재료의 일부가 생략된 형태이므로, 본 발명에서는 돌출부(134)의 제조에 사용되는 재료의 불필요한 낭비를 방지할 수 있다.
본 발명에서는 돌출부(134)의 뒷면(138)이 앞면(136)과 달리 고정 부위(132)의 뒷면과 단차를 이루지 않으면서 위 고정부위(132)의 뒷면과 동일 평면을 이루는데, 이 점에 있어서도 돌출부(134)의 제조에 사용되는 재료의 불필요한 낭비가 방지될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 평행면(136b)이 형성된 부위에서의 돌출부(134)의 두께는 고정 부위(132)의 두께보다 두껍게 마련되는데, 그러면 접촉 경사면(136a)의 넓이가 충분히 확보되어 접촉 경사면(136a)과 주변 부재(20)의 내면 간 접촉 면적 역시 충분히 확보될 수 있고, 그러면서도 접촉 경사면(136a)의 경사가 완만하게 마련될 수 있어 돌출부(134)가 뒤로 급격하게 꺽이지 않게 된다.
만일, 평행면(136b)이 형성된 부위에서의 돌출부(134)의 두께가 고정 부위(132)의 두께와 동일하거나 거의 유사한 정도라면, 접촉 경사면(136a)의 넓이를 넓히면 접촉 경사면(136a)의 경사가 급격해지고, 반대로 접촉 경사면(136a)의 경사를 완만하게 하면 접촉 경사면(136a)의 넓이가 좁아지는바, 위와 같은 본 발명의 효과는 발행할 수 없다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있고, 상술한 실시예들이 다양하게 조합될 수 있음은 물론이다.
10 : 스크류 12 : 스크류 축
14 : 스크류 날개 14a : 스크류 날개의 앞면
14b : 스크류 날개의 뒷면 20 : 주변 부재
100 : 스크류 장착용 스크래퍼 110 : 고정 수단
112 : 가압 띠 114 : 체결편
114a : 볼트공 116a : 볼트
116b : 너트 130 : 접촉 부재
132 : 고정 부위 134 : 돌출부
136 : 돌출부 앞면 136a : 접촉 경사면
136b : 평행면 137 : 돌출부 외측면
138 : 돌출부 뒷면

Claims (4)

  1. 하수 처리 과정에서 사용되기 위한 스크류 구비 장치에 마련된 스크류 날개의 연장 방향을 따라 일렬로 나열되도록 상기 스크류 날개의 외측단에 분리 가능하게 설치되는 복수의 고정 수단; 및
    상기 스크류 날개의 둘레에 위치하도록 상기 스크류 구비 장치에 마련된 주변 부재와 접촉하고, 상기 복수의 고정 수단에 의해 각각 고정되며, 탄력을 갖는 재질로 마련된 복수의 접촉 부재;를 포함하되,
    상기 각 접촉 부재는,
    상기 스크류 날개의 연장 방향을 따라 연속적으로 연장하는 형태로 마련되고, 상기 스크류 날개의 외측단과 상기 고정 수단 사이에 끼이는 형태로 고정되는 고정 부위; 및
    상기 스크류 날개의 연장 방향을 따라 일정한 간격으로 나열되도록 상기 고정 부위의 외측단에 연결되어 상기 주변 부재와 접촉하는 복수의 돌출부;를 포함하고,
    상기 각 돌출부는 상기 스크류 날개의 연장 방향과 수직한 방향으로 떨어져 위치하는 뒷면 및 앞면과, 상기 뒷면의 외측단 및 상기 앞면의 외측단을 연결하는 외측면을 구비하되,
    상기 뒷면은 상기 고정 부위의 뒷면과 단차를 이루지 않으면서 상기 외측면까지 연장하고, 상기 앞면은 상기 고정 부위 쪽으로 가면서 상기 뒷면으로부터 멀어지도록 마련되어 상기 주변 부재와 접촉하는 접촉 경사면을 구비하는 스크류 장착용 스크래퍼.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 앞면은 상기 접촉 경사면의 내측단으로부터 상기 고정 부위 쪽으로 상기 뒷면과 평행하게 연장하는 평행면을 구비하는 스크류 장착용 스크래퍼.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 평행면이 마련된 부위에서의 돌출부의 두께는 상기 고정 부위의 두께보다 두껍게 마련된 스크류 장착용 스크래퍼.
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