KR102049363B1

KR102049363B1 - 에어샷 망치를 통한 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치

Info

Publication number: KR102049363B1
Application number: KR1020190042237A
Authority: KR
Inventors: 서주원; 유명열
Original assignee: 놀뫼환경 주식회사; 고려개발 주식회사; 세창환경건설 주식회사
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2019-11-27

Abstract

본 발명은 본 출원인이 출원하여 등록받은 특허등록 제10-1146954호에 따른 이물질막힘제거가 우수한 이중 스크린망 원통선별기의 경우에, 원통형 선별기의 선별홀에 이물질이 얼마나 막혔는지 확인하는 방법이 없어, 기기구동을 멈춘 채 관리자가 직접 육안으로 체크해야 하는 문제점이 있었고, 외벽 이물질 제거 부재로써, 채찍질을 통한 채찍방식과, 에어분사방식이 있었지만, 채찍방식은 선별홀에 박혀있는 이물질 제거에 대한 효과가 기대이하로 낮고, 에어분사방식은 지속적인 에어분사방식으로 지속적인 고압의 에어를 분사하여 에너지 소모가 크고, 순간적으로 고압의 에어를 분사하는 방식에 비해 효율이 크게 떨어져 선별홀에 꽉막힌 골재 및 이물질을 제거하기에는 역부족이어서, 일일이 작업자가 원통선별기 안에 들어가 수동방식으로 이물질을 제거할 수 밖에 없어 작업의 불편함을 초래하고, 이물질 제거시간이 오래걸리며, 이로 인해 선별효율이 떨어지며, 선별홀에 끼인 외벽 이물질을 제거하기 위해 망치로 퉁퉁칠 경우에 선별홀 부위가 움푹 파이고, 찌끄러지기 때문에, 선별기로써 역할을 제대로 수행하지 못하고, 반복적인 변형 및 손상으로 인해 원통형 선별기를 전체적으로 교체해야 하므로, 유지·보수비용이 상승하고, 선별속도가 더디게 되는 문제점을 개선하고자, 원통형 선별기(100), 회전동력 전달부(200), 에어분사부(300), 토사수납부(400), 스마트 제어부(500)가 구성됨으로서, 원통형 선별기의 둘레를 따라 일정한 간격으로 관통되어 형성된 선별홀의 내측 직경보다 외측 직경을 크게 형성하여 가벼운 타격에도 이물질이 원활히 탈착될 수 있고, 원통형 선별기의 측면 일측에 길이방향으로 일정한 세기의 고압 에어를 펄스 파 방식으로 간헐적 분사하여 선별홀에 끼인 이물질을 제거하고, 원통형 선별기의 내측에 형성되어 토사를 회전시키는 리프트의 후단부에 토사가 굳어지며 적층되는 것을 방지하고, 원통형 선별기의 선별홀에 끼어 외부로 돌출된 와이어 및 철근이 회전됨에 따라 에어분사장치가 부딪히더라도 파손되는 것을 방지하고, 스마트 제어부의 제어하에 토사수납부에 채워지는 양과 채워지는 속도를 감지하여 펄스 파 고압에어의 분사 주기를 제어하여 고성능의 선별 효율을 유지할 수 있는 에어샷 망치를 통한 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

에어샷 망치를 통한 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치{SMART DEBRIS REMOVAL DEVICE FOR TROMMELL THROUGH AIR SHOT HAMMER}

본 발명에서는 원통형 선별기의 둘레에 일정한 간격으로 형성된 선별홀에 이물질 막힘현상이 발생하면 스마트 제어부의 제어신호에 따라 원통형 선별기의 측면 상단 일측에 길이방향으로 이격된 에어분사 노즐을 통해 펄스 파(pulse wave) 형태의 고압의 에어샷을 분사하여 원통형 선별기의 선별홀에 끼인 이물질을 제거할 수 있는 에어샷 망치를 통한 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치에 관한 것이다.

건설 현장에서 발생되는 폐콘크리트, 폐아스팔트콘크리트, 폐목재, 철근류, 토사와 이외에 재개발 현장 등에서 작업여건상 분리 불가능한 종류 폐기물 즉 매립폐기물과 폐비닐, 생활쓰레기 등 국내의 건설폐기물, 매립폐기물의 발생량은 연간 4천만톤에 이르고 있다.

이러한 폐기물을 효율적으로 재활용하기 위해서는 전처리작업으로 폐기물의 분리선별작업을 거쳐야 하지만, 폐기물의 분리선별작업이 그다지 쉽지 않기 때문에 폐기물의 90% 이상이 성토. 매립용으로 쓰일 뿐 부가가치가 높은 부분에서의 재활용 실적은 매우 저조한 상황인 것이 현실이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래기술로, 본 출원인이 출원하여 등록받은 특허등록 제10-1146954호에서는 제1 원통선별기, 제2 원통선별기, 탄성스프링연결부재, 외벽이물질제거부재로 구성되고, 상기 외벽이물질제거부재는 채찍질지지부, 제2 구동모터, 회전형채찍질부로 이루어진 이물질막힘제거가 우수한 이중 스크린망 원통선별기가 제시된 바 있으나,

이는 원통형 선별기의 선별홀에 이물질이 얼마나 막혔는지 확인하는 방법이 없어, 기기구동을 멈춘 채 관리자가 직접 육안으로 체크해야 하는 문제점이 있었고, 외벽 이물질 제거 부재로써, 채찍질을 통한 채찍방식과, 에어분사방식이 있었지만, 채찍방식은 선별홀에 박혀있는 이물질 제거에 대한 효과가 기대이하로 낮고, 에어분사방식은 지속적인 에어분사방식으로 지속적인 고압의 에어를 분사하여 에너지 소모가 크고, 순간적으로 고압의 에어를 분사하는 방식에 비해 효율이 크게 떨어져 선별홀에 꽉막힌 골재 및 이물질을 제거하기에는 역부족이어서, 일일이 작업자가 원통선별기 안에 들어가 수동방식으로 이물질을 제거할 수 밖에 없어 작업의 불편함을 초래하고, 이물질 제거시간이 오래걸리며, 이로 인해 선별효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 선별홀에 끼인 외벽 이물질을 제거하기 위해 망치로 퉁퉁칠 경우에 선별홀 부위가 움푹 파이고, 찌끄러지기 때문에, 선별기로써 역할을 제대로 수행하지 못하고, 반복적인 변형 및 손상으로 인해 원통형 선별기를 전체적으로 교체해야 하므로, 유지·보수비용이 상승하고, 선별속도가 더디게 되는 문제점이 있었다.

특허등록 제10-1146954호

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 원통형 선별기의 둘레를 따라 일정한 간격으로 관통되어 형성된 선별홀의 내측 직경보다 외측 직경을 크게 형성하여 가벼운 타격에도 이물질이 원활히 탈착될 수 있고, 원통형 선별기의 측면 일측에 길이방향으로 일정한 세기의 고압 에어를 펄스 파 방식으로 간헐적 분사하여 선별홀에 끼인 이물질을 제거하고, 원통형 선별기의 내측에 형성되어 토사를 회전시키는 리프트의 후단부에 토사가 굳어지며 적층되는 것을 방지하고, 원통형 선별기의 선별홀에 끼어 외부로 돌출된 와이어 및 철근이 회전됨에 따라 에어분사장치가 부딪히더라도 파손되는 것을 방지하고, 스마트 제어부의 제어하에 토사수납부에 채워지는 양과 채워지는 속도를 감지하여 펄스 파 고압에어의 분사 주기를 제어하여 고성능의 선별 효율을 유지할 수 있는 에어샷 망치를 통한 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따른 에어샷 망치를 통한 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치는

가로방향으로 눕혀지며 기울어진 중공형 원통형상으로 일측방향으로 지속적으로 회전되며 상단방향에 형성된 홈을 통해 투입되는 토사 및 건설폐기물을 기울어진 하단부 방향으로 회전 이동시키며 재활용 가능한 순환골재를 선별하는 원통형 선별기와,

원통형 선별기의 상단부 일측 둘레에 체인 벨트를 통해 결합되고, 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어 원통형 선별기에 회전력을 전달하는 회전동력 전달부와,

기울어진 원통형 선별기의 측면 일측에 2줄 형태로 일정한 간격과 거리로 이격된 복수개의 고압노즐부가 평면에서 바라볼 때 좌·우 끝단이 반복적으로 중첩 이격되어 위치하고, 원통형 선별기의 외측면 방향에 순간적으로 고압의 에어를 분사하여 원통형 선별기의 둘레를 따라 형성된 타공홀에 끼어있는 이물질을 분리시키는 에어분사부와,

원통형 선별기 하단에 위치되어, 원통형 선별기의 둘레에 형성된 타공홀에서 선별되어 낙하되는 토사를 받아 저장하면서, 저장된 토사의 양을 센싱하여 스마트제어부로 전달하는 토사수납부와,

원통형 선별기, 회전동력 전달부, 에어분사부, 토사수납부와 연결되어, 토사수납부에 채워지는 토사량과 채워지는 속도가 기준설정치에 비해 떨어지면, 에어분사부의 에어분사 주기를 1.5~3배 빠르게 하여 원통형 선별기의 내측벽에 쌓여 타공홀을 밀폐시키는 이물질을 신속하게 제거시키도록 제어하는 스마트제어부가 포함되어 구성됨으로써 달성된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 원통형 선별기의 둘레를 따라 일정한 간격으로 관통되어 형성된 선별홀의 내측 직경보다 외측 직경을 크게 형성하여 가벼운 타격에도 선별홀에 끼인 골재나 이물질이 원활히 탈착될 수 있고, 원통형 선별기의 측면 일측에 길이방향으로 일정한 세기의 고압 에어를 펄스 파 방식으로 간헐적 분사하여 지속적인 에어 분사에 비해 에너지의 효율을 극대화 시키며 고압 에어 분사에 의한 충격파로 선별홀에 끼인 이물질을 용이하게 제거할 수 있고, 원통형 선별기의 내측에 형성되어 토사를 회전시키는 리프트의 후단부에 출렁이는 와이어를 형성하여 충격을 가하여 토사가 굳어지며 적층되는 것을 방지하고, 원통형 선별기의 선별홀에 끼어 외부로 돌출된 와이어 및 철근이 회전됨에 따라 에어분사장치가 부딪히더라도 파손되는 것을 방지하고, 스마트 제어부의 제어하에 토사수납부에 채워지는 양과 채워지는 속도를 감지하고 자동으로 펄스 파 고압에어의 분사 주기를 제어하여 자동화를 통한 인건비를 절약하고, 고성능의 선별 효율을 유지할 수 있는 좋은 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에어샷 망치를 통한 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치의 전체적인 구성요소를 도시한 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 에어샷 망치를 통한 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치의 전체적인 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 원통형 선별기의 구성요소를 도시하고, 다수개의 선별홀 중 일부분을 확대하여 도시한 부분 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 원통형 선별기의 후방에서 기울어진 형상을 도시하고, 내부에 구성된 리프트와 선별 와이어를 표시하여 도시한 후면 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 선별기 본체의 단면을 도시하고, 선별기 본체가 회전됨에 따라 내부에 투입된 골재 및 토사가 내부에서 회전·낙하하는 실시상태를 도시하고, 선별홀의 일부분을 확대하여 도시한 부분 확대도,
도 6은 본 발명에 따른 회전동력 전달부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 에어분사부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 고압에어샷 노즐부의 구성요소를 도시한 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 고압에어샷 노즐의 구성요소를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 고압에어샷 노즐의 정면을 도시하고, 분사노즐의 에어분사 홀의 정면방향을 확대하여 도시한 부분 확대도.

먼저, 본 발명에서 설명되는 원통형 선별기는 원형상을 갖는 트롬멜 선별기, 이중 선별기, 단일 선별기를 모두 포함한다.

본 발명은 본 출원인이 출원하여 등록받은 특허등록 제10-1146954호에 따른 이물질막힘제거가 우수한 이중 스크린망 원통선별기의 기술내용을 에어샷 망치를 통한 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치를 통해 에너지의 효율을 극대화시키며 외벽 이물질 제거 효율을 향상시키고, 선별홀에 끼어 외부로 돌출된 와이어 및 철근에 의해 에어분사장치가 파손되는 것을 방지하고, 스마트 제어부를 통해 고성능의 선별 효율을 유지하도록 자동화시킨 발명을 주요 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 에어샷 망치를 통한 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치의 전체적인 구성요소를 도시한 블록도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 에어샷 망치를 통한 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치의 전체적인 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 원통형 선별기(100), 회전동력 전달부(200), 에어분사부(300), 토사수납부(400), 스마트 제어부(500)로 구성된다.

먼저, 본 발명에 따른 원통형 선별기(100)에 관해 설명한다.

상기 원통형 선별기(100)는 가로방향으로 눕혀지며 기울어진 중공형 원통형상으로 일측방향으로 지속적으로 회전되며 상단방향에 형성된 홈을 통해 투입되는 토사 및 건설폐기물을 기울어진 하단부 방향으로 회전 이동시키며 재활용 가능한 순환골재를 선별하는 역할을 한다.

이는 도 2에 도시한 바와 같이, 선별기 본체(110), 선별기 하우징(120), 회전 기어부(130), 회전 롤러부(140)로 구성된다.

첫째, 본 발명에 따른 선별기 본체(110)에 관해 설명한다.

상기 선별기 본체(110)는 경사진 구조를 갖는 원통 형상으로 둘레를 따라 가로 및 세로방향으로 일정한 간격을 이루며 관통된 다수개의 선별홀(111)이 형성되고, 회전동력 전달부와 일측 둘레가 연결되어 회전력을 전달받아 회전되며 상단방향에 형성된 홈을 통해 투입되는 토사 및 건설폐기물을 하단방향으로 이동 및 회전시키며 선별하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 선별기 본체(110)는 일측 방향으로 지속적으로 회전하며 자체회전 중량과, 토사와 함께 섞인 건설폐기물의 회전부딪힘으로 인해 토사와 건설폐기물을 분리시키고, 둘레를 따라 형성된 다수개의 선별홀(111)의 직경보다 작은 입자크기의 토사를 배출하는 방식으로 선별하도록 형성되는 것으로, 선별홀(111), 리프트(112), 선별 와이어(113), 롤러 홈(114), 회전 기어부(115)가 형성되어 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 선별기 본체(110)는 원형의 스테인레스(SUS)나 열처리가 된 철 등의 재질로 이루어지고, 두께(t)가 2mm~10mm로 형성된다.

여기서, 선별홀(111)은 원통형으로 이루어진 선별기 본체의 둘레 및 길이방향을 따라 가로 및 세로방향으로 일정한 간격을 이루며 관통된 다수개의 홀 형상으로, 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치(1) 내부로 투입되는 건설폐기물 및 이물질에서 분리된 선별홀의 직경보다 작은 입자의 토사를 외부로 배출하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 선별홀(111)은 선별기 본체의 둘레를 따라 가로 및 세로방향으로 일정한 간격을 이루며 관통된 다수개의 홀로, 외측방향의 홀 직경(D1)이 내측방향의 홀 직경(D2)에 비해, 1.2 ~ 2배 큰 직경으로 형성되는 외광내협(外廣內狹)의 구조로 형성되어 이루어진다.

이는 도 5에 도시한 바와 같이, 에어분사부에서 선별홀 방향으로 고압의 에어를 분사하면, 직경이 큰 외측 홀에서 직경이 외측보다 작으며 경사진 내측 홀 방향으로 고압의 에어가 집중되도록 하여 가벼운 타격에도 선별홀에 끼인 이물질이 제거될 수 있도록 한다.

이를 통해 원통형 선별기의 둘레에 형성된 선별홀의 막힘을 최소화하여 선별홀의 직경보다 작은 입자 대부분을 배출할 수 있어 선별 효율을 향상시킬 수 있다.

여기서, 리프트(112)는 선별기 본체의 내측 중심을 기준으로 일정한 각도를 이루어 이격되고 길이방향으로 내측 선단부부터 내측 후단부까지 형성되어 선별기 본체의 회전시 내부에 투입된 토사 및 건설폐기물을 반복적으로 들어올렸다가 떨어뜨리는 것을 반복하며 낙하에 의한 충격을 전달하는 역할을 한다.

이를 통해 토사 및 건설폐기물, 골재 등이 회전되는 선별기 본체 내부에서 낙하 충격 및 부딪힘이 발생하여 선별이 이루어지도록 한다.

여기서, 선별 와이어(113)는 원통 형상의 선별기 본체의 내측 중심을 기준으로 일정한 각도를 이루어 이격되고 길이방향으로 내측 선단부부터 내측 후단부까지 형성된 리프트(112)의 회전 반대방향 일측에 길이방향으로 10~30cm 이격되고, 내측 선단부부터 내측 후단부까지 느슨하게 형성되어 선별기 본체의 회전에 따라 20~40cm 간격으로 출렁임을 반복하여 리프트 후방에 적층되는 토사를 탈락시키는 역할을 한다.

이를 통해 리프트의 회전방향 반대방향에 토사가 굳어지며 선별기 본체 내측면 방향에서 서서히 적층되는 토사를 탈락시켜 선별기 본체 내측에 굳어져 선별홀의 내측 방향이 막혀지는 것을 방지하여 원통형 선별기의 선별 효율의 지속성을 유지할 수 있도록 한다.

여기서, 롤러 홈(114)은 원통형 선별기의 선단부 일측 둘레와 후단부 일측 둘레를 따라 형성된 레일 홈 형상으로, 원통현 선별기의 선단 하단과 후단 하단에 좌·우 대칭으로 형성된 롤러가 삽입되어 원활한 회전이 이루어지도록 지지하는 역할을 한다.

이를 통해 선별기 본체가 회전동력 전달부에 의해 회전시 하단의 마찰력을 최소화하며 하단을 지지하여 체인벨트에 작용하는 부하를 감소시켜주어 회전동력 전달부의 수명을 향상시킬 수 있다.

여기서, 회전 기어부(115)는 선별기 본체의 선단 일측 둘레를 따라 형성된 기어형상으로, 회전동력 전달부의 체인벨트에 감겨져 회전력을 전달받아, 일측 방향으로 회전되며 선별기 본체를 회전시키는 역할을 한다.

이를 통해 회전동력 전달부에 의해 회전되는 원통형 선별기의 회전시 미끄러짐이나 헛도는 등의 회전력 손실을 최소화할 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 선별기 하우징(120)에 관해 설명한다.

상기 선별기 하우징(120)은 선별기 본체의 하단 부분에 둘레를 따라 접합된 팔각통 형상의 하우징으로, 둘레를 따라 형성된 팔각면에 각각 선별 배출구가 형성되고, 하단 끝단 중앙에 회전 지지축이 결합되어 선별기 본체의 회전을 안정적으로 지지하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 선별기 하우징(120)은 선별기 본체의 하단 부분 둘레를 따라 접합되어 선별기 본체의 회전에 따라 회전되고, 회전 중심축 끝단이 회전 지지대(121)에 의해 지지되어 원통형 선별기의 회전시 발생하는 자중, 내부에 투입된 토사 및 건설폐기물의 하중을 받쳐주는 역할을 한다.

이를 통해 선별기 본체의 회전시 자중 및 토사·건설폐기물 등의 하중으로 인한 하단으로의 처짐 및 회전방향으로의 비틀림을 최소화하고, 회전 롤러부가 받는 하중을 대폭 감소시켜 회전 롤러부의 손상 및 마모를 최소화하여 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치(1)의 수명을 향상시킬 수 있다.

셋째, 본 발명에 따른 회전 롤러부(130)에 관해 설명한다.

상기 회전 롤러부(130)는 선별기 본체의 선단부 일측 하단과 후단부 일측 하단에 둘레를 따라 형성된 롤러 홈에 좌·우 대칭으로 끼워져 형성된 롤러 형상으로, 선별기 본체(110)의 회전시 마찰을 최소화시키며 지지하는 역할을 한다.

이는 선별기 본체의 선단부 하단과 후단부 하단 일측 둘레를 따라 형성된 롤러 홈(114)의 하단에 좌·우 대칭으로 삽입되어 회전되여 선별기 본체의 회전이 원활히 이루어지도록 한다.

다음으로 본 발명에 따른 회전동력 전달부(200)에 관해 설명한다.

상기 회전동력 전달부(200)는 원통형 선별기의 상단부 일측 둘레에 체인 벨트를 통해 결합되고, 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어 원통형 선별기에 회전력을 전달하는 역할을 한다.

이는 회전모터(210), 체인 벨트(220)로 구성된다.

상기 회전모터(210)는 원통형 선별기의 선단부 측면 일측에 이격되고, 스마트 제어부를 통해 제어신호를 전달받아 회전력을 형성시키는 역할을 한다.

이는 입력단자 일측에 스마트 제어부가 연결되어 구성된다.

상기 체인 벨트(220)는 원통형 선별기의 선단부 둘레에 형성된 회전 기어부와, 회전모터의 회전 샤프트에 결합되는 체인 형상으로, 장력을 형성하며 회전모터의 회전력을 원통형 선별기에 전달하여 회전시키는 역할을 한다.

다음으로 본 발명에 따른 에어분사부(300)에 관해 설명한다.

상기 에어분사부(300)는 기울어진 원통형 선별기의 측면 일측에 2줄 형태로 일정한 간격과 거리로 이격된 복수개의 고압노즐부가 평면에서 바라볼 때 좌·우 끝단이 반복적으로 중첩 이격되어 위치하고, 원통형 선별기의 외측면 방향에 순간적으로 고압의 에어를 분사하여 원통형 선별기의 둘레를 따라 형성된 타공홀에 끼어있는 이물질을 분리시키는 역할을 한다.

이는 고압노즐 지지대(310), 고압에어샷 노즐부(320), 에어탱크부(330)로 구성된다.

상기 고압노즐 지지대(310)는 원통형 선별기의 측방향 일측에 길이방향으로 직립되어 설치된 프레임 형상으로, 복수개의 고압에어샷 노즐부를 지지하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 고압노즐 지지대(310)는 내측이 중공형태로 이루어지고, 측면 일측에 에어탱크부(330)와 연결되어 고압의 에어를 공급받아 고압에어샷 노즐부(320)로 전달한다.

상기 고압에어샷 노즐부(320)는 고압노즐 지지대의 길이방향 측단에 원통형 선별기의 상단 외측과 마주보는 방향으로 5~10cm의 이격거리를 형성하여 배치되고, 상단 일측과 하단 일측에 2줄로 일정한 간격으로 배열된 복수개의 고압에어샷 노즐(320a)이 형성되어 원통형 선별기 방향으로 고압의 에어샷을 분사하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 고압에어샷 노즐부(320)는 고압노즐 지지대의 길이방향 측단에 원통형 선별기의 상단 외측과 마주보는 방향으로 형성되고, 길이방향으로 일정한 간격을 형성하며 설치되는 제1 고압노즐부(320b)와,

고압노즐 지지대의 길이방향 측단에 원통형 선별기의 상단 외측과 마주보는 방향으로 형성되고, 측면에서 바라볼 때 길이방향으로 일정한 간격으로 형성된 제1 고압노즐부의 하단 일측에 이격되고, 평면에서 바라볼때 좌측 끝단과 우측 끝단이 제1 고압노즐부와 겹쳐지며 일정한 간격을 형성하며 배치되어 설치되는 제2 고압노즐부(320c)가 구성되어 이루어진다.

이는 고압노즐 지지대의 길이방향 측단 상단에 제1 고압노즐부(320b)가 길이방향으로 고압에어샷 노즐(320a)의 크기보다 작은 간격의 일정한 간격으로 다수개 배치되어 형성되고, 고압노즐 지지대에 결합된 측단 상단 일측에 제1 고압노즐부(320b)의 하단으로 이격되며 동일한 간격으로 배치된 다수개의 제2 고압노즐부(320c)가 평면에서 바라볼 때 제1 고압노즐부의 각각의 고압에어샷 노즐(320a)의 이격거리 중앙에 위치한 2줄 형태로 이루어져 전방으로 마주보는 원통형 선별기의 측면 상단에 펄스 파 형태의 고압에어를 주기적으로 분사한다.

본 발명에 따른 제1 고압노즐부(320b)와, 제2 고압노즐부(320c)를 통해 선별기 본체 둘레를 따라 형성된 다수개의 선별홀(111)에 사각지대 없이 고압의 에어를 분사할 수 있어, 선별홀의 막힘을 최소화하여 고성능의 선별효율을 유지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 고압에어샷 노즐(320a)은 제1 에어 공급관(321), 에어 공급 주름관(322), 고정 지지대(323), 제2 에어 공급관(324), 회전 지지대(325), 분사 노즐(326)이 포함되어 구성된다.

상기 제1 에어 공급관(321)은 고압노즐 지지대의 상단 일측에 결합된 관 형상으로, 에어탱크부에서 고압노즐 지지대를 거쳐 공급받은 고압의 에어를 에어 공급 주름관으로 전달시키는 역할을 한다.

상기 에어 공급 주름관(322)은 제1 에어 공급관과 제2 에어 공급관 사이에 형성된 주름관 형상으로, 고정된 제1 에어 공급관을 기준으로 제2 에어 공급관의 방향 및 각도를 조절하며 연결시켜주는 역할을 한다.

상기 고정 지지대(323)는 제1 에어 공급관의 하단 일측에 고정되고, 좌·우 측면에 대칭으로 회전축이 형성된 프레임으로, 하단부 정면 끝단에 고정 리미트 센서(323a)가 형성되고, 좌·우 회전축을 기준으로 결합되는 회전 지지대를 회전시키는 역할을 한다.

상기 제2 에어 공급관(324)은 에어 공급 주름관의 전방 끝단에 결합된 관 형상으로, 제1 에어 공급관, 에어 공급 주름관을 거쳐 공급받은 고압의 에어를 분사 노즐로 전달시키는 역할을 한다.

상기 회전 지지대(325)는 제2 에어 공급관의 후방 일측에 고정되고, 좌·우 측면에 대칭으로 고정 지지대의 회전축과 축 결합되도록 형성된 프레임으로, 하단부 후면 끝단에 이동 리미트 센서(325a)가 형성되고, 좌·우 회전축을 기준으로 제2 에어 공급관을 회전시키는 역할을 한다.

상기 분사 노즐(326)은 제2 에어 공급관의 전방 끝단에 결합되고, 전방에 에어분사 홀이 형성되고, 제2 에어 공급관으로부터 전달받은 고압의 에어를 펄스 파 형태로 분사하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 분사 노즐(326)은 도 10에 도시한 바와 같이, 고압의 에어가 분사되도록 정면에 좌·우측방향으로 길게 홀이 형성되고, 정면 방향의 홀 상·하 간격이 10~20mm로 형성되고, 좌·우측 방향의 홀 상·하 간격이 30~60mm로 형성되어 좌·우 길이방향으로 균등한 유압의 공기를 분사시키는 에어분사 홀(326a)이 형성되어 이루어진다.

여기서 에어분사 홀(326a)은 제2 에어 공급관의 상하 직경보다 가늘게 형성되며 분사되는 에어의 관로 면적이 감소되어 압력을 향상시켜주며, 정면 홀 형상을 통해 중앙방향으로 집중되어 분사되는 에어의 분사량을 측면방향으로 분산하여, 에어분사 홀(326a)의 전방에 고르게 고압의 에어가 분사되도록 한다.

이를 통해 고압에어샷 노즐을 통해 분사되는 에어가 길이방향으로 고르게 균등분배되어, 고압 에어의 분사 세기가 일정하게 형성되어 다수개의 선별홀에 사각지대 없이 균일한 압력의 고압 에어를 분사하여 선별홀에 끼인 이물질을 제거할 수 있다.

상기 에어탱크부(330)는 스마트 제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 고압노즐 지지대를 통해 고압에어샷 노즐부에 고압의 에어를 공급시키는 역할을 한다.

이는 에어컴퓨레셔가 포함되어 구성된다.

여기서, 에어컴퓨레셔는 에어탱크부에서 나오는 에어를 고압으로 형성시키는 역할을 한다.

다음으로, 본 발명에 따른 토사수납부(400)에 관해 설명한다.

상기 토사수납부(400)는 원통선별기 하단에 위치되어, 원통선별기의 외벽에서 선별되어 낙하되는 토사를 받아 저장시키면서, 토사의 양을 센싱시켜 스마트제어부로 전달시키는 역할을 한다.

이는 바닥면에 토사의 무게를 측정하는 로드셀이 형성되고, 내부공간 측벽 중단 일측과 상단 일측에 토사 높이 측정센서가 형성되어 구성된다.

다음으로, 본 발명에 따른 스마트제어부(500)에 관해 설명한다.

상기 스마트제어부(500)는 원통형 선별기, 회전동력 전달부, 에어분사부, 토사수납부와 연결되어, 토사수납부에 채워지는 토사량과 채워지는 속도가 기준설정치에 비해 떨어지면, 에어분사부의 에어분사 주기를 1.5~3배 빠르게 하여 원통형 선별기의 내측벽에 쌓여 타공홀을 밀폐시키는 이물질을 신속하게 제거시키도록 제어하는 역할을 한다.

이는 마이크로컴퓨터로 구성된다.

즉, 입력단자 일측에 토사수납부의 로드셀이 연결되어, 로드셀에서 센싱된 토사무게측정값이 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 토사높이 측정센서가 연결되어, 토사높이를 센싱한 토사높이측정값이 입력되며, 출력단자 일측에 회전동력 전달부의 회전모터가 연결되어, 회전모터쪽으로 출력신호를 보내어 회전신호를 통해 원통형 선별기를 회전시키도록 제어하고, 또다른 출력단자 일측에 에어탱크부가 연결되어, 에어탱크부쪽으로 출력신호를 보내어 고압에어샷 노즐부쪽으로 고압의 에어가 공급되도록 제어하도록 구성된다.

상기 스마트제어부(500)는 토사수납부의 로드셀에서 센싱된 토사무게측정값과, 토사높이 측정센서를 기반으로, 토사수납부에 채워지는 토사의 속도를 연산제어시킨다.

또한, 스마트 제어부(500)는 미리 기준설정치로서, 선별공에 이물질이 막히지 않은 정상상태일때, 토사수납부에 채워지는 양과 채워지는 속도를 기준설정치로 설정한다.

본 발명에서는 토사수납부의 수납공간크기에 맞는 1:1 토사수납부에 채워지는 양과 채워지는 속도를 셋팅시킨다.

또한, 본 발명에 따른 스마트 제어부(500)는 에어분사부의 길이방향 측면 상단에 상·하측으로 이격된 2줄 형태의 제1 고압노즐부와 제2 고압노즐부를 이루는 다수개의 고압에어샷 노즐에 각각 형성된 고정 리미트 센서, 이동 리미트 센서와 연결되어 고압에어샷 노즐의 에어분사방향이 변경된 것을 감지하고, 감지된 고압에어샷 노즐의 위치정보를 전달한다.

구체적으로 선별기 본체의 선별홀을 통해 내부에 투입된 건설폐기물에 포함된 철근이나 와이어와 같은 이물질이 외부로 돌출된 상태에서 선별기 본체가 회전되면 돌출된 이물질에 의해 고압에어샷 노즐이 타격을 받아 손상되거나 방향이 틀어지게 되는데, 이와 같이 선별기 본체의 회전에 따라 이물질이 고압에어샷 노즐의 상단방향에서 하단방향으로 타격을 가하면 에어 공급 주름관에 의해 회전 지지대와 제2 에어 공급관이 회전되며 분사 노즐이 하단방향으로 향하고, 이에 따라 이동 리미트 센서가 이동되어 고정 리미트 센서에 감지되면 감지된 고압에어샷 노즐의 위치정보를 작업자에게 전달하여 이물질을 제거할 수 있도록 한다.

이를 통해 선별홀의 외측 방향으로 이물질이 돌출되어 원통형 선별기의 회전에 의해 고압에어샷 노즐을 타격하여 고압 에어 분사방향이 변경되면 작업자가 즉시 방향이 전환된 고압에어샷 노즐의 위치를 파악할 수 있고, 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치(1)를 정지시킨 후 선별홀의 외측방향으로 돌출된 이물질을 제거할 수 있어 지속적으로 고효율의 선별작업이 이루어질 수 있도록 한다.

이하, 본 발명에 따른 에어샷 망치를 통한 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.

먼저, 스마트 제어부의 제어신호에 따라 회전동력 전달부가 구동되어, 원통형 선별기의 선별기 본체가 회전되면, 선별기 본체 내부공간에 투입된 토사와 함께 섞인 건설폐기물이 선단부, 중단부, 후단부를 거치면서 리프트에 의해 낙하 및 부딪힘을 반복하여 토사와 건설폐기물이 선별된다.

다음으로, 토사수납부에서 원통형 선별기의 선별홀 직경보다 작은 입자 크기를 갖는 토사는 하단방향으로 낙하되어 토사 수납부에 저장되고, 낙하되어 저장되는 토상의 양을 센싱하여 스마트 제어부로 전달시킨다.

이때, 선별홀의 외측 직경은 내측 직경에 비해 1.2 ~ 2배 크게 형성되는 외광내협(外廣內狹)의 구조로 이루어져 가벼운 타격에도 선별홀에 끼인 이물질이 제거될 수 있도록 한다.

다음으로, 스마트 제어부에서 토사수납부에 채워지는 양과 채워지는 속도가 기준설정치에 비해 떨어지면, 회전동력 전달부의 구동속도를 늦춘 후, 에어분사부의 고압에어 분사주기를 1.5~3배 빠르게 하여 원통형 선별기 내측벽에 쌓여 선별홀을 밀폐시키는 이물질을 신속하게 제거한다.

다음으로, 선별기 본체의 선별홀의 외측방향으로 철근 및 와이어와 같은 이물질이 돌출되어 선별기 본체 회전시 고압에어샷 노즐을 하단방향으로 타격하면 에어 공급 주름관에 의해 제2 에어 공급관, 회전 지지대가 하단방향으로 회전되며 고정 리미트 센서가 이동 리미트 센서를 감지한다.

이때 감지된 리미트 센서가 위치한 고압에어샷 노즐의 위치정보를 작업자에게 전달하여 작업자가 신속하게 이물질을 제거하고, 고압에어샷 노즐의 방향을 원위치시킬 수 있어 고효율의 선별이 지속될 수 있다.

1 : 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치
100 : 원통형 선별기 110 : 선별기 본체
120 : 선별기 하우징 130 : 회전 롤러부
200 : 회전동력 전달부 210 : 회전모터
220 : 체인 벨트 300 : 에어분사부
310 : 고압노즐 지지대 320 : 고압에어샷 노즐부
330 : 에어탱크부 400 : 토사수납부
500 : 스마트제어부

Claims

가로방향으로 눕혀지며 기울어진 중공형 원통형상으로 일측방향으로 지속적으로 회전되며 상단방향에 형성된 홈을 통해 투입되는 토사 및 건설폐기물을 기울어진 하단부 방향으로 회전 이동시키며 재활용 가능한 순환골재를 선별하도록 경사진 구조를 갖는 원통 형상으로 둘레를 따라 가로 및 세로방향으로 일정한 간격을 이루며 관통된 다수개의 선별홀(111)이 형성되고, 회전동력 전달부와 일측 둘레가 연결되어 회전력을 전달받아 회전되며 상단방향에 형성된 홈을 통해 투입되는 토사 및 건설폐기물을 하단방향으로 이동 및 회전시키며 선별하는 선별기 본체(110)와,
선별기 본체의 하단 부분에 둘레를 따라 접합된 팔각통 형상의 하우징으로, 둘레를 따라 형성된 팔각면에 각각 선별 배출구가 형성되고, 하단 끝단 중앙에 회전 지지축이 결합되어 선별기 본체의 회전을 안정적으로 지지하는 선별 하우징(120)과,
선별기 본체의 선단부 일측 하단과 후단부 일측 하단에 둘레를 따라 형성된 롤러 홈에 좌·우 대칭으로 끼워져 형성된 롤러 형상으로, 선별기 본체(110)의 회전시 마찰을 최소화시키며 지지하는 회전 롤러부(130)가 포함되는 원통형 선별기(100)와,
원통형 선별기의 상단부 일측 둘레에 체인 벨트를 통해 결합되고, 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어 원통형 선별기에 회전력을 전달하는 회전동력 전달부(200)와,
기울어진 원통형 선별기의 측면 일측에 2줄 형태로 일정한 간격과 거리로 이격된 복수개의 고압노즐부가 평면에서 바라볼 때 좌·우 끝단이 반복적으로 중첩 이격되어 위치하고, 원통형 선별기의 외측면 방향에 순간적으로 고압의 에어를 분사하여 원통형 선별기의 둘레를 따라 형성된 타공홀에 끼어있는 이물질을 분리시키도록 원통형 선별기의 측방향 일측에 길이방향으로 직립되어 설치된 프레임 형상으로, 복수개의 고압에어샷 노즐부를 지지하는 고압노즐 지지대(310)와,
고압노즐 지지대의 길이방향 측단에 원통형 선별기의 상단 외측과 마주보는 방향으로 5~10cm의 이격거리를 형성하여 배치되고, 상단 일측과 하단 일측에 2줄로 일정한 간격으로 배열된 복수개의 고압에어샷 노즐(320a)이 형성되어 원통형 선별기 방향으로 고압의 에어샷을 분사하는 고압에어샷 노즐부(320)와,
스마트 제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 고압노즐 지지대를 통해 고압에어샷 노즐부에 고압의 에어를 공급시키는 에어탱크부(330)로 구성되는 에어분사부(300)와,
원통형 선별기 하단에 위치되어, 원통형 선별기의 둘레에 형성된 타공홀에서 선별되어 낙하되는 토사를 받아 저장하면서, 저장된 토사의 양을 센싱하여 스마트제어부로 전달하는 토사수납부(400)와,
원통형 선별기, 회전동력 전달부, 에어분사부, 토사수납부와 연결되어, 토사수납부에 채워지는 토사량과 채워지는 속도가 기준설정치에 비해 떨어지면, 에어분사부의 에어분사 주기를 1.5~3배 빠르게 하여 원통형 선별기의 내측벽에 쌓여 타공홀을 밀폐시키는 이물질을 신속하게 제거시키도록 제어하는 스마트제어부(500)가 포함되어 구성되는 에어샷 망치를 통한 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치에 있어서,
상기 선별기 본체(110)는
원통 형상의 선별기 본체의 내측 중심을 기준으로 일정한 각도를 이루어 이격되고 길이방향으로 내측 선단부부터 내측 후단부까지 형성된 리프트(112)의 회전 반대방향 일측에 길이방향으로 10~30cm 이격되고, 내측 선단부부터 내측 후단부까지 느슨하게 형성되어 선별기 본체의 회전에 따라 20~40cm 간격으로 출렁임을 반복하여 리프트 후방에 적층되는 토사를 탈락시키는 선별 와이어(113)가 형성되는 것을 특징으로 하는 에어샷 망치를 통한 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서, 고압에어샷 노즐(320a)은
고압노즐 지지대의 상단 일측에 결합된 관 형상으로, 에어탱크부에서 고압노즐 지지대를 거쳐 공급받은 고압의 에어를 에어 공급 주름관으로 전달시키는 제1 에어 공급관(321)과,
제1 에어 공급관과 제2 에어 공급관 사이에 형성된 주름관 형상으로, 고정된 제1 에어 공급관을 기준으로 제2 에어 공급관의 방향 및 각도를 조절하며 연결시켜주는 에어 공급 주름관(322)과,
제1 에어 공급관의 하단 일측에 고정되고, 좌·우 측면에 대칭으로 회전축이 형성된 프레임으로, 하단부 정면 끝단에 고정 리미트 센서(323a)가 형성되고, 좌·우 회전축을 기준으로 결합되는 회전 지지대를 회전시키는 고정 지지대(323)와,
에어 공급 주름관의 전방 끝단에 결합된 관 형상으로, 제1 에어 공급관, 에어 공급 주름관을 거쳐 공급받은 고압의 에어를 분사 노즐로 전달시키는 제2 에어 공급관(324)과,
제2 에어 공급관의 후방 일측에 고정되고, 좌·우 측면에 대칭으로 고정 지지대의 회전축과 축 결합되도록 형성된 프레임으로, 하단부 후면 끝단에 이동 리미트 센서(325a)가 형성되고, 좌·우 회전축을 기준으로 제2 에어 공급관을 회전시키는 회전 지지대(325)와,
제2 에어 공급관의 전방 끝단에 결합되고, 전방에 에어분사 홀이 형성되고, 제2 에어 공급관으로부터 전달받은 고압의 에어를 펄스 파 형태로 분사하는 분사 노즐(326)이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 에어샷 망치를 통한 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치.
제9항에 있어서, 분사 노즐(326)은
고압의 에어가 분사되도록 정면에 좌·우측방향으로 길게 홀이 형성되고, 정면 방향의 홀 상·하 간격이 10~20mm로 형성되고, 좌·우측 방향의 홀 상·하 간격이 30~60mm로 형성되어 좌·우 길이방향으로 균등한 유압의 공기를 분사시키는 에어분사 홀(326a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 에어샷 망치를 통한 트롬멜용 스마트 이물질막힘제거장치.