KR102190000B1 - 슬러지 수집기용 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓 및 이를 포함하는 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기 - Google Patents

슬러지 수집기용 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓 및 이를 포함하는 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 슬러지 수집기용 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓 및 이를 포함하는 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기에 관한 것으로, 그 목적은 슬리브와 스프라켓 본체의 사이에 발생되는 마찰 및 마모를 현저히 저감시킬 수 있는 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓 및 이를 포함하는 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 침전지에 마련된 고정축의 일부를 감싸도록 고정축에 설치되며, 비금속으로 이루어진 슬리브; 구성하고자 하는 스프라켓의 치열 중 절반에 해당하는 치열이 각각 형성된 2개의 스프라켓 분할체가 슬리브를 사이에 두고 서로 마주하여 결속된 것으로 구성되며, 비금속으로 이루어진 스프라켓 본체; 및 상기 고정축과 평행한 방향으로 연장되는 자세를 가지며, 슬리브와 스프라켓 본체의 사이에 위치하면서 슬리브와 스프라켓 본체의 사이에 발생되는 마찰 및 마모를 저감시키는 다수의 비금속 마모방지형 롤러를 포함하는 실린더형 니들 베어링;으로 이루어지되, 상기 실린더형 니들 베어링은 좌-마모방지형 롤러와 우-마모방지형 롤러와 좌-새들과 우-새들과 중-새들로 구성되고, 좌-마모방지형 롤러는 슬러지를 좌-새들을 통해 배출되게 유도하고, 우-마모방지형 롤러는 슬러지를 우-새들을 통해 배출되게 유도하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 슬러지 수집기용 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓 및 이를 포함하는 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기를 제공한다.

Description

슬러지 수집기용 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓 및 이를 포함하는 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기{Non-metalic idle sprocket with wearproof structure and non-metalic chain flight sludge collector including the same}
본 발명은 슬러지 수집기용 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓 및 이를 포함하는 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비금속으로 이루어진 슬리브와 스프라켓 본체의 사이에 다수의 비금속 마모방지형 롤러를 포함하는 실린더형 니들 베어링이 설치되어 슬리브와 스프라켓 본체의 사이에 발생되는 마찰 및 마모를 현저히 저감시킬 수 있도록 이루어진 슬러지 수집기용 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓 및 이를 포함하는 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기에 관한 것이다.
정수장, 하수처리장, 폐수처리장 등에는 침전지 바닥에 가라앉은 슬러지를 긁어모아 외부로 배출시키고, 상부의 스컴을 외부로 배출시키는 슬러지 수집기가 설치된다.
통상의 비금속 체인 플라이트식 슬러지 수집기는, 침전지 상부에 마련되며 모터를 포함하는 구동부와, 상기 구동부로부터 전달되는 동력에 의해 회전하는 헤드 샤프트에 설치되어 헤드 샤프트와 함께 회전하는 헤드 스프라켓과, 상기 헤드 스프라켓과 함께 체인을 지지하도록 침전지에 분산되게 설치된 아이들 스프라켓과, 침전지 내에 분산되게 설치되는 스프라켓들을 연결하면서 무한궤도의 형태를 이루도록 설치된 두 체인과, 상기 두 체인에 설치되어 침전지 바닥의 슬러지와 부상된 스컴을 밀어 이동시키는 다수의 플라이트와, 플라이트에 의해 이송된 스컴을 배출하는 스키머를 포함하는 것으로 구성된다.
이러한 비금속 체인 플라이트식 슬러지 수집기는 구동부에 의해 헤드 샤프트 및 헤드 스프라켓이 회전하고, 이 헤드 스프라켓의 회전으로 인해 체인이 움직이면서 플라이트를 이동시키게 되며, 이동하는 플라이트는 침전지의 바닥을 지나면서 침전지 바닥의 슬러지를 호퍼측으로 밀어서 배출시키고 침전지의 수면 주위를 지나면서 부상 스컴을 스키머측으로 밀어냄으로써 슬러지 및 스컴을 제거하게 된다.
침전지 바닥에 침전된 슬러지는 주변환경의 변화로 고형물의 점도가 높아지고 약품사용량이 증가함에 따라 슬러지 부하량이 커지고 있고, 경사판이 설치된 경우 집중하중이 더해지게 되며, 침전지의 유입부에는 고농도 슬러지가 적체됨에 따라 플라이트 및 체인에 큰 장력이 작용하면서 헤드 스프라켓 및 아이들 스프라켓에 작용하는 하중이 증가하게 된다.
한편, 상기 아이들 스프라켓은 고정축에 고정되게 설치된 슬리브와, 상기 슬리브에 회전 가능한 구조로 조립되는 스프라켓 본체로 구성되며, 이들 슬리브와 스프라켓 본체는 모두 비금속으로 구성됨에 따라 스프라켓 본체가 슬리브를 중심으로 회전하는 과정에서 스프라켓 본체와 슬리브의 마찰로 인해 소음 및 진동이 발생하면서 스프라켓 본체와 슬리브의 마모가 발생되고, 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기의 작동에 더 많은 전기가 소모되게 하는 문제점이 있으며, 이러한 문제는 아이들 스프라켓에 작용하는 하중의 증가와 더불어 더욱 악화된다.
더욱이 아이들 스프라켓의 슬리브에 발생된 마모로 인하여 아이들 스프라켓의 자세가 정자세로부터 벗어난 경우, 플라이트가 기울어진 자세로 움직이는 사행이동을 하게 되며, 이러한 사행이동을 장시간 지속하게 되면, 체인 및 플라이트의 손상을 초래하는 문제점이 있다.
한편, 특허문헌1에는 보스부와 아암부 및 치열부로 분할되며, 보스부와 아암부의 사이에 복열의 구름볼군이 설치되어 보스부와 아암부 사이의 마찰을 줄일 수 있도록 이루어진 비금속 아이들 스프라켓이 개시되어 있다.
상기 구름볼군은 구(球)형상으로 이루어진 다수의 볼로 이루어지며, 구름볼군을 구성하는 볼이 정해진 위치에서 이탈하지 않고 제 기능을 수행할 수 있도록 하기 위하여 보스부의 외주면과 아암부의 내주면에는 오목하게 함몰된 홈이 형성되고, 상기 홈에 볼의 일부가 삽입되어 볼의 이탈이 방지되도록 이루어진다.
이와 같이 볼의 이탈을 방지할 목적으로 보스부의 외주면 및 아암부의 내주면에 형성된 홈에 슬러지가 유입되어 저류되면서 고착되고, 고착된 슬러지가 점차적으로 성장하면서 볼의 구름동작을 방해하게 되는 문제점이 있다.
또한, 구름볼군을 구성하는 각각의 볼은 보스부 또는 아암부와의 접촉부위에 국부적으로 하중을 집중시키게 되므로, 비금속으로 이루어진 보스부와 아암부의 변형이나 파손을 초래할 위험성이 증가되는 문제점을 갖고 있다.
등록특허공보 제10-1285410호(2013.07.11.공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 슬리브와 스프라켓 본체의 사이에 발생되는 마찰 및 마모를 현저히 저감시킬 수 있는 슬러지 수집기용 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓 및 이를 포함하는 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 슬리브와 스프라켓 본체의 사이로 유입된 슬러지를 원활하게 배출할 수 있도록 이루어진 슬러지 수집기용 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓 및 이를 포함하는 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 침전지에 마련된 고정축의 일부를 감싸도록 고정축에 설치되며, 비금속으로 이루어진 슬리브; 구성하고자 하는 스프라켓의 치열 중 절반에 해당하는 치열이 각각 형성된 2개의 스프라켓 분할체가 슬리브를 사이에 두고 서로 마주하여 결속된 것으로 구성되며, 비금속으로 이루어진 스프라켓 본체; 및 상기 고정축과 평행한 방향으로 연장되는 자세를 가지며, 슬리브와 스프라켓 본체의 사이에 위치하면서 슬리브와 스프라켓 본체의 사이에 발생되는 마찰 및 마모를 저감시키는 다수의 비금속 마모방지형 롤러를 포함하는 실린더형 니들 베어링으로 이루어지되, 상기 실린더형 니들 베어링은, 상기 슬리브의 원주방향으로 서로 이격되게 배치된 다수의 좌-마모방지형 롤러; 상기 좌-마모방지형 롤러와 다른 위치에서 슬리브의 원주방향으로 서로 이격되게 배치된 다수의 우-마모방지형 롤러; 상기 슬리브의 외주면을 감싸는 원형의 링구조로 이루어지되 이등분으로 분할된 구조를 가지며 슬리브와 스프라켓 본체의 사이에서 가압되면서 고정되도록 이루어지고, 상기 좌-마모방지형 롤러의 끝단이 삽입되는 다수의 좌-새들 회전지지홀이 원주방향으로 분산되게 형성되며, 슬러지의 배출통로를 형성하는 하나 이상의 배출구가 형성된 것으로 이루어진 좌-새들; 상기 슬리브의 외주면을 감싸는 원형의 링구조로 이루어지되 이등분으로 분할된 구조를 가지며, 슬리브와 스프라켓 본체의 사이에서 가압되면서 고정되도록 이루어지고, 상기 우-마모방지형 롤러의 끝단이 삽입되는 다수의 우-새들 회전지지홀이 원주방향으로 분산되게 형성되며, 슬러지의 배출통로를 형성하는 하나 이상의 배출구가 형성된 것으로 이루어지면서 좌-새들과 마주한 채로 이격되게 배치된 우-새들; 및 상기 슬리브의 외주면을 감싸는 원형의 링구조로 이루어지되 이등분으로 분할된 구조를 가지며, 슬리브와 스프라켓 본체의 사이에서 가압되면서 고정되도록 이루어지고, 상기 좌,우-새들의 사이에 위치하도록 배치되며, 상기 좌-마모방지형 롤러와 우-마모방지형 롤러의 끝단이 삽입되는 다수의 중-새들 회전지지홀이 원주방향으로 분산되게 형성된 것으로 이루어진 중-새들;로 구성되고, 상기 좌-마모방지형 롤러의 외주면에는 좌-마모방지형 롤러의 회전 시 슬러지를 좌-새들 방향으로 운반하여 배출구를 통해 배출되도록 유도하는 나선형의 좌현 슬러지 배출 유도홈이 형성되고, 상기 우-마모방지형 롤러의 외주면에는 우-마모방지형 롤러의 회전 시 슬러지를 우-새들 방향으로 운반하여 배출구를 통해 배출되도록 유도하는 나선형의 우현 슬러지 배출 유도홈이 형성된 것을 특징으로 하는 슬러지 수집기용 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓을 제공한다.
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한편 상기 슬러지 수집기용 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓에 있어서, 상기 좌현 슬러지 배출 유도홈의 양측 모서리 중 좌-마모방지형 롤러의 회전 시 슬리브의 외면 및 스프라켓 본체의 내주면에 마주하는 곳에 위치하는 모서리 그리고 우현 슬러지 배출 유도홈의 양측 모서리 중 우-마모방지형 롤러의 회전 시 슬리브의 외면 및 스프라켓 본체의 내주면에 마주하는 방향에 위치하는 모서리는 예각의 내각을 갖도록 형성될 수 있다.
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또한 본 발명은 침전지의 상부에 마련되며 모터를 포함하는 구동부; 상기 구동부로부터 전달되는 동력에 의해 회전하는 헤드 샤프트에 설치되어 헤드 샤프트와 함께 회전하는 헤드 스프라켓; 상기 헤드 스프라켓과 함께 체인을 지지하도록 침전지에 분산되게 설치된 다수의 아이들 스프라켓; 침전지의 양측벽 주변에서 헤드 스프라켓과 다수의 아이들 스프라켓에 의해 지지된 채로 무한궤도의 형태를 이루도록 설치된 두 체인; 상기 두 체인을 연결하는 형태로 설치되어 두 체인에 의해 양단이 지지된 채로 체인과 함께 움직이면서 침전지 바닥의 슬러지 및 수면 주변의 스컴을 지정된 위치로 밀어 이동시키는 다수의 플라이트; 및 상기 플라이트에 의해 이송된 스컴을 배출통로로 배출하는 스키머;로 이루어지되, 상기 다수의 아이들 스프라켓 중 적어도 하나는 상기 슬러지 수집기용 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓으로 구성된 것을 특징으로 하는 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기를 제공한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기의 고부하 운전 시에도 아이들 스프라켓의 슬리브와 스프라켓 본체 사이의 마찰로 인한 마모현상을 방지할 수 있으며, 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기의 운전동력을 감소시켜 유지관리비용을 절감할 수 있다.
또한, 슬리브와 스프라켓 본체 및 실린더형 니들 베어링의 사이로 유입된 슬러지는 좌,우-마모방지형 롤러에 형성된 슬러지 배출 유도홈에 의해 마모방지 니들실린더형 베어링 구조체의 외측으로 밀려나면서 자연적으로 배출되므로, 유입 슬러지로 인한 문제의 발생이 전혀 없고, 실린더형 니들 베어링의 유지보수작업에 요구되는 시간과 인력을 현저히 감소시킬 수 있다.
또한, 좌,우-마모방지형 롤러에 형성된 모서리 중 예각의 각도로 날카롭게 형성된 모서리는 슬리브의 외주면이나 스프라켓 본체의 내주면에 부착된 슬러지를 걷어내면서 제거하게 되므로 슬리브 및 스프라켓 본체에 슬러지가 고착되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓의 측면도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓의 내부 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 슬리브의 정면도,
도 4 는 본 발명에 따른 스프라켓 본체의 측면도,
도 5 는 본 발명에 따른 실린더형 니들 베어링의 사시도,
도 6 은 본 발명에 따른 좌-새들의 측면도,
도 7 은 본 발명에 따른 중-새들의 측면도,
도 8 은 본 발명에 따른 실린더형 니들 베어링을 구성하는 롤러의 정면도,
도 9 는 본 발명에 따른 마모방지형 롤러의 단면도,
도 10 은 본 발명에 따른 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기가 침전지에 설치된 상태를 보인 예시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓의 측면도를, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓의 내부 구성도를, 도 3은 본 발명에 따른 슬리브의 정면도를, 도 4는 본 발명에 따른 스프라켓 본체의 측면도를, 도 5는 본 발명에 따른 실린더형 니들 베어링의 사시도를, 도 6은 본 발명에 따른 좌-새들링의 측면도를, 도 7은 본 발명에 따른 중-새들의 측면도를, 도 8은 본 발명에 따른 실린더형 니들 베어링을 구성하는 마모방지형 롤러의 정면도를, 도 9는 본 발명에 따른 마모방지형 롤러의 단면도를 도시하고 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 수집기용 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓은 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120) 및 실린더형 니들 베어링(130)으로 구성되며, 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120) 및 실린더형 니들 베어링(130)은 모두 비금속재로 이루어진다. 다만, 후술될 좌,우-마모방지형 롤러(131,132)의 중심을 관통하도록 설치되며 새들(133,134,135)에 결합되어 좌,우-마모방지형 롤러(131,132)를 회전 가능한 구조로 지지하는 롤러핀(131a,132a)은 금속재로 이루어진다.
상기 슬리브(110)는 아이들 스프라켓(100)의 설치를 위하여 침전지에 설치된 고정축(S)에 설치되어 스프라켓 본체(120)의 회전을 지지하는 것으로, 실린더형 니들 베어링(130)이 설치되는 베어링 결합부(111)가 중앙부에 형성되고, 상기 베어링 결합부(111)의 양측에서 상대적으로 큰 직경을 갖는 클램프 결합부(112)가 형성된 것으로 구성된다.
이러한 슬리브(110)는 상하 이등분된 구조로 이루어지며, 2개의 슬리브 분할체(110a,110b)가 고정축(S)을 사이에 두고 마주한 채로 클램프 결합부(112)에 설치되는 밴드형태의 클램프(C1)에 의해 서로 결속되면서 고정축(S)에 고정되도록 이루어진다.
상기 스프라켓 본체(120)는 외주면에 치열이 형성되어 체인(30)과 결합되는 것으로, 구성하고자 하는 스프라켓의 치열 중 절반에 해당하는 치열이 각각 형성된 2개의 스프라켓 분할체(120a,120b)가 고정축(S)에 설치된 슬리브(110)를 사이에 두고 서로 마주하여 결속된 것으로 구성된다.
한편, 2개의 스프라켓 분할체(120a,120b)는 치열 주변의 원판형 부분(121)이 연결편(P)에 의해 서로 결합된 상태에서 볼트와 너트의 체결에 의해 서로 결속되고, 슬리브(110)를 감싸는 몸통 부분(122)은 밴드형태의 클램프(C2)에 의해 서로 결속된다.
이와 같이 구성된 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120)에 있어서, 슬리브(110)의 외주면과 스프라켓 본체(120)의 내주면은 일정 간격 이격되며, 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120)의 사이에 형성된 공간에 실린더형 니들 베어링(130)이 설치된다.
상기 실린더형 니들 베어링(130)은 비금속재로 이루어진 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120)의 사이에 설치되어 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120)의 마찰로 인한 마모를 방지하는 것으로, 좌-마모방지형 롤러(131), 우-마모방지형 롤러(132), 좌-새들(133), 우-새들(134), 중-새들(135)로 구성된다.
상기 좌-마모방지형 롤러(131)는 다수개로 이루어지고, 각각의 좌-마모방지형 롤러(131)는 좌-새들(133)과 중-새들(135)의 사이에서 슬리브(110)의 길이방향과 평행한 방향으로 연장되는 자세를 갖도록 배치되며, 한쪽 끝단은 좌-새들(133)에 회전 가능한 구조로 결합되고, 반대쪽 끝단은 중-새들(135)에 회전 가능한 구조로 결합된다.
상기 우-마모방지형 롤러(132)는 다수개로 이루어지고, 각각의 우-마모방지형 롤러(132)는 우-새들(134)과 중-새들(135)의 사이에서 슬리브(110)의 길이방향과 평행한 방향으로 연장되는 자세를 갖도록 배치되며, 한쪽 끝단은 우-새들(134)에 회전 가능한 구조로 결합되고, 반대쪽 끝단은 중-새들(135)에 회전 가능한 구조로 결합된다.
상기 좌-새들(133)은 원형의 링구조로 이루어지며, 좌-마모방지형 롤러(131)의 끝단이 삽입되는 다수의 좌-새들 회전지지홀(1331)이 원주방향으로 분산되게 형성된 것으로 구성된다.
이처럼 원형의 링구조로 이루어진 좌-새들(133)의 내경은 슬리브(110)의 외경에 대응하는 크기로 형성되어 슬리브(110)의 외주면에 밀착된 채로 슬리브(110)를 감싸도록 이루어지고, 좌-새들(133)의 외경은 스프라켓 본체(120)의 내경에 대응하는 크기로 형성되어 스프라켓 본체(120)의 내주면에 밀착되도록 이루어진다.
이와 같은 좌-새들(133)은 상하 이등분으로 분할된 구조로 이루어지며, 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120)의 사이에서 가압되면서 고정된다. 따라서 두 분할체(133a,133b)의 결속을 위한 별도의 체결 부속은 요구되지 않는다.
다만, 좌-새들(133)을 구성하는 두 분할체(133a,133b)가 슬리브(110)의 길이방향으로 서로 어긋나는 것을 방지하는 돌기(1332)와 홈(1333)이 두 분할체(133a,133b)에 형성된다.
즉, 어느 한 분할체(133a)의 양끝단에 돌기(1332)가 형성되고, 상기 돌기(1332)가 삽입되도록 이루어진 홈(1333)이 나머지 한 분할체(133b)의 양끝단에 형성되어 돌기(1332)와 홈(1333)의 결합에 의해 슬리브(110)의 길이방향에 대한 두 분할체(133a,133b)의 어긋남이 방지된다.
상기 우-새들(134)은 좌-새들(133)과 동일하게 원형의 링구조로 이루어지며, 우-마모방지형 롤러(132)의 끝단이 삽입되는 다수의 우-새들 회전지지홀(1341)이 원주방향으로 분산되게 형성된 것으로 구성된다.
이러한 우-새들(134)은 설치되는 위치에서 좌-새들(133)과 차이가 있을 뿐, 실질적인 구성은 동일하므로, 우-새들(134)의 구체적인 구성에 대한 보다 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
이와 같이 구성된 우-새들(134)은 좌-새들(133)과 마주한 채 좌-새들(133)로부터 일정 간격 이격된 곳에서 슬리브(110)를 감싸도록 배치된다.
상기 중-새들(135)는 슬리브(110)의 외주면을 감싸는 원형의 링구조로 이루어지며, 좌-마모방지형 롤러(131)의 끝단이 한쪽 측면으로부터 삽입되고, 우-마모방지형 롤러(132)의 끝단이 반대쪽 측면으로부터 삽입되도록 이루어진 다수의 중-새들 회전지지홀(1351)이 원주방향으로 분산되게 형성된 것으로 구성된다.
이러한 중-새들(135)의 내경 및 외경은 좌,우-새들(133,134)의 내경 및 외경과 동일하며, 상하 이등분으로 분할된 구조로 이루어지되, 어느 한 분할체(135a)에 돌기(1352)가 형성되고, 나머지 한 분할체(135b)에 홈(1353)이 형성되어 좌-새들(133)과 마찬가지로 돌기(1352)와 홈(1353)의 결합에 의해 슬리브(110)의 길이방향으로 서로 어긋나는 것이 방지되도록 이루어진다.
상기와 같이 구성된 실린더형 니들 베어링(130)에 있어서, 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120)의 사이로 유입된 슬러지의 배출을 유도하는 구조가 더 포함될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 좌-마모방지형 롤러(131)의 외주면에는 좌-마모방지형 롤러(131)의 길이방향을 따라 나선형의 구조로 연장된 좌현 슬러지 배출 유도홈(1311)이 형성되고, 우-마모방지형 롤러(132)의 외주면에는 우-마모방지형 롤러(132)의 길이방향을 따라 나선형의 구조로 연장된 우현 슬러지 배출 유도홈(1321)이 형성되며, 좌-새들(133)과 우-새들(134)에는 슬러지가 유동하는 다수의 배출구(1334,1344)가 형성된다.
한편, 상기 좌-마모방지형 롤러(131)에 형성된 좌현 슬러지 배출 유도홈(1311)과 우-마모방지형 롤러(132)에 형성된 우현 슬러지 배출 유도홈(1321)은 서로 다른 나선 방향으로 연장되게 형성되되, 좌현 슬러지 배출 유도홈(1311)은 좌-마모방지형 롤러(131)의 회전 시 슬러지를 좌-새들(133) 방향으로 운반하도록 형성되고, 우현 슬러지 배출 유도홈(1321)은 우-마모방지형 롤러(132)의 회전 시 슬러지를 우-새들(134) 방향으로 운반하도록 형성된다.
또한, 상기 배출구(1334,1344)는 좌,우-새들 회전지지홀(1331,1341)의 인접한 위치에 별도의 구멍을 가공한 것으로 형성되거나, 좌,우-새들 회전지지홀(1331,1341)의 일부를 확장시킨 것으로 형성될 수 있다.
이와 같은 좌,우현 슬러지 배출 유도홈(1311,1321)과 배출구(1334,1344)에 의하면, 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120)의 사이로 유입된 슬러지는 슬러지 수집기의 작동으로 인해 좌,우-마모방지형 롤러(131,132)가 회전하는 과정에서 좌현 슬러지 배출 유도홈(1311)과 우현 슬러지 배출 유도홈(1321)을 따라 이동하면서 좌-새들(133) 또는 우-새들(134)에 근접하는 방향으로 운반되며, 이후 좌-새들(133)에 형성된 배출구(1334) 및 우-새들(134)에 형성된 배출구(1344)를 통해 실린더형 니들 베어링(130)의 외부로 배출된다.
한편, 상기 좌-마모방지형 롤러(131)의 외주면으로부터 일정한 깊이로 가공된 좌현 슬러지 배출 유도홈(1311)으로 인해 형성되는 좌현 슬러지 배출 유도홈(1311)의 양측 모서리(1311a,1311b) 중, 좌-마모방지형 롤러(131)의 회전 시 슬리브(110)의 외면 및 스프라켓 본체(120)의 내주면과 마주하는 방향에 위치하는 모서리(1311a)는 예각의 내각(A)을 갖도록 날카롭게 형성된다.
마찬가지로, 우현 슬러지 배출 유도홈(1321)의 양측 모서리(1321a,1321b) 중, 우-마모방지형 롤러(132)의 회전 시 슬리브(110)의 외면 및 스프라켓 본체(120)의 내주면과 마주하는 방향에 위치하는 모서리(1321a)는 예각의 내각(A)을 갖도록 날카롭게 형성된다.
이러한 구조에 의하면, 좌,우-마모방지형 롤러(131,132)가 회전하는 과정에서 예각의 내각(A)을 갖는 모서리(1311a,1321a)가 슬리브(110)의 외주면과 스프라켓 본체(120)의 내주면을 지나면서 슬러지를 긁어내는 기능을 하게 되므로, 슬러지가 슬리브(110)의 외주면이나 스프라켓 본체(120)의 내주면에 고착되는 것을 효과적으로 예방할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 비금속 아이들 스프라켓(100)은 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120)의 사이에 발생되는 마찰을 실린더형 니들 베어링(130)이 저감시킴으로써 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120)의 마찰에 의한 마모가 전혀 없으며, 좌,우-마모방지형 롤러(131,132)가 슬리브(110)의 외주면과 스프라켓 본체(120)의 내주면에 접촉함에 따라 국부적인 하중의 집중으로 인한 슬리브(110)나 스프라켓 본체(120)의 변형이나 파손을 방지할 수 있다.
더욱이, 슬러지 수집기의 작동과정에서 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120)의 사이로 유입된 슬러지는 좌,우-마모방지형 롤러(131,132)에 형성된 좌,우현 슬러지 배출 유도홈(1311,1321)과, 좌,우-새들(133,134)에 형성된 배출구(1334,1344)를 통하여 강제로 배출됨에 따라 비금속 아이들 스프라켓(100)의 유지관리에 요구되는 인력과 시간을 현저히 저감시킬 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기가 침전지에 설치된 상태를 보인 예시도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기는 침전지의 상부에 마련되며 모터(11)를 포함하는 구동부(10); 상기 구동부(10)로부터 전달되는 동력에 의해 회전하는 헤드 샤프트(21)에 설치되어 헤드 샤프트(21)와 함께 회전하는 헤드 스프라켓(20); 상기 헤드 스프라켓(20)과 함께 체인(30)을 지지하도록 침전지에 분산되게 설치된 다수의 아이들 스프라켓(100); 침전지의 양측벽 주변에서 헤드 스프라켓(20)과 다수의 아이들 스프라켓(100)에 의해 지지된 채로 무한궤도의 형태를 이루도록 설치된 두 체인(30); 상기 두 체인(30)을 연결하는 형태로 설치되어 두 체인(30)에 의해 양단이 지지된 채로 체인(30)과 함께 움직이면서 침전지 바닥의 슬러지 및 수면 주변의 스컴을 지정된 위치로 밀어 이동시키는 다수의 플라이트(40); 및 상기 플라이트(40)에 의해 이송된 스컴을 배출통로로 배출하는 스키머(50);로 구성된다.
한편, 상기 구동부(10), 헤드 스프라켓(20), 체인(30), 플라이트(40), 스키머(50)는 등록특허공보 제10-2036270호, 등록특허공보 제10-0913421호 등의 특허문헌에 개시된 대응 구성을 그대로 이용하여 구성될 수 있으므로, 이들 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기의 아이들 스프라켓(100)은 앞서 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명된 비금속 아이들 스프라켓(100)으로 구성되어 아이들 스프라켓(100)의 마찰에 의한 마모를 효과적으로 방지하고, 운전 동력 부하를 줄일 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 구동부 20: 헤드 스프라켓
30: 체인 40: 플라이트
50: 스키머 100: 아이들 스프라켓
110: 슬리브 120: 스프라켓 본체
131: 좌-마모방지형 롤러 1311: 좌현 슬러지 배출 유도홈
132: 우-마모방지형 롤러 1321: 우현 슬러지 배출 유도홈
133: 좌-새들 1331: 좌-새들회전지지홀
1334: 배출구 134: 우-새들
1341: 우-새들회전지지홀 1344: 배출구
135: 중-새들 1351: 중-새들회전지지홀

Claims (6)

  1. 침전지에 마련된 고정축(S)의 일부를 감싸도록 고정축(S)에 설치되며, 비금속으로 이루어진 슬리브(110);
    구성하고자 하는 스프라켓의 치열 중 절반에 해당하는 치열이 각각 형성된 2개의 스프라켓 분할체(120a,120b)가 슬리브(110)를 사이에 두고 서로 마주하여 결속된 것으로 구성되며, 비금속으로 이루어진 스프라켓 본체(120); 및
    상기 고정축(S)과 평행한 방향으로 연장되는 자세를 가지며, 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120)의 사이에 위치하면서 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120)의 사이에 발생되는 마찰 및 마모를 저감시키는 다수의 비금속 마모방지형 롤러를 포함하는 실린더형 니들 베어링(130);으로 이루어지되,
    상기 실린더형 니들 베어링(130)은,
    상기 슬리브(110)의 원주방향으로 서로 이격되게 배치된 다수의 좌-마모방지형 롤러(131); 상기 좌-마모방지형 롤러(131)와 다른 위치에서 슬리브(110)의 원주방향으로 서로 이격되게 배치된 다수의 우-마모방지형 롤러(132); 상기 슬리브(110)의 외주면을 감싸는 원형의 링구조로 이루어지되 이등분으로 분할된 구조를 가지며 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120)의 사이에서 가압되면서 고정되도록 이루어지고, 상기 좌-마모방지형 롤러(131)의 끝단이 삽입되는 다수의 좌-새들 회전지지홀(1331)이 원주방향으로 분산되게 형성되며, 슬러지의 배출통로를 형성하는 하나 이상의 배출구(1334)가 형성된 것으로 이루어진 좌-새들(133); 상기 슬리브(110)의 외주면을 감싸는 원형의 링구조로 이루어지되 이등분으로 분할된 구조를 가지며, 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120)의 사이에서 가압되면서 고정되도록 이루어지고, 상기 우-마모방지형 롤러(132)의 끝단이 삽입되는 다수의 우-새들 회전지지홀(1341)이 원주방향으로 분산되게 형성되며, 슬러지의 배출통로를 형성하는 하나 이상의 배출구(1344)가 형성된 것으로 이루어지면서 좌-새들(133)과 마주한 채로 이격되게 배치된 우-새들(134); 및 상기 슬리브(110)의 외주면을 감싸는 원형의 링구조로 이루어지되 이등분으로 분할된 구조를 가지며, 슬리브(110)와 스프라켓 본체(120)의 사이에서 가압되면서 고정되도록 이루어지고, 상기 좌,우-새들(133,134)의 사이에 위치하도록 배치되며, 상기 좌-마모방지형 롤러(131)와 우-마모방지형 롤러(132)의 끝단이 삽입되는 다수의 중-새들 회전지지홀(1351)이 원주방향으로 분산되게 형성된 것으로 이루어진 중-새들(135);로 구성되고,
    상기 좌-마모방지형 롤러(131)의 외주면에는 좌-마모방지형 롤러(131)의 회전 시 슬러지를 좌-새들(133) 방향으로 운반하여 배출구(1334)를 통해 배출되도록 유도하는 나선형의 좌현 슬러지 배출 유도홈(1311)이 형성되고, 상기 우-마모방지형 롤러(132)의 외주면에는 우-마모방지형 롤러(132)의 회전 시 슬러지를 우-새들(134) 방향으로 운반하여 배출구(1344)를 통해 배출되도록 유도하는 나선형의 우현 슬러지 배출 유도홈(1321)이 형성된 것을 특징으로 하는 슬러지 수집기용 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 좌현 슬러지 배출 유도홈(1311)의 양측 모서리(1311a,1311b) 중 좌-마모방지형 롤러(131)의 회전 시 슬리브(110)의 외면 및 스프라켓 본체(120)의 내주면에 마주하는 곳에 위치하는 모서리(1311a) 그리고 우현 슬러지 배출 유도홈(1321)의 양측 모서리(1321a,1321b) 중 우-마모방지형 롤러(132)의 회전 시 슬리브(110)의 외면 및 스프라켓 본체(120)의 내주면에 마주하는 방향에 위치하는 모서리(1321a)는 예각의 내각(A)을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 슬러지 수집기용 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓.
  5. 삭제
  6. 침전지의 상부에 마련되며 모터를 포함하는 구동부(10);
    상기 구동부(10)로부터 전달되는 동력에 의해 회전하는 헤드 샤프트에 설치되어 헤드 샤프트와 함께 회전하는 헤드 스프라켓(20);
    상기 헤드 스프라켓(20)과 함께 체인(30)을 지지하도록 침전지에 분산되게 설치된 다수의 아이들 스프라켓(100);
    침전지의 양측벽 주변에서 헤드 스프라켓(20)과 다수의 아이들 스프라켓(100)에 의해 지지된 채로 무한궤도의 형태를 이루도록 설치된 두 체인(30);
    상기 두 체인(30)을 연결하는 형태로 설치되어 두 체인(30)에 의해 양단이 지지된 채로 체인(30)과 함께 움직이면서 침전지 바닥의 슬러지 및 수면 주변의 스컴을 지정된 위치로 밀어 이동시키는 다수의 플라이트(40); 및
    상기 플라이트(40)에 의해 이송된 스컴을 배출통로로 배출하는 스키머(50);로 이루어지되,
    상기 다수의 아이들 스프라켓(100) 중 적어도 하나는 청구항 1에 따른 슬러지 수집기용 마모방지형 비금속 아이들 스프라켓으로 구성된 것을 특징으로 하는 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기.
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JP2007071355A (ja) * 2005-09-09 2007-03-22 Nissan Motor Co Ltd 遊星歯車のピニオン支持構造
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