KR102211193B1 - 압착 회전 방식의 골재 파쇄 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 골재가 투입되는 골재 투입부와; 상기 골재 투입부와 결합되며, 상부 라이너가 설치되는 상부 지지판과; 상기 상부 지지판의 내측 공간에 회전 가능하게 설치되며, 구동 유닛에 의해 회전 구동되는 회전축과; 상기 회전축 상에 설치되며, 상기 상부 라이너와 마주하게 설치되는 하부 라이너를 구비하는 하부 로터와; 상기 하부 라이너에 일정 간격을 두고 구비되며, 상기 상부 및 하부 라이너의 상대 회전시 골재가 위치하는 공간을 제공하는 복수의 그루브; 및 상기 그루브의 골재의 배출구를 선택적으로 개폐하도록 상기 그루브에 탈착 가능하게 설치되는 탈부착식 플러그;를 포함하는, 압착 회전 방식의 골재 파쇄 장치에 관한 것이다.

Description

압착 회전 방식의 골재 파쇄 장치 {Aggregate crushing device with compressive rotation}

본 발명은 건설 폐기물등에서 발생하는 폐콘크리트, 석재 등의 폐골재를 파쇄하여 재활용 골재를 생산하기 위한 압착 회전 방식의 골재 파쇄 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 건설 폐기물에서 발생되는 폐콘크리트 및 석재 등을 파쇄하여 레미콘, 아스팔트용 모래 등으로 생산하기 위하여 롤 크러셔와 같은 파쇄장치가 사용되고 있다.

이러한 롤 크러셔는 2개의 원통 형태의 롤러를 나란히 설치한 후 롤러를 서로 맞물리게 회전시켜 그 사이로 석재나 폐콘크리트의 원석을 투입하면, 압축력에 의해 원석이 파쇄되어 배출되어 사용자가 원하는 크기의 세골재 및 모래 크기의 파쇄물이 생산된다.

그러나 건설 폐기물을 롤 크러셔와 같은 파쇄 장치로 파쇄할 경우 폐골재 외부에 견고하게 부착된 시멘트와 같은 이물질을 순간적인 파쇄로는 제거하기가 어렵기 때문에, 이를 다시 건축용으로 재활용하기 어려운 문제가 발생한다.

이러한 문제와 관련하여 상부판과 그 아래에서 회전하는 하부 회전판 사이로 골재가 투입되어 상하 라이너 사이의 면 마찰을 통해 골재를 파쇄함으로써 골재 외부에 부착된 시멘트와 같은 이물질을 제거하고 골재의 입형을 개선할 수 있는 맷돌 방식의 골재 파쇄 장치가 제안된 바 있다(하기 특허문헌 1 참조).

이와 같은 맷돌 방식의 골재 파쇄 장치는 골재 표면의 이물질 박리 효과 및 균일도가 탁월하고 한 장점이 있으나, 파쇄되는 골재 입자의 크기가 상하 라이너 사이의 간격에 의해 정해져 파쇄 속도가 다소 느리고 입도의 조절이 불가능한 문제가 있다.

등록특허공보 제10-1657304호 (2016.09.07)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 파쇄되는 골재의 입도 및 파쇄 속도를 간단한 방식을 통해 조절할 수 있는 압착 회전 방식의 골재 파쇄 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 골재가 투입되는 골재 투입부와; 상기 골재 투입부와 결합되며, 상부 라이너가 설치되는 상부 지지판과; 상기 상부 지지판의 내측 공간에 회전 가능하게 설치되며, 구동 유닛에 의해 회전 구동되는 회전축과; 상기 회전축 상에 설치되며, 상기 상부 라이너와 마주하게 설치되는 하부 라이너를 구비하는 하부 로터와; 상기 하부 라이너에 일정 간격을 두고 구비되며, 상기 하부 라이너의 상하 방향을 따라 형성되어 상기 상부 및 하부 라이너의 상대 회전시 골재가 위치하는 공간을 제공하는 복수의 그루브; 및 상기 그루브의 골재의 배출구를 선택적으로 개폐하도록 상기 그루브에 탈착 가능하게 설치되는 탈부착식 플러그;를 포함하는, 압착 회전 방식의 골재 파쇄 장치가 제공된다.

또한, 상기 탈부착식 플러그는, 상기 그루브에 슬라이드 방식으로 삽입되게 설치될 수 있다.

또한, 상기 하부 라이너는, 상기 하부 로터의 하부 지지판에 원주 방향을 따라 일정 간격을 두고 이격되게 부착된 복수의 분할형 라이너를 포함할 수 있다.

또한, 상기 분할형 라이너는, 메인 라이너; 및 상기 메인 라이너의 하부에 일정 간격 이격되게 배치되는 하단 라이너;를 포함할 수 있으며, 상기 탈부착식 플러그는 인접한 상기 하단 라이너 사이의 그루브에 설치될 수 있다.

또한, 상기 그루브와 상기 탈부착식 플러그는 상기 탈부착식 플러그가 하부 방향으로 이탈하는 것을 방지하도록 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형태를 가질 수 있다.

또한, 상기 그루브와 상기 탈부착식 플러그는 상기 탈부착식 플러그가 외곽 방향으로 이탈하는 것을 방지하도록 외곽 방향으로 갈수로 점차적으로 폭이 좁아지는 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 탈부착식 플러그는, 상기 그루브의 배출구의 전체 면적을 막을 수 있도록 상기 그루브의 깊이와 동일한 두께를 갖거나, 상기 그루브의 배출구를 부분적으로 막을 수 있도록 상기 그루브의 깊이보다 작은 두께를 가질 수 있다.

또한, 상기 탈부착식 플러그는, 서로 다른 두께를 가지도록 복수로 마련되어 교체 설치를 통해 상기 그루브의 배출구의 단면적 조절이 가능하게 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 하부 라이너에 그루브를 형성하여 파쇄력을 향상시킴과 아울러 그루브의 골재 배출구를 선택적으로 개폐하는 탈부착식 플러그를 설치함으로써 파쇄 속도 및 골재의 입도 분포를 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한, 탈부착식 플러그의 형태를 상부에서 하부로 갈수록, 그리고 외곽 방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태로 형성하여 탈부착식 플러그가 임의로 이탈하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 탈부착식 플러그가 골재 배출구를 부분적으로 막을 수 있게 구성하여 파쇄 속도 및 골재 입도 분포를 조절할 수 있으며, 이와 같은 탈부착식 플러그를 다양한 두께로 형성하여 교체할 수 있도록 구성함으로써 파쇄 속도 및 골재 입도 분포를 다양하게 조절할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골재 파쇄 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 측단면도.
도 2는 도 1에 도시된 하부 라이너가 구비된 하부 로터의 사시도.
도 3는 도 2에 도시된 탈부착식 플러그가 설치되는 과정을 보인 도면.
도 4는 탈부착식 플러그의 분리시와 설치시 상부 및 하부 라이너의 단면을 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 골재 파쇄 장치에 적용 가능한 탈부착식 플러그의 여러 구성들을 예시한 종단면도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 의한 압착 회전 방식의 골재 파쇄 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골재 파쇄 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 측단면도이고, 도 2는 도 1의 주요 부분을 확대하여 도시한 도면이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 골재 파쇄 장치는 골재 투입부(10), 상부 지지판(20), 회전축(30), 하부 로터(40)를 포함한다.

골재 투입부(10)는 상부가 개구된 형태로서 폐콘크리트 및 석재 등의 투입이 가능하게 구성된다. 골재 투입부(10)는 골재가 원활히 투입될 수 있도록 깔때기 모양으로 형성 가능하다.

상부 지지판(20)은 골재 투입부(10)와 결합 또는 연결되며, 그 하부에 골재가 이동할 수 있는 공간을 제공한다. 상부 지지판(20)은 하부로 갈수록 직경이 증가하는 원뿔대형 실린더의 형상을 가질 수 있다. 상부 지지판(20)에는 골재와의 마찰을 수행하는 상부 라이너(21)가 설치되며, 이는 상부 지지판(21)의 하면에 교체 가능하게 설치될 수 있다. 상부 라이너(21)는 강한 강도의 금속 재질(예를 들어, 니켈, 크롬 망간 등이 함유된 스틸 합금)로 형성 가능하다.

회전축(30)은 상부 지지판(20)의 내측 공간에 회전 가능하게 설치된다. 회전축(30)의 외주에는 축 지지부(31)가 설치될 수 있으며, 축 지지부(31)와 회전축(30) 사이에는 베어링이 설치될 수 있다. 회전축(30)은 구동 유닛에 의해 회전 구동되며, 구동 유닛은 모터의 형태로서 회전축(30)의 하부에 직결되거나, 동력 전달 장치를 통해 회전축(30)과 연결 가능하다. 본 실시예의 경우 벨트 풀리(50)와 같은 동력 전달 장치에 의해 회전축(30)이 구동 유닛에 연결된 구조가 예시되어 있다.

하부 로터(40)는 회전축(30) 상에 설치되며, 구동 유닛의 동작에 의해 회전축(30)이 회전함에 따라 하부 로터(40)도 그와 함께 회전하게 된다. 하부 로터(40)의 경사면에 하부 지지판(41)이 설치되며, 하부 지지판(41) 상에는 하부 라이너(42)가 상부 라이너(21)와 마주하게 설치된다. 하부 로터(40)의 회전에 따라 하부 라이너(42)는 고정 상태의 상부 라이너(21)에 대하여 상대 회전하게 된다.

구동 유닛의 동작에 따라 하부 로터(40)가 회전하면, 하부 라이너(42)가 상부 라이너(21)에 대하여 상대 회전하게 되며, 상부 및 하부 라이너(21, 42) 사이의 골재들에 이들과의 면 마찰이 이루어져 골재의 파쇄가 이루어진다.

도 2는 도 1에 도시된 하부 라이너가 구비된 하부 로터의 사시도이다.

도 2의 도시와 같이, 하부 라이너(42)에는 일정 간격을 두고 그루브(45)가 복수로 형성되며, 이들은 상부 및 하부 라이너(21, 42)의 상태 회전시 골재가 위치하는 공간을 제공한다. 이와 같은 그루브(45)는 파쇄 과정에서 골재를 부분적으로 고정시키는 기능을 하므로 그만큼 골재의 마찰력을 증가시키는 기능을 하며, 이를 통해 파쇄 효율을 향상시킬 수 있다.

하부 라이너(42)의 그루브(45)에는 골재가 배출되는 배출구를 선택적으로 개폐하는 탈부착식 플러그(60)가 탈착 가능하게 설치된다. 탈부착식 플러그(60)는 그루브(45)에 슬라이드 방식으로 삽입되게 설치되며, 이를 위하여 그루브(43)의 단면 형상에 대응되는 형태의 단면을 가질 수 있다.

하부 라이너(42)는 복수의 조각으로 분할된 형태의 분할형 라이너(42a, 42b)를 포함할 수 있다. 이와 같은 분할형 라이너(42a, 42b)를 적용함으로써 마모된 부분만 개별적으로 교체하는 것이 가능하다.

분할형 라이너(42a, 42b)는 상하 방향으로 분할될 수 있고, 이들을 각각 메인 라이너(42a)와 하단 라이너(42b)로 지칭할 수 있다. 또한 메인 라이너(42a)와 하단 라이너(42b)들은 각각 원주 방향으로 분할된 형태를 가질 수 있으며, 이들 사이의 분할 공간은 그루브(45)를 형성한다.

탈부착식 플러그(60)는 하단 라이너(42b) 사이의 그루브에 설치될 수 있으며, 하단 라이너(42b)의 사이즈(높이)에 대응되는 사이즈를 가질 수 있다. 한편, 본 실시예에서 예시된 구성과 달리 상하 방향으로 분할되지 않고 원주 방향으로만 분할된 형태의 분할형 라이너를 사용하는 것도 가능하다 할 것이다.

도 3는 도 2에 도시된 탈부착식 플러그가 설치되는 과정을 보인 도면이다.

도 3의 (a)는 탈부착식 플러그(60)가 설치되는 과정을, (b)는 탈부착식 플러그(60)의 설치가 완료된 상태를 보이고 있다.

그루브(45)와 탈부착식 플러그(60)는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형태를 가지며, 이와 같은 구성을 통해 탈부착식 플러그(60)를 위에서 아래 방향으로 설치할 때 탈부착식 플러그(60)가 하부 방향으로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 탈부착식 플러그의 분리시와 설치시 상부 및 하부 라이너의 단면을 나타낸 단면도이다. 도 4의 (a)는 탈부착식 플러그(60)의 미설치 상태를 보이고 있고, (b)는 탈부착식 플러그(60)가 그루브(45)에 설치된 상태를 보이고 있다.

도 4의 (a)와 같이, 그루브(45)에 탈부착식 플러그(60)를 설치하지 않고 그루브(45)의 하단을 완전히 개방한 경우, 그루브(45)의 하단을 통해서도 골재가 배출되게 되며, 이러한 경우 골재의 입도가 다소 덜 균일하게 파쇄하는 반면 파쇄 속도는 빠르게 할 수 있다.

반면, (b)와 같이, 탈부착식 플러그(60)를 설치하여 그루브(45)의 하단, 즉 골재 배출구를 막은 경우, 골재가 상부 라이너(21)와 하부 라이너(42) 사이의 틈을 통해서만 배출되므로, 파쇄 속도는 다소 느린 반면 골재의 입도를 보다 균일하게 할 수 있다.

이와 같이 탈부착식 플러그(60)를 그루브(45)에 선택적으로 설치함으로써, 파쇄 속도와 입도 분포 등을 조절하는 것이 가능하다.

도 5는 본 발명의 골재 파쇄 장치에 적용 가능한 탈부착식 플러그의 여러 구성들을 예시한 종단면도이다.

도 5의 도시와 같이, 탈부착식 플러그(60)와 그루브(45)는 외곽 방향으로 갈수로 점차적으로 폭이 좁아지는 형상을 가져 탈부착식 플러그(60)의 외곽 방향 이탈을 방지할 수 있다.

도 5의 (a)와 같이, 탈부착식 플러그(60)는 그루브(45)의 골재 배출구의 전체 면적을 막을 수 있도록 그루브(45)의 깊이와 동일한 두께(t1)을 가질 수 있다. 또한, (b)의 도시와 같이, 탈부착식 플러그(60)는 그루브(45)의 골재 배출구를 부분적으로 막을 수 있도록 그루브(45)의 깊이보다 작은 두께(t2)를 갖는 것도 가능하다.

플러그(70)는 다양한 두께를 갖도록 복수 개로 마련될 수 있다. 도 6의 (a)와 같이, 플러그(70)가 그루브(45)의 깊이와 동일한 두께를 가져 하단 라이너(42b) 사이의 그루브(45)를 완전히 막을 수 있다. 그루브(45)를 부분적으로 막게 되면, 그루브(45)와 완전 개방시와 완전 폐쇄시의 중간 정도로 파쇄 속도와 입도 분포를 조절할 수 있다.

나아가 탈부착식 플러그(60)를 서로 다른 두께를 가지도록 복수로 마련하여 서로 다른 두께의 탈부착식 플러그(60)를 원하는 입도에 맞게 교체 설치함으로써 그루브(45) 배출구의 개방 면적을 단계적으로 조절하는 것도 가능하다 할 것이다. 이에 따르면, 사용자가 원하는 골재 입도 분포 및 파쇄 속도를 다양한 모드로서 단계적으로 조절할 수 있는 이점이 있다.

상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 골재 투입부 20: 상부 지지판
21: 상부 라이너 30: 회전축
40: 하부 로터 41: 하부 지지판
42: 하부 라이너 41a: 메인 라이너
42b: 하단 라이너 45: 그루브
60: 탈부착식 플러그

Claims (8)

1. 골재가 투입되는 골재 투입부;
   상기 골재 투입부와 결합되며, 상부 라이너가 설치되는 상부 지지판;
   상기 상부 지지판의 내측 공간에 회전 가능하게 설치되며, 구동 유닛에 의해 회전 구동되는 회전축;
   상기 회전축 상에 설치되며, 상기 상부 라이너와 마주하게 설치되는 하부 라이너를 구비하는 하부 로터;
   상기 하부 라이너에 일정 간격을 두고 구비되며, 상기 하부 라이너의 상하 방향을 따라 형성되어 상기 상부 및 하부 라이너의 상대 회전시 골재가 위치하는 공간을 제공하는 복수의 그루브; 및
   상기 그루브의 골재의 배출구를 선택적으로 개폐하도록 상기 그루브에 탈착 가능하게 설치되는 탈부착식 플러그;를 포함하고,
   상기 탈부착식 플러그는,
   상기 그루브의 배출구의 전체 면적을 막을 수 있도록 상기 그루브의 깊이와 동일한 두께를 갖거나, 상기 그루브의 배출구를 부분적으로 막을 수 있도록 상기 그루브의 깊이보다 작은 두께를 가지며,
   서로 다른 두께를 가지도록 복수로 마련되어 교체 설치를 통해 상기 그루브의 배출구의 단면적 조절이 가능하게 하는 것을 특징으로 하는, 압착 회전 방식의 골재 파쇄 장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 탈부착식 플러그는,
   상기 그루브에 슬라이드 방식으로 삽입되게 설치되는 것을 특징으로 하는, 압착 회전 방식의 골재 파쇄 장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 하부 라이너는,
   상기 하부 로터의 하부 지지판에 원주 방향을 따라 일정 간격을 두고 이격되게 부착된 복수의 분할형 라이너를 포함하는 것을 특징으로 하는, 압착 회전 방식의 골재 파쇄 장치.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 분할형 라이너는,
   메인 라이너; 및
   상기 메인 라이너의 하부에 일정 간격 이격되게 배치되는 하단 라이너;를 포함하고,
   상기 탈부착식 플러그는 인접한 상기 하단 라이너 사이의 그루브에 설치되는 것을 특징으로 하는, 압착 회전 방식의 골재 파쇄 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 그루브와 상기 탈부착식 플러그는 상기 탈부착식 플러그가 하부 방향으로 이탈하는 것을 방지하도록 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는, 압착 회전 방식의 골재 파쇄 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 그루브와 상기 탈부착식 플러그는 상기 탈부착식 플러그가 외곽 방향으로 이탈하는 것을 방지하도록 외곽 방향으로 갈수로 점차적으로 폭이 좁아지는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 압착 회전 방식의 골재 파쇄 장치.
   
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