KR102464020B1 - 폐기물 압축포장기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐기물 압축포장기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조적으로 간단하면서도 동작이 쉽고 원활하여 랩핑효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 고장이 적고 유지보수가 편리할 뿐만 아니라, 압축물의 크기에 대응되게 이동하면서 랩핑가능하고 내부식성 및 오염방지특성이 우수하여 장수명화도 달성할 수 있도록 개선된 폐기물 압축포장기에 관한 것이다.

Description

폐기물 압축포장기{Waste Compression Packing Machine}
본 발명은 폐기물 압축포장기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조적으로 간단하면서도 동작이 쉽고 원활하여 랩핑효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 고장이 적고 유지보수가 편리할 뿐만 아니라, 압축물의 크기에 대응되게 이동하면서 랩핑가능하고 내부식성 및 오염방지특성이 우수하여 장수명화도 달성할 수 있도록 개선된 폐기물 압축포장기에 관한 것이다.
산업화의 가속화와 함께 그에 비례하여 각종 폐기물이 늘어나고 있다.
이러한 폐기물 중에는 가연성이 있어 재활용이 가능한 것부터 재활용이 불가능하여 폐기처분되어야 하는 것 까지 그 종류가 매우 다양하다.
이들 중에서 압축한 후 랩핑하여 배출해야 하는 폐기물들은 보통 도 1에 예시된 바와 같은 랩핑시스템을 통해 랩핑처리하게 된다.
예컨대, 처리장에 입고된 폐기물은 투입콘베어(1)에 의해 파쇄기(2)로 운반되며, 파쇄기(2)는 입경을 균일하게 하고 겉보기 비중을 올려 밀도를 올리기 위해 두 개의 축에 부착된 회전하는 3-6개의 회전날에 의해 폐기물을 파쇄하게 된다.
그리고, 파쇄물은 이송콘베어(3)를 통해 압축기(4)의 상부에 있는 투입구로 이송되며, 압축기(4)에서는 유압에 의해 파쇄물을 압축하고, 압축물은 결속기(5)를 통해 결속되어 하나의 사각 덩어리 형태를 갖게 된다.
이후, 랩핑기(6)로 옮겨져 비닐로 랩핑된 후 배출콘베어(7)를 통해 배출된 후 배송지로 이송되게 된다.
그런데, 종래 랩핑방식은 구조가 복잡하고, 랩핑하는데 시간이 많이 걸려 포장효율이 떨어질 뿐만 아니라, 장치가 주로 실외에 설치 운용되는 관계로 쉽게 부식되고 오염되는 문제로 수명이 단축되는 단점도 있었다.
국내 공개특허 제10-2002-0082442호(2002.10.31.) 폐기물의 파쇄, 압축, 포장 매립하는 장치 국내 등록특허 제10-2315852호(2021.10.15.) 폐기물 압축 포장기
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 구조적으로 간단하면서도 동작이 쉽고 원활하여 랩핑효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 고장이 적고 유지보수가 편리할 뿐만 아니라, 압축물의 크기에 대응되게 이동하면서 랩핑가능하고 내부식성 및 오염방지특성이 우수하여 장수명화도 달성할 수 있도록 개선된 폐기물 압축포장기를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 처리장에 입고된 폐기물이 투입되는 투입콘베어(1)와, 상기 투입콘베어(1)를 통해 투입된 폐기물을 받아 파쇄하는 파쇄기(2)와, 상기 파쇄기(2)를 통해 파쇄된 파쇄물을 이송하는 이송콘베어(3)와, 상기 이송콘베어(3)를 통해 이송된 파쇄물을 압축하는 압축기(4)와, 상기 압축기(4)를 통해 압축된 압축물을 묶어주는 결속기(5)와, 결속된 묶음을 비닐 포장하는 랩핑기(6) 및 랩핑된 포장물을 배출하는 배출콘베어(7)를 포함하는 폐기물 압축포장기에 있어서;
상기 랩핑기(6)는, 고정프레임(610)과; 상기 고정프레임(610)의 일측면에 제자리 회전가능하게 축고정된 다수의 안내휠(612)과; 상기 안내휠(612)이 결합되어 회전할 수 있게 설치된 회전환(620)과; 상기 회전환(620)의 내경 일측에 형성된 래크(634)와; 상기 래크(634)와 치결합된 피니언(632)과; 상기 피니언(632)을 회전시키도록 상기 고정프레임(610) 상에 고정된 회전모터(630)와; 상기 회전환(620)의 래크(634) 반대쪽 외측면 상에 일체로 고정된 고정브라켓(640); 상기 고정브라켓(640)에 고정된 완충실린더(642)와; 상기 완충실린더(642)에 내장된 스프링에 의해 완충동작하는 완충로드(644)와; 상기 완충로드(644)의 단부에 고정된 로드브라켓(646)과; 상기 로드브라켓(646)에 회전가능하게 축고정되고 래핑비닐이 감겨 있는 래핑비닐롤(648)과; 상기 고정프레임(610)의 하단부 일측면에 고정된 지지블럭(650)과; 상기 지지블럭(650)의 단부에 조립된 스토퍼(652)와; 상기 스토퍼(652)의 폭 중앙에 고정된 퇴출실린더(660)와; 상기 퇴출실린더(660)의 실린더로드 단부에 고정된 퇴출판(662)과; 상기 고정프레임(610)을 기준으로 지지블럭(650)의 반대편에 배치된 하부지지판(670)과; 상기 하부지지판(670) 위에는 간격을 두고 고정된 상부지지판(672)과; 상기 상부지지판(672)에 설치된 턴테이블(680)과; 상기 턴테이블(680)을 회전시키는 구동모터(682);를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 압축포장기를 제공한다.
본 발명에 따르면, 구조적으로 간단하면서도 동작이 쉽고 원활하여 랩핑효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 고장이 적고 유지보수가 편리할 뿐만 아니라, 압축물의 크기에 대응되게 이동하면서 랩핑가능하고 내부식성 및 오염방지특성이 우수하여 장수명화도 달성할 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래 압축물 랩핑시스템의 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 랩핑시스템을 구성하는 랩핑기의 예시도이다.
도 3은 도 2의 요부를 발췌하여 보인 예시적인 단면도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 폐기물 압축포장기는 도 1 및 도 2의 예시와 같이, 처리장에 입고된 폐기물이 투입되는 투입콘베어(1)와, 상기 투입콘베어(1)를 통해 투입된 폐기물을 받아 파쇄하는 파쇄기(2)와, 상기 파쇄기(2)를 통해 파쇄된 파쇄물을 이송하는 이송콘베어(3)와, 상기 이송콘베어(3)를 통해 이송된 파쇄물을 압축하는 압축기(4)와, 상기 압축기(4)를 통해 압축된 압축물을 묶어주는 결속기(5)와, 결속된 묶음을 비닐 포장하는 랩핑기(6) 및 랩핑된 포장물을 배출하는 배출콘베어(7)를 포함한다.
여기에서, 본 발명은 도 2, 3의 예시와 같이, 독특한 구조의 랩핑기(6)를 주요 특징으로 포함한다.
도시된 랩핑기(6)는 고정프레임(610)을 포함한다.
상기 고정프레임(610)은 수직하게 설치되며, 상기 고정프레임(610)의 일측면에는 다수의 안내휠(612)이 제자리 회전가능하게 축고정된다.
그리고, 상기 안내휠(612)이 결합되어 이를 따라 회전할 수 있도록 회전환(620)이 마련된다.
이때, 상기 회전환(620)은 상기 안내휠(612)이 내부에 끼워져 회전안내할 수 있도록 내경에는 휠홈(622)이 요입 형성된다.
특히, 상기 회전환(620)의 내경중 휠홈(622)에 의해 분리된 일측에는 기어형상의 래크(634)가 형성된다.
아울러, 상기 고정프레임(610)의 상단 중앙부에는 회전모터(630)가 고정되고, 상기 회전모터(630)의 회전축에는 피니언(632)이 고정되며, 상기 피니언(632)은 상기 래크(634)와 치결합된다.
따라서, 상기 회전모터(630)가 컨트롤러의 제어신호를 받아 구동되게 되면 상기 피니언(632)이 회전되면서 상기 래크(634)를 밀기 때문에 결국 상기 래크(634)가 일체로 형성되어 있는 회전환(620)이 회전하게 된다.
이 경우, 상기 회전환(620)은 안내휠(612)에 의해 회전지지되기 때문에 원활하게 회전될 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 상기 회전환(620)의 바깥면, 더 정확하게는 래크(634) 반대쪽 외측면 상에는 고정브라켓(640)이 일체로 더 고정되고, 상기 고정브라켓(640)에는 완충실린더(642)와, 상기 완충실린더(642)에 내장된 스프링에 의해 완충동작하는 완충로드(644)와, 상기 완충로드(644)의 단부에 고정된 로드브라켓(646)과, 상기 로드브라켓(646)에 회전가능하게 축고정되고 래핑비닐이 감겨 있는 래핑비닐롤(648)을 더 구비한다.
이것은 회전환(620)이 회전할 때 이를 따라 함께 회전하면서 래핑비닐을 풀어 피처리물에 감기게 함으로써 랩핑하기 쉽도록 하여 준다.
특히, 본 발명의 압축물이 사각형상이기 때문에 보다 긴밀하면서 밀착하여 래핑하기 쉽도록 하기 위해 완충로드(644)가 완충실린더(642) 속으로 출몰되면서 랩핑하도록 구성됨이 바람직하다.
덧붙여, 상기 완충실린더(642)가 상기 고정브라켓(640)에 리지드(Rigid)하게 고정될 경우 쉽게 파손될 수 있으므로 이를 방지하기 위해 상기 완충실린더(642)를 상기 고정브라켓(640)에 축고정하는 힌지핀(PIN) 상에 서로 반대방향으로 감기고 각각 일단은 힌지핀(PIN)에 고정되고, 타단은 완충실린더(642)의 상단면에 걸려 고정되는 제1,2토션스프링(T1,T2)을 구비함으로써 완충실린더(642)가 수직상태는 유지하면서 탄성완충력을 갖도록 하여 쉽게 부러지지 않고 장수명화를 달성할 수 있도록 구성된다.
한편, 상기 고정프레임(610)의 하단부 일측면에는 지지블럭(650)이 연결 고정된다.
상기 지지블럭(650)은 피처리물, 즉 피랩핑물이 연속적으로 포장할 수 있도록 랩핑된 상태로 움직일 수 있는 공간을 제공하는 수단이다.
이때, 지지블럭(650)의 단부에는 스토퍼(652)가 조립된다.
상기 스토퍼(652)는 피처리물의 길이에 따라 간격을 조절할 수 있도록 구성된다.
이를 위해, 상기 지지블럭(650)의 단부에는 구멍이 형성되고, 상기 스토퍼(652)에는 상기 구멍에 끼워질 수 있는 삽입로드(654)가 마련될 수 있다.
특히, 상기 지지블럭(650)의 양측면과, 상기 삽입로드(654) 상에는 일정간격을 둔 제1,2간격조절공(H1,H2)을 형성하고, 서로 일치시킨 상태에서 길이조절핀(656)을 끼워 고정함으로써 쉽고 편리하게 스토퍼(652)의 간격을 조절할 수 있다.
또한, 상기 스토퍼(652)의 폭 중앙에는 퇴출실린더(660)가 고정되고, 상기 퇴출실린더(660)의 실린더로드(미도시)는 상기 회전환(620)을 향해 연장되며, 상기 실린더로드의 단부에는 퇴출판(662)이 고정된다.
그리하여, 랩핑이 완료된 피처리물을 밀어 원래 이송라인 상으로 되돌려 보내게 된다.
다른 한편, 고정프레임(610)을 기준으로 지지블럭(650)의 반대편에는 하부지지판(670)이 배치된다.
그리고, 상기 하부지지판(670) 위에는 간격을 두고 상부지지판(672)이 고정된다.
특히, 상기 상부지지판(672)에는 턴테이블(680)이 설치되고, 상기 턴테이블(680) 상면에는 벨트컨베어(690)가 고정된다.
때문에, 벨트컨베어(690)는 압축물이 이송되어 올 때 이송방향으로 정렬되어 압축물을 받고, 압축물을 받은 후에는 90°회전되어 회전환(620)을 향하도록 함으로써 랩핑할 수 있는 상태로 전환되며, 랩핑 후에는 다시 원래 상태로 회전되어 배출쪽으로 반송하게 된다.
이때, 상기 턴테이블(680)은 베어링의 개재하에 상부지지판(672)의 홀에 안착된 채 회전될 수 있는 구조로 이루어지고, 텐테이블(680)의 하단면 중심에는 종동기어(B2)가 일체로 고정되며, 상기 종동기어(B2)의 축은 하부지지판(670) 상에 회전가능하게 베어링 고정된다.
아울러, 상기 종동기어(B2)에는 구동기어(B1)가 기어결합되는데, 구동기어(B1)는 구동모터(682)의 구동축 상에 고정된다.
그리고, 상기 구동모터(682)는 상기 상부지지판(672)의 하단면에 고정된다.
여기에서, 상기 종동기어(B2)와 구동기어(B1)는 다양한 기어조합일 수 있으나, 베벨기어 조합임이 가장 바람직하다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계는 다음과 같다.
압축기(4)를 통해 압축된 압축물이 결속기(5)를 거쳐 결속된 후 랩핑기(6)로 이송된다.
이때, 랩핑기(6)를 구성하는 벨트컨베어(690)는 회전환(620)과 나란하게 배치된 상태를 유지한다.
이것은 결속된 압축물이 이송되어올 때 이를 받을 수 있도록 하기 위함이다.
그리하여, 결속된 압축물이 벨트컨베어(690)로 반송 완료되면, 컨트롤러(미도시)의 제어신호에 따라 구동모터(682)가 구동되어 턴테이블(680)을 90°회전시킨다.
그러면, 벨트컨베어(690)는 회전환(620)을 바라 보고 배열되며, 이에 따라 반송된 압축물을 회전환(620) 쪽으로 투입할 수 있는 상태가 된다.
이어, 벨트컨베어(690)가 구동되면서 압축물이 회전환(620) 쪽으로 서서히 진입하고, 동시에 회전모터(630)가 구동되면서 회전환(620)이 회전하게 된다.
이에 따라, 래피비닐롤(648)은 압축물의 표면을 따라 회전이동하면서 랩핑하게 되고, 랩핑작업은 연속적으로 일어난다.
즉, 래핑비닐이 서로 겹쳐진 상태로 랩핑되며, 압축물이 최대로 이동되어 랩핑이 완료되면 스토퍼(652)까지 이동한 상태가 된다.
이 상태에서 랩핑이 종료되면 작업자가 래핑비닐롤(648)을 한 쪽으로 약간 제쳐 랩핑된 압축물과 간섭되지 않게 한 상태에서 퇴출실린더(660)를 동작시킨다.
그러면, 퇴출판(662)이 랩핑된 압축물을 벨트컨베어(690)로 다시 이송시키며 그 과정에서 벨트컨베어(690)는 역방향으로 구동되어 랩핑된 압축물이 원활하게 원위치되도록 안내할 수 있다.
이 경우, 상기 래핑비닐롤(648)을 제끼기 위해 별도의 제낌실린더(미도시)를 더 설치하여 자동화시킬 수도 있음은 물론이다.
그리고, 랩핑된 압축물이 원위치되면, 턴테이블(680)이 다시 90˚회전하여 벨트컨베어(690)를 회전환(620)과 나란하게 배치시킨 상태에서 랩핑된 압축물을 배출콘베어(7)로 반송시키게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 장치는 랩핑효율을 높이고, 구조적으로 간단할 뿐만 아니라 장치의 파손없이 원활한 랩핑작업을 수행할 수 있도록 하여 준다.
덧붙여, 본 발명에서는 고정프레임(610)과, 회전환(620)의 외표면에 슬립성과 내식성 및 오염방지특성을 갖는 내식처리액으로 코팅한 코팅층을 더 형성함이 바람직하다.
이때, 내식처리액은 폴리카보네이트수지 100중량부에 대해, 황산수용액 5중량부, 하이드로콜로이드 10중량부, 벤조구아나민 10중량부, VCI(Volatile Corrosion Inhibitor) 파우더 5중량부, 셀레늄 10중량부, 다이클로로다이메틸실란((CH2)2SiCl2) 10중량부, 옥타메틸사이클로테트라실록산 5중량부를 혼합하여 조성된다.
여기에서, 황산수용액은 0.05M의 황산수용액을 사용하는 것이 바람직하고, 코팅면에 대한 산성화를 방지하며, 건조, 탈수 기능으로 인해 경화를 촉진하고 안정적인 고정력을 확보하기 위해 첨가된다.
또한, 하이드로콜로이드(Hydrocolloid)는 겔을 형성하여 습윤상태를 유지함으로써 점착성을 장시간 동안 확정하여 부착력을 강화시키기 위해 첨가되는 것으로 특히 유연할 뿐만 아니라 방수기능을 강화시켜 젖음성이 생기지 않도록 하기 위해 첨가된다.
아울러, 벤조구아나민은 코팅액의 수축변형저항성을 높이기 위해 첨가된다.
그리고, VCI(Volatile Corrosion Inhibitor) 파우더는 무규소 기화성 내부식성 파우더로서, 중금속이나 아질산염 등의 유해성분을 포함하지 않는 친환경 내침식기능을 갖는 분말이다.
뿐만 아니라, 셀레늄은 코팅액의 표면 산화를 막고 살균기능도 수행하도록 첨가되며, 다이클로로다이메틸실란((CH2)2SiCl2)는 대표적인 방오성 물질로서 내오염성을 현저히 강화시킨다.
또한, 옥타메틸사이클로테트라실록산은 방수성 유기물로서 무기물 분말의 비표면적을 작게 해서 수분이 흡수되지 못하도록 함으로써 내수성, 슬립성을 유지하고, 내마모도를 향상시킨다.
이렇게 구성함으로써 랩핑기의 장수명화를 달성할 수도 있다. 즉, 방청기능은 물론, 발수성, 내수성 및 슬립성을 확보하여 동작의 원활성과, 높은 내구성을 확보할 수 있게 된다.
610: 고정프레임
620: 회전환
630: 회전모터
640: 고정브라켓
650: 지지블럭
660: 퇴출실린더
670: 하부지지판
680: 턴테이블
690: 벨트컨베어

Claims (1)

  1. 처리장에 입고된 폐기물이 투입되는 투입콘베어(1)와, 상기 투입콘베어(1)를 통해 투입된 폐기물을 받아 파쇄하는 파쇄기(2)와, 상기 파쇄기(2)를 통해 파쇄된 파쇄물을 이송하는 이송콘베어(3)와, 상기 이송콘베어(3)를 통해 이송된 파쇄물을 압축하는 압축기(4)와, 상기 압축기(4)를 통해 압축된 압축물을 묶어주는 결속기(5)와, 결속된 묶음을 비닐 포장하는 랩핑기(6) 및 랩핑된 포장물을 배출하는 배출콘베어(7)를 포함하는 폐기물 압축포장기에 있어서;
    상기 랩핑기(6)는, 고정프레임(610)과; 상기 고정프레임(610)의 일측면에 제자리 회전가능하게 축고정된 다수의 안내휠(612)과; 상기 안내휠(612)이 결합되어 회전할 수 있게 설치된 회전환(620)과; 상기 회전환(620)의 내경 일측에 형성된 래크(634)와; 상기 래크(634)와 치결합된 피니언(632)과; 상기 피니언(632)을 회전시키도록 상기 고정프레임(610) 상에 고정된 회전모터(630)와; 상기 회전환(620)의 래크(634) 반대쪽 외측면 상에 일체로 고정된 고정브라켓(640); 상기 고정브라켓(640)에 고정된 완충실린더(642)와; 상기 완충실린더(642)에 내장된 스프링에 의해 완충동작하는 완충로드(644)와; 상기 완충로드(644)의 단부에 고정된 로드브라켓(646)과; 상기 로드브라켓(646)에 회전가능하게 축고정되고 래핑비닐이 감겨 있는 래핑비닐롤(648)과; 상기 고정프레임(610)의 하단부 일측면에 고정된 지지블럭(650)과; 상기 지지블럭(650)의 단부에 조립된 스토퍼(652)와; 상기 스토퍼(652)의 폭 중앙에 고정된 퇴출실린더(660)와; 상기 퇴출실린더(660)의 실린더로드 단부에 고정된 퇴출판(662)과; 상기 고정프레임(610)을 기준으로 지지블럭(650)의 반대편에 배치된 하부지지판(670)과; 상기 하부지지판(670) 위에는 간격을 두고 고정된 상부지지판(672)과; 상기 상부지지판(672)에 설치된 턴테이블(680)과; 상기 턴테이블(680)을 회전시키는 구동모터(682);를 포함하고,
    상기 완충실린더(642)를 상기 고정브라켓(640)에 축고정하는 힌지핀(PIN) 상에 서로 반대방향으로 감기고 각각 일단은 힌지핀(PIN)에 고정되고, 타단은 완충실린더(642)의 상단면에 걸려 고정되는 제1,2토션스프링(T1,T2)을 더 구비하며;
    상기 고정프레임(610)과, 회전환(620)의 외표면에는 폴리카보네이트수지 100중량부에 대해, 황산수용액 5중량부, 하이드로콜로이드 10중량부, 벤조구아나민 10중량부, VCI(Volatile Corrosion Inhibitor) 파우더 5중량부, 셀레늄 10중량부, 다이클로로다이메틸실란((CH2)2SiCl2) 10중량부, 옥타메틸사이클로테트라실록산 5중량부를 혼합하여 조성된 내식처리액으로 코팅된 것을 특징으로 하는 폐기물 압축포장기.
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