KR102471953B1 - 이동형 On-site 탈피시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동형 On-site 탈피시스템에 관한 것으로, 폐케이블의 오염 제거부, 폐케이블의 종류를 판단하는 감지부, 폐케이블의 외피를 길이 방향을 따라 칼집이 생기도록 칼날을 회전시키는 커팅부, 폐케이블의 외피가 도체로부터 깔끔하게 탈피되도록 외피를 팽창시키는 가열부, 외피의 조각들이 도체에 붙어있는 것을 제거하는 세퍼레이터부, 도체를 일정한 길이로 잘라내는 절단부 그리고 제어부 등을 포함하여, 커팅부의 칼날 높이가 자동으로 조절될 수 있어 작업의 효율이 높아지고 시간을 절약할 수 있으며, 회수된 도체는 이물질 제거 공정 없이 바로 제련소로 보낼 수 있고, 외피의 조각들이 주변에 널리게 되는 것을 방지할 수 있어 작업 환경을 쾌적하게 유지할 수 있으며, 탈피시스템을 현장이나 사업장에서 모두 사용될 수 있도록 차량에 쉽게 탑재하거나 탈거할 수 있다.

Description

이동형 On-site 탈피시스템 {Moving On-site stripper system for coated cable}

본 발명은 노화된 케이블을 재활용하도록 현장에서 바로 외피(부도체 또는 절연체라 일컫는데, 이하 ‘외피’라 호칭함)를 분리할 수 있는 이동형 탈피시스템에 관한 것으로, 특히 현장에서 폐기된 케이블의 피복을 벗겨내고 심도인 도체(구리 또는 심도라 일컫는데, 이하 ‘도체’라 호칭함)를 분리하는 탈피기술에 관한 것이다.

산업의 발달로 전력 사용량은 급속히 증가하고 있으며, 전력의 안정공급 및 공급신뢰도 향상 그리고 도시 환경미화를 고려하여 매년 지중설비 역시 지속적으로 늘어나는 상황 속에서, 수명이 30년 이상 노후화되는 전력케이블도 향후 급속도로 증가할 것이 예측되고 있다. 한국전력의 수명산출 기준개정에 따르면 그 케이블의 증가량과 노후 케이블의 예상량은 다음과 같이 산출된다.

이에 자원 재활용을 위해선 이들 폐기되는 케이블들의 관리 방안이 절실히 필요한 실정이다.

현재 폐기 처분되어야 하는 케이블의 재활용을 위해서 전력 송배전용 노후 전선을 친환경적으로 다시 제조할 수 있게 한다거나 자원의 회수를 위한 물질 순환의 기술들이 개발되고 있다. 앞으로는 노화된 지중 전력케이블의 외피 파괴나 외피 시편의 물리적 성질을 상시 모니터링하여 건전성을 평가하도록 하여 사고를 미리 예방할 수 있도록 하며, 폐기되는 전력선의 경우 철거 현장에서 재활용이 가능한 금속 구성물인 구리 및 고분자 재료인 PVC, PE, XLPE를 재활용하여 환경오염을 방지할 수 있는 기술을 필요로 한다.

종래 노후 폐전선이나 폐케이블의 재활용 처리 과정은 전동모터를 이용한 케이블 풀러(cable puller)나 크레인 차량 또는 백호우(backhoe)와 같은 장비로 지중으로부터 끌어 당겨내어 철거한 뒤 도로변에서 수동 커터로 절단한 후 현장에서 회수한 케이블을 권취 드럼에 감아 통상적으로 사업장으로 이동시킨 다음 일정한 장소에 보관하였다가 그 전선들을 탈피하여 도체는 제련소로 보내고 외피는 폐기물업체가 수거하였다. 그런데 이런 기존 공정들은 수차례의 운반과 노동자들의 노동력 그리고 작업시간이 많이 걸리는 단점이 있고 전선들을 따로 보관할 장소가 필요하며 철거 현장에서 달라붙은 이종 불순물이 포함되어 운반되는 문제점이 있었다.

이런 문제점을 해소하기 위하여 등록특허 제10-1930403호의 “지중 전력 케이블의 철거 및 신설방법”과 등록특허 제10-1471017호의 “케이블 멀티 풀링장치” 와 등록특허 제10-1810077호의 “지중 전력 케이블의 철거 및 신설장치”가 제안되었다. 상기 지중 전력 케이블의 철거 및 신설의 방법과 장치는 지중의 케이블을 지중으로부터 케이블을 인출하고 새로운 케이블을 삽입하기 위해 적어도 차량 두 대가 필요했던 것을 한 대의 차량에 인출수단 및 풀링수단 그리고 외부커팅부와 절단부를 탑재하여, 현장에서 폐케이블을 인출수단의 구동롤러 속도에 따라 이동시켜 외피 커팅부에서 칼날로 케이블의 외피에 칼집이 생성되도록 하여 외피를 탈거시킨 뒤 절단부에서 도체를 소정의 길이로 자르게 하였다.

그러나 상기 지중전력 케이블 철거 및 신설 방법 그리고 지중전력 케이블 철거 및 신설 장치의 견인부와 풀링장치는 유압모터에 의해 회전하는 윈치를 이용하여 케이블을 당겨내는 방식으로 구성되어 있는데, 폐케이블 회수의 편리성을 위하여 케이블 탈피기 및 절단기가 차량에 장착되어 윈치의 작동으로 이동된 폐케이블의 길이를 따라 칼날이 회전되어 외피를 탈피시키고 도체를 절단하는 것이 연계된다. 이때 케이블 절단기는 고정타입이므로 소정의 길이만큼 당겨낸 후 정지 상태에서 회수 케이블을 절단하는 구성이어서 회수 케이블을 연속적으로 당겨내면서 동시에 절단할 수 없고, 케이블의 무게와 장애물이 텐션의 변화를 유발해 이동의 속도가 불균일하여 가동시간 및 작업시간이 증대되는 비경제적인 문제점이 있다.

또한, 현장에 따라 다양한 외경의 폐케이블을 재활용 처리해야 하는데, 케이블에 대응한 탈피 및 절단부의 칼날 간격이나 케이블이 통과되는 이송관의 직경이 작업자의 육안 판단에 의거하여 수동으로 그 간격과 직경이 조절되는데 이는 작업시간을 지연시키는 문제점을 유발하고, 더욱이 칼날에 의해 잘린 케이블의 외피가 도체로부터 깨끗하게 떨어지지 않고 외피의 일부 조각들이 도체에 여전히 붙어있어 다시 탈거시켜야 하는 공정이 필요하다는 문제점이 있다.

한편, 탈피시스템을 현장에서 사용하지 않을 때 사업장에서도 사용할 수 있도록 대형 트럭에 탑재되어 있던 장비들을 지상으로 하차시켜야 하는데, 과중한 탈피시스템을 이동 차량에 탑재하거나 하차시키는 데 어려움이 있고 다시 탑재할 때 시스템의 장비들 축을 수평으로 맞춰야 하는 곤란함이 있어, 이와 같은 문제점이 해결되어야 할 필요가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1930403호 대한민국 등록특허 제10-1810077호 대한민국 등록특허 제10-1471017호

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량에 탈피시스템을 장착하는 탈부착수단과 케이블 외경측정수단, 외피 커팅수단 그리고 절단수단 등을 함께 탑재하여 이루어지는 이동형 On-site 탈피시스템에 관한 것으로, 철거 현장의 이동형 차량에서 케이블의 종류에 따른 최적의 탈피 및 절단 조건으로 여러 종류의 케이블을 자동 처리할 수 있고 외피를 도체로부터 깨끗하게 분리할 수 있는 On-site 탈피시스템을 제공함에 목적이 있다.

또한, 현장과 사업장 모두에서 사용할 수 있도록 탈피시스템을 이동형 차량에서 쉽게 탈·부착함과 동시에 작업장의 환경을 오염 발생으로부터 방지할 수 있는 On-site 탈피시스템을 제공함에 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동형 On-site 탈피시스템은, 차량에 장착되어 폐케이블을 자원 재활용하기 위해 도체와 외피를 분리하는 것으로서, 지상에 놓여 있던 폐케이블이 탈피시스템의 커팅부에 투입되기 이전에 먼저 폐케이블의 종류가 판단될 수 있도록 외경 측정 감지부를 통과하게 되고, 이 감지부의 정밀한 측정을 위해 지상에서 폐케이블의 외주면에 부착될 수 있는 이물질을 깨끗하게 제거하도록 외경 측정 감지부 이전에 배치되는 오염 제거부, 상기 외경 측정 감지부의 판단에 따라 커팅부의 상·하 칼날의 간격이 조정되며, 폐케이블의 외피를 길이 방향을 따라 칼집이 생기도록 칼날이 회전되는 커팅부, 오랜 시간 도체와 외피가 밀착되어 있어 폐케이블의 외피가 도체로부터 잘 분리되어 깔끔하게 탈피되도록 커팅부 이전에 배치되어 외피가 팽창되도록 하는 가열부, 폐케이블이 커팅부를 통과한 후에도 외피의 일부 조각들이 도체에 달라붙어 있는 것이 제거되도록 하는 세퍼레이터부, 도체를 일정한 길이로 잘라내는 절단부, 그리고 오염 제거부와 외경 측정 감지부 및 가열부가 지지되는 제1 내지 3 고정테이블, 칼날을 형성하고 있는 커팅부 및 세퍼레이터부 그리고 절단부가 고정되는 제4의 고정테이블로 이루어지는 것을 기술적 구성상의 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 이동형 On-site 탈피시스템은 작업자가 현장에서뿐만 아니라 사업장에서 수집되는 폐케이블의 재활용을 위해서도 사용될 수 있도록, 탈피시스템을 차량의 상판으로부터 쉽게 해체하거나 탑재할 수 있는 효율적인 탈부착수단을 포함하는 것을 기술적 구성상의 특징으로 할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 이동형 On-site 탈피시스템은 다양한 종류의 폐케이블을 판단할 수 있고 그에 대응한 커팅 칼날의 높이가 자동으로 조절될 수 있어 작업의 효율이 높아지고 시간을 절약할 수 있다.

또한, 폐케이블의 외피가 깔끔하게 탈피될 수 있어, 회수된 도체는 이물질 제거 공정 없이 바로 제련소로 보내질 수 있고, 외피의 조각들이 작업장을 오염시키는 것을 방지할 수 있어 작업 환경을 보호할 수 있다.

아울러, 본 발명은 탈피시스템을 현장이나 사업장에서 모두 사용할 수 있도록, 탈피시스템을 차량의 상판에 쉽게 탑재하거나 하차시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 일실시예의 이동형 On-site 탈피시스템의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 폐케이블 외부 이물질을 제거하는 오염 제거부를 도시한 도면
도 3은 본 발명에 의한 폐케이블 외경을 판단하는 외경 측정 감지부를 도시한 도면
도 4는 본 발명에 의한 폐케이블의 외피가 도체로부터 쉽게 분리되도록 외피를 열팽창시키는 가열부 및 외피에 칼집을 내는 커팅부를 도시한 도면
도 5는 본 발명에 의한 폐케이블의 일부 외피가 도체에 부착된 조각들을 깔끔하게 제거시키는 세퍼레이터부를 도시한 도면
도 6은 본 발명에 의한 폐케이블의 외피가 제거된 도체를 일정 길이로 자르는 절단부를 도시한 도면
도 7은 본 발명에 의한 시스템의 탈부착부를 나타낸 분해 사시도
도 8은 본 발명에 의한 탈부착부의 확대도
도 9는 본 발명에 의한 시스템의 각종 장비들이 제어부와 연결되어 작동되는 상태를 개략적으로 나타낸 블록도이다.

이하, 본 발명에 의한 이동형 On-site 탈피시스템을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 나타내기 위한 것으로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1의 본 발명에 의한 일실시예의 이동형 On-site 탈피시스템은, 지중 케이블이 인출되어 지상에 놓여 있는 폐케이블의 재활용을 위해 수직 승하강 수단에 의해 이송수단인 상·하롤링 사이에 투입되면, 폐케이블의 이물질을 털어내는 오염 제거부(100), 폐케이블의 종류를 판단하는 외경 측정 감지부(200), 폐케이블의 외피를 도체로부터 쉽게 벗겨지도록 열팽창 시키는 가열부(300), 외피의 이동 방향에 따라 칼날이 회전하여 칼집을 내는 커팅부(400), 커팅 후 외피들이 도체로부터 탈피되는 반면, 일부 외피 조각들이 도체에 달라붙어 있는 것을 제거하는 세퍼레이터부(500)가 설치되고, 외피가 제거된 도체를 소정 길이로 자르는 절단부(600)로 이송되고, 이들 장비들의 작동을 제어하는 제어부(900)로 구성된다.

여기서, 상기 오염 제거부(100)는, 투입된 폐케이블의 종류에 따라 커팅부의 칼날들 간격 및 케이스 관들의 내경이 제어되기 때문에 케이블의 종류를 정확하게 측정하는 것이 중요한데, 도로변에 있던 폐케이블의 외피에는 작은 돌덩이나 부스러기 또는 이물질이 부착되어 있어 이들 오염물질을 제거시키는 일정 길이의 브러쉬가 구비된다.

도 2에서와 같이 일정 길이를 갖는 브러쉬(101)의 끝은 케이블의 외경과 부딪치게 되어 그 마찰력으로 오염물질이 제거된다. 이때 케이블의 외경 크기에 따라 솔(102)의 휘어지는 기울기가 변화되므로, 솔의 길이나 재질에 의해서 상호 접촉되는 면적이 달라진다. 이에 브러쉬를 이송관(103)의 내벽에 지지되는 브라켓(104)의 길 및 이송관(103)의 내경은 현재 시중에 나와 있는 또는 앞으로 나올 수 있는 외경이 큰 케이블을 반영하여 직경의 크기를 임의로 설정하는 것이 바람직하다 할 수 있다.

또 브러쉬 솔(102)의 재질은 합성수지이거나 마포와 같은 섬유이어도 바람직하고 천연재료이어도 무관하다. 한편, 솔(102)의 단부는 접촉 때문에 마모되므로 브러쉬의 교체나 수리가 요구되는데, 솔들을 포집하고 있는 홀더(105)가 블록형상이어서 교체 및 수리가 간편하도록 구비되며, 고정되는 브라켓과는 나사 등의 임의의 체결수단을 이용해서 결합해도 무방하다.

도 3은 상기 외경 측정 감지부(200)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 감지부(200)는 폐케이블의 종류를 판단하기 위한 것으로, 이송되어온 폐케이블(201)의 상부에 클램핑 로드(202)의 일단이 접촉되어, 그 클램핑 로드(202)의 일단과 케이블의 외주가 이루는 각도에 의해 케이블의 종류가 판단되도록 한다.

표 1은 현재 시중에 나와 있는 6/10 kv CV케이블 1심 규격을 참조하여 원형 압축연선에 대한 도체 외경, 외피의 두께, 완성품의 외경, 도체 저항의 물리적 특성을 나타낸 것으로, 각 완성품 외경에 따른 클램핑 로드(202)의 기울기 각도를 측정한 것이다. 시중에서 많이 사용되고 있는 완성품의 외경이 32 mm인 경우 그 기울기가 46°였고, 48 mm 케이블의 경우 기울기가 72°였으며, 외경 21 mm인 경우는 18°였고, 그 외의 측정값들도 케이블의 외경에 대응하여 각각 제어부에 입력된다. 여기서 실시예로 나타낸 케이블의 종류 외에 다른 추가적인 케이블들의 외경에 대한 클램핑 로드의 기울기가 측정되어 제어부에 입력되며, 다양한 케이블의 외경에 대응해서 커팅부의 칼날 간격 등이 자동으로 제어될 수 있다.

[표 1] 6/10kv CV케이블 1심 규격 물리적 특성 값 (자료참조 : LS전선)

도 3을 참조하면, 외경 측정 감지부(200)는 폐케이블이 통과되는 이송관을 갖춘 케이스 상부 내벽(203)에 부채꼴 형상의 지지부(204)가 클램핑 로드(202)와 연결되며, 그 지지부(204)의 협지부위는 클램핑 로드(202) 길이의 중심에서 상부 쪽으로 벗어난 위치에 고정축으로 체결되고, 클램핑 로드(202) 길이의 중심에서 하부 쪽으로 벗어난 지점과 내벽 사이에 연결된 스프링(205)은 이송되는 폐케이블의 외경 변화에 수직으로 움직이는 클램핑 로드(202)의 위치를 안정적으로 유지 시켜주는 기능을 갖는다.

또 고정축에는 바늘 모양의 탐침(206)이 연결되어 클램핑 로드(202)의 움직이는 각도에 따라 탐침의 변위가 연동되며, 지지부의 부채꼴 호면에는 복수의 금속 눈금이 형성되어 있어 케이블의 외경에 대응한 클램핑 로드(202)의 기울기를 나타내는 탐침(206)과 접촉하면 제어부(900)에 그 신호가 전송된다. 즉, 클램핑 로드(202)가 케이블(201)의 외주에 터치되는 탐침(206)의 회전에 따라 케이블의 외경이 판단된다.

도 4는 커팅부(400)와 가열부(300)를 도시한 것이다. 구동축을 통해 회전되는 급송 롤러에 의해 폐케이블이 이동해 오면 외경 측정 감지부(200)에서 판단한 폐케이블의 종류에 대응한 제어부의 신호로 가열부(300)의 높이가 조정된다. 가열부(300)는 상부 가열부와 하부 가열부로 형성되며 각각의 일측 단면들은 서로 마주하는 대면에 원형의 곡면형상이 구비되고, 타측의 각각은 케이스 내측 벽(301)으로 상하 움직일 수 있는 로드가 형성되어 있어, 제어부에 의해 케이스 내부로 투입된 폐케이블의 외경에 맞춰 상하 가열부의 곡면 일측단들이 폐케이블 외피를 협지하도록 제어된다. 또 가열부 내의 도선길이 방향으로 삽입된 열선(302)들은 외부에서 공급되는 전원으로 인해 발열되어 온도가 상승되고 이는 외피가 열팽창되도록 하여 도체와 외피 사이에 틈이 생기게 한다. 케이블의 외피에 발생되는 열팽창 정도는 도체에서 발생되는 열팽창 정도보다는 크기 때문에 오랜 시간 도체에 붙어있던 외피가 쉽게 탈피될 수 있는 조건을 만들게 된다. 그리고 가열부(300)의 온도 조절은 표 1에서와같이 모든 케이블의 절연체 두께가 일정하므로, 열선(302)들의 온도가 일정하게 유지되도록 전력부가 제어된다.

이 상태로 폐케이블이 계속 이동되면, 제어부에 의해서 외경 측정 감지부의 판단에 대응된 커팅부(400)의 칼날(401)들의 높이 역시 조정되어 투입될 폐케이블(201)의 외경에 맞는 간극이 제어된다. 커팅부(400)를 지나게 되면 케이블의 길이 방향을 따라 형성된 외피의 칼집으로 인해 외피들은 도체로부터 쉽게 이탈된다. 여기서 칼날(401)은 원형의 휠로 상하 대칭 위치에 두 개가 배치되며, 원형의 브라켓(402) 상부와 하부가 케이스 벽체(301)의 상단 및 하단에 각각 고정되고, 브라켓(402)의 중앙에는 한 쌍의 칼날(401)들이 배치될 수 있는 원형의 공간이 형성되어 있으며, 브라켓(402) 중심부의 수직 방향에는 슬라이딩 홈(403)이 구성되어 있어 상하의 칼날들이 각각 그 홈의 수직 방향에 따라 높이가 제어된다.

이때, 커팅부(400) 아래에서 커팅부를 지지하는 고정테이블(800)의 내부 공간은 비어 있어, 도체로부터 이탈된 외피들이 수집된다.

아울러 도면에는 상세히 도식되어 있지 않으나, 상기 커팅부(400) 원형의 브라켓(402)이나 가열부(300)가 복수로 형성되어 병렬로 배치될 수 있고, 가열부 및 커팅부의 중심 축은 통과되는 폐케이블의 수평이 유지될 수 있도록 역시 일직선으로 배치되며, 폐케이블의 이동은 롤러들의 회전과 구동 장치의 연계에 의해 수행된다.

도 5는 본 발명에 의한 세퍼레이터부(500)가 도체에 부착된 폐케이블의 외피 조각들을 깔끔하게 제거하는 것을 도시한 것으로, 상부 세퍼레이터부와 하부 세퍼레이터부로 구비된다. 커팅부(400)의 칼날(401)들 회전으로 칼집들이 생겨 외피들이 고정테이블(800)로 떨어진다. 그런데 폐케이블의 도체는 주로 연선이기 때문에 칼집들이 형성된 외피들은 도체들과 장기간 밀착되어 있어 깔끔하게 떨어지지 않고 외피의 조각들이 그대로 달라붙어 있는 부위들이 있게 된다. 이는 연선이 복수의 단선으로 서로 꼬아서 이루어지는 것이기에 도체의 원주면이 매끄럽지 않아, 열팽창으로 외피와 도체 사이에 비록 틈이 생기더라도 장기간 꼬아진 부분에 외피가 압착되어 있어 쉽게 탈피되지 않고 외피의 일부 조각들이 달라붙게 되는 것이다.

상기 세퍼레이터부(500)는 사각의 틀로 형성된 케이스 내부에 세퍼레이터의 일측 단부(501)는 커팅부와 대향하고 있고 타측(502)은 케이스의 내벽에 슬라이딩 홈(503)과 연결되어 있다. 이때 커팅부와 대향한 세퍼레이터 단부(501)는 각각의 원형의 형상으로 선단이 날카로워진 거의 삼각형상(504)을 이루고 있는데, 이는 연선의 굴곡 단선으로부터 선단의 칼날을 보호하려는 것이며, 선단의 날카로워진 부분의 바닥면들 간격은 외경 측정 감지부(200)에서 판단한 폐케이블의 종류에 따라 표 1에서 제시한 것과 같이 제어부에 의해서 도체의 외경에 대응되도록 폭이 조절된다. 탈피된 도선이 삼각형상(504)의 선단으로 투입되면서, 외피의 조각들은 확실하게 제거될 수 있으며 안정적으로 이동된다.

그리고 하부의 세퍼레이터는 고정되고 상부의 세퍼레이터는 제어부에 의해서 도체의 외경 크기에 따라 상하로 이동된다. 한편, 상기 세퍼레이터(500)를 통과한 도체들은 예전과 같이 절단 뒤에도 도체에 남아 있는 외피 조각들의 청소 작업이 필요하지 않게 되어, 경제적일 뿐만 아니라 분리작업의 시간이 단축된다.

도 6은 본 발명에 의한 폐케이블의 외피를 제거한 도체를 일정 길이로 자르는 절단부(600)를 도시한 도면이다. 절단부(600)는 하부절단칼(601)과 상부절단칼(602)로 분할되고, 하부절단칼(601)은 고정되어 있으며 상부절단칼(602)이 하강하여 도체를 소정 길이씩 절단되도록 제어하며, 도체 회수 수집부에 적재되도록 도체가 하강할 때 이탈되지 않도록 양측에 가이드바(603)가 설치된다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 시스템의 탈부착부(700)를 나타낸 분해 사시도이다. 아직 재활용 사업장에 반입되는 폐케이블의 양이 상당하고, 또 현장에서 이동형 탈피시스템을 사용하지 않을 때는 탈피시스템의 오염 제거부(100), 케이블 외경 측정 감지부(200), 가열부(300), 커팅부(400), 세퍼레이터부(500) 및 절단부(600)(이하 통칭해서 ‘장비들’이라고 함)를 차량으로부터 탈착하여 작업장에서도 사용할 수 있도록 상기 장비들을 차량으로부터 하차하는 것이 용이하도록 하는 것이 필요할 뿐만 아니라, 차량에 탑재되거나 탈착될 탈피시스템의 구성 장비들이 폐케이블의 이동 중심축을 따라 일직선으로 배치되어야 함으로, 각 장비들의 위치 고정에 정밀함이 필요로 한다.

여기서 탈피시스템의 각 장비들은 도 1에서 보는 바와 같이 그 하단에 각각고정테이블이 구비되며 폐케이블의 수평 유지 이동이 가능하도록 고정테이블의 높이가 조정되고, 장비들은 현장이나 사업장으로 이동될 때 고정테이블과 함께 옮겨지게 된다.

다음으로, 차량과 고정테이블의 탈부착부(700) 구성을 자세히 설명하면, 차량 바닥면 양측에 서로 평행하게 구비된 길이 방향의 지지대(711)와 폭 방향의 지지대를 가진 샤시프레임(701)과 상기 양측 길이 방향의 지지대(711)의 후방의 외측에 각각 구비되며, 수직으로 세워지는 유압실린더(721)와 유압실린더(721)의 로드축(724)의 상부에 회전되게 장착되고 하부의 둘레에는 받침 돌출링(723)이 돌출 형성된 원뿔형 롤러부(722)로 구성된 후방 양측의 가이드부(702)와 상기 양측 길이 방향의 지지대(711)의 전방의 외측에 각각 구비되며, 수직으로 세워지는 유압실린더(721)와 유압실린더(721)의 로드축(724)의 상부에 회전되게 장착되고 하부의 둘레에는 받침 돌출링(723)이 돌출 형성된 원뿔형 롤러부(722)로 구성된 전방 양측의 가이드부(702’)와 상기 샤시프레임(701)에 적재되는 고정테이블(720)의 하부 양측에 각각이 돌출 형성되며, 각각의 하단이 상기 전·후방 양측에 구비된 가이드부(702’, 702)를 구성하는 원뿔형 롤러부(722)의 받침 돌출링(723)에 밀착되는 양측의 가이드 레일(704)을 포함한다.

상기 양측의 가이드 레일(704)의 전방 외측에는 측방을 향해 내측으로 경사진 측경사면(741)이 더 형성됨으로써, 고정테이블(720)을 상기 후방 양측의 원뿔형 롤러부(722)의 사이에 삽입할 경우에 양측 가이드 레일(704)을 좀 더 원활하게 삽입할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 상기 각각의 원뿔형 롤러부(722)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 하부 둘레에 형성된 받침 돌출링(723)의 상부에 상기 고정테이블(720)의 하부 양측에 구비된 각각의 가이드 레일(704)이 올려져 고정테이블(720)의 하부를 받치는 역할을 한다.

상기 각각의 원뿔형 롤러부(722)는, 상기 유압실린더(721)의 로드축(724)의 하강을 통해 하면이 상기 샤시프레임(701)을 구성하는 양측 길이 방향의 지지대(711)의 상면에 밀착되게 구성되는 것이다.

따라서 상기 전·후방 양측의 가이드부(702)를 구성하는 각각의 원뿔형 롤러부(722)에 고정테이블(720)을 적재한 다음, 각각의 원뿔형 롤러부(722)를 하강시켜 각 원뿔형 롤러부(722)의 하면을 샤시프레임(701)의 전·후방에 구비된 길이 방향의 지지대(711)의 상부에 밀착시킴으로써, 좀 더 안정적으로 고정테이블(720)을 적재시킬 수 있는 것이다. 그리고 이와 같은 구조로 차량의 주행 중 고정테이블(720)의 흔들림으로 인해 발생되는 사고를 미연에 예방할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 원뿔형 롤러부(722)와 로드축(724)의 사이에는, 원뿔형 롤러부(722)를 원활하게 회전시킬 수 있도록 경사면(740)이 구비되어 있다. 상기 경사면(740)은, 상기 로드축(724)의 축방향과 로드축(724)의 축의 직각 방향의 하중을 지지하는 역할을 하는 것으로, 원뿔형 베어링(743)로 구성되는 것이다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 중앙 지지부(703)가 상기 양측 길이 방향의 지지대(711)의 중앙 외측에 각각 더 구비되는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 양측에 각각 구비된 중앙 지지부(703)는, 길이 방향의 지지대(711)에 고정된 브라켓(731)에 의해 지지되는 수직축과 수직축의 상부에 회전되게 장착되고 하면이 각 길이 방향의 지지대(711)에 밀착되게 구비되며 하부의 둘레에는 상기 각 가이드 레일(704)의 하단이 밀착되는 중앙 받침 돌출링(733)이 돌출 형성된 중앙 원뿔형 롤러부(732)로 구성된다. 또 중앙 지지부(703)는 장비들의 크기에 따라 복수로 구성된다.

상기 중앙 원뿔형 롤러부(732)와 수직축의 사이에는, 중앙 원뿔형 롤러부(732)를 원활하게 회전시킬 수 있도록 기울기(740)이 역시 구비되어 있는데, 상기 원뿔형 롤러부(722)와 같이 기울기(740)이 수직축의 축방향과 수직축의 직각방향의 하중을 지지하는 역할을 하는 것이며, 원뿔형 베어링(743)로 구성된다.

따라서 차량의 샤시프레임(701)에 구비된 양측의 길이 방향의 지지대(711)의 중앙 외측에 고정테이블(720)의 하부 중앙을 지지하는 별도의 중앙 지지부(703)가 더 구비되어 고정테이블(720)의 중앙을 좀 더 견고하게 지지할 수 있는 것이다. 이로 인해 차량의 주행 중 안전성이 좀 더 향상되는 장점도 있다.

한편, 차량의 차대에 설치된 샤시프레임(701) 높이까지 고정테이블들 들어 올리거나 오염 제거부(100)에 도로변의 폐케이블을 들어 올려 투입하는 상하 이동의 리프트수단으로는 일반적인 임의의 수직 승하강기 장비가 사용된다.

아울러 도면에 상세히 설명하지 않았으나, 커팅부(400)와 세퍼레이터부(500) 및 절단부(600) 아래에 배치되고, 이들 장비들을 지지하면서 받침대 역할을 하는 고정테이블(800)은 내부 공간이 비어 있게 형성되어, 커팅부 및 세퍼레이터부의 작동에서 떨어져 나오는 외피들이 낙하하는 것이 수집될 수 있도록 대응 위치에 탈피 입구부가 형성되며, 테이블의 하단측에 개폐 창이 설치되어 탈락된 외피들의 수집 양을 확인할 수 있을 뿐만 아니라 작업 현장 주변의 오염을 방지할 수 있으며 정리를 위한 작업자의 손길이 줄어들게 되어 폐기물업체의 수거 작업이 효율적으로 이뤄질 수 있고, 다른 고정테이블들(801~803)도 내부 공간에 모터 등과 같은 기타 장비를 설치할 수 있게 된다.

그리고 폐케이블의 이송을 위해 지지벽에 회전가능하게 구축되는 상·하부롤러나 복수로 배치되는 구동롤러, 각각 고정되는 고정기어 및 이 고정기어 사이에 접속되는 연동기어 그리고 구동모터, 회전구동, 종동 회전, 구동축, 종동축, 슬라이딩의 홈 및 이들의 작동과 제어부 등에 전력을 공급하는 발전기에 대한 상세한 설명 및 도면들의 기재는 생략하고 도시하지 않았으며, 체결이나 고정수단으로서는 일반적인 볼트 체결이나 압입, 접합 등 일반적인 임의의 수단을 이용하면 좋다.

도 9의 제어부(900)는 폐케이블 탈피 및 절단 작업에 따른 전반적인 진행을 제어하며, 구동모터를 동작시켜 롤러부를 회전시키며 폐케이블이 전진 이동되고, 속도센서의 감지로 커팅부의 칼날 하강이나 상승 시기를 제어하며 절단부가 소정의 길이씩 연이어 절단될 수 있도록 제어된다. 또 초기 설정 위상값과 폐케이블이 이송관을 통과하면서 작업 도중 발생되는 위상값이 서로 비교되어 오차를 자동 보정하는 값으로 환산되도록 제어된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 상기 전술한 오염 제거부, 외경 측정 감지부, 가열부 및 커팅부, 세퍼레이터부 그리고 절단부 등은 각각의 위치에서 적어도 2개 이상의 복수로 병렬 배치될 수 있는 구성이고, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하고, 이 또한 본 발명에 속한다.

본 발명은 폐케이블의 심선이 구리 등의 금속 부재인 도체와 고분자 재료인 PVC, PE, XLPE의 절연체인 외피를 회수하여 재활용할 수 있어, 친환경적인 물질순환 기술에 응용할 수 있다.

100: 오염 제거부 101: 브러쉬 102: 솔 103: 이송관 104: 브라켓
105: 홀더 200: 외경 측정 감지부 201: 폐케이블 202: 클램핑 로드
203: 케이스 상부 내벽 204: 지지부 205: 스프링 206: 탐침
300: 가열부 301: 케이스 내측 벽 302: 열선 400: 커팅부
401: 칼날 402: 브라켓 403: 슬라이딩 홈 500: 세퍼레이터부
501: 커팅부와 대향하는 일측 502: 케이스 내벽
503: 내벽의 슬라이딩 홈 504: 삼각형상 600: 절단부 601: 하부절단칼
602: 상부절단칼 603: 가이드바 700: 탈부착부
701: 샤시프레임 702: 가이드부 703: 중앙 지지부 704: 가이드 레일
711: 지지대 720: 고정테이블 721: 유압실린더 722: 원뿔형 롤러부
723: 받침 돌출링 724: 로드축 731: 브라켓 732: 중앙 원뿔형 로러부
733: 중앙 받침 돌출링 740: 경사면 741: 측경사면
743: 원뿔형 베어링 800~803: 고정테이블 900: 제어부

Claims (11)

1. 폐케이블의 재활용을 위해 차량에 탑재하거나 하차시키기 위해 탈부착부를 구비한 탈피시스템에 있어서,
   폐케이블의 외주면에 부착된 이물질 등을 제거하는 오염 제거부와,
   상기 오염 제거부를 통과한 폐케이블의 종류를 판단하는 외경 측정 감지부와,
   상기 외경 측정 감지부의 판단에 따라 커팅부의 상·하 칼날의 간격이 조정되며, 폐케이블의 외피를 길이 방향을 따라 칼집이 생기도록 칼날들이 회전되는 커팅부와,
   상기 커팅부 이전에 배치되며, 폐케이블의 외피와 도체 사이에 틈이 발생되어 탈피가 잘되도록 외피를 열팽창시키는 가열부와,
   상기 열팽창된 외피들이 탈피된 후에도 외피의 일부 조각들이 도체에 달라붙어 있는 것을 제거하는 세퍼레이터부와,
   상기 세퍼레이터부를 통과한 도체를 소정 길이로 잘라내는 절단부와,
   상기 커팅부와 세퍼레이터부 및 절단부를 지지하면서 탈피된 외피들을 수집하는 고정테이블과,
   이동형 차량과 탈피 시스템의 장비들을 지지하는 고정테이블을 체결하거나 탈거하는 탈부착부와,
   상기 탈부착부는 고정테이블 하부에 길이 방향 양측으로 가이드 레일이 구비되고, 차량 바닥면 양측에 서로 평행하게 구비된 길이 방향의 지지대와 폭 방향의 지지대로 형성된 샤시프레임과, 양측 길이 방향의 지지대 외측의 전방과 후방에 각각 형성된 유압실린더, 상기 유압실린더의 로드축의 상부에 회전 가능하며 하부의 둘레에는 받침 돌출링이 돌출된 원뿔형 롤러부가 구비되며, 길이 방향 지지대의 중앙 외측에 중앙 지지부를 더 구비하고,
   상기 오염 제거부, 감지부, 구동모터 및 이송롤러, 속도센서, 가열부, 커팅부, 절단부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 이동형 On-site 탈피시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 오염 제거부는 솔들이 포집된 블록의 브러쉬가 이송관 내부에 브라켓으로 고정되며, 브러쉬 솔의 재질은 합성수지이거나 섬유 또는 천연재료인 것을 특징으로 하는 이동형 On-site 탈피시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 외경 측정 감지부는 부채꼴형상의 지지부로 케이스 상부의 내벽과 클램핑 로드를 연결하며, 지지부의 호면에는 복수의 금속 눈금이 형성되고 지지부의 협지부에는 고정축의 탐침 바늘이 형성되어, 클램핑 로드의 일단이 폐케이블 외주와 접촉으로 이루어진 기울기에 의해서 케이블의 종류가 판단되는 것을 특징으로 하는 이동형 On-site 탈피시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 외경 측정 감지부는 상기 클램핑 로드에 형성된 탐침의 고정축이 클램핑 로드의 길이 중심에서 상부 쪽에 위치하고, 그리고 클램핑 로드의 길이 중심에서 하부 쪽 지점과 케이스 상부의 내벽 사이에 스프링이 연결되어 폐케이블의 외경에 따라 클램핑 로드의 상하 움직임의 위치를 안정적으로 유지하는 것을 특징으로 하는 이동형 On-site 탈피시스템.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 가열부는 케이스 내측에 상부와 하부로 상하 움직이며, 각각 마주 보는 대응 면은 반원을 이루고, 상기 외경 측정 감지부에서 판단한 폐케이블의 종류에 대응하여 가열부가 폐케이블을 협지할 수 있도록 상부 및 하부 가열부의 높이가 제어되며, 소정의 온도를 유지할 수 있도록 열선에 전원공급이 제어되는 것을 특징으로 하는 이동형 On-site 탈피시스템.
6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 커팅부는 케이스 내측이 원형의 브라켓 측면과 결합되며, 브라켓 내부에는 폐케이블의 상하 위치에 각각 원형의 칼날이 구성될 수 있는 원형의 공간이 형성되어 있고, 원형의 칼날들은 브라켓 수직축 방향으로 이동할 수 있는 지지대가 슬라이딩 홈을 따라 움직여서 칼날들의 높이 간극이 제어되며, 폐케이블 길이방향을 따라 칼집을 만드는 것을 특징으로 하는 이동형 On-site 탈피시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 세퍼레이터부는 사각의 틀로 형성된 케이스 내부에 상하 세퍼레이터로 형성되어 있으며, 세퍼레이터의 일측 단부는 커팅부와 대향하고 있고 타측은 케이스의 내벽에 슬라이딩 홈과 연결되며, 커팅부와 대향한 세퍼레이터 단부는 각각의 원형의 형상으로 선단이 날카로워진 삼각형상을 이루고, 선단의 날카로워진 부분의 바닥면들 간격은 외경 측정 감지부에서 판단한 폐케이블의 종류에 따라 폭이 제어되는 것을 특징으로 하는 이동형 On-site 탈피시스템.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 오염 제거부 및 폐케이블의 외경 측정 감지부 기능에 따른 작업을 제어하며, 초기 설정값과 폐케이블이 이송관을 통과하면서 발생되는 입력값이 서로 비교되어 발생하는 오차를 자동 보정하는 값으로 환산하는 것을 특징으로 하는 이동형 On-site 탈피시스템.
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 탈부착부의 원뿔형 롤러부는 원활한 회전을 위해 경사면이 구비되고, 로드축의 축방향과 로드축의 직각 방향의 하중을 지지하는 원뿔형 베어링을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 이동형 On-site 탈피시스템.
    
11. 삭제

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