KR102627399B1 - 선별기능이 있는 컨베이어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 선별기능이 있는 컨베이어 장치는 지지대 역할을 하는 메인 프레임, 상기 메인 프레임 위에 올려지는 수평의 고정 컨베이어, 상기 고정 컨베이어와 하나의 벨트로 이어지면서 각도 조절이 가능한 각도 조절 컨베이어, 상기 각도 조절 컨베이어의 상부에 설치되어 이송물을 투하하는 투입 컨베이어, 상기 고정 컨베이어와 상기 각도 조절 컨베이어를 연결하는 복수의 베어링, 상기 메인 프레임의 최상단에 연결되는 한 쌍의 러그, 상기 한 쌍의 러그에 연결되는 한 쌍의 체인블록, 상기 한 쌍의 체인블록과 상기 각도 조절 컨베이어의 양 측면을 연결하는 한 쌍의 체인, 상기 한 쌍의 체인블록과 연결되며 각도 조절 컨베이어의 각도를 조절하는 한 쌍의 각도 조절 체인을 포함하며, 상기 각도 조절 컨베이어의 각도 조절에 따라 중력에 의해 일정 무게 이상의 이물질을 컨베이어의 진행방향 반대편으로 분리하는 것을 특징으로 한다.

Description

선별기능이 있는 컨베이어 장치 {CONVEYOR DEVICE WITH SEPARATING FUNCTION}

본 발명은 선별기능이 있는 컨베이어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컨베이어의 각도를 조절하여 일정 무게 이상의 이물질을 컨베이어 진행방향의 반대편으로 분리하는 선별기능이 있는 컨베이어 장치에 관한 것이다.

산업폐기물 및 건축폐기물을 파쇄기에 투입하는 과정에서 지나치게 단단하고 무거운 물질이 섞이게 되면 파쇄기가 고장 나거나 파쇄기의 수명이 줄어들 수 있다. 기존의 일반적인 컨베이어는 물질을 받아 원하는 위치에 이송만 할 뿐 이송물 중 단단하거나 무거운 이물질은 사람이 수작업을 통해 분리해야 했다. 이물질의 분리배출을 수작업으로 진행하게 되면 인건비의 부담과 생산 효율의 문제뿐만 아니라 안전사고의 위험도 존재한다.

기존의 금속물질을 선별하거나 중량에 따라 선별하는 기능이 있는 컨베이어의 경우 금속검출기, 중량감지기 등 특수기기를 필요로 하여 설치 및 유지 관리에 있어서 비용의 부담이 있다.

KR 0967828 B1 KR 0768956 B1 KR 2110664 B1

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 5kg 이상 50kg 이하의 이물질을 컨베이어 진행방향의 반대편으로 분리하여 수작업으로 인한 안전사고의 위험을 없애고, 인건비를 절감하고, 생산성을 향상시킬 수 있으며, 값비싼 장비없이 기존의 일반 컨베이어를 개조하여 사용할 수 있는 설치 및 유지관리 비용의 부담이 적은 선별기능이 있는 컨베이어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면 지지대 역할을 하는 메인 프레임, 상기 메인 프레임 위에 올려지는 수평의 고정 컨베이어, 상기 고정 컨베이어와 하나의 벨트로 이어지면서 각도 조절이 가능한 각도 조절 컨베이어, 상기 각도 조절 컨베이어의 상부에 설치되어 이송물을 투하하는 투입 컨베이어, 상기 고정 컨베이어와 상기 각도 조절 컨베이어를 연결하는 복수의 베어링, 상기 메인 프레임의 최상단에 연결되는 한 쌍의 러그, 상기 한 쌍의 러그에 연결되는 한 쌍의 체인블록, 상기 한 쌍의 체인블록과 상기 각도 조절 컨베이어의 양 측면을 연결하는 한 쌍의 체인, 상기 한 쌍의 체인블록과 연결되며 각도 조절 컨베이어의 각도를 조절하는 한 쌍의 각도 조절 체인을 포함하며, 상기 각도 조절 컨베이어의 각도 조절에 따라 중력에 의해 일정 무게 이상의 이물질을 컨베이어의 진행방향 반대편으로 분리하는 선별기능이 있는 컨베이어 장치일 수 있다.

또 다른 일 실시예에 따르면 상기 메인 프레임은 수직부재 4개, 수평부재 8개, 대각선부재 2개를 포함하며, 상기 4개의 수직부재 중 2개의 수직부재는 나머지 2개의 수직부재보다 길고, 상기 메인 프레임의 긴 수직부재와 짧은 수직부재의 길이의 비는 5.5:4.5 ~ 6:4인 선별기능이 있는 컨베이어 장치일 수 있다.

또 다른 일 실시예에 따르면 상기 각도 조절 컨베이어는 수평상태로부터 20°~23°까지 조절할 수 있는 선별기능이 있는 컨베이어 장치일 수 있다.

또 다른 일 실시예에 따르면 상기 각도 조절 컨베이어는 5kg이상 50kg이하인 이물질을 컨베이어 진행방향의 반대편으로 분리할 수 있는 선별기능이 있는 컨베이어 장치일 수 있다.

또 다른 일 실시예에 따르면 상기 한 쌍의 체인블록과 상기 각도 조절 컨베이어의 각 측면을 연결하는 한 쌍의 체인은 수직으로부터 15° 이내의 각도를 유지하는 선별기능이 있는 컨베이어 장치일 수 있다.

또 다른 일 실시예에 따르면 투입 컨베이어의 한 쪽 끝단이 각도 조절 컨베이어의 상부로 들어오도록 설치하며, 이송물이 각도 조절 컨베이어의 길이방향으로 1/3지점에서 2/3지점 사이에 투하되도록 설치하는 선별기능이 있는 컨베이어 장치일 수 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 5kg 이상 50kg 이하의 이물질들을 컨베이어 진행방향의 반대쪽으로 분리하여 수작업으로 인한 안전사고의 위험을 없애고, 인건비를 절감하고, 생산성을 향상시킬 수 있으며, 값비싼 장비없이 손쉽게 제작 또는 개조하여 사용할 수 있는 설치 및 유지관리 비용의 부담이 적은 선별기능이 있는 컨베이어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선별기능이 있는 컨베이어 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선별기능이 있는 컨베이어 장치의 메인 프레임의 정면을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선별기능이 있는 컨베이어 장치의 메인 프레임의 측면을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선별기능이 있는 컨베이어 장치의 각도 조절 컨베이어를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선별기능이 있는 컨베이어 장치의 베어링을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 효율적으로 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 선별기능이 있는 컨베이어 장치는 메인 프레임(10), 투입 컨베이어(21), 각도 조절 컨베이어(22), 고정 컨베이어(23), 베어링(25), 러그(31), 체인블록(32), 체인(33), 각도 조절 체인(34)을 포함한다.

투입 컨베이어(21)를 통해 이물질이 섞인 이송물이 각도 조절 컨베이어(22)에 투입되면 중력작용에 의해 일정 무게이상의 이물질만 컨베이어 진행방향의 반대편으로 분리되고 이송물은 고정 컨베이어(23)로 이송된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 메인 프레임(10)은 수직부재 4개, 수평부재 8개, 대각선부재 2개를 포함한다. 설명의 편의상 길이가 긴 부재부터 순서대로 다음과 같이 부호를 정한다. 수직부재는 10-Aa 2개, 10-Ab 2개이고, 수평부재는 10-Ba 2개, 10-Bb 4개, 10-Bc 2개이며, 대각선 부재는 10-C 2개이다.

4개의 수직부재는 직사각형을 이루며 10-Ab 2개는 컨베이어의 진행방향 쪽에 위치하며 10-Aa 2개는 컨베이어의 진행방향 반대편에 위치한다. 같은 길이의 수직부재간 사이간격은 컨베이어의 폭보다 길고, 10-Aa와 10-Ab 사이간격은 컨베이어의 폭보다 짧다.

10-Ab의 길이의 5분의 3인 높이에서 수평부재 4개는 직사각형을 이루며 수직부재와 수직부재를 연결한다. 같은 길이의 수직부재는 10-Bb로 연결되고, 10-Aa와 10-Ab는 10-Bc로 연결된다.

10-Ab의 끝단과 10-Aa의 측면을 10-Ba로 각각 연결한다. 2개의 10-Ba는 한 쪽 끝단을 10-Aa의 측면과 연결하고 반대쪽 끝단은 10-Bb로 연결한다.

10-Ba와 10-Bb가 연결되는 지점의 하면으로 10-C의 끝단을 연결한다. 10-C의 반대편 끝단은 10-Ab의 측면과 연결된다. 10-C와 10-Ab가 연결되는 지점은 10-Ab의 높이의 5분의 3인 높이 보다 위에 있으며, 10-C와 10-Ab의 사이각은 45°이다.

두개의 10-Aa의 끝단을 10-Bb로 서로 연결한다. 10-Aa의 끝단을 연결한 10-Bb의 하단의 임의의 위치에 한 쌍의 러그(31)를 연결하되, 각각의 수직부재 10-Aa와 가깝게 연결하는 것이 바람직하다. 한 쌍의 러그(31)에는 각각 한 쌍의 체인블록(32)을 연결한다.

체인블록(32)은 훅(hook)에 걸린 큰 하중을 도르래와 감속 기어 장치에 의해 체인을 통해 전달받는 인력과 같은 작은 인장력만으로 감아 올릴 수 있으며, 체인에서 손을 떼도 감아 올려진 하중이 그대로 유지되는 장치이다.

한 쌍의 체인블록(32)에는 각각 한 쌍의 체인(33,34)이 연결되어 있으며, 체인블록(32)에 연결된 체인 중 끝에 훅이 달린 체인(33) 쪽은 각도 조절 컨베이어(22)의 측면에 연결하고 다른 쪽은 각도 조절용 체인(34)으로 사용한다. 각도 조절 컨베이어(22)의 측면에 체인(33)의 훅을 걸 수 있는 구멍이 있는 플레이트를 용접하여 고정하고, 구멍에 훅을 걸어 각도 조절 컨베이어(22)와 체인(33)을 연결한다.

훅을 걸 수 있는 플레이트는 러그(31)와 가까운 위치, 즉 체인(33)이 수직이 될 수 있는 위치에 고정하는 것이 바람직하다. 체인(33)의 기울기가 수직에서 멀어지면 꺾임현상이 생길 수 있으므로 수직으로부터 15° 이내의 각도를 유지한다. 꺾임현상이 발생하면 체인블록(32)을 통해 각도 조절 컨베이어(22)를 올리고 내릴 때 하중이 분산되어 작동이 어렵다.

각도 조절 컨베이어(22)의 양쪽 측면으로 늘어지는 한 쌍의 각도 조절용 체인(34)을 순차적으로 움직여 각도 조절 컨베이어(22)를 원하는 각도로 조절할 수 있다. 한 쌍의 각도 조절용 체인(34)을 동시에 움직여야 하는 것이 아니므로 작업자 한 명만 있으면 조절이 가능하다.

도 5를 참조하면, 고정 컨베이어(23)는 10-Ba와 수직부재로 연결하고 수평으로 고정한다. 각도 조절 컨베이어(22)는 고정 컨베이어(23)와 복수의 베어링(25)으로 연결한다.

각도 조절 컨베이어(22)와 고정 컨베이어(23)가 맞닿는 끝단의 양측면에는 각각 보강 플레이트(24)를 용접하여 고정하되, 보강 플레이트(24)는 기억자 형태이며 샤프트가 들어갈 수 있는 구멍이 있고, 베어링(25)과 볼트로 연결되어 있다. 베어링(25)의 중앙에 있는 구멍과 보강 플레이트(24)의 구멍이 겹치도록 연결한다. 밖으로 노출되는 외부 베어링(25)과 안쪽으로 연결되는 내부 베어링(25)이 있으며, 외부 베어링(25)과 내부 베어링(25) 사이에 두개의 보강 플레이트(24)가 끼어 있는 형태가 된다. 베어링(25)의 중앙에 있는 구멍에 샤프트(26)를 끼워서 복수의 베어링(25)을 연결한다. 샤프트(26)는 컨베이어의 폭보다 길다. 베어링(25)은 각도 조절 컨베이어(22)의 각도를 조절할 수 있도록 돕고 마찰을 줄여준다.

각도 조절 컨베이어(22)와 고정 컨베이어(23)는 서로 다른 각도를 유지하지만, 하나의 벨트를 이용하여 이어진다. 일반적인 컨베이어 벨트와 비교하여 느슨하게 설치하는 것이 바람직하다. 컨베이어 벨트의 느슨함의 정도는 컨베이어 내부에 설치되는 샤프트의 개수로 조절할 수 있다. 컨베이어 1m 간격마다 샤프트를 설치하는 것이 바람직하다. 컨베이어 내부에 설치되는 샤프트는 베어링(25)을 연결하는 샤프트(26)와는 별개이다.

각도 조절 컨베이어(22)는 수평으로부터 20°~23°의 기울기로 조절하는 것이 바람직하다. 기울기가 20° 미만일 때는 5kg이상의 이물질이 충분히 분리되지 않으며, 23°를 초과할 경우 5kg미만의 이송물까지 분리되는 경우가 발생한다. 다만, 이는 5kg 이상의 이물질을 분리할 경우 권장되는 기울기이며, 이물질의 기준 무게 및 각도 조절 컨베이어(22)의 기울기를 한정하는 것은 아니다.

투입 컨베이어(21)는 각도 조절 컨베이어(22)를 기준으로 컨베이어 진행방향의 반대편 상단에 설치한다. 투입 컨베이어(21)가 설치되는 위치는 고정 컨베이어(23)가 설치된 위치보다 높고, 러그(31)가 설치된 위치보다 낮다. 투입 컨베이어(21)의 한 쪽 끝단이 각도 조절 컨베이어(22)의 상부로 들어오도록 설치하며, 이송물이 각도 조절 컨베이어(22)의 길이방향으로 1/3지점에서 2/3지점 사이에 투하되도록 설치하는 것이 바람직하며, 정중앙에 투하되도록 설치하는 것이 가장 바람직하다. 투입 컨베이어(21), 각도 조절 컨베이어(22) 및 고정 컨베이어(23)는 모두 동일한 속도로 움직인다.

실시예1에서 컨베이어의 폭은 1,400mm이고, 메인 프레임의 각 부재는 H빔을 사용하며 길이 및 두께는 표1과 같고, 각 부재들은 육각볼트로 연결하였다. 각도 조절 컨베이어와 고정 컨베이어를 연결하는 베어링은 UCF 212 볼베어링을 사용하였다. 베어링을 연결하는 샤프트는 1660mm의 60파이 샤프트를 사용하였다. 조절 컨베이어는 수평으로부터 -23°로 조절하였다.

부재	길이(mm)	두께(mm)	종류
10-Aa	5,930	150	H빔
10-Ab	4,380	150	H빔
10-Ba	2,980	150	H빔
10-Bb	2,150	150	H빔
10-Bc	1,650	150	H빔
10-C	1,550	150	H빔

실시예1에서 제작한 선별기능이 있는 컨베이어 장치에 5kg~50kg인 이물질이 섞인 토사를 24시간 투하한 결과 5kg 이상의 이물질은 컨베이어의 진행방향 반대편으로 낙하하고 정상적인 토사만 고정 컨베이어를 통해 안정적으로 이송되는 것을 확인할 수 있었다.

실시예2에서 기존에 설치 및 사용되던 일체형 컨베이어를 각도 조절이 가능한 컨베이어로 개조하였다. 기존에 설치된 일체형 컨베이어를 원하는 절단위치 확인 후 메인 프레임을 받쳐 절단 전 와이어로 고정한다. 고정 후 컨베이어를 절단하여 각도 조절 컨베이어와 고정 컨베이어로 분리한다. 각 컨베이어의 절단 부 양측면에 기억자형 보강 플레이트를 용접하여 고정한다. 체인블록으로 각도를 낮추거나 높여 원하는 일정 이상의 무게를 컨베이어 진행방향의 반대편으로 낙하시키는 선별기능이 있는 각도 조절이 가능한 컨베이어로 개조하였다. 앞서 기재한 설명과 동일한 내용은 생략하였다.

실시예2에서 제작한 선별기능이 있는 컨베이어 장치는 기존의 수작업으로 이루어지던 선별작업을 자동화하여 안전사고의 위험을 없애고 인건비를 절약할 수 있었다. 또한 고가의 장비 없이 기존의 컨베이어를 개조하여 사용함으로써 설치 및 유지관리 비용을 크게 절감할 수 있었다.

10 : 메인 프레임
10-Aa, Ab : 수직부재
10-Ba, Bb, Bc : 수평부재
10-C : 대각선부재
21 : 투입 컨베이어
22 : 각도 조절 컨베이어
22-a : 각도 조절 컨베이어(조절전)
22-b : 각도 조절 컨베이어(조절후)
23 : 고정 컨베이어
24 : 보강 플레이트
25 : 베어링
26 : 샤프트
31 : 러그
32 : 체인블록
33 : 체인
34 : 각도 조절 체인
41 : 이송물
42 : 이물질

Claims (6)

1. 지지대 역할을 하는 메인 프레임;
   상기 메인 프레임 위에 올려지는 수평의 고정 컨베이어;
   상기 고정 컨베이어와 하나의 벨트로 이어지면서 각도 조절이 가능한 각도 조절 컨베이어;
   상기 각도 조절 컨베이어의 상부에 설치되어 이송물을 투하하는 투입 컨베이어;
   상기 고정 컨베이어와 상기 각도 조절 컨베이어를 연결하여 컨베이어의 각도를 조절할 수 있도록 돕고 마찰을 줄여주는 복수의 베어링;
   상기 메인 프레임의 최상단에 연결되는 한 쌍의 러그;
   상기 한 쌍의 러그에 연결되는 한 쌍의 체인블록;
   상기 한 쌍의 체인블록과 상기 각도 조절 컨베이어의 양 측면을 연결하는 한 쌍의 체인;
   상기 한 쌍의 체인블록과 연결되며 각도 조절 컨베이어의 각도를 조절하는 한 쌍의 각도 조절 체인을 포함하며;
   상기 각도 조절 컨베이어의 각도 조절에 따라 중력에 의해 5kg이상 50kg이하인 이물질을 컨베이어의 진행방향 반대편으로 분리하는 선별기능이 있는 컨베이어 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 메인 프레임은 수직부재 4개, 수평부재 8개, 대각선부재 2개를 포함하며, 상기 4개의 수직부재 중 2개의 수직부재는 나머지 2개의 수직부재보다 길고, 상기 메인 프레임의 긴 수직부재와 짧은 수직부재의 길이의 비는 5.5:4.5 ~ 6:4인 선별기능이 있는 컨베이어 장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 각도 조절 컨베이어는 수평상태로부터 20°~23°까지 조절할 수 있는 선별기능이 있는 컨베이어 장치.
   
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 체인블록과 상기 각도 조절 컨베이어의 각 측면을 연결하는 한 쌍의 체인은 수직으로부터 15° 이내의 각도를 유지하는 선별기능이 있는 컨베이어 장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   투입 컨베이어의 한 쪽 끝단이 각도 조절 컨베이어의 상부로 들어오도록 설치하며, 이송물이 각도 조절 컨베이어의 길이방향으로 1/3지점에서 2/3지점 사이에 투하되도록 설치하는 선별기능이 있는 컨베이어 장치.