KR19980703572A - 쓰레기 콤팩터 - Google Patents

Abstract

쓰레기 콤팩터(10)는 보관 또는 압밀화 챔버(11), 덮개(12) 및 압밀화 블래이드(13)를 구비한다. 압밀화 블래이드(13)는 상기 덮개(12)나 상기 챔버(11)에 부착될 수 있는 실린더(18)에 의해 구동된다.

Description

쓰레기 콤팩터

폐기물 산업은 전반적인 비용을 줄이면서 동시에 폐기물 보관용기의 부피적인 효율과 환경적인 완전함을 개선시킬 수 있는 방안을 항상 모색하고 있다. 보관용기의 부피적인 효율을 개선시키는 가장 간단한 방법은 폐기물을 용기내에서 기계적으로 압밀화함으로써, 폐기물의 밀도를 증가시키는 것이다.

현재까지 설계된 전방로딩 또는 후방로딩 용기들은 그 용기를 별개의 고정된 압밀화 헤드에 연결하여 그 내용물들을 압밀화시킬 수 있을 뿐이다. 이러한 시스템은 분리 및 하역 작업동안 높은 유출율 및 누수율을 포함하는 몇가지 단점들을 갖는다. 게다가, 압밀화 헤드는 바닥에 영구적으로 고정되어야만 하기 때문에 그 용도가 제한되며 영구적으로 지정된 접근영역을 할당할 필요가 있다.

폐기물 당국이 직면하는 또 다른 문제점은 유럽, 아시아 및 중동의 도시들과 같은 고밀도 지역에서는 좁은 도로들과 주차된 차들에 의해 야기되는 공간적 제한과 접근의 곤란성때문에 종래의 콤팩터 운반기구들이 효과적으로 작동할만큼 충분히 폐기물에 접근할 수 없다는 것이다. 이러한 문제점에 대한 현재의 해결책은 수많은 청소부(collector)들이 거리들의 구석구석을 손수레를 밀고 다니며 수작업으로 폐기물을 싣고 트럭에 장착되는 콤팩터를 기다리는 중앙집하장소로 가져가는 것이다. 이 단계에서 폐기물은 손수레로부터 콤팩터로 옮겨지며 청소부는 다시 빈 손수레로 작업을 시작하게 된다. 이러한 시스템은 노동율이 매우 낮을 때는 만족할만할지라도, 나선상으로 진행하는 노동비용때문에 효과적인 대안을 찾아야만 한다는 것이 요구된다.

본 발명은 쓰레기 콤팩터에 관한 것으로서, 더 상세하게는 종래의 전방로딩 또는 후방로딩 콤팩터 운반기구에 의해 비게 되도록 설계된 소형의 내장형 압밀화(壓密化) 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 콤팩터의 측면도로서, 덮개가 열려진 상태를 나타낸다.

도 2는 도 1에서 덮개가 닫힌 상태를 나타내는 도면이다.

도 3은 도 2에서 압밀화 블래이드가 작동하는 것을 나타내는 도면이다.

도 4는 도 1의 쓰레기 콤팩터를 다른 측면에서 본 측면도로서, 쓰레기통을 내려놓는 메카니즘을 나타낸다.

도 5는 도 1의 쓰레기 콤팩터의 정면도이다.

도 6은 도 1 내지 도 3에 도시한 잠금 메카니즘의 확대도이다.

도 7은 도 2와 도 3에 도시한 압밀화 블래이드와 절단봉의 확대도이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 쓰레기 콤팩터의 평면도이다.

도 9는 도 8에 도시한 쓰레기 콤팩터의 정면도이다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 쓰레기 콤팩터의 사시도로서, 덮개가 닫혀진 상태를 나타낸다.

도 11은 도 10에 도시한 콤팩터의 측면도로서, 덮개가 열려진 상태를 나타낸다.

도 12 내지 도 19는 압밀화 시스템의 다른 실시예의 작동방식을 나타낸다.

도 20은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쓰레기 콤팩터의 측면도이다.

본 발명에 따르면, 개구부를 구비한 보관챔버 또는 용기와 상기 개구부를 닫기 위한 덮개 및 상기 보관챔버 또는 용기내의 쓰레기 물질을 압밀화하기 위하여 배치되는 압밀화 블래이드를 구비하는 쓰레기 콤팩터를 제공한다.

도 1 내지 도 5에 도시한 쓰레기 콤팩터(10)는 보관용기(11), 덮개(12), 압밀화 블래이드(13) 및 내장형 파워 유니트(14)를 포함한다.

보관용기(11)는, 이 경우에 명목상으로는 3 입방미터 용적이고 경량의 박강판으로부터 편평한 측면들을 갖는 반원형 형상으로 형성되며 완벽한 누출방지 용기를 제공하기 위하여 완전히 용접된다.

반원형 형상은 폐기물이 달라붙고 녹이 발생할 수 있는 사각 모퉁이들을 제거한다. 반원형 형상은 또한 구조를 간단히 하며, 용접점들의 수를 감소시켜 제조원가를 대단히 개선한다.

한 세트의 캐스터(castor)형 바퀴들(15)이 장치가 이리저리 이동할 수 있도록 보관용기의 저면에 부착된다.

도 5에 도시된 바와 같이 한 쌍의 리프팅 소켓들(16)이나 또는 동등하게 적용할 수 있는 부착물들이 짐부리기 및/또는 수송을 위하여 장치가 들어 올려질 수 있도록 제공된다.

콤팩터(10)의 덮개(12)는 성형된, 경량, 박강판으로 조립되며 용기의 전체 폭을 가로지르는 차축(17)주위를 피봇회전한다. 장치는 전체 조립체가 수동으로 열리고 닫힐 수 있도록 균형이 잘 유지된다.

덮개(12) 내부에, 강화압연강판으로 제조된 압밀화 블래이드(13)가 수용된다. 블래이드(13)는 전체 폭을 가로지르는 차축(17) 주위를 역시 피봇회전하는데, 일점(19)에서 덮개의 내부에 부착되고 타점(20)에서 블래이드(13)에 부착되는 한쌍의 복동 유압실린더들(18)에 의해 대략 90도의 이동 호(arc of travel)를 따라 구동된다. 이러한 동작은 용기 내부의 폐기물을 명목상 4대1의 비율로 압밀화함으로써, 12 입방미터의 폐기물 보관용기와 동등한 것을 제공한다.

압밀화 블래이드(13)는 세 개의 스치며 지나가는 면 둘레에 매우 큰 틈새가 존재하도록 설계된다. 이 틈새는 상당한 양의 폐기물이 블래이드의 모서리들 둘레를, 특별히 큰 압밀화힘들하에서 바이패스하도록 한다. 이렇게 바이패스한 폐기물은, 그러나, 개구부 바로 밑에서 용기의 내부에 고정되는 세 개의 매우 작은 공차를 갖는 각진 절단봉들(21)에 의해 용기의 밖으로 되돌아 회전하면서 압밀화 블래이드의 후면을 벗겨낸다(도 7 참조).

보통은 용기(11)를 밀봉하기 위하여 닫혀진 위치에 있게 되는 덮개(12)가 폐기물의 로딩을 위하여 열려진다. 폐기물이 용기 내로 놓이게 되면, 덮개는 닫히고 립(lip) 클램프들(22)에 의해 수동으로 빗장이 걸리게 된다.

클램프들(22)이 확고하게 제자리에 있게 되면, 록킹 바(23)가 두 개의 근접 스위치들(24)을 맞물리게 하여 압밀화 전기회로가 완성되도록 한다. 이러한 특징은 덮개가 안전하게 닫히고 제 위치로 잠기지 않으면 콤팩터가 작동하지 못하도록 한다.

압밀화 챔버는 용기와 압밀화 블래이드가 독립적으로 작동하는 각 패널로 분할되도록 설계된다. 이러한 특징은 재생용품들과 같은 다수의 폐기물들이 개별적으로 분리되고 압밀화되도록 한다. 이러한 외형의 경우 덮개도 또한 분할되며 독립적인 짐부리기 설비들에 대하여 개별적으로 작동된다,

콤팩터(10)에는 종래의 이동가능한 쓰레기통들을 들어올리거나, 비우거나, 내려놓도록 하는 일체적인 쓰레기통 로딩장치(30)(도 4 참조)가 결합될 수 있다. 용기 위치바(31)는 장치가 120-660 리터의 용기들을 들어올릴 수 있도록 하며 또한 콤팩터의 폭을 따라 임의의 위치에서 용기를 내려놓을 수 있도록 함으로써 로드분배를 개선시킬 수 있다. 이 위치바(31)는 또한 두 개 또는 세 개의 이동가능한 쓰레기통들이 동시에 로딩되도록 한다.

쓰레기통들은 위치바 위에 훅으로 잠기며 내려놓는 작업을 하는 동안 쓰레기통들이 제자리에 확고하게 잠겨 있도록 기계적인 클램프가 적용된다. 로딩장치는 내려놓기 위하여 쓰레기통들을 들어올릴 때 콤팩터의 덮개를, 임의로, 자동적으로 열 수 있다.

로딩장치는 포장기 유압 파워 유니트로부터 작동될 수 있다. 로딩장치는 또한 3 입방미터 용기의 비-압밀화 버전(version)에 끼워맞춰질 수도 있는데, 이 경우 로딩장치는 수동 펌트나 직류전원팩에 의해 동력이 공급될 수 있다.

쓰레기통 로딩장치를 갖거나 또는 쓰레기통 로딩장치를 갖지 않는 콤팩터는 로딩측에 커다란(트레일러 형) 바퀴들(40)을 설치하고 다른 쪽에 스티어링형 쟈키 바퀴(jockey wheel)(41)와 견인봉(42)을 설치함으로써 매우 이동가능한 버전으로 제공될 수 있다. 이 바퀴들은 작은 캐스터형 바퀴들대신에 설치되며 완전한 안전 브레이크를 구비한 견인봉을 사용하여 장치가 손으로 쉽게 움직이도록 한다. 장치는 또한 견인봉 위의 토우볼 부착물(towball attachment)을 사용하여 자동차에 의해 견인될 수도 있다. 이 견인봉은 수집차량에 의해 로딩되는 동안 방해가 되지 않도록 접을 수 있게 설계된다.

도 10 내지 도 19에 도시한 쓰레기 콤팩터(100)는 보관/압밀화 챔버(101), 덮개(102) 및 압밀화 블래이드(103)를 포함한다.

이 경우에, 보관/압밀화 챔버(101)는 명목상으로 3 입방미터의 용적이며 폐기물들을 싣고 내려놓기 위하여 개구부(104)를 구비한다.

보관/압밀화 챔버(101)는 보통 완벽히 밀봉되고 따라서 누수가 방지되는 용기를 제공하기 위하여 완전히 용접되는 경량형 강판으로부터 조립된다. 선택적으로는 강철 챔버(101)는 보호를 목적으로 전기도금될 수도 있으나, 사용조건에 따라 스테인레스 스틸, 유리섬유 또는 고충격 플라스틱과 같은 다른 물질들로부터 조립될 수 있다.

보관/압밀화 챔버(101)는 보통 반원형 벽들(105)과 편평한 측면들(106)을 써서 조립된다. 이러한 형상은 제조공정을 간단하게 하며, 녹이 발생할 수 있는 모퉁이들의 수를 감소시키고 내용물을 비우기 위하여 용기를 뒤집었을 때 폐기물이 쉽게 방출되도록 한다. 보관/압밀화 챔버(101)의 측면 윤곽은 용기 밑바닥이 겹쳐 쌓일 수 있도록 테이퍼(taper)처리됨으로써, 선적/수송 원가를 감소시킨다.

측판들(106)은 리프팅 소켓들(107), 피봇 베어링(108) 및 실린더 장치들(109)을 구비한다. 콤팩터가 도착지에서 조립될 때 리프터 장착대들이 부착된다.

보관/압밀화 챔버(101)는 콤팩터를 손으로 이동할 수 있도록 하기 위하여 캐스터형 바퀴(110)를 구비할 수 있다. 몇가지 응용의 경우 더 큰 바퀴들과 견인봉이 콤팩터를 더 쉽게 이동하도록 하기 위하여 구비될 수 있다.

보관/압밀화 용기(101)는 사용조건들에 따라서, 다른 크기들과 형상들의 범위 내에서 제조될 수 있다.

압밀화 블래이드(103)는 유압으로 작동되는데, 챔버(101)내의 폐기물을 압밀화하기 위하여 피봇점(108) 주위를 이동호를 따라 움직인다. 압밀화 블래이드(103)는 보관/압밀화용기의 각 단부에서 베어링들에 의해 지지되는 토크 튜브(111)에 고정되며 특정한 적용들에 대하여 특별한 이득들을 제공하기 위해 액튜에이터 포맷들의 변화에 의해 동력이 제공된다.

압밀화 블래이드(103)의 정상적인 작동포맷은 각 측판(106)에 외부적으로 설치되며 크랭크 암들(113)을 통해 토크 튜브(111)를 구동시키는 한 쌍의 유압 실린더들(112)을 사용한다. 이 포맷은 낮은 원가로 작동시킬 수 있는 방법을 제공하지만 유효 회전능력(120도)이 제한되며 실린더 보호가 불충분하다는 불리한 점을 갖게 되며 한조각으로 된 압밀화 판만을 구동시킬 수 있다. 실린더(112)의 봉이 크랭크 암(113)을 줄어들게 하거나 또는 늘어나게 함으로써, 토크 튜브(111)와 압밀화 블래이드(103)는 피봇 베어링들(108) 주위를 회전한다.

도 12 내지 도 19에 도시한 또 다른 압밀화 포맷은 막대 연결기(clevis)(114)를 통해 토크 튜브(111)에 설치되는 하나 또는 그 이상의 실린더들(112)을 사용한다. 한 쌍의 기계적인 링크장치들(115, 116)은 실린더(112)의 통(113)을 일측에서 압밀화 블래이드(103)에 연결하고 타측에서 보관/압밀화 용기(101)의 몸체에 연결한다. 이러한 포맷은 더 큰 유효 회전능력(270도 까지)과 양호한 실린더 보호가 가능하도록 하는데, 이는 링크장치들이 콤팩터 몸체 내에 둘러싸여 있으며 압밀화 판의 분할된 부분들을 개별적으로 구동시킬 수 있기 때문이다. 실린더(112)의 봉이 줄어들면 링크 암들(115, 116)은 서로 떨어지도록 힘을 받게 되어 압밀화 블래이드(103)가 토크 튜브 베어링들을 중심으로 회전하게 된다.

도 20에 도시한 실시예는 힌지들(201)을 통해 콤팩터의 각 측판(106)에 부착되는 한 쌍의 고충격 플라스틱 덮개들(200)을 구비한다. 압밀화 블래이드(103)가 위쪽으로 회전하면 압밀화 블래이드(103)는 덮개들(200)에 닿게 되며 접근이 가능하도록 기계적으로 문들을 열게 된다. 덮개들은 압밀화 블래이드(103)가 아래쪽으로 회전할 때 자동적으로 닫힐수 있도록 스프링들(202)에 의해 바이어스된다. 각 덮개(200)의 밑면에 맞춰지는 밀봉부재(104)는 냄새가 덮개밖으로 새나가지 못하게 하며 외부의 비바람이 덮개안으로 들어오지 못하도록 한다.

다른 실시예에서, 하나의 고충격 플라스틱 덮개는 개구부의 후면에서 보관/압밀화 몸체에 힌지된다. 또 다시, 본 실시예에서 문은 압밀화 판이 위쪽으로 이동함으로써 기계적으로 열리고 스프링에 의해 자동으로 닫힌다.

덮개들은 투명한 플라스틱들과 경량강이나 알루미늄을 포함하는 다른 물질들로 제조될 수 있다.

압밀화 판의 운동은 기능이 정지하는 것을 방지하기 위하여 압력센서들에 의한 오버라이드(over-ride)와 함께 위치센서들에 의해 제어된다. 압밀화 판은 정상적으로는 완전히 압력을 받는 위치에 놓여진다. 따라서, 폐기물을 압착한 채로 있게되며 스프링이 되돌아 가려는 동작을 감소시킨다. 이 위치에서 호퍼 덮개들은 닫히고 장치는 밀봉되며 물이 들어오거나 냄새가 빠져나가는 것을 방지한다.

컴퓨터를 작동시키기 위하여, 열림 버튼들이 눌려지고 실린더들은 압밀화 판이 열리는 위치로 위쪽을 향하여 회전하기 위하여 작동한다. 판이 호퍼 덮개들에 닿게 되면, 덮개들은 로딩을 위한 접근이 가능하도록 힘을 받아 열린다. 위치 스위치가 완전히 열림 위치에 도달하게 되면 위치 스위치는 시스템을 끄게 된다. 압밀화 챔버가 가득 채워지면, 팩(pack) 버튼들이 눌려지고 압밀화 판은 호퍼 문들이 완전히 닫힐 때까지 중력하에서, 제어된 비율로, 닫히는 것이 가능하게 된다. 이 때에, 유압 파워가 압밀화 실린더들에 가해지고 판은 위치 센서가 또 다시 기계를 멈추게 하는 완전히 팩된(fully packed) 위치까지 힘을 받게된다. 판이 완전히 팩된(fully packed) 위치에 도달하지 못할 정도로 폐기물이 이미 가득 차면 압력 오버라이드는 과잉의 부하를 검출하게 되고 기계는 멈출 것이다. 선택적인 신호기가 이 조건에서 작업자에게 경고할 수 있도록 함으로써 작업자는 콤팩터가 거의 꽉 찼다는 것을 알 수 있다.

정상적인 조건하에서, 전방로딩 압밀화 운반기구에 의해 용기를 수집하기 전에 압밀화 판과 덮개들은 완전히 열린다. 이것은 수집용 운반기구에 의해 뒤집혀졌을 때 폐기물이 용기로부터 자유롭게 방출되도록 한다.

압밀화 실린더들은 블래이드의 모서리에서조차, 매우 큰 힘들을 낼 수 있다. 그 결과 압밀화 밀도를 3또는 4대1의 크기로 용이하게 얻을 수 있다. 그 결과는 3 입방미터 용기가 폐기물을 12 입방미터까지 또는 2.5 톤의 적재량까지 견디게 될 것이다.

압밀화 시스템의 설계는 작동의 안전성이라는 측면에 특별히 주의를 기울였다. 유압 시스템은 호퍼 덮개가 완전히 닫히는 시점까지 블래이드가 그 자체 무게하에서 (제어된 비율로) 떨어지는 것만을 허용하는 안전 스위치 시스템과 연동된다. 이 때에, 파워는 오직 압밀화 실린더들에 적용될 수 있다. 콤팩터의 작동은 원격 위치(해가 없도록)로부터 조절되거나 콤팩터 자체상의 양손을 쓰는 데드맨(deadman) 조절 시스템에 의해 조절될 수 있다. 그 결과 심각한 부상이 있을 수 없다. 왜냐하면 호퍼 덮개가 닫히는 것을 방해하는 어떤 방해물이 있다면 기계는 작동하지 않을 것이며, 따라서 정말로 바보라도 사용할 만큼 매우 간단하고 안전한 시스템을 제공하기 때문이다.

기본적인 압밀화 모듈은 3 입방미터 용적의 크기로 생산되지만, 사용조건에 가장 알맞도록 더 좁고, 더 넓거나 또는 더 긴 포맷들로 쉽게 제조될 수 있다. 같은 이유로 용기는 보관효율을 개선하기 위하여 겹쳐쌓는 것이 가능하도록 하는 사각 모서리를 갖는 외형과 고압하에서 사용할 때 강도를 증가시키기 위하여 둥근 외형을 포함하는 다른 형상들로 제조될 수 있다.

압밀화 챔버는 분할판들을 설치함으로써 그리고 적당한 별개의 섹션들을 제공하기 위하여 압밀화 판을 일부 변경함으로써 다수의 콤파트먼트들로 나누어질 수 있다. 이런식으로 둘 이상의 폐기물 타입이 단일장치에 의해 취급될 수 있다. 이렇게 하는 것이 많은 조각들을 재생하는 용도들과 서로 썩인 잡다한 작업요건들에 대해서 이상적이다.

팔로우(follow )형 유압실린더 압밀화 버전은 많은 조각의 압밀화에 사용되면, 독립된 실린더들은 각 블래이드 섹션에 설치될 수 있고, 따라서 각 폐기물 타입에 대하여 전적으로 독립적인 압밀화가 가능하다.

예를 들면 압축할 수 없는 폐기물과 같이 압밀화가 유리하지 않은 용도에 대해서, 하나의 또는 다수의 콤파트먼트 고체 쓰레기 또는 재생가능한 폐기물 보관용기를 제공하기 위하여 압밀화 블래이드는 제거될 수 있다. 이러한 포맷에서 보관 콤파트먼트는 반드시 강철로 조립될 필요가 없고, 따라서 덜 비싸거나 또는 특별한 목적의 물질들, 예를 들면 유리섬유, 플라스틱 등을 사용할 수 있도록 한다.

호퍼 문은 또한 완전히 밀봉된 덮개로 대체할 수 있으며, 필요하다면, 내부 배플들(baffles)이 설치되어 보관용기가 액체를 담고 있도록 할 수 있다. 용기의 구조는 액체를 수송하는 가능한 방법들로서 정의 압력이나 진공에도 견딜만큼 강하다. 이 버전은 폐기물보다는 액체들에 대하여 사용될 수 있고, 따라서 긴급작업과 거리청소를 위하여 물을 보관하는 것과 같은 용도들을 포함하여 모듈의 용도를 더 증진시킬 수 있다.

예를 들면 오염된 쓰레기 처리를 위한 시멘트와 같은 덜 끈적거리는 유체들의 경우, 내부의 나선형 형상을 갖는 교반기 블래이드가 폐기물을 섞고 용기를 비우는 다른 방법을 제공하는 것은 물론 경화되는 것을 방지하기 위하여 구비될 수 있다. 교반기 블래이드는 보관용기의 측판들에 설치되는 한 쌍의 유압 바퀴 모터들로 구동되며 지지된다.

상기 설계는 간단한 크래인 트럭과 트레일러가 특별히 설계된 운송혼합기 운반기구들에 따른 가격부담과 불편함이 없이 3 입방미터 배치들(batches) (동시에 4 입방미터까지) 내에서 건설현장으로 시멘트를 수송하기 위해 사용될 수 있다.

이와 같이 부가된 본 시시템의 장점은 약간의 용기들(폐기물로 가득 찬)이 별개의 내장형 유압 파워 유니트를 사용하여 뒤섞이는 동안 요구될 때까지 작업현장에 보관되는 것을 가능하게 한다는 것이다. 본 시스템은 또한 부가된 이득을 제공하는데, 이는 작은 보관용기들은 필요한 짐을 적당한 위치에 놓기 위하여 종래의 작업현장 크래인에 의해 취급될 수 있다는 것이다. 따라서 콘크리트 펌프들을 장착한 값비싼 트럭의 필요성을 제거할 수 있다.

젖은 음식 쓰레기에 사용하는 경우, 교반기는 수송하는 동안 폐기물을 살균하기 위하여 증기 발생기를 구비하여 함께 사용될 수 있다. 이 과정은 폐기물을 땅에 처리하하는 대신에 동물들에게 사료로 먹일 수 있도록 한다.

여러 가지 변형들이 본 발명의 범위와 주변으로부터 벗어나지 않고 세부에 걸쳐 또는 설계와 구조상으로 이루어질 수 있다.

Claims (5)

1. 개구부를 구비한 보관챔버 또는 용기와 상기 개구부를 닫기 위한 덮개 및 상기 보관챔버 또는 용기내의 쓰레기 물질을 압밀화하기 위하여 배치되는 압밀화 블래이드를 구비하는 쓰레기 콤팩터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 압밀화 블래이드에 연결된 램과 실린더 배열을 더 포함하는 쓰레기 콤팩터.
3. 제1항에 있어서,

   상기 압밀화 블래이드는 상기 보관챔버 위에 피봇회전할 수 있도록 장착되는 것을 특징으로 하는 보관챔버.
4. 제1항에 있어서,

   상기 용기와 상기 압밀화 블래이드 사이에 연결되는 램과 실린더 수단을 더 포함하는 쓰레기 콤팩터.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 덮개와 상기 압밀화 블래이드 사이에 연결되는 램과 실린더 수단을 더 포함하는 쓰레기 콤팩터.