KR20190091024A - 재생 및 순환골재 선별기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐콘크리트 파쇄물에 혼재된 모래, 자갈 등의 폐 골재를 선별단계별로 이송하면서 선별할 때 선별단계별로 미처 선별되지 못한 골재에 재선별 될 수 있는 기회를 부여함으로써 골재의 선별 정도(精度) 및 선별효율이 높고, 선별시간도 단축할 수 있는 재생 및 순환골재 선별기를 제공하려는 것으로, 투입구에서 배출구 쪽으로 상향 경사진 회전망통과, 선별단계별로 골재를 퍼올려 정상부에서 떨구는 버킷이 부착된 이송스크류와, 회전망통 내에 골재의 이송방향을 따라 선별구간별로 설치되어 각 선별단계의 버킷에서 떨어지는 골재를 받아 그 선별단계의 후속 선별단계로 이송하면서 밑으로 떨궈서 연속 선별되도록 해 선별효율을 높이는 컨베이어와, 이송스크류 사이의 동일망 형태의 버킷과 회전망통 내에 망목의 크기가 바뀌는 경계부분에 앞단계 선별단계의 망목보다 큰 격벽을 설치하여 선별 정밀도를 높이며, 컨베이어 구동수단을 구비한 재생골재 선별기를 특징으로 한다.

Description

재생 및 순환골재 선별기{The Trommel Sorter for Construction and Concrete Waste}

본 발명은 폐콘크리트, 건설폐기물 등의 파쇄물에 혼재된 쇄석과 자갈, 모래 등의 골재를 신속하고 효율적으로 선별할 수 있게 한 재생 및 순환골재 선별기에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트제 건물, 교량 등의 구조물을 철거하면 많은 양의 폐콘크리트 덩어리, 돌가루, 시멘트, 철근과 기타 혼화재료 등의 복합된 덩어리로 폐기물이 발생한다.

폐콘크리트는 토양과 지하수를 오염시키는 문제 때문에 매립을 되도록 기피하며, 폐콘크리트에서 재활용할 수 있는 철근과 골재인 쇄석과 자갈, 모래를 선별하여 신설 도로용 기층재, 버림콘크리트용 골재 등으로 활용하는 방안을 모색하고 있다.

철근과 플라스틱, 종이류 등의 가연성 이물질을 분리한 폐콘크리트는 덩어리가 커 선별이 곤란한 것은 크러셔로 잘게 파쇄한 후 망목, 즉 스크린이 크고 작은 망통을 통과시켜 모래와 시멘트, 작고 굵은 골재별로 선별하여 재생 또는 순환골재로 활용한다. 모래는 수세하여 시멘트와 같은 미분을 제거한다.

폐콘크리트 파쇄물에서 크기, 종류별, 입도별 골재를 선별하는 것이 재생골재 선별기다. 재생골재 선별기는 투입구에서 반출구 쪽으로 망목(스크린)이 선별 단계별로 점차 크게 해 초기에는 돌가루 등의 미분과 시멘트, 모래, 골재를 선별하고, 후속단계를 차례로 거치면서 입도가 작은 골재부터 시작해 중간 크기의 골재, 너무 커서 선별되지 못한 골재는 선별기 밖으로 반출한다. 반출된 골재는 재파쇄하여 다시 선별과정을 거치거나 나름의 용도로 쓰인다.

선별기는 회전망통의 내주면에 스크류가 설치되어 이송과 동시에 선별하며, 평형 회전망통이 대세이지만, 등록실용신안 제20-0259899호와 공개특허공보 제10-2010-138730호처럼 반출구가 투입구보다 낮게 경사진 회전망통을 구비하여 작은 골재부터 선별한 후에 굵은 골재를 선별하도록 된 선별기도 있다.

이들 선행기술의 재생골재 선별기는 중력에 의해 회전망통의 아래로 집중되는 골재를 회전망통 내에 길이방향으로 부착된 삼각형, U형, 사각형 등의 혼합봉으로 긁어 분산시키면서 선별하도록 되어 있다.

혼합봉은 바닥의 골재를 긁어서 분산시키는 단순한 역할을 수행할 뿐, 바닥의 골재를 퍼올려 투하함으로써 재선별의 기회를 부여하는 기능은 기대할 수 없다.

또, 하향 이송으로 골재를 선별하면 굵은 골재에 잔골재가 휩쓸려 내려가는 경향이 있기 때문에 잔골재의 선별효율이 낮다.

회전망통에 낀 이물질, 박힌 골재는 회전드럼에 맞물려 회전하는 브러시에 의해 제거된다(등록특허 제10-0395132호 참조).

한편, 등록특허 제10-0722569호의 재생골재 선별장치는 반원통형 수조에 반쯤 잠긴 트로멜 스크린의 외면 일측단에 설치된 투입 버켓으로 골재가 투입되고, 트로멜 스크린의 타측단과 중간에 설치된 배출 버켓에 의해 선별된 골재가 배출하며, 투입 버켓과 각 배출 버켓과 사이에 설치된 이송스크류는 골재를 이송하고, 배출 버켓의 구간마다 망목이 다른 체망이 설치돼 입도별 골재로 분류되도록 한 것이다.

투입 버켓은 회전망통의 초입으로 투입되는 골재를 물레방아가 물을 길어 올리듯이 퍼올려 회전망통 내에 투하하는 것으로, 제단계에서 미처 선별되지 못해 잔류하는 골재를 다시 걷어 올려 재선별시키는 것과는 무관하기 때문에 단계별 골재의 선별효율이 낮다.

이 선행기술의 투입 버켓도 회전망통에서 높은 쪽에 위치하는 투입구에 설치되므로 앞서 기술한 다른 선행기술에서와 마찬가지로 앞단계에서 미처 선별되지 못한 골재가 후속 선별과정으로 이송되는 굵은 골재들에 휩쓸려 가는 현상이 나타나기 때문에 선별효율이 낮다.

등록특허 제20-0259899호 공개특허공보 제10-2010-138730호 등록특허 제10-0722569호

본 발명의 목적은 폐콘크리트 파쇄물에 혼재된 모래, 자갈, 미분, 혼화물 등의 골재를 선별단계별로 이송하면서 선별할 때 선별단계별로 미처 선별되지 못한 골재에 재선별될 수 있는 기회를 부여함으로써 골재의 선별 정도(精度)를 높이고, 선별효율도 높여 생산량을 증대할 수 있는 재생 및 순환골재 선별기를 제공하려는 것이다.

위 과제는, 투입구에서 배출구 쪽으로 상향 경사진 회전망통과, 선별단계별로 골재를 퍼올려 정상부에서 떨구는 버킷이 부착된 이송스크류와, 회전망통 내에 골재의 이송방향을 따라 선별구간별로 설치되어 각 선별단계의 버킷에서 떨어지는 골재를 받아 다음선별단계의 초입구로 떨구어 선별효율을 높이게 하는 컨베이어와, 컨베이어 구동수단, 선별단계별로 회전망통 내주면에 회전망통의 망목 크기이상의 격벽을 망의 크기가 변화하는 부위에 내부면을 따라 원주형으로 설치하여 미처 선별되지 않은 작은 골재가 다음단계로 넘어가지 않게 하여 재선별되도록 하는 격벽을 구비한 재생골재 선별기로 선별효율도 높여 생산량을 증대하는 한편 선별 정밀도도 높여 두가지 목적을 동시에 달성할 수 있다.

회전망통은 원통형 또는 다각통형이며, 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 망목을 점차적으로 크게 하여 세골재, 중형 골재, 대형 골재의 순으로 선별한다. 세골재가 중형 및 대형 골재에 휩쓸려 가지 않고 선별된다. 버킷의 형태는 스크린의 동일 크기로 망목으로 구성한다.

회전망통과 동반 회전하면서 골재를 후속 선별단계로 이송하는 동안에 선별단계별 버킷에 담긴 골재는 해당 선별단계의 정점을 향해 상승하다가 정상 부근에 이르러 해당 선별단계의 컨베이어 위로 쏟아지고, 그 컨베이어에 실린 골재는 다음 선별단계의 초입부로 쏟아져 선별효율을 높여준다. 전단계에서 선별되지 못한 골재는 각 단계별 사이 외주면을 따라 설치된 격벽을 넘지 못하면서 재선별된다.

회전망통 내에서 망목이 바뀌는 경계에 앞단계의 망목보다 큰 격벽을 설치하여 해당 선별단계의 재생 및 순환골재의 이송을 저지하여 체류시간을 늘림으로써 선별효율을 증대시킨다.

이런 재선별과정을 거듭하면서 골재는 입도별로 완벽하게 선별되면서 선별효율도 증대된다.

본 발명에 의하면 재생골재가 회전망통의 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 순차적으로 이송되면서 선별되므로 굵은 골재에 모래, 세골재가 휩쓸려 나가지 않고 망목보다 굵은 골재는 버킷과 컨베이어에 의해 다음 단계로 신속히 이송되어 선별효율이 높다.

또, 선별단계별로 작은 골재가 격벽으로 차단되어 재 선별과정을 거치므로 선별 정도(精度)도 높다.

도 1은 본 발명에 의한 재생골재 선별기의 분리도
도 2는 본 발명에 의한 재생골재 선별기의 조립도
도 3은 이송스크류에 대한 버킷의 부착예시도
도 4는 컨베이어가 설치된 컨베이어대의 정면도
도 5는 선별기의 전체 구조를 예시한 개략도
도 6은 회전망통 내부에 설치된 격벽의 단계별 구조 및 작동도

도 1 및 도 2에서와 같이, 본 발명에 의한 재생골재 선별기는 투입구(2)에서 배출구(3) 쪽으로 높게 경사진 회전망통(1)과, 투입되는 골재를 배출구 쪽으로 이송하는 이송스크류(4), 선별단계별로 골재를 퍼올려 정상부에서 떨구는 버킷(5a~5d)과 회전망통 내에서 골재의 이송방향을 따라 선별구간별로 설치된 컨베이어(6a~6d)로 구성된다.

상기 회전망통(1)은 주지의 원통형 또는 다각통형 금망이거나 타공판제이며, 낮은 쪽에 위치하는 투입구(2)와 높은 쪽에 위치하는 배출구(3)에 이르는 전장은 복수의 선별구간(A~D)으로 구획되어 있다.

선별구간(A~D)은 등거리일 수 있고, 입도가 작은 세골재, 중형 및 대형 골재의 혼재량에 따라 선별구간(A~D)의 길이를 차등화할 수 있다.

선별구간 중에서 투입초기에 재생골재를 선별하는 첫 선별구간(A)의 망목이 가장 작고, 말단 선별구간(D)의 망목이 가장 크다. 아래에서 위로 갈수록 골재의 선별 입도가 커야 하기 때문이다.

도시하지 않았으나, 선별구간(A~D)에는 선별된 골재가 배출되는 배출슈트가 필연적으로 딸린다.

버킷(5a~5d)은 회전망통(1)의 내주면 전반에 걸쳐 설치된 이송스크류(4)에서 선별구간별 스크류 부분의 앞뒤 피치간에 회전망통(1)의 축선방향으로 평행하게 설치되어 해당 선별구간의 굵은 골재를 퍼올려서 해당 컨베이어 위로 떨궈 재선별 되도록 하는 것으로, 앞뒤 컨베이어(6a,6b)(6b,6c)가 겹치는 않는 부위를 이송스크류(4)를 따라 공전하도록 설치하여야 한다.

투입구(2)를 통해 회전망통(1)으로 투입되는 재생골재는 이송스크류(4)에 의해 화살표 방향을 따라 선별구간(A~D)을 차례로 거쳐가는 동안 분말-모래, 세골재, 중간 입도의 골재, 입도가 가장 큰 골재의 순으로 선별되어 제각기 배출된다.

도 3에서와 같이, 선별구간(A~C)에서 입도별로 골재가 선별되어 나가는 동안에 버킷(5a~5d)은 해당 선별구간의 회전망통 아래로 몰린 골재를 긁어 담고 상승한다. 그러다가 각각의 버킷(5a~5d)이 정상에 다달을 즈음에서 담겨 온 골재가 낙하되어 컨베이어(6a~6c) 위로 쏟아진다.

컨베이어(6a~6d)에 실린 골재는 다음 단계 선별구간의 전단으로 이송된 후 후속 선별단계의 선단부로 떨어져 전단계의 선별과정을 반복한다. 후속 선별단계 선단부에 떨어진 골재는 이송스크류(4), 버킷(5a~5d), 컨베이어(6a~6d)에 의해 후속 선별구간에서 재선별된다.

버킷(5a~5d)과 컨베이어(6a~6d)가 가세함에 따라 해당 선별구간에서 재선별기회가 주어져 재생골재는 입도별로 보다 확실하게 선별할 수 있다.

도 4에서와 같이, 컨베이어(6a~6d)는 회전망통(1)의 대략 회전중심 부근에 축선방향으로 설치된 컨베이어대(7)에 상기와 같은 요령으로 설치하고, 모든 컨베이어(6a~6d)가 단일 구동수단(8)에 의해 동기하도록 체인으로 각 컨베이어(6a~6d)의 구동측 스프로켓에 연결한다. 스프로켓이 구동 풀리인 경우에 체인은 벨트로 갈음한다. 구동수단(8)은 컨베이어의 중저속 궤도선회가 가능한 기어드 모터, 감속기가 딸린 전동기이다.

컨베이어대(7)는 회전망통(1)의 자전에 방해가 되지 않게 설치한다.

회전망통(1)과 동반 회전하면서 후속 선별단계로 재생골재를 이송하는 동안에 선별단계별 버킷(5a~5d)에 담긴 골재가 해당 선별단계의 정점으로 상승한 후 해당 선별단계의 컨베이어(6a~6d) 위로 쏟아지고 배출구 방향으로 이송한 후, 후속 선별단계의 선단부로 낙하되어 재선별과정을 거침으로써, 그리고 이러한 재선별과정을 거듭하여 골재는 입도별로 정도 높게 선별된다.

또한, 재생골재는 회전망통(1)의 낮은 쪽에서 높은 쪽을 향해 순차적으로 이송되면서 입도가 작은 골재부터 차례로 선별되므로 굵은 골재에 모래, 세골재가 휩쓸려 나가지 않고, 그래서 선별효율이 매우 높다.

또, 회전망통(1) 내에서 망목의 크기가 바뀌는 경계부에 회전망통에 직교방향으로 격벽(9)이 설치되어 있으며, 상기 격벽(9)은 해당 선별단계에 계류하는 재생 및 순환골재의 이송을 지연시켜 선별되는 시간을 늘려 선별효율을 높인다.

도 6에서와 같이, 격벽(9)은 일부를 터서 개방부(9a)를 형성함으로써 이송스크류(4)에 의해 다음 선별단계로 앞선별단계를 거쳐오는 골재가 후속 선별단계로 순탄하게 이월되도록 한다.

1: 회전망통
2: 투입구
3: 배출구
4: 이송스크류
5a~5d: 버킷
6a~6d: 컨베이어
7: 컨베이어대
8: 구동수단
9: 격벽
9a: 개방부

Claims (5)

1. 입구에서 배출구 쪽으로 상향 경사진 회전망통과, 선별단계별 골재를 퍼올려 정상부에서 떨구는 버킷이 부착된 이송스크류와, 회전망통 내에 골재의 이송방향을 따라 선별구간별로 설치되어 각 선별단계의 버킷에서 떨어지는 골재를 받아 후속 선별단계의 선단부로 이송하면서 밑으로 떨궈서 연속 선별되도록 하여 선별효율을 증대시키는 컨베이어와, 상기 컨베이어용 구동수단을 구비한 것을 특징으로 하는 재생 및 순환골재 선별기.
   
2. 제1항에 있어서, 회전망통은 원통형 또는 다각통형 중의 일종인 것을 특징으로 하는 재생 및 순환골재 선별기.
   
3. 제1항에 있어서, 회전망통은 투입구가 배출구보다 낮게 경사진 것을 특징으로 하는 재생 및 순환골재 선별기.
   
4. 제1항에서, 회전망통은 투입구 쪽에서 배출구를 향하는 선별단계별로 망목을 점차적으로 크게 한 것을 특징으로 하는 재생 및 순환골재 선별기.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 하나에 있어서, 회전망통 내에 망목의 크기가 바뀌는 경계부분에 앞단계 선별단계의 망목보다 큰 격벽을 설치하여 미립분이나 작은 골재가 다음단계로 넘어가는 것을 차단하여 선별 정밀도를 높인 것을 특징으로 하는 재생 및 순환골재 선별기.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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