KR100969704B1 - 재생골재용 마쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설폐기물로부터 수거되는 콘크리트를 파쇄하고 파쇄된 콘크리트골재를 재생골재로 재생시키기 위한 재생골재용 마쇄장치에 관한 것이다.

본 발명은 프레임의 중간에 맨틀코어를 갖는 직립회전축이 회전가능하게 설치되고 상기 맨틀코어는 제1동력원과 동력전달부재를 통해 연결되어 회전되게 설치되며 상기 맨틀코어 외측위치의 프레임에는 맨틀코어와 이격되어 그 외측주면을 감싸는 형상의 케이브가 설치된 재생골재용 마쇄장치에 있어서, 상기 케이브는 적어도 2개 이상으로 균등 분할된 복수의 분할케이브로 마련되며 상기 분할케이브들은 하단의 힌지 핀을 중심으로 하여 맨틀코어의 외측인 방사상으로 회전되어 확장되는 확장수단이 마련된 것을 특징으로 한다.

따라서 2개 이상으로 균등 분할된 분할케이브로 맨틀코어를 감싸도록 마련하고 각각의 분할케이브가 하단의 힌지 핀을 중심으로 하여 맨틀코어의 외측으로 회전되어 확장되므로 맨틀코어의 보수 및 수리작업을 신속하고도 용이하게 수행하는데 유용하게 이용할 수 있다.

케이브, 맨틀코어, 확장수단, 진동수단

Description

재생골재용 마쇄장치{polishing Apparatus for recycling aggregate}

본 발명은 건설폐기물 중에서 20~30㎜이하로 파쇄된 폐 콘크리트골재를 맨틀코어와 케이브로 비벼주는 재생골재용 마쇄장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 맨틀코어 외측의 케이브를 2개 이상으로 균등 분할된 분할케이브로 마련하고 각각의 분할케이브가 하단의 힌지 핀을 중심으로 하여 맨틀코어의 외측으로 회전되어 확장되도록 마련함으로써 맨틀코어의 보수 및 수리시 신속하고 용이하게 작업을 수행할 수 있는 재생골재용 마쇄장치에 관한 것이다.

일반적으로, 건설폐기물 중에서 콘크리트 구조물이나 각종 건물은 대부분이 철근을 포함하는 콘크리트덩어리와, 건축물 주위의 토사가 주류를 이루는데, 이러한 콘크리트덩어리와 토사를 파쇄하고 각종 원자재로 분리 선별하는 재생가공작업을 수행하여 재생골재를 얻고 있다.

건설폐기물을 이용한 전형적인 재생골재의 생산방법은, 콘크리트 폐자재를 각종 파쇄기로 수차례에 걸쳐 단계적으로 파쇄 하여 소정입자크기로 파쇄하고, 이 렇게 파쇄 하는 과정에서 파쇄골재 중에 혼재되어있는 철근이나 목재, 합성수지류 및 토사 등을 분리 제거함으로써 중간골재(6㎜이하의 잔골재를 포함한다)를 얻은 다음, 상기 중간골재인 폐 콘크리트 파쇄골재를 분리 선별한 후 이를 재처리함으로써 양질의 재생골재를 얻을 수 있다.

상기 재생골재의 생산에 사용되는 기존의 파쇄(마쇄)기 들은 여러 가지가 제시되어 있으나, 이들 중에서 두어 개를 발췌하여 간략하게 설명하여 본다.

대한민국 특허공보 공고번호 제10-1982-0001902호의 콘 크러셔에는 절두추체형의 케이브(cave) 내에서 절두추형의 맨틀코어(mantle core)가 편심선회운동을 하도록 하는 콘 크러셔에서 맨틀코어의 편심량을 조절하고 파쇄하고자 하는 피 파쇄물이 가압밀착상태로 피 파쇄물을 연속적으로 케이브와 맨틀코어 사이에 공급하면서 파쇄를 행하는 것이 그 특징이다.

상기와 같은 특허공보의 콘 크러셔는 콘(cone)형상의 맨틀코어가 단순히 편심 상태로 케이브 내부에서 편심 이동되면서 파쇄 하고자하는 피 파쇄물을 소정크기의 입자로 파쇄하는 것이었다.

등록실용신안공보 등록번호 제20-0332848호의 콘 크러셔에는 맨틀코어의 외측주면에 소정깊이의 요부를 수직으로 형성한 입형수단이 형성되고, 케이브의 내측주면에 소정높이와 기울기로 철부를 방사상으로 구성한 것이 그 특징이다.

상기와 같은 등록실용신안의 콘 크러셔는 맨틀코어와 케이브의 표면에 다수개의 요철을 형성하여 파쇄력을 높임과 동시에 약간의 마쇄효과로 파쇄입자의 입형이 개선된 모래를 얻을 수 있는 것이다.

상기한 바와 같은 특허공보의 콘 크러셔는 폐 콘크리트를 재생골재로 활용하기 위하여 파쇄하는 경우엔 폐 콘크리트는 암석보다 다양한 강도를 갖고 있으며, 굵은 골재 및 잔골재로 파쇄하면 파쇄과정 중에 다양한 강도의 입자 속에 내재 되어있는 암석입자 및 강한 입자는 파쇄입자에 크랙이 발생되거나 편석이 발생된다는 문제점이 있었다.

결국, 입자형상이 구형(球形)인 양질의 콘크리트골재를 얻기 위해서 상기 콘크리트골재의 쪼갬 공정이나 콘크리트골재의 입자모서리의 연마공정이 다시 한 번 더 요구되었고, 결론적으로 콘크리트골재를 재차 가공함에 따라 별도의 부대장비가 소요됨은 물론 가공시간이 길어져 작업능률 및 생산성 또한 저하된다는 문제점이 있었다.

그리고 상기 등록실용신안의 콘 크러셔는 상기에서 언급한 특허공보의 콘 크러셔와 마찬가지로 양질의 재생골재를 얻기에는 단일기종으로 콘크리트골재를 쪼개는 작용이라든가 파쇄된 콘크리트골재의 입자모서리를 연마하고 페이스트를 박리하는 작용이 미약하므로 많은 설비투자비와 동력손실 및 넓은 설치장소가 요구된다는 문제점이 있었다.

특히, 상기한 콘 크러셔들은 모두 맨틀코어와 케이브의 수리 내지 보수가 요구되는 경우 케이브를 완전히 분리해체하여야만 가능하므로 안전사고의 위험성이 존재하고 수리시간이 과다하게 길어지며, 맨틀코어와 케이브가 마모되면 전체를 교체하여 폐기하여야 하므로 이 또한 비경제적이고 교체시간이 길어지게 된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 폐단 및 문제점을 해결하기 위해 연구개발한 것으로서, 그 목적은 케이브를 2개 이상으로 균등 분할된 분할케이브로 마련하고 각각의 분할케이브가 하단의 힌지 핀을 중심으로 하여 맨틀코어의 외측으로 회전되어 확장되도록 마련함으로써 맨틀코어의 보수 및 수리시 신속하고 용이하게 작업을 수행할 수 있도록 한 재생골재용 마쇄장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 맨틀코어의 외측주면을 내마모강의 분리형 라이너로 마련하고 맨틀코어와 라이너 사이의 틈새에 에폭시수지를 충진 함으로써 맨틀코어의 부분교체 및 보수의 용이성을 확보하고 결속력의 증대와 떨림을 방지할 수 있도록 한 재생골재용 마쇄장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 맨틀코어의 외측주면을 감싸는 각각의 분할케이브에 진동회전축의 회전속도에 적합한 진동을 얻을 수 있는 진동발생기를 마련함으로써 장치 전체에 과도한 진동을 방지하면서 파쇄과정 중에 크랙이 발생된 콘크리트골재를 쪼개며, 파쇄된 콘크리트골재들을 가압하면서 다지듯이 보다 효과적으로 비벼주어 콘크리트골재의 입자모서리를 둥글게 구형(球形)으로 연마하여 시멘트페이스트 등을 박리시킨 양질의 콘크리트골재를 얻을 수 있도록 한 재생골재용 마쇄장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 프레임의 중간에 맨틀코어 를 갖는 직립회전축이 회전가능하게 설치되고 상기 맨틀코어는 제1동력원과 동력전달부재를 통해 연결되어 회전되게 설치되며 상기 맨틀코어 외측위치의 프레임에는 맨틀코어와 이격되어 그 외측주면을 감싸는 형상의 케이브가 설치된 재생골재용 마쇄장치에 있어서, 상기 케이브는 적어도 2개 이상으로 균등 분할된 복수의 분할케이브로 마련되며 상기 분할케이브들은 하단의 힌지 핀을 중심으로 하여 맨틀코어의 외측인 방사상으로 회전되어 확장되는 확장수단이 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 프레임은 확장수단을 마련하여야 하므로, 평면에서 보았을 때 마름모형상을 이루는 제1수평비임과 이 제1수평비임의 모서리에서 중앙을 통과하는 제2수평비임에 의해 마름모꼴로 형성되고 마름모꼴의 각 모서리마다 직립지주가 하부로 연장되어 있으며, 그 중앙엔 축하우징을 장착할 수 있도록 개방된 플랜지가 마련되고 상기 마름모의 모서리부분엔 사각평판부가 마련되고 상기 제1수평비임의 중간에 상부로 연장된 지지프레임이 마련됨이 바람직하다. 상기 사각평판부에는 이에 직접 혹은 간접적으로 제1브래킷이 마련되고, 상기 지지프레임에는 제2브래킷이 마련되되 상기 제1, 제2브래킷은 후술되는 가동프레임을 설치하기 위한 구조물이다.

본 발명에 따른 재생골재용 마쇄장치에 있어서, 상기 확장수단은 분할케이브의 외면에 직립방향으로 평행하게 마련된 2개 이상의 브래킷과, 이 브래킷 중에서 양단위치의 브래킷 외측에 장착되는 복수의 방진부재를 통해 연결되되 분할케이브의 브래킷을 수용할 수 있는 버킷형상으로 마련되는 가동프레임과, 이 가동프레임의 한쪽하단이 맨틀코어 외측위치의 프레임에 장착된 제1브래킷에서 회전되게 연결되는 힌지 핀 및 상기 가동프레임의 다른 한쪽하단은 가동프레임이 힌지 핀을 중심 으로 하여 회전되지 않도록 제1브래킷에 세팅하는 세팅 핀으로 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 가동프레임은 분할케이브를 포함한 하단의 힌지 핀을 중심으로 하여 회전시킬 수 있도록 유압잭이나 유압실린더를 부가 마련할 수도 있다.

상기 분할케이브는 파쇄된 콘크리트골재의 입자크기에 따라 맨틀코어와의 간격조정이 가능함이 바람직하다. 상기 간격조정을 위한 수단은 가동프레임의 하단부분과 상단부분이 연결되되 상기 가동프레임의 하단부분에는 상기 제1브래킷과 연결되는 별도의 직립부재가 마련되고, 상기 가동프레임의 외측상부에는 이와 인접되는 위치에 제2브래킷이 마련되며, 상기 가동프레임의 높낮이를 조절할 수 있도록 가동프레임의 상, 하부와 각각의 체결부재로 결합되는 직립부재 및 제2브래킷의 각 해당부위에 각각 직립장공이 마련된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 재생골재용 마쇄장치에 있어서, 상기 분할케이브에 진동을 부여하기 위한 진동수단이 부가 설치되어 있으며, 상기 진동수단은 케이브를 이루는 각각의 분할케이브 외측의 브래킷에 하우징이 관통 장착되고 이 하우징 내에 회전가능하게 설치된 진동회전축에 진동중량추를 포함하는 진동발생기가 마련되며, 이 진동발생기의 진동회전축에 마련되는 벨트풀리와 벨트를 통해 연동되도록 가동프레임에 설치된 제2동력원이 마련됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 재생골재용 마쇄장치에 있어서, 상기 진동회전축의 진동중량추는 상기 진동회전축에 고정된 고정중량추가 마련되고 이 고정중량추의 양쪽에 진동회전축과 별도로 된 2개의 링에 고정되어 진동회전축의 회전관성력에 따라 임의 위치에서 회동되는 가동중량추가 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 제2동력원은 AC모터를 포함한 어떠한 모터라도 무방하나 진동중량추와 제2동력원의 회전불균형으로 인한 소음 내지 진동을 방지하도록 기동이 부드럽게 이뤄지도록 유압모터로 채택함이 바람직하다.

본 발명에 따른 재생골재용 마쇄장치에 있어서, 상기 맨틀코어는 중앙의 보스를 포함하는 원판에서 방사상으로 리브가 배열되고 상기 원판과 리브의 외측에 상단보다 하단이 큰 직경의 절두추체형상인 추체외피가 씌워져 마련되며, 상기 맨틀코어의 부분교체 및 보수의 용이성을 위하여 상기 추체외피의 외측주면에 균등 분할된 별도의 라이너가 부가 장착된 것을 특징으로 한다.

상기 라이너의 장착은 하단이 추체외피의 외측주면하단에 마련되는 걸림단턱과 서로 대응하여 걸리는 걸림단턱으로 고정되고 상단은 맨틀코어의 회전시 이탈됨 없이 견고하게 파지하도록 캡과 아이볼트로 장착됨이 바람직하다.

또한 상기 라이너의 하단부분은 안전성을 고려하여 보다 확실한 고정이 이뤄지도록 스크루로 체결함이 바람직하다.

상기 라이너의 외측주면에는 균등간격으로 다수의 삼각형돌기가 방사상으로 배열되고 그 외측주면에는 맨틀코어가 회전될 때 콘크리트골재를 하방으로 밀어내도록 나선형으로 나선돌기가 마련됨이 바람직하다. 상기 삼각형돌기는 맨틀코어의 회전방향 시작부분은 깊고 그 진행부분으로 갈수록 높게 형성됨이 바람직하다.

상기 라이너 배면의 상단과 하단은 물론 중간부분에는 맨틀코어의 추체외피에 설치하였을 때 추체외피와 라이너 사이에 공간을 갖도록 테 등의 돌기가 마련되 어 있고 상기 라이너 배면의 돌기에 의해 마련되는 공간에는 상호간의 결속력증대와 떨림이 방지되도록 에폭시수지가 충진됨이 바람직하다.

본 발명에 따른 재생골재용 마쇄장치는 케이브를 2개 이상으로 균등 분할된 분할케이브로 마련하고 각각의 분할케이브가 하단의 힌지 핀을 중심으로 하여 맨틀코어의 외측으로 회전되어 확장되도록 마련함으로써 맨틀코어의 보수 및 수리시 신속하고 용이하게 작업을 수행할 수 있는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은 맨틀코어의 외측주면을 내마모강의 분리형 라이너로 마련하고 맨틀코어와 라이너 사이의 틈새에 에폭시수지를 충진 함으로써 맨틀코어의 부분교체 및 보수의 용이성을 확보하고 결속력의 증대와 떨림을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

그리고 본 발명은 맨틀코어의 외측주면을 감싸는 각각의 분할케이브에 진동회전축의 회전속도에 적합한 진동을 얻을 수 있는 진동발생기를 마련함으로써 장치 전체에 과도한 진동을 방지하면서 파쇄과정 중에 크랙이 발생된 콘크리트골재를 쪼개며, 파쇄된 콘크리트골재들을 가압하면서 다지듯이 보다 효과적으로 비벼주어 콘크리트골재의 입자모서리를 둥글게 구형(球形)으로 연마하여 시멘트페이스트 등을 박리시킨 양질의 콘크리트골재를 얻을 수 있는 효과를 갖는다.

이하, 본 발명에 따른 재생골재용 마쇄장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 일실시예의 재생골재용 마쇄장치를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2 내지 도 6b는 본 발명의 재생골재용 마쇄장치에서 각 구성장치들을 설명하기 위하여 발췌하여 나타낸 도면들이며, 도 7은 본 발명의 재생골재용 마쇄장치에서 분할케이브가 외측으로 회전되어 확장된 상태를 나타낸 도면이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 재생골재용 마쇄장치는 프레임(10) 중간의 축하우징(20)에 맨틀코어(22)를 갖는 직립회전축(21)이 회전가능하게 설치되어있고 상기 직립회전축(21)은 제1동력원(23)과 동력전달부재(24)를 통해 연결되어 회전되게 설치되며, 상기 맨틀코어(22) 외측위치의 프레임(10)에는 맨틀코어(22)와 이격된 상태로 그 외측주면을 감싸는 형상의 케이브(30)가 설치되어 있다.

상기 프레임(10)은 평면에서 보았을 때 마름모형상을 이루는 제1수평비임(11)과 이 제1수평비임(11)의 모서리에서 중앙을 통과하는 제2수평비임(12)에 의해 마름모꼴로 형성되고 마름모꼴의 각 모서리마다 직립지주(13)가 하부로 연장되어 있다. 상기 직립비주(13)는 본 발명의 마쇄장치가 크고 중량물이므로 운반을 고려하고 설치현장에서 적합한 높이로 높여 설치할 수 있도록 상하로 분리형으로 마련할 수 있다.

상기 프레임(10)의 중앙에는 직립회전축(21)이 회전가능하게 설치되는 축하우징(20)을 장착할 수 있도록 개방된 플랜지(14)가 마련되어 있으며, 상기 프레임(10)에서 마름모의 모서리부분엔 제1브래킷(16)을 갖는 사각평판부(15)가 마련되어 있고 상기 제1수평비임(11)의 중간엔 상부에 제2브래킷(18)을 갖는 지지프레임(17)이 상부로 마련되어있다. 상기 사각평판부(15)와 지지프레임(17)은 케이브(30)를 이루는 각각의 분할케이브(31)와 일체화되는 가동프레임(36)을 설치하기 위한 구조물이다.

또한 상기 프레임(10) 한쪽의 제2수평비임(12), 즉 사각평판부(15) 사이위치인 제2수평비임(12)에는 제1동력원(23)인 구동모터를 설치하기 위한 모터안착부(19)가 마련되어 있다. 상기 모터안착부(19)에는 제1동력원(23)인 구동모터가 장착되어 있고 상기 제1동력원(23)의 출력회전축과 직립회전축(21) 하단에 장착되는 벨트풀리가 동력전달부재(24)인 벨트로 연결되어 있다.

상기 맨틀코어(22)는 프레임(10)의 제2수평비임(12)이 직교하는 중앙의 플랜지(14)에 장착된 축하우징(20)에서 직립회전축(21)과 함께 회전되게 설치되어 있으며, 이는 중앙의 보스(22a)를 포함하는 원판(22b)에서 방사상으로 리브(22c)가 배열되고 상기 원판(22b)과 리브(22c) 외측에 상단보다 하단이 큰 직경의 절두추체형상인 추체외피(22d)가 마련되어 있으며, 상기 추체외피(22d)의 내측상단에도 중공원판(22e)이 마련되어 있고 상기 중공원판(22e)에는 중앙에 너트(22g)를 갖는 원판플랜지(22f)가 복수의 볼트로 체결되어 있다.

또한 상기 추체외피(22d)의 외측주면에는 균등 분할된 별도의 라이너(25)가 장착되어 있으며, 상기 라이너(25)는 하단이 맨틀코어(22)의 추체외피(22d) 외측주면하단에 마련되는 걸림단턱과 서로 대응하여 걸려 이탈되지 않는 걸림단턱(25a)으로 고정되고 상단은 맨틀코어(22)의 회전시 이탈됨 없이 견고하게 고정되도록 캡(26)과 아이볼트(27)로 장착된다. 상기 라이너(25)의 상단은 추체외피(22d)의 원판플랜지(22f) 위에 캡(26)을 올려놓고 원판플랜지(22f)의 너트(22g)에 아이볼 트(27)를 체결함으로써 견고하게 고정되는 것이다.

상기 라이너(25)를 별도의 균등 분할타입으로 마련하는 이유는 맨틀코어(22)와 케이브(30) 사이로 투입되는 파쇄콘크리트를 마쇄할 때 주로 맨틀코어(22)의 외측주면에 장착된 라이너(25)가 마모되게 된다. 이때, 상기 아이볼트(27)를 풀어 해체한 후 캡(26)을 들어내면 맨틀코어(22)의 라이너(25)만을 용이하게 교체하거나 용이하게 보수할 수 있는 것이다.

상기 라이너(25) 배면의 상단과 하단은 물론 중간부분에는 맨틀코어(22)의 추체외피(22d)에 설치하였을 때 추체외피(22d)와 라이너(25) 사이에 공간을 갖도록 원주둘레를 따라 돌출된 테가 마련되어 있고 상기 라이너(25) 배면의 테에 의해 마련된 공간에는 상호간의 결속력증대와 떨림이 방지되도록 에폭시수지를 충진 함이 바람직하다.

특히, 상기 맨틀코어(22)의 추체외피(22d)에 장착되는 라이너(25)의 외측주면에는 균등간격으로 다수의 삼각형돌기(25b)가 방사상으로 배열되어 있고 그 외측주면에는 맨틀코어(22)가 회전될 때 콘크리트골재를 하방으로 밀어내도록 나선형으로 나선돌기(25c)가 마련되어 있다. 상기 삼각형돌기(25b)는 맨틀코어(22)의 회전방향 시작부분은 깊고 그 진행부분으로 갈수록 높게 형성됨이 바람직하다.

상기 직립회전축(21)의 상단에 맨틀코어(22)가 장착될 때 회전중심이 정확하게 일치되어야 진동이 발생되지 않으므로 직립회전축(21)의 상단과 보스(22a) 내면이 상단보다 하단직경이 큰 절두추체형상으로 마련되어 있다.

상기 직립회전축(21)은 축하우징(20)에서 복수의 베어링(28)에 의해 지지되 되 직립회전축(21)의 길이방향으로 하중을 지지하는 적어도 하나의 스러스트베어링으로 마련되어야 한다. 그리고 직립회전축(21)과 축하우징(20) 사이엔 생기는 공간으로 인해 그 내부엔 진공압력이 생길 수 있는데 이러한 진공압력은 직립회전축(21)의 원활한 회전에 악영향을 주므로 그 내부공간과 연통되도록 부압제거용 파이프(29)나 유통구멍을 마련함이 바람직하다.

상기 케이브(30)는 맨틀코어(22)의 외측주면을 감싸도록 4개로 균등 분할된 복수의 분할케이브(31)로 마련되어 있으며, 상기 분할케이브(31)들은 프레임(10)의 사각평판부(15)에 마련된 제1브래킷(16)과 연결되는 하단의 힌지 핀(32)을 중심으로 하여 맨틀코어(22)의 외측으로 회전되어 확장 개방될 수 있고 상기 맨틀코어(22)의 외측주면을 감싸도록 원위치 복귀되면 세팅 핀(33)으로 세팅할 수 있어야 한다.

상기 분할케이브(31)는 그 외면에 직립방향으로 평행하게 3개의 브래킷(34)이 마련되어 있고, 상기 브래킷(34)중 양단위치의 브래킷 외측에 3개의 방진부재(35)가 게재되도록 상기 분할케이브(31)의 브래킷(34)을 수용할 수 있는 버킷형상의 가동프레임(36)이 방진부재(35)를 통해 연결되어 있으며, 상기 가동프레임(36)은 그 하단에 일부를 중첩시켜 설치한 직립부재(37)를 통해 한쪽하단이 맨틀코어(22) 외측위치의 프레임(10)에 장착된 제1브래킷(16)에서 회전되게 힌지 핀(32)으로 연결되어 있다. 상기 힌지 핀(32)은 모두 프레임(10) 중앙의 축하우징(20)을 중심으로 하여 동일원주상의 사각평판부(15)에 위치됨이 바람직하다. 그 이유는 각각의 분할케이브(31)와 맨틀코어(22) 간의 간격이 차이가 나지 않도록 하 기 위해서이다.

그리고 상기 힌지 핀(32)이 연결되는 다른 한쪽의 직립부재(37) 하단은 가동프레임(36)이 힌지 핀(32)을 중심으로 하여 회전되지 않도록 제1브래킷(16)에 세팅 핀(33)으로 세팅되게 된다.

또한, 상기 분할케이브(31)는 파쇄된 콘크리트골재의 입자크기에 따라 맨틀코어(22)와의 간격을 조정할 수 있게 마련되어 있다. 상기 분할케이브(31)의 간격조정을 위하여, 상기 가동프레임(36)의 하단부분은 상기 직립부재(37)의 상단부와 체결부재(45)를 통해 결합되고, 상기 가동프레임(36)의 상단부분은 상기 맨틀코어(22)의 외측상부에 해당되는 제2브래킷(18)과 체결부재(45)를 통해 연결되되, 상기 체결부재(45)는 직립부재(37)와 제2브래킷(18)에 각각 형성되는 복수의 직립장공(37a,18a)을 관통하여 결합되어 있으므로 상기 가동프레임(36)은 직립장공(37a,18a)의 범위 내에서 높낮이를 조절할 수 있다.

그리고 상기 분할케이브(31)에는 파쇄콘크리트를 가압하면서 비벼주도록 하기 위하여 진동이 부여되어야 한다. 따라서 상기 분할케이브(31)에 진동을 부여하기 하나의 수단으로서, 케이브(30)를 이루는 각각의 분할케이브(31) 외측의 브래킷(34)에 하우징(38)이 관통되어 장착되고, 상기 하우징(38) 내에 회전가능하게 설치된 진동회전축(41)에 진동중량추(42)를 포함하는 진동발생기(40)가 마련되며, 상기 진동발생기(40)의 진동회전축(41)에 마련되는 벨트풀리와 벨트(43)를 통해 연동되도록 가동프레임(36)에 제2동력원(44)인 구동모터가 마련되어 있다.

상기 진동회전축(41)의 진동중량추(42)는 상기 진동회전축(41)에 고정된 고 정중량추(42a)가 마련되어 있고 이 고정중량추(42a)의 양쪽에 진동회전축(41)과 별도로 된 2개의 링(42c)에 고정되어 진동회전축(41)의 회전관성력에 따라 임의위치에서 회동되는 가동중량추(42b)로 마련된 것이다.

상기 제2동력원(44)은 초기구동이 저속에서 고속으로의 회전이 서서히 이뤄지고 고속회전이 정숙하게 이뤄지는 모터이면 족하며, 예를 들어, 인버터를 구비한 AC모터나 유압모터이면 충분하다. 이와 같이 초기구동이 저속에서 고속으로의 전환이 서서히 이뤄지므로 진동중량추(42)와 제2동력원(44)의 구동시 회전불균형이 발생되지 않고 이로 인하여 소음 내지 진동을 최소화하면서 기동이 부드럽게 이뤄지게 되는 것이다.

도면 중에서 설명하지 않은 부호 50은 맨틀코어(22)로 마쇄하고자 하는 파쇄콘크리트를 투입하기 위한 호퍼이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 재생골재용 마쇄장치를 이용하여 파쇄콘크리트골재의 마쇄과정을 상세하게 설명한다.

먼저, 제1동력원(23)에 전원을 인가하여 상기 제1동력원(23)과 동력전달부재(24)를 통해 연결된 직립회전축(21)이 회전되게 되고 상기 직립회전축(21)의 상단에 장착된 맨틀코어(22) 또한 연동 회전되게 된다. 상기 직립회전축(21)은 그 하단의 벨트풀리와 제2동력원(23)의 벨트풀리에 의해 감속되어 대략 200~300RPM으로 회전되게 된다.

이렇게 직립회전축(21)과 함께 맨틀코어(22)가 안정적으로 회전되는 상태에서 가동프레임(36) 상의 제2동력원(44)을 구동시키면 제2동력원(44)과 벨트(43)를 통해 연결된 진동발생기(40)의 진동회전축(41)이 연동 회전되기 시작하여 대략 1700~2,100RPM으로 회전되게 된다.

상기 진동발생기(40)의 진동회전축(41)과 제2동력원(44)이 구동시, 즉 구동초기에 제2동력원(44)의 회전속도가 서서히 증속되므로 제2동력원(44)에 연동되는 진동발생기(40)의 진동회전축(41) 또한 서서히 증속되어 진동회전축(41)의 진동중량추(42)가 제2동력원(44)의 회전속도에 상응하여 부드럽게 증속되므로 굉음과 같은 소음 없이 구동시킬 수 있는 것이다.

다시 말해서, 상기 진동회전축(41)이 회전되기 시작하여 가속이 이루어지되, 상기 진동회전축(41)의 회전이 저속인 500RPM까지는 진동중량추(42)를 이루는 고정중량추(42a)에 대하여 가동중량추(42b)가 링(42c)과 함께 회전관성력으로 인해 도 6b에 나타낸 바와 같이 회전 이동되어 서로 대향된 반대위치에 위치되게 되며, 이러한 상태는 고정중량추(42a)와 가동중량추(42b)가 양쪽에 위치되어 편심중량차가 적으므로 케이브(30)의 진동은 약하다.

상기 진동회전축(41)이 가속되어 500RPM이상의 고속에서는 진동중량추(42)를 이루는 고정중량추(42a)에 대하여 가동중량추(42b)가 링(42c)과 함께 회전관성력으로 인해 도 6a에 나타낸 바와 같이 회전 이동되어 점점 하나로 일체화되듯이 한쪽으로 치우치게 되며, 이러한 상태는 고정중량추(42a)와 가동중량추(42b)가 한쪽에 집중되어 편심중량차가 크므로 케이브(30)의 진동은 강하게 된다.

이렇게 상기 진동회전축(41)의 회전이 증감됨에 따라 진동회전축(41)의 진동중량추(42)를 이루는 고정중량추(42a)에 대하여 가동중량추(42b)가 이동 회전되므 로, 본 발명의 마쇄장치에 과도한 진동발생을 방지하고 부드러운 운전을 꾀할 수 있게 된다.

이렇게 맨틀코어(22)가 가동되고 케이브(30)를 이루는 각각의 분할케이브(31)가 진동되는 상태에서 6㎜이하의 잔골재를 포함하여 20~30㎜이하로 파쇄된 콘크리트골재가 호퍼(50)를 통해 맨틀코어(22) 상부로부터 투입되게 된다.

이렇게 투입된 콘크리트골재는 상기 맨틀코어(22)가 회전되면서 맨틀코어(22) 외측주면의 분할케이브(31)가 진동중량추(42)에 의해 진동되는 상태에서 맨틀코어(22)와 케이브(30) 사이를 통과하게 된다.

다시 말해서, 상기 맨틀코어(22)와 케이브(30) 사이의 넓은 공간으로 콘크리트골재가 투입되면 콘크리트골재는 맨틀코어(22)가 회전되면서 분할케이브(31)의 진동으로 인해 콘크리트골재들을 서로 효과적으로 굴리고 비벼줌과 동시에 가압하면서 상기 라이너(25) 외측주면의 삼각형돌기(25b)와 나선돌기(25c)가 케이브(30)의 하부로 밀어내게 된다.

특히, 상기 맨틀코어(22)와 케이브(30) 사이를 통과하는 콘크리트골재는 상기 맨틀코어(22)의 나선돌기(25c)가 케이브(30)의 하부로 밀어내는 작용과 가압하면서 다지게 되므로 콘크리트골재들끼리 비벼주는 효과가 향상되게 되고, 이로 인하여 콘크리트골재의 입자모서리를 둥글게 연마하면서 강한 골재입자는 강한 입자로 만들며 그 입자의 외측표면에 묻어있는 약한 입자와 시멘트페이스트 등을 박리시키게 된다.

이렇게 작은 입자로 파쇄되고 연마된 콘크리트골재는 맨틀코어(22)의 하방으 로 낙하되게 되며 도시되지 않은 벨트컨베이어에 의해 다음 공정이나 적치장으로 이송되게 된다.

이렇게 본 발명의 마쇄장치를 운전하다가 분할케이브(31)의 높낮이를 조정하고자 할 때에는 가동프레임(36)을 크레인의 걸고리에 걸은 상태에서 지지프레임(17)의 제2브래킷(18)과 직립부재(37)에 마련된 직립장공(18a,37a)을 관통하여 체결된 체결부재(45)를 느슨하게 풀고 크레인을 조정하여 가동프레임(36)의 높이를 상승시키거나 하강시켜 그 높낮이를 조정한 다음, 상기 가동프레임(36)의 조정상태가 그대로 유지되도록 체결부재(45)를 견고하게 죄어 고정함으로써 마무리할 수 있는 것이다.

상기와 같이 본 발명의 마쇄장치를 운전하다가 맨틀코어(22) 내지 케이브(30)의 수리 또는 교체하고자 하는 할 때에는, 먼저 제1브래킷(16)의 세팅 핀(33)을 분리 제거함과 동시에 제2브래킷(18)의 직립장공(18a)에 체결된 체결부재(45)를 분리 제거한 다음 각각의 가동프레임(36)을 외측으로 확장되게 회전시키면 가동프레임(36)에 일체화되어 있는 분할케이브(31) 또한 맨틀코어(22)의 외측방향으로 확장 회전되게 된다.

이렇게 가동프레임(36)과 함께 분할케이브(31)가 확장 회전되게 되면 맨틀코어(22) 의 손상 정도를 확인하여 맨틀코어(22)의 손상 정도에 따라 라이너(25)만을 교체할 것인지 또는 맨틀코어(22) 전체 내지 직립회전축(21) 까지 교체할 것인지를 판단하여야 한다.

상기 맨틀코어(22)의 라이너(25)만을 교체하고자 하는 경우에는 아이볼트27) 만을 풀면 캡(26)은 물론 라이너(25)를 간편하게 분리하여 교체할 수 있고, 이후에 원판플랜지(22f)상의 볼트를 제거하고 중공원판(22e)을 통해 수공구인 박스소켓을 이용하여 직립회전축(21) 상단의 로크너트를 분리제거하면 맨틀코어(22) 전체를 간편하게 분리하여 교체 내지 수리할 수 있는 것이다.

그리고 상기 맨틀코어(22)의 손상이 심하여 직립회전축(21)을 포함하는 전체를 교체하고자 하는 경우에는 프레임(10)의 플랜지(14)에 다수의 볼트를 제거하고 아이볼트(27)에 크레인 등의 걸고리를 걸어 들어 올리면 맨틀코어(22)와 직립회전축(21) 및 축하우징(20)이 분리되므로 간편하게 교체할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 재생골재용 마쇄장치는 건설폐기물인 폐 콘크리트를 소정의 입자크기로 파쇄하여 골재로 재생할 때, 크랙 및 편석을 갖는 약한 입자의 콘크리트골재를 쪼갬은 물론 입자의 외측표면에 묻어있는 약한 입자를 연마하면서 시멘트페이스트 등을 박리시켜 콘크리트용 재생골재로 생산하는 분야에 유용하게 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 일실시예의 재생골재용 마쇄장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 2는 도 1에서 프레임만을 발췌하여 나타낸 평면도이다.

도 3은 본 발명의 요부인 맨틀코어와 그 구동원을 포함하는 상태로 발췌하여 나타낸 도면이다.

도 4는 도 3에서 맨틀코어에 대한 분해 사시도이다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 마쇄장치에서 분할케이브를 발췌하여 나타낸 도면이다.

도 6a 및 도 6b는 진동회전축의 진동중량추를 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명의 재생골재용 마쇄장치에서 분할케이브가 외측으로 회전되어 확장된 상태를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 프레임 11: 제1수평비임 12: 제2수평비임

13: 직립지주 14: 플랜지 15: 사각평판부

16: 제1브래킷 17: 지지프레임 18: 제2브래킷

20: 축하우징 21: 직립회전축 22: 맨틀코어

22a: 보스 22b: 원판 22c: 리브

22d: 추체외피 22e: 중공원판 22f: 원판플랜지

22g: 너트 25: 라이너 25a: 걸림단턱

25b: 삼각형돌기 25c: 나선돌기 26: 캡

27: 아이볼트 30: 케이브 31: 분할케이브

32: 힌지 핀 33: 세팅 핀 34: 브래킷

35: 방진부재 36: 가동프레임 37: 직립부재

38: 하우징 40: 진동발생기 41: 진동회전축

42: 진동중량추 43: 벨트 44: 제2동력원

Claims (9)

1. 프레임의 중간에 맨틀코어를 갖는 직립회전축이 회전가능하게 설치되고 상기 맨틀코어는 제1동력원과 동력전달부재를 통해 연결되어 회전되게 설치되며 상기 맨틀코어 외측위치의 프레임에는 맨틀코어와 이격되어 그 외측주면을 감싸는 형상의 케이브가 설치된 재생골재용 마쇄장치에 있어서,

   상기 케이브는 적어도 2개 이상으로 균등 분할된 복수의 분할케이브로 마련되며 상기 분할케이브들은 하단의 힌지 핀을 중심으로 하여 맨틀코어의 외측인 방사상으로 회전되어 확장되는 확장수단이 마련된 것을 특징으로 하는 재생골재용 마쇄장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 확장수단은 분할케이브의 외면에 직립방향으로 평행하게 마련된 2개의 브래킷과, 이 브래킷의 외측에 장착되는 복수의 방진부재를 통해 연결되되 분할케이브의 브래킷을 수용할 수 있는 버킷형상으로 마련되는 가동프레임과, 이 가동프레임의 한쪽하단이 맨틀코어 외측위치의 프레임에 장착된 제1브래킷에서 회전되게 연결되는 힌지 핀 및 상기 가동프레임의 다른 한쪽하단은 가동프레임이 힌지 핀을 중심으로 하여 회전되지 않도록 제1브래킷에 세팅하는 세팅 핀으로 마련된 것을 특징으로 하는 재생골재용 마쇄장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 가동프레임은 그 하단부분과 상단부분이 연결되되 상기 가동프레임의 하단부분에는 상기 제1브래킷과 연결되는 별도의 직립부재가 마련되고, 상기 가동프레임의 외측상부에는 이와 인접되는 위치에 제2브래킷이 마련되며, 상기 가동프레임의 높낮이를 조절할 수 있도록 가동프레임의 상, 하부와 각각의 체결부재로 결합되는 직립부재 및 제2브래킷의 각 해당부위에 각각 직립장공이 마련된 것을 특징으로 하는 재생골재용 마쇄장치.
4. 제1항에 있어서,

   각각의 분할케이브의 브래킷에 하우징이 관통 장착되고 이 하우징 내에 회전가능하게 설치된 진동회전축에 진동중량추를 포함하는 진동발생기가 마련되며, 이 진동발생기의 진동회전축에 마련되는 벨트풀리와 벨트를 통해 연동되도록 가동프레임에 설치된 제2동력원이 마련된 것을 특징으로 하는 재생골재용 마쇄장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 진동회전축의 진동중량추는 상기 진동회전축에 고정된 고정중량추가 마련되고 이 고정중량추의 양쪽에 진동회전축과 별도로 된 2개의 링에 고정되어 진동회전축의 회전관성력에 따라 임의위치에서 회동되는 가동중량추가 마련된 것을 특징으로 하는 재생골재용 마쇄장치.
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