KR101252425B1 - 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치 및 생산방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각종 건설공사에서 발생하는 건설폐기물 중 폐콘크리트를 파쇄하고, 선별하여 일정한 크기의 입자를 가진 골재를 생산하는 과정에서, 골재는 파괴하지 않으면서 골재 표면에 붙어있는 시멘트 모르타르를 제거하여 고품질의 콘크리트용 순환골재를 생산할 수 있는 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치와 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치는 상부가 개구된 원통형의 하우징; 상기 하우징 상부에 탈부착이 가능하게 결합되는 것으로, 상부에 골재 투입구가 형성된 커버; 모터에 의해 회전이 가능하도록 상기 하우징의 하부면 중앙에 설치되는 것으로 외주면에 다수의 커터가 형성된 회전축; 상기 회전축 상단에 결합되어 회전하는 것으로, 다수의 관통공이 형성되고, 하부면에 다수의 고정해머가 결합되는 회전판; 상기 하우징(10) 하부 일측에 RS체인 스프라켓(57)이 형성되고, 주변에 구비되는 모터에 의해 회전되도록 설치되는 다수의 제1회전해머(50);상기 하우징(10) 하부 타측에 RS체인 스프라켓(57)이 형성되고, 주변에 구비되는 모터에 의해 회전되도록 설치되는 다수의 제2회전해머(52); 상기 제1회전해머와 제2회전해머 사이의 일측 하우징 하부면에 형성되는 제1석분 토출구; 및 상기 제1회전해머와 제2회전해머 사이의 타측 하우징 하부면에 형성되는 골재 토출구; 를 포함하여 구성되고, 골재 토출구는 골재의 생산량과 시멘트 모르타르 제거를 효율적으로 하기 위해 골재 토출량을 자유롭게 조절이 가능하도록 게이트가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치는 (a) 상기 앞 공정에서 일정 크기로 파쇄된 골재를 투입구에 투입하는 단계; (b) 상기 회전판의 관통공을 통하여 하우징 내부로 이송된 골재를 상기 회전축의 회전에 의한 커터의 회전을 통하여 골재 표면의 시멘트 모르타르를 1차로 제거하는 단계; (c) 상기 1차로 시멘트 모르타르가 제거된 골재를 다수의 제1회전해머의 원심력 및 고정해머의 마찰력에 의하여 2차로 골재 표면의 시멘트 모르타르를 제거하는 단계; (d) 상기 2차로 시멘트 모르타르가 제거된 골재를 다수의 제2회전해머의 원심력 및 고정해머의 마찰력에 의하여 3차로 골재 표면의 시멘트 모르타르를 제거하는 단계; 로 이루어지되, 상기 제1석분 토출구를 통하여 (c) 단계에서 제거된 시멘트 모르타르가 토출되고, 상기 골재 토출구를 통하여 (d) 단계에서 시멘트 모르타르가 제거된 골재가 토출되는 이른바, 골재와 시멘트 모르타르 석분이 분리되어 각각 생산되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 건설폐기물 중의 폐콘크리트를 분리, 선별 파쇄하여 콘크리트용 순환골재로 생산함에 있어서, 파쇄 골재 표면에 붙은 시멘트 모르타르를 효율적으로 제거하여 시멘트 모르타르 석분과 골재를 분리하여 생산할 수 있다. 이로써, 본 발명은 골재의 형태를 크게 손상시키거나 파괴하지 않으면서 콘크리트용 순환골재의 입도와 입형을 획기적으로 개선할 수 있어, 고품질의 콘크리트용 순환골재를 생산할 수 있다.
본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치는 상부가 개구된 원통형의 하우징; 상기 하우징 상부에 탈부착이 가능하게 결합되는 것으로, 상부에 골재 투입구가 형성된 커버; 모터에 의해 회전이 가능하도록 상기 하우징의 하부면 중앙에 설치되는 것으로 외주면에 다수의 커터가 형성된 회전축; 상기 회전축 상단에 결합되어 회전하는 것으로, 다수의 관통공이 형성되고, 하부면에 다수의 고정해머가 결합되는 회전판; 상기 하우징(10) 하부 일측에 RS체인 스프라켓(57)이 형성되고, 주변에 구비되는 모터에 의해 회전되도록 설치되는 다수의 제1회전해머(50);상기 하우징(10) 하부 타측에 RS체인 스프라켓(57)이 형성되고, 주변에 구비되는 모터에 의해 회전되도록 설치되는 다수의 제2회전해머(52); 상기 제1회전해머와 제2회전해머 사이의 일측 하우징 하부면에 형성되는 제1석분 토출구; 및 상기 제1회전해머와 제2회전해머 사이의 타측 하우징 하부면에 형성되는 골재 토출구; 를 포함하여 구성되고, 골재 토출구는 골재의 생산량과 시멘트 모르타르 제거를 효율적으로 하기 위해 골재 토출량을 자유롭게 조절이 가능하도록 게이트가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치는 (a) 상기 앞 공정에서 일정 크기로 파쇄된 골재를 투입구에 투입하는 단계; (b) 상기 회전판의 관통공을 통하여 하우징 내부로 이송된 골재를 상기 회전축의 회전에 의한 커터의 회전을 통하여 골재 표면의 시멘트 모르타르를 1차로 제거하는 단계; (c) 상기 1차로 시멘트 모르타르가 제거된 골재를 다수의 제1회전해머의 원심력 및 고정해머의 마찰력에 의하여 2차로 골재 표면의 시멘트 모르타르를 제거하는 단계; (d) 상기 2차로 시멘트 모르타르가 제거된 골재를 다수의 제2회전해머의 원심력 및 고정해머의 마찰력에 의하여 3차로 골재 표면의 시멘트 모르타르를 제거하는 단계; 로 이루어지되, 상기 제1석분 토출구를 통하여 (c) 단계에서 제거된 시멘트 모르타르가 토출되고, 상기 골재 토출구를 통하여 (d) 단계에서 시멘트 모르타르가 제거된 골재가 토출되는 이른바, 골재와 시멘트 모르타르 석분이 분리되어 각각 생산되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 건설폐기물 중의 폐콘크리트를 분리, 선별 파쇄하여 콘크리트용 순환골재로 생산함에 있어서, 파쇄 골재 표면에 붙은 시멘트 모르타르를 효율적으로 제거하여 시멘트 모르타르 석분과 골재를 분리하여 생산할 수 있다. 이로써, 본 발명은 골재의 형태를 크게 손상시키거나 파괴하지 않으면서 콘크리트용 순환골재의 입도와 입형을 획기적으로 개선할 수 있어, 고품질의 콘크리트용 순환골재를 생산할 수 있다.
Description
본 발명은 각종 건설공사에서 발생하는 건설폐기물 중 폐콘크리트를 파쇄선별하여 콘크리트용 순환골재를 생산하는 장치와 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐콘크리트를 파쇄하고 선별하여 일정한 크기의 입자를 가진 골재를 생산하는 과정에서, 골재를 파괴하지 않으면서 골재 표면에 붙어있는 시멘트 모르타르를 제거시켜 고품질의 콘크리트용 순환골재를 생산할 수 있는 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산 장치 및 생산방법에 대한 것이다.
각종 건설에 의한 도시 재개발이나 고속도로교량 공사, 아파트 등 건축물의 해체 또는 신축 과정에서 다량의 건설폐기물이 발생하고 있다.
이러한 건설폐기물은 국내에서 발생되는 연간 폐기물 발생량의 50% 이상을 차지하는 것으로, 국가적 차원에서 건설폐기물의 재활용 촉진을 위한 법률이 제정되었으며, 자원절약 및 환경보전 차원에서 건설폐기물 중 상당량이 순환골재로 재활용되고 있다.
상기의 건설폐기물 중 폐콘크리트는 수집-운반-분리-선별-파쇄 등 일련의 중간처리를 거쳐 골재로 생산되는데, 이들 공정을 대략 살펴보면, 각종 건설공사 현장에서 발생하는 건설폐기물을 수집운반 차량을 통해 중간처리장에 반입하고, 1차 파쇄에 의해 자력선별기를 거쳐 고철이 분리되며, 이후 송풍과 인력에 의해 스티로폼이나 폐목재 등의 이물질을 분리, 선별하고, 진동스크린에 의해 골재와 각종 이물질을 다시 선별하여 분리한다. 그리고 2차 파쇄기를 통하여 분리된 골재를 파쇄하고, 이를 3차 파쇄기에 의해 더 작은 입자로 파쇄 함으로써, 입도별 용도에 알맞은 골재를 생산한다.
그러나 종래에는 골재 표면에 시멘트 모르타르가 다량 붙어 있고, 입도와 입형이 고르지 못해 골재 품질을 저하시키는 주요 원인으로 작용하고 있다.
왜냐하면, 골재 표면에 잔존하는 시멘트 모르타르는 높은 흡수율과 밀접한 관계가 있으며, 골재의 강도를 저하시키거나, 입도와 입형이 고르지 않아 골재의 외관 또는 품질을 떨어뜨리기 때문이다. 따라서 건설폐기물 중간처리를 통해 생산된 많은 파쇄 골재가 매립 또는 도로보조기층용 등의 저급한 용도로 재활용되고 있다.
종래 이러한 문제를 해결하기 위하여 여러 장치가 고안되었으나, 기존 골재 표면 시멘트 모르타르 제거장치는 골재 표면에 붙은 시멘트 모르타르를 효율적으로 제거하지 못하거나, 생산되는 골재의 입도와 입형이 여전히 고르지 못하였다.
따라서 골재 자체를 파괴하지 않으면서 골재 표면에 붙은 시멘트 모르타르를 효율적으로 제거하기 위한 기술 개발이 시급하다.
[관련기술]
출원번호 10-2000-0010124호 폐 콘크리트의 골재재생장치 및 재생골재를 사용하여 투수성콘크리트를 포장하는 방법
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 건설폐기물 중의 폐콘크리트를 분리, 선별 파쇄 공정을 거쳐 최종 골재로 제조함에 있어서, 파쇄 골재 표면에 붙은 시멘트 모르타르를 효율적으로 제거할 수 있는 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치와 방법을 제공하고자 한다.
아울러 본 발명은 골재의 형태를 크게 손상시키거나 파괴하지 않으면서 골재의 입도와 입형을 개선할 수 있어, 고품질의 콘크리트용 순환골재를 생산할 수 있는 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치와 방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상부가 개구된 원통형의 하우징; 상기 하우징 상부에 탈부착 가능하게 결합되는 것으로, 상부에 파쇄 골재 투입구가 형성된 커버; 모터에 의해 회전 가능하도록 상기 하우징의 하부면 중앙에 설치되는 것으로 외주면에 다수의 커터가 형성된 회전축; 상기 회전축 상단에 결합되어 회전하는 것으로, 다수의 관통공이 형성되고, 하부면에 다수의 고정해머가 결합되는 회전판; 상기 하우징(10) 하부 일측에 RS체인 스프라켓(57)이 형성되고, 주변에 구비되는 모터에 의해 회전되도록 설치되는 다수의 제1회전해머(50); 상기 하우징(10) 하부 타측에 RS체인 스프라켓(57)이 형성되고, 주변에 구비되는 모터에 의해 회전되도록 설치되는 다수의 제2회전해머(52); 상기 제1회전해머와 제2회전해머 사이의 일측 하우징 하부면에 형성되는 제1석분 토출구; 및 상기 제1회전해머와 제2회전해머 사이의 타측 하우징 하부면에 형성되는 골재 토출구; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치와 방법을 제공한다.
본 발명에서 상기 제1회전해머 및 제2회전해머를 구성하는 다수의 해머는 각각 상호 인접하는 해머와 서로 반대방향으로 회전하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 골재 토출구는 골재의 생산량과 시멘트 모르타르 제거를 효율적으로 하기 위해 골재 토출량을 자유롭게 조절이 가능하도록 형성되며, 골재 토출구 하부에 경사지게 결합되는 토출관; 및 상기 토출관 하부면에 형성되는 제2석분 토출구; 가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명에서 상기 하우징 하부면의 커터와 제1, 2회전해머 사이에는 수직방향의 격벽이 형성되어, 상기 하우징 내부를 격벽 내부의 제1공간부와 격벽 외부의 제2공간부로 구획하는 것으로, 상기 제1공간부의 골재가 제2공간부로 이동할 수 있도록 상기 격벽의 일부에는 이동구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 회전판의 관통공은 제1공간부 상부에 형성된 다수의 제1관통공과 제2공간부 상부에 형성된 다수의 제2관통공으로 이루어지되, 상기 제1관통공의 폭은 제2관통공의 폭보다 커서, 소정의 직경 이상인 골재는 제1관통공을 통하여 제1공간부로 유입되는 것을 특징으로 하며, 상기 고정해머는 상기 회전판의 회전시 제1, 2회전해머와 간섭되지 않도록, 상기 제2공간부를 따라 상호 이격된 2열로 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제1석분 토출구에는 타공망이 결합되어 골재는 걸러지고 석분만 토출되는 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명은 콘크리트용 순환골재를 생산하는 장치와 방법에 관한 것으로, (a) 상기 파쇄 골재 투입구에 골재를 투입하는 단계; (b) 상기 회전판의 관통공을 통하여 하우징 내부로 이송된 골재를 상기 회전축의 회전에 의한 커터의 회전을 통하여 골재 표면의 시멘트 모르타르를 1차로 제거하는 단계; (c) 상기 1차로 시멘트 모르타르가 제거된 골재를 다수의 제1회전해머의 원심력 및 고정해머의 마찰력에 의하여 2차로 골재 표면의 시멘트 모르타르를 제거하는 단계; (d) 상기 2차로 시멘트 모르타르가 제거된 골재를 다수의 제2회전해머의 원심력 및 고정해머의 마찰력에 의하여 3차로 골재 표면의 시멘트 모르타르를 제거하는 단계; 로 이루어지되, 상기 제1석분 토출구를 통하여 (c) 단계에서 제거된 시멘트 모르타르가 토출되고, 상기 골재 토출구를 통하여 (d) 단계에서 시멘트 모르타르가 제거된 골재가 토출되는 것을 특징으로 하는 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치와 방법을 제공한다.
상기와 같이 본 발명에서는 건설폐기물 중의 폐콘크리트를 분리, 선별 파쇄 등의 과정을 거쳐 순환골재를 제조함에 있어서, 파쇄 골재 표면에 붙은 시멘트 모르타르를 효율적으로 제거할 수 있는 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치와 방법을 제공할 수 있다.
본 발명 장치는 골재의 형태를 크게 손상시키거나 파괴하지 않으면서 골재 표면에 붙은 시멘트 모르타르를 효율적으로 제거함과 동시에 입도와 입형을 획기적으로 개선, 고품질의 콘크리트용 순환골재를 생산할 수 있는 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치와 방법을 제공할 수 있다.
도 1a와 도 1b는 각각 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치 및 생산방법에 대한 평면도 및 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치 및 생산방법에 대한 분해도이다.
도 3은 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치 및 생산방법에 이용된 회전축의 분해도이다.
도 4의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치 및 생산방법에 이용된 회전해머와 고정해머의 분해도이다.
도 5는 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치 및 생산방법에 이용된 구동 원리를 도시하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치를 직접 현장(호람산업개발(주))에 설치하여 운용하고 있는 것으로 현재 실질적으로 가동하고 있음을 증명한 사진이다.
도 2는 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치 및 생산방법에 대한 분해도이다.
도 3은 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치 및 생산방법에 이용된 회전축의 분해도이다.
도 4의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치 및 생산방법에 이용된 회전해머와 고정해머의 분해도이다.
도 5는 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치 및 생산방법에 이용된 구동 원리를 도시하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치를 직접 현장(호람산업개발(주))에 설치하여 운용하고 있는 것으로 현재 실질적으로 가동하고 있음을 증명한 사진이다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1a와 도 1b는 각각 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치에 대한 평면도 및 단면도이고, 도 2는 본 발명의 해머의 삼중 분쇄를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치에 대한 분해도이다.
도 1a, 도 1b 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치는 상부가 개구된 원통형의 하우징(10); 상기 하우징(10) 상부에 탈부착이 가능하게 결합되는 것으로, 상부에 앞 공정에서 일정 크기로 파쇄된 골재를 투입하기 위한 투입구(22)가 형성된 커버(20); 모터에 의해 회전 가능하도록 상기 하우징(10)의 하부면 중앙에 설치되는 것으로 외주면에 다수의 커터(32)가 형성된 회전축(30); 상기 회전축(30) 상단에 결합되어 회전하는 것으로, 다수의 관통공(42)이 형성되고, 하부면에 다수의 고정해머(44)가 결합되는 회전판(40); 상기 하우징(10) 하부면의 일측 커터(32)가 주변 모터에 의해 회전되도록 설치되는 다수의 제1회전해머(50); 상기 하우징(10) 하부면의 타측 커터(32)가 주변 모터에 의해 회전되도록 설치되는 다수의 제2회전해머(52); 상기 제1회전해머(50)와 제2회전해머(52) 사이의 일측 하우징(10) 하부면에 형성되는 제1석분 토출구(60); 및 상기 제1회전해머(50)와 제2회전해머(52) 사이의 타측 하우징(10) 하부면에 형성되는 골재 토출구(62)와 제2석분 토출구(66);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징(10)은 폐콘크리트로부터 일정 크기로 파쇄된 골재가 투입되어 제1, 2회전해머(50, 52)의 강력한 원심력과 고정해머(44)의 마찰력에 의하여 시멘트 모르타르가 제거되는 부분으로, 골재는 커버(20)의 파쇄 골재 투입구(22)를 통하여 투입된다.
상기 커버(20) 옆면에는 일정 크기의 골재 게이트(21)를 구성하여 오작동시 본 장치 안에 있는 골재를 손쉽게 배출할 수 있도록 유지보수가 편리하도록 고안되어 있으며, 상기 하우징(10) 상부에 탈부착이 가능하게 결합되는 것으로, 상부에 소정 크기로 파쇄 골재의 투입구(22)가 형성된다. 상기 파쇄 골재의 투입구(22)는 골재를 미끄러뜨리듯 하우징(10) 내부로 이동시킬 수 있도록, 커버(20) 상부면에서 일정 길이만큼 상부로 돌출된 슈트 형상으로 제작할 수 있다.
다음으로, 상기 회전축(30)은 모터에 의해 회전 가능하도록 상기 하우징(10)의 하부면 중앙에 설치되는 것으로 외주면에 다수의 커터(32)가 형성된다.
이때, 다수의 커터(32)는 상기 회전축(30)의 높이를 따라 일정 간격 이격되도록 다수 개가 배치되며, 특히, 인접하는 다수의 커터(32) 상호 간에 회전각이 일정하도록 각각 회전축(30)의 외주면을 따라 소정 각도를 형성하면서 배치될 수 있다.
상기 회전판(40)은 상기 회전축(30) 상단에 결합되어 모터의 구동에 의한 회전축(30)의 회전에 의하여 회전한다. 상기 회전판(40)에는 다수의 관통공(42)이 형성되고, 하부면에 다수의 고정해머(44)가 결합된다.
상기 관통공(42)은 폐콘크리트로부터 파쇄된 골재 투입구(22)를 통하여 하우징(10) 내부로 투입된 골재를 커터(32)가 설치된 부분으로 이송한다.
또한, 상기 다수의 제1회전해머(50)는 상기 하우징(10) 하부 일측으로 RS 체인 스프라켓이 형성되어, 주변에 구비되는 모터에 의해 회전되도록 설치되며, 상기 다수의 제2회전해머(52)는 상기 하우징(10) 하부 타측으로 RS 체인 스프라켓이 형성되어, 주변에 구비되는 모터에 의해 회전되도록 설치된다.
이때, 상기 제1회전해머(50) 및 제2회전해머(52)를 구성하는 다수의 해머는 각각 상호 인접하는 해머와 서로 반대방향으로 회전하도록 구성할 수 있다.
일례로, 도 2에서 상기 제1회전해머(50)를 구성하는 3개의 회전해머는 각각 시계 방향, 반시계 방향, 시계 방향으로 회전하고, 제2회전해머(52)를 구성하는 3개의 회전해머는 각각 시계 방향, 반시계 방향, 시계 방향으로 회전하도록 구성할 수 있다.
그리고 상기 제1석분 토출구(60)는 상기 제1회전해머(50)와 제2회전해머(52) 사이의 일측 하우징(10) 하부면에 형성되어, 제1회전해머(50)에 의하여 제거된 시멘트 모르타르를 외부로 배출한다.
또한, 상기 골재 토출구(62)는 골재의 토출량을 수동으로 조절할 수 있도록 조절 게이트가 형성되며, 상기 제1회전해머(50)와 제2회전해머(52) 사이의 타측 하우징(10) 하부면에 형성되어, 제2회전해머(52)에 의하여 시멘트 모르타르가 제거된 골재를 외부로 토출한다.
이를 위하여 상기 골재 토출구(62) 하부에는 경사지게 토출관(64)이 결합할 수 있으며, 상기 토출관(64)을 통하여 배출된 골재는 컨베이어 벨트(80)에 의하여 이송할 수 있다. 그리고 상기 토출관(64) 하부면에는 제2회전해머(52)에 의하여 제거된 시멘트 모르타르 성분을 걸러내는 제2석분 토출구(66)를 형성할 수 있다.
이때, 제1석분 토출구(60)에는 타공망(68)이 결합되어 골재는 걸러지고 석분만 외부로 토출되도록 구성할 수 있으며, 제2석분 토출구(66) 또한 타공망(68)이 결합되어 골재는 토출관(64)을 따라 이동하고 석분만 외부로 토출되도록 구성할 수 있다(도 1a 및 도 1b 참조).
아울러 본 발명에서는 상기 하우징(10) 하부면의 커터(32)와 제1, 2회전해머(50, 52) 사이에는 수직방향의 격벽(70)이 형성되어, 상기 하우징(10) 내부를 격벽(70) 내부의 제1공간부(72)와 격벽(70) 외부의 제2공간부(74)로 구획하도록 구성할 수 있다.
따라서 파쇄 골재의 투입구(22)를 통하여 투입된 골재는 제1공간부(72)로 이동되고, 제1공간부(72)에서 1차로 시멘트 모르타르가 제거된 골재가 격벽(70)의 일부에 형성된 이동구(미도시)를 통하여 제2공간부(74)로 이동할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 회전판(40)의 관통공(42)은 제1공간부(72) 상부에 형성된 다수의 제1관통공(46)과 제2공간부(74) 상부에 형성된 다수의 제2관통공(48)으로 구성할 수 있으며, 상기 제1관통공(46)의 폭은 제2관통공(48)의 폭보다 커서, 소정의 직경 이상인 골재는 제1관통공(46)을 통하여 제1공간부(72)로 유입되도록 하고, 소정의 직경 이하인 골재는 제2관통공(48)을 통하여 제2공간부(74)로 유입되도록 할 수 있다.
그리고 상기 고정해머(44)는 상기 회전판(40)의 회전시 제1, 2회전해머(50, 52)와 간섭되지 않도록, 상기 제2공간부(74)를 따라 상호 이격된 2열로 배치할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치에 이용된 회전축(30)의 분해도이다.
상기 회전축(30)으로부터 돌출된 브이풀리(37)는 모터에 연결되어 모터의 회전력을 회전축(30)으로 전달한다. 그리고 상기 회전축(30)에 RS 체인 스프라켓(36)으로 연결된 제1, 2회전해머(50, 52)는 회전축(30)의 회전과 동시에 회전한다.
상기 회전축(30)은 베어링 하우징(33) 내의 트러스트 베어링(31)에 의하여 결합되어 회전 가능하다. 상기 회전축(30)과 커터(32) 사이에는 앵글러 베어링(35)이 구성된다.
도 4의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치에 이용된 제1, 2회전해머(50, 52)와 고정해머(44)의 분해도이다.
상기 제1, 2회전해머(50, 52)는 서로 180도의 각도를 형성하는 한 쌍의 날개로 이루어지며, 볼베어링(54)에 의하여 제1, 2회전해머(50, 52)의 회전축(55)에 연결된다. 이때, 볼베어링(54)의 이탈을 방지하고, 이물질의 투입을 방지하기 위하여 볼베어링(54) 상부에는 스페이서(53)가 설치된다.
상기 제1, 2회전해머(50, 52)의 하단은 RS 체인 스프라켓(57)에 의하여 커터(32)가 결합된 회전축(30)과 연동하도록 구성된다.
상기 제1, 2회전해머(50, 52)는 고강도의 보로나이징 처리한 하독스강 또는 니켈 피막 처리한 고장력강을 이용할 수 있다.
그리고 상기 고정해머(44)는 고정너트(45)에 의하여 회전판(40) 하부에 결합된다.
도 5는 본 발명의 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치에 이용된 구동 원리를 도시하기 위한 도면이다.
본 발명 장치의 하부를 보면, 회전축(30)으로부터 돌출된 브이풀리(37)가 브이벨트(84)에 의하여 모터(82)에 연결되어 회전축(30)에 회전력을 전달하고, 다시 회전축(30)에 연결된 스프라켓(36)은 다수의 제1, 2회전해머(50, 52) 하단의 스프라켓(57)과 RS 체인(85)으로 연결된다.
제1, 2회전해머(50, 52)는 체인의 엊걸이 방식에 의하여, 인접한 회전해머 사이에 정회전과 역회전을 발생한다. 상기 제1, 2회전해머(50, 52)는 회전차의 구경비에 따른 1, 2차 증속으로 고속의 원심력을 발생시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 조절핸들(90)은 수동으로 골재토출량을 조절할 수 있도록 구비되어 진다.
한편, 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치는 (a) 상기 파쇄된 골재 투입구(22)에 골재를 투입하는 단계; (b) 상기 회전판(40)의 관통공(42)을 통하여 하우징(10) 내부로 이송된 골재를 상기 회전축(30)의 회전에 의한 커터(32)의 회전을 통하여 골재 표면의 시멘트 모르타르를 1차로 제거하는 단계; (c) 상기 1차로 시멘트 모르타르가 제거된 골재를 다수의 제1회전해머(50)의 원심력 및 고정해머(44)의 마찰력에 의하여 2차로 골재 표면의 시멘트 모르타르를 제거하는 단계; (d) 상기 2차로 시멘트 모르타르가 제거된 골재를 다수의 제2회전해머(52)의 원심력 및 고정해머(44)의 마찰력에 의하여 3차로 골재 표면의 시멘트 모르타르를 제거하는 단계; 로 이루어지되, 상기 제1석분 토출구(60)를 통하여 상기 (c) 단계에서 제거된 시멘트 모르타르가 토출되고, 상기 골재 토출구(62)를 통하여 상기 (d) 단계에서 시멘트 모르타르가 제거된 골재가 토출되는 것을 특징으로 한다.
즉, (a) 본 발명 장치의 파쇄 골재 투입구(22)에 골재를 투입하면, (b) 상기 회전판(40)의 관통공(42)을 통하여 하우징(10) 내부로 이송된 골재 표면의 시멘트 모르타르가 상기 회전축(30)의 회전에 의한 커터(32)의 회전을 통하여 1차로 제거된다.
이때, 골재는 구체적으로 제1관통공(46)을 통하여 제1공간부(72)로 이동하며, 1차로 시멘트 모르타르가 제거된 골재는 격벽(70)에 형성된 이동구를 통하여 제2공간부(74)로 이동된다.
그리고 (c) 상기 1차로 시멘트 모르타르가 제거된 골재를 다수의 제1회전해머(50)의 원심력 및 고정해머(44)의 마찰력에 의하여 2차로 골재 표면의 시멘트 모르타르를 제거한다.
즉, 골재는 제1회전해머(50)와 고정해머(44) 사이의 원심력을 수반한 강력한 마찰 충격에 의하여 골재 자체는 손상시키지 않으면서, 골재로부터 시멘트 모르타르 성분을 제거한다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 다수의 제1회전해머(50)는 상기 하우징(10) 하부면의 일측 커터(32)가 주변 모터에 의해 회전되도록 설치되며, 다수의 해머는 각각 상호 인접하는 해머와 서로 반대방향으로 회전한다. 따라서 제1회전해머(50)는 골재의 방향을 이리 저리 바꾸면서 골재끼리 수차례 마찰을 통해 골재 표면의 시멘트 모르타르를 배겨내고, 깎아내고, 쳐내어 분쇄한다.
상기 2차로 시멘트 모르타르가 제거된 골재는 제2회전해머(52) 측으로 이동하는데, 이때, 제1석분 토출구(60)의 타공망(68)을 통하여 이미 제거된 석분이 외부로 배출된다.
마지막으로 (d) 상기 2차로 시멘트 모르타르가 제거된 골재는 다수의 제2회전해머(52)의 원심력 및 고정해머(44)의 마찰력에 의하여 3차로 골재 표면의 시멘트 모르타르를 제거한다.
상기 (d) 단계에서 골재 표면의 시멘트 모르타르가 제거되는 원리는 (c) 단계에서 살펴본 바와 같으며, 3차로 시멘트 모르타르가 제거된 골재는 골재 토출구(62)를 통하여 석분과 분리되어 외부로 배출된다.
본 발명의 효과를 다음과 같이 표를 작성하여 나타내었다.
실제, 20mm이하 파쇄 골재를 본 장치에 투입하여 품질에 대해 한국화학융합시험연구원에 의뢰하여 시험 분석한 결과, 본 장치 통과전·후 골재의 입도와 입형이 15% 이상 개선되었으며, KS F 2573 기준에 적합한 것으로 나타났다.
이 같은 결과로 볼 때 통과 전·후 전체 골재 입도가 약 15% 이상 개선되는 것으로 나타났으며, 본 발명 장치 통과 전 10mm이상 파쇄 골재 표면의 시멘트 모르타르가 제거된 것을 확인할 수 있었다.(<표 1>과 <표 2> 참조.)
특히 파쇄 골재의 경우 흡수율이 통과전에는 6.41%로 기준치를 크게 초과하였으나, 본 장치 통과후 시멘트 모르타르 제거로 인해 3.55%를 낮춰 2.86%로 KS F 2573 기준을 충족한 것으로 나타났다.
| 순환골재 평가항목 및 품질기준 | 통과 전 | 통과 후 | 비고 | ||
| 절대 건조 밀도(g/㎤) | 2.5 이상 | 2.30 | 2.51 | ||
| 흡수율(%) | 3.0 이하 | 6.41 | 2.86 | -3.55 | |
| 마모감량(%) | 40 이하 | 35.8 | 31.2 | ||
| 입자모양판정실적률(%) | 55 이상 | 60.1 | 56.7 | ||
| 0.08㎜체 통과량 시험에서 손실된 양(%) | 1.0 이하 | 0.33 | 0.2 | ||
| 알칼리 골재 반응 | 무해할 것 | 무해함 | 무해함 | ||
| 점토덩어리량(%) | 0.2 이하 | 0.1 | 0.1 | ||
| 안정성(%) | 12 이하 | 8.4 | 6.9 | ||
| 이물질 함유량(%) | 유기이물질 | 1.0 이하 (용적) | 0.63 | 0.38 | |
| 무기이물질 | 1.0 이하 (질량) | 0.11 | 0.10 | ||
| 구분 | 체를 통과하는 것의 질량 백분율 (%) | 비고 | ||||
| 25㎜ | 20㎜ | 10㎜ | 5㎜ | 2.5㎜ | ||
|
20㎜이하
순환골재 |
100 | 90～100 | 20～55 | 0～10 | 0～5 | - |
| 통과 전 | 100 | 100 | 27 | 2 | 0 | |
| 통과 후 | 100 | 100 | 38 | 5 | 1 | |
본 발명 장치는 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
10: 하우징 20: 커버,
21: 게이트 22: 파쇄 골재 투입구
30: 회전축 31: 트러스트 베어링
32: 커터 33: 베어링 하우징
34: 연결볼트 35: 앵글러 베어링
36: RS 체인 스프라켓 37: 브이풀리
40: 회전판 42: 관통공
44: 고정해머 45: 고정너트
46: 제1관통공 48: 제2관통공
50: 제1회전해머 52: 제2회전해머
53: 스페이서 54: 볼베어링
55: 회전축 56: 연결볼트
57: RS 체인 스프라켓 60: 제1석분 토출구
62: 골재 토출구 64: 토출관
66: 제2석분 토출구 68: 타공망
70: 격벽 72: 제1공간부
74: 제2공간부 80: 컨베이어 벨트
82: 모터 84: 브이벨트
85: RS 체인 90 : 조절핸들
21: 게이트 22: 파쇄 골재 투입구
30: 회전축 31: 트러스트 베어링
32: 커터 33: 베어링 하우징
34: 연결볼트 35: 앵글러 베어링
36: RS 체인 스프라켓 37: 브이풀리
40: 회전판 42: 관통공
44: 고정해머 45: 고정너트
46: 제1관통공 48: 제2관통공
50: 제1회전해머 52: 제2회전해머
53: 스페이서 54: 볼베어링
55: 회전축 56: 연결볼트
57: RS 체인 스프라켓 60: 제1석분 토출구
62: 골재 토출구 64: 토출관
66: 제2석분 토출구 68: 타공망
70: 격벽 72: 제1공간부
74: 제2공간부 80: 컨베이어 벨트
82: 모터 84: 브이벨트
85: RS 체인 90 : 조절핸들
Claims (8)
- 상부가 개구된 원통형의 하우징(10);
상기 하우징(10) 상부에 탈부착이 가능하게 결합되는 것으로, 상부에 파쇄 골재 투입구(22)가 형성된 커버(20);
상기 커버 옆면에 일정 크기의 게이트(21)를 형성하여 장치 오작동시 유지보수가 편리하도록 고안하였으며,
모터에 의해 회전이 가능하도록 상기 하우징(10)의 하부면 중앙에 설치되는 것으로 외주면에 다수의 커터(32)가 형성된 회전축(30);
상기 회전축(30) 상단에 결합되어 회전하는 것으로, 다수의 관통공(42)이 형성되고, 하부면에 다수의 고정해머(44)가 결합되는 회전판(40);
상기 하우징(10) 하부 일측에 RS체인 스프라켓(57)이 형성되고, 주변에 구비되는 모터에 의해 회전되도록 설치되는 다수의 제1회전해머(50);
상기 하우징(10) 하부 타측에 RS체인 스프라켓(57)이 형성되고, 주변에 구비되는 모터에 의해 회전되도록 설치되는 다수의 제2회전해머(52);
상기 제1회전해머(50)와 제2회전해머(52) 사이의 일측 하우징(10) 하부면에 형성되는 제1석분 토출구(60); 및
상기 제1회전해머(50)와 제2회전해머(52) 사이의 타측 하우징(10) 하부면에 형성되는 골재 토출구(62); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치.
- 제1항에서,
상기 제1회전해머(50) 및 제2회전해머(52)를 구성하는 다수의 해머는 각각 상호 인접하는 해머와 서로 반대방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치.
- 제1항에서,
상기 골재 토출구(62)를 골재의 생산량과 시멘트 모르타르 제거를 효율적으로 하기 위해 골재 토출량을 자유롭게 조절이 가능하도록 게이트가 형성되며, 하부에 경사지게 결합되는 토출관(64); 및
상기 토출관(64) 하부면에 형성되는 제2석분 토출구(66); 가 더 포함되는 것을 특징으로 하여 골재와 시멘트 모르타르가 분리되어 생산되는 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치.
- 제1항에서,
상기 하우징(10) 하부면의 커터(32)와 제1, 2회전해머(50, 52) 사이에는 수직방향의 격벽(70)이 형성되어, 상기 하우징(10) 내부를 격벽(70) 내부의 제1공간부(72)와 격벽(70) 외부의 제2공간부(74)로 구획하는 것으로,
상기 제1공간부(72)의 골재가 제2공간부(74)로 이동할 수 있도록 상기 격벽(70)의 일부에는 이동구가 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치.
- 제4항에서,
상기 회전판(40)의 관통공(42)은 제1공간부(72) 상부에 형성된 다수의 제1관통공(46)과 제2공간부(74) 상부에 형성된 다수의 제2관통공(48)으로 이루어지되, 상기 제1관통공(46)의 폭은 제2관통공(48)의 폭보다 커서, 소정의 직경 이상인 골재는 제1관통공(46)을 통하여 제1공간부(72)로 유입되는 것을 특징으로 하는 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치.
- 제4항에서,
상기 고정해머(44)는 상기 회전판(40)의 회전시 제1, 2회전해머(50, 52)와 간섭되지 않도록, 상기 제2공간부(74)를 따라 상호 이격된 2열로 배치되는 것을 특징으로 하는 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치.
- 제1항에서,
상기 제1석분 토출구(60)에는 타공망(68)이 결합되어 골재는 걸러지고 석분만 토출되는 것을 특징으로 하는 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 콘크리트용 순환골재 생산장치를 이용하여 콘크리트용 순환골재를 생산하는 방법에 관한 것으로,
(a) 상기 파쇄 골재 투입구(22)에 골재를 투입하는 단계;
(b) 상기 회전판(40)의 관통공(42)을 통하여 하우징(10) 내부로 이송된 골재를 상기 회전축(30)의 회전에 의한 커터(32)의 회전을 통하여 골재 표면의 시멘트 모르타르를 1차로 제거하는 단계;
(c) 상기 1차로 시멘트 모르타르가 제거된 골재를 다수의 제1회전해머(50)의 원심력 및 고정해머(44)의 마찰력에 의하여 2차로 골재 표면의 시멘트 모르타르를 제거하는 단계; 및
(d) 상기 2차로 시멘트 모르타르가 제거된 골재를 다수의 제2회전해머(52)의 원심력 및 고정해머(44)의 마찰력에 의하여 3차로 골재 표면의 시멘트 모르타르를 제거하는 단계; 로 이루어지되,
상기 제1석분 토출구(60)를 통하여 상기 (c) 단계에서 제거된 시멘트 모르타르 석분이 토출되고, 상기 골재 토출구(62)를 통하여 상기 (d) 단계에서 시멘트 모르타르가 제거된 골재가 토출되는 것을 특징으로 골재와 시멘트 모르타르 석분이 분리되는 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120113408A KR101252425B1 (ko) | 2012-10-12 | 2012-10-12 | 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치 및 생산방법 |
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| KR1020120113408A KR101252425B1 (ko) | 2012-10-12 | 2012-10-12 | 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치 및 생산방법 |
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| KR101252425B1 true KR101252425B1 (ko) | 2013-04-08 |
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| KR1020120113408A KR101252425B1 (ko) | 2012-10-12 | 2012-10-12 | 다중 분쇄 및 믹서를 통한 콘크리트용 순환골재 생산장치 및 생산방법 |
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114643268A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-06-21 | 徐州鼎博混凝土制品有限公司 | 一种废弃混凝土预制构件回收破碎分离机械 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002028512A (ja) * | 2000-07-17 | 2002-01-29 | Kubota Corp | 縦型破砕装置の破砕部構造 |
| KR200405466Y1 (ko) * | 2005-10-18 | 2006-01-11 | 김철홍 | 곡물 분쇄기 |
| KR200418143Y1 (ko) * | 2006-03-03 | 2006-06-08 | 주식회사 청우이엔이 | 모래의 유기물을 탈리하는 마쇄(磨碎)장치 |
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2012
- 2012-10-12 KR KR1020120113408A patent/KR101252425B1/ko active IP Right Grant
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