KR101304471B1 - 기계식 가연물 선별장치용 높낮이 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기계식 가연물 선별장치용 높낮이 조절장치에 관한 것으로, 구동스프라켓, 종동스프라켓, 이들에 감겨 무한궤도 형태로 회전하는 체인, 체인에 고정된 다수의 레이크를 포함하고, 혼재물이 이송되는 혼재물 이송컨베어와 직교되는 방향으로 회전되면서 혼재물 중에서 가연물만을 레이크로 쓸어 넘겨 선별하는 기계식 가연물 선별장치에 있어서; 상기 구동스프라켓, 종동스프라켓이 설치되어 하나의 유닛을 구성하는 고정부재; 상기 혼재물 이송컨베어를 고정지지하는 메인프레임의 상부에 고정된 베이스프레임; 상기 베이스프레임의 상면에 수직하게 고정된 적어도 하나 이상의 가이드봉; 상기 가이드봉에 끼워져 승하강되는 유동플레이트; 상기 베이스프레임에 고정되고 유동플레이트의 저면에 연결되어 상기 유동플레이트를 승하강시키는 구동원; 상기 유동플레이트에 고정된 상기 고정부재;를 더 포함한 것을 특징으로 하는 기계식 가연물 선별장치용 높낮이 조절장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 레이크의 마모율에 따라 레이크의 길이 조절을 쉽게 할 수 있어 사용수명을 연장하고, 비용을 절감하며, 설비 가동율도 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

기계식 가연물 선별장치용 높낮이 조절장치{HEIGHT ADJUSTING DEVICE USING IN MECHANICAL UNIT FOR SCREENING COMBUSTIBLE MATERIAL}

본 발명은 기계식 가연물 선별장치용 높낮이 조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가연물 선별장치인 레이크의 마모에 대응하여 높낮이를 조절함으로써 사용수명을 연장하고 교체비용을 절감할 수 있도록 개선된 기계식 가연물 선별장치용 높낮이 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로, 쓰레기매립장(위생, 비위생)은 쓰레기의 운반효율을 감안하여 대개 대도시 인근에 위치하는데, 특히 비위생 쓰레기매립장의 경우 무작위로 쓰레기가 매립되는 관계로 토사 및 불연물의 활용 또는 가연물의 소각을 위해 그 처리를 위한 종류별 선별작업이 불가피할 수밖에 없다.

특히, 굴착된 쓰레기는 토사 및 콘크리트 덩어리, 벽돌, 돌덩이와 같이 재활용이 가능하면서 태우기 어려운 불연물과 함께, 비닐천이나 나무토막과 같이 재활용이 곤란하여 소각 처리해야 하는 가연물도 함께 섞여 있는 관계로, 매립 쓰레기 전체를 종류별로 정확하게 선별작업하기 위한 선별장치의 필요성이 요구되고 있다.

그런데, 지금까지의 쓰레기 선별장치는 함수율이 높은 혼재(혼합) 쓰레기가 토사분리기에 투입되면 외부드럼에 형성된 스크린망의 막힘이 심하여 토사의 분리효율이 떨어졌으며, 이를 해결하기 위해 후처리공정으로 이송되지 못하고 스크린망에 끼워져 잔류된 혼재 쓰레기를 석유버너 등으로 가열하여 스크린망의 막힘을 해소하였다.

그러나, 버너 사용에 따른 과도한 연료의 소모는 물론 스크린망의 화염으로 인한 그을음으로 환경오염을 더 야기시키는 등 환경적으로 경제적으로도 불필요한 비용을 과다하게 발생시킬 수밖에 없는 문제점이 있었다.

또한, 지금까지의 쓰레기 선별장치는 구성수단중 상대적으로 후처리공정인 가연물(가연성쓰레기)분리기의 경우에 강력한 송풍기를 이용한 풍력선별이 대부분을 차지하였는데, 이는 풍력으로 인한 먼지와 쓰레기의 비산과 잔돌 등 불연물의 섞임으로 인해 선별효율이 저하되었을 뿐만 아니라 바람으로 인한 날림현상 등으로 한 곳으로 적치시킬 수 없어 전체적인 장비의 소요가 많고 넓은 부지를 필요로 하는 등의 문제점이 있었다.

이에, 본 출원인은 오랫동안의 경험을 통한 축적된 기술을 기반으로 매립쓰레기 선별과 관련된 다수의 특허를 출원, 등록한 바 있고, 특히 가연물 선별과 관련해서는 등록특허 제0528129호를 비롯한 등록특허 제0900797호 등을 통해 회전 레이크장치를 개시한 바 있다.

회전 레이크장치는 일종의 빗질과 같이, 상대적으로 경량인 가연물을 빗자루와 같은 레이크(Rake), 즉 갈퀴로 쓸어 내어 분리 선별하는 형태로서, 기존 송풍 방식에 비해 효율성과 환경성 측면에서 엄청난 진보를 달성했다고 자부하고 있다.

예컨대, 본 출원인이 선행특허들에서 제시한 레이크장치의 일 예로, 도 1에서와 같이, 재활용 가능한 불연물(통상 돌, 유리 등)과 재활용이 어려워 소각시켜야 하는 가연물이 혼재된 혼재물을 이송하는 혼재물 이송컨베어(34)와 직교되는 방향으로 구동되는 다수의 스프로켓(35), 스프로켓(35)에 감겨있는 구동체인(36), 구동체인(36)에 결속되어 함께 회전하면서 혼재물중 가연물만을 긁어 내는 다수의 레이크(37), 레이크(37)를 통해 퍼 올려진 가연물을 가연물 이송컨베어(33)로 이송 수납하는 이송드럼(32), 이송드럼(32)과 혼재물 이송컨베어(34) 사이의 공간을 메우는 연결판(39), 레이크(37)의 단부와 접촉하면서 이물을 털어주는 리무버(50) 등을 포함한 설비에 사용되고 있다.

그런데, 이러한 레이크(37)는 일종의 빗질 기능이기 때문에 장시간 사용시 레이크(37)의 단부가 마모되게 되므로 마모 후에는 길이가 짧아지게 되어 선별기능이 급격히 저하되는 단점을 가진다.

특히, 매립폐기물과 같은 중량의 폐기물 선별과정에서는 그 마모율이 높기 때문에 마모시 마다 매번 확인해야 하고, 마모가 크게 일어난 경우 일일이 작업자가 레이크(37)의 고정단을 해체한 후 하나씩 길이 조절을 해야 하는 불편이 따른다.

뿐만 아니라, 마모율이 높아지면 그만큼 교체비용이 증대되므로 경제성 측면에서도 매우 불리하며, 교체 시간만큼 작업을 수행할 수 없어 가동율도 떨어지게 되는 단점이 있다.

이때, 만약 길이 조절이 어려우면 새 것으로 교체해야 하는데, 이와 같은 과정이 번거롭고, 작업시간이 많이 걸리며, 작업공간도 협소하여 작업효율이 급격히 떨어지므로 신속한 개선이 요구되고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 레이크가 고정된 유닛 전체를 승하강시켜 높낮이를 조절함으로써 레이크의 마모율에 따라 레이크의 길이 조절을 쉽게 할 수 있어 사용수명을 연장하고, 비용을 절감하며, 설비 가동율도 높일 수 있도록 한 기계식 가연물 선별장치용 높낮이 조절장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

또한, 본 발명은 레이크의 마모 정보를 검출한 후 이를 판독한 후 자동으로 마모분 만큼을 보상할 수 있도록 한 기계식 가연물 선별장치용 높낮이 조절장치를 제공함에도 그 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 구동스프라켓, 종동스프라켓, 이들에 감겨 무한궤도 형태로 회전하는 체인, 체인에 고정된 다수의 레이크를 포함하고, 혼재물이 이송되는 혼재물 이송컨베어와 직교되는 방향으로 회전되면서 혼재물 중에서 가연물만을 레이크로 쓸어 넘겨 선별하는 기계식 가연물 선별장치에 있어서; 상기 구동스프라켓, 종동스프라켓이 설치되어 하나의 유닛을 구성하는 고정부재; 상기 혼재물 이송컨베어를 고정지지하는 메인프레임의 상부에 고정된 베이스프레임; 상기 베이스프레임의 상면에 수직하게 고정된 적어도 하나 이상의 가이드봉; 상기 가이드봉에 끼워져 승하강되는 유동플레이트; 상기 베이스프레임에 고정되고 유동플레이트의 저면에 연결되어 상기 유동플레이트를 승하강시키는 구동원; 상기 유동플레이트에 고정된 상기 고정부재;를 더 포함한 것을 특징으로 하는 기계식 가연물 선별장치용 높낮이 조절장치를 제공한다.

이때, 상기 구동원은 유압실린더와 실린더로드, 에어실린더와 실린더로드, 모터와 볼스크류 중 어느 하나인 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 레이크의 궤적 상에 상기 레이크의 단부 마모를 검출하는 검출센서가 더 구비되고, 상기 검출센서에서 검출된 신호를 토대로 상기 구동원의 구동이 자동 제어되는 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 검출센서는 상기 레이크의 단부와 접촉하는 것을 검출하는 접촉센서 혹은 리미트스위치인 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 검출센서는 상기 레이크 단부의 마모변화를 촬상하는 카메라인 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 레이크의 마모율에 따라 레이크의 길이 조절을 쉽게 할 수 있어 사용수명을 연장하고, 비용을 절감하며, 설비 가동율도 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 레이크 장치의 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 레이크 장치의 예시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 레이크 장치의 요부를 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기계식 가연물 선별장치용 높낮이 조절장치는 베이스프레임(100)을 포함한다.

상기 베이스프레임(100)은 레이크 장치를 구성하는 메인프레임(F) 상에 견고히 고정된다.

이때, 상기 메인프레임(F)에는 도시하지 않았으나 하우징이 마련되고, 하우징 내부에는 혼재물 이송컨베어(C)가 종래와 같이 설치되며, 상기 혼재물 이송컨베어(C)의 길이방향과 직교되는 방향 일측으로 배출슈트(D)가 마련되고, 상기 혼재물 이송컨베어(C)와 배출슈트(D) 사이의 공간은 연결판(P)에 의해 단차에 의한 빈공간이 생기지 않도록 커버된다.

따라서, 레이크(R)에 의해 혼재물로부터 쓸려 인출된 가연물은 연결판(P), 배출슈트(D)를 거쳐 가연물 이송컨베어(미도시)로 기존처럼 선별 배출된다.

아울러, 상기 베이스프레임(100)에는 적어도 2개 이상의 가이드봉(110)이 수직하게 고정된다.

그리고, 상기 가이드봉(110)에는 대략 판상의 유동플레이트(120)가 끼워져 상기 가이드봉(110)을 따라 승하강될 수 있도록 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 유동플레이트(120)의 하부에는 적어도 하나 이상의 구동원(200)이 구비되는데, 상기 구동원(200)의 하단은 상기 베이스프레임(100)에 고정되고, 상단은 상기 유동플레이트(120)의 저면과 연결 고정된다.

이에 따라, 상기 구동원(200)의 구동력에 의해 상기 유동플레이트(120)가 상기 가이드봉(110)을 따라 안전하게 승하강될 수 있게 된다.

이때, 상기 구동원(200)은 유압실린더 혹은 에어실린더로 구성될 수 있다.

만약, 상기 구동원(200)이 유압실린더 혹은 에어실린더로 구성될 경우, 실린더몸체는 상기 베이스프레임(100)에 고정되고, 실린더몸체로부터 유압 또는 공압에 의해 출몰되는 실린더로드의 단부가 상기 유동플레이트(120)의 저면에 결속되는 형태가 될 수 있다.

또한, 상기 구동원(200)은 모터와 볼스크류로 이루어질 수 있는데, 이 경우에는 모터가 베이스프레임(100)에 고정되고, 모터의 회전축과 치결합된 볼스크류가 수직하게 배열되되 상기 유동플레이트(120)를 관통하여 상부로 노출되게 배열되는 형태를 취할 수 있다.

그리고, 상기 유동플레이트(120)의 상면에는 고정플레이트(130)가 고정된다.

좀 더 구체적인 예시로, 도 4에서와 같이, 구동원(200)이 모터이고, 모터의 회전축 상에 동력전달기어(210)가 고정되며, 앞선 도 3의 예에서 가이드봉(110)으로 설명되었던 부재가 일종의 볼스크류(110a)와 가이드바(110b)로 구분된 구조로 구현될 수도 있다.

이것은 구동원(200)을 변경함으로 인해 바뀔 수 있는 구조를 예시한 것으로, 볼스크류(110a)에는 동력전달기어(210)가 치결합되고, 볼스크류(110a)의 상하단은 각각 베어링(B)에 의해 자회전되게 고정되며, 가이드바(110b)는 상기 가이드봉(110)과 동일한 구조로 이루어져 단순히 안내하기 위한 수단으로 활용된다.

여기에서, 상기 볼스크류(110a)와 동력전달기어(210)는 베벨기어 조합, 워엄기어 조합일 수 있다.

또한, 상기 볼스크류(110a)는 자회전되는 구조이므로 항상 제자리에서만 회전되게 되고, 유동플레이트(120)에는 원통형상의 작동구(120a)가 일체로 고정되어 있고, 상기 볼스크류(110a)가 이를 관통하되 작동구(120a)의 내주면과 치결합되게 구성되도록 함으로써 상기 볼스크류(110a)의 자회전은 상기 작동구(120a)의 승,하강을 유발하게, 이에 따라 유동플레이트(120)를 승하강시킬 수 있게 되는 것이다.

물론, 도시하지는 않았지만, 상기 가이드바(110b) 마저도 볼스크류 타입으로 바꿀 수도 있다.

한편, 레이크 기능, 즉 인출 갈퀴 기능을 수행하기 위해 서로 간격을 둔 구동스프라켓(300)과 종동스프라켓(310)이 기존처럼 설치되고, 이들 사이에는 텐션스프라켓(320)이 설치되며, 이들에 감겨 무한궤도 형태로 회전구동되는 체인(330)이 설치되고, 상기 체인(330)에는 다수의 레이크(R), 즉 인출 갈퀴가 고정된다.

아울러, 상기 구동스프라켓(300)과 종동스프라켓(310) 및 텐션스프라켓(320)은 고정부재(340)에 각각 고정되어 하나의 몸체를 이룬다.

이 경우, 상기 고정부재(340)는 판상일 수 있고, 혹은 프레임 형태일 수 있다.

따라서, 상기 구동스프라켓(300), 종동스프라켓(310), 텐션스프라켓(320) 및 체인(330) 그리고, 레이크(R)는 상기 고정부재(340)를 통해 하나의 유닛을 구성하므로 고정부재(340)를 유동시키면 이들 모두가 함께 움직일 수 있게 된다.

여기에서, 상기 구동스프라켓(300)은 생략된 구동모터(미도시)를 통해 동력을 전달받아 회전 구동되도록 구성된다.

그리고, 상기 고정부재(340)는 상기 고정플레이트(130)에 견고히 고정된다.

결국, 상기 구동원(200)을 움직이게 되면, 유동플레이트(120)가 움직이고, 유동플레이트(120)에 고정된 고정플레이트(130)도 동시에 움직이게 되므로 사실상 구동원(200)의 유동은 고정부재(340)를 유동시키게 된다.

이에 따라, 레이크(R)의 장시간 사용시 발생된 마모율을 확인하여 구동원(200)을 하강시키면 고정부재(340)가 하강하게 되므로 실제적으로는 마모분 만큼 레이크(R)가 하강하게 된다.

따라서, 레이크(R) 하강에 의해 마모분이 보상되기 때문에 레이크(R)를 교체하거나 혹은 일일이 길이 조절할 필요없이 간편 용이하게 가연물 선별 효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

더 나아가, 상기 레이크(R)의 마모 정도를 자동으로 검출하고, 구동원(200)의 하강 정도도 자동으로 조절함으로써 레이크(R)의 사용수명을 늘리면서 사용상 편의성을 높일 수 있도록 센서 기능을 더 갖출 수 있다.

이를 위해, 레이크(R)가 회전유동되는 유로 상의 일지점에 레이크(R)의 길이변화를 검출하는 검출센서(S)를 도 2와 같이 설치하고, 이 검출센서(S)에 의해 검출된 검출신호를 일종의 마이크로프로세서 혹은 PLC로 이루어진 제어부(미도시)를 통해 판독하여 구동원(200)의 구동정도를 제어하도록 할 수 있다.

바람직하기로는, 도 2의 도시와 같이 레이크(R)의 궤적이 정해져 있으므로 정상상태(마모전)일 때의 궤적 중 임의지점, 도시된 예에서는 메인프레임(F) 상에 접촉센서 혹은 리미트스위치를 설치하여 레이크(R)가 마모되지 않았을 때는 이들 센서와 접촉이 이루어지기 때문에 정상 신호를 출력하도록 하고, 접촉이 없을 경우 불량 신호를 출력하도록 하여 이를 수신한 제어부가 레이크(R)의 마모를 인지함으로써 구동원(200)을 제어하여 레이크(R)가 하강하도록 조절할 수 있다.

이때, 제어부가 구동원(200)을 제어하여 레이크(R)를 하강시키는 정도, 즉 고정부재(340)를 하강시키는 정도는 다수의 실험을 통해 마모를 검출한 시점에서의 마모량을 테이블화시켜 평균을 내면 간단하게 제어량을 산출할 수 있을 것이다.

뿐만 아니라, 상기 검출센서(S)를 카메라로 하고, 특정지점에서 촬상된 영상을 비젼분석모듈을 통해 분석하여 기준점으로부터 마모된 양을 자동 계산하고, 이를 기준으로 구동원(200)의 하강 정도를 제어하도록 구성할 수도 있을 것이다.

이와 같이, 본 발명에 따른 기계식 가연물 선별장치용 높낮이 조절장치는 간단해 보이지만, 당해 분야에서 한번도 적용된 적이 없어 사용상 편의성과, 레이크의 장수명화, 작업의 효율화, 가동율 증대 및 생산성 향상, 교체 비용 절감 등에 기여하는 바가 매우 크다할 것이다.

100 : 베이스프레임 110 : 가이드봉
120 : 유동플레이트 130 : 고정플레이트
200 : 구동원 300 : 구동스프라켓
310 : 종동스프라켓 320 : 텐션스프라켓
330 : 체인 340 : 고정부재

Claims (5)

1. 구동스프라켓, 종동스프라켓, 이들에 감겨 무한궤도 형태로 회전하는 체인, 체인에 고정된 다수의 레이크를 포함하고, 혼재물이 이송되는 혼재물 이송컨베어와 직교되는 방향으로 회전되면서 혼재물 중에서 가연물만을 레이크로 쓸어 넘겨 선별하는 기계식 가연물 선별장치에 있어서;
   상기 구동스프라켓, 종동스프라켓이 설치되어 하나의 유닛을 구성하는 고정부재;
   상기 혼재물 이송컨베어를 고정지지하는 메인프레임의 상부에 고정된 베이스프레임;
   상기 베이스프레임의 상면에 수직하게 고정된 적어도 하나 이상의 가이드봉;
   상기 가이드봉에 끼워져 승하강되는 유동플레이트;
   상기 베이스프레임에 고정되고 유동플레이트의 저면에 연결되어 상기 유동플레이트를 승하강시키는 구동원;
   상기 유동플레이트에 고정된 상기 고정부재;를 더 포함한 것을 특징으로 하는 기계식 가연물 선별장치용 높낮이 조절장치.
   
2. 청구항 1에 있어서;
   상기 구동원은 유압실린더와 실린더로드, 에어실린더와 실린더로드, 모터와 볼스크류 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기계식 가연물 선별장치용 높낮이 조절장치.
   
3. 청구항 1에 있어서;
   상기 레이크의 궤적 상에 상기 레이크의 단부 마모를 검출하는 검출센서가 더 구비되고, 상기 검출센서에서 검출된 신호를 토대로 상기 구동원의 구동이 자동 제어되는 것을 특징으로 하는 기계식 가연물 선별장치용 높낮이 조절장치.
   
4. 청구항 3에 있어서;
   상기 검출센서는 상기 레이크의 단부와 접촉하는 것을 검출하는 접촉센서 혹은 리미트스위치인 것을 특징으로 하는 기계식 가연물 선별장치용 높낮이 조절장치.
   
5. 청구항 3에 있어서;
   상기 검출센서는 상기 레이크 단부의 마모변화를 촬상하는 카메라인 것을 특징으로 하는 기계식 가연물 선별장치용 높낮이 조절장치.

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