KR101846131B1 - 비철선별장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철, 비철금속, 비철비금속을 포함하는 선별대상물의 선별에 대한 정확성과 신속성을 향상시킬 수 있는 비철선별장치에 대한 것이다.
본 발명에 따른 비철선별장치는 선별대상물을 투입할 수 있는 투입부; 상기 투입부의 출구 하단에 설치되어 선별대상물을 이송시킬 수 있게 하는 이송부; 상기 이송부의 출구에 설치되어 이송부를 전륜 구동시킬 수 있는 구동부; 상기 이송부의 구동부 내부에 설치되어 구동부와 별개로 회전하면서 선별대상물을 선별할 수 있게 하는 선별부; 상기 이송부의 출구 하단에 설치되어 선별부에 의해 선별되는 철, 비철비금속, 비철금속을 각각 받을 수 있게 하는 선별받이부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

비철선별장치{Nonferrous sorting device}

본 발명은 철, 비철금속, 비철비금속을 포함하는 선별대상물로부터 철과 비철금속, 비철비금속을 각각 선별할 수 있게 하는 비철선별장치에 관한 것이다.

하기의 선행기술문헌과 같이 종래에 수행되는 비철의 선별은 자력의 이용한 선별이 대부분이며, 자력을 이용한 선별은 해당물품을 분쇄 한 다음, 그 분쇄물을 컨베어에 공급하여 이송되게 한 후, 그 컨베어의 끝단에 자석이 등 간격 배치된 자석드럼을 배치시켜 낙하되게 한 것이 일반적이며, 이렇게 하면 분쇄물 중 자력에 반응하는 철은 거의 수직으로 낙하하고, 비철은 컨베어의 이송속도와 함께 자석드럼의 와전류에 의한 자기장의 반발력으로 멀리까지 튕겨나가며, 이때 중량체인 비철금속(알루미늄, 구리, 아연, 스테인리스 등)은 비중에 의해 원거리로 낙하하며, 경량체인 비철비금속(합성수지 등)은 근거리로 낙하하는 원리를 적용하여 선별하는 것이 대부분이다.

그러나 상술한 종래의 방식만으로는 철, 비철금속, 비철비금속의 대한 정확성에 한계가 있어 2차적인 선별이 별도로 수행되어야 하는 문제점이 있었다.

참고로, 하기의 선행기술문헌은 특허정보넷 키프리스를 통해 "비철선별"을 키워드로 하여 검색된 최근의 선행기술문헌을 등재한 것으로, 하기의 선행기술문헌을 참고하여 본 발명에 관한 기술분야와 배경기술 및 그 발전상태를 파악할 수 있을 것이다.

공개/등록번호: 2020000013515, 1020050113341, 1013693820000, 1015796190000.

본 발명은 배경기술에서 언급한 종래의 비철선별장치에 대한 구성을 개선하여 선별대상물로부터 철, 비철금속, 비철비금속의 선별에 대한 정확성과 생산속도를 향상하고자 함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 종래 비철선별장치의 구성으로부터, 선별대상물을 투입할 수 있는 투입부를 마련하고, 상기 투입부의 출구에 선별대상물을 얇게 펴서 낙하할 수 있는 배출부를 설치하며, 상기 투입부의 출구 하단에 선별대상물을 다시 한 번 더 얇고 넓게 펼친 채 낙하되게 하는 인계부를 설치하고, 상기 인계부의 출구 하단에 선별대상물을 이송시킬 수 있는 이송부를 설치하며, 상기 인계부의 출구 하단과 이송부의 입구 사이에 인계부로부터 낙하되는 선별대상물로부터 입자가 큰 철을 분리하는 철분리부를 설치하고, 상기 철분리부의 일측에 분리된 철을 받을 수 있게 하는 철분리받이부를 마련하며, 상기 이송부의 출구에 이송부를 전륜 구동시킬 수 있는 구동부를 설치하고, 상기 이송부의 구동부 내부에 구동부와 별개로 회전하면서 선별대상물을 선별할 수 있게 하는 선별부를 설치하며, 상기 이송부의 출구 하단에 선별부에 의해 선별되는 철, 비철비금속, 비철금속을 각각 받을 수 있게 하는 선별받이부가 마련되는 구성을 제안한다.

본 발명의 구성에 따르면, 배출부와 인계부에 의해 선별대상물을 얇고 넓게 펼쳐진 상태로 공급함으로써 이후의 공정에서 선별이 쉬워지고, 철분리부에 의해 선별대상물로부터 부피가 큰 철을 1차적으로 분리함으로써 비중에 의해 비철금속으로 선별되는 것을 방지할 수 있으며, 선별부를 구동부로부터 별도로 회전하게 함으로써 컨베어의 이송속도보다 선별부를 회전속도를 더 고속으로 회전시켜 와전류를 강하게 하여 선별의 정확성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 역회전시켜 분리능력을 향상시킬 수 있고, 구동부에 의해 컨베어를 전륜 구동시켜 컨베어의 벨트가 부상되거나 겹쳐지는 등의 오류를 방지할 수 있으며, 전체적인 생산속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 예시도
도 2는 도 1에 적용되는 철분리부의 확대도 및 그것이 적용된 측방 단면 예시도
도 3은 도 1에 적용되는 선별부와 구동부의 확대도 및 그것이 적용된 측방 단면 예시도
도 4는 도 1의 또 다른 예시도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 다만, 첨부된 도면은 요부에 관한 설명의 편의를 위해 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시될 수 있고, 설명에 사용되는 용어 및 명칭은 사전적인 의미가 아닌 구성의 형상이나 작용, 역할 등에 의해 함축적으로 정해질 수 있으며, 위치에 관한 설명은 특별한 언급이 없는 한 도면을 기준으로 설명한다. 그리고 선등록된 공지기술 및 통상적 기술에 대한 구체적인 설명은 요지를 흐릴 수 있어 생략 또는 간단한 부호나 명칭으로 대체한다.

이하, 도1 내지 도3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 선별대상물을 투입할 수 있게 하는 투입부는 호퍼(10)로 달성할 수 있고, 상기 투입부의 출구에 설치되어 선별대상물을 얇게 펴서 낙하할 수 있게 하는 배출부는 한 쌍의 스크류(11)로 달성할 수 있으며, 상기 투입부의 출구 하단에 설치되어 선별대상물을 다시 한 번 더 얇고 넓게 펼칠 수 있게 낙하되게 하는 인계부는 진동판(20)으로 달성할 수 있고, 상기 인계부의 출구 하단에 설치되어 선별대상물을 이송시킬 수 있는 이송부는 컨베어(50)로 달성할 수 있고, 상기 인계부의 출구 하단과 이송부의 입구 사이에 인계부로부터 낙하되는 선별대상물로부터 입자가 큰 철을 분리되게 하는 철분리부는 자석드럼(30)으로 달성할 수 있으며, 상기 철분리부의 일측에 설치되어 철분리부로부터 분리된 철을 받을 수 있게 하는 철분리받이부는 분리바스켓(40)으로 달성할 수 있고, 상기 이송부의 출구에 설치되어 이송부를 전륜 구동시킬 수 있는 구동부는 구동드럼(60)으로 달성할 수 있으며, 상기 이송부의 출구에 설치되어 이송부로부터 이송되는 선별대상물을 선별할 수 있게 하는 선별부는 자석드럼(70)으로 달성할 수 있고, 상기 구동부의 내부에 설치되어 구동부와 별개로 회전하면서 선별대상물을 선별할 수 있게 하는 선별부는 구동드럼(60)의 내부에 자석드럼(70)을 축관결합하되, 구동드럼(60)과 자석드럼(70)의 구동축(33)은 베어링유닛(74)에 의한 이중축관구조로 결합하여서 구동부와 선별부가 별개로 회전하게 하는 구성으로 달성할 수 있으며,

상기 이송부의 출구 하단에 설치되어 선별부에 의해 선별되는 철, 비철비금속, 비철금속을 각각 받을 수 있게 하는 선별받이부는 선별바스켓(80)으로 달성할 수 있다.

이하, 상술한 구성을 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 스크류(11)는 양 스크류(11)의 사이에 일정의 이격거리를 형성하고, 양 스크류(11)는 마주보는 방향의 내측으로 회전시키는 구조로 이루어질 수 있다.

도시된 바와 같이, 진동판(20)은 고정판(21)을 구비하고, 그 고정판(21)의 상단에 스프링(22)을 개재하여 몸체를 장착하며, 그 몸체의 저부에 진동모터(23)를 장착하고, 그 몸체의 출구는 입구보다 낮도록 경사지게 형성시키는 구조로 이루어질 수 있다.

도시된 바와 같이, 철분리부의 자석드럼(30)은 구동축(33)과 연결되는 관체(31)를 구비하고, 그 관체(31)의 외면에 다수의 자석(32)을 등 간격 장착하며, 그 자석(32)의 외면에 관체(31)가 씌워지는 구조로 이루어질 수 있다.

도시된 바와 같이, 선별부의 자석드럼(70)은 관체(71)를 구비하고, 그 관체(71)의 외면에 다수의 자석(72)을 등 간격 장착하며, 그 관체(71)의 일측에 구비되어 관체(71)를 회전 가능하게 하는 구동축(73)으로 이루어지고, 구동드럼(60)은 선별부 자석드럼(70)의 외면에 이격의 틈새를 둔 채 씌워지는 타측의 관체(61)를 구비하며, 그 관체(61)의 일측에 구비되어 관체(61)를 회전 가능하게 하는 구동축(62)으로 이루어지고, 선별부 자석드럼(70)의 구동축(73) 끝단은 구동드럼(60)의 구동축(62)의 내부에 삽입되어 베어링유닛(74)에 의해 공회전 되게 하는 구조로 이루어질 수 있다.

더 상세한 구성은 첨부된 도면을 통해 알 수 있을 것이고, 도면에 표시는 되어있지만 설명하지 않은 구성은 부호의 설명을 통해 구성을 알 수 있을 것이다.

이하, 상술한 구성의 작동방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 선별대상물을 호퍼(10)에 가득 투입하고, 한 쌍의 스크류(11)를 구동시키면 선별대상물은 스크류(11)에 의해 얇게 펼친 상태로 배출된다.

이렇게 펼쳐진 선별대상물이 진동판(20)에 낙하되며, 진동판(20)에 낙하된 선별대상물은 진동판(20)의 진동과 경사도에 의해 더 넓고 얇게 펼쳐지며, 그렇게 펼쳐진 상태로 출구에 낙하하게 된다.

그렇게 낙하되는 선별대상물은 철분리부의 자석드럼(30)에 의해 낙하대상물 중 부피가 큰 철이 자력에 의해 수직의 내측으로 낙하하고, 이렇게 낙하 된 철은 철분리바스켓(40)에 받아 1차 분리한다.

1차로 철을 분리하고 남은 선별대상물은 그대로 컨베어(50)로 낙하되고, 그렇게 낙하된 상태로 컨베어(50)의 구동에 의해 출구로 이송하게 된다.

출구로 이동된 선별대상물은 선별부의 자석드럼(70)에 의해 철을 자력으로 당겨져 수직의 내측으로 낙하하고, 비철금속은 원심력과 비중 및 와전류에 의한 자기장의 반발력으로 원거리에 낙하하며, 비철비금속은 근거리로 낙하하고, 그렇게 낙하하는 적정의 구간을 구획하여 철, 비철금속, 비철비금속을 각각 받음으로써 비철을 선별하여 할 수 있다.

이하, 상술한 구성 및 작동에 따른 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 호퍼(10)는 일정량을 선별대상물을 수용할 수 있으므로 투입만 하면 서서히 자동으로 배출되기 때문에 작업자가 연속해서 공급하지 않아도 되게 하는 작용 및 그에 의한 편의성이 향상되는 효과가 있다.

스크류(11)는 호퍼(10) 내 저장된 선별대상물을 적정량만큼 일정하게 배출할 수 있을 뿐 아니라, 얇게 펼쳐진 상태로 배출되게 하는 작용이 있고, 이러한 작용은 이후의 과정에 수행되는 철의 분리 및 비철의 선별을 유리하게 함은 물론 그 선별의 정확성을 향상되게 하는 효과가 있다.

진동판(20)은 얇게 펼쳐진 선별대상물을 더욱더 넓고 더욱더 얇게 펼쳐지게 하는 작용이 있고, 이러한 작용은 이후의 과정에 수행되는 철의 분리 및 비철의 선별에 대한 용이성과 정확성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

철분리부의 자석드럼(30)은 진동판(20)에서 낙하되는 선별대상물로부터 큰 철을 분리할 수 있게 하는 작용이 있고, 이러한 작용은 이후에 수행되는 비철의 선별시 비중이 큰 철이 컨베어(50)의 원심력과 이송력에 의해 자력의 범위를 넘어 비철금속 또는 비철비금속으로 선별되는 것을 방지할 수 있음은 물론 비중이 큰 철이 컨베어(50)의 벨트(51)에 박히거나 이송부의 구동드럼(60) 및 자석드럼(70), 이송부의 벨트가 이송되게 하는 이송롤러 등의 틈새에 끼여 부품의 훼손 또는 기계의 오작동 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

컨베어(50)의 구동드럼(60)은 컨베어(50)의 벨트(51)를 전륜으로 구동시킬 수 있는 작용이 있고, 이러한 작용은 후륜의 구동시 발생할 수 있는 벨트의 들림, 겹침 등의 작동오류를 방지할 수 있음은 물론 그러한 작동오류의 해소에 의해 컨베어(50)의 이송속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

선별부의 자석드럼(70)은 구동드럼(60)과 별개로 회전할 수 있는 작용이 있고, 이러한 작용은 자석드럼(70)을 고속으로 회전 또는 역회전시켜 자력과 와전류의 생성을 향상시킬 수 있으므로 비철 분리 및 선별에 대한 정확성과 신속성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상으로, 설명하지 않은 구성에 대한 작용효과는 첨부된 도면을 통해 유추할 수 있을 것이고, 설명하지 않은 도면부호와 그 기능에 대한 작용효과는 명칭을 통해 유추할 수 있을 것이다.

이하, 도4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 상술한 구성이 모두 적용되어야지만 가장 이상적이나, 선별대상물의 종류나 정도 또는 사용자의 여건, 공간, 필요에 따라 상술한 구성 중 일부는 선택 또는 배제하여 적용할 수 있다.

다만, 최소한의 구성으로는 도시된 바와 같이 호퍼(10), 컨베어(50), 구동드럼(60), 선별부의 자석드럼(70), 선별바스켓(80)으로 구성할 수 있다.

즉, 컨베어(50)의 구동드럼(60)으로부터 자체회전하는 자석드럼(70)은 고속 회전 또는 자유로운 역회전만으로도 종래보다 선별의 정밀성을 대폭 향상할 수 있으며, 컨베어(50)를 전륜 구동시키는 구동드럼(60)에 의해 작동의 원활성을 확보할 수 있다.

상술한 구성을 기본으로 하여서 스크류(11), 진동판(20), 철분리부의 자석드럼(30), 분리바스켓(40)을 순차적으로 적용할 수 있고, 선별능력을 더욱더 향상시키기 위하여 철분리부와 분리바스켓(40)을 호퍼(10)와 진동판(20) 사이에 부가할 수도 있다.

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이하, 본 발명에서 제안한 구성의 응용을 설명을 하면 다음과 같다.

본 발명은 본 발명에서 추구하고자 하는 구성의 원리와 그 원리의 이해를 돕고자 본 발명의 구성과 그 구성에 포함되는 구체적인 구성요소를 도면화하고 그 도면을 기반으로 하여 설명을 한 것이며, 본 발명에 포함되는 구성 및 그 구체적인 구성요소는 추구하고자 하는 원리를 감안하여 구조, 형태, 모양, 배치, 방향, 수량이 결정되며 이를 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있을 것이다. 본 발명에서 제시한 구성 및 그 구체적인 구성요소는 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명에서 얻고자 하는 효과와 그 효과로부터 더 나은 효과를 얻기 위해 어떠한 원리를 적용하는 것이 가장 바람직한 것인지를 예시한 것이다. 이에 따라서 본 발명은 상술한 구성들을 모두 포함하여 본 발명은 완성하는 것이 가장 바람직하나, 원가절감, 제조의 편의성, 환경조건 또는 필요에 따라 상기에서 설명한 구성 중 일부를 선택 또는 배제하여 완성할 수 있고, 하나 또는 일부의 구성을 따로 떼어내어 다른 구성과 병행하여 완성할 수도 있다. 그리고 상기에서 설명한 각 구성은 원리, 용도, 기능, 역할, 작용, 효과 등을 감안하여 이 기술분야가 아닌 다른 기술분야에 독립적으로 적용될 수 있다. 이를 기반으로 하여 본 발명은 아래와 같이 본 발명의 청구항을 가능한 포괄하는 범위로 특정하여 청구하였으며, 이를 통하여 통상의 기술자는 다양하게 수정, 변경하여 사용할 수 있을 것이다.

이상으로, 본 발명의 설명을 모두 마치며, 이 기술분야에 통상의 지식을 가진 기술자라면 상술한 구체적인 내용을 통해 본 발명에서 추구하고자 하는 요지를 충분히 파악할 수 있을 것으로 보이고, 도시는 되어 있지만 설명하지 않은 부분에 대한 작용효과도 충분히 유추 가능할 것이라 보인다. 이에 통상의 기술자라면 본 발명에서 언급한 내용을 기반으로 이 기술분야의 다양하게 수정 및 변경하여 적용할 수 있을 것이며 이로 인해 이 기술분야의 발전은 물론 사용상의 효율성을 더욱더 증대시킬 수 있을 것이다.

10: 호퍼
11: 스크류
20: 진동판
21: 고정판
22: 스프링
23: 진동모터
30,70: 자석드럼
60: 구동드럼
31,34,71,61,911: 관체
32,72: 자석
33,62,73: 구동축
35,74,75: 베어링유닛
36,76: 축잡이브라켓
31,81: 스크래퍼
51: 벨트

Claims (5)

1. 선별대상물을 투입할 수 있는 투입부; 상기 투입부의 출구 하단에 설치되어 선별대상물을 이송시킬 수 있게 하는 이송부; 상기 이송부의 출구에 설치되어 이송부를 전륜 구동시킬 수 있는 구동부; 상기 이송부의 구동부 내부에 설치되어 구동부와 별개로 회전하면서 선별대상물을 선별할 수 있게 하는 선별부; 상기 이송부의 출구 하단에 설치되어 선별부에 의해 선별되는 철, 비철비금속, 비철금속을 각각 받을 수 있게 하는 선별받이부;를 포함하고,
   상기 투입부의 출구에 설치되어 선별대상물을 얇게 펴서 낙하할 수 있게 하는 배출부; 상기 투입부의 출구 하단과 이송부의 입구 사이에 설치되어 선별대상물을 다시 한 번 더 얇고 넓게 펼친 채 낙하할 수 있게 하는 인계부; 상기 인계부의 출구 하단과 이송부의 입구 사이 또는 투입부의 출구 하단과 인계부의 입구 사이에 설치되어 인계부 또는 투입부로부터 낙하되는 선별대상물로부터 입자가 큰 철을 분리하게 하는 철분리부; 상기 철분리부의 일측에 설치되어 철분리부로부터 분리된 철을 받을 수 있게 하는 철분리받이부; 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하며,
   상기 투입부는 호퍼(10); 배출부는 한 쌍의 스크류(11); 인계부는 진동판(20); 철분리부는 자석드럼(30); 철분리받이부는 분리바스켓(40); 이송부는 컨베어(50); 구동부는 구동드럼(60); 선별부는 자석드럼(70); 선별받이부는 선별바스켓(80); 중 어느 하나 또는 둘 이상 선택되는 것을 포함하고,
   상기 스크류(11)는 양 스크류(11)의 사이에 형성되는 이격공간; 양 스크류(11)는 서로 마주보는 방향의 내측으로 회전하는 것, 상기 진동판(20)은 고정판(21); 그 고정판(21)의 상단에 개재되어 몸체가 장착되는 스프링(22); 몸체의 저부에 장착되는 진동모터(23); 출구과 입구보다 낮도록 경사지게 형성되는 것, 상기 철분리부의 자석드럼(30)은 관체(31); 그 관체(31)의 외면에 등 간격 장착되는 다수의 자석(32); 그 관체(31)를 회전 가능하게 하는 구동축(33); 그 자석(32)의 외면에 씌워지는 관체(34);를 포함하는 것, 상기 선별부의 자석드럼(70)은 관체(71); 그 관체(71)의 외면에 등 간격 장착되는 다수의 자석(72); 그 관체(71)의 일측에 구비되어 관체(71)를 회전 가능하게 하는 구동축(73);을 포함하는 것, 상기 구동드럼(60)은 선별부 자석드럼(70)의 외면에 이격의 틈새를 둔 채 씌워지는 타측의 관체(61); 그 관체(61)의 일측에 구비되어 관체(61)를 회전 가능하게 하는 구동축(62);을 포함하는 것, 상기 선별부 자석드럼(70)의 구동축(73) 끝단은 구동드럼(60)의 구동축(62)의 내부에 삽입되어 베어링유닛(74)에 의해 공회전 되게 하는 것, 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 비철선별장치.
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