KR20070072612A - 쇄사 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 원쇄사를 고품질로 하기 위해서 마쇄작용의 효율이 양호하고 균일하게 마쇄하고, 마쇄재를 보충할 필요성도 적어지는 쇄사 제조 장치를 제공한다.

본 발명의 쇄사 제조 장치는, 전체가 회전하는 구형의 드럼을 가지고, 드럼의 내부가 회전 방향으로 구획되고 구형의 일부를 형성한 교반실로서, 상기 교반실에는 마쇄재를 삽입하고, 상기 교반실의 회전축에 대해서는 원통형의 스크린에 의해 구획되고, 상기 마쇄재를 교반실에 유지하며, 상기 스크린의 망은 쇄사의 출입이 자유롭고 마쇄재의 출입을 저지하는 크기로 설치되며, 드럼의 회전 중심에는 회전되어 쇄사를 이동시키고 교반하는 교반 이동 스크루가 형성되어 있는 쇄사 제조 장치이다.

드럼, 교반실, 회전축, 스크린, 망, 교반 이동 스크루, 나선형 날개, 중공부, 노즐, 마쇄재 출입부.

Description

쇄사 제조 장치{CRUSHED SAND MANUFACTURING DEVICE}

본 발명은, 콘크리트나 건재에 사용하는 쇄사를, 회전하는 교반 드럼을 이용하여, 원쇄사(原碎砂)(crushed sand)로부터 마쇄재(磨碎材)의 작용에 의해 고품질로 제조하는 쇄사 제조 장치에 관한 것이다.

최근에, 콘크리트, 아스팔트, 및 건재 등의 세골재(細骨材)로서 사용되고 있던 천연 강모래, 산모래 등 모래의 고갈이 심각하게 되어, 쇄석에 의해 쇄사를 생산하는 수요가 높아지고 있다.

이러한 쇄석에 의해 생산하는 원쇄사는, 분쇄에 의해 알갱이가 모가 나 있으므로, 천연모래에 가까운 구형으로 만들 필요가 있고, 일본국 특개 2001-252579호 공보 등에 나타낸 바와 같이, 쇄사를 마쇄재인 매체로서의 돌과 함께, 회전하는 교반 드럼에 넣어 마쇄하는 방법이 개발되어 있다.

종래의 콘크리트용 쇄사 제조 장치(100)로서, 예를 들면 특허 제2964133호 공보에 기재된 것은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 내부에 교반실(101)이 설치된 교반 드럼(102), 상기 교반 드럼(102)을 회전 구동시키는 가변속 구동 장치, 상기 교반실(101) 내에 수용되는 매체 돌(103)을 구비하여, 중심축 주위로 회전 구동 되는 교반 드럼(102) 내에 일단 측으로부터 원쇄사(104)와 물을 공급하고, 상기 교반 드 럼(102) 내에 수용되어 있는 매체 돌(103)과의 마쇄작용에 의해 상기 원쇄사를 부수어 연마하며, 교반 드럼(102)의 타단측의 외주부에 설치한 망형의 배출구(105)로부터 소정 입도(粒度)의 쇄사(106)를 배출한다.

상기 일본국 특개 2001-252579호 공보의 콘크리트용 쇄사 제조 장치(100)는, 교반실(101)에서의 구획판이 낮고, 교반실(101)이 원통 드럼이며 저부가 평탄해서, 쇄석과 매체 돌이 상부 위치까지 옮겨지지 않고, 효율적으로 교반되지 않아, 마쇄작용도 효율적이라고 하기 어렵다.

또한, 교반실(101) 내에서의 쇄사와 마쇄재의 분포가 균일하지 않고, 이송 속도도 일정하지 않기 때문에 원활하지 않다는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 원쇄사를 고품질로 만들기 위해서 마쇄작용 효율이 좋고, 균일하게 마쇄하며, 마쇄재를 보충할 필요도 적은 콘크리트용 쇄사 제조 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1의 발명은, 전체가 회전하는 구형의 드럼을 가지고, 드럼 내부가 회전 방향으로 구획되어 구형의 일부를 형성한 교반실로서, 상기 교반실에는 마쇄재를 삽입하고, 상기 교반실의 회전축에 대해서는 원통형의 스크린에 의해 구획되고, 상기 마쇄재를 교반실에 유지하며, 상기 스크린의 망은 쇄사의 출입이 자유롭고 마쇄재의 출입을 저지하는 크기로 설치되며, 드럼의 회전 중심에는 회전되어 쇄사를 이동시키고 교반하는 교반 이동 스크루가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 쇄사 제조 장치이다.

청구항 2의 발명은, 상기 교반 이동 스크루의 중심축에 전체로서 경사 진행하는 나선형 날개가 설치되어, 상기 날개의 회전에 의해 쇄사를 이동시키고 확산하는 것을 특징으로 하는 청구항 l에 기재된 쇄사 제조 장치이다.

청구항 3의 발명은, 상기 교반 이동 스크루의 회전축에 중공부가 설치되고, 중공부에 물이 공급되고, 회전축의 적절한 위치에 복수개의 노즐이 설치되어 쇄사와 마쇄재에 물을 살포하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 쇄사 제조 장치이다.

청구항 4의 발명은, 상기 교반실의 각각의 드럼 외주에, 마쇄재가 출입하는 마쇄재 출입부가 설치된 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 쇄사 제조 장치이다.

청구항 5의 발명은, 상기 교반실에 삽입되는 마쇄재는, 세라믹 성분을 주체로 한 소재를 소성한 세라믹 볼 인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 청구항 4에 기재된 쇄사 제조 장치이다.

청구항 6의 발명은, 전체가 회전하는 상기 구형 드럼은 복수개의 드럼을 연접시킨 것을 특징으로 하는 청구항 1내지 청구항 5에 기재된 쇄사 제조 장치이다.

도 1은 본 발명의 실시예의 쇄사 제조 장치 전체의 주요부 단면도이다.

도 2는 도 1에 나타낸 교반 드럼의 횡단면도이다.

도 3은 도 1에 나타낸 교반 드럼의 측면도이다.

도 4의 (a)는 도 1에 나타낸 교반 이동 스크루의 측면도이고, 도 4의 (b)는 그 종단면도이다.

도 5는 도 4의 (b)의 확대도이다.

도 6은 도 4의 (a)의 확대 사시도이다.

도 7은 종래의 콘크리트용 쇄사 제조 장치의 도면이다.

이하에서, 본 발명의 쇄사 제조 장치의 바람직한 실시예를 도면에 따라 설명한다.

도 1은, 본 발명을 콘크리트에 적용한 실시예인 콘크리트용 쇄사 제조 장치의 주요부의 단면도이며, 원쇄사(A)는 벨트 컨베이어(1)에 의해 쇄사 공급 호퍼(2)로 공급되고, 쇄사 공급 호퍼(2)로부터 3개의 교반 드럼(3)(3a, 3b, 3c) 내로 공급되며, 교반 드럼 내에서 마쇄되어 교반작용을 겸한 교반 이동 스크루(4)에 의해 배출되고, 쇄사 분리 장치(6)에 의해, 제품 쇄사(B), 물 및 쇄사 미세 분말로 분리된다.

이 공정을 더 상세하게 설명하면, 쇄사 공급 호퍼(2)의 원쇄사(A)에 살수 노즐(21)에 의해 물이 살수되고, 3개의 교반 드럼(3)(3a, 3b, 3c)의 회전 중심을 관통하는 관통 개구(31)에 회전하는 교반 이동 스크루(4)가 설치되며, 이러한 선단의 교반 드럼(3a)의 회전 중심에 입구 개구(311)가 설치되고, 이러한 입구 개구(311) 내에 물과 원쇄사(A)가 공급되고, 3개의 교반 드럼(3)(3a, 3b, 3c)의 각 교반 드럼(3)에 4개의 교반실(32)(32a, 32b, 32c, 32d)이 형성되고, 이러한 교반실(32)과 교반 이동 스크루(4)에 의해 원쇄사(A)가 마쇄된다.

상기 교반 드럼(3)의 외부 형상은 전체가 회전하는 구형이며, 도 2에 나타낸 바와 같이, 교반 드럼(3)의 교반실(32)(32a, 32b, 32c, 32d)은, 드럼 내부가 회전 방향으로 구획되고, 구형의 일부를 형성하는 바닥이 볼형이며, 교반 드럼(3)의 회전 중심부는 원통형의 통형 스크린(33)에 의해 구획되고, 교반실(32)은 후술하는 마쇄재에 대해 1개의 폐쇄실을 형성한다.

바닥이 구형의 일부를 형성하는 볼형으로 한 이유는, 교반실(32)이 하방에 위치할 때에, 쇄사나 마쇄재가 자연스럽게 교반실(32)의 중앙에 모아져, 양호한 효율로 마쇄작용을 하도록 하기 위한 것이다.

이와 같이, 원통형의 통형 스크린(33)의 망은 쇄사의 출입이 자유롭고 마쇄재(C)의 출입을 저지하는 크기로 설정되어, 마쇄재(C)가 교반실(32) 내에 유지되도록 된다. 따라서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 교반실(32)의 각각의 교반 드럼(3)의 외주의 적절한 위치에, 마쇄재(C)가 출입하는 마쇄재 출입부(34)가 형성되고, 필요에 따라, 마쇄재 출입부(34)의 덮개(341)를 벗겨서, 개구(342)로부터 마쇄재를 삽입한다.

본 실시예에서는, 마쇄재(C)로서 세라믹 성분을 주체로 하여 소성하여(firing) 거의 균일한 입경의 세라믹 볼(C1)로 하였기 때문에, 마쇄재 자체의 마모량이 종래의 마쇄재인 매체 돌에 비해 경질의 세라믹(C1)이 현저하게 적고, 마쇄재의 교환기간이 대폭 연장되어, 마쇄재의 보충이나 교환의 필요성이 극히 적어지게 된다. 이것은, 경도가 쇄사나 매체 돌보다 딱딱하기 때문에, 마쇄작용이 향상되고 교반 드럼(3) 내에서의 쇄사의 가동 시간을 단축할 수 있어 생산 효율도 향상 된다.

또한, 종래의 매체 돌은, 형상이 제각각이므로 원쇄사의 마쇄량도 제각각으로 되어 생산관리도 곤란하였지만, 세라믹 볼(C1)의 입경을 균일하게 함으로써 마쇄량이 예측 가능하며, 항상 일정한 마쇄량의 제품 쇄사를 생산하는 것이 용이하며, 생산관리도 용이하게 된다.

이러한 세라믹 볼(C1)은, 알루미나, 실리카 등의 세라믹을 주체로 하고 소재를 구형으로 하며, 1000℃ 정도에서 소성하여, 직경 6~40mm(본 실시예에서는 15mm) 정도의 경도가 높고 형상이 대략 균일한 구형으로 한 것으로서, 경도나 직경은 원하는 크기로 설계할 수 있으며, 장치에 있던 마쇄재로서의 세라믹 볼을 만들 수 있다. 이러한 장치에서의 마쇄재로서는 종래의 매체 돌을 사용해도, 종래의 쇄사 제조 장치보다 생산 효율이 향상된다.

3개의 교반 드럼(3)(3a, 3b, 3c) 각각의 드럼 프레임(35)의 전후에는 지지 구동원판(351)이 설치되고, 이러한 지지 구동원판(351)은 지지대(5)에 설치된 가이드 롤러(51)(51a, 51b, 51c, 51d)에 회전 가능하게 지지되고, 중앙의 교반 드럼(3b)의 최대 직경부의 피구동부(36)는, 지지대(5)에 설치된 구동 모터(52) 및 체인(53)에 의해 교반 드럼(3)은 회전한다.

상기 3개의 교반 드럼(3)(3a, 3b, 3c)의 회전 중심에서, 원통형의 통형 스크린(33)의 회전 중심이기도 한 관통 개구(31)에 교반 이동 스크루(4)가 배치되어 있지만, 이러한 교반 이동 스크루(4)는, 그 중심인 회전축(41)의 외주에는 회전축(41)과 평행한 4개의 굴곡부(42)를 가지는 4개의 직선형 날개(43)가 고착되고, 직선형 날개(43)의 사이에는 약 45° 정도로 경사지는 경사 날개(44)가 설치되고, 각 직선형 날개(43)에 설치된 경사 날개(44)는 전체적으로 나선형으로 되어, 쇄사(A) 및 물을 입구 개구(311)로부터 출구 개구(312)로 이동시키는 작용을 한다.

또한, 이러한 교반 이동 스크루(4)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 위로부터 낙하하는 쇄사(A)를 일단 직선형 날개(43)로 받아들인 뒤, 아래쪽으로 뿌림(확산)으로써 쇄사(A)의 분포를 균일화하는 동시에 원쇄사(A)를 혼합하여 마쇄하는 작용도 한다.

또한, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 교반 이동 스크루(4)의 회전축(41)은 중공으로 되고, 이러한 중공부(45)에는 물이 공급되고, 회전축(41)의 적절한 위치에 복수개의 노즐(46)이 설치되고, 노즐(46)로부터 쇄사(A)로 물을 살포한다.

회전축(41)의 말단의 한쪽은, 교반 드럼(3)(3a, 3b, 3c)의 출구의 개구(312)의 바깥쪽에 피구동 풀리(47)가 설치되고, 지지대(5)에 설치되는 구동 모터(도시하지 않음) 및 벨트(도시하지 않음)에 의해 구동된다. 또한, 중공부(45)는 물을 공급하는 급수관(451)에 액체 밀봉식으로 접속되어, 소정의 수압으로 소정량의 물이 공급된다.

이러한 중공부(45)에 접속되는 복수개의 노즐(46)은, 원쇄사(A)에(결과적으로 마쇄재(C)에도) 물을 공급하여 쇄사 상호의 입자의 마쇄·마모를 촉진하는 작용 이외에, 직선 날개(43)의 굴곡부나 경사 날개(44)의 접합부에 머무는 쇄사를 없애는 작용도 하며, 원활하게 원쇄사(A)를 이동시켜 원쇄사(A)의 마쇄작용에 기여한다.

교반 드럼(3)에 의해 마쇄된 원쇄사(A)는, 모서리 부분이나 직사각형 모서리가 파쇄되고 연마되어 고품질의 제품 쇄사(B)로 되고, 교반 이동 스크루(4)의 이송에 의해 출구의 개구(312)로부터 쇄사 분리 장치(6)로 투입된다.

이러한 쇄사 분리 장치(6)의 프레임(61)은 진동 장치(62)가 설치되고, 쇄사 분리 장치(6)의 선단의 쇄사의 수취부(63)의 상부에 제품 쇄사(B)의 유동성을 높이며 미세 분말을 세척하여 흐르게 하기 위해 물을 살포하는 살포 노즐(64)이 설치되고, 저부에는 제품 쇄사(B)는 통과할 수 없는 망인 평판 스크린(65)이 수취부(63)로부터 아래쪽에 경사져 설치되며, 이러한 경사와 진동에 의해, 제품 쇄사(B), 물 및 쇄사 분말로 분리하면서 이동되고, 제품 쇄사(B)는 평판 스크린(65)의 말단의 제품 쇄사 호퍼(66)로부터 소정의 시설로 배출된다.

평판 스크린(65)의 아래에는 물과 분말을 모으는 집수 장치(7)가 설치되며, 평판 스크린(65)의 면적과 대략 같은 집수판(71)이 설치되고, 집수판(72)은 중앙의 집수구(72)로 향해 경사져 있다. 따라서, 평판 스크린(65)의 망을 통과하여 낙하한 물, 쇄사 분말, 극소량의 마쇄재의 분말이 집수구(72)에 모아져 침전조(73)로 보내진다.

이러한 침전조(73)에서, 쇄사 분말과 마쇄재 분말(쇄사 분말 침전물)(D)이 침전하고, 소정량 침전한 시점에서 제거되지만, 분리된 상부의 물은 재차 펌프(74)에 의해 퍼 올려 재이용되며, 다시 살수 노즐 등으로부터 살수된다.

본 실시예는, 이상과 같은 구성으로 인해, 교반 드럼(3)이 회전하여 교반실(32)이 위쪽에 위치할 때에는 쇄사(A, B)와 마쇄재(C)(세라믹 볼)가 통형 스크 린(33)에 의해 분리되고, 아래쪽에 위치할 때는 혼합되기 때문에, 그때마다 서로 접촉·충돌하여, 쇄사 작용이 종래의 장치보다 훨씬 효율적으로 행해진다.

또한, 중심부에 위치하는 교반 이동 스크루(4)는 직선형 날개(43)와 정상부가 굴곡된 굴곡부(42)에 의해, 통형 스크린(33)의 망으로부터 낙하하는 쇄사를 일단 받아들인 뒤, 교반 이동 스크루(4)의 회전에 의해 아래쪽으로 뿌림(확산)에 따라서, 쇄사(A)의 분포를 균일화하여, 재차 쇄사 작용에 제공하므로, 쇄사에 균일한 충돌·마찰이 작용한다.

이러한 교반 이동 스크루(4)의 회전축(41)은 중공으로 되고, 이러한 중공부(45)에 물이 공급되며, 회전축(41)의 적절한 위치에 복수개의 노즐(46)이 설치되어, 노즐(46)로부터 쇄사(A)에 물을 살포하기 때문에, 날카로운 것을 숫돌로 갈 때에 물을 가하여, 쇄사(A, B)와 마쇄재(C)의 쇄사작용을 원활하게 행하면서도, 미세 분말의 비산도 방지한다. 또한, 노즐(46)이 회전축(41)에 형성됨으로써, 회전축(41)의 굴곡부(42), 직선형 날개(43), 또는 경사 날개(44)를 항상 청소하는 작용을 하기 때문에, 이들 모서리에 쇄사나 그 미세 분말이 부착되지 않는다. 또한, 날개의 일부가 경사 날개(44)로 되어 있으므로, 스크루 컨베이어를 구성하고, 쇄사를 출구로 이송하는 작용을 한다.

본 발명의 특징을 해치는 것이 아니면, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 실시예의 쇄사 제조 장치를 콘크리트용 쇄사 제조에 적용하였으나, 콘크리트·아스팔트·건재 등의 세골재로서 사용되고 있던 쇄사를 제조하는 장치에 사용해도 되는 것은 물론이다. 또한, 상기 실시예에서는 교반 실(32)을 4실로 하였으나, 유효한 마쇄작용을 얻을 수 있으면, 4실이 아니고, 3실 또는 4실 이상 5실, 6실이라도 된다. 또한, 전체가 회전하는 구형의 드럼은 3개의 드럼을 연접시켰지만, 원쇄사의 원하는 가공 정도에 따라 적당한 수로 하면 되고, 이러한 드럼은 단독, 2개, 또는 복수개(3개 이상)의 드럼을 필요에 따라 연접시키면 된다.

본 발명의 쇄사 제조 장치에 의하면, 쇄석으로부터 생산하는 원쇄사를 마쇄하여 제품 쇄사를 만드는 쇄사 제조 장치에 있어서, 구획된 교반실에 의해 마쇄재와 쇄사를 높은 위치까지 이동시키킨 뒤 분리와 혼합을 반복함으로써, 충돌·연마·마쇄작용이 양호한 효율로 행해져 생산 효율이 향상되고, 또한, 회전 중심의 교반 이동 스크루에 의해 균일하게 혼합 및 마쇄되고, 물의 살포도 균일하게 행해지며, 쇄사를 출구측으로 이동시킬 수 있고, 또한, 마쇄재로서 세라믹 볼을 사용함으로써 마쇄재를 보충할 필요성도 적어지는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (6)

1. 전체가 회전하는 구형 드럼을 가지고, 상기 드럼의 내부가 회전 방향으로 구획되어 구형의 일부를 형성한 교반실로서, 상기 교반실에는 마쇄재를 삽입하고, 상기 교반실의 회전축에 대해서는 원통형의 스크린에 의해 구획되어, 상기 마쇄재를 교반실에 유지하며, 상기 스크린의 망은 쇄사의 출입이 자유롭고 마쇄재의 출입을 저지하는 크기로 설치되며, 상기 드럼의 회전 중심에는 회전되어 쇄사를 이동시키고 교반하는 교반 이동 스크루가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 쇄사 제조 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 교반 이동 스크루의 중심축에 전체로서 경사 진행하는 나선형 날개가 설치되어, 상기 날개의 회전에 의해 쇄사를 이동시키고 확산하는 것을 특징으로 하는 쇄사 제조 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 교반 이동 스크루의 회전축에 중공부가 설치되고, 상기 중공부에 물이 공급되고, 상기 회전축의 적절한 위치에 복수개의 노즐이 설치되어 쇄사와 마쇄재에 물을 살포하는 것을 특징으로 하는 쇄사 제조 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 교반실의 각각의 드럼 외주에, 마쇄재가 출입하는 마쇄재 출입부가 설치된 것을 특징으로 하는 쇄사 제조 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 교반실에 삽입되는 마쇄재는, 세라믹 성분을 주체로 한 소재를 소성한 세라믹 볼인 것을 특징으로 하는 쇄사 제조 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   전체가 회전하는 상기 구형 드럼은, 복수개의 드럼을 연접시킨 것을 특징으로 하는 쇄사 제조 장치.

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