KR100211593B1 - 고무를 입자로 줄이기위한 장치 - Google Patents

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Abstract

운반장치(27)를 포함하며 공급축을 통해 채워지도록 된 경사진 사전-냉각터널(11), 적어도 부분적으로는 냉각매체로 채워지며 컨베이어 장치(41)와 하류로 크기 줄임장치(46)가 제공된 주냉각터널(12)을 포함하는 조각고무를 입자로 줄이기 위한 장치. 주냉각터널(12)와 사전-냉각터널(11)은 냉각매체를 운반하는 적어도 하나의 가스화 파이프(48)를 통해 상호연결된다.

Description

고무를 입자로 줄이기 위한 장치
제1도는 본 발명에 따른 장치의 측면도로서 제2도의 I-I선 단면도이며, 경사진 사전-냉각터널이 상류에서의 절단수단과 하류의 파쇄기 수단을 갖는 수평으로 배치된 주냉각터널을 포함함을 도시한 도면.
제2도는 제1도에 따른 장치의 평면도.
제3도는 제1도에 따른 주냉각장치의 종단면도.
제4도는 제3도의 III-III선 단면도.
제5도는 연결된 방출 컨베이어밸트, 검사리드를 포함하는 컨베이어 벨트커버 그리고 자기밸트분리기 수단을 갖는 분쇄기수단 평면도.
제5(a)도는 제5도의 V-V선 검사리드가 있는 컨베이어 벨트 커버 단면도.
제6도는 체(sieve) 저부와 미세 분쇄챔버가 있는 이중 분쇄기 장치의 개략적 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 재순환장치 11 : 사전-냉각터널
12 : 주냉각터널 13 : 공급축(feed shaft)
14 : 폐쇄도움(dome) 15 : 절단장치
16 : 컨베이어밸트 17 : 재순환재료
18 : 펀치테이블 19 : 펀치블레이드(날)
20 : 공급밸트 23 : 스윙플랩(swing flap)
24 : 흡입팬 26 : 슬라이딩 베어링
27 : 컨베이어 28 : 컨베이어날개
29,30 : 팬(fan) 31 : 연결축
34 : 베플 36 : 냉각터널받침대
37 : 터널베어링 38 : 냉각매체
39 : 채움놀이표시기 41 : 컨베이어장치
43 : 방출구멍 44 : Y-피이스
45 : 냉각-절연 커버 46 : 파쇄기
48 : 기체화 파이프 50 : 절연재
52 : 측면격실벽 54 : 공급구멍
56,57 : 상하측로크플랩(lock-flap) 59 : 해버바아
60 : 해머바아구동장치 61 : 고정충격바아
62 : 방출구멍 63 : 자기밸트분리기
65 : 사전-냉각터널 저부영역 66 : 캡 또는 로울러분쇄기
67 : 분쇄기로울러 68 : 분쇄기돌출부
70 : 운반방향 72 : 피보트축
73 : 채(sieve)저부 75 : 절단충격바아
76 : 분쇄챔버 77 : 길이변동
78 : 컨베이어 밸트 덮개
본 발명은 고무 특히 조각고무, 조각타이어, 고무부품 및 페물들을 알갱이(입자)로 줄이기 위한 장치에 관한 것이며, 이 같은 장치는 컨베이어 수단을 포함하며 공급축을 통해 공급되게 되는 경사진 사전-냉각터널, 연결축에 의해 사전-냉각터널에 연결되며 적어도 부분적으로 냉각매체가 채워지고 컨베이어수단과 하류로 분쇄기 수단이 제공된 주냉각터널을 포함한다.
예를 들어 DE 39 15 984 Cl 에서 공개된 바와 같이 이 같은 플랜트의 목적은 조각고무를 저분하는 즉 조각고무를 재순환시키는 것이다. 분제는 완전히 경화된 생고무형태의 고무가 가열에 의해 플라스틱성을 갖지 않으며 대신에 시꺼멓게 태워진다는 것이다.
조각고무는 더 이상은 사용될 수 없는 자동차 타이어의 형태로 많은 량이 발생된다. 이 같은 조각타이어는 상당한 처분문제를 일으키고 있으며 오늘날까지 통상 이용되고 있는 조각에 의한 처분은 상당한 양의 유독폐기가스를 발생시키고 이는 이들가스는 적절한 필터 플랜트에 의해 처분되어야 했다.
또 다른 문제는 그와 같은 잔해 내에서 사용된 직물 또는 금속보강제로부터 발생된다. 알려진 처리에 따른 조각고무는 알갱이로 하여 재생 가능한 재료로 변환되는 것이며 따라서 새로운 제품으로 다시 처리되는 것이다. 이 같은 목적을 위해 냉각매체, 즉 액체 니트로겐의 도움으로 탄성의 스크랩 고무는 약 -140의 매우 낮은 온도로 냉각되며 부서지기 쉽게 되도록 하고 그 이후에는 분쇄될 수 있다. 이 같이 알려진 처리의 한 가지 문제는 가장 깊숙한 영역까지로 줄어들도록 하기 위해 조각타이어를 냉각시키고 부서지기 쉽게 되도록 해야 한다는 데에서 발생된다. 이 같은 목적을 위해 조각타이어를 냉각매체로 충분히 오랫동안 노출시킴이 필요하다. 동시에 마찰에 의한 가열을 없애기 위해 서서히 냉각되는 타이어를 만족스럽게 운반함이 보장되어야 하는 것이다.
본 발명의 목적은 앞서 설명한 타입의 장치를 제공하는 것이며, 이 같은 장치가 잘게 부서질 조각고무의 연속된 운반과 완전한 냉각이 잘 결합되도록 하는 것이다.
본 발명은 앞서 기재된 바와 같은 장치를 제공하는 것이며, 주 냉각-터널과 사전-냉각터널이 냉각매체를 운반하는 적어도 하나의 가스화 파이프를 통해 상호연결된다. 이와 같이 하여 가스화에 의해 주냉각터널 내로 방출된 냉각매체는 공급축 영역 내로 잘게 부서질 조각고무의 운반흐름과는 반대되는 방향으로 운반된다.
공급축(feed shaft)내로 공급된 조각고무 부분들은 장치의 가장 낮은 지점에서 이들이 주냉각터널 내로 보내어져 상당히 더 냉각되어질 때까지 비교적 차가운 공기 속으로 안내된다. 이 같은 냉각이 결국 대략 -80내지 -140의 온도에 이르게 한다.
냉각에너지의 손실은 장치의 경제적인 작업을 위해 피하여지는 것이 좋다. 이 같은 목적을 위해 본 발명은 사전냉각 터널의 공급축이 폐쇄도움(closure dome)에 의해 단단히 덮어씌워지며, 고무부분들과 함께 들어가는 습기 찬 공기가 빨아내질 수 있기 위한 흡입팬(fan)이 도움(반구형 부분)에 연결되고, 공급축이 한공급 구멍을 포함하여 그 구멍을 통해 사전냉각터널이 적어도 부분적으로는 폐쇄수단에 의해 폐쇄될 수 있는 스윙플랩(swing flap)에 의해 공급이 되도록 한다. 이와 같이 하므로써, 마찰이 없는 운반 중에 동시에 잘게 부서질 조각고무 부분들을 계속적으로 냉각시킬 수 있게 된다.
냉각매체의 필요한 양을 최소한으로 줄일 수 있기 위해, 바람직한 특징은 주냉각체 주냉각터널의 내부가 측면격실벽에 의해 폭이 제한되고 자유공간 제한에 의해 컨베이어 수단의 편향부 아래로 제한되고 따라서 격실화된 자유공간이 절연의 뒤채움(backfilling)으로 채워진다.
냉동의 손실을 막기 위해 자신들이 절연되어진 터널파이프이 장착을 통해 냉각브리지(cold bridge)를 제공하기 위해 사전-냉각 터널과 주냉각터널이 튼튼한 터널벽을 포함하고 이 같은 튼튼한 터널벽은 터널베어링 위에 활주할 t 있도록 장착된다. 이와 같이 하므로써 주냉각터널의 냉각매체를 운반하는 내측파이프와 사전-냉각터널 각각을 직접 연결함을 막도록 한다. 냉각효과로 인해, 냉각터널의 파이프에서 체적수축이 발생될 수 있으며 이는 전체길이에서 20-30㎜에 달한다. 이같은 체적수축으로 인해 터널파이프가 파열되는 것을 막기 위해 터널벽이 활주 가능한 플라스틱제 위에 장착되며, 주냉각재는 길이변화를 보상하기 위한 수단을 포함한다.
냉각매체내의 이동 가능한 부분들이 단단히 냉동되는 것을 막기 위해 컨베이어 수단이 냉각장치로부터 편향부를 경유하여 방출 개구를 통해 나오도록 되며 주냉각터널의 내부로부터 한 안면 단부에서 로크 시스템에 의해 바깥측 공기로부터 차단된다. 이는 습기가 유입되는 것을 막으며 단단히 냉동되는 것을 피한다. 또한 보다 나은 절연을 위해 사전-냉각터널과 주냉각터널에 진공절연이 제공된다.
하기에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제1도와 제2도에서 개략적으로 도시된 재순환장치(10)는 관형의 사전-냉각터널(11)과 사전-냉각터널(11) 하류의 주냉각터널(12)를 필수적으로 포함한다. 사전-냉각터널(11) 상류로는 절단장치(15)가 제공되며, 이는 컨베이어밸트(16)를 통해 예를 들어 스크랩 타입의 알갱이로 만들어질 재순환재료(17)로 공급된다.
절단장치(15)는 펀치테이블(18)을 포함하며, 공급컨베이어밸트(16)로부터의 재순환재료(17)가 침착되고 하강하는 펀치블레이드(19)에 의해 대략 손바닥만큼 큰 조각들로 크기가 줄어든다. 따라서 절단장치(15)에 의해 잘려진 재순환재료(17)는 공급밸트(20)에 의해 계속적으로 공급되며, 펀치테이블(18) 아래에서 사전-냉각터널(11)의 저부영역(65)위에 제공된 한공급축(13)으로 운반방향(70)(화살표)으로 수용된다.
제2도에서 도시된 바와 같이, 두 개의 평행하게 운행되는 재순환장치(10)가 보다 나은 용량 사용을 위해 제공되며 이는 절단장치(15)에 의해 선택적으로 충전될 수 있다. 예를 들어 스윙플랩(23)의 형태를 하는 분산기는 컴퓨터에 의해 조종되며 도달되는 재순환재료(17)를 분산시키고, 평행한 공급축(13)의 영역에서 공급밸트(20)에 연결된다. 공급측(13)은 측면의 공급구멍(21)을 포함하며, 냉동손실을 막기 위해서 예를 들어 체인 커틴 또는 로크 플랩과 같은 커틴(22)이 제공된다.
각 공급측(13)은 폐쇄도움(14)에 의해 상부에서 폐쇄된다.
흡입팬(24)이 폐쇄도움(14)내에 제공되며 사전냉각터널(11)의 저부로부터 들어가게 될 습기찬 공기를 빨아내도록 한다.
사전-냉각터널(11)은 냉동에 의해 발생된 체적 수축을 보상하기 위해 슬라이딩 베어링(26)상에 활주할 수 있도록 장착된 예를 들어 강철 파이프와 같은 단단한 외측터널벽으로 만들어진다. 사전-냉각터널(11)의 내부에는 컨베이어날개(28)가 있는 예를 들어 V2A-강철의 체인컨베이어 또는 와이어 네링 컨베이어밸트가 제공된다. 저부영역(65)에서 출발하는 사전-냉각터널(11)은 한 연결축(31)을 향해 상측을 향해 기울어져 배치되며 주냉각터널(12) 위에 수용된다.
컨베이어(27) 위에서는 다 수의 팬(29)(30)이 사전냉각터널(11)내에 배치되며 기체화 파이프(48)을 통해 주냉각터널(12)로부터 방출되는 찬공기를 회전시키고, 이를 저부영역(68)으로 전달시킨다. 따라서 폐쇄도움(14)내의 흡입팬(24)에 의해 유지되는 순환하는 냉각매체 가스가 발생되며 상측으로 전달된 재순환재료(17)를 거슬러 반대방향으로 흐르게 된다. 실온에서의 사전-냉각터널(11) 저부영역(65)으로 들어가는 재순환재료(17)는 따라서 연결축(31)으로 가는 도중에 약 -80내지 -140의 온도로 사전에 냉각된다.
이와 같이 하여 사전에 냉각된 재순환재료(17)는 연결축(31)에서 주냉각터널(12)로 보내지며, 이는 배플(34)을 통해 냉각매체(38)내로 떨어진다. 냉각매체(38)를 채우는 높이는 채움놀이표시기(39)의 도움에 의해 조절된다. 예를 들어 액체니트로겐과 같은 냉각매체(38)는 약 -195의 온도를 갖는다. -80에서 -140까지 사이의 온도로 들어가는 재순환재료는 상대적으로 높은 온도에서 예를 들어 니트로겐 가스의 보다 낮은 온도의 니트로겐 가스는 가스화 파이프(48)을 통해서 대략 연결축(31) 영역내에 있는 주냉각터널(12)로부터 사전-냉각터널(11)내로 이동된다. 이와 같이 하여 냉각 매체-가스 흐름(71)이 발생되도록 하며 이는 저부영역(65) 방향으로 진행된다. 이 같은 냉각매체 가스흐름(71)은 가스화 파이프(48)내에 배치되는 팬(69)에 의해 촉진되며 방향이 안정하게 된다.
주요 냉각터널(12)는 마찬가지로 튼튼한 바깥측 터널벽(35)으로 되어 있으며 기본적으로 수평으로 배치된다. 이 같은 터널은 터널베어링(37) 위에서 활주할 수 있도록 장착되며 다음에 터널베어링은 냉각터널받침대(36) 위에 올려 높이게 된다. 온도에 의해 줄어든 길이변동을 줄이기 위해 길이변동(77)에 대한 보상장치가 제공되며 주냉각터널(12)가 그 길이를 변경할 수 있게 된다. 연결축(31)에는 단단히 폐쇄된 맨홀이 제공되며 이 맨홀을 통해서 사전-냉각터널(11)과 주냉각터널(12)가 접근될 수 있게 된다.
주냉각터널(12)의 내부(40)에는 예를 들어 V2A-강철의 체인인 컨베이어밸트와 날개(28)가 제공된다. 삽입된 재순환재료(17)는 냉각매체(38)속에 완전히 잠기게 하고 운반방향(화살표 방향)으로이동하면서 중심이 약 -120내지 -190의 온도로 냉각된다.
컨베이어수단(41)은 냉각매체(38)에서 기본적으로 수평으로 이동된다. 연결축(31) 반대편 편단부(32)영역에는 컨베이어수단(41)의 한 편향부(64)를 포함하며 냉각매체(38)로부터 상측을 향해 기울어져 진행되고 주냉각터널(12) 내부(40)로부터 방출구멍(43)을 통과하게 된다. 쌍으로 배치된 파쇄기수단(46) 하류로의 분산을 위해 철저히 냉각된 재순환재료(17)가 다음에 관형의 Y형 부속품으로 보내진다.
제4도에 도시된 바와 같이 기본적으로 수직으로 배치된 측면 격실벽(52)이 컨베이어장치(41)의 한측면에 있는 주냉각터널(12)속에 제공된다. 이들 격리벽(52)은 튜브형 터널직경 때문에 발생되며 기본적으로는 필요하지 않은 데드공간에 의해 주냉각터널(12)의 내부(40)를 줄이게 된다. 따라서 상당한 비용요소를 앉고 있는 냉각매체(38)의 양은 크게 줄어든다.
바깥측 터널벽(35) 맞은 편에는 주냉각터널(12)의 내부(40)가 바깥측으로 진공의 절연(49)이 제공되는 절연재(50)에 의해 절연된다. 이 같은 절연재(50)의 안쪽은 냉각매체(38)에 내성이 있는 내부코팅(51)으로 되어 있다.
제3도에서 더욱 도시된 바와 같이, 자유공간 연소제한부(42)가 컨베이어수단의 편향부(64) 아래에 제공되며, 마찬가지로 주냉각터널을 채우기 위해 요구된 냉각매체(38)의 양을 줄이게 된다.
방출구멍(43)을 통해 주냉각터널(12)로부터 방출되는 동안에 냉각된 재순환재료(17)를 다시 가열함을 막기 위해 냉각-절연 커버(45)가 Y-피이스(44) 위에 제공된다.
제5도에서 도시된 바와 같이, 두 개의 파쇄기장치(46)가 쌍으로 배치된 주냉각터널(12) 각각과 연결된다. 이들 파쇄기수단(46)은 제6도에서 상세히 도시된 바와 같이 Y-피이스(44)를 통해 각각 공급된다. 이 같은 목적을 위해 Y-피이스(44)는 한공급구멍(54)를 가지며, 이를 통해 완전히 냉각된 재순환재료(17)가 파쇄기수단(46)으로 들어갈 수 있다. 냉동의 손실을 막기 위해 로크시스템은 상측의 로크플랩(56)과 하측의 로크플랩(57)으로 되어 있는 공급구멍(54)의 영역에 제공된다. 로크플랩(57)은 쌍으로 배치되며 컴퓨터 제어에 의해 마찬가지로 쌍으로 배치된 파쇄기수단(46)을 공급한다.
로크시스템(55)은 동시에 습기있는 바깥공지의 유입을 막는다. 이는 물이 예를 들어 컨베이어수단(27)(41)과 같은 이동 가능 부분이 냉동되도록 할 수 있기 때문에 냉동터널(11)(12)내로 물이 유입되는 것을 피하도록 한다. Y-피이스(44)의 체적을 줄이기 위해 격실벽(58)이 로크시스템(55)내에 제공되며, 이들은 기본적으로 수평으로 배치된다.
캠 또는 로울러분쇄기(66)는 공급구멍의 위에 배치될 수 있으며, 이에 의해 완전히 냉각된 재순환재료(17)가 분쇄되기 위해 분쇄기장치(46)로 들어가기 전에 사전에 줄어 들 수 있게 된다.
캡분쇄기(66)는 분쇄기돌축부(68)가 만들어져 있는 분쇄기로울러(67)를 포함한다.
회전 가능한 해머바아(59)는 분쇄기장치(46)내에 제공되며, 해버바아 구동장치(60)에 의해 회전 이동이 제공될 수 있다. 예를 들어 전기모터가 해머바아 구동장치(60)로 작용될 수 있다.
분쇄기장치(46)의 내측벽에는 고정충격바아(61)가 배치되며, 해머바아(59)와의 상호작용으로 재순환재료(17)의 유입을 차단시킨다. 해머바아(59)는 높이의 방향으로 엇갈려 배치되며 각각 피보트축(72) 둘레에서 90각이 지게 된다. 분쇄작용을 가능한 한 미세하게 하기 위해, 분쇄기수단(46)은 다 수의 구멍(74)이 있는 체(sieve) 저부(73)를 포함한다. 이들 체저부(73) 아래에는 미세한 절단충격바아(75)가 제공되며, 이는 마찬가지로 체저부(73) 아래에 제공되는 미세한 분쇄챔버(76)에서 회전한다. 이와 같은 방법으로 구멍(74)을 통해서 제저부(73) 아래에서 미세한 분쇄챔버(76)에 도달한 재순환재료(17)는 더욱 더 분쇄되어 결국 보다 작은 알갱이로 만들어진다.
직물 또는 금속 보강성분이 분쇄작업 중에 방출되며, 이는 통상 스크랩 타이어 속에 존재한다. 분쇄기장치(46)는 방출구멍(62)을 통해 비워진다. 방출구멍(62)으로부터 이제 분쇄되고 비교적 광범위한 입자 크기를 갖도록 된 알갱이들이 방출컨베이어밸트(47)위로 떨어지며, 밸트 위에는 자기밸트분리기(63)가 배치된다.
우선 첫째로, 금속의 보강성분은 금속밸트분리기(63)의 도움으로 분리된다. 이와 같이 하여 사전에 세척된 재순환재료(17)는 체로 걸러지고 상세하게는 도시되지 않은 분리수단에 의해 분류된다. 이와 관련해서 역시 상대적으로 미세하게 줄어든 직물 보강성분은 분리되며 분쇄된 재순환재료(17)는 각기 다른 크기의 알갱이들로 나뉘어지고 뒤이어 다음의 처리를 위해 채워진다.
제5도와 제5(a)도에서 도시된 바와 같이, 방출컨베이어밸트(47)에는 컨베이어 밸트 덮개(78)가 제공된다. 파쇄기장치(46)의 방출구멍(62)으로의 접근을 위해 컨베이어밸트 덮개(78)는 접근리드(access lid)(79)를 포함한다. 컨베이어밸트 덮개(78)는 다수의 보강재(82)가 제공된 Y-피이스(44)를 마주보는 리어벽(80)을 포함한다. 분쇄기수단(46)의 방출구멍(62)과 컨베이어밸트 덮개(78) 사이에는 활강로(81)가 각각 제공된다. 컨베이어밸트 덮개(78)에는 연소제한부(83)가 제공되어 방출 컨베이어밸트(47)를 측면 방향으로 제한시키도록 한다.
운반방향으로 볼 때 후방단부에서, 자기밸트분리기(63)는 방출운반벨트(47) 위로 제공되며 이에 의해 금속성분이 분쇄된 재순환재료(17)로부터 추출될 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 운반장치를 포함하며 공급축을 통해 채워지도록 되는 경사진 사전-냉각터널, 적어도 부분적으로는 냉각매체가 채워지며 컨베이어수단이 제공된 주냉각터널, 그리고 주냉각터널 하류의 분쇄기 장치를 포함하며, 주냉각터널과 사전-냉각터널이 냉각매체를 운반하는 적어도 하나의 가스화 파이프를 통해 상호연결되고, 팬(fan)이 주냉각터널과 사전-냉각터널 사이에 제공된 가스화 파이프 내에 위치하며, 사전-냉각터널의 공급축이 폐쇄도움에 의해 단단히 덮어씌워지고 흡입팬이 도움에 연결되고, 사전-냉각터널이 스윙플랩에 의해 채워지게 되고, 스윙플랩(swing flap)이 적어도 부분적으로 한 폐쇄수단에 의해 폐쇄될 수 있으며, 그리고 컨베이어수단이 한 편향부를 경유하여 냉각매체를 지나가고 로크장치에 의해 밀폐된 한 개구를 통해 주냉각터널을 빠져나감을 특징으로 하는 고무를 입자로 줄이기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 주냉각터널의 내부가 측면의 격실벽에 의해 폭이 제한되며 자유공간 제한부에 의해 컨베이어 수단의 편향부 아래에서 제한되어 격실화된 자유공간이 절연의 뒤채움에 의해 채워지고, 그리고 사전냉각터널과 주냉각터널에 진공 절연이 제공됨을 특징으로 하는 고무를 입자로 줄이기 위한 장치.
  3. 제1항에 있어서, 사전냉각터널과 주냉각터널이 단단한 터널벽을 포함하며 이 같이 단단한 터널벽이 터널베어링 위에 활주할 수 있도록 되고, 그리고 주 냉각터널에 길이변화를 보상하기 위한 장치가 제공됨을 특징으로 하는 고무를 입자로 줄이기 위한 장치.
  4. 제1항에 있어서, 주냉각터널의 방출개구와 그 같은 개구를 위한 로크장치 사이에 사전-밀링장치가 제공되며, 그리고 분쇄기장치가 적어도 하나의 체바닦을 포함하고, 그 아래에서 미세한 절단 충격 블레이드(날)이 제공되며 미세한 분쇄챔버 속으로 회전하게 됨을 특징으로 하는 고무를 입자로 줄이기 위한 장치.
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