KR100457983B1 - Automatic bead extracting machine from used tire by rack gear mechanism - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐 타이어(Tire)에서 비-드(Bead)를 자동으로 인출(引出)하는 기계로서, 더욱 상세하게는 타이어가 자동차 바퀴인 휠(Wheel)과 접촉하는 부분에 강도(剛度)를 유지하기 위하여 매립(埋立)한 수십 가닥의 강선(鋼線)(피아노 선) 다발(Bead)을 타이어의 양 측으로부터 동시에 고무로부터 인출하는 기계에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is a machine that automatically pulls out beads from a waste tire, and more particularly, maintains strength at a portion where the tire comes into contact with a wheel, which is an automobile wheel. The present invention relates to a machine for pulling out dozens of steel wires (piano wires) which are embedded in order to simultaneously pull out rubber from both sides of a tire.
이를 위하여 함체형(函體形)의 기계 본체 내부에 양 측면(側面)이 치절(齒切)된 장방형(長方形)의 랙 기어(Rack gear)를 유압 실린더로 왕복운동시켜서 이와 맞물림한 두개의 피니온 축을 요동운동 시킨다.To this end, two pinions are reciprocated by a hydraulic cylinder of a rectangular rack gear with two side-sided teeth inside a machine-shaped machine body. Swing the shaft.
두개의 축 사이에 타이어가 오게하고, 타이어 양 옆에는 분리구(分籬具)를 구비한 분리판(分籬板)을 세운다. 축에는 갈고리판(Hook plate)을 장착하고, 갈고리판 상하에는 위치가 고정된 안내판(案內板)이 설치되어, 갈고리판은 안내판 사이에서 요동운동(邀動運動)하도록 한다.A tire is placed between the two shafts, and a separator is provided on both sides of the tire with a separator. A hook plate is mounted on the shaft, and a guide plate having a fixed position is installed above and below the hook plate, and the hook plate swings between the guide plates.
갈고리판은 랙 기어에 의하여 양측이 동일한 위상차(位狀差)를 갖이면서 서로 대칭운동으로 분리판의 장구(長口) 사이로 들어가 타이어의 링 부위에 매립(埋立)된 비-드를 자동으로 인출하는 기계에 관한 것이다.The hook plate has the same phase difference on both sides by the rack gear, and enters into the janggu of the separator plate in symmetrical motion, and automatically pulls out the bead embedded in the ring part of the tire. It is about a machine.
Description
자동차 산업의 발전과 생활 수준의 향상으로 년간 수천만 개의 폐 타이어가 발생하여 심각한 환경 오염 문제로 대두하고 있으나, 이를 처리하는 문제가 용이하지 않았다. 소각(燒却) 처리를 할려고 해도 소각후 남는 비-드 때문에 연속적으로 소각하기 어렵고, 분쇄하여 재 활용하고자 하여도 고강도의 강선(鋼線)인 비-드(Bead)가 매립(埋立)되어 있어 분쇄가 용이하지 않을 뿐 아니라 분쇄를 하여도 고무와 강선을 분리하기 어려웠다.With the development of the automobile industry and the improvement of living standards, tens of millions of waste tires are generated annually, which is a serious environmental pollution problem, but it is not easy to deal with it. It is difficult to incinerate continuously because of the bead remaining after incineration even if you try to incinerate, and the bead, which is a high-strength steel wire, is buried even if you want to crush and reuse Not only was it easy to grind, but it was also difficult to separate rubber and steel wire even after grinding.
비-드는 타이어의 링 부위에 매립되어 있고, 고장력(高張力)의 폴리에스텔(Polyester) 사(絲)로 감싸고 있어, 이를 분리하기가 극히 어려워서 현재까지 능률적인 기계가 개발되지 못한 상태로서, 기존의 방식으로는 타이어를 프레스 등으로 반분하고 유압 갈고리를 이용하여 인출하는 방식 등을 이용하고 있으나, 자동화가 되지 못하여 생산성이 높지 않아 처리하느데 한계가 있었다.BID is embedded in the ring part of the tire and is covered with high-strength polyester yarn, and it is extremely difficult to separate it, so the efficient machine has not been developed until now. As a method of using a method such as the tire is divided into a press and withdrawal using a hydraulic hook, but there is a limit in processing because the productivity is not high because it is not automated.
본 발명에서는 이와 같는 난제를 해결하기 위한 기계로서 자동으로 타이어에서 비-드를 인출, 제거하는 기계에 관한 것이다.The present invention relates to a machine for automatically removing and removing beads from a tire as a machine for solving such a problem.
본 발명은 투입되는 폐 타이어에서 비-드를 자동으로 인출하고, 비-드가 제거된 타이어를 자동으로 배출하므로서 생산성을 높이고, 폐 타이어의 분쇄 재 활용을 촉진 한다.The present invention automatically withdraws the bead from the input waste tires, and automatically discharges the bead-removed tires to increase productivity, and promote the recycling of waste tires.
도 1은 타이어의 비-드를 보여주는 타이어 부분절단 사시도1 is a cutaway perspective view of a tire showing a bead of a tire
도 2는 본 발명에서 랙 기어 설치상태를 보여주는 사시도Figure 2 is a perspective view showing a rack gear installation state in the present invention
도 3은 본 발명에서 랙 기어와 유압 실린더의 조립관계를 보여주는 부분 사시도Figure 3 is a partial perspective view showing the assembly relationship between the rack gear and the hydraulic cylinder in the present invention
도 4는 발명에서 축에 조립되는 축수와 안내판 및 갈고리판의 조립관계를 보여주는 부분 사시도Figure 4 is a partial perspective view showing the assembly relationship between the shaft and the guide plate and the hook plate is assembled to the shaft in the invention
도 5는 본 발명에서 안내판, 갈고리판의 조립상태와 분리판 및 홉퍼의 조립구조를 보여주는 사시도Figure 5 is a perspective view showing the assembly structure of the guide plate, the hook plate and the separation plate and the hopper in the present invention
도 6은 본 발명에서 전체적인 구성을 보여주는 사시도Figure 6 is a perspective view showing the overall configuration in the present invention
도 7은 본 발명에서 처음 타이어가 투입되었을 때를 보여주는 부분 사시도Figure 7 is a partial perspective view showing when the tire was first put in the present invention
도 8은 본 발명에서 랙 기어를 왕복운동 시키는 유압 라인 간이 평면도Figure 8 is a simplified plan view of the hydraulic line for reciprocating the rack gear in the present invention
도 9는 본 발명에서 랙 기어의 전진운동으로 인한 갈고리판의 회전관계를 보여주는 사시도Figure 9 is a perspective view showing the rotational relationship of the hook plate due to the forward motion of the rack gear in the present invention
도 10은 본 발명에서 갈고리판이 회전하여 갈고리가 타이어 내부로 접근하는 과정을 보여주는 평면도Figure 10 is a plan view showing a process in which the hook is rotated in the present invention the hook is approaching the inside of the tire
도 11은 본 발명에서 갈고리가 타이어로부터 비-드를 인출하는 과정을 보여주는 사시 및 평면도Figure 11 is a perspective and plan view showing the process of the hook withdraw the bead from the tire in the present invention
도 12는 본 발명에서 갈고리판의 복귀 과정을 보여주는 사시, 및 평면도12 is a perspective view showing a return process of the hook plate in the present invention, and a plan view
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
5 : 랙 기어 7 : 유압 실린더 12, 12' : 피니온 기어5: rack gear 7: hydraulic cylinder 12, 12 ': pinion gear
13, 13' : 축 20 : 하측 안내판 22, 22' : 갈고리판13, 13 ': Axle 20: Lower guide plate 22, 22': Hook plate
25 : 상측 안내판 33 : 홉퍼25: upper side guide plate 33: hopper
함체형(函體形)의 기계 본체 내부에 수평으로 왕복운동하는 장방형(長方形)의 랙 기어(Rack gear)를 설치한다. 랙 기어는 양측(兩側)이 치절(齒切)되어 있고, 중앙 부위를 요구(凹口)형으로 하여 유압 실린더가 매립(埋立)되는 형태로 하여 전체적인 기계의 길이가 작게 되도록 한다.A rectangular rack gear for horizontal reciprocating motion is installed inside the machine-shaped main body of the enclosure. The rack gear is geared at both sides, and the center portion is formed in a shape of a hydraulic cylinder embedded in the form of a recess, so that the overall machine length is reduced.
유압 실린더의 롯드는 랙 기어 요구(凹口)의 막힌 쪽에 나사 조립하고, 실린더의 롯드 반대측 헷드는 본체 뒷벽에 볼트 조립한다.The rod of the hydraulic cylinder is screwed to the blocked side of the rack gear request, and the head opposite the rod of the cylinder is bolted to the rear wall of the main body.
랙 기어에는 피니온(Pinion) 평치차(平齒車)가 조립된 두 개의 축(軸)을 랙기어 양측에 맞물림하여 세운다. 두개의 축은 본체 상판(上板) 위로 돌출(突出)되어 있고 축의 상단에는 갈고리판(Hook plate)이 조립된다.In the rack gear, two shafts, each of which is fitted with a pinion flat tire, are mounted on both sides of the rack gear. The two shafts protrude above the main body plate and a hook plate is assembled at the top of the shaft.
두 축 중간에 타이어가 놓이게하며, 타이어 양측에는 분리판(分離板)을 세우고, 분리판에는 갈고리판이 지나가는 궤적(軌跡)에 맞추어 장공(長孔)을 천공(穿孔)한다.The tires are placed in the middle of two shafts, and a separation plate is placed on both sides of the tire, and the separation plate is drilled in accordance with the trajectory of the hook plate.
갈고리판은 랙 기어의 왕복운동에 의하여 타이어를 중심으로 서로 반대방향으로 회전, 복귀 운동을 하게되며, 두개의 갈고리판은 서로 동일한 위상차(位狀差)를 갖는 대칭(對稱) 운동을 하게 된다.The hook plate is rotated and returned in opposite directions with respect to the tire by the reciprocating motion of the rack gear, and the two hook plates are symmetrical with the same phase difference.
비-드의 인출은 분리판의 장공(長孔) 사이로 갈고리판(Hook plate)이 회전운동으로 들어가 타이어의 양 측벽(Side wall)을 찢고 비-드를 강제로 끌고 나오는(인출하는) 방식이다.The withdrawal of the bead is a way in which a hook plate enters the rotational movement between the long holes of the separator plate, tearing both side walls of the tire and forcing the bead out. .
이하 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명한다.Hereinafter will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에서 타이어(1)이 자동차의 휠(wheel)과 접촉되는 링 부위(2)의 내부에 수십 가닥의 강선(鋼線)이 매립(埋立)되어 있어, 이를 비-드(Bead)(3)이라고 한다.In FIG. 1, dozens of steel wires are embedded in the ring portion 2 where the tire 1 is in contact with a wheel of an automobile, thereby beading (3) a bead (3). It is called).
도 2에서 기계 본체(4)는 함체(函體) 형으로하고, 내부 하측 중앙부에 랙 기어(5)가 위치하고, 랙 기어는 습동대(習動臺 : Sliding plate)(6)위에서 유압 실린더(7)에 의하여 왕복운동 되도록 한다.In FIG. 2, the machine main body 4 is a housing type, and the rack gear 5 is located in the inner lower center, and the rack gear is a hydraulic cylinder (sliding plate) 6 on the sliding plate (6). 7) to reciprocate.
도 2, 3에서 유압 실린더(7)의 롯드(8)는 랙 기어(5)의 요구(凹口)(5')의 막힌 부위(5")에 나사(螺絲)(9)조립하고, 롯드(8) 반대측 실린더 헤드(Head)는 플랜지(Flange)(10) 형으로하여 본체(4)의 후면 측벽(側壁)(4')에 볼트(11)로 고정한다.In Figures 2 and 3, the rod 8 of the hydraulic cylinder 7 is assembled with a screw 9 to the blocked portion 5 "of the demand 5 'of the rack gear 5, and the rod (8) The opposite cylinder head is shaped like a flange 10 and fixed to the rear side wall 4 'of the main body 4 with a bolt 11.
랙 기어(5) 양측에는 맞물림하는 피니온(Pinion) 기어(12), (12')가 삽입된 축(13), (13')을 세운다.On both sides of the rack gear 5, the shafts 13 and 13 'with the engaging pinion gears 12 and 12' are inserted.
도 2와 도 4(A)에서 축(13)의 하측에 삽입된 축수대(軸受臺: Bearing block)(14)는 본체(4)의 하측 중간에 횡대(橫臺)(15) 위에 볼트(16) 조립한다.축(13)의 중간부위에 상측 축수대(軸受臺)(17)를 삽입하고, 축수 커버(Cover)(18)를 덮어 본체(4)의 상판(4")에 볼트(19) 조립한다. 축수 커버(18)는 상하를 모두 플랜지(Flange)형으로하여, 상측 플랜지(18')에 하측 안내판(20)을 볼트(21) 고정한다.The bearing block 14 inserted in the lower side of the shaft 13 in FIGS. 2 and 4 (A) is bolted on the crossbar 15 in the lower middle of the main body 4. 16. Insert the upper bearing 17 into the middle portion of the shaft 13, and cover the bearing cover 18 to the bolt 4 " on the upper plate 4 " 19) Assemble The bearing cover 18 fixes both upper and lower flanges, and fixes the lower guide plate 20 to the upper flange 18 'to fix the bolts 21.
도 4 (A), (B)에서 하측안내판(20) 위쪽에 갈고리판(Hook plate)(22)을 축(13)에 삽입하여 키(Key)(23)로 고정한다. 하측안내판(20) 위에 위치한 갈고리판(22)이 자유로이 요동운동 할수 있는 간격을 두기 위하여 간격바(Spacer)(24)를 얹고, 그 위에 상측안내판(25)을 오게하여, 도 4 (C)에서와 같이 볼트(26)로 고정한다.In Figure 4 (A), (B) the hook plate (Hook plate) 22 is inserted into the shaft 13 above the lower guide plate 20 and fixed with a key (23). In order to provide a space where the hook plate 22 located above the lower guide plate 20 can freely swing, the spacer bar 24 is placed thereon, and the upper guide plate 25 is placed thereon, in FIG. 4 (C). Fix it with a bolt (26).
상 하 안내판(20), (25)의 중심에는 축(13) 경(徑)보다 상대적으로 크게 천공하여 축(13)과 갈고리판(22)이 자유로이 요동 가능토록 한다.In the center of the upper and lower guide plates 20 and 25, the shaft 13 and the hook plate 22 can be freely oscillated by drilling relatively larger than the diameter of the shaft 13.
이와 같은 구조는 랙 기어(5)를 중심으로 반대측에 있는 축(13')에도 동일한 구조로서 서로 대칭되는 형태로 조립한다.Such a structure is assembled to the shaft 13 'on the opposite side with the rack gear 5 as the same structure and symmetric with each other.
도 5 (A)에서 본체(4)의 상면(4")에 2 매(枚)의 분리판(分離板)(27)(27')을 세우고, 상판(4") 위에 각주(角柱)(28)와 횡보(橫輔)(29)를 용접 구조물로 형성하여, 분리판(27), (27')을 본체 상판(4")과 구조물에 지탱하여 고정한다.In FIG. 5 (A), two separation plates 27 and 27 'are placed on the upper surface 4 "of the main body 4, and the footnotes are formed on the upper plate 4". 28) and the sideways 29 are formed as a welded structure, and the separation plates 27 and 27 'are supported by the main body upper plate 4 "and the structure to be fixed.
분리판(27)에는 장공(長空)(30)을 천공(穿孔)하고, 장공의 좌측에 갈고리판(22)의 갈고리 요부(凹部)(22')가 지나가는 위치에 맞추어 상 하에 분리구(分離具: Seperating tool)(31), (32)를 볼트(33)로 조립하며, 뒷쪽 분리판(27')에도 동일하게 대칭형으로 한다.In the separation plate 27, a long hole 30 is drilled, and the upper and lower separation holes are aligned to the position where the hook recess 22 'of the hook plate 22 passes on the left side of the long hole. :: Seperating tools (31) and (32) are assembled with bolts (33), and the same as the rear separator (27 ').
도 5 (B)에서 하측 분리구(31)에는 갈고리의 요부(凹剖)(22')가 지나가는 궤적(軌跡)에 맞추어 비-드(Bead)(3)의 두께를 감안한 요구(凹口)(31')을 형성하며, 상측 분리구(32)는 하측 분리구(31)와 상하 대칭되는 형태로 한다.In Fig. 5 (B), the lower separator 31 has a request considering the thickness of the bead 3 in accordance with the trajectory through which the recess 22 'of the hook passes. 31 'and the upper separator 32 is formed to be symmetrical with the lower separator 31.
분리판(27), (27')위에 타이어를 투입하는 홉퍼(Hopper)(34)를 위치시켜 횡보(29)과 분리판(27), (27')에 의지하여 볼트(35)로 고정한다.A hopper 34 for injecting tires is placed on the separation plates 27 and 27 'and fixed to the side beams 29 and the separation plates 27 and 27' and fixed with bolts 35. .
이와 같이 구성된 본 발명의 기계에서 그 작동 상태를 상세히 보면;Looking in detail at the operating state of the machine of the present invention configured as described above;
도 6에서와 같이 홉퍼(34)에 타이어(1)가 투입되면 타이어는 도 7에서와 같이 양 분리판(27), (27') 사이에 놓이게 된다.As shown in FIG. 6, when the tire 1 is introduced into the hopper 34, the tire is placed between both separation plates 27 and 27 ′ as shown in FIG. 7.
도 8 (A)의 대기 상태에서 방향절환변(方向切換弁)(SOL)에 전기를 인가(引加)하여 (B)에서와 같이 유압 실린더(7)의 롯드(8)가 랙 기어(5)를 좌측으로 밀면 피니온 기어(12)는 반 시계바양으로, (12')는 시계방향으로 동일한 위상차로 회전하게 되고, 전기가 차단되면 반대방향으로 회전하게 된다.In the standby state of FIG. 8A, electricity is applied to the direction switching valve SOL so that the rod 8 of the hydraulic cylinder 7 is rotated as shown in (B). The pinion gear 12 rotates counterclockwise, and 12 'rotates in the same phase difference clockwise, and rotates in the opposite direction when the electricity is cut off.
도 9에서 (a), (b), (c)의 순서로 랙 기어(5)를 전진시켜 피니온 기어(12), (12')를 회전시키면, 축(13), (13')도 회전하게 되며, 축(13), (13')에 조립된 갈고리판(22), (22')도 따라서 회전하게 된다.In FIG. 9, when the rack gear 5 is advanced in the order of (a), (b) and (c) to rotate the pinion gears 12 and 12 ', the shafts 13 and 13' are also shown. It rotates, and the hook plates 22 and 22 'assembled to the shafts 13 and 13' also rotate.
도 10에서 길고리판(22), (22')의 갈고리는 회전운동으로 분리판(27), (27')사이에 놓인 타이어(1)의 양측 링 내부로 들어가, (a),(b), (c)의 순서로 진행됨에 따라 (d)에서와 같이 갈고리 선단(先端)(22a),(22'a)이 먼저 타이어의 측벽(Side wall)을 뚫고 분리판(27), (27') 밖으로 나오게 되며, 보다 뒤쪽에 위치한 비-드(Bead)(3)는 갈고리에 걸리게 된다.In Fig. 10, the hooks of the long plate plates 22 and 22 'enter into the two-sided rings of the tire 1 placed between the separator plates 27 and 27' by the rotational movement, and (a) and (b). As in (d), the tip of the hook 22a, 22'a first penetrates the side wall of the tire, and then the separator 27, 27 ') Come out, and the rear bead (3) is hooked.
도 11 (A), (B)에서 갈고리판(22), (22')이 (a), (b), (c)으로 회전이 진행되면서 비-드를 인장 함에 따라 타이어는 접치면서 링 부위가 찢기고, 비-드(3)는 상하 안내판(20),(25)와 (20'),(25')의 외주(外周)(20a),(25a), 및 ((20'a), (25'a)를 따라 안내(案內)되면서 타이어로부터 강제(强制)로 인출(引出)되며, 타이어(1)는 비-드에 의하여 앞으로 끌려 나오고, (c)에서와 같이 비-드(3)는 갈고리에 걸처 있는 상태가 되고, 비-드가 제거된 타이어(1')에는 파탄부(1'a)가 생기게 되며, 이러한 동작은 타이어의 양측에서 동시에 이루어 진다.In Figs. 11A and 11B, as the hook plates 22 and 22 'are rotated to (a), (b) and (c), the tire is folded while the bead is tensioned. Torn, and the bead (3) is the outer periphery (20a), (25a) and ((20'a) of the upper and lower guide plates 20, 25 and (20 '), (25'), Guided along (25'a) is forcibly withdrawn from the tire, the tire (1) is pulled forward by the bead, and as in (c) 3) is in a hooked state, and a broken part 1'a is formed in the tire 1 'from which the bead is removed, and this operation is simultaneously performed on both sides of the tire.
도 12 (A), (B)에서 갈고리판(22), (22')이 (a), (b)의 순서로 반대로 회전함에 따라 비-드(3)는 중량으로 인하여 밑으로 떨어지게 되고, 갈고리판은 완전히 복귀하여 다음 싸이클의 대기상태로 들어간다.In FIGS. 12A and 12B, the bead 3 falls down due to the weight as the hook plates 22 and 22 'are rotated in the order of (a) and (b). The grappling plate is fully returned to the standby state of the next cycle.
이와 같이 도 6에서 홉퍼(34)에 투입된 타이어(1)로부터 비-드가 인출, 제거된 타이어(1')가 배출 되기까지 단순히 유압 실린더로 구동되는 랙 기어(5)의 전후진 동작에 의하여 간단히 이루어지며, 외부 장치 즉 콘베어 등을 이용하여 타이어를 자동 투입하고, 전기적인 순차작동(Sequece control)을 적용하면 전 공정을 간단히 완전 자동으로 이룰수 있게 된다.As described above, simply by the forward and backward operation of the rack gear 5 driven by the hydraulic cylinder until the bead is drawn out and removed, the tire 1 'is discharged from the tire 1 put into the hopper 34 in FIG. If the tire is automatically put in by using an external device, such as a conveyor, and electric sequential control is applied, the entire process can be achieved simply and automatically.
랙 기어를 이용하여 양 축을 회전운동 시킴으로서 두 축에 조립된 갈고리판의 동작 동기화(同期化)가 확실하고, 유압을 이용함으로서 동작속도와 출력을 제어하기 용이하며, 저렴하게 기계를 제작할수 있게 된다.Rotational movement of both shafts using rack gears ensures the synchronized operation of the hook plates assembled on the two shafts, and it is easy to control the operating speed and output by using hydraulic pressure, and the machine can be manufactured at low cost. .
폐 타이어에서 비-드를 능률적으로 제거함으로서 분쇄를 용이하게하여 재활용을 촉진하고 환경 개선에 기여한다.Efficient removal of beads from waste tires facilitates grinding to promote recycling and contribute to environmental improvement.
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