KR100677868B1 - 폐타이어의 분쇄 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 10cm 각 정도로 거칠게 파쇄한 타이어 칩을 한번의 분쇄 공정만으로 고무와 철성분을 완전히 분리할 수 있는 분쇄 방법과 그것을 위한 장치를 제공하여, 폐타이어로부터 고무 분말을 생산하는 공정을 비약적으로 간략화하여, 폐타이어의 재료 재활용을 추진하는 것을 목적으로 하며, 케이싱(2) 내에서 회전하는 1축의 회전날(3)과, 이것에 대향하여 날끝끼리 타이어에 포함되는 피아노선(9)의 직경보다 약간 큰 간극을 둔 상태에서 고정한 고정날(4,4)의 양날끝에 의해서 폐타이어 칩을 끼워 넣고, 피아노선, 스틸 섬유를 절단하지 않고 고무에만 파단을 발생시켜 회전날(3)의 회전에 의해서 고무를 떼어냄으로써 고무와 철성분을 분리시키면서 분쇄하는 구성으로 되어 있다.

타이어 칩, 케이싱, 회전날, 피아노선, 고정날, 스틸 섬유, 호퍼, 풀리, 모터, 클램프 아암, 툴팁

Description

폐타이어의 분쇄 방법 및 그 장치{METHOD AND DEVICE FOR CRUSHING WASTE TIRE}

본 발명은 다 사용한 폐타이어를 타이어내에 매립된 피아노선, 스틸 섬유로 불리는 철성분을 분리하면서 고무를 용이하게 재이용하도록 분쇄하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

현재, 일본에서 약 1억개에 달하는 폐타이어가 매년 생기고 있다. 교외의 공터에 산처럼 쌓여진 폐타이어는, 미관을 해칠뿐만 아니라 자연 발화에 의해서 대참사를 초래할 우려도 있다. 폐타이어의 재활용율은 9할을 넘고, 산업 폐기물 중에서는 우등생으로 인식되고 있지만, 실제 이것은 크게 잘못된 인식이라 하지 않을 수 없다. 폐타이어 재이용의 내역을 보면, 그 반 이상이 열이용 즉 폐타이어를 태워서 발전을 하거나, 시멘트를 소성하거나 할 때의 연료로서 이용하고 있는 것으로, 말하자면 소각 성분에 지나지 않는다.

타이어는 자동차의 성능이 향상됨에 따라서 고도의 복합 재료로 이루어짐으로써 진화되어 왔다. 현재 주류를 이루고 있는 래디얼 타이어의 내부는 도 4와 같이 되어 있고, 나일론, 폴리에스텔 등의 화학 섬유를 발코드 형상으로 짜서 양면을 고무로 덮은 카카스(carcass)(25)가 타이어의 골격을 형성하고, 카카스(25)의 양 단, 림에 끼워맞춤되는 부분은 직경 1밀리 정도의 피아노선을 묶은 비드(26)에 감겨져 있다. 노면과 접촉되는 고무층인 트레드(27)와 카카스 사이에는 매우 가는 스틸 섬유를 꼬아서 짠 포상의 스틸 벨트(28)가 매립되어 있고, 이것이 카카스를 띠처럼 조여서 보강하고 있다. 이와 같이 타이어는 고무와 스틸, 나일론 등의 섬유, 피아노선이 고무를 접착제로 하여 일체형으로 된 것이고, 이것이 폐타이어를 재활용할 때 큰 장해가 된다. 특히, 고무로부터 피아노선, 스틸 섬유를 완전히 분리하는 것이 재활용 가능한 고무 분말을 생산하는 과정에서 절대적으로 필요하고, 그것을 위해서는 파쇄, 분쇄와 자기(磁氣) 선별을 반복하여 행해야 하며, 매우 대규모 설비가 필요해진다.

폐타이어로부터 얻어지는 고무 분말은 매우 이용 가치가 높으며, 동결(凍結)방지 포장재를 비롯하여 새로운 이용 분야의 개발도 이루어지고 있다. 그러나 현상에서는 고무 분말이 5밀리 정도의 각칩이어도 킬로미터당 200엔 전후로 고가이기 때문에, 본격적으로 실시되지 못하고 있다. 행인지 불행인지 폐타이어 칩은 양질의 연료가 될 수 있기 때문에, 태워서 손쉽게 형태를 없애 버린다는 생각이 현재까지도 뿌리깊게 남아 있다. 그러나 구미에서는, 트래드 고무를 재부착하여 타이어를 2번,3번 재생시켜서 소중하게 취급하고 있는데, 원료를 전부 수입에 맡기고 있는 우리가 변함없이 고무의 대량 소비를 계속하는 것은 허락할 수 없는 것이다. 폐타이어의 이용을 열이용 중심에서 고무의 특성을 살리는 형태에서의 재료 재활용(material recycling)으로의 이행에 적극적으로 노력하여야 한다.

현재, 타이어의 파쇄, 분쇄에는 2축의 전단식 파쇄기, 1축의 충격식 분쇄기가 이용되고 있으며, 어느 것이나 예리한 날을 갖는 2축의 회전날 또는 회전날과 고정날의 날 사이의 간극을 가능한한 작게, 통상 0.1mm 정도로 하여 상대 운동시킴으로써 타이어를 고무, 피아노선, 스틸 벨트와 함께 절단하는 것이었다. 이러한 것은 날의 날카로움을 어떻게 지속시킬까, 날이 마모되었을 때에 어떻게 쉽게 날의 교환을 할 수 있을까라는 것이 과제로 되어 있다. 또한, 이 공정을 거치면 타이어는 미세하게 분쇄되지만, 고무 내부에는 철성분이 매립되어 있고 자석에 붙지 않는 것도 많기 때문에, 한번 자선기(磁選機)를 통과시켜도 완전하게 철성분을 제거할 수 없다. 따라서 타이어 칩을 단계적으로 미세하게 분쇄하면서 2-3번 자선 공정을 행하지 않은면 안된다.

본 발명은 10cm 각 정도로 거칠게 파쇄한 타이어 칩을 한번의 분쇄 공정만으로 고무와 철성분을 완전히 분리할 수 있는 분쇄 방법과 그것을 위한 장치를 제공하고, 폐타이어로부터 고무 분말을 생산하는 공정을 비약적으로 간략화하여, 폐타이어의 재료 재활용을 추진하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위해서 본 발명에 의한 폐타이어의 분쇄 방법은, 케이싱(2) 내에서 회전하는 1축의 회전 날(3)과, 이에 대향하여 날 끝 사이의 간극이 타이어에 포함되는 피아노 선(9)의 직경의 1.2 내지 1.5배의 간극을 둔 상태로 고정한 고정 날(4,4)의 양날 끝에 의해서 폐타이어 칩을 삽입하여, 상기 피아노 선 및 스틸 섬유를 절단하지 않고 고무에만 파단을 발생시켜서, 회전 날(3)의 회전에 의해서 상기 고무를 떼어냄으로써 상기 고무와 철 성분을 분리시키면서 분쇄하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 장치는, 호퍼(1)로부터 연통하는 케이싱(2) 내부의 대략 중앙 위치에 수평하게 축 지지되고, 모터(12)에 의해서 회전하는 회전 날(3)을 가지며, 상기 회전 날(3)의 날 끝과의 사이에 타이어에 포함되는 피아노 선(9)의 직경의 1.2 내지 1.5배의 간극을 둔 상태로 고정 날(4,4)을 고정하고, 케이싱(2)의 하면 측에는 상기 회전 날(3)의 날 끝 원을 따른 형상으로 만곡되며 무수한 펀칭 구멍이 뚫린 필터(6)를 부착한 것을 특징으로 한다.

회전날, 고정날의 날끝은 예리하지 않게 작은 각도로 형성되는 것이 피아노선을 쉽게 절단시키지 않으면서도 고무를 파단시키는 데에는 충분하므로 오히려 좋다. 또한 양날끝은 피아노선을 절단하기 위한 것이 아니라, 주로 고무에 국소적인 강한 압압력을 가하여 분리하는 것이므로, 마모의 진행이 늦어져서 날끝의 교환, 재연마를 하지 않고 방치해 두어도 장기간에 걸쳐서 안정된 분쇄, 분리 작용을 얻을 수 있다. 양날끝의 간극은 타이어에 포함되는 피아노선의 직경의 1.1∼1.8배, 바람직하게는 1.2∼1.5배이다. 또한 케이싱 내부는 타이어 칩끼리의 마모, 회전날과의 마찰에 의해 온도가 50∼60℃까지 상승하여 고무가 부드러워져서 한층 피아노선이 떨어지기 쉬어진다.

회전날의 날끝은 장기적으로 보면 전혀 마모되지 않는 것이 아니므로, 날끝 부분을 별도로 제작하여 볼트로 고정함으로써, 날끝 부분을 교환가능하게 구성하고 있다. 본 발명에 의한 폐타이어의 분쇄 장치에서는 더욱 성능의 향상을 꾀하기 위해서, 청구항3에 기재한 바와 같이, 착탈가능하게 한 툴팁(tool tip)의 날끝의 형태와, 툴팁의 회전날 본체로의 고정 방법에 관해서 이하와 같은 2개의 개량을 추가하였다.

먼저, 그 하나로써, 툴팁은 날끝이 회전축의 길이 방향에 대하여 트위스트각을 갖도록 비스듬하게 배치한다. 트위스트각은 그렇게 큰 각도로 할 필요는 없고, 5도 전후로 충분하다. 이와 같이 형성함으로써, 고정날과의 사이에 타이어 칩을 끼워 넣었을 때, 회전날의 날끝이 비스듬하게 닿기 때문에, 타이어 칩은 끝쪽부터 균열이 들어가서 점차적으로 파단되므로, 보다 가벼운 힘으로 스무스하게 타이어칩을 파단할 수 있게 된다. 따라서 날끝의 마모는 더욱 진행이 늦어지고 충격이 작아지므로 소음도 작아진다.

두 번째의 개량점으로서, 툴팁의 회전날 본체에 대한 고정에는, 쐐기형으로 형성한 결합편의 면압을 이용하는 것으로 하였다. 이와 같이 형성함으로써, 툴팁에는 부착 구멍을 뚫지 않아도 되기 때문에 비용 절감이 되고, 결합편을 부착하고 있는 볼트를 전부 풀지 않아도, 약간 느슨하게 하는 것만으로 툴팁을 착탈할 수 있기 때문에 툴팁의 교환성이 좋아진다.

필터의 펀칭 구멍의 크기는 분쇄의 정도에 직접 관계되는 것으로, 크게 해두면 분쇄에 요하는 시간은 짧고 성긴 분쇄가 되며, 반대로 작게 해 두면 시간은 길게 걸리지만 미세하게 분쇄할 수 있다. 그래서, 필터는 펀칭 구멍의 크기가 다른 것을 몇갠가 준비해 두고, 필요에 따라서 구분하여 사용하는 것이 바람직하다. 필터의 교환은 기계가 대형이 될수록 시간이 걸리는 번거러운 작업이 되지만, 본 발명에 의한 폐타이어의 분쇄 장치에서는, 필터의 교환을 신속하게 행하기 위해서, 청구항 4에도 기재한 이하와 같은 구성으로 되어 있다.

필터는, 실린더에 의해서 하측을 향하여 개방되는 한쌍의 클램프 아암에 의 해서 하면측으로부터 지지되고, 케이싱의 하측에는 2개의 레일에 실려서 이동하는 운반차를 구비하고, 운반차에는 필터로부터 낙하하는 분쇄물을 빠짐없이 다음 공정으로 유입하기 위한 슈트와, 프리 상태(free state)가 된 필터를 받아서 상기 필터를 들어 올리거나 내리거나 할 수 있는 리프터를 나란히 장착하는 것을 특징으로 한다. 이 구조에서는, 필터를 고정하는데 볼트 등을 사용하지 않고, 클램프 아암을 개방함으로써 필터는 프리 상태가 되기 때문에, 미리 리프터를 필터의 바로 아래에 오도록 운반차를 이동시키고, 리프터의 발톱을 필터의 하면에 닿게 하면, 프리해진 필터를 받아서 아래로 내릴 수 있으며, 다시 운반차를 이동시켜서 상측으로 장해물이 없는 장소에서 필터를 다른 것과 교환할 수 있다. 필터를 부착할 때에는 해체할 때의 반대의 흐름이 된다. 이 구조에 의하면, 통상 반나절은 걸리는 필터의 교환 작업을 불과 10분이 채 안되게 끝낼 수 있다.

본 발명에 의한 폐타이어의 분쇄 방법에 의하면, 10cm 각의 폐타이어 칩을 한번의 분쇄 공정만으로 고무를 1밀리가 안되는 미세 분말에서 수밀리 각의 칩상까지 분쇄하는 동시에, 타이어에 매립되어 있는 피아노선, 스틸 섬유를 노출 상태로 할 수 있다. 그렇게 되면 한번의 자선 공정에 의해서 완전히 철성분을 제거할 수 있다. 고무 분말의 크기는 1밀리가 안되는 미세 분말에서 수밀리 정도의 것이 혼재된 것을 얻을 수 있으나, 단계적으로 체를 사용함으로써 입도를 정돈하여 회수할 수 있다. 특히 미세 분말은 종래는 몇갠가의 분쇄, 자선 공정을 거치는 동안에 잃어버려서 냉동 분쇄로밖에 생산할 수 없으며 매우 고가였지만, 이것이 본 장치에서는 필터를 통과한 후 바로 미세 분말만을 체로 가려 냄으로써 용이하게 회수할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 분쇄 장치를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 의한 분쇄 장치의 주요 부분을 도시한 사시도이다.

도 3a 내지 3c는 본 발명의 분쇄 방법에 의해서 폐타이어 칩을 분쇄하는 원리를 단계적으로 도시한 측면도이다.

도 4는 래디얼 타이어의 내부 구조를 도시한 일부 절결 사시도이다.

도 5는 날끝 부분을 착탈가능하게 형성한 회전날의 정면도이다.

도 6은 착탈가능하게 형성한 날끝 부분의 상세도이다.

도 7은 착탈가능하게 형성한 날끝 부분의 분해 사시도이다.

도 8은 회전날 전체로서의 날끝의 배치 상태의 일예를 나타낸 도면이다.

도 9는 본 발명에 의한 분쇄 장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

도 10은 도 9의 화살표A로 표시된 부분의 도면이다.

도 11은 도 9에 도시한 분쇄 장치에 있어서, 필터를 교환할 때의 상태를 도시한 단면도이다.

본 발명에 의한 폐타이어의 분쇄 장치를 도면에 기초하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 분쇄 장치의 단면도, 도 2는 동 주요 부분의 사시도이다. 본 분쇄 장치는 폐타이어 칩을 투입하는 호퍼(1)와, 상기 호퍼의 출구로부터 연통하는 케이 싱(2)내에서 타이어 칩을 교반, 분쇄하는 회전날(3)을 구비한 본체부(5)와, 이들이 설치되는 베이스(7)에 의해서 구성된다.

회전날(3)은, 대략 삼각형의 두꺼운 판상의 커터 베이스의 정점 3개소에 매우 딱딱한 절삭 칩을 접합한 것 다수매를 키가 매립된 주축(13)에 통과시켜 인접한 날끝의 위상을 조금씩 어긋나게 한 상태에서 고정한 것이다. 이와 같이 회전날을 분할하는 것은 날끝에 걸리는 저항력을 분산하기 위해서이다. 본체부의 프레임 구조는 다양한 형태를 생각할 수 있는데, 본 실시예에서는 회전날(3)을 맞붙인 주축(13)의 프레임에 대한 부착의 용이성 및 이후의 유지의 용이성 등을 고려하여, 주축(13)의 축심 위치에서 상부 본체 프레임(10)과 하부 본체 프레임(11)으로 상하 2분할할 수 있는 용접 구조체로 하였다. 하부 본체 프레임(11)에는 상기 주축(13)이 수평하게 걸쳐 있어 프레임의 외측에서 베어링 유닛(14)으로 지지하여 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 주축(13)의 한쪽의 축단에는 풀리(15)가 끼워 넣어져 모터(12)와 벨트로 연결되어 있다. 또 하나의 축단에는 프라이 휠(16)이 부착되어 있다. 이것은 반드시 필요하지는 않지만, 본 장치는 빈번하게 기동, 정지하는 것이 아니기 때문에, 관성 모먼트를 크게 하여 단속적인 분쇄에 의한 충격을 원할하게 하는 데 유효하다.

주축(13)의 축심과 거의 동일한 크기의 대향 위치에 2장의 고정날(4,4)을, 그 날끝이 회전날(3)의 날끝과의 사이에 폐타이어 칩에 포함되는 피아노선(9)의 선 직경의 1.2배∼1.5배의 간극, 예컨대 피아노선의 선 직경이 1mm인 경우에는 1.2mm 정도의 간극을 설치하여 프레임에 볼트로 고정한다. 고정날(4)의 부착 구멍은 장공으로 되어 있어 간극의 미세 조정이 가능하다. 회전날(3)의 하측에는 판재를 반원형으로 만곡하여 무수한 펀칭 구멍을 갖는 필터(6)가 프레임에 착탈가능한 상태로 부착되어 있다. 펀칭 구멍의 크기는 분쇄의 정도에 직접 관계되는 것으로, 너무 작으면 분쇄에 시간이 걸리고, 너무 크면 철성분의 분리가 불완전해질 우려가 있다. 직경 10mm 전후로 설정하면 타이어 1개당 10초 정도로 분쇄할 수 있으며, 철성분의 분리도 완전하게 이루어진다.

다만, 고무 분말의 용도에 따라서는, 미세하게 분쇄하는 것이 필요한 경우도 있고 성긴 분쇄로도 좋은 경우도 있으므로, 필터는 펀칭 구멍의 크기가 5∼30mm 정도인 것을 복수 준비해 두고 필요에 따라서 교환하는 것이 바람직하다. 도 9 내지 도 11에 도시한 것은 필터의 교환을 단시간으로 간단하게 행하기 위해서 개량을 가한 실시예이다.

이 경우, 본체부(5)의 프레임은 사이드 프레임(42,42)과 중앙 프레임(43)에 의해서 문 형태로 형성되어 있고, 중앙 프레임(43)의 저면에는 핀(44,44)에 의해서 매달린 형태로, 필터(6)를 밑에서 지지하는 클램프 아암(37,37)이 연결되어 있다. 클램프 아암(37,37)은 단부에 실린더(36,36)의 로드가 연결되어 있고, 이것에 의해 하측으로 개방시킬 수 있다. 본체부(5)를 설치한 베이스(7)는 단면 H형의 강재를 끼워서 2층형으로 형성되어 있다. 2층 스페이스(45)는 운반차(39)를 위해서 설치되어 있는 스페이스이다. 운반차(39)는 베이스(7)에 평행하게 부설된 2개의 레일(38,38)에 실려 있어서 전후로 가벼운 힘으로 움직일 수 있으며, 전진과 후진의 한계 위치에는 스톱퍼(48,48)가 부착되어 있다. 운반차(39)에는, 필터(6)로부터 낙하하는 분쇄물을 자선기 등의 다음 행정으로 보내기 위한 벨트 컨베이어(46)에 빠짐없이 유입하도록 하기 위한 슈트(40)와, 필터(6)를 들어 올리거나 내리거나 할 수 있는 리프터(41)를 나란히 구비하고 있다. 리프터(41)는 팬터그래프형의 것이고, 실린더(47)에 의해서 자동으로 상하운동 할 수 있으며, 상면에는 필터(6)의 하면에 끼워맞춤되는 발톱(49)을 구비하고 있다.

분쇄 작업 중, 운반차(39)는 도 9에 도시한 바와 같이 슈트(40)가 필터(6)의 바로 아래에 오는 위치에 있지만, 필터(6)를 교환할 때에는 운반차(39)를 좌방향으로 이동시키고, 도 11에 도시한 바와 같이 리프터(41)가 필터(6)의 바로 아래에 오도록 하여, 리프터(41)를 상승시켜서 발톱(49)을 필터(6)의 하면에 닿는 곳에서 실린더(36,36)의 로드를 인입하여 클램프 아암(37,37)을 개방하면, 프리해진 필터(6)를 리프터(41)로 받아 낼 수 있다. 다음에 리프터(41)를 하강시켜서 필터(6)를 내리고, 운반차(39)를 이번에는 우방향으로 이동시켜서 상측으로 장해물이 없는 장소에서 필터(6)를 바꿔 실을 수 있다. 필터(6)를 본체부(5)에 부착하기 위해서는, 여기서 기술한 순서를 반대로 행하면 된다. 이와 같이 본 장치에서는 필터(6)의 교환을 불과 10분도 안되게 간단하게 행할 수 있다.

회전날(3)의 날끝은 지금까지 기술한 실시예와 같이 회전날 본체와 일체적으로 형성해도 되지만, 날끝을 교환할 수 있도록 하는 것이 보다 바람직하다. 도 5 내지 도 7에 도시한 것은, 날끝 부분을 회전날 본체와는 별도로 제작한 착탈가능한 툴팁(30)에 의해서 형성할 경우의 실시예이다. 여기서 중요한 것은, 툴팁(30)의 날끝(31)이 도 6에 도시한 바와 같이 주축(13)(회전축)의 길이 방향과 평행하지 않 고, 트위스트각 α를 갖게 하여 비스듬해진 상태에서 커터 베이스(32)에 부착되어 있는 점이다. 트위스트각 α의 크기는 5도 전후가 타당하다. 이와 같이 하면, 똑바른 날선과 비교하여 분쇄에 수반되는 저항, 충격이 매우 작아진다.

하나의 회전날(3)은, 날의 토대가 되는 50mm 정도 두께의 삼각형의 주먹밥(rice ball) 형태의 커터 베이스(32)와, 그 정점 부근에 부착되는 3개의 툴팁(30)과, 이것을 고정하기 위한 결합편(33)과 볼트(34)에 의해서 구성된다. 툴팁(30)은, 사각 금속 덩어리의 상면을 비스듬하게 깎아서 담금질을 행한 것일 뿐, 부착용 구멍 등은 일절 뚫어져 있지 않다. 툴팁(30)은 커터 베이스(32)의 정점 부근 3개소에 두께 방향으로 트위스트각 α만큼만 기울여서 뚫려 있는 홈(35)에 끼워 넣는다. 툴팁(30)의 전면측에 닿는 결합편(33)은 사디리꼴 단면의 쐐기형으로 형성되어 있기 때문에, 볼트(34)를 조임으로써 툴팁(30)을 후방으로 눌러서 부착되도록 하는 강한 면압이 작용하고, 이 면압에 의해서 툴팁(30)은 커터 베이스(32)에 고정된다. 툴팁(30)을 착탈할 때에는 볼트(34)를 약간 느슨하게 하는 것만으로 좋다.

이와 같이 형성한 회전날(3)을 주축(13)을 통해 몇장씩 겹침으로써, 전체로서의 회전날이 구성된다. 인접하는 회전날(3)의 날끝(31)은 위상이 조금씩 어긋나게 배치되고, 회전날 전체의 날선(31)의 배치예로서는 도 8과 같이 된다. 각각의 날끝(31)은 트위스트각α만큼의 기울기를 가지며, 케이싱(2)의 끝쪽으로 타이어 칩이 닿지 않도록, 끝쪽에서 중앙을 향하여 평탄하게 분쇄가 진행되도록 되어 있다.

이상이 본 분쇄 장치의 주요부이다. 이 장치에서는 10cm 각 정도의 크기로 거칠게 분쇄된 폐타이어 칩을 호퍼에 투입하고, 케이싱내에서 회전날(3)에 의해서 상기 폐타이어 칩을 교반하면서 고정날(4)과 끼워맞춤하여 분쇄한다. 이 작용을 단계를 밟아 모식적으로 나타낸 것이 도 3a 내지 3c이다. 회전날(3)은 매분 400 회전 전후로 회전하고, 이 회전날의 날끝과 고정날의 사이에 피아노선(9)의 다발이 내재된 폐타이어 칩(20)이 끼워맞춤되면, 양날끝에 의해서 폐타이어 칩(20)은 강하게 압축되어 끼워맞춰진 부분에서 파단된다. 피아노선(9)의 다발도 동일하게 압축되지만, 양날끝 사이에 피아노선(9)의 선 직경 이상의 간극이 있기 때문에 절단되지 않고 이 간극으로 강제적으로 눌러 넣어진다. 더욱 회전날의 회전이 진행되면 회전날의 날끝으로 끌어 당겨져서 파단된 고무 조각이 피아노선으로부터 떨어진다. 내부에 스틸 벨트를 포함하고 있는 경우도 동일하게 하여 고무만이 파단되고, 스틸 벨트는 각각의 스틸 섬유로까지 분해된다. 주로 이러한 작용에 의해서 분쇄가 진행된다고 생각되는데, 그 외에도 회전날과 연결되어 회전하는 폐타이어 칩이 고정날에 의해서 표면이 깍이거나, 필터의 펀칭 구멍에 걸린 고무 조각이 회전날에 의해서 깍이는 작용도 동일하게 일어난다고 생각할 수 있다. 케이싱 내부는 마찰열에 의해 50∼60℃의 고온이 되어 피아노선이나 스틸 섬유가 고무로부터 쉽게 떨어지는 동시에, 단시간에 분쇄와 분리가 행해진다. 회수 상자(8) 또는 벨트 컨베이어(46)에는 이러한 과정을 거친 고무의 미세 분말, 수밀리 각의 칩이, 인발된 피아노선, 스틸 섬유와 함께 수납된다.

이상에서 기술한 바와 같이 본 발명에 의한 폐타이어의 분쇄 방법에 의하면, 양날끝 사이에 간극을 설치한 회전날과 고정날에 의해서 피아노선, 스틸 섬유를 절단하지 않고 뽑아내면서 고무만을 분쇄하기 때문에, 분쇄후에 한번의 자선 공정으로 완전하게 철성분을 제거할 수 있다. 따라서 고무 분말의 생산 공정이 비약적으로 간략화되기 때문에 대폭의 고무 분말의 비용 저감이 가능해지고, 그렇게 되면 폐타이어의 재료 재활용이 활발하게 행해지게 될 것이다.

또한 본 발명에 의한 분쇄 장치의 회전날 및 고정날은 피아노선, 스틸 섬유를 절단하지 않기 때문에 날끝의 마모가 작고, 종래의 분쇄기, 파쇄기와 같이 빈번하게 날을 교환할 필요가 없으며, 오히려 마모된 쪽이 분쇄 기능이 향상되는 의외의 특징을 갖고 있다.

청구항 3에 기재한 발명에 의하면, 고정날과의 사이에 타이어 칩을 끼워 넣었을 때에, 회전날의 날끝이 비스듬하게 닿기 때문에, 보다 가벼운 힘으로 스무스하게 타이어 칩을 파단할 수 있게 된다. 따라서 날끝의 마모는 한층 진행이 늦어지고, 충격이 작아지기 때문에 소음도 작아진다. 또한 날끝을 형성하는 툴팁의 고정에는 쐐기형으로 형성된 결합편의 면압을 이용함으로써, 툴팁의 형상이 간략화되어 제작 비용을 내릴 수 있는 동시에, 툴팁의 교환성도 양호해진다.

청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 지금까지 시간이 많이 걸렸던 필터(종래의 분쇄기의 스크린에 상당한다)의 교환을 불과 10분도 채 안되게 행할 수 있다. 따라서 펀칭 구멍의 크기가 다른 필터를 수종류 준비해 두고, 필요한 고무 분말의 입도에 맞는 필터를 그 때마다 교환함으로써, 재이용에 적합한 어느 정도 입도를 갖춘 고무 분말을 용이하게 생산할 수 있다.

본 발명은 폐타이어의 분쇄를 목적으로 하여 이루어진 것이지만, 폐타이어 이외의 철선이나 수지 섬유 등을 포함하는, 예컨대 철선이 매립된 고무 호스 등, 지금까지 분쇄가 곤란했던 복합 재료에 대하여 이용할 수 있다.

Claims (4)

1. 케이싱(2) 내에서 회전하는 1축의 회전 날(3)과, 이에 대향하여 날 끝 사이의 간극이 타이어에 포함되는 피아노 선(9)의 직경의 1.2 내지 1.5배의 간극을 둔 상태로 고정한 고정 날(4,4)의 양날 끝에 의해서 폐타이어 칩을 삽입하여, 상기 피아노 선 및 스틸 섬유를 절단하지 않고 고무에만 파단을 발생시켜서, 회전 날(3)의 회전에 의해서 상기 고무를 떼어냄으로써 상기 고무와 철 성분을 분리시키면서 분쇄하는 것을 특징으로 하는 폐타이어의 분쇄 방법.
2. 호퍼(1)로부터 연통하는 케이싱(2) 내부의 대략 중앙 위치에 수평하게 축 지지되고, 모터(12)에 의해서 회전하는 회전 날(3)을 가지며, 상기 회전 날(3)의 날 끝과의 사이에 타이어에 포함되는 피아노 선(9)의 직경의 1.2 내지 1.5배의 간극을 둔 상태로 고정 날(4,4)을 고정하고, 케이싱(2)의 하면 측에는 상기 회전 날(3)의 날 끝 원을 따른 형상으로 만곡되며 무수한 펀칭 구멍이 뚫린 필터(6)를 부착한 것을 특징으로 하는 폐타이어의 분쇄 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 회전날(3)의 날끝이 상기 회전날의 본체와는 별도로 제작된 착탈가능한 툴팁(30)에 의해서 형성되고, 툴팁(30)은 날끝이 회전축의 길이 방향에 대하여 트위스트각(α)을 갖도록 비스듬하게 배치되며, 상기 툴팁(30)의 회전날 본체로의 고정에는 쐐기형으로 형성한 결합편(33)의 면압을 이용하는 것을 특징 으로 하는 폐타이어의 분쇄 장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 필터(6)는 실린더(36,36)에 의해서 하측으로 개방되는 한쌍의 클램프 아암(37,37)에 의해서 하면측으로부터 지지되고, 상기 케이싱(2)의 하측에는 2개의 레일(38,38)에 실려서 이동하는 운반차(39)를 구비하고, 운반차(39)에는 상기 필터(6)로부터 낙하하는 분쇄물을 빠짐없이 다음 공정으로 유입하기 위한 슈트(40)와, 프리 상태가 된 상기 필터(6)를 받아내어 상기 필터(6)를 들어 올리거나 내리거나 할 수 있는 리프터(41)를 나란히 장착한 것을 특징으로 하는 폐타이어의 분쇄 장치.

Images