KR100696585B1

KR100696585B1 - 폐타이어를 이용한 매트 성형장치 및 방법

Info

Publication number: KR100696585B1
Application number: KR1020050083584A
Authority: KR
Inventors: 조재영
Original assignee: 조재영
Priority date: 2005-09-08
Filing date: 2005-09-08
Publication date: 2007-03-19
Also published as: KR20050094796A

Abstract

본 발명은 폐타이어의 성형시간을 단축시키고 가열과 동시에 황산가스를 배출시키기 위한 장치 및 그 성형공정에 관한 것이다.

본 발명의 구성은 상기 호퍼의 하단 측면에 고정되고 체인구동에 의해 이송스크류를 구동하는 인버터모터와, 상기 이송스크류를 내재하는 콘베이어커버로 구성되는 스크류콘베이어와; 상기 스크류콘베이어에 의해 분쇄된 폐타이어칩을 가열 및 이송하기 위한 원통형의 열가열탱크와, 상기 열가열탱크 상단에 구비된 백필터와, 상기 백필터의 상측에 구비된 집진기로 구성되는 열가열기와; 상기 열가열탱크에 이송파이프에 의해 연결되고 스크류방식으로 구동되는 이송펌프와; 상기 이송펌프에 의해 이송된 폐타이어칩을 배합하기 위한 교반기;로 구성된다.

본 발명은 기존의 매트생산공정에서 성형에 따른 시간을 절약하며 황산가스를 여과하여 배출함으로써 품질이 우수한 매트를 단기간에 대량생산할 있다.

폐타이어, 매트, 열가열기, 프레스성형, 교반기

Description

폐타이어를 이용한 매트 성형장치 및 방법{The forming apparatus and method of manufacturing using waste tires }

도 1은 종래의 폐타이어 재생장치를 나타내는 전체구성도

도 2는 본 발명에 따른 폐타이어를 이용한 매트 성형장치에 대한 전체 구성도이고,

도 3은 본 발명에 따른 열가열기의 상세도이고,

도 4는 본 발명에 따른 매트 전체 성형공정을 나타낸 전체 공정도이고,

도 5는 본 발명에 따른 성형프레스에 의한 매트성형에 나타내는 상세 공정도이며,

도 6은 도 5의 매트성형 공정을 설명하기 위한 로터리디스크의 대략적인 평면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

10 : 스크류콘베이어 11 : 이송스크류

12 : 콘베이어커버 13 : 인버터모터

20 : 열가열기 21 : 히팅코일

22 : 스크류 23 : 인버터모터

24 : 백필터 24 : 집진기

26 : 열가열탱크 30 : 이송펌프

31 : 이송파이프 40 : 교반기

41 : 메인임펠러샤프트 42 : 메인임펠러

43 : 서브임펠러샤프트 44 : 서브임펠러

45 : 교반탱크 46 : 히팅코일

50 : 성형프레스 51 : 금형홈

52 : 로터리디스크 53 : 상부금형

54 : 노즐 56 : 호퍼

본 발명은 폐타이어를 이용한 매트 제조장치 및 그 방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 열가열기를 이용하여 설정온도로 가열하고 교반기와 성형프레스까지 설정온도를 유지하도록 하여 성형시간을 단축시키고 폐타이어를 가열함에 있어 발생하는 황산가스를 가열과 동시에 집진할 수 있도록 하여 고품질의 폐타이어칩을 이용한 매트를 제조하는 것이다.

종래 공지된 기술로 공개된 대한민국 출원번호 제2001-0028461호(명칭: 합성 폐고무 및 폐타이어 재생장치)에 있어서, 도 1에 도시한 것과 같이, 구성은 합성 폐고무 및 폐타이어 재생장치는 수거된 합성 폐고무 및 폐타이어를 분쇄시키도록 커터를 구비한 분쇄기(201), 분쇄된 칩을 이송시키기 위한 스크류 타입의 이송콘베 이어(210), 이송된 칩을 펼쳐이송시키기 위한 벨트콘베이어(220), 벨트콘베이어상의 칩에 포함된 철심 등의 금속물질을 제거하도록 전자석(221)을 구비하여 상기 벨트콘베이어상에 설치되는 금속물질 선별기(220), 금속물질이 제거된 칩을 이송시키기 위한 스크류타입의 이송콘베이어(230), 이송된 칩의 탈황을 위해 진공감압 탱크 내부(231)에 설치되는 교반스크류(232), 상하단이 개구되어 상기 교반스크류를 감합 설치되는 안내통(235), 진공감압 탱크 외부에 설치되는 진공펌프(233), 및 진공감압 탱크 외벽에 감합 설치되는 스팀라인(234)을 포함하는 1, 2차 탈황기 및 상기 1, 2차 탈황기를 연결시키는 스크류 타입의 이송콘베이어(240)로 이루어지며 상기 2차 탈황기의 하단에는 배출호퍼(236)가 구성된다.

종래의 폐타이어를 이용한 매트의 제조는 분쇄된 폐타이어 칩에 온도를 가함에 있어서 온도조절을 자유롭게 조절뿐 아니라 일정하게 온도를 유지하지 못하고, 최종 성형과정에서 시간이 너무 많이 소비되어 균일한 품질의 매트를 생산하는 데 어려운 문제점을 가지고 있다.

상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는, 폐타이어를 이용한 다양한 형상의 매트를 성형할 수 있는 성형장치를 이용하여 성형을 하기 위한 예비 성형부분에서 본 성형에 이르는 공정까지 일정한 온도를 유지하여 제품의 품질을 일정수준을 유지하여 짧은 시간에 성형을 이루고 가열과정에서 발생하는 황산가스의 성형을 위한 매트로의 유입을 방지하기 위한 장치 및 제어방법을 제공함에 있는 것이다.

목적을 달성하기 위한 본 발명에서는, 상기 호퍼의 하단 측면에 고정되고 체인구동에 의해 이송스크류를 구동하는 인버터모터와, 상기 이송스크류를 내재하는 콘베이어커버로 구성되는 스크류콘베이어와; 상기 스크류콘베이어에 의해 분쇄된 폐타이어칩을 가열 및 이송하기 위한 원통형의 열가열탱크와, 상기 열가열탱크 상단에 구비된 백필터와, 상기 백필터의 상측에 구비된 집진기로 구성되는 열가열기와; 상기 열가열탱크에 이송파이프에 의해 연결되고 스크류방식으로 구동되는 이송펌프와; 상기 이송펌프에 의해 이송된 폐타이어칩을 배합하기 위한 교반기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로서, 상기 열가열기는 일측 상방향으로 주입구와 타측 하단부에 배출구를 구비하며, 히팅코일을 구비한 열가열탱크와, 상기 열가열탱크의 내측 중앙에 구비되고 일측 끝단에 스프라켓이 구비된 스크류와, 상기 스프라켓과 체인으로 연결된 모터스프라켓이 착설된 인버터모터로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 열가열탱크는 온도센서가 구비되고 히팅코일이 원통형으로 외측면을 둘러싸고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 교반기는 주입구가 구비되고 측면 하단부에 배출구가 구비된 원통형의 교반탱크와, 상기 교반탱크의 외측 둘레방향으로 구비된 히팅코일과, 상기 교반탱크의 내측 중앙에 메인임펠러샤프트에 고정되는 메인임펠러와, 상기 메인임펠러의 양쪽으로 서브임펠러샤프트에 고정되는 서브임펠러 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 가열된 폐타이어 칩을 매트로 성형하기 위한 성형프레스에 있어서; 원형디스크 형태이고 상측면에 일정한 간격의 원형으로 배열된 금형홈을 구비한 로터리디스크와, 상기 금형홈의 간격과 일치하며 상측으로 일정한 거리에 고정된 상부금형과, 교반기의 하부에 구비된 배출구에 상부 일측이 연결되고 하부 타측은 로터리디스크의 금형홈에 연결된 호퍼와, 상기 금형홈에 세정제를 분사하기 위한 노즐로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제어방법은, 폐타이어를 분쇄, 가공한 파쇄입자를 이용한 탄력성과 내구성이 뛰어난 다양한 형태로 성형가능한 매트를 제조하는 폐타이어를 이용한 매트 성형장치의 제어방법에 있어서;

폐타이어를 분쇄기에 의해 5~7 메시(Mesh)의 칩으로 분쇄된 폐타이어칩을 호퍼에 저장하는 제 1단계와, 상기 호퍼에 저장된 폐타이어칩을 스크류콘베이어에 의해 열가열기으로 이송하는 제 2단계와, 이송된 폐타이어칩을 열가열기의 히팅코일에 의해 가열과 동시에 스크류로 이송시키는 제 3단계와, 상기 열가열기의 가열에 의해 발생한 황산가스를 백필터와 집진기에 의해 탈황처리 하기 위한 제 4단계와,상기 히팅코일에 의해 가열하고 백필터와 집진기에 의해 탈황처리된 폐타이어칩을 이송펌프에 의해 교반기로 이송하는 제 5단계와, 상기 이송펌프에 의해 이송된 폐타이어칩을 교반기에 구비된 메인임펠러와 서브임펠러에 의해 배합하기 위한 제6단계와, 상기 교반기에 의해 배합된 폐타이어칩을 일정한 형태의 매트로 성형하기 위한 제7단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은, 폐타이어칩을 열가열기에 의해 가열하기 위한 제 4단계는 원통형의 열가열기에 구비된 히팅코일에 의해 80 ~ 120℃로 가열되고, 온도센서에 의해 설정된 80℃ ~ 120℃ 온도를 유지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징은 상기 교반기에 의해 배합된 폐타이어칩을 일정한 형태의 매트로 성형하기 위한 제7단계는 상기 교반기의 폐타이어칩이 성형프레스 상단부에 구비된 호퍼에 의해 하단부의 원판형태의 로터리디스크에 구비된 금형홈에 투입되는 단계와, 폐타이어칩이 투입된 하단부의 로터리디스크에 상단부에 구비된 상부금형이 부착하는 단계와, 상단부의 상부금형가 하단부의 로터리디스크에 구비된 금형홈에 폐타이어칩를 압착하는 단계와, 상기 압착된 폐타이어칩이 매트로 성형되는 단계와, 성형완료된 매트의 상단부의 상부금형이 탈착되는 단계와, 성형된 고무매트가 로터리디스크에 구비된 금형홈에서 배출되는 단계와, 상기 과정을 거친 하단의 금형홈을 세정하기 위한 세정제가 노즐에 의해 분사되는 단계를 특징으로 한다.

상기 교반기에 의해 배합된 폐타이어칩을 일정한 형태의 매트로 성형하기 위한 제7단계는 교반기의 폐타이어칩이 성형프레스의 상단부에 구비된 투입호퍼에 의해 하단부의 원판형태의 로터리디스크에 투입되는 단계와, 폐타이어칩이 투입된 하단부의 로터리디스크에 상단부에 구비된 상부금형이 부착하는 단계와, 상단부의 상부금형가 하단부의 로터리디스크에 구비된 금형홈에 폐타이어칩를 압착하는 단계와, 상기 압착된 폐타이어칩이 매트로 성형되는 단계와, 성형완료된 매트의 상단부의 상부금형이 탈착되는 단계와, 성형된 매트가 로터리디스크에 구비된 금형홈에서 배출되는 단계와, 상기 과정을 거친 하단의 금형홈을 세정하기 위한 세정제가 노즐에 의해 분사되는 단계를 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징은, 호퍼에 저장된 폐타이어칩을 스크류콘베이어에 의해 열가열기로 이송하는 제 3단계와 이송된 폐타이어칩을 열가열기의 히팅코일에 의해 가열과 동시에 스크류에 이송되는 제 4단계는 상기 스크류콘베이어를 구동하는 인버터모터와 스크류를 구동하는 인버터모터에 의해 회전속도를 조절하여 폐타이어칩의 양을 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 폐타이어를 이용한 매트 성형장치에 대한 전체 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 열가열기의 상세도이고, 도 4는 본 발명에 따른 매트 전체 성형공정을 나타낸 전체 공정도이고, 도 5는 본 발명에 따른 성형프레스에 의한 매트성형에 나타내는 상세 공정도이며, 도 6은 도 5의 매트성형 공정을 설명하기 위한 로터리디스크의 대략적인 평면도이다.

도 2와 3은 본 발명에 따른 폐타이어칩을 이용한 매트의 성형장치의 전체 구상도 및 열가열기 상세도이다.

스크류콘베이어(10)는 호퍼(200) 하단 측면에 설치되어 분쇄기로부터 분쇄된 5~7메시(mesh)의 폐타이어칩을 저장하고, 이송스크류(11)의 일측 축의 끝단부에 착설된 스프라켓(13b)은 인버터모터(13)에 착설된 모터스프라켓(13b)과 체인(13a)에 의해 연동시켜 분쇄된 폐타이어칩을 호퍼(200)로부터 이송하게 된다. 상기 체인구 동은 다른 밸트타입 즉, V- 벨트타입이나 타이밍 벨트타입에 비해 큰 전달토크의 전달이 가능하며 속도제어도 정확하게 할 수 있는 특징이 있다. 상기 이송스크류(11)에 둘러싸여 내측으로 분쇄된 폐타이어칩을 이송하는 콘베이어커버(12)는 일측 하방향으로 구비된 배출구(12a)가 구비되어 있으며 상기 배출구(12a)를 통해 폐타이어칩을 배출하여 다음 공정의 열가열기(20)로 폐타이어칩을 보내기 위한 것이다.

열가열기(20)는 원통형의 열가열탱크(26)에 배출구(12a)와 마주보며 상방향으로 구비된 주입구(26a)가 구비되어 스크류콘베이어(10)을 통해 이송된 폐타이어칩을 받아들이는 역할을 하며, 상기 열가열탱크(26)의 외측 둘레방향으로 히팅코일(21)이 구비되어 온도센서(21a)의 제어에 의해 항상 80 ~ 120℃의 일정한 온도를 유지하도록 제어하는 역할을 한다. 또한 상기 열가열탱크(26) 내측 중앙에 내재하는 스크류(22)는 일측 끝단에 스프라켓(23b)이 구비되고, 인버터모터(23)에 착설된 모터스프라켓(23c)과 스크류(22)에 구비된 스프라켓(23b)이 체인(23a)으로 연결되어 작동함으로써 인버터모터(23)에 의해 10~30rpm의 속도로 이송되도록 구비되어 있다. 상기 인버터 모터(23)는 주파수 변환 방식에 의해 속도를 조절하는 것으로 일반모터에 비해 속도조절이 용이하며 폐타이어칩의 이송량을 항상 일정한 양으로 조절할 수 있도록 속도조절이 용이한 것이 특징이다. 또한, 열가열탱크(26)의 외측면으로는 상향으로 백필터(24)와 집진기(25)가 구비되어 있어 히팅코일(21)에 의해 폐타이어 칩에서 발생하는 황산가스를 백필터(24)로 여과 및 활성탄을 내재시켜 냄새를 제거하는 동시에 집진기(25)의 진공압에 의해 빨아내어 열가열탱크(26) 내에서 발생하는 황산가스를 배출하여 품질이 저하를 방지하여 고품질의 매트를 생산하 기 위한 장치이다.

이송펌프(30)은 열가열기(20)를 통과한 고온의 폐타이어칩을 다음 단계로 이송하기 위한 장치로 열가열탱크(26)의 배출구(26b)에 이송파이프(31)로 연결되어 있으며 상기 이송펌프(30)는 나사 펌프의 일종으로 펌프 내에 내재한 스크류(도면미도시)의 회전에 의해 이송시킴으로써 액체나 점성이 강한 고체를 축방향으로 이송시키는 펌프이다.

교반기(40)는 원통형의 교반탱크(45)에 주입구(45a)가 구비되어 상기 이송파이프(31)를 통해 가열된 폐타이어칩이 주입되면 상기 교반탱크(45)의 내측 중앙에 메인샤프트(41)에 고정되는 메인임펠러(42)로 전체적으로 교반하며 상기 메인임펠러(42)로 교반된 폐타이어칩을 양쪽으로 서브임펠러샤프트(43)에 무베어링 방식으로 고정되며 강제적인 회전이 아닌 자체회전력에 의해 회전하게 되어 2차적인 교반이 가능하도록 하며 교반탱크(45)의 외측 둘레방향으로 구비되어 있는 히팅코일(46)은 상기 열가열기(20)에 의해 가열된 온도를 유지하도록 하기 위한 장치이며 상기 교반과정이 완료되면 교반탱크(45)의 측면 하단부에 배출구(45b)를 통해 성형프레스(50)로 이송하게 된다.

상기 성형프레스(50)는 원형디스크 형태이고 상측면에 일정한 간격의 원형으로 배열된 금형홈(51)을 구비한 로터리디스크(52)와, 상기 금형홈(51)의 간격과 일치하며 상측으로 일정한 거리에 고정된 상부금형(53)과, 상기 교반기(40)의 하부에 구비된 배출구(45b)에 상부 일측이 연결되고 하부 타측은 로터리디스크(52)의 금형홈(51)에 연결된 호퍼(56)와, 상기 금형홈(51)에 세정제를 분사하기 위한 노즐(54) 로 구성되며 상세한 설명은 성형공정을 설명한 도 5와 도6에서 자세히 설명하기로 한다

도 4는 본 발명에 따른 매트 전체 성형공정을 나타낸 전체 공정도이다.

도 4를 참조하여 설명하면, 폐타이어를 분쇄한 파쇄입자를 탄력성과 내구성이 뛰어난 다양한 형태의 매트를 제조하는 폐타이어를 이용한 매트 제조방법에 있어서;

폐타이어를 분쇄기에 의해 5~7메시의 칩으로 분쇄된 폐타이어칩을 호퍼(200)에 저장하는 제 1단계(S10)는 수집된 폐타이어를 칩형태로 만들기 위해 분쇄기를 거치면서 5~7메시의 칩형태가 되면 상기 폐타이어칩은 다양한 형태의 매트로 성형되기 위해 우선 호퍼(200)로 이송하게 되며 상기 호퍼(200)는 스크류콘베이어(10)의 이송스크류(11)에 의해 이송이 원활하게 되기 위해 상기 스크류콘베이어(10)와 같은 기울기를 갖도록 구비한 것이며 다음단계로 스크류콘베이어(10)로 이송하기 전에 분쇄된 폐타이어칩을 저장하기 위한 것이다.

상기 호퍼(200)에 저장된 폐타이어칩을 스크류콘베이어(10)에 의해 열가열기(20)로 이송하는 제 2단계(S20)는 저장된 폐타이어칩은 상기 스크류콘베이어(10)의 이송스크류(11)에 의해 이송하며 이송량을 조절하기 위해서 속도조절이 가능한 인버터모터(13)를 이용하여 속도를 가변가능하게 조절함으로써 분쇄된 폐타이어칩의 이송량을 조절할 수 있다,

또한, 이송된 폐타이어칩은 열가열기(20)의 히팅코일(21)에 의해 가열과 동시에 스크류(22)로 이송시키는 제 3단계(S30)는 상기 스크류콘베이어(10)에 의해 이송된 폐타이어는 열가열기(20)에서 80 ~ 120℃로 가열되며 상기 열가열기(20)에서 히팅코일(21)에 의해 열을 가열하고 가열된 온도를 제어하기 위해 온도센서(21a)에 의해 설정된 온도 즉, 히팅코일(21)에 가열된 80 ~ 120℃의 온도를 유지유지하기 위한 것이며, 열가열탱크(26)에 내재된 스크류(22)는 인버터모터(23)에 의해 체인(23a)으로 구동하며 상기 스크류콘베이어(10)와 같이 상기 인버터모터(23)에 의해 속도조절이 가능하여 이송량에 따라 이송속도를 조절함으로서 최적의 성형상태를 유지할 수 있다.

상기 열가열기(20)의 가열에 의해 발생한 황산가스를 백필터(24)와 집진기(25)에 의해 탈황처리 하기 위한 제 4단계(S40)는 분쇄된 폐타이어칩에 열을 가하게 되면 황산가스를 배출함으로 인해 상기 열가열탱크(26) 안에 내재된 황산가스를 여과하고 상기 백필터(24)에 첨가된 활성탄에 의해 냄새를 제거하는 탈황처리를 하는 동시에 열가열탱크(26)로부터 배출을 하기 위한 단계로서 가열 단계에서 제품의 질을 떨어뜨리는 황산가스를 열가열탱크(26)로 백필터(24)를 탈황시킬 목적으로 구비되었으며 다음 단계인 교반기(40)에서의 효과적인 배합이 될 수 있는 효과가 있다,

상기 히팅코일(21)에 의해 가열하고 백필터(24)와 집진기(25)에 의해 탈황처리된 폐타이어칩을 이송펌프(30)에 의해 교반기(40)로 이송하는 제 5단계(S50)는 상기 이송펌프(30)는 스크류가 구비된 나사펌프 형식의 펌프로서 가열에 의해 점성이 강해진 폐타이어칩을 무리없이 이송하도록 하여 종래에 열이 가해진 칩이 이송과정에 늘어붙는 현상을 방지하기 위한 것이다.

상기 이송펌프(30)에 의해 이송된 폐타이어칩을 교반기(40)에 구비된 메인임펠러(42)와 서브임펠러(44)에 의해 배합하기 위한 제 6단계(S60)는 상기 교반기(40)에 이송된 폐타이어칩은 교반탱크(45)에 내재한 메인임펠러(42)에 의해 배합 하며 메인임펠러(42)의 양측으로 구비된 서브임펠러(44)에 의해 2중으로 배합을 하는 효과가 있고, 상기 서브임펠러(44)는 무베어링 방식에 의해 강제적인 구동인 아닌 메인임펠러(42)의 회전력에 의해 스스로 회전하게 되어 있는 구조이며, 여기서 교반시에는 색을 입히기 위한 색소나 폐타이어의 결합력을 증가시키기 위한 바인더(본드)를 접착하기 가장 효과적인 100 : 3 비율로 첨가하여 폐타이어칩과 같이 교반하여 품질이 높은 매트를 생산하기 위해 첨가하고 상기 교반기(40)의 외측 둘레방향으로 히팅코일(46)이 구비되어 있어 첨가제와 분쇄된 폐타이어칩을 배합하면서 열가열기(20)로부터 가열된 일정한 온도(80 ~ 120℃)로 유지하면서 배합되고, 배합된 폐타이어칩은 교반탱크(45)의 일측 하단부에 구비된 배출구(45b)를 통해 다음단계로 이송하게 된다.

상기 교반기(40)에 의해 배합된 폐타이어칩을 일정한 형태의 매트로 성형하기 위한 제 7단계(S70)는 상기 교반기(40)에서 배합하고 나온 일정온도(80 ~ 120℃)를 유지하는 폐타이어칩을 성형하기 위한 단계로서 열가열기(20)로부터 가열되어 나온 폐타이어 칩이 교반기(40)를 거쳐 오는 동안 온도가 유지되어 성형프레스(50)까지 이송되어 기존에 완전한 성형 제품이 나오는데 15~20분가량 걸리던 시간이 걸리지만 본원발명은 단 10~30초 사이에 완전한 성형된 제품이 생산된다는 것이 특징이다. 상기와 같이 단시간에 성형이 가능한 것은 폐타이어칩이 가열된 온도를 유지하여 성형장치까지 이송됨으로 인해 성형에서 시간을 단축할 수 있는 것이다.

도 5와 도 6은 본 발명에 따른 성형프레스에 의한 매트성형에 나타내는 상세 공정도 및 로터리디스크의 개략적인 평면도이다.

상기 교반기(40)에 의해 배합된 폐타이어칩을 일정한 형태의 매트로 성형하기 위한 제7단계(S70)에 대한 설명을 도 5 및 6를 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.

교반기(40)의 폐타이어칩이 성형프레스(50) 상단부에 구비된 호퍼(56)에 의해 하단부의 원판형태의 로터리디스크(52)에 구비된 금형홈(51) 에 투입되는 단계(S70a)는 상기 열가열기(20)에 구비된 히팅코일(21)에 의해 가열된 폐타이어칩이 교반기(40)에 구비된 히팅코일(46)에 의해 가열된 온도가 유지되면서 배합하게 되고 상기 성형프레스(50)에 회전가능하게 구성된 로터리디스크(52)에 폐타이어칩을 금형홈(51)에 필링(Filling)하기 위한 단계이다.

폐타이어칩이 투입된 하단부의 로터리디스크(52)에 상단부에 구비된 상부금형(53)이 부착하는 단계(S70b)는 금형이 구비된 로터리디스크(52)에 금형작업을 하기 위해 상부금형(53)을 로터리디스크(52)의 금형홈(51)과 일치하도록 하기 위한 공정으로 상부에 구비된 실린더(53a)에 구비된 상부금형(53)을 로터리디스크(52)에 구비된 금형홈(51)과 동시에 회전하면서 상부금형(53)이 금형홈(51)에 밀착하여 회전하게 된다.

상단부의 상부금형(53)가 하단부의 로터리디스크(52)에 구비된 금형홈(51)에 폐타이어칩를 압착하는 단계(S70c)는 상기 (70b)단계에 의해 금형홈(51)과 상부금 형(53)이 상하로 일치하여 실린더(53a)에 의해 압착하도록 하는 공정이다.

상기 압착된 폐타이어칩이 매트로 성형되는 단계(S70d)는 실린더(53a)에 의해 압착력을 주며 폐타이어칩은 일정한 온도(80 ~ 100℃)의 가열된 상태에서 압착하여 10 ~ 15초의 단시간에 원하는 형태의 매트형상이 성형된다.

성형완료된 매트의 상단부의 상부금형(53)이 탈착되는 단계(S70e)는 성형된 매트를 배출하기 위해서는 금형홈(51)에 상부금형(53)이 분리되어야 함으로 성형된 매트를 배출하기 위해 상부금형(53)이 실린더(53a)의 이송에 의해 탈착되는 공정이다.

성형된 고무매트가 로터리디스크(52)에 구비된 금형홈(51)에서 배출되는 단계(S70f)는 일정 시간동안 실린더(53a)의 압착에 의해 압착성형한 매트를 로터리디스크(52)의 금형홈(51)에서 배출하여 배출가이드(57a)가 부착된 배출슈트(57)에 의해 외부로 배출하게 된다.

상기 과정을 거친 하단의 금형홈(51)을 세정하기 위한 세정제가 노즐(54)에 의해 분사되는 단계(S70g)는 로터리디스크(52)의 금형홈(51)에서 매트가 배출하게 되면 압착력에 성형이 되었기 때문에 금형홈(51)에 찌거기가 남아 있거나 기타 불순물이 묻어 있는 것을 청소하기 위한 기능으로 세정제를 노즐(54)로 분사하여 금형홈(51)을 세정하기 위한 것이다

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 폐타이어를 이용한 다양한 형상의 재활용 매트를 성형하기 위한 장치 및 제조방법에 대한 것으로 폐타이어를 재생 가능한 칩형태로 분쇄하여 80 ~ 120℃의 열을 가하여 배합단계에서 성형하는 단계까지 설정온도를 유지하도록 하여 성형에 따른 소요시간을 단축하고 일정한 온도를 유지하도록 함으로써 제품의 품질이 일정 수준을 유지하게 되어 불량률을 줄일 수 있으며, 백필터와 집진기를 이용하여 가열과정에서 발생하는 황산가스를 배출하여 매트의 조직에 영향을 미치지는 것을 방지하여 품질이 우수한 매트를 생산할 수 있도록 한 것이다. 즉 기존의 매트생산공정에서 성형에 따른 시간을 절약하며 황산가스의 영향을 줄일 수 있으며 품질이 우수한 매트를 단기간에 대량생산할 수 있는 효과가 있다.

Claims

폐타이어를 분쇄한 파쇄입자를 탄력성과 내구성이 뛰어난 다양한 형태의 매트를 제조하는 폐타이어를 이용한 매트 성형장치(100)에 있어서;

상기 호퍼(200)의 하단 측면에 고정되고 체인구동에 의해 이송스크류(11)를 구동하는 인버터모터(13)와, 상기 이송스크류(11)을 내재하는 콘베이어커버(12)로 구성되는 스크류콘베이어(10)와;

상기 스크류콘베이어(10)에 의해 분쇄된 폐타이어칩을 가열 및 이송하기 위한 원통형의 열가열탱크(26)와, 상기 열가열탱크(26) 상단에 구비된 백필터(24)와, 상기 백필터(24)의 상측에 구비된 집진기(25)로 구성되는 열가열기(20)와;

상기 열가열탱크(26)에 이송파이프(31)에 의해 연결되고 스크류방식으로 구동되는 이송펌프(30)와;

상기 이송펌프(30)에 의해 이송된 폐타이어칩을 배합하기 위한 교반기(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 매트 성형장치.
제 1항에 있어서,

상기 열가열기(20)는 일측 상방향으로 주입구(26a)와 타측 하단부에 배출구 (26b)를 구비하며, 히팅코일(21)을 구비한 열가열탱크(26)와, 상기 열가열탱크 (26)의 내측 중앙에 구비되고 일측 끝단에 스프라켓(23b)이 구비된 스크류(22)와, 상기 스프라켓(23b)과 체인(23a)으로 연결된 모터스프라켓(23b)이 착설된 인버터모터(23)로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 매트 성형장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 열가열탱크(26)는 온도센서(21a)가 구비되고 히팅코일(21)이 원통형으로 외측면을 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 매트 성형장치.
제 1항에 있어서,

상기 교반기(40)는 주입구(45a)가 구비되고 측면 하단부에 배출구(45b)가 구비된 원통형의 교반탱크(45)와, 상기 교반탱크(45)의 외측 둘레방향으로 구비된 히팅코일(46)과, 상기 교반탱크(45)의 내측 중앙에 메인임펠러샤프트(41)에 고정되는 메인임펠러(42)와, 상기 메인임펠러(42)의 양쪽으로 서브임펠러샤프트(43)에 고정되는 서브임펠러(44)로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 매트 성형장치.
가열된 폐타이어 칩을 매트로 성형하기 위한 성형프레스(50)에 있어서;

원형디스크 형태이고 상측면에 일정한 간격의 원형으로 배열된 금형홈(51)을 구비한 로터리디스크(52)와, 상기 금형홈(51)의 간격과 일치하며 상측으로 일정한 거리에 고정된 상부금형(53)과, 교반기(40)의 하부에 구비된 배출구(45b)에 상부 일측이 연결되고 하부 타측은 로터리디스크(52)의 금형홈(51)에 연결된 호퍼(56)와, 상기 금형홈(51)에 세정제를 분사하기 위한 노즐(54)로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 매트 성형장치.
폐타이어를 분쇄한 파쇄입자를 탄력성과 내구성이 뛰어난 다양한 형태의 매트를 제조하는 폐타이어를 이용한 매트 제조방법에 있어서;

폐타이어를 분쇄기에 의해 5~7메시(Mesh)의 칩으로 분쇄된 폐타이어칩을 호퍼(200)에 저장하는 제 1단계(S10)와,

상기 호퍼(200)에 저장된 폐타이어칩을 스크류콘베이어(10)에 의해 열가열기(20)으로 이송하는 제 2단계(S20)와,

이송된 폐타이어칩을 열가열기(20)의 히팅코일(21)에 의해 가열과 동시에 스크류(22)로 이송시키는 제 3단계(S30)와,

상기 열가열기(20)의 가열에 의해 발생한 황산가스를 백필터(24)와 집진기(25)에 의해 탈황처리 하기 위한 제 4단계(S40)와,

상기 히팅코일(21)에 의해 가열하고 백필터(24)와 집진기(25)에 의해 탈황처리된 폐타이어칩을 이송펌프(30)에 의해 교반기(40)로 이송하는 제 5단계(S50)와,

상기 이송펌프(30)에 의해 이송된 폐타이어칩을 교반기(40)에 구비된 메인임펠러(42)와 서브임펠러(44)에 의해 배합하기 위한 제6단계(S60)와

상기 교반기(40)에 의해 배합된 폐타이어칩을 일정한 형태의 매트로 성형하기 위한 제7단계(S70)를 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 매트 제조방법.
제 6항에 있어서,

폐타이어칩을 열가열기(20)에 의해 가열하기 위한 제 4단계는 원통형의 열가열기(20)에 구비된 히팅코일(21)에 의해 80 ~ 120℃로 가열되고, 온도센서(21a)에 의해 설정된 80 ~ 120℃ 온도를 유지하는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 매트 제조방법.
제 6항에 있어서,

상기 교반기(40)에 의해 배합된 폐타이어칩을 일정한 형태의 매트로 성형하기 위한 제7단계(S70)는 교반기(40)의 폐타이어칩이 성형프레스(50) 상단부에 구비된 호퍼(56)에 의해 하단부의 원판형태의 로터리디스크(52)에 구비된 금형홈(51) 에 투입되는 단계와(S70a), 폐타이어칩이 투입된 하단부의 로터리디스크(52)에 상단부에 구비된 상부금형(53)이 부착하는 단계(S70b)와, 상단부의 상부금형(53)가 하단부의 로터리디스크(52)에 구비된 금형홈(51)에 폐타이어칩를 압착하는 단계(S70c)와, 상기 압착된 폐타이어칩이 매트로 성형되는 단계(S70d)와, 성형완료된 매트의 상단부의 상부금형(53)이 탈착되는 단계(S70e)와, 성형된 고무매트가 로터리디스크(52)에 구비된 금형홈(51)에서 배출되는 단계(S70f)와, 상기 과정을 거친 하단의 금형홈(51)을 세정하기 위한 세정제가 노즐(54)에 의해 분사되는 단계(S70g)를 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 매트 제조방법.
제 6항에 있어서,

호퍼(200)에 저장된 폐타이어칩을 스크류콘베이어(10)에 의해 열가열기(20)으로 이송하는 제 3단계(S30)와 이송된 폐타이어칩을 열가열기(20)의 히팅코일(21)에 의해 가열과 동시에 스크류(22)에 이송되는 제 4단계(S40)는 상기 스크류콘베이어(10)를 구동하는 인버터모터(11)와 스크류(22)를 구동하는 인버터모터(11)에 의해 회전속도를 조절하여 폐타이어칩의 양을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 매트 제조방법.