KR101332493B1 - 타이어용 스틸코드와 고무 분리 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 따른 타이어용 스틸코드와 고무 분리 장치는, 스틸코드 원단의 스크랩에서 고무와 스틸코드를 분리시키기 위한 장치에 관한 것으로써, MC용액이 일정 양 충진되는 MC용액 저장 탱크(110), 스크랩이 내부에 수용되며 업/다운 인출 수단(130)에 의해 승하강 하여 MC용액 저장 탱크(110)에 인입 및 인출되어 스크랩을 MC용액에 침전시키도록 하는 스크랩 수용부(120), 및 MC용액 저장 탱크(110)의 측면 및 하면에 설치되어 MC용액에 초음파를 인가시키도록 하는 초음파 발생기(140)를 포함한다. 본 발명에 의하면, 스크랩에 대해 MC용액에 침전시키고 초음파를 인가하여 스틸코드와 고무로 용이하고 효율적으로 분리할 수 있어, 결국 재활용이 가능토록 하여 환경오염을 줄이고 비용절감을 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

타이어용 스틸코드와 고무 분리 장치 및 그 방법{Apparatus for separating steel cord material for tires and Method thereof}
본 발명은 타이어용 미가황 처리된 스틸코드와 고무를 분리하는 장치 및 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 자동차용 타이어 제조 과정 중 각 공정에서 발생 되어진 압연원단 및 재단물 중 스틸코드로 구성되어진 반제품 상태의 스크랩에 대해 고무와 스틸코드를 자동으로 분리시키는 타이어용 스틸코드와 고무 분리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 타이어의 생산 공정은 크게 원재료인 고무에 약품을 섞어 배합하는 정련공정, 배합된 고무를 반제품으로 제조하는 압연·압출공정, 반제품을 일정한 크기로 자르는 재단공정에서 제조된 반제품을 정해진 크기로 조립하여 그린 타이어(또는 그린 케이스)를 만드는 성형공정, 그린 타이어에 열과 압력을 가하여 탄성을 부여하는 가류(또는 가황)공정 등으로 구분할 수 있다.
모든 타이어 생산자들은 이러한 타이어 생산 공정에서 발생되는 스틸코드 원단(스틸코드 + 고무)에 대한 스크랩의 처분 및 재활용의 문제를 가지고 있다. 기존에는 보통 이러한 스크랩들을 폐기물로 소각하거나 매립함으로써 환경오염 문제 및 비용부담의 문제가 발생하게 된다. 따라서, 이러한 스크랩들을 효율적으로 재활용하는데 대한 연구가 진행되고 있다.
본 발명은 상기의 점을 감안하여 안출된 것으로써, 타이어 제조과정에서 발생되는 스틸코드 원단의 스크랩을 스틸코드와 고무로 간단하고 효율적으로 분리하기 위한 타이어용 스틸코드와 고무 분리 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 타이어용 스틸코드와 고무 분리 장치는, 스틸코드 원단의 스크랩에서 고무와 스틸코드를 분리시키기 위한 장치에 관한 것으로써, MC용액이 일정 양 충진되는 MC용액 저장 탱크(110); 상기 스크랩이 내부에 수용되며, 업/다운 인출 수단(130)에 의해 승하강 하여 상기 MC용액 저장 탱크(110)에 인입 및 인출되어 스크랩을 MC용액에 침전시키도록 하는 스크랩 수용부(120); 및, 상기 MC용액 저장 탱크(110)의 측면 및 하면에 설치되어 MC용액에 초음파를 인가시키도록 하는 초음파 발생기(140)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 타이어용 스틸코드와 고무 분리 장치는, 스틸코드와 분리된 고무에서 이물질을 제거하도록 상기 고무를 건조시키는 고무 건조기(150)를 더 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 타이어용 스틸코드와 고무 분리 방법은, 스틸코드 원단의 스크랩에서 고무와 스틸코드를 분리시키기 위한 방법에 관한 것으로써, a) MC용액을 MC용액 저장 탱크(110)에 적정 양을 넣도록 하는 MC용액 준비단계(S210); b) 상기 스크랩이 담겨진 스크랩 수용부(120)를 MC용액이 충진된 MC용액 저장 탱크(110)에 침전시키도록 하는 스크랩 침전단계(S220); 및, c) 초음파 발생기(140)를 작동시켜 MC용액에 초음파를 인가하도록 하여 MC용액에 침전된 스크랩을 스틸코드와 고무로 분리되도록 하는 스틸코드와 고무 분리단계(S230)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 타이어용 스틸코드와 고무 분리 방법은, c) 단계 후, 상기 스크랩 수용부(120)를 들어올려 MC용액 저장 탱크(110)로부터 인출하고, 스틸코드와 분리된 고무를 건조시는 고무 건조단계(S240)를 더 포함한다.
본 발명에 의하면, 스크랩에 대해 MC용액에 침전시키고 초음파를 인가하여 스틸코드와 고무로 용이하고 효율적으로 분리할 수 있어, 결국 재활용이 가능토록 하여 환경오염을 줄이고 비용절감을 획기적으로 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 타이어용 스틸코드와 고무 분리 장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 타이어용 스틸코드와 고무 분리 방법의 흐름도이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 타이어용 스틸코드와 고무 분리 장치 및 그 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 타이어용 스틸코드와 고무 분리 장치의 구성도를 나타낸 것으로써, 분리 장치는 MC용액 저장 탱크(110)와, 스크랩 수용부(120)와, 초음파 발생기(140)를 포함한다.
MC용액 저장 탱크(110)는 대략 직육면체의 몸체를 가지며, 내부에는 MC용액이 담겨진다. MC용액 저장 탱크(110)에는 작업자의 작업을 돕기 위해 MC용액 충전 적정 지시선(112)이 표기된다. MC용액은 염화 메틸렌(Methylene chloride) 용액을 나타내며, 이 용매는 무색의 투명한 용액이며 휘발성이 있지만 불연성인 액체로써 유기화학 분야에서 용매로써 광범위하게 사용된다. 예를 들어, 대부분의 유기화학 관련 실험에서 용매의 역할로써 사용이 되고, 살충제, 염료, 니스, 세정제 등에 사용되어 용해력이 우수한 것으로 알려져 있다.
스크랩 수용부(120)는 메시망 구조를 가지며 상단이 개방된 몸체로 구성되며, 내부에는 스틸코드 원단의 스크랩(10)이 수용된다. 이 스크랩 수용부(120)는 업/다운 인출 수단(130)과 연결되어, 이에 의해 상기 MC용액 저장 탱크(110) 내부로 인입되고 또한 인출되게 된다.
초음파 발생기(140)는 MC용액 저장 탱크(110)의 측면 또는/및 하면()에 부착되어 미도시된 콘트롤러의 제어신호에 의해 초음파를 발생시킨다. 초음파 발생기(140)는 다양한 구조로 설치될 수 있는데, 예를 들어 복수 개의 초음파 발생수단이 MC용액 저장 탱크(110)의 측면 또는/및 하면에 골고루 설치되거나, 또는 초음파 발생수단이 복수개로 이루어진 유닛 형태가 MC용액 저장 탱크(110)의 측면 또는/및 하면에 부착되는 방식이다. 본 발명은 어느 특정의 구조에 한정되지 않으며, 중요한 것은 MC용액 저장 탱크(110)에 골고루 초음파가 발생되도록 하는 것이다.
MC용액은 기본적으로 고무에 대한 용해력이 우수하여 스크랩을 MC용액에 침전시키도록 하면 어느 정도 스틸코드와 고무가 분리되는 현상이 일어나게 된다. 한편, 초음파는 그 진동력으로 인해 세척 또는 세정의 기능을 수행하는 것으로 널리 알려져 있다. 따라서, 본 발명은 MC용액에 침전되어있는 스크랩이 용해되어지는 시점에 강력한 초음파를 인가하여 스틸코드로부터 고무를 더욱 쉽게 분해시킬 수 있게 된다. 실제 타이어용 톱핑(topping) 원단을 채취하여 MC용액에 침전시키고 반복적인 실험에 의해 초음파를 작동시켜본 결과 스틸코드로부터 고무가 잘 분리되는 것을 경험하였다.
미도시된 고무 건조기는 스크랩에서 스틸코드와 고무가 분리된 후, 분리된 고무를 건조시키는 역할을 한다. 고무 건조기 역시 다양한 구성으로 설계될 수 있는데, 예를 들어 촘촘한 메시망과 그 하부에 송풍기를 포함한 히터를 구비하도록 하여, 상기 메시망 위에 고무를 올려 놓고 건조시키도록 한다.
이하 상기 구성을 갖는 건조 장치를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 타이어용 스틸코드와 고무 분리 방법을 설명하기로 한다.
먼저 MC용액 준비단계로써, MC용액을 MC용액 저장 탱크(110)에 적정 양을 넣도록 한다(S210).
그 후는 스크랩 침전단계로써, 스틸코드 원단(스틸코드 + 고무)의 스크랩들이 담겨진 스크랩 수용부(120)를 MC용액이 충진된 MC용액 저장 탱크(110)에 침전시키도록 한다(S220).
그 후는 스틸코드와 고무 분리단계로써, 초음파 발생기(140)를 작동시켜 초음파를 발생시키도록 하고, 인가된 초음파에 의해 MC용액에 침전된 스크랩들은 스틸코드와 고무로 분리되도록 한다(S230). 초음파의 출력, 인가 시간 등은 스크랩의 양에 따라 변화될 수 있다. 기본적으로 타이어 제조공정에서 발생되는 스크랩의 양을 보면 최소량을 기준으로 할 때 1회에 100㎏ 이므로 대략 100kg 이상의 처리를 목표로 할 때, 반복적 실험 결과 1200W의 초음파를 약 24시간 동안 인가하면 된다.
그 후 스크랩 수용부(120)를 들어올려 MC용액 저장 탱크(110)로부터 인출하도록 하고, 고무와 스틸코드를 분리시키는 작업을 하도록 한다.
마지막으로 고무 건조 단계로써, 스틸코드와 분리된 고무를 고무 건조기로 이동하여 건조시키게 된다(S240). MC용액에 침전되어 초음파 인가된 후 스틸코드와 분리된 고무는 슬러지 형상을 갖는 찌꺼기 형태로 기름과 수분이 함유되어 있는데, 이렇게 기름과 수분이 함유되어진 고무는 재활용 과정에서 수분 및 기름에 의한 기포발생 및 고무층 갈라짐 등의 불량을 발생시킬 수 있다. 따라서, 순수한 고무만이 재활용되어 사용될 수 있으며 이물질(수분,기름) 등이 포함되어서는 안되므로, 고무를 건조시키는 것은 중요한 과정이다. 건조시간과 온도 역시 건조되어지는 고무의 양에 따라 변화하게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 상술,한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10. 스크랩 110. MC용액 저장 탱크
120. 스크랩 수용부 130. 업/다운 인출 수단
140. 초음파 발생기

Claims (4)

  1. 스틸코드 원단의 스크랩에서 고무와 스틸코드를 분리시키기 위한 장치에 관한 것으로써,
    염화 메틸렌(Methylene chloride)인 MC용액이 일정 양 충진되는 MC용액 저장 탱크(110);
    상기 스크랩이 내부에 수용되며, 업/다운 인출 수단(130)에 의해 승하강 하여 상기 MC용액 저장 탱크(110)에 인입 및 인출되어 스크랩을 MC용액에 침전시키도록 하는 스크랩 수용부(120); 및,
    상기 MC용액 저장 탱크(110)의 측면 및 하면에 설치되어 MC용액에 초음파를 인가시키도록 하는 초음파 발생기(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어용 스틸코드와 고무 분리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    스틸코드와 분리된 고무에서 이물질을 제거하도록 상기 고무를 건조시키는 고무 건조기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어용 스틸코드와 고무 분리장치.
  3. 스틸코드 원단의 스크랩에서 고무와 스틸코드를 분리시키기 위한 방법에 관한 것으로써,
    a) 염화 메틸렌(Methylene chloride)인 MC용액을 MC용액 저장 탱크(110)에 적정 양을 넣도록 하는 MC용액 준비단계(S210);
    b) 상기 스크랩이 담겨진 스크랩 수용부(120)를 MC용액이 충진된 MC용액 저장 탱크(110)에 침전시키도록 하는 스크랩 침전단계(S220); 및,
    c) 초음파 발생기(140)를 작동시켜 MC용액에 초음파를 인가하도록 하여 MC용액에 침전된 스크랩을 스틸코드와 고무로 분리되도록 하는 스틸코드와 고무 분리단계(S230)를 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 타이어용 스틸코드와 고무 분리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    c) 단계 후, 상기 스크랩 수용부(120)를 들어올려 MC용액 저장 탱크(110)로부터 인출하고, 스틸코드와 분리된 고무를 건조시는 고무 건조단계(S240)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어용 스틸코드와 고무 분리 방법.
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