KR101548149B1 - 타이어들을 위한 미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료를 분리하는 방법 - Google Patents

Abstract

간단한 방법으로 타이어들과 타이어 블랭크들 및 카카스들에 있는 고무 재료와 스틸 코드 재료를 서로로부터 분리하는 방법을 제공하기 위해, 다음 단계들을 포함하는 방법이 제안된다: 분리 장치(5)에 고무 처리된 스틸 코드(1)를 공급하는 단계; 분리 장치(5)에 분말 상태의 분리 수단(3)을 공급하는 단계; 분리 장치(5)에서 회전 도구들(2)과 분리 수단(3)의 상호 작용에 의해 스틸 코드와 고무를 분리하는 단계; 분리된 고무 입자들을 분리 수단(3)으로 캡슐화하는 단계; 및 분리 장치(5)의 구멍(6)으로부터 고무 입자들(4)을 배출하는 단계.

Description

타이어들을 위한 미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료를 분리하는 방법{METHOD FOR SEPARATING UNVULCANIZED RUBBERIZED STEEL CHORD MATERIAL FOR TIRES}

본 발명은 타이어들을 위한 미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료를 분리하는 방법에 관한 것이다.

세계의 모든 타이어 생산자들에 의한 타이어의 생산은 지금까지 쓰레기 매립지로 보내져야 하거나 시멘트 산업에서 에너지를 생산하기 위해 적은 정도로 분쇄기들에 의해 분쇄되어 다른 형태의 폐기물들과 함께 사용되는 고무 처리된 스틸 코드 폐기물, 및 카카스들(carcasses)과 타이어 블랭크들을 생성한다. 모든 타이어 생산자들은 미가황 스틸 코드 폐기물, 카카스들과 타이어 블랭크들의 처분 및 재활용의 문제를 가지고 있다. 현재의 종래의 기술은 주로 쓰레기 매립이며, 또한 시멘트 산업에서 에너지를 생산하기 위해 사용되는 상대적으로 소량의 고무 처리된 스틸 코드 폐기물의 분쇄이다. 스틸 코드는 매우 강하기 때문에 분쇄기들에서 분쇄는 분쇄기의 날들을 많이 마모시키고, 이는 공정의 원가를 크게 상승시키며, 게다가 스틸 코드가 분쇄 장치들에서 매우 쉽게 엉키게 될 수 있고, 작동의 중단을 초래하게 된다.

본 발명의 목적은 간단한 방법으로 고무와 스틸 코드 재료를 서로로부터 분리할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.

이 목적은 다음의 단계들을 포함하는 방법에 의해 달성된다:

고무 처리된 스틸 코드를 분리 장치로 도입하는 단계,

분말 상태의 분리 수단을 분리 장치로 도입하는 단계,

분리 장치 내에서 회전 도구들과 분리 수단의 상호 작용에 의해서 스틸 코드와 고무를 분리하는 단계,

분리 단계 중에 분리된 고무 입자들을 분리 수단으로 캡슐화하는 단계, 및

분리 장치에 있는 구멍으로부터 고무 입자들을 배출하는 단계.

본 발명의 특별한 이점은 본 발명의 방법이 간단한 방법으로 미가황 고무와 스틸 코드 재료를 서로로부터 분리할 수 있다는 것이다. 회전 도구들과 추가되는 분리 수단은 분리된 고무 입자들 및 상응하는 스틸 코드 재료를 제공하기 위해 효과적인 분리를 야기한다. 여기서 분리 수단은 분리된 고무 입자들의 캡슐화를 초래하며, 이들은 분리 장치의 구멍을 통해 간단한 방법으로 배출될 수 있다. 그러므로 본 발명의 방법은 예를 들면, 세계의 타이어 산업에서 발생하는 미가황 고무 처리된 스틸 코드 폐기물의 공업적 규모의 분리 및 재활용을 허용한다. 이 방법은 단일 조작으로 다량의 스틸 코드 폐기물을 고무와 스틸 코드로 분리할 수 있게 하며, 이에 따라서 이들의 재활용을 허용한다.

본 발명의 하나의 유리한 실시예에서, 분말 상태의 분리 수단의 밀도는 스틸 코드 재료의 밀도보다 더 낮다. 분리 수단의 낮은 밀도로 인해 분리 수단은 쉽게 유동화되며, 이는 스틸 코드 재료와 고무의 분리 공정을 촉진한다.

본 발명의 다른 유리한 실시예에서, 분리 수단은 분리된 고무 입자들의 표면에 부착되기 때문에 분리된 고무 입자들을 캡슐화할 수 있는 폴리우레탄 분말, 활석, 백악, 톱밥, 또는 다른 분말 상태의 분리 수단이다. 위에 기술된 재료들은 실험들에서 특히 효과적인 분리 수단이라는 것이 증명되었다. 활석은 타이어 산업에서 점착 방지(antitack) 재료로서 널리 사용된다. 그러므로 타이어 산업에서 재사용이 가능하다.

본 발명의 다른 유리한 실시예에서, 분리 장치에 추가되는 분리 수단의 양은 분리를 요하는 고무 처리된 스틸 코드 재료의 20 중량 퍼센트까지이다. 이와 같은 혼합 비율은 실험들에 의해 증명된 바와 같이 효과적인 분리를 달성한다.

본 발명의 다른 유리한 실시예에서, 회전 도구들은 체인들이다. 회전 체인들은 특히 효과적인 분쇄 도구들이다. 게다가 체인들은 스틸 막대들/도구들과 조합하여 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 유리한 실시예에서, 체인들은 분당 350 내지 750 회전의 회전 속도로 회전한다. 이 회전 속도들은 혼합물이 적당한 동적 강성을 가지므로 스틸 코드 재료와 고무의 효과적인 분리를 달성한다. 그 결과로 고무가 스틸 코드로부터 분리된다.

본 발명의 다른 유리한 실시예에서, 분리 장치는 드럼 치퍼(drum chipper)이다. 이와 같은 드럼 치퍼는 본 발명의 방법에 대해 효과적일 수 있도록 하기 위해 오직 몇 가지의 디자인 변경들만을 요구한다.

본 발명의 다른 유리한 실시예에서, 고무 처리된 스틸 코드 재료는 타이어의 생산 중에 발생하는 불합격 재료이다. 타이어 산업계는 쓰레기의 매립을 피하기 위해 간단한 방법으로 이와 같은 폐기물을 효과적으로 재활용하는 것에 특별한 관심을 가지고 있다.

본 발명의 다른 유리한 실시예에서, 고무 처리된 스틸 코드 재료는 분쇄되지 않은 형상으로 분리 장치의 분리 공정에 추가된다. 분쇄되지 않은 고무 처리된 스틸 코드 재료의 분리는 실험들에 의해 증명된 바와 같이 미리 분쇄된 스틸 코드 재료의 분리보다 더 효과적이다.

본 발명의 다른 유리한 실시예에서, 스틸 코드 재료는 고무로부터 분리 후에 분리 장치로부터 배출된다.

본 발명은 적용 예를 사용하여 아래에서 설명될 것이며,
도1은 본원 발명에 따른 방법을 도시한 도면이며,
도2는 방법을 실행하기 위한 장치의 도면이다.

도1은 본 발명의 방법의 도면이다. 고무 처리된 스틸 코드 재료(1)가 분리 장치(5)의 드럼(7) 안으로 구멍을 통해 도입된다. 유사하게 분말 상태의 분리 수단(3)이 분리 장치(5)에 추가된다. 도시된 체인들(2)이 높은 회전 속도로 회전하여 고무 처리된 스틸 코드 재료(1)의 분쇄를 일으킨다. 분쇄 공정에서, 고무 처리된 스틸 코드 재료(1)가 분리 수단에 의해 캡슐화된 고무 입자들(4)과 코팅되지 않은 스틸 코드 재료로 분리된다. 분리 수단(3)이 드럼(7) 안에서 유동화되고 분리된 고무 입자들을 캡슐화한다. 분리 수단에 의해 캡슐화된 고무 입자들(4)은 분리 장치의 구멍(6)을 통해 밖으로 안내되며, 구멍은 배출 밸브(8)에 의해 개방된다. 분리 장치(5)의 분리 공정 후에, 코팅되지 않은 스틸 코드 재료는 분리 장치(드럼 치퍼)로부터 밖으로 안내되거나 제거된다.

분리를 요하는 고무 처리된 스틸 코드 폐기물 또는 스틸 코드 재료(1)는 타이어 산업에서 카카스 재료 및 벨트 재료에 사용되는 고무 처리된 스틸 코드 이다. 재활용 산업에서 지금까지 분쇄된 제품들 및 폐기물과는 대조적으로, 고무는 가소성이 있다. 그러므로 고체 비가소성 제품들에 대해 실행될 수 있는 것처럼 실온에서 파쇄에 의해 제품들을 분쇄하는 것이 가능하지 않다. 고무 처리된 스틸 코드 폐기물(1)이 도1에 따른 방법에서 추가될 때에, 회전 체인들(2)의 충격의 효과에 의해 혼합물 내로 도입되는 에너지의 양은 혼합물이 분리가 되지 않고 스틸 코드의 주위에 축적되거나 응집되도록 혼합물이 수 초 내에 가열되기에 충분하게 크다.

분리를 실행하기 위해, 실험들에서 증명된 바와 같이 분리된 고무 입자들을 캡슐화하는 폴리우레탄 분말, 활석, 백악, 톱밥, 또는 다른 분말 상태의 분리 수단과 같은 분말 상태의 분리 수단(3)을 추가하는 것이 필요하다.

사용되는 분리 수단의 양은 분리를 요하는 고무 처리된 스틸 코드의 20 중량 퍼센트까지에 이를 수 있다.

사용되는 분리 장치는 유리하게도 도2에 도시된 바와 같이 종래의 드럼 치퍼이다.

개별 원료 부분들을 제공하기 위한 파편들의 분리가 재료가 분쇄기의 외부에 있게 될 때까지 지연되는 비가소성 제품들을 위한 드럼 치퍼의 사용과는 대조적으로, 고무 및 스틸 코드를 제공하기 위한 분리는 재료가 드럼(7) 안에 있는 동안에 달성된다. 그러므로 분쇄기는 여기에서 분리 시스템으로서 작용한다.

구체적으로, 분리 메커니즘은 분리 장치(5)에서 아래와 같이 진행된다:

체인들(2)의 충격은 그들의 동적 강성에 의해 혼합물 입자들 또는 고무 입자들을 스틸 코드로부터 배출한다. 드럼(7) 안에서 유동화할 수 있는 분말 상태의 분리 수단(3)이 분리 장치(5)에 가해지지 않는다면, 체인들의 추가적인 충격의 효과는 혼합물 입자들이 유사하게 분리된 다른 혼합물 입자들과 응집하게 하거나, 혼합물 입자들이 개별적으로나 혼합물의 덩어리 형상으로 스틸 코드에 다시 침착되게 하는 것이다. 분리 수단이 분리되고, 유동화된 혼합물 입자들을 모든 측면들에서 캡슐화하므로, 분리된 혼합물 입자들의 응집은 오직 드럼 안에서 쉽게 유동화될 수 있는 분리 수단(3)에 의해서만 달성될 수 있다. 분리 수단(3)으로 커버된 혼합물 입자들 또는 고무 입자들(4)은 그 다음에 구멍을 제공하기에 충분한 정도만 개방되는 배출 밸브(8)의 아래에서 약 30 내지 60 초 후에 분리 수단 장치(5)으로부터 배출된다. 이 입자들은 박스에 수집된다. 약 1 분 후에 모든 고무가 제거된, 코팅되지 않은 스틸 코드는 분리 장치(5)로부터 제거되거나, 분리 장치(5)의 도시되지 않은 구멍에서 원심력에 의해 배출된다. 높은 밀도를 가지는 암석 분말 또는 다른 분말들은 실험들에서 증명된 바와 같이 분리 장치(5)의 챔버에서 매우 적게 유동화되고, 주로 베이스 위에 남아 있으므로 분리 수단으로서 효과가 거의 없다.

드럼 치퍼에서 사용되는 분쇄된 스틸 코드 폐기물의 크기가 대략 손바닥의 크기 정도라면, 개별 구성 요소들로의 분리가 일어나지 않거나, 오직 개별 구성 요소들로의 부적절한 분리만 일어날 것이다. 이 폐기물이 드럼(7) 안에서 유동화되고 그러므로 체인들(2)로부터 이탈하여 충격으로부터 이탈할 수 있으므로 분쇄된 스틸 코드 폐기물의 저항은 고무를 분리하기에는 너무 작다.

도2는 본 발명의 방법에 대해 유리하게 사용될 수 있는 드럼 치퍼의 타입을 도시한다. 회전 체인들(2)은 드럼 치퍼의 드럼(7) 안에 배치되고 높은 회전 속도로 회전하며 분쇄 도구로서 사용된다. 구동이 구동 모터(10)에 의해 제공된다. 분리에 의해 제거된 두 부분들 중의 하나가 수집 용기(11)에 수집된다.

자동화된 뱃치 공정에서 실행하기 위해, 드럼 치퍼(9) 상의 도시된 배출 구멍(6)은 체인들(2)의 충격에 의해 생성된 코팅되지 않은 스틸 코드의 볼 모양의 축적물들이 배출될 수 있는 방식으로 확대되어야 한다.

분말 상태의 분리 수단을 사용하는, 기술된 방법은 지금까지 오직 미가황, 가소성 스틸 코드 폐기물에 대해서만 사용되어 왔다. 원리 상으로, 방법은 금속 지지대들이 가소성 재료 구성 요소와의 조합으로 존재하는 복합 재료들의 분리를 위해 사용될 수 있다.

1 타이어 블랭크 또는 고무 처리된 스틸 코드 재료
2 회전 체인들
3 분말 상태의 분리 수단
4 분리 수단에 의해 캡슐화된 고무 입자들
5 분리 장치
6 분리 장치의 구멍
7 분리 장치의 드럼
8 배출 밸브
9 드럼 치퍼
10 구동 모터
11 수집 용기

Claims (11)

1. 미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료(unvulcanized rubberized steel cord, 1)를 분리하기 위한 방법으로서,
   미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료(1)를 분리 장치(5) 내로 도입하는 단계;
   분말 상태의 분리 수단(3)을 상기 분리 장치(5) 내로 도입하는 단계;
   상기 분리 장치(5) 내에서 회전 도구들(2)과 상기 분말 상태의 분리 수단(3)의 상호 작용을 통해, 상기 미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료로부터 스틸 코드 재료와 고무 입자들을 분리하는 단계;
   상기 분리 장치(5) 내에서 상기 회전 도구들(2)과의 상호 작용에 의해 상기 고무 입자들과 상기 분말 상태의 분리 수단(3)을 유동화(fluidizing)하는 단계;
   상기 분리 장치(5) 내에서 유동화된 상기 분말 상태의 분리 수단(3)으로, 분리된 고무 입자들을 캡슐화하는 단계; 및
   상기 스틸 코드 재료와는 별도로, 상기 분리 장치(5)의 구멍(6)으로부터 상기 고무 입자들(4)을 배출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료를 분리하기 위한 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 분말 상태의 분리 수단(3)은 상기 스틸 코드 재료의 밀도보다 더 낮은 밀도를 가지는 것을 특징으로 하는,
   미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료를 분리하기 위한 방법.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 분말 상태의 분리 수단(3)은, 상기 분리된 고무 입자들의 표면에 부착됨으로써 상기 분리된 고무 입자들을 캡슐화할 수 있는, 폴리우레탄 분말, 활석, 백악, 톱밥, 또는 다른 분말 상태의 분리 수단인 것을 특징으로 하는,
   미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료를 분리하기 위한 방법.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 분리 장치(5)에 추가되는 상기 분말 상태의 분리 수단(3)의 양은, 분리가 요구되는 상기 미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료(1)의 20 중량 퍼센트까지인 것을 특징으로 하는,
   미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료를 분리하기 위한 방법.
   
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 회전 도구들은 체인들(2)인 것을 특징으로 하는,
   미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료를 분리하기 위한 방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 체인들(2)은 분당 350 내지 750 회전의 회전 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는,
   미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료를 분리하기 위한 방법.
   
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 분리 장치는 드럼 치퍼(9)인 것을 특징으로 하는,
   미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료를 분리하기 위한 방법.
   
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료(1)는, 타이어의 생산 중에 발생하는 스틸 코드 폐기물, 타이어 블랭크들 및 카카스들(carcasses)의 형태인 불합격 재료(reject material)인 것을 특징으로 하는,
   미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료를 분리하기 위한 방법.
   
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료(1)는 상기 분리하는 단계 동안 상기 분리 장치(5)에 분쇄되지 않은 형태로 추가되는 것을 특징으로 하는,
   미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료를 분리하기 위한 방법.
   
10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스틸 코드 재료는 상기 고무 입자들로부터 분리된 이후에 상기 분리 장치(5)로부터 제거되는 것을 특징으로 하는,
    미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료를 분리하기 위한 방법.
    
11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스틸 코드 재료(1)는 상기 고무 입자들로부터 분리된 이후에 상기 분리 장치(5)의 구멍을 통해 밖으로 안내되는 것을 특징으로 하는,
    미가황 고무 처리된 스틸 코드 재료를 분리하기 위한 방법.
    

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