KR102656892B1

KR102656892B1 - 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치

Info

Publication number: KR102656892B1
Application number: KR1020230109459A
Authority: KR
Inventors: 정해도
Original assignee: 정해도
Priority date: 2023-08-22
Filing date: 2023-08-22
Publication date: 2024-04-11

Abstract

본 발명은 타이어 재활용을 위한 휠(wheel) 절단 분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휠에 결합된 타이어에 유압 등의 기계적 힘을 가하여 타이어의 비드와 휠의 림플렌지가 일부 분리되면서 노출된 림 플렌지부를 절단부재를 삽입해 휠을 절단함으로써, 타이어의 변형을 방지하면서 휠과 타이어의 분리가 용이하여 작업효율을 향상시킬 수 있도록 발명한 것이다.
본 발명에 의하면, 작업테이블에 거치된 타이어를 회전시키면서 비드 일측을 가압해 노출되는 휠림을 절단부재를 이용해 스포크가 포함된 아우터 림과 이너 림으로 절단시켜 타이어를 간편하게 분리함으로써, 타이어와 휠을 분리하는 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.
또, 가압롤러를 이용해 타이어의 사이드월 일부를 가압함으로써 타이어의 변형을 최소화시키면서 휠에서 분리되도록 구성하여, 상기 타이어의 재활용이 가능하고, 폐차장 등과 같이 대량의 타이어와 휠을 분리하기 위한 작업공정을 단순화시켜 작업자의 근무환경 및 근골격계 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 타이어와 분리되는 휠을 아우터 림과 이너 림으로 절단하면서, 상기 원통형의 이너 림을 간편하게 파쇄시키도록 구성하여 휠의 부피를 축소시킬 수 있으며, 상기 파쇄된 휠의 보관 및 운반 비용을 절감시킬 수 있는 효과 등도 있다.

Description

타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치 {Wheel cutting separator for tire recycling}

본 발명은 타이어 재활용을 위한 휠(wheel) 절단 분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휠에 결합된 타이어에 유압 등의 기계적 힘을 가하여 타이어의 비드와 휠의 림플렌지가 일부 분리되면서 노출된 림 플렌지부를 절단부재를 삽입해 휠을 절단함으로써, 타이어의 변형을 방지하면서 휠과 타이어의 분리가 용이하여 작업효율을 향상시킬 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 타이어 고무부와 휠의 분해는 타이어 분해를 위한 기계 또는 바닥에 휠이 결합된 타이어를 놓고 사람의 힘으로 타이어의 비드와 휠의 림플렌지부를 누르면서 그 사이에 지렛대를 강제로 넣은 후 타이어를 회전시켜 분해를 하게 된다.

그리고, 타이어의 상부를 분해한 다음에는 최종적으로 타이어 고무부와 휠을 서로 분리하기 위해 다시 하부의 림플렌지와 타이어 비드 사이에 동일한 지렛대를 집어 넣어 다시 회전시켜 분리하게 된다.

상기의 타이어와 휠의 분리과정에서 사람의 힘으로 타이어 비드와 휠의 림플렌지부를 누르며 분해하는 것은 상당한 힘과 노하우가 요구되어 폐차 차량 해체 등에 따라 작업 수량이 많은 폐차 처리장 등에서 작업자의 팔목, 팔꿈치, 어깨 및 허리 등의 근골격계에 손상을 주는 산업 재해가 수시로 발생하게 되는 문제점이 있었다.

이에 따라 최근에는 휠의 림플렌지 부분을 누르면서 타이어 비드를 떼어 내는 것을 유압 등의 힘으로 처리하는 기계식 처리 방식의 선행기술이 제안되어 사용하고 있는데, 상기 선행기술은 레이저를 이용하여 림의 제원을 측정하고 타이어 내부 홈 보다 원둘레가 큰 휠을 강제로 탈거하기 위해 별도의 후크 등의 장치를 이용해 타이어를 휠에서 강제로 벗겨내도록 하는 구성을 갖고 있었다.

그러나, 상기 기계식 처리 방식에서는 타이어의 사이드월(sidewall) 부위를 유압으로 가압하여 비드(bead)가 휠의 림플렌지에서 분리되게 하고 있어, 상기 사이드윌 내부에서 타이어의 골격을 형성하는 카카스(carcass) 및 트레드의 강성을 높여주는 벨트(belt) 등이 훼손 또는 변형되어 타이어의 재활용이 불가능한 문제점이 있었다.

또, 상기 기계식 처리 방식은 타이어의 한쪽 면을 휠에서 탈거시킨 다음에 다시 타이어를 뒤집어 반대쪽 면을 탈거하게 되는데, 폐차장과 같이 다수의 타이어와 휠을 탈거하는 작업현장에서는 기계의 유압으로 타이어를 눌러 탈거하는 공정에서 선행기술과 차이점이 있을 뿐 휠에서 타이어를 분리하는 작업에서 작업자의 근골격계에 무리가 가해지는 것은 동일하였고, 작업공정 및 시간 등은 동일하거나 오히려 증가하여 작업효율을 저해하는 문제점이 있었다.

또한, 타이어에서 분리된 휠은 부피가 상당하여, 금속 제련을 위한 보관 및 운반효율을 저해하였으며, 이를 해소하기 위해 휠을 파쇄하려 하여도 휠의 구조상 파쇄가 어려워 높은 운반 및 보관비용이 소요되고 있었다.

대한민국 실용신안공보 제20-0329975호. 자동차용 림과 타이어의 결합 및 분리 장치 (등록일자 2003년 10월 02일)

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 작업테이블에 거치된 타이어를 회전시키면서 비드 일측을 가압해 노출되는 휠림(wheel rim)을 절단부재를 이용해 스포크(spoke)가 포함된 아우터 림(outer rim)과 이너 림(inner rim)으로 절단시켜 타이어를 간편하게 분리할 수 있는 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 타이어의 변형을 최소화하면서 휠에서 분리되게 구성하여, 상기 타이어의 재활용이 가능하고, 타이어와 휠을 분리하기 위한 작업공정을 단순화시켜 작업효율을 향상시킬 수 있는 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 휠을 아우터 림과 이너 림으로 절단하고, 상기 이너 림을 파쇄하여 휠의 부피를 축소시킴으로써, 보관 및 운반 비용을 절감할 수 있는 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은,

바닥면에 고정 설치되며, 일측에 상부지지대(112)가 구비된 베이스프레임(110)과;

상기 베이스프레임(110)에 구비되어 센서부재의 센싱신호에 따라 동작을 단속하는 제어부(120)와;

상기 베이스프레임(110)의 작업대(111)에 설치되어 제1구동모터(131)의 작동으로 회전하고, 상면에 거치된 휠(20)의 이너림(24)에 림 클램핑 조(132)가 가압 고정되게 구성한 작업테이블(130)과;

상기 베이스프레임(110)의 작업대(111)와 상부지지대(112)에 연결되며, 제2구동모터(141)의 작동으로 승,하강 이동하는 승강이동수단(140)과;

상기 상부지지대(112)에 일단이 고정되고, 제어부(120)의 신호에 따라 승,하강되면서 상기 작업테이블(130)에 고정되어 회전하는 타이어(10)의 상면 사이드월(11)의 일측을 가압해 비드(12)와 림플렌지(21) 사이가 벌어져 휠림(22)이 노출되게 하는 타이어가압수단(150)과;

상기 승강이동수단(140)에 조립되어 제어부(120)의 신호에 따라 전,후 방향으로 인출 또는 인입되며, 전방에 위치한 절단날(161)이 상기 타이어가압수단(150)의 작동으로 노출된 휠림(22)을 절단하는 절단부재(160)를 포함해 구성된다.

또, 상기 타이어가압수단(150)에는, 베이스프레임(110)의 하부에 설치되고, 제어부(120)의 신호에 작동하여 작업테이블(130)에 고정된 타이어(10)의 저면 사이드월(11)의 일측을 가압해 비드(12)와 림플렌지(21)가 분리되게 하는 하부가압수단(155)이 더 구성될 수 있다.

또한, 상기 타이어가압수단(150)에는, 실린더부재의 로드 선단에 사다리꼴 형상의 가압롤러(153)가 구비되어, 림플렌지(21)와 근접한 사이드월(11)의 일측을 가압해 비드(12)와 림플렌지(21) 사이가 벌어지며 작업테이블(130)이 회전하도록 구성될 수 있다.

바닥면에 고정 설치되며, 일측에 작업대(211)가 구비된 베이스프레임(210)과;

상기 베이스프레임(210)에 구비되어 센서부재의 센싱신호에 따라 동작을 단속하는 제어부(220)와;

상기 베이스프레임(210)의 작업대(211)에 설치되어 제1구동모터(231)의 작동으로 회전하고, 상면에 거치된 휠(20)의 이너림(24)에 림 클램핑 조(232)가 가압 고정되게 구성한 작업테이블(230)과;

상기 베이스프레임(210)의 수직받침대(212)에 설치되며, 제어부(220)의 신호에 승강실린더(241)가 작동하여 수직받침대(212)의 롤러지지부(213)를 따라 승,하강 이동하는 승강이동수단(240)과;

상기 승강이동수단(240)의 고정프레임(245)에 구동바(251)의 일단이 조립되고, 수직받침대(212)의 가로고정바(214)에 제1고정핀(255a)이 연결된 집게누름바(252)와 상기 구동바(251)를 링크 연결시켜, 상기 승강이동수단(240)의 작동으로 링크 연결된 집게누름바(252)가 상기 작업테이블(230)에 고정되어 회전하는 타이어(10)의 사이드월(11)을 가압해 비드(12)와 림플렌지(21) 사이가 벌어져 휠림(22)이 노출되게 하는 타이어가압수단(250)과;

상기 승강이동수단(240)의 고정프레임(245)에 조립되어, 전방에 위치한 절단날(261)이 상기 타이어가압수단(250)의 작동으로 노출된 휠림(22)을 절단하는 절단부재(260)를 포함해 구성된다.

또, 상기 승강이동수단(240)은, 하부는 승강실린더(241)와 연결되며, 수직받침대(212)의 롤러지지부(213)에 양측이 조립되어 승강실린더(241)의 작동으로 승하강 가이드 이동하는 승강받침판(242)과;

상기 승강받침판(242)의 전면에 고정 설치되며 프레임받침대(244)가 절곡 성형된 프레임연결구(243)와;

상기 프레임받침대(244)에 일단이 축 연결되어 절첩 가능하게 조립되는 고정프레임(245)을 포함해 구성될 수 있다.

또한, 상기 타이어가압수단(250)은, 한 쌍의 구동바(251)가 고정프레임(245)에 일단이 조립되고, 수직받침대(212)의 가로고정바(214)에 제1고정핀(255a)이 연결된 한 쌍의 집게누름바(252)에 상기 구동바(251)를 각각 링크 연결하되,

어느 하나의 집게누름바(252)와 구동바(251) 사이에 연결바(254)가 더 구비되어, 승강이동수단(240)의 작동으로 링크 연결된 집게누름바(252)가 상기 작업테이블(230)에 고정되어 회전하는 타이어(10)의 상,하면 사이드월(11)을 가압해 비드(12)와 림플렌지(21) 사이가 벌어지게 구성될 수 있다.

또, 상기 절단부재(260)는, 고정프레임(245)의 상부에 결합된 칼날고정구(262)에 절단날(261)이 회전 가능하게 조립된 칼날연결바(263)가 전,후 길이 조절이 가능하게 조립될 수 있다.

또한, 상기 작업테이블(130,230)에는, 등간격을 갖고 배치되며, 적어도 2개의 림 클램핑 조(132,232)가 제어부(120,220)의 신호에 슬라이딩 이동하면서 휠(20)의 이너림(24)에 고정되게 구성할 수 있다.

또, 상기 림 클램핑 조(132,232)는, 상면 일측에 휠(20)의 이너림(24) 내주연에 고정되는 내부고정날(132a,232a)과, 상면 타측에 이너림(24)의 외주연에 고정되는 외부고정날(132b,232b)이 돌출 형성되게 구성할 수 있다.

또한, 상기 림 클램핑 조(132,232)에는, 상면 일측에 수직방향으로 휠 파쇄칼날(133,233)이 구비되어, 절단부재(160,260)에 의해 아우터림(23)이 절단된 이너림(24)의 내부에서 림 클램핑 조(132,232)의 외부 이동으로 상기 휠 파쇄칼날(133,233)이 이너림(24)을 파쇄하도록 구성할 수 있다.

그리고, 상기 절단부재(160,260)는, 제어부(120,220)의 신호에 따라 작동하여, 타이어가압수단(150,250)의 작동으로 노출된 휠림(22)을 레이저 또는 워터젯, 전동회전식 절삭톱날 방식 등을 이용해 절단하도록 구성할 수도 있다.

이러한 본 발명에 의하면, 작업테이블에 거치된 타이어를 회전시키면서 비드 일측을 가압해 노출되는 휠림을 절단부재를 이용해 스포크가 포함된 아우터 림과 이너 림으로 절단시켜 타이어를 간편하게 분리함으로써, 타이어와 휠을 분리하는 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.

또, 가압롤러를 이용해 타이어의 사이드월 일부를 가압함으로써 타이어의 변형을 최소화시키면서 휠에서 분리되도록 구성하여, 상기 타이어의 재활용이 가능하고, 폐차장 등과 같이 대량의 타이어와 휠을 분리하기 위한 작업공정을 단순화시켜 작업자의 근무환경 및 근골격계 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 타이어와 분리되는 휠을 아우터 림과 이너 림으로 절단하면서, 상기 원통형의 이너 림을 간편하게 파쇄시키도록 구성하여 휠의 부피를 축소시킬 수 있으며, 상기 파쇄된 휠의 보관 및 운반 비용을 절감시킬 수 있는 효과 등도 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예인 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치의 사시도
도 2는 본 발명의 제1실시예인 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치의 정면도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 구성인 작업테이블을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 제1실시예인 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치의 평면도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제1실시예인 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치의 작동과정을 도시한 요부 확대도.
도 5d는 본 발명인 제1실시예의 사용 실시예를 도시한 요부 확대도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 구성인 휠 클램핑 조의 동작 상태를 도시한 확대도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 구성인 휠 클램핑 조의 다른 동작 상태를 도시한 확대도.
도 8은 본 발명의 제2실시예인 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치의 사시도.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 제2실시예인 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치의 작동과정을 도시한 요부 확대도.

본 발명인 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치는, 휠에 결합된 타이어에 유압 등의 기계적 힘을 가하여 타이어의 비드와 휠의 림플렌지가 일부 분리되면서 노출된 림 플렌지부를 절단부재를 삽입해 휠을 절단함으로써, 타이어의 변형을 방지하면서 휠과 타이어의 분리가 용이하여 작업효율을 향상시킬 수 있도록 발명한 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

아래에 제시되는 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다.

먼저, 본 발명은 폐차장과 같은 작업현장에서 휠에 장착된 타이어를 간편하게 분리하면서 휠은 파쇄하여 부피를 축소시키고, 타이어의 훼손 및 변형을 방지해 재활용할 수 있도록 발명한 것이다.

(실시 예1)

이를 위해, 본 발명인 휠 절단 분리장치(100)는, 도 1 내지 도 4에서와같이 크게 베이스프레임(110)의 일측에 구동부의 작동을 단속하는 제어부(120)가 구비되고, 휠(20)에 장착된 타이어(10)가 거치되는 작업테이블(130)과 절단부재(160)의 높낮이를 조정하는 승강이동수단(140) 및 타이어(10)의 사이드월(11) 일측을 눌러 가압하는 타이어가압수단(150)을 포함해 구성된다.

상기 베이스프레임(110)은, 바닥면에 고정 설치되며, 작업대(111)의 일측에 상부지지대(112)가 구비되고, 작업대(111)의 저면에는 제1구동모터(131) 및 제2구동모터(141)가 고정 설치된다.

또, 상기 베이스프레임(110)의 일측에는 제어부(120)가 설치되어 작업자가 직접 제어부를 조작하거나 센서부재의 센싱신호에 따라 상기 구동모터의 동작을 자동으로 단속하도록 함으로써 안전사고를 방지할 수 있게 하는 것도 본 발명에 포함한다.

상기 베이스프레임(110)의 작업대(111)에 설치되는 작업테이블(130)은, 제1구동모터(131)의 작동으로 수평 회전하게 되는데, 작업테이블(130)의 상면에 적어도 2개의 림 클램핑 조(132)가 설치되어 제어부(120)의 신호에 따라 작동하는 실린더부재에 의해 상기 림 클램핑 조(132)가 휠(20)의 이너림(24) 내측에서 전,후 이동하면서, 작업테이블(130)에 거치된 휠(20)을 고정한다.

본 발명에서는 작업테이블(130)의 상면에 4개의 림 클램핑 조(132)가 레일(미부호)을 따라 전,후 왕복 이동하도록 구성되어 휠(20)의 이너림(24)에 안정적으로 고정되도록 한 것이며, 상기 림 클램핑 조(132)를 왕복 이동시키는 실린더부재 및 후술(後述)되는 실린더부재의 구성에 대해서는 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용될 수 있으므로 특정한 것에 한정하지는 않는다.

또, 상기 림 클램핑 조(132)는, 도 3a에서와같이 상면 일측에 휠(20)의 이너림(24) 내주연에 고정되는 내부고정날(132a)과, 상면 타측에 이너림(24)의 외주연에 고정되는 외부고정날(132b)이 돌출 형성되게 구성할 수 있으며, 도 3b에서와같이 상면 일측에 수직방향으로 휠 파쇄칼날(133)이 더 구비되어, 절단부재(160)에 의해 아우터림(23)이 절단된 이너림(24)의 내부에서 림 클램핑 조(132)의 외부 이동으로 상기 휠 파쇄칼날(133)이 원통 형상을 갖는 이너림(24)을 파쇄하도록 구성하는 것도 본 발명에 포함될 수 있다.

승강이동수단(140)은, 상기 베이스프레임(110)의 작업대(111)와 상부지지대(112)에 연결된 가이드봉 및 스크류봉(142)에 고정받침판(143)이 조립되어, 제2구동모터(141)의 작동으로 스크류봉(142)이 회전하면서 고정받침판(143)을 승,하강 이동시키도록 구성하는데, 상기 고정받침판(143)의 전면에는 실린더부재와 연결된 절단부재(160)가 결합되어진다.

타이어가압수단(150)은, 상기 상부지지대(112)에 구비된 실린더부재에 조립되어, 제어부(120)의 신호에 따라 승,하강되면서 상기 작업테이블(130)에 고정되어 회전하는 타이어(10)의 상면 사이드월(11)의 일측을 가압해 비드(12)와 림플렌지(21) 사이가 벌어져 휠림(22)이 노출되게 구성한다.

여기에서, 상기 타이어가압수단(150)에는, 실린더부재의 로드 선단에 원통형상을 갖는 적어도 하나의 가압롤러(153)가 구비되어, 림플렌지(21)와 근접한 사이드월(11)의 일측을 수직방향에서 가압해 비드(12)와 림플렌지(21) 사이가 벌어지게 하면서 작업테이블(130)이 회전하도록 구성하거나, 상부지지대(112)에 경사지게 실린더부재가 고정 설치되고, 로드 선단에 사다리꼴 형상의 가압롤러(153)가 구비되어, 상기 로드 인출에 따라 사다리꼴 형상을 갖고 적어도 하나의 가압롤러(153)가 림플렌지(21)와 근접한 사이드월(11)의 일측을 가압해 비드(12)와 림플렌지(21) 사이가 벌어지게 하는 것도 본 발명의 구성에 포함될 수 있다.

이때, 타이어가압수단(150)의 실린더부재는 고정브라켓에 조립되어 상부지지대(112)의 수평 길이방향으로 배치된 레일(미부호)을 따라 전,후 이동가능하게 설치됨으로써, 다양한 타이어(10)의 지름 길이에 대응해 위치를 조절할 수 있도록 하는 것도 가능하다.

또, 상기 타이어가압수단(150)의 실린더부재는 고정브라켓에 회전가능하게 핀 연결됨으로써, 다양한 타이어(10)의 폭에 맞춰 휠(20)과 인접한 사이드월(11)을 가압하도록 할 수 있다.

상기 타이어가압수단(150)은, 휠(20)에 장착된 타이어(10)의 지름 및 폭에 맞춰 실린더부재의 위치를 조정할 수 있고, 제어부(120)의 신호에 의해 작동하는 실린더로드의 선단에 구비된 가압롤러(153)가 타이어(10)의 사이드월(11)을 눌러 가압함으로써, 비드(12)와 림플렌지(21)가 분리되며 내부의 휠림(22)을 노출시켜, 절단부재(160)의 절단날(161)이 상기 휠림(22)에 맞닿게 한다.

상기 절단부재(160)는, 승강이동수단(140)의 고정받침판(143)에 구비된 실린더부재에 조립되어 제어부(120)의 신호에 따라 실린더로드가 전,후 방향으로 인출 또는 인입되게 하고, 전방에 회전가능하게 조립된 절단날(161)이 상기 타이어가압수단(150)의 작동으로 노출된 휠림(22)에 맞닿으며 상기 실린더부재의 인출 작동으로 휠림(22)을 가압해 점차적으로 절단하도록 구성된다.

즉, 휠과 결합된 타이어(10)를 작업테이블(130)에 고정한 상태에서, 제1구동모터(131)의 작동으로 작업테이블(130)이 회전하게 되고, 도 5a에서와같이 타이어가압수단(150)의 가압롤러(153)가 사이드월(11)의 일측을 눌러 가압함으로써 휠림(22)이 회전방향을 따라 연속해 노출되게 하면서, 도 4 및 도 5b에서와같이 상기 휠림(22)이 노출되는 각도 내에서 절단부재(160)의 절단날(161)을 타이어(10)가 눌려진 상부로 진입시켜 점차적으로 휠림(22) 방향으로 가압시키면, 상기 휠림(22)에 절단날(161)이 파고 들면서 스포크(spoke)가 포함된 아우터 림(outer rim)과 원통 형상을 갖는 이너 림(inner rim)으로 절단시켜, 상기 아우터림(23)을 분리하고 타이어를 간편하게 이너림(24)에서 분리할 수 있다.

여기에서, 상기 절단부재(160)는, 승강이동수단(140)의 고정받침판(143)에 결합되어, 상기 승강이동수단(140)의 작동으로 승,하강 이동하면서 절단날(161)이 상기 가압롤러(153)에 의해 사이드월(11)이 눌려져 노출된 공간을 통해 휠림(22)에 정밀하게 수평접근 하도록 하여, 타이어(10)의 사이드월(11)의 가압구간 변형을 최소화 또는 방지할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명인 상기 절단부재(160)의 사용 실시 예로서, 도 5d에서와같이 절단부재(160)에 절단날(161)이 구비된 로드(160a)가 연결되는데, 상기 로드(160a)에 타이어(10)의 사이드월(11)을 도면 상 내측으로 좁혀지게 가압하는 사이드롤러(163)를 복수개 장착함으로써, 절단부재(160)의 전,후 이동 및 사이드월(11)의 회전 이동에도 절단날(161)이 휠림(22)에 표면에 일정하게 파고 들어 타이어(10) 표면의 훼손됨이 없이 절단시키도록 하는 것도 본 발명에 포함된다.

그리고, 상기 절단부재(160)는, 절단날(161)에 한정하지 않고, 제어부(120)의 신호에 따라 작동되어, 타이어가압수단(150)에 의해 노출된 휠림(22)을 레이저 또는 워터젯 방식을 이용해 절단하도록 구성하는 것도 본 발명에 포함될 수 있으며, 상기 레이저 또는 워터젯, 전동회전식 절삭톱날 방식 등의 구성에 대해서는 해당 업계 종사자의 요구에 따라 다양하게 적용될 수 있으므로 특정한 것에 한정하지는 않는다.

또, 본 발명인 상기 타이어가압수단(150)의 사용 예로서, 도 5c에서와같이 베이스프레임(110)의 하부에 하부가압수단(155)을 더 설치하여, 작업테이블(130)에 고정된 타이어(10)의 저면 사이드월(11)을 가압해 접착 고정된 비드(12)와 림플렌지(21)가 분리되게 하여, 보다 용이하게 이너림(24)의 상부로 타이어(10)가 분리되게 하는 것도 본 발명에 포함한다.

상기 하부가압수단(155)은, 베이스프레임(110)에 경사지게 설치되어 제어부(120)의 신호에 실린더부재가 작동하여 작업테이블(130)에 고정된 타이어(10)의 저면 사이드월(11)의 일측을 로드 선단에 구비된 사다리꼴 형상의 가압롤러(153)가 상부 방향으로 가압하도록 구성되며, 상기 실린더부재도 고정브라켓(미도시)과 조립되어 베이스프레임(110)에 회전가능하게 핀 연결됨으로써, 다양한 타이어(10)의 폭에 맞춰 휠(20)과 인접한 사이드월(11)을 가압하도록 할 수 있다.

그리고, 작업테이블(130)의 상부에서 도 6a에서와같이 이너림(24)의 내주연을 림 클램핑 조(132)의 뾰족한 내부고정날(132a)이 가압 고정되게 한 다음에, 도 6b에서와 같이 아우터림(23)과 타이어(10)가 분리된 이후에 상기 림 클램핑 조(132)를 외측 방향으로 더 이동시키게 되면, 상기 내부고정날(132a)이 원통형상의 이너림(24)을 찢거나 양측으로 잡아 당겨 납작하게 함으로써 이너림(24)의 부피를 최소화시키게 된다.

또, 상기 림 클램핑 조(132)의 상면 일측에 수직방향으로 더 구비된 휠 파쇄칼날(133)이 상기 림 클램핑 조(132)가 외측 방향으로 각각 이동하면서, 원통형상의 이너림(24)을 파쇄(절단)시켜 부피를 더욱 최소화할 수 있게 하는 것도 본 발명에 포함될 수 있다.

이때, 상기 림 클램핑 조(132)의 휠 파쇄칼날(133)은 이너림(24)의 내주연과 마주하는 방향으로 칼날이 배치되고, 후면에는 림 클램핑 조의 상면과 휠 파쇄칼날(133)의 몸체를 지지하는 보강대가 더 설치되어, 이너림(24)을 파쇄하는 과정에서 파쇄칼날에 가해지는 하중을 분산시킬 수 있도록 한다.

또한, 작업테이블(130)의 상부에서 도 7a에서와같이 이너림(24)의 외주연을 림 클램핑 조(132)의 뾰족한 외부고정날(132b)이 가압 고정되게 한 다음에, 도 7b에서와 같이 아우터림(23)과 타이어(10)가 분리된 이후에 상기 림 클램핑 조(132)를 외측 방향으로 더 이동시키게 되면, 상기 림 클램핑 조(132)의 상면 일측에 수직방향으로 더 구비된 휠 파쇄칼날(133)이 원통형상의 이너림(24)을 파쇄(절단)시켜 부피를 더욱 최소화할 수 있게 하는 것도 본 발명에 포함될 수 있다.

상기 림 클램핑 조(132)의 외부고정날(132b)은 휠의 종류에 따라 휠 외주연을 고정하는데 사용될 수 있도록 한 것이며, 타이어(10)가 분리된 휠(20)을 단독으로 작업테이블(130)에 고정시킨 다음에 아우터림(23)을 절단 분리하고, 휠 파쇄칼날(133)을 이용해 이너림(24)을 파쇄하는데 사용할 수도 있다.

(제 2실시예)

본 발명인 휠 절단 분리장치(200)는, 도 8에서와같이 크게 베이스프레임(210)의 일측에 구동부의 작동을 단속하는 제어부(220)가 구비되고, 휠(20)에 장착된 타이어(10)가 거치되는 작업테이블(230)과 절단부재(260)와 타이어가압수단(250)의 높낮이를 조정하는 승강이동수단(240)을 포함해 구성되는데, 상기 작업테이블(230)의 림 클램핑 조(232)의 구성 및 작동과정은 전술된 제1실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

먼저 베이스프레임(210)은, 바닥면에 고정 설치되며, 일측 상부에 작업대(211)가 구비되고, 상기 작업대(211)의 저면에는 제1구동모터(미도시)가 조립되어 작업테이블(230)을 회전시키도록 하며, 다른 일측에 승강이동수단(240)이 설치되는 수직받침대(212)가 배치된다.

또, 제어부(220)는 상기 베이스프레임(210) 또는 수직받침대의 전면에 설치되어, 각 구성품 주변에 배치된 센서부재의 센싱신호에 따라 각 구성품의 동작을 단속하도록 구성하는데, 작업자가 직접 제어부를 조작하거나 센서부재의 센싱신호에 따라 상기 구성품의 동작을 자동으로 단속하도록 함으로써 안전사고를 방지할 수 있게 하는 것도 본 발명에 포함한다.

상기 베이스프레임(210)의 작업대(211)에 설치되는 작업테이블(230)은, 제1구동모터의 작동으로 수평 회전하게 되는데, 작업테이블(230)의 상면에 적어도 2개의 림 클램핑 조(232)가 설치되어 제어부(220)의 신호에 따라 작동하여 작업테이블(230)에 거치된 휠(20)의 이너림 내측을 가압 고정한다.

그리고, 베이스프레임(210)의 수직받침대(212)에 설치되는 승강이동수단(240)은, 제어부(220)의 신호에 승강실린더(241)가 작동하여 수직받침대(212)의 롤러지지부(213)를 따라 승,하강 이동하게 구성된다.

즉, 상기 승강이동수단(240)은, 평판 형상을 갖는 승강받침판(242)의 하부를 승강실린더(241)와 연결하고, 수직받침대(212)의 내측벽에 복수개의 롤러지지부(213)가 서로 마주하게 배치되면서, 상기 롤러지지부 사이의 간격홈에 승강받침판(242)의 양측이 끼워져 조립되게 함으로써, 승강실린더(241)의 작동으로 승강받침판(242)이 롤러지지부에 지지된 상태에서 안정적으로 승하강 가이드 이동하게 된다.

또, 상기 승강받침판(242)의 전면 양측에는 프레임연결구(243)가 절곡 성형되면서, 수평 방향으로 배치된 프레임받침대(244)가 상기 프레임연결구(243)와 고정 결합되게 한다.

이때, 상기 프레임받침대(244)는 프레임연결구(243)와 축 연결되어, 필요에 따라 수직받침대(212) 방향으로 프레임받침대(244)를 경사지게 절첩하여, 다양한 종류의 휠 및 타이어의 형상에 대응할 수 있게 하는 것도 본 발명에 포함될 수 있다.

타이어가압수단(250)은, 도 9a에서와같이 상기 승강이동수단(240)의 고정프레임(245)에 구동바(251)의 일단이 조립되고, 수직받침대(212)의 전면에 구비된 가로고정바(214)에 제1고정핀(255a)이 연결된 집게누름바(252)를 상기 구동바(251)를 링크 연결시켜, 상기 승강이동수단(240)의 작동으로 링크 연결된 집게누름바(252)가 상기 작업테이블(230)에 고정되어 회전하는 타이어(10)의 사이드월(11)의 일측을 가압해 비드(12)와 림플렌지(21) 사이가 벌어져 휠림(22)이 노출되게 구성한다.

따라서, 상기 타이어가압수단(250)은 하나의 집게누름바(252)가 가로고정바(214)에 제1고정핀(255a)으로 연결되고, 상기 집게누름바(252)의 일단이 고정프레임(245)과 조립된 구동바(251)와 연결되어, 상기 승강받침판(242)의 승강 이동으로 구동바(251)가 함께 이동하면서 제1고정핀(255a)을 중심으로 집게누름바(252)가 회전이동하여, 상기 집게누름바(252)의 타측 선단에 구비된 가압롤러(253)가 작업테이블(230)에 고정되어 회전하는 타이어(10)의 상면 사이드월(11)을 가압해 비드(12)와 림플렌지(21) 사이가 벌어지게 작동한다.

여기에서, 상기 타이어가압수단(250)은, 한 쌍의 구동바(251)가 고정프레임(245)에 일단이 조립되고, 수직받침대(212)의 가로고정바(214)에 제1고정핀(255a)이 연결된 한 쌍의 집게누름바(252)에 상기 구동바(251)를 각각 링크 연결하면서, 어느 하나의 집게누름바(252)와 구동바(251) 사이에 연결바(254)가 더 구비되어, 승강이동수단(240)의 작동으로 구동바(251)와 링크 연결된 집게누름바(252)가 상기 작업테이블(230)에 고정되어 회전하는 타이어(10)의 상,하면 사이드월(11)을 가압해 비드(12)와 림플렌지(21) 사이가 벌어지게 구성하는 것도 가능하다.

즉, 한 쌍의 집게누름바(252)는 구동바(251)와 직접 연결되거나, 또는 연결바(254)를 통해 간접 연결되는데, 상기 연결바(254)는 가로고정바(214)와 제2고정핀(255b)으로 조립된 상태이므로, 도 9b에서와 같이 상기 승강받침판(242)의 하강 이동하게 되면, 구동바(251)와 직접 연결된 집게누름바(252)는 제1고정핀(255a)을 중심으로 가압롤러(253)가 구비된 타측이 상향 이동해 타이어(10)의 저면을 가압하게 되고, 구동바(251)와 간접 연결된 집게누름바(252)는, 연결바(254)가 제2고정핀(255b)을 중심으로 시계방향으로 회전하면서 집게누름바(252)를 상향 이동시켜 가압롤러(253)가 구비된 타측이 하향 이동해 타이어(10)의 상면을 가압하도록 구성된다.

이때, 상기 집게누름바(252)의 선단에 구비되는 가압롤러(253)는 사다리꼴 형상으로 구비되어 림플렌지(21)와 근접한 사이드월(11)의 일측을 가압해 비드(12)와 림플렌지(21) 사이가 벌어지게 하면서 마찰부하를 최소화하도록 하며, 다양한 타이어(10)의 형상에 맞춰 사이드월(11)을 가압하도록 할 수 있다.

그리고, 상기 타이어가압수단(250)에 의해 타이어(10)의 사이드월(11)을 눌러 비드(12)와 림플렌지(21)가 분리되면서 노출된 내부의 휠림(22) 방향으로 절단부재(260)의 절단날(261)이 상기 휠림(22)에 맞닿게 한다.

상기 절단부재(260)는, 승강이동수단(240)의 고정프레임(245) 상부에 조립되어, 전방에 위치한 절단날(261)이 도 9c에서와 같이 상기 타이어가압수단(250)의 작동으로 노출된 휠림(22)을 절단하도록 구성되는데, 상기 절단부재(260)는, 고정프레임(245)의 상부에 결합된 칼날고정구(262)에 절단날(261)이 자유 회전가능하게 조립된 칼날연결바(263)의 일단이 결합되는데, 상기 칼날고정구(262)에 칼날연결바(263)가 길이방향으로 전,후 길이 조절이 가능하게 조립되는 것도 본 발명의 구성에 포함시킬 수 있다.

따라서, 상기 타이어가압수단(250)의 집게누름바(252)가 타이어(10)의 일측 사이드월(11)을 가압하면서 작업테이블(230)이 회전하게 되고, 상기 사이드월의 가압으로 노출된 휠림(22)에 절단부재(260)의 절단날(261)이 접촉 및 점차적으로 가압이동시키면, 상기 휠림(22)에 절단날(261)이 파고 들면서 스포크(spoke)가 포함된 아우터 림(outer rim)과 원통 형상을 갖는 이너 림(inner rim)으로 절단되어 상기 아우터림(23)과 타이어를 이너림(24)에서 분리해 타이어(10)를 재활용할 수 있다.

본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예를 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 해당 업계 종사자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10 : 타이어 11 : 사이드월
20 : 휠 22 : 휠림
23 : 아우터림 24 : 이너림
100,200 : 휠 절단 분리장치
110,210 ; 베이스프레임 120,220 : 제어부
130,230 : 작업테이블 132,232 : 림 클램핑 조
140,240 : 승강이동수단 150,250 : 타이어가압수단
153,253 : 가압롤러 160,260 : 절단부재
161,261 : 절단날

Claims

바닥면에 고정 설치되며, 일측에 상부지지대(112)가 구비된 베이스프레임(110)과;
상기 베이스프레임(110)에 구비되어 센서부재의 센싱신호에 따라 동작을 단속하는 제어부(120)와;
상기 베이스프레임(110)의 작업대(111)에 설치되어 제1구동모터(131)의 작동으로 회전하고, 상면에 거치된 휠(20)의 이너림(24)에 림 클램핑 조(132)가 가압 고정되게 구성한 작업테이블(130)과;
상기 베이스프레임(110)의 작업대(111)와 상부지지대(112)에 연결되며, 제2구동모터(141)의 작동으로 승,하강 이동하는 승강이동수단(140)과;
상기 상부지지대(112)에 일단이 고정되고, 제어부(120)의 신호에 따라 승,하강되면서 상기 작업테이블(130)에 고정되어 회전하는 타이어(10)의 상면 사이드월(11)의 일측을 가압해 비드(12)와 림플렌지(21) 사이가 벌어져 휠림(22)이 노출되게 하는 타이어가압수단(150)과;
상기 승강이동수단(140)에 조립되어 제어부(120)의 신호에 따라 전,후 방향으로 인출 또는 인입되며, 전방에 위치한 절단날(161)이 상기 타이어가압수단(150)의 작동으로 노출된 휠림(22)을 절단하는 절단부재(160)를 포함해 구성된 것을 특징으로 하는 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치.
제 1항에 있어서,
상기 타이어가압수단(150)에는,
베이스프레임(110)의 하부에 설치되고, 제어부(120)의 신호에 작동하여 작업테이블(130)에 고정된 타이어(10)의 저면 사이드월(11)의 일측을 가압해 비드(12)와 림플렌지(21)가 분리되게 하는 하부가압수단(155)이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치.
제 1항에 있어서,
타이어가압수단(150)에는,
실린더부재의 로드 선단에 사다리꼴 형상의 가압롤러(153)가 구비되어, 림플렌지(21)와 근접한 사이드월(11)의 일측을 가압해 비드(12)와 림플렌지(21) 사이가 벌어지며 작업테이블(130)이 회전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치.
바닥면에 고정 설치되며, 일측에 작업대(211)가 구비된 베이스프레임(210)과;
상기 베이스프레임(210)에 구비되어 센서부재의 센싱신호에 따라 동작을 단속하는 제어부(220)와;
상기 베이스프레임(210)의 작업대(211)에 설치되어 제1구동모터(231)의 작동으로 회전하고, 상면에 거치된 휠(20)의 이너림(24)에 림 클램핑 조(232)가 가압 고정되게 구성한 작업테이블(230)과;
상기 베이스프레임(210)의 수직받침대(212)에 설치되며, 제어부(220)의 신호에 승강실린더(241)가 작동하여 수직받침대(212)의 롤러지지부(213)를 따라 승,하강 이동하는 승강이동수단(240)과;
상기 승강이동수단(240)의 고정프레임(245)에 구동바(251)의 일단이 조립되고, 수직받침대(212)의 가로고정바(214)에 제1고정핀(255a)이 연결된 집게누름바(252)와 상기 구동바(251)를 링크 연결시켜, 상기 승강이동수단(240)의 작동으로 링크 연결된 집게누름바(252)가 상기 작업테이블(230)에 고정되어 회전하는 타이어(10)의 사이드월(11)을 가압해 비드(12)와 림플렌지(21) 사이가 벌어져 휠림(22)이 노출되게 하는 타이어가압수단(250)과;
상기 승강이동수단(240)의 고정프레임(245)에 조립되어, 전방에 위치한 절단날(261)이 상기 타이어가압수단(250)의 작동으로 노출된 휠림(22)을 절단하는 절단부재(260)를 포함해 구성된 것을 특징으로 하는 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치.
제 4항에 있어서,
상기 승강이동수단(240)은,
하부는 승강실린더(241)와 연결되며, 수직받침대(212)의 롤러지지부(213)에 양측이 조립되어 승강실린더(241)의 작동으로 승하강 가이드 이동하는 승강받침판(242)과;
상기 승강받침판(242)의 전면에 고정 설치되며 프레임받침대(244)가 절곡 성형된 프레임연결구(243)와;
상기 프레임받침대(244)에 일단이 축 연결되어 절첩 가능하게 조립되는 고정프레임(245)을 포함해 구성된 것을 특징으로 하는 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치.
제 4항에 있어서,
상기 타이어가압수단(250)은,
한 쌍의 구동바(251)가 고정프레임(245)에 일단이 조립되고, 수직받침대(212)의 가로고정바(214)에 제1고정핀(255a)이 연결된 한 쌍의 집게누름바(252)에 상기 구동바(251)를 각각 링크 연결하되,
어느 하나의 집게누름바(252)와 구동바(251) 사이에 연결바(254)가 더 구비되어, 승강이동수단(240)의 작동으로 링크 연결된 집게누름바(252)가 상기 작업테이블(230)에 고정되어 회전하는 타이어(10)의 상,하면 사이드월(11)을 가압해 비드(12)와 림플렌지(21) 사이가 벌어지게 구성된 것을 특징으로 하는 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치.
제 4항에 있어서,
상기 절단부재(260)는,
고정프레임(245)의 상부에 결합된 칼날고정구(262)에 절단날(261)이 회전가능하게 조립된 칼날연결바(263)가 전,후 길이 조절이 가능하게 조립되는 것을 특징으로 하는 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치.
제 1항 또는 제4항에 있어서,
상기 작업테이블(130,230)에는,
등간격을 갖고 배치되며, 적어도 2개의 림 클램핑 조(132,232)가 제어부(120,220)의 신호에 슬라이딩 이동하면서 휠(20)의 이너림(24)에 고정되게 구성한 것을 특징으로 하는 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치.
제 1항 또는 제4항에 있어서,
상기 림 클램핑 조(132,232)는,
상면 일측에 휠(20)의 이너림(24) 내주연에 고정되는 내부고정날(132a,232a)과, 상면 타측에 이너림(24)의 외주연에 고정되는 외부고정날(132b,232b)이 돌출 형성되게 구성한 것을 특징으로 하는 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치.
제 1항 또는 제4항에 있어서,
상기 림 클램핑 조(132,232)에는,
상면 일측에 수직방향으로 휠 파쇄칼날(133,233)이 구비되어, 절단부재(160,260)에 의해 아우터림(23)이 절단된 이너림(24)의 내부에서 림 클램핑 조(132,232)의 외부 이동으로 상기 휠 파쇄칼날(133,233)이 이너림(24)을 파쇄하도록 구성한 것을 특징으로 하는 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치.
제 1항 또는 제 4항에 있어서,
상기 절단부재(160,260)는,
제어부(120,220)의 신호에 따라 작동하여, 타이어가압수단(150,250)의 작동으로 노출된 휠림(22)을 레이저 또는 워터젯 방식을 이용해 절단하도록 구성한 것을 특징으로 하는 타이어 재활용을 위한 휠 절단 분리장치.