KR20030045047A - 폐타이어를 분해하는 방법과 이 방법을 실행하기 위한장치 및 컴팩트 패키지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐타이어 및 다른 산업 및 가정 폐기물을 재생하는 것에 관한 것이다. 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 방법에 따라, 폐타이어 패키지가 밀접하게 컴팩트화된 다수 개의 층으로서 형성된다. 패키지는 층 외측 패키지가 파괴될 때까지 자유 연장 조건하에서 강화 챔버의 주요 파괴에 영향을 받는다. 챔버 축에 수직하고 컴팩트화된 타이어 패키지를 관통하는 횡단면에서의 강화 챔버 전체 치수는 이러한 영역의 2 내지 7의 패키지 지름의 범위에서 변화한다. 타이어의 컴팩트 패키지는 축방향 홀을 구비하는 수 개의 동축 나선형 트위스트로부터 형성된다. 본 발명에 따르면, 스트레스-스트레인 상태가 강화 챔버 벽과의 접촉없이 고무 층의 자유 팽창시에 형성되는데, 이에 의하여 타이어의 고무, 금속 및 직물 코드의 효과적인 파괴 및 분해가 달성된다.

Description

폐타이어를 분해하는 방법과 이 방법을 실행하기 위한 장치 및 컴팩트 패키지{METHOD FOR DISINTEGRATING WORN-OUT TYRES, DEVICE AND COMPACT PACKAGING FOR CARRYING OUT SAID METHOD}

기계적 쉬레딩 기법(shredding technique)을 사용하여 폐 금속-코드 타이어(wornout metal-cord tyres)를 분해하기 위한 종래 방법 중의 하나는 서로에 대하여 회전하고 이에 유지된 블레이드를 구비하는 두 개의 샤프트가 제공된 쉬레더를 사용하는 것으로 알려져 있다(예, USSR 발명자 증명 #633,601 IPC B 02 C 18106, 1978년에 공개됨).

이러한 방법은 매우 큰 동력이 소비되고, 사용되는 장치가 거추장스러울뿐만 아니라 손실도가 크고 수명 연한이 짧은 나이프 블레이드를 교체하기 위하여 기술적인 프로세스를 간헐적으로 단속시켜야 한다는 필요성 등을 단점으로 한다.

폐 금속-코드-강화 타이어 케이스를 쉬레딩하기 위한 다른 방법은 액화 질소를 사용하여 취약화 상태까지 케이스를 냉각시키고, 각각 다이(die) 또는 펀치(punch)로 나타나는 두 개의 분해기를 구비하는 장치를 사용하여 후속적으로이들이 기계적으로 분해되고 파괴되는데, 상기 방법은 USSR 발명자 증명 #1,752,562에 제안되었다. 하지만, 이러한 방법은 쉬레딩되어야 하는 타이어를 냉각시키는데 액화 질소를 사용하기 때문에 큰 동력 손실이 유발된다.

여기서 제안된 방법에 밀접한 것으로는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 방법이 있는데, 이 방법은 폐타이어 패키지를 형성하고 준비하는 단계, 상기 패키지를 절단 립(cutting ribs) 및 그리드(grids)가 제공되는 강화 챔버(armored chamber)내 삽입하는 단계, 상기 패키지 내부의 폭발물 탄약(explosive charge)을 폭파시키는 단계, 폭발 효과와 상기 챔버의 절단 부재의 작동에 의하여 폐타이어를 파괴하는 단계, 상기 챔버로부터 폭발 산물 및 폐타이어 파손물을 제거하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 RF 특허 #2,057,014, IPC B 29 B 17/00에 의하여 보호되는데 이는 1996년도에 공개되었다.

상기 장치의 단점은 최종 고무 파우더의 분쇄 정도가 부적절하게 상당하고 강화 챔버의 단위 체적당 수율이 비교적 낮다는데 있다.

여기 제안된 장치에 밀접한 장치로는 폐타이어를 분해하기 위한 장치인데, 이 장치는 절단 립 및 그리드가 제공되는 강화 챔버, 상기 챔버내에 타이어를 적재하고 적절하게 이들을 배치하기 위한 수단, 폭발 산물과 타이어 쉬레딩 산물을 배출하기 위한 수단, 폭발물을 배치하고 폭파시키기 위한 수단을 포함한다(참고, RF 특허 #2,057,014, 상기 참조).

상기 장치의 단점은 최종 고무 파우더를 부적절하게 상당한 정도로 분쇄하고 상기 강화 챔버의 단위 체적당 수율이 상당히 낮다는데 있다.

여기 제안된 패키지에 근접한 것은 타이어를 쉬레딩하기 위한 컴팩트 패키지인데, 이는 수 개의 타이어의 측벽과 비드 링을 분리시킴으로써, 반경 방향으로 타이어-쓰레드를 절단함으로써, 하나를 다른 하나 상에 연속적으로 최종 원 밴드 블랭크(resultant raw band blanks)를 나선형으로 꼬움으로써 그리고 최종 나선형 밴드의 형상을 고정시킴으로써 준비되는 나선형 밴드로 나타난다(참조, PF 특허 #2,106,963, IPC B 29 B 17/00, 1998년에 공개됨).

하지만, 상기 나선형 밴드로 형상화된 컴팩트 패키지는 강화 챔버의 단위 체적당 고무 파우더를 높은 수율로 타이어 쉬레딩하는 것을 달성하기 어렵고, 이는 폭발물의 동력을 효과적으로 사용할 수 없다.

본 발명은 기계 공학, 더욱 상세하게는 폐타이어 및 다른 산업 및 가정 폐기물을 재생하는 것에 관한 것이다.

도 1은 원통형 강화 챔버(cylinder-shaped armored chamber)내 원통형 컴팩트 패키지의 장치도를 도시하고;

도 2는 콘-형상 강화 챔버내 원통형 컴팩트 패키지의 장치도를 도시하고;

도 3은 구형 강화 챔버의 원통형 컴팩트 패키지의 장치도를 도시하고;

도 4는 구형 강화 챔버의 원통형 컴팩트 패키지의 장치도를 도시하고; 그리고

도 5는 본 발명의 대상에 관한 주요 치수와 비율에 관하여, 챔버 축에 수직한 평면내에서 컴팩트 패키지를 수용하는 강화 챔버의 단면도를 도시한다.

본 발명은 금속-코드-강화 타이어 케이스를 상당히 높은 정도로 쉬레딩하는 것을 제공하고 그리고 지금까지 공지된 기술 해법에 있어서의 상기 단점들을 제거하는 것을 주요하고 중요한 목적으로 삼고 있다.

상기 목적은 폐타이어 재료로부터 패키지를 형성하고 준비하는 단계, 상기 패키지를 상기 강화 챔버로부터 강화 챔버로 삽입하는 단계, 상기 패키지 내측에서 폭발 탄약을 폭파시키는 단계, 폭발에 의하여 타이어를 주요하게 파괴하고 분해하는 단계, 그리고 타이어 재료 및 폭발 산물(explosion product)을 제거하는 단계를 포함하는 종래의 공지된 방법에 있어서, 상기 패키지는 밀접하게 컴팩트화된 다수 개의 층으로서 형성되고, 그리고 패키지의 주요한 파괴는 외부 층의 파괴가 발생할 때까지 자유 연장의 조건하에서 패키지의 주요한 파괴가 실행된다.

"폭발 효과하에서의 패키지의 자유 연장(free extension of the package under the effect of explosion)"은 여기서 상기 층의 재료가 강화 챔버의 벽과 상호 작용을 시작하기 전만큼 빨리 상당수의 패키지에 내부 스트레스를 형성하기 때문에 크게 발생하는 외부 패키지 층의 주요한 파괴를 제공하는 조건을 의미한다.

상기 방법을 효과적으로 실행하는 특별한 견해에 있어서, 기술적인 과제는 요구되는 외측 패키지 지름이 적어도 두 배 증가될 때까지 타이어의 밀접하게 컴팩트화된 층의 자유 반경 방향 운동이 발생한다는 사실로 인하여 달성된다.

상기 방법을 효과적으로 실행하는 특별한 견해에 있어서, 기술적인 과제는 탄약의 중량과 압축된 타이어 패키지 중량 사이의 비가 0.03 및 0.07 내에서 사전 설정된다는 사실로 인하여 달성된다.

본 발명의 목적은, 강화 챔버, 챔버내로 타이어를 적재하고 그 내부에 적절하게 배치하기 위한 수단, 폭발 산물을 제거하고 타이어 쉬레딩 산물을 배출하기 위한 수단, 상기 챔버내 폭발물을 배치하고 그 내부에서 이를 폭파시키기 위한 수단을 포함하는 지금까지 공지된 장치에 있어서, 챔버 축과 수직이고 컴팩트 패키지를 관통하는 횡단면에서의 강화 챔버의 특성 치수가 상기 횡단면에서 컴팩트 패키지의 2 내지 7 지름으로 변한다는 사실때문에 달성된다.

장치의 특별한 변형에 있어서, 상기 기술적인 문제는 상기 강화 챔버의 지름이 원통형 컴팩트 패키지의 2 내지 7 지름까지 변동한다는 사실때문에 해결된다.

본 발명의 장치의 특별한 실시예에서 요구되는 기술적인 결과는 구형 강화 챔버의 지름이 원통형 컴팩트 패키지의 3 내지 7 지름 내에서 변동한다는 사실때문에 달성된다.

본 발명의 장치의 특별한 변형에서, 본 발명의 목적은 축에 수직하고 컴팩트 패키지를 관통하는 횡단면에서 콘-형 강화 챔버의 지름이 동일 횡단면에서의 컴팩트 패키지의 2 내지 7 지름내에서 변동한다는 점때문에 달성된다.

본 발명의 기술적 문제점은 타이어로부터 획득되고 연속적으로 하나가 다른 하나 상에 나선형으로 꼬이는 다수 개의 원 블랭크를 포함하는 공지된 컴팩트 패키지에서 패키지가 축방향 홀을 구비하는 수 개의 동축 나선형 트위스트(coaxial helical twists)로부터 형성된다는 점때문에 해결된다.

컴팩트 패키지의 특별한 실시예에서, 원 블랭크는 비드 링을 포함하는 이러한 조각을 분리시킴으로써 타이어로부터 준비된다.

컴팩트 패키지의 또 다른 특별한 실시예에서, 원 블랭크는 비드 링과 타이어 측벽의 일부를 포함하는 이러한 조각을 분리시킴으로써 타이어로부터 준비된다.

컴팩트 패키지의 보다 특별한 실시예에서, 원 블랭크는 비드 링과 타이어의 모든 측벽을 포함하는 이러한 조각을 분리시킴으로써 타이어로부터 준비된다.

컴팩트 패키지의 보다 특별한 실시예에서, 축에 수직하는 패기키의 횡단면에서 패키지 지름과 홀 지름 사이의 비는 1.8 내지 5의 범위에 있다.

컴팩트 패키지의 보다 특별한 실시예에서, 이는 관통 홀을 구비하는 원통으로 나타나고, 원통의 높이와 지름 사이의 비는 2 내지 5의 범위에 있다.

컴팩트 패키지의 보다 특별한 실시예에서, 패키지 축과 수직인 횡단면에서 패키지 중앙 홀의 지름 사이의 비는 1.5 내지 5의 범위에 있다.

컴팩트 패키지의 또 다른 특별한 실시예에서, 원하는 기술적 결과는 컴팩트 패키지가 개방-단부 중앙 홀을 구비하는 원추대(cone frustum)로서 나타난다는 사실 때문에 획득된다.

여기 제안된 방법과 상기 방법을 효과적으로 실행하기 위한 장치의 중요성은, 여기서 제안된 중요한 특성의 조합은 타이어 고무 층의 반경 방향 자유 연장(벽 그리고 다른 강화 챔버의 구성 요소와의 직접적인 접촉없이)을 발생시키고 그리고 고무 및 금속-직물 코드의 가장 효과적인 파괴 및 쉬레딩을 제공하는 스트레스-및-스트레인 상태가 달성되는 조건을 실행하는 것을 가능하게 한다는 사실에 있다. 이러한 작용의 결과는 타이어 고무와 코드를 쉬레딩시키는 것뿐만 아니라 금속 코드로부터 거의 완전하게 분리시키는 것이다(예, 이하 기술되는 본 발명의 실질적인 구현의 예).

이러한 폭발 작용의 제 1 위상에서 타이어의 일부는 폭발의 셔터링 작동(shuttering action)때문에 폭발물의 탄약에 인접하게 분해될 수도 있는 반면, 제 2 위상에서는 밀접하게 컴팩트화된 타이어 층이 파괴 변형의 지점에 도달하는 반경 방향 연장에 영향을 받는다. 패키지의 준비가 이러한 냉각을 포함할 때마다, 1㎜이하 크기의 고무 미립으로 우수하게 분해된 고무 파우다는 작용의 제 1 위상에서 형성되는 반면, 작용의 제 2 위상에서는 약 2㎜ 크기의 보다 큰 미립의 거친 조각이 형성된다. 분해과정에서 타이어의 고무 성분은 금속 코드가 완전하게 제거된다(금속 코드로 감겨진 잔여 고무 양은 타이어의 고무 성분의 전체 중량의 0.5%보다 낮다). 실험에서 폭발 효과하의 타이어 층 연장이 있는 경우, (예를 들어 컴팩트 패키지 층과 강화 립, 강화 챔버 벽, 및 절단 부재 사이의 상호 작용으로 인하여) 방법의 효능이 역으로 작용하고, 그리고 100㎜까지의 보다 큰 타이어 조각은 측정된다는 점을 설명한다.

금속 코드가 제거된 작은 크기의 고무 파우더 조각의 적절한 수율을 제공하기 위하여, 폭발물 탄약의 중량과 패키지 중량 사이의 비는 0.03 내지 0.07의 범위 내에서 설정되어야 하고 그리고 타이어 패키지의 내부 지름과 탄약의 지름 사이의 비는 1.5 내지 5.0의 범위에서 설정되어야 한다. 금속 코드가 제거된 고무 조각의 적절한 수율을 제공하기 위하여 TNT 등가로 탄약 중량과 타이어 패키지 중량 사이의 비는 적어도 0.03이어야 한다. 상기 비가 0.07 이상으로 증가하는 것은 분해 정도의 인지할 만한 증가를 산출하는데 실패한 것이고 그리고 강화 챔버의 특정 금속 함유물의 이치에 맞지 않는 증가를 초래한다.

제안된 방법에 따른 분해는 예를 들어 원통형, 구형, 환상형, 또는 폐쇄된 링 시스템형 등과 같은 다양한 형상의 강화 챔버에서 실행될 수도 있다. 이 점에 있어서, 패키지 외측 지름의 적어도 두 배의 증가에 의하여 따르는 팽창시 타이어 패키지의 제한없는 팽창을 위한 전제를 따를 것과, 그리고 탄약의 중량과 패키지의 중량 사이의 상기한 비, 패키지 내부의 지름과 탄약의 지름 사이의 비, 그리고 본 발명의 특별한 실시예에 대하여 진술된 다른 선결 과제가 관찰될 것이다.

타이어에서 생성되는 폭발 효과, 파괴 및 쉬레딩은 수 천 초를 지속하는 시간 경과 동안 발생한다. 파괴 및 분해의 전체 과정을 통하여 타이어 고무의 취성 상태가 유지되기 때문에, 이는 제안된 발명이 타이어를 냉각시키는 기술적인 과정에 적용되는 경우 매우 효과적인 이유이다. 상기 특별한 특징은 지금까지 기술적인 과정에서 의지했던 쉬레딩 과정에서의 딥 칠링(deep chilling) 또는 냉각을 불필요하게 한다. 여기서 제안된 발명은 예를 들어 냉각-공기 터보냉각 기계를 사용하는 것과 같이 액화 질소를 사용하기 않고 얻을 수 있는 영하 60℃ 내지 영하 80℃까지의 온도까지 단지 비-딥 냉각(non-deep cooling)을 사용하여 폐타이어를 쉬레딩하는 데 적용할 수 있다. 이는 타이어 냉각에 소요되는 동력의 약 5배의 감소를 가능하게 한다. 상당히 낮은 소비율을 제외하면 냉각은 액화 질소를 사용하여 실행될 수도 있다.

제안된 방법을 효과적으로 수행하기 위한 장치와 컴팩트 패키지의 전체도는 도 1 내지 도 4의 실시예로 도시된다.

도 1은 원통형 강화 챔버(cylinder-shaped armored chamber, 1)와 원통형 컴팩트 패키지(2)를 구비하는 장치의 실시예를 도시한다. 장치는 강화 챔버(armored chamber, 1), 폐타이어가 수집된 컴팩트 패키지(2)를 강화 챔버(1)로 적재하고 상기 패키지를 내부로 배치하기 위한 수단(3), 폭발 산물을 제거하기 위한 수단(4), 타이어 분해 산물을 배출하기 위한 수단(5), 폭발물(10)을 상기 챔버 내에 배치하고 상기 폭발물을 폭파시키기 위한 수단(6)을 포함한다. 축 방향 홀(7)을 구비하는 컴팩트 패키지(2)는 타이어로부터 획득되고 연속적으로 하나가 다른 하나 상에 나선형으로 꼬인 수 개의 원 블랭크(raw blank)로 형성되는 다수 개의 개별적인 나선 트위스트(8)로 구성된다. 도 2 내지 도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따라 제안된 방법을 효과적으로 실행하기 위한 장치 및 컴팩트 패키지의 전체도에 있어서, 도 1에 관하여 상기 기술된 것과 같이 동일한 도면 부호 체계가 사용되었다. 본 발명의 특별한 모든 실시예에 대하여 방법의 파라미터와 제안된 장치의 전체 작동 설명이 이하 기술된다. 본 발명, 장치 및 컴팩트 패키지의 실시예는 본 발명의 실시예를 통하여 상세하게 기술된다.

먼저 폐타이어로 구성되는 컴팩트 패키지가 준비된다. 준비 과정은 다음 단계를 포함할 수도 있다: 타이어를 세척하는 단계, 비드 링을 분리시키는 단계, 최종 원 블랭크로 횡절단하고 연속적으로 상기 블랭크를 나선형 트위스트로 꼬는 단계, 나선형 트위스트를 축방향으로 배치하고 패키지를 형성하기 위하여 이들을 유지함으로써 컴팩트 패키지를 형성하는 단계, 패키지를 냉각 공기 또는 액화 질소로 냉각시키는 단계를 포함할 수도 있다. 이후 패키지(2)가 조인트(11)를 통하여 강화 챔버(1)로 적재되고, 내부에 배치되는 개시 수단(initiation means, 12)을 구비하는 폭발물(10)의 신장 탄약(elongated charge)이 패키지(2)의 내부(7)로 삽입된다. 패키지(2)를 강화 챔버(2)로 삽입하는 경우, 조건에는 폭발시 타이어 패키지의 제한없는 폭발에 대하여 뿐만 아니라 탄약 중량과 패키지 중량 사이의 0.03 내지 0.07의 비,그리고 패키지 내부 지름과 탄약 지름 사이의 1.5 내지 5의 비에 대하여 최종적 외측 패키지 지름의 적어도 두 배의 증가가 제공되어야 하고, 그리고 특히 도 5의 치수 사이의 비에 대하여 본 발명의 앞서 언급된 실시예에 따른 다른 조건이 제공되어야 한다.

이 후, 폭발성 탄약(13)이 폭발한다. 탄약 폭발 작동의 제 1 위상에서는, 패키지의 내부(7)에 인접한 패키지(2)의 타이어 층의 집중된 적재와 분해(1~2㎜까지 떨어짐)가 발생한다.

폭발 작동의 제 2 위상 동안에는, 컴팩트 패키지(2)의 냉각된 나선형 트위스트가 반경 상으로 팽창하는데, 파손 변형의 지점에 달할 때까지 컴팩트 패키지의 두께를 감소시켜, 고무 층 및 코드의 파괴 프로세스는 고무 부스러기(rubber crumb)와 소형-크기 코드 조각을 형성한다. 팽창 효과하에서 고속으로 이동하는 타이어의 금속 코드가 팽창되는 고무 층에 추가적인 파손 작동을 발한다는 사실에 의하여 촉진된다. 직물 코드보다는 금속 코드를 구비한 타이어의 더욱 효과적인 분해의 실험적으로 예상치 못한 결과가 얻어진다. 컴팩트 패키지의 폭발-유도 팽창 과정을 제한하는 예를 들어 강화 챔버(1)의 내벽, 절단 부재, 그리드, 강화 립 등과 같이 컴팩트 패키지(2) 층의 팽창 경로를 가로질러 방해물이 배치되는 경우,금속 코드를 구비하는 타이어의 냉각된 고무층의 파괴 및 분해 효과의 갑작스런 감소가 초래된다. 가스 폭발 산물은 폭발 산물을 제거하는 수단(4)의 도움으로 강화 챔버(1)로부터 완전히 또는 부분적으로 제거되고, 그리고 타이어 분해 산물을 배출하기 위한 수단(5)을 사용하여 타이어의 파괴 및 분해 산물이 회수된다. 타이어의 파괴 및 분해 산물은 금속 또는 직물 코드의 조각으로부터 고무 파우더를 분리시키는, 고무 파우더를 크기 조각으로 분류하는, 그리고 일정한 조각의 추가적인 기계적 분해와 같은 작업을 포함할 수도 있는 추가적인 처리와 같은 작업에 영향을 받는다.

효과적으로 방법을 실행하는 특별한 실시예가 아래에 기술된다. 실시예의 고려에서 생략된 작동은 본 발명의 상기 전체적인 기술에 따라 실행된다.

실시예 1

타입6,45-13 금속-코드-강화 타이어는 쉬레딩에 영향을 받는다. 제 1 타입 조각이 절단되는데, 비드 링을 포함하고 그리고 획득되는 각각의 원 블랭크에서 횡 절단이 이루어진다. 이 후 제 1 타이어로부터 준비되는 원 블랭크는 나선형을 꼬여져 내부 지름이 140㎜인 나선형 트위스트를 형성한다. 다음으로 두 개의 타이어로부터 획득되는 또 다른 두 개의 원 블랭크는 제 1 타이어로부터 획득되는 제 1 나선형 트위스트상에서 하나가 다른 하나 상에 연속적으로 꼬여지는데, 상기 원 블랭크는 두 개의 타이어로부터 획득되어 세 밴드의 나선형 트위스트를 형성한다. 외부 타이어는 못으로 원 위치에 고정된다. 나선형 트위스트의 외측 지름의 약 360㎜이다. 그런 후 준비된 컴팩트 패키지가 액화 질소를 사용하여 영하 80℃까지냉각된다. 그런 후 중량이 0.66㎏이고 지름이 65㎜인 폭발 탄약이 패키지 내부로 삽입되는데, 폭발물은 71%의 질산암모늄(ammonium nitrate)과 29%의 TNT의 혼합제가 사용된다. 여기에 삽입되는 폭발 탄약을 구비한 컴팩트 패키지는 지름이 1800㎜인 강철 원통형 챔버에 배치된다. 챔버 지름과 패키지 지름 사이의 비는 5이다(1800:360=5). 컴팩트 패키지의 중량은 10.5㎏이다. 탄약의 중량과 타이어 중량 사이의 비는 0.063이다(0.66:10.5=0.063). 폭발 차져는 타입 ЭД#8 전기 퓨즈로부터 시발된다.

테스트 결과는 타이어가 폭발 효과에 노출되는 것은 다음 특성을 구비한 산물을 산출한다는 것을 설명한다.

- 타이어가 고무 파우더, 직물 코드의 트레드 및 고무가 완전히 제거된 금속 코드의 짧은 와이어로 완전히 변화된다;

- 크기가 1㎜ 이하인 고무 파우더의 중량은 1.56㎏인데, 이는 타이어 중량의 14.7% 또는 고무 파우더 총 중량의 17.7%를 차지한다;

- 1 내지 2.5㎜ 크기의 고무 파우더 조각의 중량은 2.44㎏인데, 이는 타이어 중량의 23% 또는 고무 파우더 총 중량의 27.7%를 차지한다;

- 2.5 내지 10㎜ 크기의 고무 파우더 조각의 중량은 3.3㎏인데, 이는 타이어 중량의 31.1% 또는 고무 파우더 총 중량의 37.5%를 차지한다;

- 10 내지 20㎜ 크기의 고무 파우더 조각의 중량은 1.5㎏인데, 이는 타이어 중량의 14.1% 또는 고무 파우더 총 중량의 17.5%를 차지한다;

- 직물 코드(플러프 및 실과 같은)를 포함하는 50 내지 60㎜의 금속 코드 와이어의 중량은 1.8㎏인데, 이는 타이어 중량의 17.1%를 차지한다.

실시예 2

타입 6,45-13 타이어는 쉬레딩에 영향을 받는다. 제 1 타입 조각은 비드 링을 포함하게 절단되고, 그리고 획득되는 각각의 원 블랭크는 횡절단된다. 그런 후 한 개의 타이어로부터 준비되는 최종 원 블랭크는 나선형으로 꼬여 지름이 약 100㎜인 내부를 형성한다. 또 다른 나선형 트위스트가 앞선 나선형 트위스트의 외곽 표면에서 감겨 두 개의 타이어 밴드로부터 나선형 트위스트를 형성한다. 컴팩트 패키지의 외곽 표면 상에 배치되는 밴드는 금속 클립으로 원 위치에 배치된다. 이러한 나선형 트위스트의 외측 지름은 약 300㎜이다. 추가적으로 이러한 세 개의 나선형 트위스트가 동일한 방식으로 준비된다. 그런 후 네 개의 트위스트는 동축으로 어느 하나가 다른 하나 상에 배치되어 높이가 약 800㎜이고 지름이 약 300㎜인 컴팩트 패키지를 형성한다. 패키지 높이와 외측 지름 사이의 비는 약 2.7이다. 패키지는 액화 질소로 채워진 배쓰에서 영하 80℃까지 냉각되고, 추출되고, 그리고 중량이 1.6㎏ 이고 지름이 48㎜인 원통형 폭발 탄약이 패키지 내부로 삽입되는데, 상기 폭발물은 실제로 71%의 질산암모늄과 29%의 TNT의 혼합제이다. 그런 후 내부로 삽입된 폭발 탄약을 구비하는 타이어 패키지가 벤트 외측 파이핑(bent outside piping)이 제공되는 콘-형상 스틸 챔버내 배치되어 폭발 산물의 순환을 위한 폐 순환 시스템을 형성한다. 강화 챔버 쉘의 원추대의 보다 큰 베이스의 지름은 1538㎜이고, 그리고 이의 보다 작은 베이스의 지름은 462㎜이고 그리고 원형 시스템 파이핑의 내부 지름과 동일하다. 보다 큰 원추형 베이스의 지름과 타이어 패키지의 지름 사이의 비는 1538:300=5.1267이다. 100×100㎜의 메시를 구비하는 그리드가 벤트 파이핑에 제공된다. 패키지 내부의 지름과 탄약 지름 사이의 비는 2.1(100:48=2.1)이다. 패키지 외부 표면으로부터 챔버 벽가지의 거리는 (1538-100):2=719㎜이다; 강화 챔버 지름(D)과 패키지 지름(D_p) 사이의 비는 4.793(2×719:300=4.793)이다. 패키지 중량은 39㎏이고 그리고 폭발 탄약(1.6㎏)과 패키지 중량 사이의 비는 0.041(1.6:39=0.041)이다. 폭발 탄약는 ЭД#8 전기 퓨즈로부터 시발된다.

테스트 결과는 타이어가 폭발 효과에 노출되는 것은 다음 특성을 구비한 산물을 산출한다는 것을 설명한다.

- 타이어가 고무 파우더, 직물 코드의 트레드(treads) 및 플러프(fluffs), 그리고 고무가 완전히 제거된 금속 코드의 짧은 와이어로 완전히 변화된다;

- 크기가 1㎜ 이하인 고무 파우더의 중량은 16.07㎏인데, 이는 타이어 중량의 41.2% 또는 고무 파우더 총 중량의 48.48%를 차지한다;

- 1 내지 2.0㎜ 크기의 고무 파우더 조각의 중량은 10.74㎏인데, 이는 타이어 중량의 27.5% 또는 고무 파우더 총 중량의 32.4%를 차지한다;

- 2.0 내지 4㎜ 크기의 고무 파우더 조각의 중량은 4.66㎏인데, 이는 타이어 중량의 11.95% 또는 고무 파우더 총 중량의 13.06%를 차지한다;

- 4 내지 10.0㎜ 크기의 고무 파우더 조각의 중량은 1.66㎏인데, 이는 타이어 중량의 4.25% 또는 고무 파우더 총 중량의 5%를 차지한다;

- 직물 코드(플러프 및 실과 같은)를 포함하는 길이가 50 내지 60㎜인 금속 코드 와이어의 중량은 5.8㎏인데, 이는 타이어 중량의 15%를 차지한다.

실시예 3

타입 6,45-13 타이어는 쉬레딩에 영향을 받는다. 컴팩트 패키지는 실시예 2에 기술된 바와 같이 준비되는데, 이는 외측 지름이 300㎜이고, 높이가 약 800㎜이고, 내측 지름이 약 100㎜이다. 패키지는 액화 질소로 채워진 배쓰에서 영하 80℃까지 냉각되어 배쓰로부터 추출되는데, 중량이 1.6㎏이고 지름이 48㎜인 원통형 폭발 탄약는 패키지 내부로 삽입되는데, 상기 탄약는 질산암모늄(71%)과 TNT(21%)의 혼합물이다. 그런 후 내부에 삽입된 폭발 탄약을 구비하는 타이어 패키지는 지름이 1500㎜인 구형 스틸 챔버에 배치된다. 챔버 축과 직각이고 패키지의 상하부 나선형 트위스트의 영역을 통과하는 두 개의 횡단면에서의 챔버 지름은 거의 동일한데 대략 1200㎜의 크기를 가지며, 상기 지름과 패키지 지름(300㎜) 사이의 비는 약 4이다. 패키지 내부 지름과 폭발 탄약 지름 사이의 비는 2.1(100:48=2.1)이다.

패키지의 중량은 39㎏이고 폭발 탄약와 패키지 중량 사이의 비는 0.041(1.6:39=0.041)이다. 폭발 탄약는 전기 퓨즈 ЭД#8로부터 시발된다.

테스트 결과는 타이어가 폭발 효과에 노출되는 것은 다음 특성을 구비한 산물을 산출한다는 것을 설명한다.

- 타이어가 고무 파우더, 직물 코드의 트레드 및 플러프, 그리고 고무가 완전히 제거된 금속 코드의 짧은 와이어로 완전히 변화된다;

- 크기가 1㎜ 이하인 고무 파우더의 중량은 5.7㎏인데, 이는 타이어 중량의14.7% 또는 패키지의 고무 파우더 총 중량의 17.7%를 차지한다;

- 1 내지 2.5㎜ 크기의 고무 파우더 조각의 중량은 8.97㎏인데, 이는 타이어 중량의 23% 또는 고무 파우더 총 중량의 27.7%를 차지한다;

- 2.5 내지 10㎜ 크기의 고무 파우더 조각의 중량은 12.1㎏인데, 이는 타이어 중량의 31% 또는 고무 파우더 총 중량의 37.5%를 차지한다;

- 10 내지 20㎜ 크기의 고무 파우더 조각의 중량은 5.5㎏인데, 이는 타이어 중량의 14.1% 또는 고무 파우더 총 중량의 17.5%를 차지한다;

- 직물 코드(플러프 및 실과 같은)를 포함하는 50 내지 60㎜의 금속 코드 와이어의 중량은 6.6㎏인데, 이는 타이어 중량의 17%를 차지한다.

앞서 기술한 관점에서, 효과적으로 실행하기 위하여 제안된 방법 및 장치는 폭발 효과를 상당히 증대시키고 타이어를 쉬레드할 뿐만 아니라 최종 타이어 조각의 상당히 큰 분해 정도를 획득하는 것을 가능하게 한다.

본 방법을 실제적으로 실현하는 것은 단순한 장치를 사용하는 것을 포함하고, 그리고 사전 블라스팅 과정은 기계화되고 자동화될 수 있는 단순한 작업으로 구성된다.

게다가, 제안된 방법의 기술적 특징의 실질적인 실시예는 파우더 소비의 상당한 감소와 타이어 파괴와 분해 프로세스를 저렴한 비용을 실행하는 것을 가능하게 한다.

Claims (15)

1. 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 방법으로서, 폐타이어 재료로부터 패키지를 형성하고 준비하는 단계, 상기 패키지를 강화 챔버로 삽입하는 단계, 상기 패키지 내부에서 폭발 탄약을 폭발시키고 타이어의 주요 파괴와 분해가 폭발로 인한 단계, 그리고 상기 강화 챔버로부터 상기 타이어의 재료와 폭발 산물을 제거하는 단계를 포함하는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 방법에 있어서,

   상기 패키지가 밀접하게 컴팩트화된 다수 개의 층으로 형성되고, 그리고 상기 패키지의 주요 파괴는 상기 패키지의 외부 층의 파괴가 일어날 때까지 자유 연장의 조건하에서 실행되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 방법.
2. 제 1항에 있어서 상기 타이어의 밀접하게 컴팩트화된 층의 반경 방향 자유 운동은 요구되는 외측 패키지 지름이 두 배 이상으로 증가될 때까지 발생하는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 탄약의 중량과 상기 압축된 타이어의 패키지의 중량 사이의 비가 0.03과 0.07 내로 설정되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 방법.
4. 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 장치로서, 강화 챔버, 상기 챔버로 상기 타이어를 적재하고 내부로 상기 타이어를 적절하게 배치하기 위한 수단, 폭발 산물을 제거하고 상기 타이어를 쉬레딩한 산물을 배출하기 위한 수단, 상기 챔버내에 폭발물을 배치하고 이를 내부에서 폭파시키기 위한 수단을 포함하고, 상기 챔버 축과 수직하고 상기 컴팩트 패키지를 관통하는 횡단면에서의 상기 강화 챔버의 특징적인 치수는 상기 횡단면의 상기 컴팩트 패키지의 2로부터 7 지름까지 변하는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 강화 챔버 지름은 상기 원통형 컴팩트 패키지의 2 내지 7 지름까지 변하는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 장치.
6. 제 4항에 있어서, 구형 강화 챔버의 지름은 상기 원통형 컴팩트 패키지의 3 내지 7 지름까지 변하는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 장치.
7. 제 4항에 있어서, 상기 축과 수직하고 상기 컴팩트 패키지를 관통하는 횡단면에서 콘-형상 강화 챔버의 지름이 동일한 단면의 상기 컴팩트 패키지의 2 내지 7 지름에서 변동하는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 장치.
8. 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 컴팩트 패키지로서, 상기 타이어로부터 획득되고 하나가 다른 하나 상에서 연속적으로 나선형으로 꼬이는 다수 개의 원 블랭크를 포함하고, 상기 패키지는 축 홀을 구비하는 수 개의 동축 나선형 트위스트로부터형성되는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 컴팩트 패키지.
9. 제 8항에 있어서, 상기 원 블랭크는 비드 링을 포함하는 상기 타이어의 조각을 분리시킴으로써 상기 타이어로부터 준비되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 컴팩트 패키지.
10. 제 8항에 있어서, 상기 원 블랭크는 상기 비드 링과 상기 타이어 측벽의 일부를 포함하는 상기 타이어의 조각을 분리시킴으로써 상기 타이어로부터 준비되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 컴팩트 패키지.
11. 제 8항에 있어서, 상기 원 블랭크는 상기 비드 링과 상기 타이어 측벽 모두를 포함하는 상기 타이어의 조각을 분리시킴으로써 상기 타이어로부터 준비되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 컴팩트 패키지.
12. 제 8항에 있어서, 상기 축에 수직하는 상기 패키지의 횡단면에서의 상기 패키지 지름과 상기 홀 지름 사이의 비가 1.8 내지 5의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 컴팩트 패키지.
13. 제 8항에 있어서, 상기 컴팩트 패키지는 관통 홀을 구비하는 원통으로서 나타나고, 상기 원통 높이와 지름 사이의 비는 2 내지 5의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 컴팩트 패키지.
14. 제 8항에 있어서, 상기 패키지 축에 수직한 횡단면에서의 상기 패키지 중앙 홀의 지름 사이의 비가 1.5 내지 5의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 컴팩트 패키지.
15. 제 8항에 있어서, 상기 컴팩트 패키지는 개방 단부 중앙 홀을 구비하는 원추대로 나타나는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 쉬레딩하기 위한 컴팩트 패키지.