KR20060042771A - 폐타이어 철심 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐타이어를 효율적으로 재활용하기 위한 파쇄공정의 전처리 공정에 적용하여 타이어에 내장된 철심(bead wire)을 기계적으로 연속 분리할 수 있는 폐타이어 철심분리장치로서, 소정의 프로그램에 의하여 센서의 감지신호로 동작하는 컨트럴 패널의 제어로 폐타이어를 연속적이고 자동적으로 폐타이어 배출 슈트로 이송 투입하는 이송컨베이어와 이송 컨베이어로 투입되는 폐타이어를 공간에 수용하고 철심분리가 완료된 폐타이어를 배출하는 폐타이어 배출슈트, 이송컨베이어로부터 폐타이어 배출 슈트로 방향전환 투입되는 폐타이어를 지지바에 안착시키고 직하방 이동시키는 하강 스텝동작에 의하여 적절한 타이밍으로 작동하며 유압 실린더 로드 선단에 날카로운 경사 칼날과 후크가 구비된 철심제거 후크가 형성되어 유압 실린더 로드의 수평 왕복운동에 의하여 폐타이어의 측면(Side wall)을 찢고 정확한 시간 간격으로 강제로 신속 간편하게 인출하는 유압실린더로 시스템을 구성하여 폐타이어로부터 고무와 철심을 효과적으로 분리하는 폐타이어 철심 분리 장치이다.

폐타이어, 철심 분리, 유압실린더, 공압실린더, 후크, 이송 컨베이어, 조립식 가변구조, 연속 작업

Description

폐타이어 철심 분리장치{Apparatus for removing bead wire of waste tire}

도 1은 본 발명의 전체적 구성을 도시한 사시도

도 2는 본 발명의 단면 구성도

도 3은 본 발명의 평면 구성도

도 4는 본 발명의 측면 구성도

도 5는 폐타이어로부터 철심이 인출되는 과정을 도시한 동작 상태도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10:본체 11:수직 내측벽

12:기대 13:수직 외측벽

14:안내홈 20:이송 컨베이어

21:고무 벨트 22:타이어 멈춤 센서

23:구동 모터 24:고무벨트

25:받침대 30:폐타이어 배출 슈트

31:방향 안내구 40:공압실린더

41:피스턴 로드 42:지지바

50:유압 유니트 51:유압모터

52:유압실린더 53:피스턴 로드

54:폐타이어 철심 제거후크

60:컨트럴 패널 61:컨베이어 베어링부

본 발명은 폐타이어 철심 분리장치에 관한 것으로서, 더욱 자세히는 폐타이어를 효율적으로 재활용하기 위한 파쇄공정의 전처리 공정에 적용하여 타이어에 내장된 철심(bead wire)을 기계적으로 연속 분리할 수 있는 폐타이어 철심분리장치로서 마이크로 프로세서가 내장되어 소정의 프로그램에 의하여 자동으로 작동되는 컨트럴 패널의 제어로 이송컨베이어로 공급되는 폐타이어를 일정한 공간의 처리 슈트내의 처리하기 적절한 위치에 장착된 공압 실린더의 받침대(지지바)로 하나씩 연속 공급하고 유압실린더의 센서신호를 감지하여 폐타이어를 유압실린더의 센서신호에 의하여 수직이동시키며 유압실린더로 작동되며 선단에 갈고리(hook)가 장착된 피스턴 로드의 전진 및 후진에 의한 수평 왕복운동에 의하여 폐타이어의 링 측면에 내장된 철심(bead wire)을 측면(Side wall)을 찢고 강제로 신속 간편하게 인출하므로서 고무와 철심을 효과적으로 분리하는 장치로서 이송컨베이어를 본체로부터 분리시키고 처리용량을 대형화시키는 간단한 설계변경만으로 승용차 타이어는 물론 트 럭 및 버스 타이어 등 대형차 타이어에 동시 적용이 가능한 구조로서 후공정에서 파쇄기의 파쇄효율이 향상되고 파쇄날을 보호할 수 있으며 소각효율이 향상되어 환경오염을 방지할 수 있는 폐타이어 철심 분리장치에 관한 것이다.

종래 자연상태에서는 분해되지 않으므로서 심각한 환경오염을 유발하고 있는 산업폐기물로 폐합성수지, 폐섬유, 폐고무, 폐타이어 등의 가연성 고분자 폐기물이 있고 고분자 폐기물중에서 폐고무 특히 폐타이어는 교통의 발달과 함께 단일품목으로는 가장 많이 발생하므로서 이의 처리문제가 사회문제화되고 있으나 현재 국내에서는 발생량의 약 70% 이상이 매립 또는 방치되고 있어서 2차적인 환경오염을 유발하고 있다.

상기한 폐타이어는 여러 가지 형태로 재활용이 가능하며, 그 중 주용도로는 원형 그대로 이용하는 방법과 파쇄, 열분해 등에 의한 방법으로 고무분말 또는 직접연소용의 열원재료로 가공후 이용하는 방법으로 구분되며 전술한 다른 산업 폐기물과 비교할 때 배출량이 많고, 선별과정이 용이하며, 열량이 높은 특징이 있으며 환경규제가 강화되고 유가가 폭등함에 따라 점차 대체 연료로서 경제성이 높아 지고 있어 재활용 효율이 부각되고 있다.

특히 폐타이어는 성상을 균일하게 가공 하여야 저장성 및 수송성이 향상되고 연소가 용이하게 되며 소각시 유독가스나 중금속 등의 함유량을 감소시켜 안정 되고 균일한 품질을 유지하여 연료효과를 극대화시키는 것이 저공해 대체 에너지 자원으로서의 필요조건이다.

따라서 최근 정부 주도로 폐타이어 재활용사업이 추진되고 폐타이어의 처리와 재활용을 위한 연구가 다각도로 진행되고 있다.

그러나 타이어는 고무로 된 재질 내부에 고강도의 강선으로서 철심(비드 와이어)과 고장력의 폴리에스터사 등 직물층이 매립된 구성으로서 재질별 분리가 어려워 고무로 재활용하기 위하여 폐타이어를 단순히 파쇄 및 분쇄처리하여 분말화하고 있으나 분쇄 및 파쇄가 용이하지 않고 또한 파쇄기 및 분쇄기의 절단날 수명이 짧아 채산성이 없으며 소각시에도 철심이 잔존하게 되므로 연속적이고 완전한 소각이 어려워 연료로서의 가치가 떨어지는 문제점이 있다.

또한 전술한 폐타이어의 고무와 철심분리를 위한 종래 기술의 고무와 철심분리방법으로는 폐타이어를 프레스 등을 이용하여 절단한 다음 갈고리로서 철심을 인출하는 방법 등이 있으나 이는 복잡한 구성의 자동화되지 않은 장치 및 방법으로서 조작이 불편하고 연속 작업이 불가능하며 작업공수가 늘어나게 되어 작업 생산성이 떨어지게 되므로 대용량의 처리를 수행하기에는 문제점이 많았다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 폐타이어 파쇄 및 분쇄공정의 전단계인 철심제거공정에 적용하여 폐타이어를 효율적으로 재활용하기 위하여 컴퓨터가 내장되어 소정의 프로그램에 의하여 자동으로 작동되는 컨트럴 패널의 제어로 이송컨베이어로 공급되는 폐타이어를 센서 작동에 의하여 일정한 공간의 폐타이어 배출 슈트로 연속 공급하고 처리하기 적절한 위치에 장착된 공압 실린더의 지지바에 의하여 수직이동시키고 유압실린더로 작동되며 선단에 날카로운 갈고리(hook)가 구비된 형상의 철심제거 후크가 장착된 유압 실린더 로드의 전진 및 후진에 의한 수평 왕복운동에 의하여 폐타이어의 링 측면에 내장된 철심(bead wire)을 측면(Side wall)을 찢고 강제로 신속 간편하게 인출하므로서 고무와 철심을 효과적으로 분리하는 폐타이어 철심 분리장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 이송컨베이어를 몸체로부터 분리시키고 처리 슈트의 규격등 처리 용량을 대형화시키는 간단한 설계변경만으로 승용차 타이어는 물론 트럭이나 버스 등의 대형차 타이어에 동시 적용이 가능한 구조의 폐타이어 철심 분리장치를 제공하는데 목적이 있다.

이하 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 첨부 도면에 의하여 상세하게 기술하면 다음과 같으며 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 구 성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명은 마이크로 프로세서가 내장되고 소정의 프로그램에 의하여 센서의 감지신호로 동작하는 컨트럴 패널(60)의 제어로 구동모터(23)와 고무벨트(24)로 구성되어 폐타이어를 연속적이고 자동적으로 폐타이어 배출 슈트(30)로 이송 투입하는 이송컨베이어(20)와 상기 이송 컨베이어(20)로 투입되는 폐타이어를 공간에 수용하고 철심 분리가 완료된 폐타이어를 배출하는 폐타이어 배출슈트(30), 상기 이송컨베이어(20)로부터 폐타이어 배출 슈트(30)로 방향전환 낙하 투입되는 폐타이어를 지지바(42)에 안착시키고 유압 실린더(52)의 센서신호로 직하방 이동시키는 하강 스텝동작에 의하여 적절한 타이밍으로 작동하여 철심분리장치에 무리를 주지 않고 정확하게 유압실린더 피스턴 로드(53) 위치로 정렬시켜 주는 공압실린더(40), 유압 실린더 피스턴 로드(53) 선단에 철심 제거 후크(54)가 형성되어 유압 실린더 피스턴 로드(53)의 전진 및 후진에 의한 수평 왕복운동에 의하여 공압실린더(40)의 지지바(42)로 공급되는 폐타이어의 측면(Side wall)을 찢고 정확한 시간 간격으로 강제로 신속 간편하게 인출하는 유압실린더(52)로 구성되어 폐타이어로부터 고무와 철심을 효과적으로 분리하는 폐타이어 철심 분리 장치이다.

본 발명은 폐타이어 연속 공급 및 이송수단으로서 체인전동하는 이송 컨베이어(20)와 정밀한 지지 배출수단으로서 정위치에 장착된 지지바(42)로 폐타이어를 안착시키고 유압실린더 센서의 제어로 하강 동작하여 폐타이어를 하나씩 정확하게 배출하는 공압실린더(40), 철심제거수단으로서 선단에 날카로운 경사 칼날과 후크가 구비된 철심제거 후크(54)가 형성되어 유압 실린더 피스턴 로드(53)의 전진 및 후진에 의한 수평 왕복운동에 의하여 폐타이어의 측면(Side wall)을 찢고 강제로 신속 간편하게 인출하는 유압실린더(52)로 구성되어 폐타이어로부터 고무와 철심을 효과적으로 분리하는데 제 1의 특징이 있으며, 이송컨베이어를 본체로부터 분리시키고 처리 슈트의 규격등 처리 용량을 대형화시키는 간단한 설계변경만으로 대형차 타이어를 처리할 수 있어서 트럭 및 버스 타이어 등 대형차 타이어에 동시 적용이 가능한데 제 2의 특징이 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 둘레로 수직 수평 프레임이 일체로 결합하여 중간의 수직 내측벽 프레임(11)에 의하여 내부가 양분되는 공간부를 형성한 직사각 함체 형상의 본체(10) 일측으로 일정 간격 이격되어 수직 외측벽(13)이 형성되므로서 폐타이어를 적재하여 처리할 수 있는 본체와 일정 간격 이격된 공간부로서 폐타이어 배출 슈트(30)가 구비되며, 본체(10)의 프레임 상단에는 일단이 경사지게 형성된 이송 컨베이어(20)가 안치되며 본체(10) 일측으로 전체 시스템 동작을 제어하는 컨트럴 패널(60)이 장착되어 폐타이어 철심 분리장치 시스템을 구성한다.

본체(10)의 일측면에 장착되는 컨트럴 패널(60)은 전자제어장치로서 미도시한 통상의 마이크로 프로세서가 내장되고 소정의 프로그램에 의하여 이송컨베이어(20) 구동과 동시에 작동하며 유압실린더(52)나 이송 컨베이어(20)에 장착된 타이어 멈춤 센서(22)로 다중으로 감지된 신호를 전기적인 신호로 인가시켜 유압 실린더(52)의 압력과 동작 속도 등을 제어하는 등 본 발명 철심 분리장치 전체 시스템의 동작을 통제하는 장치이다.

일측단이 하향 경사진 이송 컨베이어(20)는 경사부가 받침대(25)에 지지된 상태로 본체(10) 프레임 상부에 재치되며 동력원으로서 정역회전하는 구동모터(23)와 고무벨트(24), 컨베이어 베어링부(61)로 상호 연결 구성되어 폐타이어 집하장 등의 폐타이어를 하나씩 연속적이고 자동적으로 폐타이어 배출 슈트(30)로 이송 투입하는 장치로서, 일단이 경사지게 형성되어 작업자의 폐타이어의 적재가 용이하며 이송 컨베이어(20)의 측면 프레임(21) 양측단에는 컨트럴 패널(60)에 연동되는 스토퍼 기능의 타이어 멈춤 센서(22)가 좌우 양측에 복수개 장착되어 폐타이어의 이동을 감지하여 폐타이어 투입을 자동으로 통제하며 조립식으로 구성하므로서 탈부착이 가능하며 사용자 필요에 따라 길이를 가변적으로 조절할 수 있다.

본체(10)의 함체 형상 일측벽 외측으로는 일정 간격 이격되어 수직 외측벽(13)이 나란히 평행 설치되므로서 이송 컨베이어(20)로부터 투입되는 폐타이어로부터 철심을 분리 처리하여 배출할 수 있는 일정한 작업 공간부인 소정 간격의 폐타 이어 배출슈트(30)가 형성되며 수직 외측벽(13)의 내측에는 이송 컨베이어로부터 인계된 폐타이어를 얹은채로 지지하여 폐타이어 철심 분리 후크가 진행하는 높이와 일치시켜 상한선이 정해지고 세로 방향으로 길게 설치된 안내홈(14)으로 슬라이딩 동작하는 한쌍의 가로 방향 지지바(42), 수직 외측벽(13)의 외측에는 공압실린더(40)가 지지바(42)와 상호 연동되는 상태로 장착된다.

상기한 폐타이어 배출슈트(30)는 이송컨베이어(20)로부터 투입되는 폐타이어를 이송시켜 유압으로 구동되는 철심제거 후크(54)를 이용하여 폐타이어로부터 철심을 강제로 분리, 배출토록 하기 위한 연계 구성체로써, 상면에 투입구 양측면에 배출구가 형성되어 3면이 개방된 구조로서 측면 배출구에 장착되는 일측으로 경사면이 형성된 방향 안내구(31)를 볼트 등의 체결수단을 사용하여 사용자 필요에 따라 탈,부착되게 하여 철심이 분리된 폐타이어의 배출 방향을 양방향 선택의 가변적으로 변동시키는 것이 가능하다.

또한 전술한 이송 컨베이어(20)를 탈부착 조립식으로 구성하므로서 이송 컨베이어(20)를 본체(10)로부터 분리시키고 본 발명 폐타이어 철심 분리장치의 처리용량을 증가시키는 균등 기술 영역의 설계변경만으로 처리 용량을 대형화시키므로서 대형차 타이어를 처리할 수 있어서 트럭 및 버스 타이어 등 대형차 타이어에 동시 적용이 가능하다.

후술하는 유압 실린더(52)에 내장된 센서(미도시함)의 제어를 받는 정밀한 이송수단으로서 공압실린더(40)는 상기한 바와 같이 철심제거 후크가 진행하기 적절한 위치에 장착된 폐타이어 받침대로서 한쌍의 지지바(42)를 구동하는 장치로서, 공압실린더(40)의 구동력으로 움직이는 피스턴 로드(41)가 상하로 진퇴 작동하여 폐타이어가 안착된 지지바(42)를 승하강 동작하게 하므로서 철심분리장치에 무리를 주지 않고 정확하게 유압실린더 피스턴 로드(53) 위치로 정렬시켜 주는 장치이며, 유압 실린더(52) 내의 피스톤이 이동함에 따라 피스톤의 변위에 비례하는 유도 기전력을 검출하여 피스톤 로드(53)의 위치를 검출할 수 있는 센서의 신호를 수용하므로서 유압 실린더의 유동을 감지하고 작동되게 구성하여 유압실린더(52)의 구동과 상호 연계하여 이동 및 스트로크 등을 조절한다.

상기 수직 내측벽(11)으로 구획되는 골격으로서 본체(10) 프레임의 공간부 일측에는 유압실린더(52)를 구동하는 유압모터(51)에 유압을 분배하는 유압유니트(50)와 유압을 발생하는 유압 모터(51)가 장착되어 일측 공간부의 기대(11)위에 수평이동 가능하게 장착되고 유압 모터(51)에 의하여 공급되는 유압의 방향 절환에 따라 전후진 작동하는 피스턴 로드(53)가 구비된 유압실린더(52)의 수평 왕복운동을 구현하게 하는 구성으로서 유압장치의 오일에서 발생되는 열을 냉각시키기 위하여 오일 쿨러를 부가적으로 설치하는 것이 바람직하다.

그리고 유압실린더(52)의 피스턴 로드(53) 선단에는 철심제거수단으로서 선 단에 날카로운 경사 칼날과 후크가 전후로 동시 구비된 철심 제거 후크(54)가 형성되어 정확한 시간 간격으로 구동하는 유압 실린더 피스턴 로드(53)의 전진 및 후진에 의한 수평 왕복운동에 의하여 순차적으로 폐타이어의 측면(Side wall)을 찢고 강제로 철심을 인출하므로서 신속 간편하게 폐타이어로부터 고무와 철심을 효과적으로 분리하게 되는 것이다.

즉, 구동 모터(23)의 구동력에 의하여 이송컨베이어(20)로부터 이송되는 폐타이어가 타이어 멈춤 센서(22)로 감지된 신호가 입력된 컨트럴 패널(60)의 지시를 받아 이송컨베이어(20)로부터 방향전환되어 자중에 의하여 떨어져서 폐타이어 배출 슈트(30)의 내측 지지바(42)에 안착되면 강한 압력의 유압실린더(52)로 구동되는 철심제거 후크(54)가 도넛 형상의 폐타이어 양측면 링 내부를 관통하고 유압실린더(52)에 내장된 센서의 신호에 의하여 공압실린더(40)에 연동되는 지지바(42)가 수직 하강하여 유압 실린더 피스턴 로드(53)위에 타이어가 얹혀진 후 유압 실린더 피스턴 로드(53)가 후진하므로써 끝단의 폐타이어 철심제거 후크(54)에 의하여 폐타이어의 일측면이 찢어짐과 동시에 폐타이어 철심제거 후크(54) 안쪽의 철심이 차례로 걸쳐져 한꺼번에 끌려나와 측면으로 배출되며 철심이 분리된 폐타이어는 자중에 의해 경사면이 형성된 측면의 방향안내구(31)의 가이드에 의하여 양측면의 선택적으로 배출시키게 되므로서 폐타이어로부터 고무와 철심을 분리시키게 되는 것이다.

이때 상기와 같이 철심(비드 와이어)가 분리된 폐타이어는 링 측면이 찢긴 상태가 되며 철심은 후크에 걸려서 견인되는 순간적인 압력에 의하여 납잡하게 쭈그러들게 되며 철심제거 후크(54)는 원위치로 복귀하여 정렬된 상태에서 대기 또는 반복작업을 연속적으로 수행하게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 폐타이어의 이송, 투입, 철심분리, 분리 배출에 따른 일련의 작업이 연속적이고 자동적으로 이루어져 작업성이 양호하게 되어 공정을 자동화하므로서 노동력과 소요비용을 절감하는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변경이 가능하므로 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 된 본 발명은 유압실린더로 작동되며 갈고리(hook)가 구비된 철심제거 후크의 전진 및 후진에 의한 수평 왕복운동에 의하여 폐타이어의 링 측면에 내장된 철심(bead wire)을 측면(Side wall)을 찢고 강제로 신속 간편하게 인출하여 고무와 철심을 효과적이고 깨끗하게 분리하므로서 폐타이어 파쇄 및 분쇄공정의 전단계인 철심제거공정에 적용하여 폐타이어를 효율적으로 재활용 가능하게 하여 자재의 낭비를 절감할 수가 있으며 설치와 조작이 간편하고 자동화로 작업생산성이 향상되며 폐타이어로 인한 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 폐타이어 배출슈트의 배출구를 볼트 등의 체결수단을 사용하여 사용자 필요에 따라 탈,부착되는 구조로 형성하여 철심이 분리된 폐타이어의 배출 방향을 양방향의 가변적으로 변동시키는 것이 가능하며, 이송컨베이어를 탈부착식으로 형성하므로서 좁은공간에서도 작업할 수 있으며 이송컨베이어를 몸체로부터 분리시키고 처리 슈트의 규격등 처리 용량을 대형화시키는 간단한 설계변경만으로 승용차 타이어는 물론 트럭이나 버스 등의 대형차 타이어에 동시 적용이 가능한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 기계적으로 작동되는 후크를 사용하여 폐타이어로부터 철심을 강제 견인하여 고무와 철심을 분리하는 폐타이어 철심 분리장치에 있어서,

   소정의 프로그램에 의하여 센서의 감지신호로 동작하는 컨트럴 패널(60)의 제어로 구동모터(23)와 고무벨트(24)로 구성되어 폐타이어를 연속적이고 자동적으로 폐타이어 배출 슈트(30)로 이송 투입하는 이송컨베이어(20)와 상기 이송 컨베이어(20)로 투입되는 폐타이어를 공간에 수용하고 철심 분리가 완료된 폐타이어를 배출하는 폐타이어 배출슈트(30), 상기 이송컨베이어(20)로부터 폐타이어 배출 슈트(30)로 방향전환 낙하 투입되는 폐타이어를 지지바(42)에 안착시키고 유압 실린더(52)의 센서신호로 직하방 이동시키는 하강 스텝동작에 의하여 적절한 타이밍으로 작동하여 철심분리장치에 무리를 주지 않고 정확하게 유압실린더 피스턴 로드(53) 위치로 정렬시켜 주는 공압실린더(40), 유압 실린더 피스턴 로드(53) 선단에 철심 제거 후크(54)가 형성되어 유압 실린더 피스턴 로드(53)의 전진 및 후진에 의한 수평 왕복운동에 의하여 공압실린더(40)의 지지바(42)로 공급되는 폐타이어의 측면(Side wall)을 찢고 정확한 시간 간격으로 강제로 신속 간편하게 인출하는 유압실린더(52)로 구성되어 폐타이어로부터 고무와 철심을 효과적으로 분리함을 특징으로 하는 폐타이어 철심 분리장치
2. 제 1항에 있어서, 상기 이송컨베이어(20)를 착탈식으로 형성하여 좁은공간에 서도 작업 가능하고 처리 용량을 대형화시키는 간단한 설계변경만으로 승용차 타이어는 물론 트럭이나 버스 등의 대형차 타이어등 타이어의 치수에 관계 없이 모든 종류의 타이어에 동시 적용이 가능함을 특징으로 하는 폐타이어 철심 분리장치
3. 제 1항에 있어서, 폐타이어 배출슈트(30)는 측면 일측으로 경사면이 형성된 방향 안내구(31)를 볼트 등의 체결수단을 사용하여 사용자 필요에 따라 탈,부착되게 하여 철심이 분리된 폐타이어의 배출 방향을 양방향 선택의 가변적으로 변동시킴을 특징으로 하는 폐타이어 철심 분리장치

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