KR102470754B1 - 폐타이어 절단장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐타이어 절단장치에 관한 것으로, 투입부(100), 대기부(200), 작업부(300), 클램핑부(400), 절단부(500), 반출부(600)를 포함하도록 구성된다.
본 발명은 대형 폐타이어를 빠른 시간내에 여러 개의 조각으로 분할 절단함으로써 폐 타이어를 소각로 또는 보일러 등에서 연소시에 완전연소가 가능하여 다른 수분 함유 폐기물의 소각율을 향상시키고 집진장치나 정화장치의 용량을 늘릴 필요성을 낮추는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 폐타이어 절단장치는 작업자의 노동력 투입을 최소화하면서 대형 폐타이어를 분할 절단함으로써 대형 폐타이어의 절단 작업 효율이 향상되고 작업자의 부상 위험이 감소되는 효과가 있다.
또한 본 발명은 대형 폐타이어를 분할 절단하여 부피나 중량이 감소함으로써 폐타이어의 저장, 운반에 필요한 적재 공간이 감소하고, 폐타이어를 운반하는 작업성이 증가하는 효과가 있다.

Description

폐타이어 절단장치{A cutting apparatus for used tires}
본 발명은 폐타이어 절단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업자의 노동력 투입을 최소화하면서 폐타이어를 자동으로 분할 절단하여 부피 및 중량을 감소시켜서 폐타이어의 운반이나 적재시 공간 활용성을 높이고 폐타이어의 소각시에도 소각 효율을 향상시키는 폐타이어 절단장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 바퀴에 장착되는 타이어는 일정기간 사용함에 따라 둘레면이 마모되어 제동력이 저하되는 등 타이어로서의 제 역할을 하지 못하게 되므로 새로운 타이어로 교체하여 주어야 한다. 이러한 폐타이어는 우리나라의 경우 현재 약 1000만개가 넘게 발생하고 있지만 자동차의 급격한 증가로 인해 폐기되는 폐타이어는 크게 증가하고 있다.
이렇게 사용 수명이 다한 폐타이어를 보관함에 있어서 타이어를 원형 그대로 보관함에 따라 적재 공간을 필요 이상으로 차지하게 되고, 많은 양을 적재하기 위하여 무거운 중량의 타이어를 쌓아올림으로 인해서 전도의 위험이 상존하게 되며, 타이어의 운반시 원형 타이어로 인해 운반 적재 공간을 효율적으로 사용할 수 없어 운반비가 상승하며 타이어의 상하차로 인한 노동력도 많이 요구되는 어려움이 있다.
또한 대형 폐타이어를 원형 그대로 소각시키면 연소 효율이 낮아 완전 연소가 곤란하므로 소각설비에서 폐타이어를 다른 폐기물 소각을 위한 불쏘시개로 활용하기가 곤란하며, 폐타이어의 불완전 연소로 인한 오염물질이나 분진 저감을 위하여 집진장치나 정화장치의 용량을 증가시켜야 하는 문제가 있다.
이와 같은 폐타이어를 재활용하기 위하여 수 년 전부터 이를 일정한 크기로 분쇄하여 재활용하는 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.
종래에 제안된 대부분의 폐타이어 분쇄기는 폐타이어를 수령하는 호퍼, 상기 호퍼의 하부 영역에 설치한 회전커터, 상기 회전커터에 의해 분쇄된 분쇄물을 이송하는 이송컨베이어 등을 구비하고 있고, 호퍼에 타이어를 공급하면 폐타이어가 회전커터에 의해 작은 입자의 분쇄물로 절단되어, 이송컨베이어에 의해 외부로 배출된다.
그러나, 종래의 폐타이어 분쇄기는 폐타이어에 포함된 강선을 제거하기 위해서 폐타이어를 부서지기 쉬운 상태에서 냉각시키고, 이어서 다이 및 펀치로 보이는 2개의 분쇄기를 별도로 구비한 장치를 사용하여 폐타이어를 절단하고 분쇄시키는 과정을 거치므로, 대용량의 폐타이어를 빠른 시간내에 분쇄할 수 없어 효율성 및 경제성이 떨어지는 문제가 있고, 또한 상기와 같은 종래의 폐타이어 분쇄기는 분쇄과정에서 다량의 분진을 발생시키므로 공해물질을 발생시키는 문제가 있다.
종래의 폐타이어를 분쇄하는 대신에 절단하는 절단 장비는 대부분 그라인더나 절단 가위 등을 이용하여 작업자가 수동으로 절단을 하므로, 타이어의 절단 과정이 비효율적이고 작업 과정에서 타이어내의 철심 등이 튀어나와 작업자가 부상을 당할 염려가 크다. 또한, 버스나 트럭과 같이 대형 타이어는 작업자가 운반하거나 절단 작업을 하기가 매우 곤란하여 대형 타이어의 절단이 매우 곤란한 문제가 있다.
선행기술 1: 등록실용신안공보 제20-0262498호 선행기술 2: 등록특허공보 제10-1051693호
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 작업자의 노동력 투입을 최소화하면서 대형 폐타이어를 빠른 시간내에 여러 개의 조각으로 분할 절단할 수 있는 폐타이어 절단장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
일실시예에 따른 본 발명은 투입부(100), 대기부(200), 작업부(300), 클램핑부(400), 절단부(500), 반출부(600)를 포함하는 폐타이어 절단장치에 있어서,
상기 투입부(100)는 폐타이어가 투입 컨베이어 장치에 의해 대기부(200)로 투입되는 장치이고,
상기 대기부(200)는 작업부(300)에서 폐타이어의 절단 작업이 진행되는 동안에 대기하다가 절단 작업이 완료되어 폐타이어가 반출되면 대기부 컨베이어 장치에 의해 작업부(300)로 투입되는 장치이며,
상기 작업부(300)는 투입된 폐타이어가 4조각으로 분할되도록 적재하는 장치로써, 폐타이어가 적재되는 4개의 회전판(311)으로 구성되는 회전대(310), 회전대(310)를 회전시키는 원통부(320), 회전대(310)의 회전판(311)을 상하로 회동시키는 틸팅부(330), 원통부(320)를 지지하는 작업부 프레임(350), 작업부 프레임(350)을 절단부(500)로 이동시키는 이동부(340)를 포함하여 구성되고,
상기 절단부(500)는 밴드 쏘 형태의 절단톱(520)을 회전시켜 폐타이어를 직경방향으로 절단하는 장치이며,
상기 반출부(600)는 상기 작업부(300)에서 절단된 폐타이어를 외부로 배출하는 장치인 것이 특징이다.
또한, 본 발명은 대기부(200)에서 투입된 폐타이어가 회전대(310)에 안착되면 작업부(300) 상측에 배치되는 클램핑부(400)가 하강하여 폐타이어를 가압하는 클램핑부(400)를 더 포함하고,
상기 클램핑부(400)는 작업부(300)가 이동부(340)에 의해 절단부(500)측으로 슬라이드 이동하기 전에 항상 폐타이어를 가압하는 것이 특징이다.
또한, 본 발명은 상기 클램핑부(400)가 작업부 프레임(350)에 고정 부착되는 클램핑부 수직프레임(401), 상기 클램핑부 수직프레임(401)들을 연결하는 클램핑부 수평프레임(402), 상기 클램핑부 수평프레임(402)에 배치되는 클램핑부 유압 실린더(410), 상기 클램핑부 유압 실린더(410)에 의하여 작동하는 작동로드(411), 상기 작동로드(411) 상에 배치되고 폐타이어를 가압하는 클램핑 바(420), 상기 클램핑 바(420)에서 폐타이어와 접촉하는 복수의 클램핑바 삽입부(421)를 포함하는 것이 특징이다.
또한, 본 발명은 상기 회전대(310)가 폐타이어를 적재하는 복수의 회전판(311), 회전판(311)을 지지하고 일단이 틸팅로드 힌지(333)에 의하여 틸팅 로드(332)와 연결되고 타단은 연결바 힌지(315)에 의하여 연결바(314)와 연결되는 회전판 지지바(313), 일단이 연결바 힌지(315)에 의하여 회전판 지지바(313)와 연결되고 타단은 지지브라켓(335)에 의하여 회전 원통(321)에 고정 결합되는 연결바(314)를 포함하는 것이 특징이다.
또한, 본 발명은 틸팅부(330)가 일단이 틸팅로드 힌지(333)에 의하여 회전판 지지바(313)와 연결되고 타단이 구동로드 힌지(336)에 의하여 구동 로드(335)와 결합하는 틸팅 로드(332), 상기 틸팅 로드(332)를 회동시키도록 상하로 슬라이딩하는 구동 로드(335), 구동 로드(335)를 작동시키는 틸팅 구동장치(331), 틸팅 구동장치(331)를 지지하고 일단이 지지브라켓에 의하여 회전 원통(321)에 고정되는 틸팅 구동장치 지지바(334)를 포함하는 것이 특징이다.
또한, 본 발명은 상기 틸팅부(330)가 일단이 틸팅 로드(332) 상의 보조링크 힌지(338)에 연결되고 타단이 슬라이더(316)상의 슬라이더 힌지(317)와 연결되는 보조 링크(337), 연결바(314) 상에서 슬라이드하는 슬라이더(316), 슬라이더(316)의 이동을 제한하는 스토퍼(318)를 더 포함하는 것이 특징이다.
또한, 본 발명은 상기 원통부(320)가 상기 연결바(314)와 틸팅 구동장치 지지바(334)가 결합되어 회전하는 회전 원통(321), 회전 원통(321) 내측에 일정 간극(328)을 형성하도록 회전 원통(321)과 동일한 중심축에 설치되는 고정 원통(322), 상기 고정 원통(322)과 상기 간극(328)사이에 설치되는 스페이서(325), 상기 회전 원통(321)과 고정 원통(322) 사이의 간극(328)에 스페이서(325)와 일측이 접촉하도록 설치되는 베어링(324), 상기 회전 원통(321)의 외측 원주면에 설치되는 원주 기어(362), 원주 기어(362)와 치결합하는 피니언(361), 상기 피니언(361)를 구동하는 회전대 구동모터(360), 회전대 구동모터(360)를 지지하고 지지원통(323)에 결합시키는 지지 브라켓(363)을 포함하는 것이 특징이다.
본 발명에 의한 폐타이어 절단장치는 대형 폐타이어를 빠른 시간내에 여러 개의 조각으로 분할 절단함으로써 폐 타이어를 소각로 또는 보일러 등에서 연소시에 완전연소가 가능하여 다른 수분 함유 폐기물의 소각율을 향상시키고 집진장치나 정화장치의 용량을 늘릴 필요성을 낮추는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 폐타이어 절단장치는 작업자의 노동력 투입을 최소화하면서 대형 폐타이어를 분할 절단함으로써 대형 폐타이어의 절단 작업 효율이 향상되고 작업자의 부상 위험이 감소되는 효과가 있다.
또한 본 발명은 대형 폐타이어를 분할 절단하여 부피나 중량이 감소함으로써 폐타이어의 저장, 운반에 필요한 적재 공간이 감소하고, 폐타이어를 운반하는 작업성이 증가하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐타이어 절단장치의 전체 개념을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 폐타이어 절단장치의 클램핑부 및 작업부를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 폐타이어 절단장치의 클램핑부의 작동을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 폐타이어 절단장치의 절단부 및 작업부를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 폐타이어 절단장치의 회전대를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 폐타이어 절단장치의 회전대의 회전원통과 고정 원통의 결합 구조를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 폐타이어 절단장치의 절단작업 순서도를 설명하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으며 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 의한 폐타이어 절단장치는 승용차, 경트럭, 대형 트럭, 버스용 폐타이어를 4조각으로 분할 절단하기 위한 장치로, 절단되는 폐타이어의 크기에 따라 절단장치의 크기가 다르게 제작되지만, 가능하면 동일한 절단장치로 타이어 직경이 700mm 내지 1100mm 정도의 폐타이어들을 처리하도록 제작되는 것이 바람직하다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐타이어 절단장치는 투입부(100), 대기부(200), 작업부(300), 클램핑부(400), 절단부(500), 반출부(600)를 포함하도록 구성된다.
상기 투입부(100)는 폐타이어가 투입 컨베이어 장치에 의해 대기부(200)로 투입되는 장치이고, 폐타이어를 운반하는 투입 컨베이어 장치는 통상적인 컨베이어 장치로 컨베이어 구동용 모터, 컨베이어 벨트, 컨베이어 구동용 모터의 구동력을 컨베이어 벨트로 전달하는 풀리들, 컨베이어 벨트의 장력을 조절하는 롤러 등을 포함한다.
상기 투입부(100)에 투입되는 폐타이어는 작업자가 인력으로 운반하거나 간이 기중기나 크레인과 같은 장치를 이용하여 운반할 수 있다.
상기 투입부(100)에 투입된 폐타이어는 대기부(200)에서 대기하다가 작업부(300)의 폐타이어가 모두 절단되어 반출되면 대기부 컨베이어 장치에 의해 작업부(300)로 투입된다. 대기부(200)는 하나의 폐타이어가 대기하도록 하거나 필요하다면 복수의 폐타이어가 대기하도록 제조될 수 있다.
대기부(200)의 대기부 컨베이어 장치는 폐타이어가 적재되면 중량센서나 광센서 등으로 폐타이어의 적재를 감지하여 별도의 제어장치가 대기부 컨베이어 장치의 작동을 시작하고, 폐타이어가 일정한 대기 위치로 이동하면 별도의 감지장치가 폐타이어의 위치를 감지하여 별도의 제어장치가 대기부 컨베이어 장치의 작동을 정지시킨다.
대기부(200)의 폐타이어는 작업자가 작업부(300)의 작업 상황을 파악하고 대기부 컨베이어 장치를 작동시켜서 폐타이어를 작업부(300)로 투입하거나, 작업부(300)에 폐타이어의 존재 여부를 감지하는 별도의 감지수단에 의해 작업부(300)가 빈 것을 자동으로 파악하고 별도의 제어장치가 자동으로 대기부 컨베이어 장치를 작동시켜서 폐타이어를 작업부(300)로 투입할 수 있다.
작업부(300)는 투입된 폐타이어가 4조각으로 분할되도록 적재하는 부위로써, 폐타이어가 적재되는 회전대(310), 회전대(310)를 회전시키는 원통부(320), 회전대(310)를 상하로 회동시키는 틸팅부(330), 원통부(320)를 지지하는 작업부 프레임(350), 작업부 프레임(350)을 절단부(500)로 이동시키는 이동부(340)를 포함하여 구성된다.
작업부(300)는 대기부(200)에서 투입된 폐타이어가 회전대(310)에 안착되면 작업부(300) 상측에 배치되는 클램핑부(400)가 하강하여 폐타이어를 가압한 후, 작업부(300) 전체가 이동부(340)에 의해 절단부(500)측으로 슬라이드 이동된다. 절단부(500)는 밴드 쏘 형태의 절단톱(520)을 회전시켜 폐타이어를 직경방향으로 절단한다. 절단이 완료되면 작업부(300)는 원위치로 후퇴하고 클램핑부(400)가 상승한 후 원통부(320)로 회전대(310)를 90도 반시계방향으로 회전시킨다. 다음에 폐타이어를 절단하기 위하여 다시 작업부(300)를 절단부(500)측으로 슬라이딩시킨다.
본 발명의 폐타이어 절단장치는 이러한 순서를 반복하여 폐타이어를 4등분하여 부피 및 중량을 감소시킨다. 이러한 하나의 폐타이어의 절단과정 동안 상기 회전대(310)는 일정 각도를 회전하고, 폐타이어의 절단 및 배출 과정이 모두 완료되면 다시 역회전하여 원위치로 복귀한다. 이는 작업부(300)나 회전대(310)에 설치된 전자기 장치나 동력 장치용 전선이나 호스를 보호하기 위한 조치이다.
한편 본 발명의 폐타이어 절단장치는 회전대(310)의 절단된 폐타이어 조각이 반출부(600) 위치에 도달하면 틸팅부(330)로 회전대(310)의 회전판(311)을 기울여서 폐타이어 조각을 반출부(600)로 반출시킨다. 반출부(600)는 절단된 폐타이어 조각이 용이하게 반출되도록 회전대(310) 근처에 배치된다.
이와 같은 본 발명의 폐타이어 절단장치는 PLC나 PC 등과 같은 별도의 제어장치에 의해 전체 작동 순서가 순차적으로 수행된다.
다음에는 도 2, 3을 통하여 클램핑부 및 작업부에 대하여 상세히 설명한다.
작업부(300)의 회전대(310)는 4개의 회전판(311)으로 구성되고, 각 회전판(311)에는 다수의 슬라이드 볼(312)이 배치되어, 대기부(200)에서 투입된 폐타이어가 원활하게 회전판(311)으로 미끄럼 이동되도록 한다. 회전대(310)가 설치되는 작업부(300)의 상부에는 회전대(310)로 투입되는 폐타이어가 회전대(310)에서 이탈되지 않도록 별도의 스토퍼가 구비될 수 있다.
폐타이어가 회전대(310)에 적재되면, 클램핑부(400)의 클램핑바(420)가 하강하여 폐타이어를 가압하여 폐타이어가 절단부(500)의 절단톱(520)으로 절단될 때 움직이지 않도록 고정한다.
상기 클램핑부(400)는 작업부 프레임(350)에 고정 부착되는 클램핑부 수직프레임(401), 상기 클램핑부 수직프레임(401)들을 연결하는 클램핑부 수평프레임(402), 상기 클램핑부 수평프레임(402)에 배치되는 클램핑부 유압 실린더(410), 상기 클램핑부 유압 실린더(410)에 의하여 작동하는 작동로드(411), 상기 작동로드(411) 상에 배치되고 폐타이어를 가압하는 클램핑 바(420), 상기 클램핑 바(420)에서 폐타이어와 접촉하는 복수의 클램핑바 삽입부(421)를 포함한다.
상기 클램핑부(400)는 작업부 프레임(350)에 고정 부착되므로 작업부 프레임(350)과 같이 절단부(500)측으로 이동하며, 복수의 클램핑바 삽입부(421)는 폐타이어의 직경이나 크기에 따라 복수의 클램핑바 삽입부(421)간의 거리나 폭을 조절하도록 구성되고, 거리나 폭 조절 구성은 클램핑바 삽입부(421)가 홈을 따라 이동되고 원하는 위치에 나사 고정되도록 할 수 있다.
또한 클램핑부(400)의 클램핑바(420)가 상승 또는 하강하는 위치는 리미트 스위치와 같은 접촉식 센서나 광센서와 같은 비접촉식 센서로 감지하여 클램핑바(420)의 상승 하강 위치를 조절할 수 있다.
도 3에서 도 3(a)는 클램핑부를 상면에서 본 평면도이고, 도 3(b)는 클램핑부(400) 및 작업부(300)를 측면에서 본 측면도이고, 도 3(c)는 클램핑부(400) 및 작업부(300)를 후면에서 후면도이다.
도 3을 통하여 상기 클램핑부(400)의 작동 과정을 설명하면, 클램핑부(400)는 작업부(300)의 폐타이어가 절단부(500)로 이동하기 전에 항상 폐타이어를 가압 고정하도록 한다.
도 3(a)는 클램핑부를 상부에서 본 평면도로, 도시된 바와 같이 클램핑부(400)의 클램핑바(420)는 절단부(500)의 절단톱(520)을 기준으로 좌우 폭방향에서 적어도 하나의 폐타이어 조각을 가압하도록 2이상의 클램핑바 삽입부(421)를 구비한다. 또한 클램핑바(420) 및 클램핑바 삽입부(421)의 길이는 폐타이어 절단장치가 처리하는 폐타이어의 직경 범위와 동일하게 최대 1100mm로 설정된다.
도 3(b)나 도 3(c)와 같이 클램핑부(400)의 클램핑바(420)는 클램핑부 수평프레임(402)에 배치되는 클램핑부 유압 실린더(410)에 의하여 상하로 이동할 수 있는데, 구체적으로 설명하면 클램핑바(420)가 클램핑부 유압 실린더(410)의 작동로드(411)에 설치되어 작동로드(411)가 상하로 승하강함에 따라 클램핑바(420)가 상하로 승하강하여 폐타이어를 가압할 수 있다.
또한, 클램핑바 삽입부(421)가 폐타이어의 사이드월 및 비드까지 접촉하도록 클램핑바 삽입부(421)는 폐타이어의 단면 형상과 대응되도록 형성되어 폐타이어와의 접촉 면적을 최대한 증가시켜 폐타이어를 안정되게 가압 지지하도록 한다.
다음에는 도 4를 통하여 절단부(500) 및 작업부(300)를 상세히 설명한다. 도 4(a)는 절단부(500) 및 작업부(300)의 측면도이고, 도 4(b)는 절단부측에서 본 절단장치의 정면도이다.
폐타이어가 작업부(300)의 회전대(310)에서 클램핑부(400)의 클램핑바(420)에 의하여 가압되면, 절단부(500)의 절단톱(520)이 회전을 하고, 동시에 작업부(300)가 절단부(500)를 향해 슬라이딩한다.
도 4에 의하면 작업부(300)의 슬라이딩 작동은 이동부(340)에 의해 수행되고, 이동부(340)는 지면에 고정 설치되는 고정 레일(341), 고정 레일(341) 상에서 슬라이드하며 작업부 프레임(350)이 고정 설치되는 이동 레일(342), 지면이나 고정 레일(341)에 설치되는 이송 모터(343), 이송 모터(343)에 의하여 구동하는 이송 풀리(344), 상기 고정 레일이나 지면에 배치되는 피동 풀리(345), 상기 이송 풀리(344)와 피동 풀리(345)를 연결하고 이송 모터(343)에 의하여 회전하는 타이밍 벨트(346)나 체인 벨트를 포함한다.
상기 이동부(500)의 이송 모터(343)가 구동하면 타이밍 벨트(346)나 체인 벨트로 구동력이 이동 레일(342)로 전달되어, 이동 레일(342)이 고정 레일(341)상에서 슬라이드 운동을 한다. 이동 레일(342)에 작업부 프레임(350)이 고정되므로 작업부 프레임상에 설치된 회전대(310)가 절단부(500)로 슬라이드 이동할 수 있다. 작업부(300)의 슬라이딩 이동 거리나 이동 위치는 별도의 리미트 스위치와 같은 접촉식 센서나 광센서와 같은 비접촉식 센서를 작업부의 출발위치 및 도착 위치에 설치하여 감지할 수 있다. 또한 작업부(300)의 슬라이딩 이동 속도는 이송 모터(343)의 회전속도를 이용하여 감지할 수 있다.
절단부(500)는 지면에 고정 설치되는 절단부 프레임(501), 절단부 프레임(501) 하부에 배치되는 절단톱 구동모터(510), 절단톱 구동모터(510)와 벨트로 연결되는 절단톱 구동휠(511), 절단부 프레임(501) 상부에 배치되는 절단톱 피동휠(512), 상기 절단톱 구동휠(511)과 절단톱 피동휠(512)을 연결하도록 배치되는 밴드 형태의 절단톱(520)을 포함한다.
절단부(500)의 밴드 형태의 절단톱(520)은 회전대(310)가 폐타이어의 절단 위치로 오면 도 3(a)와 같이 회전대의 톱 삽입홈(521)로 삽입되면서 페타이어를 절단한다.
타이어는 고무제의 타이어 트레드, 타이어 트레드 내부에 배치되는 강선들, 비드에 설치되는 직경 10mm 정도의 스틸 와이어를 포함하므로, 본 발명의 절단톱(520)은 고무만이 아니라 비드의 두꺼운 스틸 와이어도 절단하기에 적합한 강도 및 형상을 갖는 톱날이 구비되어야 한다.
또한 절단부(500)는 절단톱(520)의 장력을 감지하는 센서를 구비하고, 장력 감지센서의 센서값에 따라 장력을 조절하는 별도의 장력 조절휠을 추가로 구비할 수 있다.
본 발명의 작업부(300)는 절단부(500)로 이동하는 거리가 약 300mm정도이고, 처음 20mm 정도의 스타트 단계에는 중속으로, 절단이 수행되는 200mm 정도의 중간 단계에는 고속으로, 마지막 80mm 정도의 최종 단계에서는 저속으로 이동한다. 중간 단계에서는 타이어의 트레드, 사이드월을 절단하므로 고속으로 진행되지만 최종 단계에서는 스틸 와이어가 포함된 타이어의 비드를 절단하므로 저속으로 이동한다. 예를 들어 스타트 단계에서는 초속 0.5mm, 중간 단계에서는 초속 1~2mm, 최종 단계에서는 초속 0.1~0.2mm 정도로 하는 것이 바람직하다.
다음에는 도 5, 6을 이용하여 작업부(300)의 회전대(310), 원통부(320), 틸팅부(330)에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 회전대(310)는 폐타이어를 적재하는 복수의 회전판(311), 회전판(311)을 지지하고 일단이 틸팅로드 힌지(333)에 의하여 틸팅 로드(332)와 연결되고 타단은 연결바 힌지(315)에 의하여 연결바(314)와 연결되는 회전판 지지바(313), 일단이 연결바 힌지(315)에 의하여 회전판 지지바(313)와 연결되고 타단은 지지브라켓(335)에 의하여 회전 원통(321)에 고정 결합되는 연결바(314)를 포함한다.
또한 본 발명의 틸팅부(330)는 일단이 틸팅로드 힌지(333)에 의하여 회전판 지지바(313)와 연결되고 타단이 구동로드 힌지(336)에 의하여 구동 로드(335)와 결합하는 틸팅 로드(332), 상기 틸팅 로드(332)를 회동시키도록 상하로 슬라이딩하는 구동 로드(335), 구동 로드(335)를 작동시키는 틸팅 구동장치(331), 틸팅 구동장치(331)를 지지하고 일단이 지지브라켓에 의하여 회전 원통(321)에 고정되는 틸팅 구동장치 지지바(334)를 포함한다.
또한, 상기 틸팅부(330)는 일단이 틸팅 로드(332) 상의 보조링크 힌지(338)에 연결되고 타단이 슬라이더(316)상의 슬라이더 힌지(317)와 연결되는 보조 링크(337), 연결바(314) 상에서 슬라이드하는 슬라이더(316), 슬라이더(316)의 이동을 제한하는 스토퍼(318)를 더 포함한다.
이와 같이 구성된 틸팅부(330)의 작동과정을 설명하면, 폐타이어를 적재한 상태인 회전판(311)의 수평 상태에서는 틸팅 구동장치(331)의 구동 로드(335)가 하강한 상태로 회전판(311)의 하중이 틸팅 로드(332)를 통해 구동 로드(335) 및 보조링크(337)에 의해 전달되고, 구동 로드(335)의 하중은 틸팅 구동장치(331)에 의해 지지되고 보조링크(337)의 하중은 슬라이더(316)에 의해 지지되며, 틸팅 구동장치(331)의 하중은 틸팅 구동장치 지지바(334)에 의해 지지되고, 슬라이더(316)의 하중에서 수평방향 하중은 스토퍼(318)에 의해 지지된다.
폐타이어를 배출하기 위한 회전판(311)의 경사 상태에서는 틸팅 구동장치(331)의 구동 로드(335)가 상승하고, 이에 따라 구동 로드(335)와 힌지 연결된 틸팅 로드(332)가 구동 로드 힌지(336)를 중심으로 회전하면서 회전판 지지바(313)가 연결바 힌지(315)를 중심으로 회동하여 회전판(311)이 아랫방향으로 회동하게 되고, 이때 스토퍼(318)가 후퇴하여 슬라이더(316)가 회전판(311)측으로 이동 가능하게 한다. 이를 위하여 스토퍼(318)는 전자기식 솔레노이드나 전기적으로 작동하는 멈춤장치를 사용하고, 스토퍼(318)는 회전판(311)이 수평 상태인 경우에만 작동하여 슬라이더(316)의 이동을 제한한다.
또한 틸팅 구동장치(331)는 유압식 실린더 또는 공압식 실린더인 것이 바람직하고, 이 경우에 유공압 호스는 회전판의 회전거리 정도로 길이가 연장되는 자바라나 유연한 플렉시블 호스를 사용하거나 고정 원통(322)에 설치되는 통상적인 슬립링 방식의 유공압 장치를 사용한다.
마찬가지로 작업부(300)나 회전대(310)의 각종 센서나 전원장치에 공급되는 전원도 자바라나 유연한 플렉시블 호스를 사용하거나 고정 원통(322)에 설치되는 통상적인 슬립링 방식의 전기 장치를 사용한다.
한편 작업부(300)의 원통부(320)는 상기 회전판(311)을 회전시키기 위한 것으로, 상기 연결바(314)와 틸팅 구동장치 지지바(334)가 결합되어 회전하는 회전 원통(321), 회전 원통(321) 내측에 일정 간극(328)을 형성하도록 회전 원통(321)과 동일한 중심축에 설치되는 고정 원통(322), 상기 고정 원통(322)과 상기 간극(328)사이에 설치되는 스페이서(325), 상기 회전 원통(321)과 고정 원통(322) 사이의 간극(328)에 스페이서(325)와 일측이 접촉하도록 설치되는 베어링(324), 상기 회전 원통(321)의 외측 원주면에 설치되는 원주 기어(362), 원주 기어(362)와 치결합하는 피니언(361), 상기 피니언(361)를 구동하는 회전대 구동모터(360), 회전대 구동모터(360)를 지지하고 지지원통(323)에 결합시키는 지지 브라켓(363)을 포함한다.
도 6에 의하면, 상기 원통부(320)에서 고정 원통(322)은 플랜지(326)에 체결 나사에 의해 결합되고, 회전 원통(321)은 플랜지(326) 상에 나사 체결된 무급유 스러스트 와셔(327)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 플랜지(326)는 작업부 프레임(350) 또는 이동 레일(342)에 설치되는 지지 원통(323) 상부에 고정 결합된다. 회전 원통(321)을 회전 가능하게 지지하는 무급유 스러스트 와셔(327)는 회전대(310) 및 틸팅부(330)의 하중을 모두 지지하여야 하므로 내구성, 강성, 윤활성이 우수한 제품을 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 원통부(320)는 회전대 구동모터(360)가 구동하면 구동력이 피니언(361), 원주기어(362), 회전 원통(321)으로 전달되어 회전 원통(321)과 연결된 회전대(310) 및 틸팅부(330)가 고정 원통(322)을 중심으로 360도 회전이 가능하다.
다음에는 도 7에 의하여 본 발명의 폐타이어 절단장치의 작동 순서에 대하여 상세히 설명한다.
도 7은 도 1에 도시된 것과 같이 회전대(310)가 4개의 회전판(311)을 포함하고, 회전대(310)가 정 위치에 있는 경우에 반출부(600)가 3번 회전판(311)에 배치된 경우에 대하여 하나의 폐타이어를 절단하고 배출하는 순서에 대한 것이다.
먼저 1단계에서 폐타이어를 작업부(300)의 회전대(310)로 투입한다. 2단계에서는 회전대(310)에 적재된 폐타이어를 클램핑부(400)가 하강하여 클램핑바(420)로 폐타이어를 가압 고정한다.
3단계에서는 절단부(500)가 작동하고 동시에 작업부(300)가 절단부(500)측으로 이동한다.
4단계에서는 폐타이어의 절단 작업이 수행되어 폐타이어를 절단한다(1번 회전판의 폐타이어 전면 절단). 절단 작업시 작업부(300)의 이동 속도는 스타트 단계에는 중속으로, 절단이 수행되는 중간 단계에는 고속으로, 마지막 최종 단계에서는 저속으로 이동한다.
5단계에서는 작업부(300)가 최대 이동 거리에 도달하면 폐타이어 절단이 완료된 것으로 간주하여 작업부(300)를 원 위치로 복귀시킨다.
6단계에서는 클램핑부(400)를 상승시켜 원 위치 시켜 회전대(310)를 회전시킬 수 있도록 한다.
7단계에서는 회전대(310)를 반시계방향으로 90도 회전시켜 1번 회전판의 폐타이어 조각이 원래의 4번 회전판 위치로 이동하도록 한다.
다음에 8단계에서는 단계 2 내지 단계 6을 반복하여 2번 회전판의 폐타이어 전면, 즉 1번 회전판의 폐타이어 후면을 절단한다.
다음 9단계에서 회전대(310)를 반시계방향으로 90도 회전시켜 1번 회전판의 폐타이어 조각이 원래의 3번 회전판 위치로 이동하도록 한다.
10단계에서는 반출부(600)가 3번 회전판(311)에 배치되었으므로 1번 회전판의 틸팅부(330)를 작동시켜 1번 회전판의 폐타이어 조각을 반출부(600)로 배출시킨다.
다음 11단계에서는 단계 2 내지 단계 6을 반복하여 3번 회전판의 폐타이어 전면, 즉 2번 회전판의 폐타이어 후면을 절단한다.
12단계에서는 회전대(310)를 반시계방향으로 90도 회전시켜 2번 회전판의 폐타이어 조각이 원래의 3번 회전판 위치로 이동하도록 한다.
13단계에서는 반출부(600)가 3번 회전판(311)에 배치되었으므로 2번 회전판의 틸팅부(330)를 작동시켜 2번 회전판의 폐타이어 조각을 반출부(600)로 배출시킨다.
14단계에서는 단계 2 내지 단계 6을 반복하여 4번 회전판의 폐타이어 전면, 즉 3번 회전판의 폐타이어 후면을 절단한다.
15단계에서는 회전대(310)를 반시계방향으로 90도 회전시켜 3번 회전판의 폐타이어 조각이 원래의 3번 회전판 위치로 이동하도록 한다.
16단계에서는 반출부(600)가 3번 회전판(311)에 배치되었으므로 3번 회전판의 틸팅부(330)를 작동시켜 3번 회전판의 폐타이어 조각을 반출부(600)로 배출시킨다.
17단계에서는 회전대(310)를 반시계방향으로 90도 회전시켜 4번 회전판의 폐타이어 조각이 원래의 3번 회전판 위치로 이동하도록 한다. 17단계에서 4번 회전판의 폐타이어 조각은 전후면이 모두 절단된 상태이므로 별도의 절단 단계가 필요없어, 단계 18에서 4번 회전판의 틸팅부(330)를 작동시켜 4번 회전판의 폐타이어 조각을 반출부(600)로 배출시킨다.
단계 18까지 하나의 폐타이어 절단이 수행되는 동안에 회전대(310)가 총 450도 반시계방향으로 회전하였으므로, 19단계에서는 회전대(310)를 시계방향으로 450도 회전시켜 회전판을 원 위치로 복귀시킨다.
이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량할 수 있음이 명백하다.
100: 투입부 200: 대기부
300: 작업부 310: 회전대
311: 회전판 312: 슬라이드 볼
313: 회전판 지지바 314: 연결바
315: 연결바 힌지 316: 슬라이더
317: 슬라이더 힌지 318: 스토퍼
320: 원통부 321: 회전 원통
322: 고정 원통 323:지지 원통
324: 베어링 325: 스페이서
326: 플랜지 327: 무급유 스러스트 와셔
328: 간극
330: 틸팅부 331: 틸팅 구동장치
332: 틸팅 로드 333: 틸팅 로드 힌지
334: 틸팅 구동장치 지지바 335: 구동로드
336: 구동로드 힌지 337: 보조링크
338: 보조링크 힌지
340: 이동부 341: 고정 레일
342: 이동 레일 343: 이송모터
344: 이송풀리 345: 피동풀리
346: 타이밍 벨트
350: 작업부 프레임 351: 스토퍼 롤러
360: 회전대 구동모터 361: 피니언
362: 원주기어 363:지지 브라켓
400: 클램핑부
401: 클램핑부 수직프레임 402: 클램핑부 수평프레임
410: 클램핑부 유압실린더 411: 클램핑바 작동로드
420: 클램핑바 421: 클램핑바 삽입부
430: 클램핑바 가이드
500: 절단부
501: 절단부 프레임 510: 절단톱 구동모터
511: 절단톱 구동휠 512: 절단톱 피동휠
520: 절단톱 521: 톱 삽입홈
600: 반출부

Claims (7)

  1. 투입부(100), 대기부(200), 작업부(300), 클램핑부(400), 절단부(500), 반출부(600)를 포함하는 폐타이어 절단장치에 있어서,
    상기 투입부(100)는 폐타이어가 투입 컨베이어 장치에 의해 대기부(200)로 투입되는 장치이고,
    상기 대기부(200)는 작업부(300)에서 폐타이어의 절단 작업이 진행되는 동안에 대기하다가 절단 작업이 완료되어 폐타이어가 반출되면 대기부 컨베이어 장치에 의해 작업부(300)로 투입되는 장치이며,
    상기 작업부(300)는 투입된 폐타이어가 4조각으로 분할되도록 적재하는 장치로써, 폐타이어가 적재되는 4개의 회전판(311)으로 구성되는 회전대(310), 회전대(310)를 회전시키는 원통부(320), 회전대(310)의 회전판(311)을 상하로 회동시키는 틸팅부(330), 원통부(320)를 지지하는 작업부 프레임(350), 작업부 프레임(350)을 절단부(500)로 이동시키는 이동부(340)를 포함하여 구성되고,
    상기 절단부(500)는 밴드 쏘 형태의 절단톱(520)을 회전시켜 폐타이어를 직경방향으로 절단하는 장치이며,
    상기 반출부(600)는 상기 작업부(300)에서 절단된 폐타이어를 외부로 배출하는 장치이고,

    대기부(200)에서 투입된 폐타이어가 회전대(310)에 안착되면 작업부(300) 상측에 배치되는 클램핑부(400)가 하강하여 폐타이어를 가압하는 클램핑부(400)를 더 포함하고,
    상기 클램핑부(400)는 작업부(300)가 이동부(340)에 의해 절단부(500)측으로 슬라이드 이동하기 전에 항상 폐타이어를 가압하는 것이며,

    상기 클램핑부(400)는 작업부 프레임(350)에 고정 부착되는 클램핑부 수직프레임(401), 상기 클램핑부 수직프레임(401)들을 연결하는 클램핑부 수평프레임(402), 상기 클램핑부 수평프레임(402)에 배치되는 클램핑부 유압 실린더(410), 상기 클램핑부 유압 실린더(410)에 의하여 작동하는 작동로드(411), 상기 작동로드(411) 상에 배치되고 폐타이어를 가압하는 클램핑 바(420), 상기 클램핑 바(420)에서 폐타이어와 접촉하는 복수의 클램핑바 삽입부(421)를 포함하는 것이 특징인, 폐타이어 절단장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 회전대(310)는 폐타이어를 적재하는 복수의 회전판(311), 회전판(311)을 지지하고 일단이 틸팅로드 힌지(333)에 의하여 틸팅 로드(332)와 연결되고 타단은 연결바 힌지(315)에 의하여 연결바(314)와 연결되는 회전판 지지바(313), 일단이 연결바 힌지(315)에 의하여 회전판 지지바(313)와 연결되고 타단은 지지브라켓(335)에 의하여 회전 원통(321)에 고정 결합되는 연결바(314)를 포함하는 것이 특징인, 폐타이어 절단장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 틸팅부(330)는 일단이 틸팅로드 힌지(333)에 의하여 회전판 지지바(313)와 연결되고 타단이 구동로드 힌지(336)에 의하여 구동 로드(335)와 결합하는 틸팅 로드(332), 상기 틸팅 로드(332)를 회동시키도록 상하로 슬라이딩하는 구동 로드(335), 구동 로드(335)를 작동시키는 틸팅 구동장치(331), 틸팅 구동장치(331)를 지지하고 일단이 지지브라켓에 의하여 회전 원통(321)에 고정되는 틸팅 구동장치 지지바(334)를 포함하는 것이 특징인, 폐타이어 절단장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 틸팅부(330)는 일단이 틸팅 로드(332) 상의 보조링크 힌지(338)에 연결되고 타단이 슬라이더(316)상의 슬라이더 힌지(317)와 연결되는 보조 링크(337), 연결바(314) 상에서 슬라이드하는 슬라이더(316), 슬라이더(316)의 이동을 제한하는 스토퍼(318)를 포함하는 것이 특징인, 폐타이어 절단장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 원통부(320)는 상기 연결바(314)와 틸팅 구동장치 지지바(334)가 결합되어 회전하는 회전 원통(321), 회전 원통(321) 내측에 일정 간극(328)을 형성하도록 회전 원통(321)과 동일한 중심축에 설치되는 고정 원통(322), 상기 고정 원통(322)과 상기 간극(328)사이에 설치되는 스페이서(325), 상기 회전 원통(321)과 고정 원통(322) 사이의 간극(328)에 스페이서(325)와 일측이 접촉하도록 설치되는 베어링(324), 상기 회전 원통(321)의 외측 원주면에 설치되는 원주 기어(362), 원주 기어(362)와 치결합하는 피니언(361), 상기 피니언(361)를 구동하는 회전대 구동모터(360), 회전대 구동모터(360)를 지지하고 지지원통(323)에 결합시키는 지지 브라켓(363)을 포함하는 것이 특징인, 폐타이어 절단장치.
KR1020210099648A 2021-07-29 2021-07-29 폐타이어 절단장치 KR102470754B1 (ko)

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JPH0624750U (ja) * 1992-06-30 1994-04-05 小野谷機工株式会社 搬入装置及び該搬入装置を備えたタイヤ切断機
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