УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕСТРУКТУРИРОВАНИЯ ШИН С МЕТАЛЛИЧЕСКИМ КОРДОМ Российский патент 1995 года по МПК B26F3/06 

Изобретение относится к утилизации отработанных шин с металлическим кордом, а именно для отделения протекторов таких шин от брекеров или последующей утилизации резины и металлосодержащих частей одним из известных способов.

Известно устройство для деструктирования шин с металлическим кордом, снабженное средством для подачи шин на их утилизацию, механизмом разрушения шин, соединенным с источником энергии, и приспособлением для отвода продуктов из рабочей зоны.

Недостаток известного устройства длительность процесса разрушения машин связан с конструкцией механизма разрушения, имеющего средства нагрева металлокорда.

Целью изобретения является увеличение производительности процесса утилизации шин.

Это достигается за счет того, что в устройстве для разрушения шин с металлическим кордом, имеющим средством для подачи шин на разрушение, деструктор шин и приспособление для вывода продуктов разрушения шин из зоны деструктора, согласно изобретению деструктор выполнен в виде импульсного разрядника, снабженного средством для подключения к металлокорду, причем указанное средство для подключения установлено в защитной камере.

Выполнение деструктора в виде импульсного разрядника, способного возбуждать в металлокорде электрический ток с плотностью, достаточной для взрывного разрушения металла по границам зерен в течение нескольких микросекунд, повышает производительностью устройства и способствует снижению удельных энергозатрат на последующую переработку продуктов разрушения.

Цель достигается также за счет того, что перед средством для подачи шин на разрушение установлен механизм для отрезки бортов, импульсный разрядник выполнен на основе конденсатора, подключенного через коммутатор к источнику энергии и к средству для подключения к металлокорду, а это средство выполнено в виде двух токопроводных обращенных одна к другой плит, кинематически связанных с механизмом их возвратно-поступательного перемещения. Такие взаимообусловленные формы выполнения упомянутых частей заявленного устройства наиболее просты и технологичны, что придает устройству в целом повышенную надежность и упрощает его монтаж и обслуживание.

Указанная цель достигается также за счет того, что токопроводные плиты выполнены в виде усеченных конусов, обращенных один к другому меньшими основаниями. Тем самым повышается надежность контакта токопроводящих плит с металлокордом и уменьшается вероятность неполного разрушения кордной сетки на отдельных участках.

Указанная цель достигается также за счет того, что в защитной камере установлен выполненный из неферромагнитного материала ложемент для укладки разрушаемых шин, импульсный разрядник выполнен на основе накопительной LC-цепи, подключенной через коммутатор к источнику энергии и к средству для подключения к металлокорду, а это средство выполнено в виде передвижной обмотки трансформатора, которая устанавливается осесимметрично относительно указанного ложемента.

При таких взаимообусловленных формах выполнения основных частей устройства, когда металлокорд разрушаемой шины служит вторичной обмоткой трансформатора, отпадает необходимость в предварительной обрезке бортов разрушаемых шин, практически исключаются случаи неполного разрушения металлокорда, поскольку передача разрушающего энергоимпульса происходит через электромагнитное поле на весь объем металла и отпадает проблема утилизации бортов.

Отличие изобретения состоит в том, что первичная обмотка трансформатора установлена по геометрической оси ложемента и она охватывает собою ложемент. Первый частный вариант предпочтителен для крупногабаритных, а второй для малогабаритных шин.

На фиг. 1 изображена схема устройства с деталлизацией отдельных узлов (с использованием токопроводных плит в качестве средства связи импульсного разрядника с металлокордом); на фиг. 2 кинематическая схема обрезки бортов шин; на фиг. 3 электрическая схема импульсного разрядника на основе конденсаторной батареи; на фиг. 4 электрическая схема связи импульсного разрядника на основе накопительной реактивной LC-цепи с металлокордом через первичную обмотку трансформатора, расположенную по оси ложемента для шин; на 5 схема первичной обмотки трансформатора, охватывающей ложемент.

Устройство для разрушения изношенных шин с металлическим кордом имеет механизм 1 подачи шин на разрушение, выполненный в виде ленточного или цепного транспортера или шагового конвейера, оборудованного при возможности механическим манипулятором для подачи шин на деструкцию.

Устройство имеет защитную камеру 2 в виде металлического или железобетонного короба, исключающего разлет продуктов деструкции шин в стороны и ограждающего персонал от случайных травм. Камера 2 может быть либо заглушена сверху и снизу и иметь боковые загрузочные окна с сдвижными или поворотными экранами, обеспечивающими в положении "открыто" подачу шин в зону деструкции и вывод продуктов деструкции. Камера может быть глухой по периметру и иметь съемную или поворотную крышку для подачи шин в зону деструкции и съемную или сдвижную донную часть с бункером для сбора продуктов деструкции (преимущественно в виде металлического порошка с примесью резиновой крошки). Возможны и комбинации указанных форм выполнения защитной камеры.

Устройство имеет приспособления 3 для вывода продуктов разрушения шин из защитной камеры. В роли таких приспособлений могут быть, например, использованы транспортер пневмотранспортное устройство для передачи металлического порошка с примесью резиновой крошки на магнитную сепарацию.

Устройство имеет импульсный разрядник 4, снабженный размещенным в защитной камере посредством 5 для подключения к металлокорду разрушаемой шины.

Импульсный разрядник 4 может быть выполнен двояко: либо на основе мощного конденсатора (конденсаторной батареи), (фиг. 3) либо в виде мощной накопительной реактивной LC-цепи, (фиг. 4). При любой форме выполнения импульсный разрядник 4 подключен к источнику энергии и к размещенному в защитной камере 2 средству 5 через коммутатор 6, с которым могут быть сопряжены зарядное устройство и устройство поджига разряда. Возможно также и использование отдельных от коммутатора 6 разрядных устройств.

Соответственно формам выполнения импульсного разрядника 4 средство 5 для его подключения к металлокорду может быть выполнено либо в виде двух токопроводных плит (фиг. 1), кинематически связанных с механизмом их возвратно-поступательного перемещения, либо (фиг. 4 и 5) в виде первичной обмотки трансформаторов, вторичной обмотки которого служит металлический корд разрушаемых шин.

В первом случае (при использовании токопроводных плит в качестве средства 5) перед механизмом 1 подачи предусмотрено устройство 7 отрезки бортов шин, во втором случае (при использовании первичной обмотки трансформатора в качестве средства 5) внутри защитной камеры 2 установлен ложемент 8 для укладки разрушаемых шин.

Токопроводные плиты и ложемент 8 обычно являются сменными приспособлениями, размеры которых соответствуют типичным размерам шин. Токопроводные плиты обращены одна к другой и для облегчения центрирования обрезных по бортам шин и улучшения электрического контакта между ними и металлокордом выполнены в виде усеченных конусов, меньшие основания которых обращены одно к другому. К разряднику 4 могут быть подключены либо обе плиты, либо только одна из них, а другая заземлена.

Первичная обмотка трансформатора как средство 5 подключения импульсного разрядника 4 к металлокорду (или как средство электромагнитной связи между разрядником 4 и металлокордом) расположена осесимметрично относительно ложемента 8 и может быть либо установлена по его геометрической оси (фиг. 4), либо охватывать его (фиг. 5), в том числе тороидально. В последнем случае ложемент выполнен в виде жестких токоведущих стержней, являющихся частью первичной обмотки трансформатора (фиг. 5).

Устройство работает следующим образом.

В защитной камере 2 устанавливают либо средство 5 в виде плит, соответствующих по размеру предназначенным к разрушению шинам, либо ложемент 8, углубление в котором соответствует по размерам упомянутым шинам.

После обрезки бортов до обнажения металлокорда с помощью механизма 7, если в роли средства 5 используют токопроводные плиты, или непосредственно в исходном виде, если средством служит первичная обмотка трансформатора, шины подают механизмом (транспортером и,/или манипулятором) в полость защитной камеры и фиксируют между плитами или укладывают в ложемент 8.

Импульсный разрядник 4 в течение времени подготовки каждой очередной шины к разрушению через коммутатор 6 и/или зарядное устройство подключают к электросети или другому источнику энергии и накапливают в конденсаторе (конденсаторной батарее) требуемый для разрушения металлокорде заряд или запасают в LC-цепи требуемое для той же цели количество электромагнитной энергии.

При разряде мощный импульс тока, пропускаемый через металлокорд или индуцированный в металлокорде, вследствие повышенного сопротивления на границах зерен металла, приводит к взрыву металлокорда, при этом частично разрывается протектор и почти полностью брекер, а частицы металла вылетают из разрушенной шины и отчасти оседают на стенках защитной камеры 2, а затем осыпаются на ее дно, а отчасти сразу оседают. Поскольку длительность разрушающего импульса тока составляет несколько десятков микросекунд, то металл и резина не успевают заметно нагреться, при взрыве металлокорда не выделяются летучие токсичные вещества и процесс является экологически чистым.

После удаления из защитной камеры 2 кусков протекторной резины и/или брекера цикл повторяется. Металлический порошок с примесями резиновой крошки удаляют из камеры 2 периодически по мере накопления осадка.

Эксперименты по разрушению шин показали, что для эффективного дробления металлокорда до частиц размером несколько мкм достаточно пропустить через металлокорд или индуцировать в нем ток плотностью не менее 10 000 А/мм2.

Использование: разрушение использованных автомобильных шин с металлическим кордом. Сущность: устройство снабжено механизмами подачи шин и отвода продуктов разрушения, механизмом отрезки бортов. устройство для разрушения выполнено в виде импульсного разрядника со средствами для подключения к металлокорду шины. Импульсный разрядник может быть выполнен на основе конденсатора, средство подключения выполнено в виде двух токопроводных плит с приводом их возвратно-поступательного перемещения. Устройство для разрушения может быть выполнено на основе накопительной реактивной LC-цепи, подключенной через коммутатор, а средство для подключения к металлокорду в виде первичной обмотки трансформатора, соосной ложементу. 5 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕСТРУКТУРИРОВАНИЯ ШИН С МЕТАЛЛИЧЕСКИМ КОРДОМ, имеющее средство для подачи шин на дектрукцию, подключенный к источнику электроэнергии деструктор шин и приспособление для вывода продуктов деструкции из рабочей зоны, отличающееся тем, что деструктор выполнен в виде импульсного разрядника, снабженного средством для подключения к металлокорду, причем средство для подключения установлено в защитной камере. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что перед средством для подачи шин деструктурирование установлен механизм отрезки бортов, импульсный разрядник выполнен на основе конденсатора, подключенного к металлокорду, а средство для подключения выполнено в виде двух обращенных одна к другой токопроводных плит, кинематически связанных с приводом их возвратно-поступательного перемещения. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что токопроводные плиты выполнены в виде усеченных конусов, обращенных один к другому меньшими основаниями. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в защитной камере установлен выполненный из неферромагнитного материала ложемент для укладки деструктурируемой шины, импульсный разрядник выполнен на основе накопительной реактивной LC-цепи, подключенной к источнику электроэнергии и к средству для подключения к металлокорду через коммутатор, а средство для подключения к металлокорду выполнено в виде первичной обмотки трансформатора, которая установлена соосно с указанным ложементом. 5. Устройство по пп. 1 и 4, отличающееся тем, что первичная обмотка трансформатора установлена по геометрической оси ложемента. 6. Устройство по пп. 1 и 4, отличающееся тем, что первичная обмотка трансформатора выполнена охватывающей ложемент.