СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1996 года по МПК B29B17/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологии переработки изношенных шин, а также других промышленных и бытовых отходов.

Известен способ разрушения металлокордных изношенных шин методом механического измельчения, в котором используется установка с двумя вращающимися навстречу друг другу валами, на которые помещены ножи [1]
Однако этот способ имеет высокую энергоемкость, сложность и громоздкость используемой аппаратуры, а также необходимость периодически останавливать технологический процесс для замены быстроизнашивающихся ножей.

Известен способ для криодробления изношенных шин, армированных металлокордом, включающий охлаждение покрышек до состояния охрупчивания и их механическое раздробление на устройстве с двумя разрушителями, выполненными в виде матрицы и пуансона [2]
Однако эти способ и устройство для его осуществления являются энергоемкими, что связано с необходимостью получения и применения жидкого азота, а также сложностью используемого оборудования.

Наиболее близким к изобретению является способ разрушения изношенных покрышек, включающий подготовку покрышек и их разрушение с помощью взрыва [3] Разрушают покрышки на несколько крупных фрагментов воздействием взрыва, удаляют бортовые кольца.

Однако в этом способе покрышки измельчают на крупные куски.

Наиболее близким к изобретению является также устройство для разрушения изношенных покрышек, содержащее камеру их размещения и узел фиксации взрывчатого вещества [3]
Однако такое устройство для взрывного разрушения имеет низкую эффективность.

Техническим результатом изобретения является упрощение способа и оборудования, а также снижение стоимости измельчения изношенных шин, особенно с металлокордом.

Это достигается тем, что в способе включающем подготовку покрышек и их разрушение с помощью взрыва, согласно изобретению воздействие взрывом осуществляют в замкнутой кольцевой системе с образованием направленного циркулирующего потока.

При подготовке шин к разрушению взрывом целесообразно проводить их обработку токами высокой частоты или нагревом проволоки с помощью индуктора, или охлаждением, а затем измельчать полученные фрагменты шин повторной обработкой взрывом в закольцованном потоке.

Технический результат достигается также тем, что устройство для разрушения изношенных покрышек, содержащее камеру для их размещения и узел фиксации взрывчатого вещества, согласно изобретению снабжено разрушающими элементами и трубопроводами, образующими с камерой кольцевую систему, при этом камера выполнена с участком в виде усеченной конической оболочки, в которой установлены разрушающие элементы и узел фиксации взрывчатого вещества, причем участок конической оболочки с меньшим диаметром сообщен с одним концом трубопровода через клапан, другой конец трубопровода связан с камерой со стороны участка конической оболочки с большим диаметром.

Разрушающие элементы на конусе могут быть выполнены в виде размещенных в осевой плоскости конуса пластин, в которых сделаны вырезы для размещения покрышек.

Клапан может быть выполнен в виде решетки, расположенной в зоне меньшего основания конической оболочки.

В трубопроводе могут быть установлены решетки для измельчения фрагментов шин.

Стенка камеры, соединяющая большее основание конической оболочки с трубопроводом, может представлять собой усеченную коническую оболочку с переходной цилиндрической стенкой.

Одно из колен трубопровода может быть выполнено съемным, а на неподвижном колене трубопровода размещен люк для выгрузки продукции.

Сущность предлагаемого способа и устройства для его осуществления состоит в том, что указанная совокупность существенных признаков позволяет реализовать условия, при которых в первой фазе взрыва происходит разрушение целых шин на относительно крупные фрагменты, а во второй в результате формирования направленного, многократно циркулирующего в закольцованном пространстве потока энергии взрыва измельчение образовавшихся фрагментов при их столкновении с разрушающими элементами в камере трубопровода.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство для осуществления способа; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1.

Устройство для разрушения изношенных покрышек содержит бронированную камеру, состоящую из усеченной конической оболочки 1 и стенки 2, камера образует кольцевую систему с трубопроводом, состоящим из подвижного колена 3 и неподвижного трубопровода 4, внутри трубопровода размещены решетки 5, колено 3 соединено с трубопроводом 4 разъемом 6, к оболочке 1 приварены пластины 7 с вырезом в верхней части для размещения покрышек 8. Между пластинами размещены планки 9. Стенка 2 корпуса соединена с коленом 3 с помощью разъема 10. На трубопроводе 4 установлен люк 11 для выгрузки измельченных фрагментов шин и клапан 12 для продувки взрывной камеры. Вовнутрь пакета покрышек введен удлиненный заряд 13.

При работе устройства реализовывается предлагаемый способ. Проводят предварительную обработку покрышек, которая может включать их промывку, отделение бортовых колец, обработку токами высокой частоты или в индукторе для снижения сцепления проволочного корда с резиной, охлаждение для охрупчивания резины и другие операции.

Собранный из отработанных покрышек 8 пакет вводят в камеру через проем в стенке 2, образующийся при съеме колена 3, и помещают в полость, сформированную вырезами в пластинах 7. Внутри пакета покрышек размещают заряд 13 и закручивают проем в стенке 2 путем монтажа на ней и на трубопроводе 4 колена 3.

Проводится подрыв заряда 13. В первой фазе взрыва происходит расширение покрышек 8 в пакете в радиальном направлении и их разделение на крупные фрагменты под действием пластин 7. Во второй фазе взрыва за счет выполнения конструкции камеры формируется направленный, циркулирующий в закольцованном пространстве поток энергии взрыва и осколков разрушенных шин. При этом под действием решеток 5 и пластин 7 происходит дополнительное измельчение фрагментов покрышек и поглощение взрывной энергии циркулирующего потока.

После прекращения циркуляции открывают клапан 12 для продувки камеры, а затем через люк 11 выгружают измельченные фрагменты покрышек и подвергают их сепарации, например, удаляют фрагменты бортовых колец, если их отделение не проводилось на этапе подготовки шин.

Полученные продукты разрушения покрышек могут быть дополнительно измельчены механическим способом или повторным использованием взрывной энергии по предлагаемому способу. В последнем случае фрагменты покрышек загружают в бронекамеру и проводят их обработку в циркулирующем взрывном потоке. Повторная взрывная обработка фрагментов может быть проведена и без перегрузки продукта.

П р и м е р 1. Измельчению подвергают металлокордные покрышки типа 6,45-13. После промывки покрышки укладывают в пакет по 5 шт и размещают внутри бронекамеры. Внутрь пакета помещают цилиндрический заряд из порошка аммиачной селитры (70%) и тротила (30%) с общей массой 1 кг.

Подрыв заряда инициируют от электродетонатора ЭД 8.

Результаты обработки взрывом показывают, что максимальный размер фрагментов не превышает 50 мм, а количество фракций размером менее 20 мм составляет около 25 мас. от общей массы резины с кордом. Бортовые кольца разрушились с размером фрагментов не более 50 мм.

П р и м е р 2. Измельчению подвергались фрагменты покрышек с размерами от 20 до 50 мм, полученные в примере 1. Взрывные работы проводились аналогично примеру 1. После повторной обработки фрагментов получена фракция размером менее 20 мм. В дальнейшем проводили механическое измельчение полученной крупки и отделяли резиновую крошку от металлического проволочного корда.

П р и м е р 3. При подготовке металлокордных покрышек типа 6,45-13 их подвергали обработке токами высокой частоты для снижения сцепления кордовой проволоки с резиной. В результате проведения взрывной обработки в соответствии с примером 1 получен продукт следующего состава: максимальный размер фрагментов покрышки не превышает 50 мм, а количество фракций размером менее 20 мм составляет 35 мас. Доля металлокорда, отделенного от резины, составила около 70%
П р и м е р 4. При подготовке металлокордных покрышек в соответствии с примером 1 проводят их охлаждение жидким азотом. Затем проводят обработку взрывом в соответствии с примером 1. Результаты обработки взрывом показали, что максимальный размер фрагментов не превысил 10 мм, а количество крошки размером менее 3 мм составило 50 мас.

П р и м е р 5. После подготовки покрышек (как в примере 1) проводят их обработку в индукторе для снижения сцепления металлокорда с резиной. Проводят взрывную обработку пакета в соответствии с примером 1, в результате чего получают продукт следующего состава: максимальный размер фрагментов покрышки не превышает 50 мм, а количество фракций размером менее 20 мм составляет 30-35% Доля металлокорда, отделенного от резины, составила около 70%
Таким образом, предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяют значительно повысить эффективность воздействия взрыва и провести не только разрушение покрышки, но и измельчение полученных фрагментов. При осуществлении способа используется простое оборудование, а процесс подготовки взрывных работ состоит из простых операций. Осуществление технологии по предлагаемому способу позволит существенно снизить энергозатраты и стоимость разрушения и измельчения шин.

Использование: разрушение изношенных покрышек и устройство для его осуществления. Сущность изобретения: воздействие взрывом осуществляют в замкнутой кольцевой системе с образованием направленного циркулирующего потока. Дополнительное измельчение осуществляют путем повторной обработки взрывом фрагментов покрышек, полученных в результате взрывного разрушения покрышек. Устройство снабжено разрушающими элементами и трубопроводами, образующими с камерой кольцевую систему. Камера выполнена с участком в виде усеченной конической оболочки. В оболочке установлены разрушающие элементы и узел фиксации взрывчатого вещества. Участок конической оболочки с меньшим диаметром сообщен с одним концом трубопровода через клапан. Другой конец трубопровода связан с камерой со стороны участка конической оболочки с большим диаметром. 2 с. и 9 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ разрушения изношенных покрышек, включающий подготовку покрышек и их разрушение с помощью взрыва, отличающийся тем, что воздействие взрывом осуществляют в замкнутой кольцевой системе с образованием направленного циркулирующего потока. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительное измельчение осуществляют путем повторной обработки взрывом фрагментов покрышек, полученных в результате взрывного разрушения покрышек. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что при подготовке покрышек производят из обработку токами высокой частоты. 4. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что при подготовке покрышек производят индукционный нагрев металлокорда токами промышленной частоты. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед разрушением шин проводят их охлаждение. 6. Устройство для разрушения изношенных покрышек, содержащее камеру для из размещения и узел фиксации взрывчатого вещества, отличающееся тем, что оно снабжено разрушающими элементами и трубопроводами, образующими с камерой кольцевую систему, при этом камера выполнена с участком в виде усеченной конической оболочки, в которой установлены разушающие элементы и узел фиксации взрывчатого вещества, причем участок конической оболочки с меньшим диаметром сообщен с одним концом трубопровода через клапан, другой конец трубопровода связан с камерой со стороны участка конической оболочки с большим диаметром. 7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что разрушающие элементы на конической оболочке выполнены в виде размещенных в осевой плоскости оболочки пластин, в которых сделаны вырезы, формирующие полость для размещения покрышек. 8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что клапан выполнен в виде решетки в зоне меньшего основания конической оболочки, а решетка сформирована пластинами на оболочке. 9. Устройство по пп.6 и 7, отличающееся тем, что оно снабжено установленными в трубопроводе решетками. 10. Устройство по пп.6 - 8, отличающееся тем, что стенка камеры, соединяющая большее основание конической оболочки с трубопроводом, выполнена в виде усеченной конической оболочки или усеченной конической оболочки, соединенной по большему основанию с цилиндрическим патрубком. 11. Устройство по пп.6 - 10, отличающееся тем, что часть трубопровода со стороны большего основания конической оболочки выполнено съемным, а на неподвижном колене трубопровода размещен люк для выгрузки продукции.