СПОСОБ РАЗРЕЗАНИЯ ПОКРЫШКИ Российский патент 2006 года по МПК B29B17/02 

Заявляемое изобретение относится к переработке отходов армированных резинотехнических изделий, в частности автомобильных шин (изношенных, бракованных и пр.).

Аналогом заявляемого изобретения является способ разрезания покрышки на большое количество частей (центральная часть - протектор, левая и правая части - боковины, с дальнейшим разрезанием каждой из боковин на одинаковые части), при котором закрепленную покрышку вращают вокруг основной оси вращения при контакте с парой лезвий, в результате чего покрышка разрезается на части: протекторное кольцо, левая и правая боковины, далее боковины радиально настраиваются на группу лезвий и радиально разрезаются на относительно одинаковые части (патент US №5443567, МПК⁷ В 02 С 18/02, 1995).

Недостатком аналога являются затруднения при разрезании на указанные части покрышек, имеющих существенные повреждения несущей конструкции (каркаса), что затрудняет фиксацию покрышки и ее вращение, а также делает невозможным равномерное разрезание покрышки. Другим недостатком аналога являются затруднения и даже невозможность разрезания в радиальном направлении боковин, содержащих в себе бортовые кольца, предварительное отделение которых от боковин не предполагается. Еще одним недостатком аналога является сложность и значительная протяженность во времени способа за счет необходимости последовательного выполнения большого количества разнородных по характеру операций: разрезание покрышки, настраивание боковин на группу лезвий, разрезание боковин на одинаковые части.

Прототипом заявляемого изобретения является способ разделения покрышки на пять частей (протектор, две боковины, два бортовых кольца), при котором закрепленную покрышку сжимают в осевом направлении до деформации изгиба в брекерно-протекторной части, вращают покрышку, вырезают каркасно-брекерно-протекторное кольцо ножами, подвижными в радиальном направлении, отделяют две боковины и из боковин удаляют бортовые кольца путем вырывания (патент РФ №2188125, МПК⁷ В 29 В 17/00, 2001).

Недостатком прототипа также являются существенные затруднения или невозможность разрезания на указанные части покрышек, имеющих повреждения несущей конструкции (каркаса), что не позволяет проводить вращение покрышки с необходимой точностью и осуществлять вырыв бортовых колец. Другим недостатком прототипа является сложность в осуществлении способа, требующего нескольких раздельных приводов для сжатия покрышки, ее вращения и вырыва бортовых колец. Еще одним недостатком прототипа является сложность способа из-за большого количества разнородных по характеру операций и значительные затраты времени на последовательные операции по разделению покрышки, поскольку три части покрышки получаются в результате разрезания (протектор, две боковины), и две части получаются в результате последовательного вырывания бортовых колец из боковин.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение возможности разрезания на пять частей любых покрышек (включая покрышки имеющие существенные повреждения каркаса), упрощение процесса разрезания покрышки и его ускорение за счет разрезания покрышки на пять частей за две операции, а так же упрощение оборудования, на котором осуществляется разрезание покрышек за счет снижения до минимума (до одного) количества приводов, необходимых для осуществления способа. Другим техническим результатом, который позволяет достичь заявленное изобретение, является возможность разрезания как металлокордных покрышек, так и покрышек с текстильным кордом без перенастройки и регулировки оборудования и рассортировки разрезаемых покрышек по видам армировки, а также снижение усилия, необходимого для разрезания покрышки.

Для достижения указанного технического результата в способе разрезания покрышки на пять частей (протектор, две боковины, два бортовых кольца), при котором закрепленную покрышку сжимают в осевом направлении, поворачивают, вырезают протекторное кольцо и две боковины, первым движением ножа прорезают неподвижную покрышку не менее чем в четырех участках, длина которых для каждой линии реза превышает половину длины этой линии, покрышку поворачивают на угол, при котором прорезанные и непрорезанные участки покрышки меняются местами, и вторым движением ножа осуществляют разрезание неподвижной покрышки на пять частей.

На фиг.1 представлен алгоритм разрезания покрышки. На фиг.2 представлена схема устройства для разрезания покрышки, сечение в вертикальной плоскости по центральной оси, положение двойного секционного кольцевого ножа поднятое (первая операция алгоритма - фиксация покрышки на дорне). На фиг.3 показаны линии (окружности) резов на боковине покрышки. На фиг.4 показаны участки первого и второго прорезания боковин покрышки, симметричное расположение. На фиг.5 показаны участки первого и второго реза, несимметричное расположение.

Способ разрезания покрышки на пять составных частей, а именно на протекторное кольцо, две боковины и два бортовых кольца, осуществляется следующим образом. Покрышка 1 фиксируется внутренними частями на цилиндрическом дорне 2 (надевается на дорн). Двойной секционный кольцевой нож 3, приводимый в движение, например с помощью гидравлического, электрического, механического или другого привода, движется до касания с боковинами 4 покрышки 1. Движение ножа продолжается до деформации покрышки и далее до ее прорезания насквозь на нескольких участках линий реза (не менее чем по одному участку на каждой линии реза). После прорезания покрышки двойной кольцевой нож с помощью имеющегося привода поднимается вверх в исходное положение, покрышка поворачивается таким образом, чтобы ее прорезанные участки поменялись местами с непрорезанными, двойной секционный кольцевой нож вновь движется вниз до касания с непрорезанными участками боковины покрышки. Движение ножа продолжается до деформации покрышки и далее до полного ее рассечения на пять составных частей: протекторное кольцо 5, две боковины 4 и два бортовых кольца 6. После рассечения покрышки двойной секционный кольцевой нож с помощью имеющегося привода поднимается вверх в исходное положение, и части покрышки снимаются с дорна вручную или с помощью съемников. Целесообразно, чтобы режущие секции двойного кольцевого ножа (линии реза) при сжатом состоянии и дальнейшем разрезе покрышки не приходились непосредственно на металлические бортовые кольца и металлокордную основу протектора, т.к. это может привести к преждевременному затуплению ножей. Количество участков, на которых покрышка прорезается при первом резе, может быть различным и определяется конструкцией ножа (количеством режущих секций), для которых возможно симметричное или несимметричное расположение относительно оси ножа. Например, если на каждой линии реза будет прорезано по одному участку (длина этого участка более половины длины окружности реза), то покрышка будет прорезана на четырех участках. Расположение этих участков определяется конструкцией ножа (расположением режущих секций по окружности ножа).

Конкретным примером заявляемого изобретения может служить способ разрезания изношенной автомобильной покрышки, содержащей металлические бортовые кольца и каркас из металлического корда, путем вертикального опускания двойного секционного кольцевого ножа, имеющего четыре режущие секции, в направлении А, пунктиром на фиг.2 показана траектория движения лезвий секций ножа. Линии реза конкретного примера представлены на фиг.4. При этом устройство, содержащее станину, дорн и двойной кольцевой нож, установлено на гидравлический пресс (типа К03 или СВИ), обеспечивающий необходимые усилия для разрезания металлокордного каркаса покрышки. Нож 3 имеет четыре режущие секции, выполненные в виде частей соосных цилиндрических обечаек, расположенных симметрично друг другу на внешнем и внутреннем кольцах ножа таким образом, чтобы обеспечить прорезание покрышки на двух участках в пределах каждой линии реза (участки первого реза Б, С, Д и Е). Восемь участков первого реза расположены симметрично друг-другу по четыре на каждой из боковин покрышки и, соответственно, восемь участков второго реза (участки Б^I, C^I, Д^I и Е^I) также расположены симметрично друг-другу. При этом размеры режущих секций ножа должны быть таковы, чтобы суммарная длина участков первого реза Б и Д была больше, чем половина длины линии реза 9, а суммарная длина участков первого реза С и Е больше, чем половина длины линии 10. (При этом длина каждого из участков первого реза должна быть больше, чем 25% длины соответствующей линии реза). Соответственно, длина участка первого реза Б больше длины участка второго реза Б^I, длина участка первого реза Д больше длины участка второго реза Д^I, длина участка первого реза С больше длины участка второго реза С^I и длина участка первого реза Е больше длины участка второго реза Е^I. После прорезания участков первого реза (Б, Д, С и Е) покрышка поворачивается на дорне в направлении Ж таким образом, чтобы участки первого реза и участки второго реза поменялись местами. В результате при втором движении ножа прорезаются участки Б^I, Д^I, С^I и Е^I и покрышка оказывается разрезанной на пять частей. Для предохранения режущих частей ножа от преждевременного затупления станина содержит выемку 7 (или две кольцевые выемки для каждого из кольцевых лезвий двойного ножа), находящуюся напротив режущих кромок ножа, в которую (или которые) эти кромки заходят при максимальном нижнем положении ножа после разделения покрышки. Возможно заполнить эту выемку (выемки) специальным амортизирующим материалом 8, препятствующим забиванию выемки остатками (частицами) от разрезаемых покрышек и затуплению ножа.

Другим конкретным примером может служить способ разрезания изношенной автомобильной покрышки, линии реза которого представлены на фиг.5. От первого конкретного примера он отличается несимметричным друг к другу расположением режущих частей ножа, когда каждому участку первого реза симметричен участок второго реза.

Разрезание покрышки двойным секционным кольцевым ножом, которое может осуществляться в вертикальном, горизонтальном или любом другом направлении, позволяет (за два движения ножа) разрезать покрышку на пять частей. Поскольку при первом прорезании покрышки длина участков реза составляет более половины длины окружности соответствующей линии реза, при втором прорезании покрышки она гарантировано разделяется на части. Если длина участков будет менее половины соответствующей линии реза, то на боковинах покрышки останутся непрорезанные участки, которые не дадут возможность разделить покрышку на части. В случае, если эти длины будут равны, возможность образования непрорезанных участков также не исключена (из-за неравномерности деформаций покрышки, неточностей ее поворота на дорне и т.д.). Для гарантированного разделения покрышки длина участков первого реза должна превышать длину соответствующей линии реза покрышки не менее чем на 10%. При этом не играет роли степень износа покрышки и наличие даже очень существенных дефектов армирующего каркаса, вплоть до отсутствия отдельных фрагментов разрезаемой покрышки, так как покрышка при разрезании неподвижна. В результате покрышка оказывается разделенной на пять частей, пригодных для дальнейшей переработки известными способами. Это существенно упрощает процесс разрезания изношенной покрышки, обеспечивает возможность разрезания практически любых покрышек, включая сильно поврежденные покрышки, покрышки с прочным металлическим каркасом и т.д. Существенно ускоряется процесс разрезания покрышки, поскольку разрезание на части происходит за два движения ножа и при этом может быть использовано практически любое прессовое оборудование, позволяющее развить необходимое усилие. Кроме того, существенно снижается энергопотребление на разрезание покрышки и необходимая мощность привода, поскольку прорезается не вся покрышка сразу, а последовательно ее отдельные участки. Также обеспечивается возможность разрезания покрышек с различными типами армирующего каркаса (металлокордных, текстильных покрышек, покрышек с армировкой из высокомодульных волокон, например из волокон ароматических полиамидов и др.) без переналадки и перенастройки оборудования, поскольку работоспособность способа не зависит от типа армировки и определяется только геометрическими размерами покрышки и усилием, прикладываемым к ножу. Соответственно не требуется сортировка покрышек по типам армирующих каркасов.

Изобретение относится к переработке отходов резинотехнических изделий, в частности автомобильных изношенных бракованных шин. В способе разрезают покрышку на пять частей: протектор, две боковины, два бортовых кольца, при этом закрепленную покрышку сжимают в осевом направлении, поворачивают и вырезают протекторное кольцо и две боковины. Вначале первым движением ножа прорезают неподвижную покрышку не менее чем в четырех участках, длина которых для каждой линии реза превышает половину длины этой линии. Затем покрышку поворачивают на угол, при котором прорезанные и непрорезанные участки покрышки меняются местами, и вторым движением ножа осуществляют разрезание неподвижной покрышки на пять частей. Способ обеспечивает возможность разрезания любых покрышек, включая сильно поврежденные и покрышки с металлическим каркасом и с различными типами армирующего каркаса без переналадки и перенастройки оборудования. 5 ил.

Способ разрезания покрышки на пять частей: протектор, две боковины, два бортовых кольца, при котором закрепленную покрышку сжимают в осевом направлении, поворачивают и вырезают протекторное кольцо и две боковины, отличающийся тем, что первым движением ножа прорезают неподвижную покрышку не менее чем в четырех участках, длина которых для каждой линии реза превышает половину длины этой линии, покрышку поворачивают на угол, при котором прорезанные и непрорезанные участки покрышки меняются местами, и вторым движением ножа осуществляют разрезание неподвижной покрышки на пять частей.