Спосіб переробки зношених автопокришок та пристрій для послаблення зв’язку металокорду з гумою бігової доріжки автопокришок, що утилізують
Номер патенту: 64556
Опубліковано: 16.02.2004
Автори: Суржик Тамила Володимирівна, Рєзцов Віктор Федерович, Кучинський Владислав Петрович
Формула / Реферат
1. Спосіб переробки зношених автопокришок, який полягає в тому, що у автопокришок відокремлюють і розрізають поперек бігову доріжку, послабляють зв'язок між гумою і металокордом, охолоджують до температури крихкості, дроблять і відокремлюють гуму від корду, який відрізняється тим, що ослаблення зв'язку металокорду з гумою проводять перед поперечним розрізом кільця бігової доріжки та створюють при цьому розтяжні зусилля шляхом впливу з обох сторін кільця бігової доріжки зустрічно направлених механічних навантажень, які зміщені по окружності.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перед впливом на бігову доріжку зустрічно направлених механічних навантажень, проводять індукційне нагрівання шару металокорду до температури не вище температури затвердіння гуми.
3. Пристрій для ослаблення зв'язку металокорду з гумою в біговій доріжці автопокришок, що утилізують, який містить притискний зворотно-поступальний механізм з установленим на ньому вільно обертовим роликом, вал з реверсивним приводом, несучу раму, який відрізняється тим, що усередині несучої рами закріплена консольна рама, на якій встановлені опори обертання принаймні трьох роликів, що контактують з внутрішньою поверхнею кільця бігової доріжки, при цьому вал одного з них з'єднаний з реверсивним приводом, а між парами роликів розташований ряд рухомих і нерухомих упорів, які чергуються, причому кожен наступний упор зміщений стосовно попереднього і знаходиться з протилежної сторони кільця бігової доріжки.
4. Пристрій за п. 3, який відрізняється тим, що несуча рама закрита металевим корпусом з передньою стінкою, яка розсовується, а з внутрішньої сторони кільця бігової доріжки на консольній рамі установлені випромінювачі високочастотного електромагнітного поля.
Текст
Винахід відноситься до переробки зношених автопокришок з металокордом, непридатних для відновлення і може бути використаний на виробництві, зв'язаному з їх утилізацією, шляхом руйнування і дроблення охолоджених автопокришок із відділенням здрібненої гуми від металевого корду. Відомий спосіб переробки зношених автопокришок, який заключається в тім, що для ослаблення зв'язку між гумою і металокордом цілу покришку обертають і одночасно впливають локальним радіально спрямованим навантаженням, що мне, потім охолоджують до температури крихкості, руйнують ударним впливом, дроблять і відокремлюють гуму від корду [1]. Покришка, із закріпленими на обертовому валу бортовими кільцями, за рахунок піджима ролика, який вільно обертається, випробує деформацію вигину, що чергується та супроводжується сильним розігрівом усієї маси покришки. Оскільки механізм адгезії покритого латунню металокорду і гуми обумовлений лише механічним закріпленням макромолекул каучуку в тонкому (30-50нм) перехідному шарі з пористою структурою, то при впливі деформації, що чергується, і прогріві гуми відбувається порушення адгезії (механічного зв'язку) між гумою і металлокордом [4, 5]. Однак цей спосіб призначений у першу чергу для установок який у кріоохолоджувач і дробильний пристрій автопокришки надходять у цілому виді. Крім того зазначений спосіб характеризується істотними енерговитратами і складною конструкцією пристрою для його реалізації. Це обумовлено тим, що при ефективному ослабленні зв'язку металокорду з гумою відбувається сильний прогрів усієї маси покришки. При цьому в плині 3-5 хвилин швидкість обертання бігової доріжки покришки, стиснутої роликом до бортового кільця, повинна складати 60км/годин. Відомим способом переробки зношених, армованих металом, гумовотехнічних виробів є спосіб, при якому виріб, охолоджений нижче температури крихкості гуми, перед дробленням поміщають у пристрій індукційного нагрівання і короткочасно впливають на нього струмом високої частоти [2]. За умови адіабатичного характеру процесу нагрівання металоарматури, за рахунок істотного розходження коефіцієнтів термічного розширення, в крихкій гумі поблизу металоарматури відбувається значна термічна напруга, що приводить до відшаровування гуми від арматури і її розтріскуванню. Однак для ефективного відділення гуми від арматури необхідна велика різниця температур DT @ 120°С між гумою та арматурою при нагріванні останньої [2]. Оскільки оптимальна робоча температура Тр охолодженої автопокришки (металокордної бігової доріжки) перед дробленням складає близько 153К (-120°С), то нагрівання металокорду необхідно робити до температури Тм = Тр+ DT =273К (0°С), що значно вище температури крихкості Тохр » -70°С. Таким чином тонкий шар гуми безпосередньо контактуючої з металом буде знаходитися в еластичному стані і його розтріскування та подальше руйнування ударним навантаженням стає неможливим. При захолодженні автопокришки до температури кипіння рідкого азоту Тр= Тк @ 77К нагрітий металокорд Тм =197К (-76°С) не буде перевищувати температур у крихкості гуми. Однак у цьому випадку питома витрата рідкого азоту сильно зростає, що приводить до різкого зниження рентабельності виробництва. Слід також зазначити велику конструктивну і технологічну складність створення індуктора для адіабатного нагрівання металокорду в о холодженій до 77К автопокришці чи біговій доріжці. Відомим способом переробки зношених автопокришок, близьким до того, що заявляється, є спосіб, який полягає в тім, що в автопокришок відокремлюють і розрізають поперек бігову доріжку, послабляють зв'язок між гумою і кордом, охолоджують до температури крихкості, дроблять і відокремлюють гуму від корду [3]. Для ослаблення зв'язку металокорду з гумою, розрізану поперек бігову доріжку закручують по спіралі, змінюючи послідовно напрямок обертання. Однак, у зазначеному способі механічний вплив (простий чистий вигин) приводить до того, що нормальна напруга, що визначає деформацію зрушення шарів гуми відносно металокорду, у поперечному перерізі бігової доріжки змінює знак при максимальному значенні на її поверхні і дорівнює нулю на нейтральній лінії (головної центральної осі поперечного переріза). У результаті в шарах металокорду спостерігається істотна нерівномірність ослаблення зв'язку металокорд - гума. При цьому слід зазначити, що величина нормальної напруги залежить від радіуса вигину, перемінного при спіральному закручуванні, що також приводить до нерівномірності ослаблення зв'язку металокорд - гума по довжині смуги бігової доріжки. Крім того в цьому способі, як і в першому аналогу [1], великі енергетичні витрати, тому що при ефективному ослабленні зв'язку металокорду - гума відбувається сильний розігрів усієї маси відділеної бігової доріжки. Відомий пристрій, що реалізує вищевказаний спосіб переробки зношених автопокришок [3] близький до того, що заявляється, який узято за прототип. Цей пристрій містить піджимаючий зворотно-поступальний механізм із установленим на ньому вільно обертовим роликом, вал з механізмом для затиску та реверсивним приводом, несучу раму. Однак, цей пристрій дозволяє створювати при закручуванні розрізаної поперек бігової доріжки механічний вплив тільки у виді простого чистого вигину, при якому в шарах металокорду спостерігається істотна нерівномірність ослаблення зв'язку металокорд - гума як поперек, так і уздовж смуги бігової доріжки. При цьому виникають конструктивні і технологічні складності у виготовленні і роботі обертового механізму затиску для забезпечення мінімального радіуса вигину бігової доріжки. Крім того, в цьому пристрої неможливо сполучити ефективний індукційний прогрів металокорду з наступним механічним впливом, що приводить до непродуктивних витрат часу і р учної праці при перестановці смуг бігової доріжки з одного пристрою в інший. В основу групи винаходів поставлена задача створення способу переробки зношених автопокришок і пристрою для ослаблення зв'язку металокорду з гумою в біговій доріжці автопокришок, що утилізуються, у якому в попередньо відділеної бігової доріжки циліндричної форми перед її поперечним розрізом послабляють зчеплення між покритим латунню металокордом і гумою, шляхом створення в поперечних перерізах бігової доріжки нормальних напруг як за рахунок знакоперемінної деформації вигину, так і подовжньої деформації розтягання, при цьому забезпечується ефективне зрушення шарів гуми відносно металокорду з практично повним порушенням зчеплення між ними по всій довжині бігової доріжки і за рахунок цього знижуються енергетичні витрати на її руйнування в крихкому стані, підвищується економічність і поліпшуються експлуатаційні характеристики установки. Поставлена задача досягається тим, що в способі переробки зношених автопокришок, який полягає в тому, що в автопокришок відокремлюють і розрізають поперек бігову доріжку, послабляють зв'язок між гумою і металокордом, охолоджують до температури крихкості, дроблять і відокремлюють гуму від корду, згідно з винаходом ослаблення зв'язку металокорду з гумою проводять перед поперечним розрізом кільця бігової доріжки та створюють при цьому розтяжні зусилля шляхом впливу з обох боків кільця бігової доріжки зустрічно направлених механічних навантажень, які зміщені по окружності. Крім того, перед впливом на бігову доріжку зустрічно направлених механічних навантажень, проводять індукційне нагрівання шару металокорду до температури не вище температури затвердіння гуми (біля 130°С). Застосування запропонованого способу внаслідок впливу на бігову доріжку подовжньої деформації розтягання, при якій нормальні напруги в поперечному перерізі можуть досягати межі міцності протекторної гуми при розриві (45-60кГ/см 2), дозволяє практично цілком порушити зчеплення між гумою і металокордом. При цьому, оскільки кожен шар металокорду складається з окремих щільно покладених канатиків під кутом 20-30 градусів до подовжньої осі бігової доріжки, відбувається не тільки подовжній зсув металокорду щодо гуми, але і його поперечне переміщення, тобто окремі канатики зрушуються відносно один одного, порушуючи зчеплення між шарами. Індукційний прогрів металокорду перед механічним впливом на бігову доріжку істотно знижує міцність зчеплення пари металокорд - гума [4], що дозволяє «гарячим шарам» металокорду «прослизати» у протекторній гумі, яка їх окружає. Таким чином запропонований спосіб дозволяє істотно збільшити ефективність ослаблення зв'язку металокорду з гумою. У результаті зменшуються витрати енергії і часу на дроблення крихкої гуми і її магнітну сепарацію, збільшується вихід дрібнодисперсної гумової крихти. Поставлена задача також вирішується тим, що в пристрої для ослаблення зв'язку металокорду з гумою в біговій доріжці автопокришок, що утилізуються, який містить піджимний зворотно-поступальний механізм із установленим на ньому вільно обертовим роликом, вал з реверсивним приводом, несучу раму згідно з винаходом усередині несучої рами закріплена консольна рама, на якій встановлені опори обертання принаймні трьох роликів, які контактують із внутрішньою поверхнею кільця бігової доріжки, при цьому вал одного з них з'єднаний з реверсивним приводом, а між парами роликів розташований ряд рухливи х і нерухомих упорів, які повторюються, причому кожен наступний упор зміщений стосовно попереднього і знаходиться з протилежної сторони кільця бігової доріжки. Крім цього, несуча рама може бути виконана в закритому металевому корпусі з передньою стінкою, що розсовується, а з внутрішньої сторони кільця бігової доріжки на консольній рамі установлені випромінювачі високочастотного електромагнітного поля. Таким чином, запропонований пристрій для ослаблення зв'язку металокорду з гумою в біговій доріжці дозволяє реалізувати зазначений спосіб переробки зношених автопокришок з досягненням позитивного ефекту, що виражається в практично повному порушенні в біговій доріжці зчеплення (адгезії) між металокордом з гумою і зменшенні витрат енергії і часу при її дробленні в крихкому стані та магнітній сепарації, збільшенні виходу дрібнодисперсної крихти. На кресленні (фіг.) зображений пристрій для ослаблення зв'язку металокорду з гумою в біговій доріжці, що реалізує запропонований спосіб. Для здійснення зазначеного способу переробки зношених автопокришок у них відокремлюють бігову доріжку від бічних частин, одержуючи при цьому практично циліндричні кільця. Далі перед поперечним розрізом бігової доріжки в ній проводиться операція по ослабленню зв'язку між гумою і металокордом шляхом впливу з обох боків на ділянки бігової доріжки зустрічно направлених механічних навантажень, які зміщені по окружності. Перед впливом механічних навантажень може бути проведене індукційне нагрівання шару металокорду до температури, яка не перевищує температуру затвердіння гуми (біля 130°С). Після проведення операції ослаблення зв'язку металокорд - гума бігову доріжку розрізають поперек, охолоджують до температури крихкості, дроблять і відокремлюють гуму від металокорду. Пристрій для ослаблення зв'язку металокорду з гумою в біговій доріжці і реалізації способу переробки зношених автопокришок містить несучу раму 1, усередині якої закріплена консольна рама 2 із установленими на ній опорами обертання 3-5 для трьох роликів 6-8, які контактують із внутрішньою поверхнею кільця бігової доріжки. Конфігурація останньої при впливі на її верхній ділянці зустрічно направлених механічних навантажень показана суцільною товстою лінією 9, а при переміщенні в цю зону наступної ділянки, конфігурація бігової доріжки показана товстою штриховою лінією 10. Вал нижнього ролика 7 з'єднаний з реверсивним приводом (не показаний). На консольній рамі 2 установлений нерухомий упор 11 і випромінювачі високочастотного електромагнітного поля 12, 13. Рухливі упори 14, 15 закріплені на штоках силових гідроциліндрів 16, що встановлені у верхній частині несучої рами 1. З бічних сторін несучої рами 1 розташовані гідроциліндри 17 піджимаючих зворотно-поступальних механізмів із установленими на них вільно обертовими роликами 18. Для захисту обслуговуючого персоналу від впливу високочастотного електромагнітного поля несуча рама виконана в закритому металевому корпусі з передньою стінкою, що розсовується (не показано). Спосіб переробки зношених автопокришок з використанням пристрою для ослаблення зв'язку металокорду з біговою доріжкою здійснюється таким чином. На борторіжучому верстаті в зношеної автопокришки з умовним діаметром D відокремлюють бігову доріжку, завдяки чому виходить практично циліндричне кільце шириною 1218см. Потім це кільце вільно надівають на ролики 6-8 консольної рами 2. При індукційному нагріванні шару металокорду або послідовному переміщенні ділянок бігової доріжки у верхню частину несучої рами (зону дії рухливи х упорів 14,15) задіяними є гідроциліндри 17 зворотнопоступального механізму з вільно обертовими роликами 18. У результаті піджима зазначених роликів у кільці бігової доріжки з конфігурацією 10, створюється натяг, що забезпечує її переміщення без пробуксовування на нижньому ролику 7, з'єднаному з реверсивним приводом. Швидкість переміщення бігової доріжки, у залежності від потужності джерела високочастотного електромагнітного поля, складає при цьому 10-15см/сек. Безпосередній процес ослаблення зв'язку металокорду з гумою проходить при нерухомій біговій доріжці і віджатому ролику 18. За допомогою рухливи х упорів 14, 15, закріплених на штоках силових гідроциліндрів 16 і нерухомого упора 11, верхня частина кільця бігової доріжки здобуває характерну пилкоподібну конфігурацію 9. При цьому в біговій доріжці за рахунок дії зустрічно направлених механічних навантажень виникають деформації вигину і розтягання. Послідовне переміщення ділянок бігової доріжки в зону дії зустрічно направлених механічних навантажень відбувається при віджатих рухливи х упорах 14, 15 і притиснутих роликах 18. У залежності від типу покришки і ступеня зносу кількість повних оборотів кільця бігової доріжки може складати 1-3 обороти, а сумарний час проведення всієї операції ослаблення металокорд - гума від 1,5 до 3 хв. Література 1. Авторское свидетельство СССР №1034922, кл. В29Н19/06, 1982.- Бюл. №30, 1983. 2. Авторское свидетельство СССР №1194687, кл. В29В17/00, 1984.-Бюл. №44,1985. 3. Патент України №14509, кл. В29В9/04; F25D3/10, 1994. -Бюл. №2, 1997. 4. Макаров В.М., Дроздовский В.Ф. Использование амортизованных шин и отходов производства резиновых изделий. - Л.: Химия.- 1986.- 246с. 5. Алексеев Ю.Г., Кувалдин Н.А. Металлокорд для автомобильных шин. М: Металлургия. -1992. -192с.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for processing the worn tire-covers and device for weakening the connection of the metal cord with the rubber of the tire tread of utilizable tire-covers
Автори англійськоюKuchynckyi Vladyslav Petrovych
Назва патенту російськоюСпособ переработки изношенных автопокрышек и устройство для ослабления связи металлокорда с резиной беговой дорожки утилизируемых автопокрышек
Автори російськоюКучинский Владислав Петрович
МПК / Мітки
Мітки: пристрій, спосіб, доріжки, зв'язку, утилізують, переробки, металокорду, автопокришок, гумою, послаблення, бігової, зношених
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-64556-sposib-pererobki-znoshenikh-avtopokrishok-ta-pristrijj-dlya-poslablennya-zvyazku-metalokordu-z-gumoyu-bigovo-dorizhki-avtopokrishok-shho-utilizuyut.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб переробки зношених автопокришок та пристрій для послаблення зв’язку металокорду з гумою бігової доріжки автопокришок, що утилізують</a>
Попередній патент: Посуд ласаля “посполас-перехідний”
Наступний патент: Горілка особлива “хлібний дар” із салом”
Випадковий патент: Спосіб діагностики розвитку атеросклерозу