PL223338B1

PL223338B1 - Sposób i urządzenie do rozdrabniania zużytych opon

Info

Publication number: PL223338B1
Application number: PL399108A
Authority: PL
Inventors: Robert Karwecki
Original assignee: Karwecki Robert Przedsiębiorstwo Produkcyjno Handlowo Usługowe Frankstal
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2016-10-31
Also published as: PL399108A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do rozdrabniania zużytych opon samochodowych i ciągnikowych przy pomocy strumienia wody, które umożliwia odzyskiwanie gumy do dalszej jej utylizacji.

Stan techniki

Znane są sposoby i urządzenia do rozdrabniania zużytych opon samochodowych i ciągnikowych przy pomocy strumienia wody o wysokim ciśnieniu, które opisane są w patentach i zgłoszeniach patentowych, jak na przykład: PL 208101, WO 03057442, WO 2010007455, US 511598³ i JP 2007160219.

W znanym rozwiązaniu z patentu PL 208101 sposób rozdrabniania zużytych opon polega na tym, że woda pod wysokim ciśnieniem podawana jest z szybkością ca 900 m/s w sposób ciągły i/lub cykliczny poprzez dyszę o średnicy ca 0.2-0,5 mm do powierzchni opony, a następnie po rozbiorze opony z części gumowych i metalowych rozkruszone cząsteczki gumy i oplotu wraz z wodą opadają do zbiornika znajdującego się pod rozbieraną oponą.

W zbliżony sposób rozdrabniane są zużyte opony w cytowanych wyżej dokumentach patentowych, które na ogół różnią się budowa urządzeń do rozdrabniania np. przez zastosowanie dysz w obrotowej głowicy.

Przedstawione sposoby i urządzenia do rozdrabniania opon wymienione w/w dokumentach patentowych są jednak mało wydajne w procesie technologicznym.

Zadaniem wynalazku

Zadaniem wynalazku jest opracowanie udoskonalonego sposobu i urządzenia do rozdrabniania zużytych opon, który umożliwiałby większą wydajność w uzyskiwaniu rozdrobnionego surowca, a poza tym zapewniałby też regulację procesu technologicznego w zależności od wielkości opony i od wymaganego stopnia jej rozdrobnienia.

Istota wynalazku

Nieoczekiwanie postawione zadanie, po przeprowadzeniu wielu prób z głowicami o różnej budowie, które zawierają dysze ze strumieniami wody pod wysokim ciśnieniem, opracowano nowy sposób i urządzenie do rozdrabniania zużytych opon, który według istotnych cech wynalazku, charakteryzuje się tym w zakresie sposobu, że oponę przeznaczoną do rozdrobnienia najpierw po rozcięciu poprzecznym rozpłaszcza się, a następnie rozpłaszczoną oponę wkłada się pomiędzy obracające i nac iskające rolki i przesuwa się w sposób ciągły fragment rozpłaszczonej opony pomiędzy głowicą tnącą, zawierającą dwa zespoły od jednej do wielu dysz górnych i dolnych, z których woda pod wysokim ciśnieniem od 100 do 250 Mpa w sposób ciągły i/lub cykliczny zderza się płaską powierzchnią opony od strony zewnętrznej i wewnętrznej, przy czym zespoły dysz górnych i dolnych zamocowane są przegubowo na listwach wykonujących ruch poprzeczny, a ich odstęp i kąt od powierzchni opony reguluje się.

Również sposób charakteryzuje się tym, że ilość dysz, ciągłość i/lub cykliczność doprowadzającej wody dobiera się w zależności od szerokości rozpłaszczonej opony, przy czym prędkość V prz esuwu rozpłaszczonej opony, który ma wpływ na wydajność procesu, jest funkcją V= f(p, d, h, s', s, a, f, A), gdzie: p - ciśnienie wody, d - średnice dysz, h - odległość pomiędzy górnym i dolnym czołem zespołu dysz, s' - odległość pomiędzy czołem górnego zespołu dysz, a zewnętrzną powierzchnią rozpłaszczonej opony, s - odległość pomiędzy czołem zespołu dolnego dysz (51), a powierzchnią wewnętrzną opony, α - kąt natarcia strumienia wody, f - częstotliwość drgań listew, A - amplituda drgań listew poprzecznych.

W korzystnym sposobie rozdrabniania ilość dysz, ciągłość i/lub cykliczność doprowadzającej wody dobiera się w zależności od szerokości opony.

W zakresie urządzenia do rozdrabniania zużytych opon istota wynalazku, charakteryzuje się tym, że urządzenie ma postać stołu, który z jednej strony wyposażony jest w dwie rolki napędzające, usytuowane w regulowanym odstępie między sobą, tworzącym szczelinę do wsunięcia rozpłaszczonej opony, a z drugiej strony wyposażony jest w głowicę tnącą, zawierającą dwa zespoły dysz umocowanych w dwóch listwach, górnej i dolnej, które zamocowane są w obudowie głowicy tnącej przegubowo z regulowanym drgającym ruchem poprzecznym i kątem ustawienia w stosunku do kierunku wsuwania spłaszczonej opony pomiędzy te głowice, a pod głowicą tnącą urządzenie zawiera zbiornik z zespołem filtrów.

W korzystnym wykonaniu urządzenia dysze mają średnice od 0,2 do 0,5 mm, a ich odstęp od powierzchni opony jest regulowany.

PL 223 338 B1

W korzystnym wykonaniu urządzenia liczba czynnych dysz jest regulowana przez ich wyłąc zanie lub włączanie.

W korzystnym wykonaniu na obwodzie rolek napędzających wykonane są wzdłużne nacięcia.

Korzystne skutki wynikające z istotnych cech wynalazku. Najbardziej korzystnym skutkiem wynikającym z istotnych cech wynalazku w zakresie sposobu i urządzenia do rozdrabniania zużytych opon jest:

1) uzyskanie nowego sposobu i urządzenia o kilkakrotnie zwiększonej wydajności do rozdrabniania zużytych opon samochodowych,

2) uzyskanie uniwersalnej głowicy tnącej do opon o różnych szerokościach dzięki regulacji liczby czynnych dysz,

3) że w zależności od grubości opony urządzenie zapewnia pełną możliwość regulacji odstępu między dyszami, jak również regulację odległości czoła dysz od powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej opony,

4) że zastosowany poprzeczny ruch drgający listew mocujących o określonej amplitudzie i częstotliwości umożliwia uzyskanie śladów ciecia od sąsiednich strumieni tak, aby zachodziły na siebie, co zwiększa skuteczność rozdrabniania opony,

5) że proces rozdrabniania dzięki konstrukcji głowicy tnącej można regulować wieloma parametrami.

Przykład użytecznego wykorzystania istotnych cech wynalazku w zakresie sposobu i urządzenia do rozdrabniania zużytych opon pokazany jest na rysunku, na którym:

- fig. 1 przedstawia schematycznie sposób i budowę urządzenia do rozdrabniania zużytych opon w widoku bocznym z pokazaną wsuniętą rozpłaszczoną oponą,

- fig. 2 - szczegół X fig. 1.

- fig. 3 - schematycznie widok z góry urządzania pokazanego na fig. 1

- fig. 4 - widok w przekroju wzdłużnym ustawienia listwy z dyszą w stosunku do powierzchni opony.

Na fig. 1 i 2 przedstawiony jest w przykładzie wykonania sposób i urządzenie do rozdrabniania zużytych opon.

W przedstawionym przykładzie sposobu rozdrabniania zużytą oponę samochodową przeznaczoną do rozdrobnienia (nie jest pokazana na rysunku), najpierw po rozcięciu poprzecznym w znany sposób rozpłaszcza się ją, a następnie rozpłaszczoną oponę 1 wkłada się pomiędzy obracające i naciskające rolki 2 i 21, z których górna 2 wywiera pionowy docisk. Poprzez obrót rolek 2 i 21 rozpłaszczona opona 1 przesuwa się w sposób ciągły pomiędzy głowicą tnącą 3, zawierającą dwie drgające listwy poprzeczne 4 i 41, wykonujące ruch poprzeczny, z zamocowanymi przegubowo zespołami dysz górnych 5 i dolnych 51 z których woda pod wysokim ciśnieniem od 100 do 250 Mpa w sposób ciągły i/lub cykliczny zderza się od góry i od dołu z płaską powierzchnią rozpłaszczonej opony 1. W trakcie tego procesu reguluje się ruch poprzeczny listew poprzecznych 4 i 41 opony od strony zewnętrznej i wewnętrznej, przy czym zespoły dysz górnych i dolnych zamocowane są przegubowo na listwach wykonujących ruch poprzeczny, a ich odstęp i kąt od powierzchni opony reguluje się. Proces rozdra bniania można regulować wieloma parametrami.

Prędkość V przesuwu rozpłaszczonej opony 1, który ma wpływ na wydajność procesu, przy założeniu, że osnowa metalowa 6 zostanie doskonale oczyszczona jest funkcją wielu zmiennych. Prędkość V w tym przypadku jest funkcją V = f(p, d, h, s', s, a, f, A), gdzie: p - ciśnienie wody, d - średnice dysz, h - odległość pomiędzy górnym i dolnym czołem zespołu dysz 5, 51, s' - odległość pomiędzy czołem górnego zespołu dysz 5, a zewnętrzną powierzchnią 11 opony 1, s - odległość pomiędzy czołem zespołu dolnego dysz 51, a powierzchnią wewnętrzną 12 opony 1, α - kąt natarcia strumienia wody, f - częstotliwość drgań listew, A - amplituda drgań listew.

Istota działania urządzenia według wynalazku przedstawiona została na fig. 1 do fig. 4.

Pierwsza operacja dekompozycji opony 1 polega na jej poprzecznym rozcięciu a następnie włożeniu w system rolek prowadzących 2, 21. Następnie, opona 1 przesuwana jest pomiędzy zespołami dysz natryskowych 5 i 51, które strugami o wysokiej prędkości i energii atakują powierzchnie 11 i 12 opony 1. Struga może być ciągła lub dla zwiększenia efektu cięcia przerywana generatorem wysokiej częstotliwości. Gdyby drgające listwy poprzeczne 4 i 41 były w bezruchu (przy przesuwającej się op onie 1) otrzyma się ślady cięcia w linii prostej w ilości równej ilości dysz 5 i 51. Aby zaistniał proces cięcia, listwy 4 i 41 wprawiane są w ruch poprzeczny drgający o częstotliwości f. Amplituda ruchu

PL 223 338 B1 drgającego A jest taka aby ślady poprzeczne cięcia pokryły całą szerokość oponyl. W procesie dęcia bardzo ważny jest stosunek f/v.

Po przejściu opony 1 przez głowicę tnącą 3, urobek-guma, tekstylia i woda opada do zbiornika Z. W opisanym procesie rozróżnia się dwie fazy:

- oddzielenia gumy od wody, zawrócenia oczyszczonej wody do zasilania pompy, tzw. obieg wtórny.

Aby woda mogła być powtórnie użyta, ze względu na konieczność zapewnienia poprawnych warunków pracy pompy a przede wszystkim zabezpieczeniu dysz natryskowych 5,51 przed zaślepieniem cząstkami gumy, stosuje się dokładne jej oczyszczenie z cząstek stałych.

Przedstawiony w przykładzie realizacji wynalazku sposób i urządzenie do rozdrabniania zużytych opon według istotnych cech wynalazku, nie wyczerpuje wszystkich możliwych jego odmian realizacji. Ten szczegółowy opis korzystnej odmiany sposobu i urządzenia nie powinien być interpretowany jako ograniczający zasadniczą ideę wynalazczą opisaną w podstawowej części niniejszego opisu.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób rozdrabniania zużytych opon znamienny tym, że oponę przeznaczoną do rozdrobnienia najpierw po rozcięciu poprzecznym rozpłaszcza się, a następnie rozpłaszczoną oponę (1) wkłada się pomiędzy obracające i naciskające rolki (2, 21) i przesuwa się w sposób ciągły fragment rozpłaszczonej opony (1) pomiędzy głowicą tnącą (3), zawierającą dwa zespoły od jednej do wielu dysz górnych (5) i dolnych (51), z których woda pod wysokim ciśnieniem od 100 do 250 Mpa w sposób ciągły i/lub cykliczny zderza się płaską powierzchnią rozpłaszczonej opony (1) od strony zewnętrznej (11) i wewnętrznej (12), przy czym zespoły dysz górnych i dolnych (5, 51) zamocowane są przegubowo na drgających listwach poprzecznych (4, 41) wykonujących ruch poprzeczny, a ich odstęp i kąt (a) od powierzchni rozpłaszczonej opony (1) reguluje się.
2. Sposób rozdrabniania zużytych opon, według zastrz. 1, znamienny tym. że ilość dysz, ciągłość i/lub cykliczność doprowadzającej wody dobiera się w zależności od szerokości rozpłaszczonej opony (1), przy czym prędkość V przesuwu rozpłaszczonej opony (1), który ma wpływ na wydajność procesu, jest funkcją V = f(p, d, h, s', s, a, f, A), gdzie: (p) - ciśnienie wody, (d) - średnice dysz, (h) odległość pomiędzy górnym i dolnym czołem zespołu dysz (5, 51), (s') - odległość pomiędzy czołem górnego zespołu dysz (5), a zewnętrzną powierzchnią (11) rozpłaszczonej opony (1), (s) - odległość pomiędzy czołem zespołu dolnego dysz (51), a powierzchnią wewnętrzną (12) opony (1), (a) - kąt natarcia strumienia wody, (f) - częstotliwość drgań listew, (A) - amplituda drgań listew poprzecznych (4, 41).
3. Urządzenie do rozdrabniania zużytych opon, znamienne tym, że ma postać stołu, który z jednej strony wyposażony jest w dwie rolki napędzające (2, 21), usytuowane w regulowanym odstępie między sobą, tworzącym szczelinę do wsunięcia rozpłaszczonej opony (1), a z drugiej strony w yposażony jest w głowicę tnącą (3) zawierającą dwa zespoły dysz (5, 51) umocowanych w dwóch drgających listwach, górnej (5) i dolnej (51), które zamocowane są przegubowo w obudowie głowicy tnącej (3) z regulowanym drgającym ruchem poprzecznym i kątem (a) ustawienia w stosunku do kierunku wsuwania spłaszczonej opony (1) pomiędzy tą głowicę, a pod głowicą tnącą (3) urządzenie zawiera zbiornik z zespołem filtrów (Z).
4. Urządzenie do rozdrabniania zużytych opon, według zastrz. 3, znamienne tym. że dysze w zespole dysz (5, 51) mają średnicę od 0,2 do 0,5 mm, a ich odstęp od powierzchni spłaszczonej opony (1) jest regulowany, przy czym liczba czynnych dysz jest regulowana przez ich wyłączanie lub włączanie.
5. Urządzenie do rozdrabniania zużytych opon, według zastrz. 3, znamienne tym. że w korzystnym wykonaniu na obwodzie rolek napędzających (2, 21) wykonane są wzdłużne nacięcia.