Устройство для водоструйной разделки резиновых шин
Изобретение относится к области гидравлики и может быть использовано для переработки изношенных шин в резиновую крошку, являющуюся сырьем при производстве различных резинотехнических изделий. Благодаря тому, что устройство снабжено оправкой 4 для соосного размещения на ней шины 5, а сопла 2 водоструйного инструмента расположены под углом к оси оправки 4, оправка и/или водоструйный инструмент установлены с возможностью вращения относительно оси оправки, обеспечивается резание с заданными оптимальными режимами резины шин легковых и среднегрузовых автомобилей при вращающейся оправке 4 и тяжелых грузовых и тракторных шин при вращающемся водоструйном инструменте и неподвижной оправке, вследствие чего обеспечивается высокая производительность разделки шин, а также однородная по размеру резиновая крошка. 15 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к области гидравлики и может быть использовано для переработки изношенных автомобильных шин в резиновую крошку, являющуюся сырьем при производстве различных резинотехнических изделий, а также использующуюся в дорожных и спортивных покрытиях. При разделке металлокордных шин резина отделяется от металлокорда и последний также может использоваться как вторсырье или как металлолом.
Наиболее близким из известных является устройство для водоструйной разделки резиновых шин, содержащее водоструйный инструмент по меньшей мере с одним соплом, связанный с источником высокого давления, и средство для размещения шины. Известное устройство не обеспечивает высокую производительность и получение однородной по размеру резиновой крошки. Из-за трудностей сбора резиновой крошки снижается производительность промышленной добычи резины разделываемых шин. Техническим результатом изобретения является повышение производительности получения резиновой крошки, ее качества, улучшение условий труда, повышение экономичности устройства. Это достигается тем, что в устройстве для водоструйной разделки резиновых шин, содержащем водоструйный инструмент по меньшей мере с одним соплом, связанный с источником высокого давления, и средство для размещения шины, согласно изобретению средство для размещения шины выполнено в виде оправки, при этом сопла водоструйного инструмента расположены под углом к оси оправки, а оправка и/или водоструйный инструмент установлены с возможностью вращения относительно оси оправки. Кроме того, для обеспечения вращения шины за счет воздействия гидродинамических сил струй воды оси сопел лежат в плоскостях оси оправки, выполненной с возможностью вращения в опорах вокруг своей оси. Для обеспечения независимости скорости вращения шины и технологических параметров водоструйного инструмента оправка выполнена в виде шпинделя. Для осуществления возможности влияния на размер резинового гранулята и скорость вращения шины, установленной на оправке с возможностью вращения последней, сопла установлены с возможностью изменения угла их наклона к оси оправки. Для осуществления торможения, реверса вращения шины за счет гидродинамической силы струи воды, а также для более полного отделения резины от основы шин, например от металлокорда, оси по крайней мере одной пары сопел лежат в плоскостях, симметричных относительно плоскости, проходящей через ось оправки, причем каждое из сопел этой пары имеет возможность поочередного подключения к источнику высокого давления. Для разделки крупногабаритных шин, например, тяжелого грузового автотранспорта водоструйный инструмент может быть установлен с возможностью вращения вокруг оси, совпадающей с осью оправки, закрепленной неподвижно. Кроме того, для упрощения подвода воды под высоким давлением к водоструйному инструменту водоструйный инструмент связан с приводом возвратно-поворотного движения. Для равномерного снятия резины с протектора водоструйный инструмент имеет возможность перемещения вдоль оси оправки. Для равномерного снятия резины с поверхности шины без приводов подачи водоструйного инструмента водоструйный инструмент установлен с возможностью вращения вокруг оси, пересекающейся под углом с осью вращающейся оправки. В другом варианте водоструйный инструмент может быть установлен с возможностью их вращения относительно оси, перпендикулярно оси оправки. Возможен вариант, при котором водоструйный инструмент установлен с возможностью вращения вокруг оси, лежащей в плоскости, параллельной оси оправки, выполненной с возможностью вращения в опорах вокруг своей оси. Кроме того, возможно такое исполнение устройства, при котором оно помещено в брызгозащитную камеру. Для автоматического отделения резинового порошка от воды при одновременном распределении его по фракциям упомянутая камера снабжена смещенными по ее высоте перегородками с ячейками, размер которых убывает по высоте к днищу камеры. Кроме того, в брызгозащитной камере может быть размещена наклонно перегородка, а в боковой поверхности камеры в нижней ее части в месте пересечения перегородки с последней имеются отверстия для выхода воды с измельченной резиной, сообщающие брызгозащитную камеру с дополнительной камерой также с отверстиями в боковой поверхности для выхода воды и измельченной резины более мелкой фракции, которая в свою очередь гидравлически связана с емкостью для сбора воды. Возможен вариант устройства, при котором для обеспечения замкнутого цикла оборота воды часть камеры, ограниченная нижней перегородкой, связана с введенным в устройство насосом низкого давления, выход которого подключен к источнику высокого давления. Тот же эффект достигается в варианте устройства с дополнительной камерой, в котором к емкости для сбора воды подключен насос низкого давления, выход которого подключен к источнику высокого давления. Благодаря тому, что устройство снабжено оправкой для соосного размещения на ней шины, а сопла водоструйного инструмента расположена под углом к оси оправки, оправка и/или водоструйный инструмент установлены с возможностью вращения относительно оси оправки, обеспечивается резание с заданными оптимальными режимами резины шин легковых и среднегрузовых автомобилей при вращающейся оправки и тяжелых грузовых и тракторных шин при вращающемся водоструйном инструменте и неподвижной оправке, вследствие чего обеспечивается высокая производительность разделки шин, а также однородная по размеру резиновая крошка. Поскольку сопла установлены под заранее заданным углом к оси оправки, автоматически обеспечивается требуемое направление струй на поверхность шины, а возможность вращения оправки и/или водоструйного инструмента обеспечивает изменение положения струй относительно поверхности с постоянной заданной скоростью. При этом в случае малой массы и габаритов шины, например до 50 кг и до 1,2 м (среднегрузовой автомобиль), целесообразно вращение оправки с шиной как с вращающимся, так и невращающимся водоструйным инструментом. В случае разделки тяжелых шин, масса и размеры которых могут достигать сотен килограммов и 3 м соответственно, целесообразно вращение водоструйного инструмента при неподвижной оправке с шиной. Тот же результат углубляется при возможности независимо устанавливать скорость вращения шины и параметры водяных струй, когда оправка выполнена в виде шпинделя, т.е. имеет отдельный привод вращения. Тот же технический результат достигается с дополнительной возможностью влиять на размер резиновой крошки и производительность ее получения, когда сопла установлены с возможностью изменения их наклона к оси оправки. В этом случае след струи на поверхности шины и соответственно форма и размер снимаемой резиновой крошки зависят от упомянутого угла наклона. Повышение производительности при более полном снятии резины от кордовой основы достигается, когда оси по крайней мере одной пары сопел лежат в плоскостях, симметричных относительно плоскости, походящей через ось оправки, причем каждое из сопел этой пары имеет возможность поочередного подключения к источнику высокого давления. Это объясняется тем, что после окончания обработки шины одним соплом из упомянутой пары подключается второе (симметричное), тангенциальная составляющая гидродинамической силы которого направлена встречно вращению шины. За счет этого происходит ускоренное торможение вращения оправки после обработки шины, что повышает производительность установки, а с другой стороны от кордовой основы дополнительно вымываются частицы резины, которых не достигала струя первого сопла, что также повышает производительность. В случае разделки крупных тяжелых шин для обеспечения снятия резины по всей поверхности шины разделку последней целесообразно осуществлять соплами водоструйного инструмента с возможностью вращения вокруг оси, совпадающей с осью оправки, закрепленной неподвижно. В этом исполнении производительность повышается как за счет повышения скорости резания и сокращения времени разгона-торможения легкого по сравнению с массивной шиной водоструйного инструмента, так и за счет обработки струями равномерно всей поверхности шины. Тот же результат при упрощении конструкции узла подвода воды к водоструйному инструменту достигается, если последний не совершает полнооборотного вращения, а связан с приводом возвратно-поворотного движения. Причем это возможно как при неподвижной, так и при вращающейся оправке. Тот же технический результат углубляется, если водоструйный инструмент имеет возможность перемещения вдоль оси оправки. Следствием этого является возможность снятия резины с корда послойно в виде мелкодисперсной крошки или при большой скорости перемещения вдоль оси оправки - в виде спиральной ленты. В случае, когда водоструйный инструмент установлен с возможностью вращения вокруг оси, пересекающейся под углом с осью вращающейся оправки, упомянутый технический результат достигается наложением двух простых вращений, что упрощает конструкцию, так как не требуются приводы перемещения водоструйного инструмента. Вращение последнего может осуществляться за счет реактивных сил водяных струй. При выполнении водоструйного инструмента с возможностью вращения относительно оси, перпендикулярной оси оправки, тот же результат достигается при получении особо мелкой резиновой крошки, так как вследствие малого расстояния между соплами могут быть получены высокие скорости их вращения. Если же водоструйный инструмент установлен с возможностью вращения вокруг оси оправки, выполненной с возможностью вращения вокруг своей оси, то тот же результат достигается без отдельного привода вращения шины, что упрощает конструкцию и повышает электробезопасность. В этом варианте расположение оси водоструйного инструмента обеспечивает тангенциальную составляющую равнодействующей гидродинамических сил водяных струй, которая вращает шину вместо привода. Другой технический результат - защита от разбрызгивания и потерь воды и распыление резиновой крошки - достигается тем, что устройство помещено в брызгозащитную камеру. Технический результат - автоматический отбор резиновой крошки от воды, в том числе по фракциям - достигается тем, что брызгозащитная камера снабжена смещенными по ее высоте перегородками с ячейками, размер которых убывает по высоте к днищу камеры. При прохождении водорезиновой смеси через ячейки на каждой из перегородок осаждается резиновая крошка соответствующих размеров, а вода, практически свободная от резины, собирается в нижней части камеры. Тот же технический результат при более удобном обслуживании установки достигается в варианте выполнения, при котором в брызгозащитной камере размещена наклонно перегородка, а в боковой поверхности камеры в нижней ее части, в месте пересечения перегородки с последней выполнены отверстия для выхода воды с измельченной резиной, сообщающие брызгозащитную камеру с дополнительной камерой также с отверстиями в боковой поверхности для выхода воды и измельченной резины более мелкой фракции, которая гидравлически связана с емкостью для сбора воды. В этой конструкции основная часть крошки размерами, определяемыми отверстиями, собирается в дополнительной камере, которая может легко удаляться после наполнения. Еще один технический результат - замкнутый цикл оборота воды - достигается при введении в устройство насоса низкого давления, выход которого подключен к источнику высокого давления, в вход связан с частью камеры, ограниченной нижней перегородкой или емкостью для сбора воды в зависимости от варианта выполнения устройства. На фиг. 1 изображен общий вид устройства для водоструйной разделки резиновых шин, размещенного в брызгозащитной камере с перегородками; на фиг. 2 -сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант устройства с водоструйным инструментом, вращающимся вокруг оси, совпадающей с осью оправки, закрепленной неподвижно, причем водоструйный инструмент имеет возможность перемещения вдоль оси оправки; на фиг. 4 - вариант устройства, при котором водоструйный инструмент связан с приводом возвратно-поворотного движения; на фиг. 5 - вариант устройства, водоструйный инструмент которого вращается вокруг оси, пересекающейся под углом с осью вращающейся оправки, при обработке наружной поверхности шины; на фиг. 6 - то же, при обработке внутренней поверхности, а также при обработке наружной поверхности водоструйным инструментом, вращающимся вокруг оси, перпендикулярной оси оправки; на фиг. 7 - вид сверху устройства с соплами, оси которых лежат в плоскостях, параллельных оси оправки и симметричных относительно плоскости, проходящей через ось оправки; на фиг. 8 - вариант устройства, при котором водоструйный инструмент установлен с возможностью вращения вокруг оси, лежащей в плоскости, параллельной оси оправки, выполненной с возможностью вращения вокруг своей оси; на фиг. 9 - устройство, помещенное в брызгозащитную камеру с наклонной перегородкой, с дополнительной камерой и с емкостью для сбора воды. Устройство для водоструйной разделки резиновых шин (фиг. 1) содержит водоструйный инструмент 1 с соплами 2, связанными с источником высокого давления - водяным насосом 3. Сопла 2 расположены под углом к оси оправки 4, которая установлена с возможностью вращения вокруг оси оправки 4, и связаны с приводом перемещения 6 водоструйного инструмента 1. Устройство помещено в брызгозащитную камеру 7, благодаря которой рабочее место защищено от разбрызгивания воды и распыления резины. Для сбора резиновой крошки по фракциям и отделения воды камера 7 снабжена смещенными по ее высоте перегородками 8 с ячейками 9, размер которых убывает по высоте к днищу камеры 7. Для обеспечения замкнутого циркулирования воды часть этой камеры 7, ограниченная нижней перегородкой 8, связана с введенным в устройство насосом низкого давления 10, выход которого подключен к источнику высокого давления. На фиг. 1 показаны также фильтр 11, подключенный к входу насоса низкого давления 10, фильтр 12, подключенный к входам сопел 2, и регулятор давления 13, связанный с выходом источника высокого давления - водяного насоса 3. Если требования к чистоте воды и стабильности давления не предъявляются, то элементы 11 - 13 могут отсутствовать. Для регулирования технологических параметров разделки шины 5, в частности размера полученной резиновой крошки и производительности, сопла 2 установлены с возможностью изменения угла их наклона


Формула изобретения
1. Устройство для водоструйной разделки резиновых шин, содержащее водоструйный инструмент с по меньшей мере одним соплом, связанный с источником высокого давления, и средство для размещения шины, отличающееся тем, что средство для размещения шины выполнено в виде оправки, при этом сопла водоструйного инструмента расположены под углом к оси оправки, а оправка и/или водоструйный инструмент установлены с возможностью вращения относительно оси оправки. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оси сопл лежат в плоскостях, параллельных оси оправки, выполненной с возможностью вращения в опорах вокруг своей оси. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оправка выполнена в виде шпинделя. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сопла установлены с возможностью изменения угла их наклона к оси оправки. 5. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оси по крайней мере одной пары сопл лежат в плоскостях, симметричных относительно плоскости, проходящей через ось оправки, причем каждое из сопл этой пары имеет возможность поочередного подключения к источнику высокого давления. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что водоструйный инструмент установлен с возможностью вращения вокруг оси, совпадающей с осью оправки, закрепленной неподвижно. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что водоструйный инструмент связан с приводом возвратно-поворотного движения. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что водоструйный инструмент имеет возможность перемещения вдоль оси оправки. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что водоструйный инструмент установлен с возможностью вращения вокруг оси, пересекающейся под углом с осью вращающейся оправки. 10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что водоструйный инструмент установлен с возможностью вращения относительно оси, перпендикулярной оси оправки. 11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что водоструйный инструмент установлен с возможностью вращения вокруг оси, лежащей в плоскости, параллельной оси оправки, выполненной с возможностью вращения вокруг своей оси. 12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно помещено в брызгозащитную камеру. 13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что брызгозащитная камера снабжена смещенными по ее высоте перегородками с ячейками, размер которых убывает по высоте к днищу камеры. 14. Устройство по п.12, отличающееся тем, что в брызгозащитной камере размещена наклонно перегородка, а в боковой поверхности камеры в нижней ее части в месте пересечения перегородки с последней выполнены отверстия для выхода воды с измельченной резиной, сообщающие брызгозащитную камеру с дополнительной камерой также с отверстиями в боковой поверхности для выхода воды и измельченной резины более мелкой фракции, которая гидравлически связана с емкостью для сбора воды. 15. Устройство по пп.12 и 13, отличающееся тем, что часть камеры, ограниченная нижней перегородкой, связана с введенным в устройство насосом низкого давления, выход которого подключен к источнику высокого давления. 16. Устройство по пп.12 и 14, отличающееся тем, что к емкости для сбора воды подключен насос низкого давления, выход которого подключен к источнику высокого давления.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9