Результат интеллектуальной деятельности: Способ разделки автомобильных шин

Изобретение относится к способам переработки изношенных, поврежденных или забракованных при производстве автомобильных шин.

Известен способ переработки покрышек, подлежащих утилизации, включающий закрепление покрышки, сжатие в осевом направлении, вращение и резание на каркасно-брекерное-протекторное кольцо и боковины с помощью ножей, подвижных в радиальном направлении, фиксацию кольца на станке с раздвижным вращающимся барабаном с последующим снятием резинового слоя протектора, обкатку каркасно-брекерной части кольца валками с последующим выделением текстильного и металлического компонентов, а также вырывание бортовых колец из боковин, см. RU Патент №2188125, МПК В29В 17/00 (2000.01), В29К 21/00 (2000.01), 2002.

Недостатками данного способа являются ограниченные возможности использования выделенных компонентов и высокие энергетические затраты на измельчение резиновых заготовок в крошку.

Указанные недостатки обусловлены тем, что процесс разделки шин на компоненты является подготовительной стадией измельчения в резиновую крошку, процесс измельчения большого объема резиновых заготовок в крошку механическим способом требует значительных энергетических затрат.

Известен также способ переработки изношенных покрышек, состоящий из сортировки покрышек, скоростного фрезерования с заданными скоростью и глубиной резания, рубки отходов на соответствующие размеры, дробления резиновой крошки, магнитной сепарации и рассева измельченного материала на виброситах, при этом размер ячеек вибросит согласован с конструктивными параметрами вальцов, которые выбираются из условия перевода исходной резиновой крошки в предельное пластическое состояние, после чего ведут штамповку изделий, см. RU Патент №2160664, МПК В29В 17/00 (2000.01), 2000.

Недостатками известного изобретения являются высокие энергетические затраты на измельчение заготовок в крошку механическим способом, при этом переработка резиновой крошки в полуфабрикат и получение из него готовых изделий требует дополнительных технологий, что увеличивает энергетические затраты на переработку.

Наиболее близким по технической сущности является способ разделки автомобильных шин, включающий установку и пневматическое или механическое фиксирование шины, вращение, многократные поперечные и продольное воздействия режущим инструментом, отделение протекторной части и снятие наружного слоя резины, сжатие и фиксацию боковин с последующим отделением бортовых колец за счет одного и того же режущего инструмента - приводной ленточной пилы, выделенные элементы покрышки делят на кусковые мерные отрезки, см. RU Патент №2429122, МПК В29В 17/00 (2006.01), B26D 1/46 (2006.01), 2011.

Недостатками данного способа являются низкая степень переработки автомобильных шин в изделия, а также высокие энергетические затраты на переработку заготовок в резиновую крошку.

Указанные недостатки обусловлены переработкой шин в кусковые отходы с последующей их переработкой в активированную резиновую крошку механическим способом в соответствии с технологическим процессом.

Крошка, измельченная механическим способом, сохраняет первоначальную структуру. Однако в процессе переработки упругие свойства резиновых заготовок оказывают сопротивление измельчению, при этом энергетические затраты составляют до 2 кВт⋅час/кг резины.

Технической задачей изобретения является снижение энергетических затрат и повышение степени переработки отходов шинной промышленности в готовые изделия в виде подрельсовых и нашпальных прокладок.

Техническая задача решается тем, что способ разделки автомобильных шин, включающий поперечное резание протекторной части, деление покрышек на протекторную часть и боковины при продольном резании с использованием приводной ленточной пилы, механическую фиксацию протекторной части и боковин и деление их на кусковые мерные отрезки, в котором поперечное резание протекторной части ведут по образующей покрышки на всю толщину с последующим отделением бортовых колец, протекторную часть вырезают шириной, равной или кратной ширине заготовок подрельсовых или нашпальных прокладок, вырезанные протекторная часть и боковины покрышки переводят в напряженное состояние при жесткой механической фиксации и дополнительном сжатии в пресс-формах, после чего делят на мерные отрезки, равные по длине и ширине подрельсовым и нашпальным прокладкам, на вырубном штампе с одновременным формированием технологических отверстий.

Решение технической задачи позволяет максимально полезно использовать в железнодорожной промышленности подлежащие утилизации автомобильные шины путем разделки и переработки их в изделия в виде подрельсовых, нашпальных прокладок, а также уменьшить энергетические затраты за счет значительного сокращения объема отходов, перерабатываемых в резиновую крошку.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема разделки автомобильных шин, подлежащих утилизации, в изделия.

Схема разделки автомобильных шин включает стадии: поперечную резку I, продольную резку II, механическую фиксацию протекторной части и боковин III, деление на мерные отрезки IV, сортировку готовых изделий V, сборку кусковых отходов VI. На данных стадиях обрабатываются и вырабатываются следующие исходные, промежуточные и готовые продукты: утилизируемая автомобильная шина 1, бортовые кольца 3, протекторная лента 4, боковины 5, подрельсовые и нашпальные прокладки 9, кусковые отходы 10.

Способ разделки автомобильных шин осуществляют с использованием следующего оборудования: ленточнопильный станок 2, пресс-формы для протекторной ленты 6 и боковин 7, вырубной штамп 8.

Приводная ленточная пила 2 на стадиях поперечной I и продольной II резки может быть однотипной или на стадии продольной резки может использоваться двухпильный станок с раздвижной пилой.

Способ разделки заключается в следующем. На стадии поперечной резки I шину 1, подлежащую утилизации, прорезают по образующей в протекторной части на всю толщину до бортовых колец 3 и, не меняя ленточной пилы, вырезают бортовые кольца 3.

Металлические бортовые кольца 3 после отделения от них резины могут быть использованы в шинной промышленности.

На стадии продольной резки II с помощью приводной ленточной пилы 2 по ширине пропила В вырезают протекторную часть 4 и отделяют две боковины 5. Ширину протекторной части В устанавливают равной или кратной ширине прокладок 9.

На стадии фиксации III протекторную часть 4 и боковины 5 переводят в напряженное состояние при жесткой механической фиксации и дополнительном сжатии в пресс-ормах 6, 7.

На стадии деления на мерные отрезки IV из выделенных протекторной части 4 и боковин 5 на вырубном штампе вырабатывают подрельсовые и нашпальные прокладки 9 заданных размеров с одновременным формированием технологических отверстий для скрепления шпал с рельсами раздельным или нераздельным способами.

После вырубки прокладки за счет упругих свойств резины восстанавливают свою форму и увеличиваются в размерах, напряжение в слоях снимается. В результате этого металлический корд оказывается со всех сторон скрытым внутри изделия. Данное обстоятельство является важным с точки зрения исключения коррозии металлического армирующего каркаса в процессе эксплуатации прокладок в естественных условиях и делает прокладку электробезопасной. Металлический корд не только улучшает прочностные характеристики прокладок, но и равномерно перераспределяет нагрузку по всей площади прокладок.

Согласно государственным стандартам и техническим условиям установлены, например, следующие размеры на нашпальные прокладки: для марки ЦП-328 - 384×145×25 мм, для марки ЦП-361 - 374×174×20 мм; на подрельсовые прокладки марки ЦП-143 - 145×148×14 мм. Прокладки по высоте (в зависимости от износа протектора автомобильных шин) могут иметь разброс по размерам. При эксплуатации прокладок соседние шпалы будут испытывать колебания различной частоты, что исключит возникновение резонансных явлений на железнодорожных путях.

На стадии сортировки готовых изделий V прокладки 9 классифицируют по размерам и назначению.

Кусковые отходы и резиновая крошка со всех операций поступают на стадии сборки отходов 10 и далее на переработку.

Таким образом, заявленный объект способ разделки автомобильных шин по сравнению с прототипом позволяет максимально полезно использовать в железнодорожной промышленности подлежащие утилизации автомобильные шины путем разделки и переработки их в изделия в виде подрельсовых и нашпальных прокладок, а также уменьшить энергетические затраты за счет значительного сокращения объема отходов, перерабатываемых в резиновую крошку.