CN102202841A - 废旧轮胎回收设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于解体废旧轮胎的装置、设备和方法,其提供的回收材料(橡胶碎屑、金属和织物产品)具有极高的纯度。本发明的装置、设备和方法还提供了单位时间内材料的高产量。在实际运用中,本发明可以用于解体废旧轮胎的胎肩。
Description
技术领域
本发明涉及一种废旧轮胎回收设备。
背景技术
现代社会的经济和发展主要立足于公路运输:汽车、摩托车、拖拉机和卡车就是明显需要每天都使用轮胎的一些运输工具。
众所周知轮胎具有有限的使用寿命,且当其失效时不得不进行更换。无法使用的轮胎,如过度磨损或损坏的轮胎,被称为废旧轮胎。
废旧轮胎是一种污染制品,一个轮胎,如汽车轮胎,需要花费100年才能得到完全分解。考虑到每年等待处理的废旧轮胎可以以成千上万吨计算,这些废旧轮胎显然构成了一个重大的环境问题。
迄今为止进行的任何对回收废旧轮胎的尝试,已经解决了将废旧轮胎拆分成其主要成分的问题:织物、金属(通常是钢)和橡胶。
本领域技术人员熟知的一些机械的废旧轮胎回收设备,例如从专利文件RO118939中,可以回收或多或少的橡胶主体部分,但回收其它成分的问题只能得到部分解决。
在废旧轮胎回收领域,众所周知的设备使用高压水射流来解体废旧轮胎。特别是在水射流技术中,废旧轮胎受到极高压力的水射流的撞击(该技术可达的最大压力约为4000巴)。在某些情况下,由笛卡尔直角坐标机器人或模拟人手臂控制的水射流,根据特定的程序沿预定的路径运动。
尤其是,申请号为US 5,341,996的美国专利申请公开了使用水射流技术来解体橡胶供后续回收利用。
尽管如此,其所公开的设备并不能保证获得高产量(就每单位时间内回收的橡胶而言),并不能完全清除金属绳。因为其纯度较低,使得产品回收的市场化相当困难。
发明内容
鉴于上述现有技术,本发明的目的是提供一种废旧轮胎回收设备,就回收的材料而言即橡胶、金属和织物材料,该废旧轮胎回收设备能够确保每单位时间内极高的产量,以及回收材料的高纯度。
根据本发明,该目的是通过权利要求1所定义的装置,权利要求11所定义的系统,以及权利要求12所定义的方法来实现的。
在实践中,本发明提供一种设备,废旧轮胎在其中通过连续的处理步骤得到解体并分离出其各个成分(橡胶、金属和织物材料)。这样得到的成分因为纯度较高,所以与现有技术所提供的相比具有更高的商业价值。
附图说明
通过对一个具体实施例的详细描述,本发明的特征和优势将变得明显。该具体实施例由附图所示但不限于此,附图中:
图1是本发明的设备的优选实施例的总的示意图;
图2是图1的设备的第二工作站的装置的示意图。
具体实施方式
参考图1,该设备可以包括多个工作站:第一工作站1可以为“智能化”工作站,在此对废旧轮胎100进行筛选并将其载入第二工作站2;第二工作站2可以为解体废旧轮胎100的工作站,可设有用于解体胎面101和/或胎肩102的橡胶和织物的装置,例如水射流装置,和/或设有用于分离残留金属材料的装置。
被第二工作站2解体成碎屑和纤维状的橡胶和织物与水射流泵液体一起被收集在第三工作站3中,该第三工作站3可在随后的时间提供含水量极低的(橡胶或纤维)粉末。
第四工作站4从织物颗粒中分离出橡胶碎屑,同时还对该产品进行干燥,并将橡胶碎屑传送至第五筛选站5,在此根据碎屑的粒度对其进行分离。
这种类型的设备提供了前所未有的物质纯度,以及单位时间内的高产量。
第二工作站2包括具有底座10的装置,该底座10用于装载轮胎100,优选汽车和/或卡车废旧轮胎,包括胎面101和2个胎肩102,其中胎肩102彼此大致平行,并与胎面101大致垂直,其中,废旧轮胎100为同轴设置且具有基本竖直的主轴X-X。
第二工作站2的装置还包括挤压装置11,用于在轴向X-X上对废旧轮胎100的胎肩102彼此相向进行挤压。
优选地,挤压装置11包括在轴向X-X上可移动的推动组件12。
推动组件12优选设置于径向臂14的远端;径向臂14的近端15优选固定到第一竖直臂27的下端16(或中心)。优选地,该下端16在轴向X-X上可移动,但是径向臂14可以相对该下端16轴向固定。
优选地,该挤压装置11包括多个(优选3至4个)径向臂14,以便于对废旧轮胎100的胎肩102施加在径向上大致平衡的压力。优选地,多个(如3个或4个)在径向上间距相等的径向臂14被固定到第一竖直臂17上。
每一径向臂14可以配备有推动组件12。
优选地,径向臂14的远端13可以在径向上朝向或远离轴X-X运动,以适应底座10中所容纳的不同废旧轮胎100的不同直径。
利用合适的控制和操作装置(未示出),该远端13可以实现径向移动,以使推动组件12在轴向上置于废旧轮胎的胎肩102的上方。
优选地,从径向上看,该推动装置12大致呈三角形或楔形,如此设计的理由有待后续进一步解释。
第二工作站2的装置可以包括水射流工具18,用于解体底座10中装入的废旧轮胎100的胎肩102。
该水射流工具18,可以为本领域熟知的且设有一个或更多喷嘴的水射流工具,可以方便地设置在第二竖直臂20的下端19,并在轴向上可移动。
因此,该下端19在轴向上可移动,且与水射流工具18在轴向上形成一体。
第一竖直臂17和第二竖直臂20优选设置在第二径向臂21上,优选位于共同的径向轴21上,尽管可以设想出其它排布。
优选地,第二径向臂21在第一运行状态和第二运行状态之间移动,其中在第一运行状态其允许底座10中的废旧轮胎100之上的挤压装置11和水射流装置18执行操作,而在第二运行状态则不可以执行该操作。
优选地,第一状态和第二状态之间的运动为关于第二轴Y-Y的旋转运动,该运动平行于轴X-X,但与之间隔。
第二径向臂21的长度使得,当第二径向臂21处于第一运行状态时,第一竖直臂17基本与轴X-X对齐。
第二竖直臂20也可以设置成可以被合适的促动装置22所驱动,从而沿第二径向臂21移动。
优选地,第二径向臂21也可由合适的促动装置23所驱动从而在轴向上移动。
第二工作站2的装置的挤压装置11,以及用于执行下述操作的合适的控制和操作装置,通常被安装到合适的笛卡尔结构上。
一旦一个或多个废旧轮胎100(例如3个废旧轮胎100)与轴X-X同轴地被装载到底座10上,专门的水射流工具(未示出)将解体胎面101的一部分,优选大致整个胎面101。
随后,挤压装置11轴向向下移动,以便将底座10中的一个或多个废旧轮胎100的所有胎肩102挤压到一起(见图2)。
一经接触到胎肩102,水射流工具18执行解体废旧轮胎100的胎肩102的操作。
也就是说,在胎面101的解体过程中,挤压装置11处于第二状态,以避免与上述操作发生任何冲突,并且仅在胎面101被大致完全解体时才开始运行。
一旦底座10被清空,挤压装置11被移动到第一运行状态,推动组件12被径向放置在废旧轮胎(由于废旧轮胎100的金属部分的作用,该废旧轮胎100仍然位于其初始位置,所述金属部分也延伸出胎面101)的胎肩102的上方,并被向下压。
因此,废旧轮胎的胎肩102被大体挤压到一起以相互接触,从而形成基本上实心的橡胶圈。
然后,水射流工具18被放置在与废旧轮胎100的胎肩102的轴向上方保持合适的径向距离的位置,并通过水射流作用执行解体胎肩102的操作。
在胎肩102的解体过程中,水射流工具18将不得不通过挤压装置11的上方。在这种情况下,优选向下的楔形或三角形状(当从径向上看时)的推动组件,将不受水射流工具18作用的区域面积减少到最小程度,在该程度最终结果不会受到影响。
一旦完成上述操作,挤压装置11被移回至第二休息状态。
因此,底座10可以包括如上所述的挤压装置11,以及用于解体废旧轮胎100的胎面101的水射流装置(未示出)和/或用于在废旧轮胎解体操作末期从底座10清除金属残留物的装置(未示出)。
底座10还包括基座24,该基座24优选设有用于将橡胶、织物残留物和水排入底层罐25的孔(见图1)。显而易见,虽然以上所提及的是废旧轮胎,但是本发明的设备还能够处理完全可用的轮胎,而不必限定为废旧轮胎。
本领域技术人员显然明白在不脱离本发明权利要求所定义的范围的情况下,可对前文所述的设置进行各种变化和等同替换,以满足偶然情况和具体情况的需要。
Claims (13)
1.一种用于解体轮胎(100)的装置,所述轮胎(100)包括胎面(101)和大致相互平行并垂直于所述胎面(101)的两个胎肩(102),尤其是废旧轮胎,所述装置包括:
提供给一个或多个所述轮胎(100)的支架,包括用于接收所述一个或多个轮胎(100)的底座(10),所述一个或多个轮胎(100)与大致竖直的主轴(X-X)同轴;
用于解体所述轮胎(100)的至少一部分的水射流系统;
其特征在于,所述装置包括挤压装置(11),用于在所述轴向(X-X)上将所述废旧轮胎(100)的胎肩(102)彼此相向进行挤压。
2.根据前述权利要求所述的装置,其特征在于,所述挤压装置(11)包括在所述轴向(X-X)上可移动的推动组件(12)。
3.根据前述权利要求所述的装置,其特征在于,所述挤压装置(11)还包括至少一个具有远端(13)的径向臂(14),所述远端(13)装配有所述推动组件(12)。
4.根据前述权利要求所述的装置,其特征在于,所述挤压装置(11)包括第一竖直臂(17),该第一竖直臂(17)具有在所述轴向(X-X)上可移动的下端(16),所述径向臂(14)的近端(15)被固定到所述可移动下端(16)上。
5.根据权利要求3或4中任意一项所述的装置,其特征在于,所述挤压装置(11)包括三个径向臂(14),每个径向臂具有至少一个推动组件(12)。
6.根据权利要求3-5中一项或更多项所述的装置,其特征在于,所述远端(13)在径向上可移动。
7.根据权利要求2-6中一项或更多项所述的装置,其特征在于,所述推动组件(12)从径向上看大致呈三角形。
8.根据任意前述权利要求所述的装置,其特征在于,包括用于解体所述一个或多个轮胎(100)的所述胎肩(102)的水射流工具(18)。
9.根据前述权利要求所述的装置,其特征在于,包括具有第二下端(19)的第二竖直臂(20),所述第二下端(19)在所述轴向(X-X)上可移动,所述水射流工具(18)被固定到所述第二下端(19)上。
10.根据任意前述权利要求所述的装置,其特征在于,包括用于将一个或多个所述轮胎置放入所述壳体的装置,该装置与所述主轴大致同轴。
11.一种用于解体轮胎(100)的设备,其特征在于,包括任意前述权利要求中所述的装置。
12.一种用于解体轮胎(100)的胎肩(102)的方法,所述轮胎(100)包括胎面(101)和大致相互平行并垂直于所述胎面(101)的两个胎肩(102),尤其是废旧轮胎,所述方法包括以下步骤:
(a)将一个或多个所述轮胎(100)与大致竖直的主轴(X-X)同轴放置;
(b)解体所述一个或多个所述轮胎(100)的胎面(101);
(c)沿所述主轴(X-X)将所述一个或多个轮胎(100)的所述胎肩(102)彼此相向移动;
(d)解体所述一个或多个轮胎(100)的所述胎肩(102)。
13.根据前述权利要求所述的方法,其特征在于,所述步骤(d)采用水射流解体来实现。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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