CN107530910A - 从不能使用的轮胎开始制作用于构造建筑物、约束壁、路堤、堤坝、抗侵蚀和抗震地基的大体平行六面体的模板模块的方法和装置及相关的模板模块 - Google Patents

Abstract

一种用于从使用过的充气轮胎开始制作用于建筑构造、截水壁、路堤、坝、抗侵蚀和抗震地基和/或类似物的大体平行六面体的方形横截面的模板模块的方法，该方法至少包括以下步骤：a)提供使用过的充气轮胎，其来自定期更换磨损轮胎或来自橡胶工业废物或来自使用过的充气轮胎的回收；b)从所述充气轮胎移除两个壁铁胎圈；c)在边缘上的沿直径方向相对的位置处执行切割，所述切割界定由轮胎壁的中间实心区域分开的切除区域；d)将所述充气轮胎可移除地安装在篮形物‑滚筒支撑机构上；e)在沿直径方向的方向上朝向所述充气轮胎的中心按压所述充气轮胎的靠近所述切割的胎面部分，从而使所述轮胎呈现优选地为方形横截面的大体上平行六面体构造；f)朝向所述充气轮胎的中心按压所述大体上方形构造的中心区域，并同时继续所述按压步骤，从而在所述切口处界定大体上U形形状的中空肋，所述中空肋从所述充气轮胎的一个壁到另一个壁大体上延伸穿过所述充气轮胎的整个宽度；g)提供用于锁定每个所述肋的臂的多个锁定元件和相关的连接机构；h)提供对应的多个大体上层状的平坦的直立元件；i)锁定每个所述肋的U形中空肋的臂，同时将每个所述肋的两个壁的所述U形的每个臂的每个外壁锁定到相应的一对所述直立元件；l)将已经呈现所述大体上平行六面体构造并由所述支撑机构支撑的充气轮胎引入加热炉和/或热炼炉中；m)从所述炉取出充气轮胎并冷却该充气轮胎，以确定地固定所述大体上平行六面体构造。

Description

从不能使用的轮胎开始制作用于构造建筑物、约束壁、路堤、 堤坝、抗侵蚀和抗震地基的大体平行六面体的模板模块的方 法和装置及相关的模板模块

发明背景

本发明涉及从使用过的充气轮胎开始制作用于构造建筑物、约束壁或截水壁、路堤、堤坝或坝、抗侵蚀和抗震地基的大体上平行六面体的模板模块的方法和装置，并且涉及由此制作的模板模块。

众所周知，产生非常大的量的废物材料或者经受废物材料的输入的工业发达国家的废物材料的管理问题越来越重要。

在大量形成的工业废物材料和/或废弃物中，存在由使用过的充气轮胎构成的固化或硫化的橡胶废物材料，即所谓的“PFUs”，它们来自磨损的轮胎的定期更换和橡胶工业废物以及使用过的充气轮胎的回收。

由于上述充气轮胎具有交联结构，因此它们很难得到适当的回收，主要是由于与现行回收方法有关的经营成本。

事实上，目前用于回收PFUs的方法和相关装置提供了四个加工步骤，即，切碎、铣削、除铁以及清洁，这些步骤允许通过将橡胶与铁和纺织纤维自动分离而回收其中存在的任何材料。

先前的工艺提供了在至少-100℃将充气轮胎进行冷冻，然后将冷冻的充气轮胎引入离心装置中，该离心装置使冷冻的充气轮胎进行切碎操作，从而提供约180微米的颗粒尺寸的颗粒。

由此实现的充气轮胎粉末可以容易地与其它材料混合以提供再生材料和混合物来制造其它充气轮胎。

电热回收方法也是已知的，其中将充气轮胎还原成相当大的片，将片引入到电磁感应炉中，从而快速加热轮胎的金属部分，并且通过以下工艺将碳化的轮胎橡胶回收到靠近起始弹性材料的化学结构的化学结构。

实际上，目前从再生的使用过的充气轮胎的颗粒或粉末制造了很多“新”的产品，比如，例如：鞋底；合成草坪；车轮组件；铺路砖；隔热或隔音板；交通工具部件；娱乐场所的外部铺路；城市家具组件；道路铺设，其中再生混合物提供具有改进的排水和无噪声性能的沥青材料。

尽管上述回收方法具有允许实现较好的结果的事实，但是通过在其它制造工艺中重新使用其部件来回收PFUs对于实现其目的是缓慢的，这是由于用于处理高含铁量废物材料(例如，使用过的充气轮胎)所需的相对较高的加工成本。

在市场上还在商业上已知所谓的“TIRE LOGS”，即,通过移除PFU的侧面部分并重新使用而制成的充气轮胎残余部分(pneumatic tire stubs)，没有进一步的加工和能量使用，剩余的橡胶部分被切割成带，这些带围绕具有可变直径和长度的内芯螺旋卷绕，并且通过固定铆钉和螺栓被拉紧和固定，从而提供具有数种构造的建筑模块，其具有柔性和强度，同时具有非常好的结构特性。

上述TIRE LOGS可以用作建筑材料，其用于制作适于抵抗暴力大气事件(例如，地震、洪水和山体滑坡)的结构，并且对于河堤、坝和围堵壁或截水壁是理想的，这是由于它们适于吸收由于水流、暴风雪和冰压力所产生的力。

上述方案也是用于制作用于支撑较高重量的结构、主干、港口建设、坝以及防地震和龙卷风回收组件的完善的解决方案。

在世界上数个地区还已知所谓的“被动太阳能房屋”，它们是通过使用轮胎制造的，通过在其端部部分处压制砂和水泥，大厚度和密度的壁，有助于适用于相对于热和冷外部温度自然调节房屋内部温度的热质量效果，即使经受大气事件时，该壁仍具有相对长的寿命和良好的可复原特性。

然而，后一种结构以及上述结构的实质缺点是它们必须以完全手动的方式构造，从而产生与制造成本和时间有关的问题。

此外，通过进入现有机器(例如，推土机或小型挖掘机)，而且由于PFUs的形状及其在建筑物处的布置，上述缺点进一步恶化。

发明概述

因此，本发明的目的是提供一种方法，该方法适于通过数量减少的简单操作步骤和小的能量需求，将使用过的充气轮胎转换成模板模块，以用于建筑构造和围堵壁或截水壁、路堤、坝以及抗侵蚀和抗震地基和/或类似物。

在上述目的的范围内，本发明的主要目标是提供一种上文指出的类型的方法，其被设计成快速且廉价地将使用过的或不能使用的几乎任何尺寸或类型的充气轮胎转换成模块化模板，优选地具有大体上平行六面体形状。

本发明的另一个目标是提供一种上文指出的类型的方法，该方法适于在成品状态下将使用过的轮胎转换成模块化模板，优选为方形横截面的平行六面体形状，对于其使用，其不需要经受将在在分开的位置和/或在不同的加工装置上进行进一步复杂和昂贵的处理。

本发明的另一个目标是提供一种上文指出的类型的方法，该方法允许制造模块化模板，特别是方形或矩形横截面的平行六面体模板，该模板在结构上非常坚固，并且可以容易且快速地彼此相互关联，同时具有非常低的市场成本。

本发明的还有的另一个目标是提供一种上文指出的类型的方法，该方法除了从操作和节能的角度而言非常有效之外，还具有最小的污染。

本发明的另一个目标是提供一种上文指出的类型的方法，该方法可以在市售类型的或者可以由本领域的行业容易地制作的非常简单且廉价的制作装置上进行。

根据本发明的一个方面，上述目的和目标以及在下文中将变得更明显的其它目标通过一种方法实现，该方法用于从使用过的充气轮胎开始制作用于建筑构造、截水壁或围堵壁、路堤、坝以及抗侵蚀和抗震地基和/或类似物的大体上平行六面体的模板模块，该方法具有权利要求1所述的表征特征。

上述目的和目标也通过具有权利要求6所述的表征特征的装置来实现。

上述目的和目标也通过具有权利要求9所述的表征特征的模板结构来实现。

附图简述

根据本发明的方法、装置和模板结构的另外的特征和优点将在下文根据附图中通过说明性的而不是限制性的示例图示的本发明的目前的优选实施方案的以下详细公开内容变得更加明显，其中：

图1是根据本发明的将要经历用于将其转换成模板的方法的使用过的充气轮胎的示意性俯视图；

图2是用于执行本发明方法的主要操作步骤的装置的篮形物或滚筒的可能的构造的另外的示意性俯视图；

图3是示出了安装在图2的气动支撑滚筒结构上的充气轮胎的另外的示意图；

图4示意性地示出了图1的使用过的轮胎边缘的按压；

图5是示出了处于大体上方形的构造的轮胎还在其拐角部分处的按压的另一个示意图；

图6是示出了根据本发明的方法的紧随图5所示的操作步骤的另一个操作步骤的另一个示意图；

图7示出了根据本发明的方法的紧随图6的操作步骤的另一个操作步骤；

图8示出了大体上完全转换成模板的充气轮胎；

图9和图10是详细视图，示出了与由此制作的模板相关联的锁定机构，以便锁定所述模板的中空肋部分并且有利于在先前生产的模板上堆叠或堆积类似的模板；

图11示出了该方法的另一个操作步骤，其中图7的完全成形的模板引入热炼炉中；

图12示出了离开热炼炉的模板的另外的示意图；

图13示出了根据本发明的由此制作的在其形状上被锁定并被冷却的模板的示意性俯视图，其具有用于有利于在其上堆叠其它模板的机构；

图14是由此制作的处于大体上刚性稳定的形状的模板的示意性透视图；

图15是示出用于重叠或堆叠通过根据本发明的方法制作的两个大体上相同的模板的方式的分解图；

图16示出了布置到彼此上并可移除地锁定至彼此的两个模板；以及

图17示出了本发明的多个模板的可能应用的示意性透视图，该多个模板适当地堆叠到彼此并且可操作地连接以形成例如围堵路堤。

优选实施方案的描述

参考上述附图，本文示出了根据本发明的教导的方法和装置以及相关模板的优选实施方案。

另一方面，应明显的是，在下文中将以详细的方式公开的这个实施方案容易进行数个修改和变化，这些修改和变化都属于本发明构思的范围。

特别地，借助于附图中的示例示出的装置可以容易地被修改以制作工业制作规模的模板，这是通过使用或适当地修改附图中示意性示出的数个机构，该数个机构将如所述仅借助于指示性但非限制性的示例被公开。

在图1中，充气轮胎P以俯视图示意性地示出。

在这方面，明显的是，待通过本发明加工的使用过的充气轮胎的尺寸可以在机动交通工具的使用过的充气轮胎的常规尺寸范围内变化，如前所述，机动交通工具的使用过的充气轮胎目前构成了巨大的废弃材料质量。

回到上面提到的附图，作为本发明方法的起始步骤，在充气轮胎P壁上形成适当的切割对，该切割对例如由相对于彼此沿直径方向竖直地相对的大致梯形切口T1和T2以及T'1和T'2构成；以及另外的水平切口，该另外的水平切口也相对于彼此沿直径方向相对，并且也具有大体上梯形的构造T3和T4以及T'3、T'4。

如图所示，在每对切口T1和T2之间设置有实心部分，其中仅表示了肋T5。

在公开的切口构造中，对应的实心部分也被界定在另一对梯形切口之间。

可以优选地使该第一操作方法步骤(即，穿过充气壁执行切口)更远离其中例如在使用过的充气轮胎源处(比如在充气轮胎经销商或制造商处)执行其它方法步骤的设施。

因此，使充气轮胎装载能力最大化将是可能的。

从图1中还应该明显的是，已经从充气轮胎P移除了普通的金属胎圈丝(未示出)。

图2是示出支撑充气轮胎P的篮形物或滚筒单元C的示意图，并且包括在篮形物或滚筒C的主体的相应的沿直径方向的端部处的按压千斤顶元件1、2、3以及4。

在图3中，充气轮胎P以其安装在篮形物或滚筒C上的状态示出，在优选实施方案中，充气轮胎P将具有大体上八边形的构造。

此外，本发明还提供了与所述篮形物C相关联的另外的操作机构，该操作机构除了使充气轮胎居中以外，还适于执行所需的测量，例如测量充气轮胎的直径和/或宽度。

在这方面，应注意，即使参考单个操作单元来公开主题装置，该装置也可以包括多个类似的在线操作单元，该在线操作单元也布置在不同的操作平面上，以提供一列在线加工模具或滚筒。

在图4中，充气轮胎P通过上述千斤顶元件1、2、3以及4在其沿直径方向的竖直和水平部分处在压力下变形，从而从其起始圆形形状逐渐变为其平行六面体的目标形状，根据需要，该平行六面体例如为方形横截面。

这由于根据竖直直径上的箭头F1和F2的沿直径方向的千斤顶按压元件1和2和根据水平直径上的箭头F3和F4的千斤顶按压元件3和4提供的压力被实现。

在图5中，充气轮胎的按压方法通过进一步使用分别由P1、P2、P3以及P4(顺时针方向)表示的大体上板曲线按压元件继续，该大体上板曲线按压元件与沿直径方向的按压元件1、2、3以及4配合，以使充气轮胎受压力变形，即使是方形形状的拐角部也受压力变形。

在图6中，随着沿直径方向的按压元件1、2、3、4(箭头F1、F2、F3以及F4)与大体上曲线板元件P1、P2、P3以及P4配合的连续操作，在充气轮胎胎面的沿直径方向的部分处，沿直径方向的按压元件1、2、3、4如相应的箭头所示继续其按压操作，将通过朝向充气轮胎P的中心按压相应的充气轮胎胎面部分来提供大体上延伸穿过充气轮胎的整个高度或宽度的具有大体上U形横截面的中空肋。

在图7中，充气轮胎呈现大体上完全按压的构造，其可以被认为具有大体上八边形的外形或轮廓，其中四个大体上曲线的侧面具有大于界定所述U形中空肋的四个侧面的尺寸的相应尺寸。

此时，根据本发明的主要方面，所述U形肋通过图9和图10中示意性地示出的锁定或夹紧元件被适当地锁定在其U形形状中。

更具体地，图10中的锁定元件包括大体上为U形形状的通常由附图标记5表示的小桥式支架。

这种U形形状包括板基部部分6和两个另外的部分或臂7和8，该两个另外的部分或臂7和8也是大体上板状构造并且从基部部分垂直地延伸。

两个臂7和8分别包括两个中心孔9和10，中心孔9和10设计成用于接纳穿过该中心孔的相应的螺栓11和12。

这种U形形状通过上述桥式支架元件5和螺栓11和12与大体上层状平坦构造的两个直立元件M配合而被“锁定”，并且在图13和图14中清楚地示出。

每对所述直立元件M紧靠对应的肋N1、N2、N3以及N4的相应壁，并且直立元件M与肋一起大体上延伸穿过充气轮胎的整个宽度或高度。

直立元件M到所述中空U形肋的可移除锁定通过对应的支架桥式元件5进行，并且相应的螺栓11和12又由相应的螺母13(见图14)锁定。

从图14中应明显的是，充气轮胎呈现大体上平行六面体的方形中空构造，其相应的边缘B适当地朝内弯曲。

如图11所示，图14的这种构造还通过在热炼炉中在其相关的滚筒C上热炼充气轮胎而被夹紧或“制成刚性”。

构成根据本发明的用于加工充气轮胎的重要加工参数的热炼炉的温度由本领域技术人员根据另外的相关参数来选择，例如，充气轮胎尺寸、构成充气轮胎的橡胶的类型等。

因此，根据前述公开内容，应明显的是，通过根据本发明的方法和装置加工的充气轮胎在转换方法结束时将呈现图13和14所示的构造，其可以被认为是大体上“刚性”的构造，并且这不仅是由于使用所公开的锁定元件，而且还由于将代表本发明方法不可或缺的操作步骤的在热炼炉中的热炼操作，以及进一步“固定”最终模板形状的以下冷却步骤。

换言之，此时充气轮胎已经转换为大体上方形横截面的平行六面体模板，其包括在方形拐角处的直立元件M，直立元件M与小桥式板5配合来成对地锁定每个所述拐角肋N。

从图10应明显的是，每个所述小板5包括具有基部部分6的优选三角形构造的延伸部，该延伸部与基部部分6自身是一体的，穿过其突出部分界定开口，例如，三角形开口，并且可以在该部分上承受由直立元件M引导的另外的类似模板的类似部分，其可以容易地重叠或堆叠在相同的基部模板上，例如图15的透视图中所公开和示出的。

图16示出了两个重叠或堆叠的模板，模板的堆叠被充气轮胎的直立元件M促进，直立元件M可以穿过顶部模板模块的螺纹部分被容易且快速地螺纹连接，该两个模板被邻接，除了其大体上弯曲成平坦状态的边缘B被邻接之外，甚至在小的桥式板5上被邻接，更具体地在其延伸部分上被邻接，因此该三角形开口将有助于进一步稳定地锁定例如通过穿过所述开口的简单的连接金属丝或带状物被堆叠和结合或连接的两个大体上方形的模板。

图17示出了多个本发明模板的可能的堆叠和并置的布置，以形成通常用参考字母A表示的路堤，该路堤通过将所述多个方形横截面模板堆叠在一起而构成，该方形横截面模板通过惰性材料，优选砂S或砂浆材料，或混凝土材料和/或大重量的类似的惰性材料适当地填充。

本领域技术人员将容易理解，堤防A的制作可以以非常简单、快速并且自动的方式实现，这是由于该设备，通过该设备，单个模板模块可以通过所提及的惰性材料S相互自动地联接和填充。

根据上面的公开内容，应明显的是，本发明完全实现了预期的目的和目标。

尽管已经参考本发明的当前优选实施方案公开了本发明，但是所公开的实施方案易于进行数个修改和变化，这些修改和变化都在本发明的范围内。

特别地，本发明的方法可以由电子处理器自动化和控制，并且用于执行该方法的装置可以被设计成具有不同的构造，并且还可以包括用于适当地包装所制成的模板的包装机构，并且全部落在本发明教导范围内。

Claims (10)

1.一种用于从使用过的充气轮胎开始制作用于建筑构造、截水壁、路堤、坝、抗侵蚀和抗震地基和/或类似物的大体上平行六面体的方形横截面的模板模块的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：

a)提供使用过的充气轮胎，所述充气轮胎来自定期更换的磨损轮胎，或来自橡胶工业废物，或来自使用过的充气轮胎的回收；

b)从所述充气轮胎移除两个壁铁胎圈；

c)在边缘上的沿直径方向相对的位置处执行切割，所述切割界定由轮胎壁的中间实心区域分开的切除区域；

d)将所述充气轮胎可移除地安装在篮形物-滚筒支撑机构上；

e)在沿直径的方向上朝向所述充气轮胎的中心按压所述充气轮胎的靠近所述切割的胎面部分，从而使所述轮胎呈现优选地为方形横截面的大体上平行六面体构造；

f)朝向所述充气轮胎的中心按压所述大体上方形构造的拐角区域，并同时继续所述按压步骤，从而在所述切割处界定大体上U形形状的中空肋，所述中空肋从所述充气轮胎的一个壁到另一个壁大体上延伸穿过所述充气轮胎的整个宽度；

g)提供用于锁定每个所述肋的臂的多个锁定元件和相关的连接机构；

h)提供对应的多个大体上层状的平坦的直立元件；

i)锁定每个所述肋的U形中空肋的臂，并且同时将相应的一对所述直立元件锁定到每个所述肋的所述两个壁的所述U形的每个臂的每个外壁；

l)将已经呈现所述大体上平行六面体构造并由所述支撑机构支撑的所述充气轮胎引入加热炉和/或热炼炉中；

m)从所述炉取出所述充气轮胎并使所述充气轮胎冷却，以确定地固定所述大体上平行六面体构造。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用于锁定每个所述肋的臂的每个所述锁定元件包括大体上U形形状的桥式金属元件，所述桥式金属元件具有一体的板基部，其中两个板臂从所述基部垂直地延伸，每个所述臂具有至少一个通孔，所述基部具有突出的平坦部分，穿过所述突出的平坦部分界定了相应的贯通开口，且所述连接机构包括螺栓，每个螺栓可接合在每个所述臂的相应孔中，并且具有用于接合对应的锁定螺母的螺纹端部。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述直立元件由平坦层状带元件构成，所述平坦层状带元件优选地由所述充气轮胎的相同橡胶制成且具有大体上大于所述充气轮胎的宽度的高度，且每个所述直立元件适于被相应的螺栓和螺母锁定到每个所述U形肋的外壁。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括紧随所述热炼步骤l)的另外的步骤：将丝胎圈元件施加到所述充气轮胎的加工壁，所述丝胎圈元件适于由相应的铁丝元件和/或类似物附连。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述热炼步骤之后对所述充气轮胎的至少顶部侧边缘进行弯曲的另外的弯曲步骤。

6.一种用于执行根据权利要求1所述的方法的装置，其特征在于，所述装置包括功能上相互耦合的多个操作单元，每个操作单元包括用于所述充气轮胎的可移除支撑机构、调节和测量机构、按压机构、加热机构、冷却机构、卸载机构以及用于包装由此制成的平行六面体模板的包装机构。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述充气轮胎支撑机构包括优选地具有八边形构造的篮形物-滚筒元件，所述篮形物-滚筒元件与所述充气轮胎的定心和测量机构和所述按压机构可操作地相关联，由所述篮形物支撑的所述按压机构适于按压所述充气轮胎胎面的沿直径方向相对地成对布置的至少四个部分。

8.根据权利要求6和7所述的装置，其特征在于，所述操作单元在线布置和互连并堆叠，从而形成用于支撑所述充气轮胎的篮形物或滚筒列的单元。

9.一种大体上平行六面体构造的模板结构，所述模板结构优选地为方形横截面，所述模板结构通过根据权利要求1至5所述的方法并通过根据权利要求6至8所述的装置由使用过的充气轮胎制成，其特征在于，所述模板结构包括被制成大体上刚性的橡胶模板主体以及用于促进多个所述模板和其可锁定联接件的堆叠的机构。

10.一种建筑构造、围堵壁或截水壁、路堤、坝、抗侵蚀和抗震地基和/或类似物，各自包括多个根据权利要求9所述的模板结构，所述模板结构可操作地相互联接到彼此并通过大重量的惰性材料填充。