CN1531475A - 感应加热除去轮胎中金属线的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供由感应加热除去轮胎中的金属线的方法、金属线与橡胶部分回收方法与其再利用方法；本发明是利用感应加热从混入金属线的轮胎中除去金属线的方法；其特征为：由感应加热对轮胎中的金属线加热、使接触金属线部分的橡胶分解气化、分离出金属线与橡胶部分、除去金属线的从轮胎中除去金属线的方法，是关于利用上述方法回收轮胎中的金属线与橡胶部分的方法，以及利用上述方法将回收的金属线与橡胶部分作为金属或橡胶资源再利用的方法。由此，可从废轮胎分离金属线与橡胶部分，以高回收率将其回收、再利用。

Description

感应加热除去轮胎中 金属线的方法及其装置

技术领域

本发明涉及由介质加热除去轮胎中的金属线的方法。轮胎中的金属线及橡胶部分的回收方法、以及利用这些方法的轮胎的再利用方法。更详细一点说，本发明即是关于由电磁感应对轮胎中的金属线加热，使接触金属线部分的橡胶性状发生变化，使金属线与橡胶部分分离，分离出排列于轮胎中的金属线，加以回收、再利用的方法。本发明特别是关于汽车轮胎的重复利用的技术。

背景技术

汽车废轮胎的再利用率，相对其他工业制品是极高的，其废弃量年年不断增加，正在成为社会化的问题。作为废轮胎的高度利用法，有在废轮胎磨损部分附上新的橡胶作为更新轮胎使用的方法，将废轮胎细小切断破碎、用于垫子、铺装材料、再生橡胶、鞋子等的方法。但是，在几乎所有情况下，如图1所示，在轮胎中，在胎圈部1与胎面部3中列配、混入了钢线4。在现有技术中廉价除去该钢线是困难的，因而不能将轮胎细小切断、破碎。从而，能进行切断、破碎部分，仅限于未混入钢线的侧面壁部分2。而且，该侧面壁部分，不满整个轮胎量的30％。剩余的70％混入了钢线的部分，用作水泥烧制或金属冶炼的燃料。

但是，作为燃料的废轮胎，需要脱硫装置；烧剩下的钢线，灰量显著增加，在工业处理上也有问题。另外，作为燃料的利用量，需要方面也有限制。

另外，混入了钢线部分的轮胎的切断，要由专用刀具进行剪断加工，但由于要将柔软的橡胶与具有强韧性的钢线同时切断，缩短了刀具的寿命；要切断15cm角(センチメ一トル角)或以下的大小在技术上也比较困难。当然了，作为燃料的钢线混入部分，若可切断得较细，可提高燃烧效率，在输送方面也比较有利。

如上所述，如能除去废轮胎中的钢线，就开拓了燃料以外的再循环利用的领域；同时即使作为燃料，也提高了价值，在输送与保管方面也比较有利。还有，如金属线能回收，也可进行作为金属的再循环利用。

发明内容

在这种状况下，本发明的人们，有鉴于上述现有技术，以开发用简单的操作可有效分离回收废轮胎的钢线的新的除去金属线的方法为目标，反复进行了各种研究，结果发现，由感应加热，借加热轮胎中的金属线，可以使接触金属线部分的橡胶分解气化，使金属线与橡胶部分容易地分离回收，从而完成了本发明。

本发明的目的在于提供，借利用电磁感应加热从轮胎中分离回收金属线的方法。

另外，本发明的目的还在于，提供利用上述方法，来回收轮胎中的金属线与橡胶部分的方法，将利用上述方法回收的金属线与橡胶部分作为金属及橡胶资源再利用的方法。

下面，更详细地说明本发明。

在本发明中，是以轮胎中配列混入钢线等金属线的混入金属线轮胎、特别是汽车轮胎为对象，其种类没有特别限制。在本发明中，利用感应加热从该混入金属线轮胎中除去金属线，这时为方便，预先将轮胎切断成含金属线部分与不含金属线部分的多个部分，采用进行介质加热的方法。为方便起见，将轮胎切断成胎圈部、侧面壁部、胎面部，但对切断部分没有什么特别限制。

下边来说明本发明第一形式。

首先，如图2所示，由刀具将轮胎切断成胎圈部1、侧面壁部2、胎面部3。这里，用于除去钢线4的轮胎部分是胎面部。如图3所示，胎面部是钢线成二重并列配置。在该切断了的轮胎的胎面部外侧，配置高频线圈5，由感应加热对钢线加热。

如图4所示，由该钢线部分加热，与钢线接触的橡胶分解、气化，钢线与橡胶部分分离，产生空隙6。如再继续加热，如图5所示，该空隙与相邻接的空隙连结，沿钢线的配列，橡胶与钢线完全分离。另外，由于气体压力，橡胶厚度较薄的轮胎内侧膨胀成气球状。

基于以上的原理，由于可使钢线与橡胶分离，例如，使胎面在高频线圈下，在圆周上转动，经简单操作，即可将轮胎中的钢线从橡胶部分完全分离。

下面，将依上述顺序得到的轮胎内侧的膨胀起的气球部分的一部分切开，取出钢线，钢线即可完全分离。由以上这样的方法，可容易地从轮胎中除去钢线。

使用上述方法，从轮胎将金属线与橡胶部分分离，将它们回收，可以高回收率地将轮胎中的金属线与橡胶部分回收。再者，所回收的金属线与橡胶部分，可作为金属及橡胶资源、高附加值燃料等再利用、或再循环。

下边来说明本发明第二形式。

首先，由刀具等切断装置，将轮胎沿其圆周方向切开，分割成胎面部与包含胎圈部的部分。这种情况下，为方便计，再分割为胎面部、侧面壁部与胎圈部三部分。这其中，在本例中成为问题的是含有胎圈部的部分，即是侧面壁部与胎圈部，其在正中具有大孔，略成圆盘状。上述分割，可从轮胎分割出含有胎圈部的部分即可，其位置差不多就可以。当然了，不用前述刀具，而以剪断的切断装置也可以。其次，比如如图8所示，以固定装置将该圆盘状的侧面壁部与胎圈部固定，例如，使其载于在水平面上转动的盘7上、以夹子8固定于转盘上。

这种情况下，例如如图8所示，为方便计，例示了固定侧面壁部的端部的方法，但并不限于此。上述固定装置，也不限于上述转盘，只要是具有与其同样功能的机构，其种类没什么特别限制。另外，不用上述的夹子，而用其他装置、例如以油压等自动夹紧也可以。完成上述夹紧(紧固)之后，例如如图8所示，将高频线圈9保持于胎圈部近旁，由该高频线圈，比如一边慢慢转动转盘，一边感应加热胎圈钢丝线。这种情况下为方便计，由在100-200℃条件下对胎圈钢丝线进行感应加热，由与胎圈钢丝线接触的橡胶的分解和含于橡胶中的空气的膨胀，橡胶从钢线分离，如图9所示，在胎圈钢丝线周边产生间隙。

其次，比如，使上述转盘转1圈，在胎圈钢丝线从橡胶分离结束状态去除高频线圈，如图9所示，较佳地，例如，将具有分成二股的钩子的卡止装置10从轮胎上方吊下来，将钩子插入轮胎圆盘的下边。该钩子最好其前端具有尖利的尖部。而后，使该钩子向上方移动，钩子的尖端剌入胎圈部或接近胎圈部的侧面壁部。然后，使钩子向上方移动，钩子接触胎圈钢丝线。这种情况下，由于侧面壁部的端部固定于转盘，如再继续使钩子向上方移动，覆盖胎圈部的橡胶部即被拉裂拉破，只有胎圈钢丝线被钩子拉起。作为上述的卡止装置，作为合适的例子举出了上述具有钩子的卡止装置，但也不限于此，只要和它一样，具有可拉裂覆盖于胎圈部的橡胶、将胎圈钢丝线从胎圈部分离、回收的功能的装置，同样都可使用。

下边说明本发明的第三形式。

本例的问题是，将钢线从轮胎的胎面部分分离。上述胎面部的钢线的分离，较佳地，首先，沿圆周方向将轮胎分割成胎面部、侧面壁部与胎圈部三部分。这里，所切取的胎圈部成圆筒环状。在本发明中，将该圆筒环状外侧叫做外面或接地面17；将内侧称为内面18。上述轮胎的分割方法，也不限于上述方法，也可以以合适的方法将包含有上述胎圈部的部分分割。

其次，如图10所示，将圆筒环状的胎圈部11翻转，将内面18翻转到外侧，将外面的接地面17翻转为内侧。如图10所示，较佳地，使该翻转过来的胎圈11位于大小一对滚子的外侧进行固定。在这里，大滚子直接连结于电动机等的驱动机构，可驱动其转动，故叫它为驱动滚子15。而小滚子不具有驱动机构，但具有可左右移动的机构，将其叫做移动滚子16。这样的构成，只是示出了合适的一例，本发明不限于这些。

其次，如图11所示，使移动滚子向图中右方移动，轻轻拉伸圆筒环状的胎圈部。而后，在对其拉伸保持张紧状态后，如图12所示，使驱动滚子慢慢转动。另外，使高频感应线圈19接近转动着的胎圈部，由此对埋入胎圈部的钢线加热。这种情况下，作为感应加热装置，例如可使用频率50kHz以上。数十KW水平输出的高频淬火装置。但也不限于这些，如是具有与其同效感应加热性能的装置，同样可以使用。另外，加热线圈的形状也没有什么限制。作为由上述高频感应线圈加热胎圈部的方法，例如，可采用固定上述高频感应线圈、使转动的胎圈接近它的方法，或者使上述高频感应线圈接近固定于固定装置的胎圈部的方法等适当的方法。但这些方法没有什么特别限制。使接触于被加热的钢线的橡胶分解、气化，由加热产生气球状膨胀起来的部分20。橡胶气化产生的间隙，与由相邻接的钢线产生的各间隙合体，如图13所示，膨胀成气球状，产生空洞21。由此，胎圈部11的橡胶与钢线14分离。

其次，如图14所示，胎圈部加热沿其圆周方向一周时，由于胎圈部的内面成气球状膨胀起来的状态，使安装于刀具架23上的刀具22与其接触，切开气球部。如图15所示，为刀具22同时切断切开胎圈部的膨胀的内面部分的两端，最好是在刀具架的两端形成刀具22。这种情况下，刀具的件数，其形成位置等没有什么特别的限制。接下来，如取下由上述操作切取的内面部分，成容易地除去钢线的状态。其次，如以刷子等适当的装置扫除其表面，钢线容易从轮胎分离。这些构成示出了适当的一例，本发明不局限于这些，可做适当的设计变更。

附图说明

图1是表示轮胎构造的说明图。

图2是表示轮胎分割的说明图。

图3是表示胎圈部高频加热的说明图。

图4是表示由介质加热生成空隙的说明图。

图5是表示由加热胎圈内部成气球状膨胀起来的轮胎部分的说明图。

图6是表示膨胀成气球状的胎圈部的说明图。

图7是表示从橡胶基体分离出的钢线的说明图。

图8是将侧面壁部与胎圈部安装于转盘、由高频线圈进行感应加热的装置的说明图。

图9是在由感应加热在钢丝线处产生空隙的同时、由带钩子的卡止装置取出胎圈钢丝线的装置的说明图。

图10是表示使轮胎翻转过来、并安装了一对驱动滚子与移动滚子的方法之一例的说明图。

图11是表示使移动滚子向右方移动、将胎圈部拉伸时的状态的方法的说明图。

图12是表示将胎圈部一边置于滚子上转动、一边感应加热的方法的一例的说明图。

图13表示由加热而膨胀成气球状并空洞化的胎圈部的部分的断面图。

图14是表示用刀具切开膨胀成气球状的部分的方法之一例的说明图。

图15是表示以二件刀具切割胎圈部膨胀了的部分的两端的方法之断面图。

具体实施方式

下边基于实施例具体说明本发明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例一

(1)方法

将轮胎切断成胎圈部、侧面壁部、胎面部，使用频率50kHz、最高输出30kw的高频淬火装置，对取出的胎面部进行感应加热。这时的高频输出为数千瓦。所使用的线圈为直径φ8mm、线圈直径φ100mm、二卷的平板淬火用线圈。另外，胎面以周速100mm/s在加热线圈正下方转动。

由介质加热，使接触金属线部分的橡胶分解气化，金属线与橡胶部分分离，由橡胶部分的分解气化、切割膨胀成气球状部分，取出金属线与橡胶部分，将金属线与橡胶部分分离、回收。

(2)结果

图6是取出胎面部的一部、进行感应加热的结果。所使用的高频为频率50kHz、最高输出30kw的装置。如图所示，加热开始后3-5秒后，发生气化，并向胎面内侧部膨胀成气球状。在钢线近旁的橡胶部分插入热电偶测定这时的局域温度是117℃，也可以看到，它是钢线以外的橡胶部分不会因加热而燃烧或变质的温度。另外，从加热时间与施加电力考虑，可设想以极低的能量投入使其膨胀成气球状。

图7是观察将膨胀成气球状部分切开部分的内部的图。如图所示，钢线几乎不乱地排列着，较容易地将胎面内侧部分的橡胶无阻碍地剥离。当然了，胎面外侧部分也可使钢线完全分离。

从而，沿胎面部圆周上进行感应加热，使胎面部内侧膨胀成气球状之后，切开即可很容易地捡出钢线。

实施例2

(1)方法

将普通乘用车用轮胎沿其圆周方向切开，分割成胎面部、侧面壁部与胎圈部，将由侧面壁部与胎圈部构成的轮胎圆盘载于盘上，以夹子固定侧面壁端部，使用频率400kHz、最高输出30kw的高频淬火装置，对上述胎圈部的胎圈钢丝线进行感应加热。这时，高频输出定为3kw，使载着上述侧面壁部与胎圈部的盘以3转/分的速度转动，借使高频线圈位于胎圈部近旁，对上述胎圈部的胎圈钢丝线感应加热。

由上述感应加热，使接触胎圈部分的橡胶分解、气化、并使胎圈钢丝线与橡胶部分分离之后，将图9所示的具有分成二股的钩子的卡止装置的钩子插入到轮胎圆盘的下边；接下来，将该钩子向上方移动，使钩子尖端刺入胎圈部，使钩子再向上方移动，使覆盖胎圈部的橡胶部破裂，取出胎圈钢丝线，将胎圈钢丝线与橡胶部分分离、回收。接着，将上述橡胶部分以普通方法切断、破碎，再利用于铺装材料等。

(2)结果

在上述方法中，在胎圈钢丝线感应加热开始后，接触胎圈钢丝线部分的橡胶立即开始气化，向胎圈内侧膨胀成气球状。在胎圈钢丝线近旁的橡胶部分插入热电偶测定这时的该局域温度约为136℃，同时知道，这也是胎圈钢丝线以外的橡胶部分加热不会燃烧或变质的温度。

另外，可明白，以上述卡止装置结合于上述胎圈部分，可容易地无阻碍地剥离胎圈内侧部分的橡胶，可取出胎圈钢丝线。

再有还可明白，沿胎圈部的圆周上进行感应加热，使胎圈部的内侧膨胀之后，如以卡止装置进行卡止，即可较容易切开橡胶部分，取出胎圈钢丝线。

工业上的应用性

如上所详述，本发明，由感应加热加热轮胎中的金属线，使接触金属线的部分的橡胶分解气化、使金属线与橡胶部分分离、除去金属线，由此涉及从轮胎除去金属线的方法，由本发明，1)可以迅速、低能耗、而且不需用刀具切断钢线，来分离金属线与橡胶，所得到的橡胶变质区也非常小；2)可以以简单操作从轮胎有效除去金属线；3)可从废轮胎分离出金属线与橡胶部分，并以高回收率回收；4)可将从废轮胎回收的金属线与橡胶部分作为金属或橡胶资源再利用，故得到上述特别的效果。

Claims (16)

1.一种除去轮胎中的金属线的方法，是一种从混入金属线的轮胎中利用介质加热除去金属线的方法，其特征在于，由感应加热对轮胎中的金属线加热，使接触金属线部分的橡胶性状发生变化，使金属线与橡胶部分分离、除去金属线。

2.按权利要求1所述的除去金属线的方法，其特征在于，预先将轮胎切断成多个部分，借助感应加热对轮胎混入金属线的部分进行加热。

3.按权利要求2所述的除去金属线的方法，其特征在于：将轮胎切断成胎圈部、侧面壁部、和胎面部。

4.按权利要求1所述的除去金属线的方法，其特征在于，混入金属线的轮胎部分是胎面部。

5.按权利要求1所述的除去金属线的方法，其特征在于，将分解气化而膨胀了的轮胎部分的一部分切开，从该切开部取出、除去金属线。

6.按权利要求1所述的除去金属线的方法，其特征在于，在轮胎的内侧或外侧配置高频线圈，由介质加热分解气化与金属线接触的橡胶。

7.一种轮胎中的金属线与橡胶部分的回收方法，它是采用权利要求1所述的方法从混入金属线的轮胎分离、回收金属线的方法，其特征在于，由介质加热，将轮胎中的金属线加热，使接触金属线部分的橡胶性状发生变化，使金属线与橡胶部分分离、将它们回收。

8.一种轮胎再资源化方法，其特征在于，将采用权利要求7所述的方法回收的金属线与橡胶部分作为金属及橡胶资源再利用。

9.一种胎圈钢丝线除去方法，其特征在于，将从轮胎分割出的侧面壁部与胎圈部载置于固定装置上进行固定，将胎圈部的胎圈钢丝线感应加热后，撕裂包覆胎圈的橡胶，从胎圈部分离胎圈钢丝线。

10.按权利要求9所述的胎圈钢丝线除去方法，其特征在于，将侧面壁部与胎圈部载置固定于盘上，一边使该盘转动一边对胎圈部的胎圈钢丝线感应加热。

11.按权利要求9所述的胎圈钢丝线除去方法，其特征在于，以卡止装置将覆盖胎圈部的橡胶部卡止、将所述橡胶部撕裂，从胎圈部取出胎圈钢丝线。

12.一种胎圈钢丝线除去装置，是一种从含有胎圈部的轮胎除去胎圈钢丝线的装置，其特征在于，具有：载置并固定含有胎圈部的轮胎的固定装置、将胎圈部的胎圈钢丝线加热的感应加热装置、将覆盖胎圈部的橡胶部卡止并从胎圈部分离胎圈钢丝线的卡止装置。

13.一种钢线除去方法，是一种从轮胎的胎面部除去钢线的方法，其特征在于，包含：(1)从轮胎分割包含胎面部的部分，(2)使上述胎面部的内面与外面翻转过来，(3)对上述翻转过来的胎面部进行感应加热，(4)切开因上述加热而膨胀了的部分，(5)除去钢线。

14.按权利要求13所述的方法，其特征在于，将翻转过来的胎面部装于转鼓或转动滚子上一边使其转动、一边进行感应加热。

15.一种钢线除去装置，是一种从轮胎的胎面部除去钢线的装置，其特征在于，作为构成要素，包含(1)对翻转过来的胎面部进行安装的固定装置，和(2)对上述胎面部进行感应加热的感应加热装置；作为任意的装置，包括(3)切断并切开由上述加热而膨胀了的部分的切断装置，和(4)除去钢线的钢线除去装置。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，上述固定装置具有转鼓、或转动滚子。

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