JP4035586B2 - タイヤ補強鋼線の除去方法及びその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タイヤ補強鋼線の除去方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、増えつづける廃タイヤの処理が社会問題化している。
廃タイヤを処理する場合は、資源として再利用可能に解体処理することがもっとも望ましい。
【０００３】
しかし、タイヤはゴム又は合成ゴムよりなる主体部に、強靭な合成繊維より構成されたカーカスのほか、鋼線よりなるビード、ブレーカー、チェーファーなど数多くの埋入された補強部材からなり、しかも、これらはゴム又は合成ゴムよりなる主体部に強靭に接着ないしは密着されている。
【０００４】
従って、それぞれの部材を再利用可能な資源とするため、各構成部材毎に分離回収するのは容易でないという問題があった。
例えば、このような廃タイヤを再利用可能に解体処理する手段として、タイヤを超低温に冷却し、ゴム部を固化させることで粉砕処理しやくし、粉砕後に篩い分けなどによりそれぞれの材料に分類していく方法（特許文献１）や、廃タイヤにフックを引っ掛け、強力な力で引くことによって廃タイヤ内に埋入されたワイヤーなどの鋼線を強制的に引き抜く方法（特許文献２）などが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２-２１９３７８号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２０００-２５４９２０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者の冷却固化後粉砕する方法は、ゴム状材質部を超低温に冷却するのに莫大な冷却装置を要し、処理は確実に行えても経費が嵩み、再利用可能とはいえ、資源としては高価になりすぎるといった問題がある。
【０００８】
後者のワイヤー引き抜き方法は、前者のようなコスト的な問題は無い反面、引き抜くことができるのはビードなどの周方向に連続した補強鋼線に限られ、タイヤ内に幅方向に沿って配列される補強鋼線は分離引き抜きは出来ず、完全な分離処理は出来ない問題がある。
【０００９】
この発明は、上記問題を解消し、廃タイヤを内部に含まれる補強鋼線とゴム材質部とを確実容易に分離分解処理し、資源として容易に再利用出来るように廃タイヤを処理することを課題としてなされたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１の発明は、補強鋼線が埋入されたタイヤを高周波の電磁場に載置して前記鋼線を加熱することで、ゴム状材質部との接合を解いたタイヤを径方向に裁断し、裁断個所の中間部に前記タイヤに対しタイヤの幅方向に沿う姿勢とした押し刃と前記タイヤの周方向姿勢にした押し刃とをタイヤの内側から径方向外側へ向けて突き出し、前記鋼線を引っ掛けた押し刃が通過できる幅のスリットへ前記各押し刃を強制的に押込んで通過させ、スリットを通過できずに残るゴム状材質部から前記鋼線をしごき抜くことを特徴とする方法である。
【００１１】
ここで「タイヤの幅方向の長さ」とは、タイヤの回転軸に沿ってタイヤの一端から他端までの間を測定した長さをいう。
従って、高周波誘導加熱により補強鋼線を接合状態より解いた廃タイヤに強制的に押し込まれるタイヤの幅方向姿勢の押し刃によって、周方向に沿う補強鋼線はすべてスリット部でしごき抜かれ、また、この時に二つ折れ状態になったタイヤから周方向姿勢の押し刃によってタイヤの幅方向に延在する補強鋼線もスリット部でしごき抜かれる。
【００１２】
これによって、廃タイヤ内の補強鋼線はほとんど引き抜かれるので以後はゴム状材質部材を裁断する程度の裁断刃で裁断処理が可能となる。
請求項２の発明は、上記請求項１のタイヤ補強鋼線の除去方法において、タイヤが強制的に押し込まれるスリットの開口縁にタイヤ表面に掛かりあうエッジを設け、ゴム状材質部より前記鋼線をしごき抜く際、前記エッジに前記ゴム状材質部を引っ掛けるようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
この発明の方法によれば、スリットの開口縁に沿ったエッジにゴム状材質部が引っかかって残るので、より確実に補強鋼線を引き抜くことができる。
請求項３の発明は、請求項１の発明を実施する装置に関し、埋入した補強鋼線を高周波誘導加熱装置で加熱したタイヤを直径方向に裁断する切断装置と、該切断されたタイヤの中間部に、前記タイヤ内側から径方向外側へ向け突き出される、該タイヤの幅方向に沿った姿勢の第１の押し刃と、該第１の押し刃と同方向へ突き出される、前記タイヤの周方向に沿った姿勢の第２の押し刃と、前記第１の押し刃及び第２押し刃の突き出し方向に直交する面を有して前記タイヤを挟んで対峙する、それぞれの押し刃が補強鋼線を引っ掛けた状態で通過できるだけの幅のスリットを有するゲート部材と、前記それぞれの押し刃を前記スリットに通過させることで前記タイヤを構成するゴム状材質部からしごきぬかれた鋼線と、前記スリットを有するゲート部材にさえぎられて残ったゴム状材質部とをそれぞれ搬出するコンベヤとからなるものである。
【００１４】
従って、この装置によれば、押し刃、スリットなど簡単な構造の機構で構成されるので、安価に実施でき、また処理速度も速く、大量の廃タイヤを確実迅速に分類処理できるのである。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項３のタイヤ補強鋼線の除去装置において、ゲート部材のスリットが、第１の押し刃の押し込み方向へ行くに従い間隔が狭くなるハ字状のガイドの奥方に設けられ、かつスリット開口縁に押し刃に対向し、タイヤ表面に掛りあうエッジが設けられてなるものである。
【００１６】
ハ字状のガイドを設けることにより補強鋼線を引き抜く方向に揃えることとなり、それだけ引き抜き力が少なくて済む。従って、コスト低減と引き抜き処理時間の短縮が可能となる。また、スリットの開口縁に沿ってエッジを設けたので、ゴム状材質部分のひつ掛りがよくなり、補強鋼線の引き抜きがより確実に可能となる。
【００１７】
【実施の形態】
次に、この発明の実施の形態について説明する。
なお、説明の順として、まずこの発明の方法を実施する装置から説明する。
【００１８】
図１は、この発明の方法を実施する装置全体の斜視図、図２は、補強鋼線が電磁誘導加熱されたタイヤを裁断する加熱切断処理部の側面図、図３は同じく平面図、図４はタイヤの切断装置の正面図、図５は切断したタイヤを搬出する装置の側面図、図６は同平面図、図７は補強鋼線を廃タイヤからしごき抜く、鋼線除去部の側面図、図８は鋼線除去部の要部説明図、図９は同じく駆動部を示す平面図である。
【００１９】
まず、図１により、装置全体の構成を説明する。
図１においてタイヤ補強鋼線の除去装置は、図示は省略されているが、廃タイヤの貯留庫から送り出された廃タイヤ１を運ぶコンベヤ３と、このコンベヤ３により廃タイヤ１が供給される、廃タイヤの電磁波電磁誘導加熱装置５を備えた加熱切断処理部４と、この加熱切断処理部４から切断されたタイヤ１を運び出す移載装置６と、このタイヤから周方向、幅方向に埋入された補強鋼線をしごき抜く補強鋼線除去部７、及び補強鋼線除去部７から分離された補強鋼線とゴム状材質部材とをそれぞれ分離された状態で搬出するベルトコンベヤ８、９とから構成されている。
【００２０】
次に各部の構造を詳細に説明する。
タイヤを運ぶために設けられたコンベヤ３の搬送末端部３１には次の加熱切断処理部へ向け廃タイヤ１を供給するためのシュートコンベヤ３２が設けられ、このシュートコンベヤ３２に続いて廃タイヤ１の加熱切断処理部４が設けられている。
【００２１】
図２において、加熱切断処理部４は、シュートコンベヤ３２より平置き姿勢で滑り込まされた廃タイヤ１が載置される支持板４１が設けられている。
この支持板４１位置から、ガイドレール４２が延設され、廃タイヤ１を両側から挟みつけて挟持する平面視「く」字状に形成されたはさみ板４０、４０を有する移送台車４３が、図３に示すように駆動モータ４４によりガイドレール４２の全長に沿って往復移動可能に設置されている。
【００２２】
なお、この実施の形態では、移送台車４３によりタイヤを移送する場合を説明しているが、これに限らずロボットアームなどによる構成としても良い。
そして、支持板４１に隣接して高周波電磁誘導加熱装置５が、ガイドレール４２に沿って設けられている。
【００２３】
この高周波電磁誘導加熱装置５は、従来周知と同じものであるが、廃タイヤ１を挟んで上側と下側に設けられ、上側の高周波電磁誘導加熱装置５はシリンダピストン装置４５により、廃タイヤ１の上面側に対し上下動可能とされている。
【００２４】
この高周波電磁誘導加熱装置５に隣接して廃タイヤ１の裁断装置５０が配置されている。
この裁断装置５０は、図４にも示すように、廃タイヤ１を移送方向に対して直交する方向に二分するようにギロチン刃５１を有し、ギロチン刃５１がタイヤの直径方向に位置するように支持する載置台５２と、ギロチン刃５１を上下方向に駆動するシリンダピストン装置５３とから構成され、ギロチン刃５１はホルダ５４に支持され、ホルダ５４はスライドガイド５５にスライダ５６、５６を介して上下動可能に支持されている。
【００２５】
裁断装置５０に隣接して切断された廃タイヤ１の搬出コンベヤ６が設けられている。
この搬出コンベヤ６は、図５、図６に示すように、裁断された廃タイヤ１を載置する搬送板６１を有する台車６２をガイドレール６３に沿って往復移動させる構造とされ、台車６２に設けたモーター６４によって駆動されるようにされている。
【００２６】
図中６６はモーター６４に設けられた駆動車輪を示し、ガイドレール６３に接して回転することで台車６２を駆動するようにされている。また、６５は台車６２に軸支された遊動輪を示す。
【００２７】
そして、この搬出コンベヤ６は全体が油圧シリンダ装置６７により上下動されるようにされている。
なお、この搬出コンベヤ６も台車６２による構成としたが、これに限らずロボットアームなどによる搬送手段としても良い。
【００２８】
搬出コンベヤ６の搬送末端部には、補強鋼線除去部７が配設され、この中央部分７０に搬出コンベヤ６から廃タイヤ１が供給されるようにされている。
この補強鋼線除去部７は、分割された廃タイヤ１が搬出コンベヤ６により運ばれて来たときに、廃タイヤ１の停止する位置の直上部分に図８に示すように廃タイヤ１の幅方向に沿った第１の押し刃７１、７１と周方向に沿った第２の押し刃７２が配置されている。
【００２９】
第１の押し刃７１は、図９に拡大して示すように平面視で押出側が半円筒状に張り出た滑らかな曲面とされた刃を有しており、タイヤ内に周方向に沿って埋入されている補強鋼線１ａ、１ｃを引掛けるようにされ、第２の押し刃７２は、平面視で直角三角形状をなし、押出側の縁７３に鋸歯状の刃が形成され、タイヤ内の幅方向に埋入された補強鋼線１ｂを引掛けるようにされている。また、第２の押し刃７２、７２は中心部で２分され、その間に第１の押し刃７１が収まるようにされている。
【００３０】
この第１と第２の押し刃７１、７２が進み出ていく方向で、最大径の廃タイヤ１の外縁部分に、廃タイヤ１を受け止めるようにハ字状配置にガイド板７５、７５が設けられている。このガイド板７５、７５の縁の近づいた部分は、それぞれ第１の押し刃７１が、鋼線を引っ掛けた状態で通過できるだけの幅のスリット部７６とされている。
【００３１】
また、ガイド板７５には、図１０に示すようにスリット部７６に対し十文字状に交叉する、第２の押し刃７２が鋼線を引っ掛けた状態で通過できるだけの幅のスリット部７７が設けられている。
【００３２】
なお、このガイド板７５は、廃タイヤ１に対する面の背面側が図８に示すようにステー７８によって基枠に頑丈に支持されている。
第１の押し刃７１と第２の押し刃７２は、両者が同時にスリット部７６へ向けて移動していくようにされるが、これに限らず、まず第１の押し刃７１が外方へ移動したあと第２の押し刃７２が移動して進んで行くようしても良い。
【００３３】
次にこの第１の押し刃７１と第２の押し刃７２の作用を説明する。
図７に示したように、基枠７９の上部には、第２の押し刃７２の基板部７２ａを摺動支持するガイドレール８０が設けられ、さらにこのガイドレール８０の上部には第１の押し刃７１の基板部７１ａを支持するガイドレール８１が設けられている。
【００３４】
そして、ガイドレール８１の上面に図１１に示すように中心線８１ａを挟んで対称となる位置にシリンダピストン装置８２、８２が設けられ、ピストン８２ａの先端にはそれぞれ第１の押し刃７１、７１の基板部７１ａ、７１ａが取り付けられ、この基盤部に第２の押し刃７２も一体に連接されている。
【００３５】
従って第１の押し刃７１が動き出すと第２の押し刃７２も同時に移動し始めるようにされている。
ガイド板７５の内側と外側にそれぞれホッパ８５と８６が設けられ、内側のホッパ８５はゴム状材質部の搬出コンベヤ８に接続され、外側のホッパ８６、８６は引き抜かれた補強鋼線の搬出コンベヤ９に接続されている。
【００３６】
以上が装置の構造であるが、次に、上記装置を用いて実施するこの発明の方法について説明する。
タイヤ貯留庫から排出された廃タイヤ１は、ベルトコンベヤ３、シュートコンベヤ３２によって前処理部４の支持板４１へと送られる。
【００３７】
予め支持板４１直上には移送台車４３が待機しており、移送台車４３のはさみ板４０、４０が対向方向へ移動して廃タイヤ１をはさみ、高周波電磁誘導加熱装置５直上へと運ぶ。
【００３８】
ここに廃タイヤ１を降ろすと、台車４３は退避移動し、上方の高周波誘導過熱装置５がピストンシリンダ装置４５により下降され、次いで下方の高周波電磁誘導加熱装置５と共に励起起動され、廃タイヤ１内の補強鋼線が高温に加熱される。一定以上の温度にまで加熱すれば、上方の高周波誘導過熱装置５がピストンシリンダ装置４５により上昇され再び台車が廃タイヤ１の直上に移動しタイヤはさみ板４０、４０で廃タイヤ１は同じように把持され隣接する裁断装置５０へと運び込まれる。
【００３９】
廃タイヤ１を裁断装置５０へ降ろし、台車４３が退避移動すれば、直ちにギロチン刃５１が下降され、廃タイヤ１は内部に埋入された補強鋼線と共に直径方向に二つに裁断される。
【００４０】
二つに裁断された廃タイヤ１は再び台車４３によって、隣接する搬出コンベヤ６へと運ばれ、この搬出コンベヤ６により補強鋼線除去部７へと送られる。
補強鋼線除去部７へと廃タイヤ１が運びこまれれば、油圧シリンダ装置６７により搬出コンベヤ６が上昇され、廃タイヤ１は直上にある第１の押し刃７１、第二の押し刃７２が廃タイヤ１の中心部分になるように配置される。
【００４１】
次いで、シリンダピストン装置８２、８２が作動され、ピストン８２ａ、８２ａが同時に突き出される。
これにより第１の押し刃７１、第２の押し刃７２がタイヤ１の径方向外側へ向け移動し始めタイヤ１をそれぞれガイド板７５、７５の方向へと押し出す。
【００４２】
第１の押し刃７１がスリット部７６へかかると、図１２に示すように廃タイヤ１は押し刃７１に押されてガイド板７５、７５に沿ってＵ字状に押し曲げられ変形する。
【００４３】
その状態となると図１３に示すように第２の押し刃７２が、廃タイヤ１内の幅方向に並ぶ補強鋼線１Ｑを三角形状の鋸歯状刃７３に次々と引っ掛けていく。
このまま突き出していくと、スリット部７６を通過した第１の押し刃７１は廃タイヤ１内に埋入された周方向の補強鋼線１Ｐを引きずって押し進められ、第二の押し刃７２は、幅方向の補強鋼線１Ｑを日木津って推し進められる。補強鋼線１Ｐ、１Ｑは高温に熱せられタイヤを構成するゴム部との接着性がなくされているので、鋼線だけが容易に引き抜かれる。
【００４４】
一方、廃タイヤ１のゴム部はガイド板７５でせき止められているので、第１、第２の押し刃７１、７２がガイド板７５のスリット部７６を通過し終われば、図１３に示すように廃タイヤ１内部に埋入されていた周方向ならびに幅方向に配列された補強鋼線１Ｐ、１Ｑがゴム部から完全にしごきぬかれる。
【００４５】
完全にゴム部から補強鋼線が抜き取られれば、搬出コンベヤ６が後退され、それに伴い補強鋼線１Ｐ、１Ｑはホッパ８６より搬出コンベヤ９に落とされ、またゴム状材質部はホッパ８５より搬出コンベヤ８に落とされ、以後それぞれ自動的に分類されて搬出されていく。
【００４６】
以上説明したように、廃タイヤ１は、内部の補強鋼線を高周波電磁誘導加熱装置５で加熱し、ゴム状材質部と接合を解き、この鋼線に押し刃７１、７２による引き抜き力を加え、スリット部を通過させるので容易に鋼線が引きぬかれ、廃タイヤ１のゴム状材質部と、補強鋼線部とが分離されるのである。
【００４７】
上記の実施の形態において、分割された廃タイヤ１から鋼線を引き抜くためのガイド板７５のスリット部７６の開口縁に図示したように尖ったエッジ部７５ａ、７５ａを形成し、ガイド板７５へ向けて押し込まれてくる廃タイヤ１の表面にエッジ部７５ａ、７５ａを食い込ませてタイヤのゴム部に食い込ませて係合させるようにすれば鋼線の引き抜きが確実かつ容易に行われるようになる。
【００４８】
なお、上記で説明したガイド板７５としては、図１３に示すように平面配置状態が平面視直線状になるようにしても良い。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の方法によれば廃タイヤの中の周方向、幅方向に埋入された補強鋼線を容易に引き抜くことができ、廃タイヤのゴム状材質部と補強鋼線類とを容易に分類することができる。また、この方法では、大きさにもよるが、直径２メートル近い大径のタイヤでも一分に一個程度の割合で処理可能なため、大量の廃タイヤも迅速に分類処理することができる。
【００５０】
そして、このように分類処理された廃タイヤのゴム状材質部には鋼線類が含まれていないので、ゴム状材質部のカッターによる粉砕も容易にでき、硬質の鋼線類も含まれないことからカッターの寿命も長くなるなどの効果も得られる。
【００５１】
また、この発明の方法を実施する装置も、高周波電磁誘導加熱装置はじめコンベヤやつかみ装置など汎用されているものを組み合わせて構成すれば良いので製造も容易にでき、実施も容易となるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】タイヤ補強鋼線の除去装置の全体斜視図である。
【図２】補強鋼線が電磁誘導加熱されたタイヤを裁断する加熱切断処理部の側面図である。
【図３】補強鋼線が電磁誘導加熱されたタイヤを裁断する加熱切断処理部の平面図である。
【図４】タイヤの切断装置の正面図である。
【図５】切断したタイヤを搬出する装置の側面図である。
【図６】切断したタイヤを搬出する装置の平面図である。
【図７】補強鋼線を廃タイヤからしごき抜く、鋼線除去部の側面図である。
【図８】鋼線除去部の説明図である。
【図９】第１と第２の押し刃の平面図である。
【図１０】ガイド板の正面図である。
【図１１】鋼線除去部の駆動部を示す平面図である。
【図１２】第１、第２の押し刃の作動説明図である。
【図１３】鋼線除去部で、鋼線を抜き終わった作動終期の説明図である。
【図１４】ガイド板の他の構成例を示す平面図である。
【図１５】タイヤ補強鋼線の除去装置のさらに他の構成例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 廃タイヤ
２ タイヤストッカー
３ コンベヤ
５ 廃タイヤの電磁波電磁誘導加熱装置
４ 加熱切断処理部
６ 廃タイヤ１を運び出す移載装置
７ 補強鋼線除去部
８ ベルトコンベヤ
９ ベルトコンベヤ
７１ 第１の押し刃
７２ 第２の押し刃
７５ ガイド板

Claims (4)

1. 補強鋼線が埋入されたタイヤを高周波の電磁場に載置して前記鋼線を加熱することで、ゴム状材質部との接合を解いたタイヤを径方向に裁断し、裁断個所の中間部に前記タイヤに対しタイヤの幅方向に沿う姿勢とした押し刃と前記タイヤの周方向に沿う姿勢にした押し刃とをタイヤの内側から径方向外側へ向けて突き出し、前記鋼線を引っ掛けた押し刃が通過できる幅のスリットへ前記各押し刃を強制的に押込んで通過させ、スリットを通過できずに残るゴム状材質部から前記鋼線をしごき抜くことを特徴とするタイヤ補強鋼線の除去方法。
2. 請求項１のタイヤ補強鋼線の除去方法において、タイヤが強制的に押し込まれるスリットの開口縁にタイヤ表面に掛かりあうエッジを設け、ゴム状材質部より前記鋼線をしごき抜く際、前記エッジに前記ゴム状材質部を引っ掛けるようにしたことを特徴とするタイヤ補強鋼線の除去方法。
3. 埋入した補強鋼線を高周波誘導加熱装置で加熱したタイヤを幅方向に裁断する切断装置と、該切断されたタイヤの中間部に、前記タイヤ内側から径方向外側へ向け突き出される、該タイヤの幅方向に沿った姿勢の第１の押し刃と、該第１の押し刃と同方向へ突き出される、前記タイヤの周方向に沿った姿勢の第２の押し刃と、前記第１の押し刃及び第２押し刃の突き出し方向に直交する面を有して前記タイヤを挟んで対峙する、それぞれの押し刃が補強鋼線を引っ掛けた状態で通過できるだけの幅のスリットを有するゲート部材と、前記それぞれの押し刃を前記スリットに通過させることで前記タイヤを構成するゴム状材質部からしごきぬかれた鋼線と、前記スリットを有するゲート部材にさえぎられて残ったゴム状材質部とをそれぞれ搬出するコンベヤとからなるタイヤ補強鋼線の除去装置。
4. 請求項３のタイヤ補強鋼線の除去装置において、ゲート部材のスリットが、第１の押し刃の押し込み方向へ行くに従い間隔が狭くなるハ字状のガイドの奥方に設けられ、かつスリット開口縁に、押し刃に対向しタイヤ表面に係りあうエッジが設けられてなるタイヤ補強鋼線の除去装置。

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