JPH06343945A - 再生利用のためのゴム処理方法および処理装置 - Google Patents

再生利用のためのゴム処理方法および処理装置

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JPH06343945A
JPH06343945A JP6306094A JP6306094A JPH06343945A JP H06343945 A JPH06343945 A JP H06343945A JP 6306094 A JP6306094 A JP 6306094A JP 6306094 A JP6306094 A JP 6306094A JP H06343945 A JPH06343945 A JP H06343945A
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rubber processing
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属および（または）織物を含んだゴムの小
片を、ゴムと金属および（または）織物とを約９５％の
分離効率で分離する装置の提供。 【構成】 織物および金属の含有物を有するゴムの処理
方法であって、該処理方法は、支持表面に前記小片を置
く工程と、プレス本体の表面に１０ｋｇ／ｃｍ2以上の
圧力を加え、該プレス本体の表面と支持表面とがたがい
に接触することなく該支持表面の横方向に前記小片を押
圧する工程からなる。前記プレス本体の表面および支持
表面は非平滑である。前記支持表面およびプレス本体
は、小片にせん断力を与えるために、前記支持表面に実
質的に平行な方向に相対的に移動される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、再利用のためのゴム処
理方法および処理装置に関する。さらに詳しくは、たと
えば、金属および織物を含んだゴムくずの、エラストマ
ーと金属および織物相との分離による再生利用に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】アメリカ合衆国では、ごみ捨て場には捨
てられたタイヤが約２０億本存在し、その量は年に約２
７，０００万本ずつ増加している。この廃棄物を焼却に
よって処分すると、容認できない大気汚染の問題を引き
起すので、再利用せざるをえない。
【０００３】標準的なタイヤには、さらに再使用できな
い天然または合成のエラストマー、タイヤに用いられる
バイアス織の鋼製の帯が巻かれたベルトからの織物の構
成物およびビードワイヤからの金属の構成物を含んでい
る。しかしながら、これらの織物および金属の構成物が
埋め込まれたゴムと、織物および金属の構成物とは密着
されている。以下「ゴム」という用語には、天然あるい
は合成を問わずエラストマーを含むことが意図されてい
る。
【０００４】したがって、１９８１年２月５日に発行さ
れた本出願人のドイツ特許第２，６０８，３８３号明細
書に記載されているような方法が用いられる。この方法
では、タイヤが細かく砕かれると、その小片は伸ばされ
平坦な表面上に堆積される。滑らかな表面のローラが、
小片上に５トンないし５００トンの圧力を加えながら前
後に移動する。１ダース以上が通過すると、通常その粉
砕効果によりゴムと、鋼および織物とが分離される。
【０００５】１９８４年３月１日に発行された本出願人
のドイツ特許出願公開第３，２３２，０６１号明細書に
は、この装置の改良型が開示されているが、当該装置は
段部が形成された（ｒｉｄｇｅｄ）支持面ないしは非平
滑面を有するローラを使用している。ゴムの小片は１０
０℃ないし１５０℃まで予熱され、その結果、当該小片
は所望の分離の程度を達成するために約４〜５回で粉砕
されるローラを必要とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】叙上の方法においては
圧力は非常に高いので、約５トンないし１５トンで加工
処理すると、前記支持表面およびローラの表面が実質的
に摩耗する。したがって、段部が形成された表面および
ローラはその表面上に再び歯を形成するために加工しな
ければならない。その結果、仕上がった製品は、必ずし
も無傷ではないので、かなり経費が高くつく。実際、最
初のゴムより実質的に高くつく。
【０００７】いわゆるコールドプロセス（ｃｏｌｄ ｐ
ｒｏｃｅｓｓ）で処理すること、すなわち標準的なハン
マーミル（ｈａｍｍｅｒ ｍｉｌｌ）により粉砕しうる
ように、充分くだけやすくなるように冷却することが示
唆されている。充分冷却されたゴムがもはやエラストマ
ーでなくなると、ガラスのように破壊しうるようにもろ
くなる。しかしながら、そのような方法は、非常に費用
がかかる。１ｋｇのゴムをもろくするために約０．５ｋ
ｇないし１．０ｋｇの液化窒素が消費され、そのために
要する費用は、１ｋｇあたり約０．３ないし０．８ドイ
ツマルクである。ハンマーミルおよびロータリードラム
は、１ｋｇあたり約０．５５ｋＷｈの電力を消費する
が、それに伴う費用は、１ｋｇのゴムを粉砕するために
約０．０８ドイツマルクかかる。このように１ｋｇのゴ
ムを処理するのに要する費用は、約０．４１ドイツマル
クであり、最低でも１ｋｇあたり０．１５ドイツマルク
かかる。したがって、処理に要する費用は高く、そのよ
うな製造プラントの出力はきわめて制限される。
【０００８】これに対して叙上のドイツ特許に開示され
た製法では１ｋｇのゴムを粉砕するために約０．１ｋＷ
ｈの電力を消費し、粉砕分離するために約０．２５ｋＷ
ｈの電力を消費する。その結果、これらの処理方法また
はこれらと同等の処理方法では、消費エネルギーの費用
として、さらに１ｋｇあたり０．０４ドイツマルクない
し０．０５ドイツマルクかかる。
【０００９】したがって、織物および金属を含んだゴム
を処理するための改良された装置を提供することが本発
明の目的である。
【００１０】他の目的は、織物および金属を含んだゴム
を処理するための改良された装置であって、該装置が叙
上の欠点を解決し、比較的エネルギー効率がよく、ゴム
と織物および金属の構成物とが充分に分離された最終製
品を製造する装置の提供である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、織物お
よび（または）金属の含有物を有するゴムの小片は、ま
ず最初に該小片を支持表面上に載置することによって処
理され、そののちプレス本体の表面に１０ｋｇ／ｃｍ2
以上の圧力、好ましくは２００ｋｇ／ｃｍ2 ないし２０
００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力を、前記支持表面およびプレス
本体の表面がたがいに接触することなく前記支持表面の
横方向に加えて前記小片を加圧する。前記表面の少なく
とも１つは、非平滑である。本発明によれば前記支持表
面およびプレス本体は、前記小片にせん断力を加えるた
めに前記支持表面に対してほぼ平行な方向に相対的に動
かされる。
【００１２】
【作用】このように、本装置は前記小片を粉砕するばか
りでなく、ゴムから含有物を有効に分離するせん断力を
前記小片に加える。本装置は効率がよいので、前述の従
来技術の装置では１２回以上通過して達成されていた分
離の程度が、通常１回の通過でえられる。さらに前記表
面が、たがいに接触しないので、わずかしか摩耗しな
い。その結果、段部が形成された１つの面は、前記従来
技術の装置のように直ちに滑らかに摩耗することはな
い。
【００１３】本発明によれば、前記小片は粉砕され、せ
ん断力を受ける前に６ｃｍ以下の粒度に、好ましくは１
８ｍｍないし２５ｍｍの粒度に細かく砕かれる。さらに
前記小片が、粉砕されせん断力を受けると分類され、１
ｃｍより大きい粒度の小片は、粉砕／せん断工程に再び
送られるが、本発明の装置のばあい、再循環されなけれ
ばならない小片は５％にすぎない。より明確には、粉砕
／せん断された小片は遠心作用を受けてゴムと、金属お
よび織物とを分離する。前記小片から強磁性体相を再生
するために磁気分離器が用いられ、織物相を分離するた
めにふるいを用いてもよい。
【００１４】本発明の装置は、粉砕装置に小片を供給す
るために、ベーンホイール型の供給装置が設けられたス
イング型のコンベアを有している。支持面は部分円筒状
を呈すると共に、所定の比較的大きい曲率半径を有して
いる。プレス本体の表面は同じ曲率半径の部分円筒部
と、該部分円筒部のすぐ隣に、その曲率半径が該円筒部
の曲率半径より実質的に小さい別の部分円筒部とを有し
ている。前記プレス本体の表面を支持表面の一部と交互
に並べて置くために、前記支持表面と平行に動かしなが
ら揺り動かすための手段が設けられている。その結果、
前記小径部が近接すると、前記プレス本体の表面は、前
記プレス本体の表面は支持表面と共に外側に張り出した
かまの形状を形成する。プレス本体が揺り動かされる
と、プレス本体の表面と、支持表面とのあいだの距離
は、０．１〜０．３ｍｍの範囲から１〜４ｍｍの範囲で
変化する。この揺動は軸回りに回転させるためにプレス
本体を支持するピボットおよび該軸に対するプレス本体
の回転を制限するための支持部（ａｂｕｔｍｅｎｔ）に
よってもたらされる。前記揺動機構は、さらに支持表面
の曲率半径のほぼ中心に位置づけられた主軸回りに回転
自在で、かつ前記プレス本体の軸と支持部とを支持する
端部とを有するピボットアーム（支持アーム）を備えて
いる。前記ピボットアームは、あらかじめ応力が加えら
れたばねが、最大の力を発生しうるようにボルトにより
１組のばねに抗して引っ張られたブロック上に取り付け
られている。その力からさらなる力が加えられたとき、
ばねが圧縮し、前記プレス本体を支持表面からはずれて
押圧することを許す。
【００１５】スペーサが前記支持表面の一端に設けられ
て、支持表面から少なくとも４ｍｍ離間してプレス本体
を押圧する。これにより処理された小片が叙上のように
分離などのためにくぐり抜けるのを許している。こうし
てプレス本体は１回の通過で上下動し、処理された小片
の負荷を落とし、別のバッチが処理される。
【００１６】
【実施例】図１に示されるように、本発明の粉砕装置２
４は、支持ブロック２に対して軸３１の回りに回転自在
のプレス本体１を有している。当該プレス本体２８は、
ほぼ軸３１を中心としている部分円筒状の表面部２８を
有している。本体１はまた軸２９の回りに回転自在であ
り、表面部２８と同じ曲率の部分円筒状の表面部１１
と、該表面部１１に隣接する別の部分円筒状の表面部１
２とを有している。言い換えれば、表面１１はプレス本
体に設けられたキーの面であり、表面１２はプレス本体
自体の表面である。当該表面部１２の曲率半径は、表面
部１１の曲率半径よりずっと小さく、実際に、軸２９を
中心としている。
【００１７】図２および図２ａに示されるように、本体
１の表面は、四角形の断面形状を呈した断部２２２およ
び鋸歯状の断部２２３によって、凹部を有するセル２２
１に細分化されている。当該断部２２２は軸２９のほぼ
円周状に延びており、鋸歯状の断部２２３は前壁部と後
壁部とをもち、それぞれの傾斜角は３０°および６０°
であり、軸２９に平行に形成されている。断部２２２は
断部２２３における溝に取り付けられる棒状の部材また
はキーであってもよく、互い違いに設けるようにしても
よい。
【００１８】使用の際、図１の下部に示されるような状
態で処理が始まるが、本体１は表面部１２が表面部２８
に対して回転し、表面部１１がかま状の形状を呈して、
表面部２８との間隙２３を上方に形成しうるように位置
づけられる。織物および鋼の含有物を有するゴムの小片
は、この間隙２３に落とされる。
【００１９】つぎに本体１は、図示されているように、
上方に動かされ、同時に軸２９の回りに反時計方向に回
転する。これにより表面部１１は表面部２８と平行にな
り、小片７を完全に粉砕する。さらに本体１は表面部２
８と平行に動くにつれて、粉砕された小片に大きいせん
断力を与え、ゴムと、ゴムに含まれたゴム以外の含有物
とを有効に分離する。処理の初期状態における表面部１
１と、表面部２８とのあいだの間隙の寸法は１ｍｍない
し４ｍｍであるが、処理の終了時における間隙の寸法は
１．０ｍｍ未満である。段部２２２および２２３、とり
わけ段部２２３は、間隙２３から小片が軸方向に押し出
されるのを防止する。表面部１１および１２と表面部２
８とが直接接触することはなく、表面部２８からわずか
に離間している。
【００２０】図３に詳細に示されているように、軸２９
は、油圧駆動装置１０によって軸３１の回りを回転しう
るアーム３の外側端部に支持されている。軸３１は、予
め応力が加えらたばね８を介して取り付けられたサポー
ト部材９に支持されている。アーム３上および本体１上
の１対の支持部材１３は、ピボットアーム３の揺動範囲
の両端の位置を制限しており、アーム３が最下端位置に
あるとき、通常、ばね６が本体１を時計方向に付勢し
て、図示された位置を維持している。固定されたローラ
１５によって駆動される従動式のコンベア４が小片７を
間隙２３に供給する。表面２３の最下端にはスペーサ用
ブロック２１が設けられており、アーム３の最下端位置
で本体１と係合して、本体１をばね８に抗して後方に押
し付けて間隙２３を４ｍｍ以上に開く。その結果、最小
の粒度（１ｍｍ）を有する粉砕された小片は落下し、さ
らにふるい１４上に落ちることができる。ふるいにかけ
られた後その出力は、質量または密度によって分離する
遠心分離器および磁気分離器１７に供給される。スペー
サ２１は、アーム３および該アーム３上の本体１を逆転
させるためのスイッチ機構に結合することができる。
【００２１】図４は、流入する強磁性および織物を含む
ゴムの小片がどのように磁気分離器１９に供給され、か
つ粒度が１８ｍｍ未満の金属を含まない小片がどのよう
に粉砕器２０に直接供給されて、より微細に砕かれる。
鋼を含んだ小片は、前記粉砕器２４およびふるい１４を
通過する。前記ふるいから出力された微細な小片（１２
ｍｍ以下の粒度）は、磁気分離器２５を通して処理さ
れ、磁気分離器２５から出力された鋼の小片は炉に送ら
れる。一方、混ざり物のない小片は粉砕器２０に供給さ
れる。ふるい１４から出力される粗悪な小片（１２ｍｍ
以上の粒度）は、別の磁気分離器２６を通して処理さ
れ、磁気分離器２６から出力された鋼の小片は粉砕器２
４の入力側に再循環される。混ざり物のない小片は、粉
砕器２０に直送される。当該粉砕器２０から出力された
小片は、３枚のフィルタを有するふるい２７を通して処
理される。なお、本実施例では粉砕器としては、インペ
ラー式の粉砕器（ｉｍｐｅｌｌｅｒ ｂｒｅａｋｅｒ）
が用いられるが、一般的な粉砕器を用いてもよい。当該
ふるい２７は、ゴムの小片と織物相とを分離し、織物相
はふるい２７に羊毛状の塊として残る。
【００２２】
【発明の効果】本発明の装置では、金属および（また
は）織物を含んだゴムの小片をプレス本体に１回通過さ
せるだけで、ゴムと金属および（または）織物とを約９
５％分離することができる。またプレス本体の表面と支
持表面とがたがいに接触しないので、プレス本体の表面
および支持表面は、ほとんど摩耗しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理装置の一実施例の概略端面図であ
る。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図２のＩＩＡ−ＩＩＡ線断面図である。
【図４】本発明の処理装置の他の実施例の概略図であ
る。
【図５】本発明の処理装置のさらに他の実施例の概略図
である。
【符号の説明】
１ プレス本体 ２ 支持ブロック ７ 小片 １１、１２、２８ 表面部 ２９ 粉砕装置

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 織物および（または）金属の含有物を有
    するゴム小片の処理方法であって、該処理方法が、
    （ａ）前記小片を支持表面上に置く工程、（ｂ）前記小
    片を、前記支持表面とプレス本体の表面とがたがいに接
    触することなく１０ｋｇ／ｃｍ2 を超える圧力を前記支
    持表面に対して横方向に前記支持表面に加えて押圧する
    工程、および（ｃ）前記支持表面とプレス本体とを前記
    支持に対しほぼ平行な方向に相対的に動かし、これによ
    って前記小片にせん断力を加える工程からなり、前記プ
    レス本体の表面および支持表面の少なくとも一方が非平
    滑であるゴムの処理方法。
  2. 【請求項２】 前記圧力が１００〜２０００ｋｇ／ｃｍ
    2 の範囲である請求項１記載のゴムの処理方法。
  3. 【請求項３】 前記工程（ａ）の前に、前記小片を６ｃ
    ｍ以下の粒度に粉砕する工程を有してなる請求項１記載
    のゴム処理方法。
  4. 【請求項４】 前記工程（ｃ）のあとに、（ｄ）前記小
    片を分類する工程と、（ｅ）１ｃｍ以上の粒度の小片を
    前記工程（ｃ）から工程（ａ）に戻す工程とを有する請
    求項１記載のゴム処理方法。
  5. 【請求項５】 前記工程（ｃ）のあとに、前記小片に遠
    心作用を与え、これによりゴムと、金属および織物とを
    分離する工程を有してなる請求項１記載のゴムの処理方
    法。
  6. 【請求項６】 前記工程（ｃ）のあとに、前記小片から
    強磁性相を磁気的に分離する工程を有してなる請求項１
    記載のゴムの処理方法。
  7. 【請求項７】 前記工程（ｃ）のあとに、前記小片をゴ
    ム相と、織物相と、金属相とに分離する工程を有してな
    る請求項１記載のゴムの処理方法。
  8. 【請求項８】 織物および（または）金属の含有物を有
    するゴム小片を処理するための装置であって、該装置
    が、支持表面、前記支持表面上に前記小片を載置するた
    めの供給手段、前記支持表面と近接しており、横方向に
    移動自在であり、かつ前記支持表面に平行である表面を
    有するプレス本体、前記小片を、１０ｋｇ／ｃｍ2 を超
    える圧力を前記プレス本体の表面に加えて、前記支持表
    面に対して横方向に前記小片を押圧するための第１駆動
    手段、および前記支持表面とプレス本体とを前記支持表
    面に対してほぼ平行に相対的に動かす第２駆動手段から
    なり、前記プレス本体の表面と支持表面とが非平滑であ
    るゴムの処理装置。
  9. 【請求項９】 前記供給手段がスイング式のコンベアで
    ある請求項８記載のゴムの処理装置。
  10. 【請求項１０】 前記供給手段が、前記コンベアに小片
    を供給する固定されたローラを備えてなる請求項９記載
    のゴムの処理装置。
  11. 【請求項１１】 前記支持表面が部分円筒部であり、比
    較的大きい所定の曲率半径を有し、前記プレス本体の表
    面が同じ大きさの曲率半径を有する部分円筒部を有し、
    該部分円筒部のすぐ隣に隣接し、その曲率半径が該部分
    円筒部の曲率半径より実質的に小さい請求項８記載のゴ
    ムの処理装置。
  12. 【請求項１２】 前記ゴムの処理装置が、前記支持表面
    とプレス本体の面の一部とが交互に近接するように前記
    支持表面に対して平行にプレス本体を動かしながら揺動
    するための手段をさらに有し、これにより前記曲率半径
    の小さい部分が支持表面に近接したとき、前記プレス本
    体の面が支持表面と共に張り出したかま状の間隙を形成
    してなる請求項１１記載のゴムの処理装置。
  13. 【請求項１３】 前記プレス本体が揺動するにつれ、該
    プレス本体の表面と支持表面とのあいだの距離が０．１
    〜０．３ｍｍの範囲から１〜４ｍｍの範囲に変化する請
    求項１２記載のゴムの処理装置。
  14. 【請求項１４】 前記揺動手段が、軸の回りに回転する
    ために前記プレス本体を支持するためのピボットと、該
    軸に対するプレス本体の回転を制限するための１対の支
    持部材とを備えてなる請求項１２記載のゴムの処理装
    置。
  15. 【請求項１５】 前記揺動するための手段が、実質的に
    前記支持表面の曲率の中心に位置づけられた主軸の回り
    に回転自在、かつ前記プレス本体の軸を支持する外側端
    部を有するピボットアームを備え、前記支持部材がプレ
    ス本体に設けられてなる請求項１４記載のゴムの処理装
    置。
  16. 【請求項１６】 前記ゴムの処理装置が、前記支持アー
    ムを支持表面に付勢するばね取付手段を有してなる請求
    項１５記載のゴムの処理装置。
  17. 【請求項１７】 前記ばねが予め応力を加えられてなる
    請求項１６記載のゴムの処理装置。
  18. 【請求項１８】 前記ゴムの処理装置が、前記プレス本
    体を１〜４ｍｍの範囲の位置、好ましくは４ｍｍ以上に
    離間して付勢するばね手段を有してなる請求項１３のゴ
    ムの処理装置。
  19. 【請求項１９】 前記支持表面が、前記支持表面から少
    なくとも４ｍｍ離して該支持表面を保持しうるように係
    合可能なスペーサが設けられた端部を有してなる請求項
    １３記載のゴムの処理装置。
  20. 【請求項２０】 前記プレス本体を、前記曲率半径の小
    さい表面部と前記スペーサとを係合させて付勢するばね
    手段を有してなる請求項１９記載のゴムの処理装置。
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