RU2072263C1 - Method and device for crushing used tires - Google Patents
Method and device for crushing used tires Download PDFInfo
- Publication number
- RU2072263C1 RU2072263C1 RU93053890A RU93053890A RU2072263C1 RU 2072263 C1 RU2072263 C1 RU 2072263C1 RU 93053890 A RU93053890 A RU 93053890A RU 93053890 A RU93053890 A RU 93053890A RU 2072263 C1 RU2072263 C1 RU 2072263C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tires
- voltage
- crushing
- cryostat
- electrode
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
- B29B17/04—Disintegrating plastics, e.g. by milling
- B29B17/0404—Disintegrating plastics, e.g. by milling to powder
- B29B17/0408—Disintegrating plastics, e.g. by milling to powder using cryogenic systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
- B29B17/02—Separating plastics from other materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
- B29B17/04—Disintegrating plastics, e.g. by milling
- B29B2017/0416—Cooling the plastics before disintegration, e.g. freezing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
- B29C2035/0811—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using induction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2030/00—Pneumatic or solid tyres or parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам и устройствам измельчения твердых веществ и может быть использовано для переработки изношенных и бракованных тракторных и автомобильных покрышек, армированных металлическим и синтетическим кордом любых типов и размеров. The invention relates to methods and devices for grinding solids and can be used for processing worn and defective tractor and automobile tires reinforced with metal and synthetic cords of any types and sizes.
Известно устройство для дробления различных твердых материалов электрическими разрядами в жидкости, содержащее систему горизонтальных и вертикальных электродов, образующих решетку с ячейкой, размеры которой определяются крупностью дробления [1]
Недостатками устройства являются невозможность мелкодисперсного дробления и большие энергозатраты даже при низкой производительности.A device for crushing various solid materials by electric discharges in a liquid, containing a system of horizontal and vertical electrodes forming a grid with a cell, the dimensions of which are determined by the size of crushing [1]
The disadvantages of the device are the impossibility of fine crushing and high energy consumption even at low productivity.
Наиболее близким техническим решением является способ переработки изношенных покрышек, включающий охлаждение автопокрышек до хрупкого состояния газообразным криоагентом с последующим дроблением ударной нагрузкой [2]
Известно устройство для переработки изношенных покрышек, содержащее криостат и средство для дробления охлажденных автопокрышек, выполненное в виде матрицы и пуансона с разрушающими элементами [2]
Недостатками известных способа и устройства является то, что процесс с механическим дроблением очень энергоемкий и требует затрат на механическое разрушение, в 100 раз превышающих затраты при использовании настоящего изобретения. Механическое воздействие приводит к изменению химических и физических свойств получаемых гранул. Кроме того, необходимо предварительное удаление обода с покрышки.The closest technical solution is a method of processing worn tires, including cooling tires to a brittle state with a gaseous cryoagent, followed by crushing by impact load [2]
A device for processing worn tires containing a cryostat and means for crushing chilled tires, made in the form of a matrix and a punch with destructive elements [2]
The disadvantages of the known method and device is that the process with mechanical crushing is very energy intensive and requires costs for mechanical destruction, 100 times higher than the costs when using the present invention. Mechanical action leads to a change in the chemical and physical properties of the resulting granules. In addition, preliminary removal of the rim from the tire is necessary.
Задачей изобретения является резкое повышение эффективности процесса переработки покрышек всех типов и размеров с металлическими, синтетическими и комбинированными кордами, улучшение качества получаемого резинового порошка заданного дисперсного состава при обеспечении экологической чистоты всего процесса. The objective of the invention is a sharp increase in the efficiency of the process of processing tires of all types and sizes with metal, synthetic and combined cords, improving the quality of the resulting rubber powder of a given dispersed composition while ensuring environmental cleanliness of the whole process.
Указанные технические результаты достигаются тем, что автопокрышки охлаждают до хрупкого состояния криожидкостью с последующим дроблением охлажденных автопокрышек под воздействием электрических импульсов, причем первоначально подают маломощные импульсы напряжения с созданием слабопроводящих каналов в материале, затем через 10 50 нс подают импульс тока, определяемый из соотношения:
где В амплитуда импульса тока, энергоемкостью кА;
t время, нс;
Δt, задержка по времени между срабатыванием источника напряжения и источника тока;
постоянная времени разрядной цепи, мкс, где
Lp индуктивность разрядной цепи, нГн;
Снб емкость накопительной батареи генератора импульсных токов, мкФ;
R сопротивление разрядной цепи и источника напряжения, Ом.These technical results are achieved by the fact that the tires are cooled to a brittle state by cryo-liquid, followed by crushing of the cooled tires by electric pulses, and initially low-voltage voltage pulses are applied with the creation of weakly conducting channels in the material, then after 10 50 ns a current pulse is determined, determined from the ratio:
where V is the amplitude of the current pulse, energy intensity kA;
t time, ns;
Δt, time delay between the operation of the voltage source and current source;
time constant of the discharge circuit, μs, where
L p the inductance of the discharge circuit, nH;
With NB the capacity of the storage battery of the pulse current generator, microfarads;
R is the resistance of the discharge circuit and the voltage source, Ohm.
Для достижения поставленной задачи устройство содержит криостат, заполненный криожидкостью, и средство для дробления охлажденных автопокрышек, расположенное внутри криостата и выполненное в виде двух внешнего перфорированного и внутреннего электродов, принимающих форму поверхности автопокрышки и снабженных на своей рабочей поверхности системой игл и ножей, плотно прилегающих к поверхности автопокрышки, причем внешний перфорированный электрод заземлен и за ним расположены аэродинамические экраны, а внутренний электрод через управляемые разрядники соединен с импульсными высоковольтными источниками тока и напряжения. To achieve this objective, the device contains a cryostat filled with cryostat, and means for crushing the cooled tire covers located inside the cryostat and made in the form of two external perforated and internal electrodes that take the form of a tire surface and are equipped with a system of needles and knives tightly adjacent to tire surface, and the external perforated electrode is grounded and aerodynamic screens are located behind it, and the internal electrode through the control yaemye arresters connected to a pulsed high-voltage power sources and voltage.
На чертеже изображена схема устройства измельчения использованных автопокрышек. The drawing shows a diagram of a device for grinding used tires.
Перерабатываемая автопокрышка 1, помещенная в криостат 2, заполненный криожидкостью, окружена электродами 3 и 4. Электроды выполнены в виде двух внешнего перфорированного 3 и внутреннего 4 электродов, принимающих форму поверхности покрышки и снабженных на своих рабочих поверхностях ножами 5 и иглами 6, плотно прилегающих к поверхности автопокрышки. Внешний перфорированный электрод 3 заземлен и за ним расположены аэродинамические экраны 7. Внутренний электрод 4 подключен через управляемый разрядник-триготрон 8 к генератору импульсного напряжения 9, а через высоковольтный ввод 10 и триготрон 11 к генератору импульсов тока 12. Импульсные источники напряжения 9 и тока 12 соединены с системой управления 13. Под электродами 3 и 4 в криостате 2 размещены сепараторы 14, а на дне криостата расположены бункеры 15 для сбора получаемой крошки по размерам и физическим свойствам. The processed tire 1, placed in a cryostat 2 filled with cryo-fluid, is surrounded by electrodes 3 and 4. The electrodes are made in the form of two external perforated 3 and 4 inner electrodes, which take the form of a tire surface and are equipped with knives 5 and needles 6 on their working surfaces, which are closely adjacent to tire surface. The external perforated electrode 3 is grounded and aerodynamic screens 7 are located behind it. The internal electrode 4 is connected via a controlled trigrigotron 8 to a pulse voltage generator 9, and through a high-voltage input 10 and trigotron 11 to a current pulse generator 12. Pulse voltage sources 9 and current 12 connected to the control system 13. Under the electrodes 3 and 4 in the cryostat 2 there are separators 14, and at the bottom of the cryostat there are bins 15 for collecting the resulting chips in size and physical properties.
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
Очищенную от грязи покрышку 1 устанавливают между внутренним электродом 4 и верхней половиной внешнего электрода 3 так, чтобы ножи 5 и иглы 6 плотно вошли в тело покрышки. Покрышку 1 с электродами размещают в криостате 2 и заполняют криожидкостью, например жидким азотом, и выдерживают до хрупкого состояния резины за время до 3 мин. Затем включают генератор напряжения 9 и через управляемый разрядник-триготрон 8 подают маломощные импульсы напряжения с созданием слабопроводящих каналов в материале. Включают генератор импульса тока и через интервал запаздывания Δt, равный 10 50 нс, подают импульс тока, определяемый из соотношения:
(6)
где В амплитуда импульса тока, энергоемкостью кА;
t время, нс;
Δt задержка по времени между срабатыванием источника напряжения и источника тока;
постоянная времени разрядной цепи, мкс, где
Lр индуктивность разрядной цепи, нГн;
Снб емкость накопительной батареи генератора импульсных токов, мкФ;
R сопротивление разрядной цепи и источника напряжения, Ом.A tire 1 cleaned from dirt is installed between the inner electrode 4 and the upper half of the outer electrode 3 so that the knives 5 and needles 6 fit snugly into the body of the tire. A tire 1 with electrodes is placed in a cryostat 2 and filled with a cryo-liquid, for example, liquid nitrogen, and kept to a brittle state of rubber for up to 3 minutes. Then, the voltage generator 9 is turned on, and low-voltage voltage pulses with the creation of weakly conducting channels in the material are fed through a controlled trigrigotron-arrester 8. The current pulse generator is turned on and, through a delay interval Δt of 10 50 ns, a current pulse is determined, determined from the relation:
(6)
where V is the amplitude of the current pulse, energy intensity kA;
t time, ns;
Δt time delay between the operation of the voltage source and current source;
time constant of the discharge circuit, μs, where
L p the inductance of the discharge circuit, nH;
With NB the capacity of the storage battery of the pulse current generator, microfarads;
R is the resistance of the discharge circuit and the voltage source, Ohm.
Этот ток мгновенно нагревает проволоку металлического корда до температуры испарения, а провод обода до температуры пластичности. Такой процесс эквивалентен взрыву проводников, способствуя дополнительно растрескиванию охлажденной до -200oС тела покрышки. Но поскольку покрышка и окружающая ее среда имеют криотемпературу, то никакого нагрева резины, примыкающей к проводникам, не произойдет.This current instantly heats the wire of the metal cord to the temperature of evaporation, and the wire of the rim to the temperature of ductility. Such a process is equivalent to the explosion of conductors, further contributing to cracking of the tire body cooled to -200 ° C. But since the tire and its environment have a cryotemperature, no heating of the rubber adjacent to the conductors will occur.
Одновременно с возникновением электрического удара, стремящегося сжать тело покрышки, появляются ударные гидродинамические волны, направленные перпендикулярно осям разрядных каналов и стремящиеся вытолкнуть тело покрышки через перфорацию внешнего электрода 3. Simultaneously with the occurrence of an electric shock, which tends to compress the tire body, shock hydrodynamic waves appear, directed perpendicular to the axes of the discharge channels and tending to push the tire body through the perforation of the external electrode 3.
Поскольку на пути движения ударных волн установлены аэродинамические экраны 7, то появляются отраженные волны, стремящиеся прижать тело покрышки к внутреннему электроду 4. Since aerodynamic screens 7 are installed along the path of the shock waves, reflected waves appear, which tend to press the tire body against the inner electrode 4.
Таким образом частицы тела покрышки как бы встряхивают и просеивают через перфорацию внешнего электрода 3 во внутрь криостата 2. Далее частицы резины и другого материала проходят через сепараторы 14 и разделенные по размерам и физическим свойствам оседают в специальных бункерах 15. Thus, the particles of the tire body are shaken and sieved through the perforation of the external electrode 3 into the inside of the cryostat 2. Further, the particles of rubber and other material pass through the separators 14 and are deposited in special bins 15 separated by size and physical properties.
После окончания процесса измельчения одним или несколькими импульсами тока криожидкость выливают из криостата и отсепарированные гранулы резины и корда извлекают для последующего использования. After the grinding process is completed with one or several current pulses, a cryo-fluid is poured from the cryostat and the separated rubber and cord granules are removed for subsequent use.
При разрушении автопокрышки на установке, производительностью по готовому продукту 20 тыс. т/год, при оптимальных электрических параметрах амплитуд импульсов напряжения до 500 кВ и тока до 300 кА длительностью до 100 мкс с частотой следования 1 0,1 Гц был получен резиновый порошок с гранулами менее 1 мм и требуемого качества. When the tire was destroyed at the installation, with a finished product productivity of 20 thousand tons / year, with optimal electrical parameters of the amplitudes of voltage pulses up to 500 kV and current up to 300 kA with a duration of up to 100 μs with a repetition rate of 1 0.1 Hz, a rubber powder with granules was obtained less than 1 mm and the required quality.
Claims (2)
где B амплитуда импульса тока, кА;
t время, нс;
Δt задержка по времени между срабатыванием источника напряжения и источника тока;
постоянная времени разрядной цепи, мкс, где
Lp индуктивность разрядной цепи, нГн;
Сн б емкость накопительной батареи генератора импульсных токов, мкФ;
R сопротивление разрядной цепи и источника напряжения, Ом.1. The method of grinding used and defective tires with a metal or combination cord, which consists in cooling tires to a brittle state and then crushing them, characterized in that the tires are cooled by cryo-fluid, and the crushing of cooled tires is effected by electric pulses, and initially low-voltage voltage pulses are supplied with the creation of weakly conducting channels in the material, then after 10 50 ns a current pulse is determined, determined from the ratio
where B is the amplitude of the current pulse, kA;
t time, ns;
Δt time delay between the operation of the voltage source and current source;
time constant of the discharge circuit, μs, where
L p the inductance of the discharge circuit, nH;
With n b the capacity of the storage battery of the pulse current generator, microfarads;
R is the resistance of the discharge circuit and the voltage source, Ohm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93053890A RU2072263C1 (en) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | Method and device for crushing used tires |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93053890A RU2072263C1 (en) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | Method and device for crushing used tires |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93053890A RU93053890A (en) | 1996-05-20 |
RU2072263C1 true RU2072263C1 (en) | 1997-01-27 |
Family
ID=20149849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93053890A RU2072263C1 (en) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | Method and device for crushing used tires |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2072263C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999051412A1 (en) * | 1998-04-03 | 1999-10-14 | Alexandr Radiyevich Bedjukh | Device for destroying tyres with metallic cords using electric discharges |
WO2000069610A1 (en) * | 1999-05-14 | 2000-11-23 | Rostislav Nikolaevich Pukhlov | Flow line for the complex recycling of tyres, hydraulic-jet tyre processing device and device for the electro-thermal separation of the metallic cord for said line |
LT5505B (en) | 2006-09-27 | 2008-06-25 | Uab "Gumos Technologijos" | Machine for separating a rubber from a cord by processing waste tyres |
-
1993
- 1993-12-01 RU RU93053890A patent/RU2072263C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент США N 3715082, кл. 241-1, 1970. 2. SU Авторское свидетельство СССР 1675109, кл. B 28B 17/02, 1991. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999051412A1 (en) * | 1998-04-03 | 1999-10-14 | Alexandr Radiyevich Bedjukh | Device for destroying tyres with metallic cords using electric discharges |
CN1098762C (en) * | 1998-04-03 | 2003-01-15 | 艾尔克萨德·瑞第耶维奇·彼德朱可夫 | Device for destroying tyres with metallic cords using electric discharges |
WO2000069610A1 (en) * | 1999-05-14 | 2000-11-23 | Rostislav Nikolaevich Pukhlov | Flow line for the complex recycling of tyres, hydraulic-jet tyre processing device and device for the electro-thermal separation of the metallic cord for said line |
LT5505B (en) | 2006-09-27 | 2008-06-25 | Uab "Gumos Technologijos" | Machine for separating a rubber from a cord by processing waste tyres |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7691324B2 (en) | Method and reactor for the non-thermal decomposition and pasteurization of organic process materials by electroporation | |
CA1207376A (en) | Method and apparatus for crushing materials such as minerals | |
DE3937904C2 (en) | Improvement of the ignition behavior on an underwater spark gap | |
US3149372A (en) | Electromagnetic apparatus | |
AU2010212878A1 (en) | Method and system for reusing materials and/or products by pulsed power | |
DE19545580A1 (en) | Process for separation of elastic materials and metallic material in composite | |
KR101468275B1 (en) | Selective fragmentation system and method using high voltage pulse generator | |
EP3801912A1 (en) | Method and device for comminuting and breaking down a product | |
US9120102B2 (en) | Method and system for reusing material and/or products by pulsed power | |
US7500623B2 (en) | Process for the Treatment of a Nuclear Graphite Contaminated with Radioelements by Milling the Said Graphite in a Liquid Medium | |
RU2072263C1 (en) | Method and device for crushing used tires | |
DE1299209B (en) | Device for electro-hydraulic shredding | |
DE102010052723B4 (en) | Method and device for preparing or processing process material, in particular biological process material | |
DE19532219A1 (en) | Energy converter for high-performance pulse generation | |
RU2314912C2 (en) | Method of destruction of the polyoctene lumps | |
US3625360A (en) | Electrostatic separation method and apparatus | |
RU2143950C1 (en) | Worn-out tire crushing device | |
DE2924528C2 (en) | ||
RU2039650C1 (en) | Device for grinding worn out tires | |
US3198927A (en) | Electromagnetic compression apparatus | |
Adamo et al. | Spacecraft-charging studies of voltage breakdown processes on spacecraft thermal control mirrors | |
DE2936856A1 (en) | Sepg. metal foil faced plastics constituents - in which earthed device removes metallic particles from powder charged to high voltage | |
Jordan | A continuous dielectric separator for mineral beneficiation | |
RU93053890A (en) | METHOD AND DEVICE FOR GRINDING USED TIRED COATING | |
RU2146196C1 (en) | Method of worn tires crushing |