RU2290305C1

RU2290305C1 - Method of the motor-car tires cutting

Info

Publication number: RU2290305C1
Application number: RU2005115653A
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Вещев (RU); Александр Александрович Вещев; Роман Сергеевич Плотников (RU); Роман Сергеевич Плотников; Григорий Михайлович Гончаров (RU); Григорий Михайлович Гончаров; Евгений Михайлович Борисов (RU); Евгений Михайлович Борисов
Original assignee: Ярославский государственный технический университет
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2006-12-27
Also published as: RU2005115653A

Abstract

FIELD: reprocessing of the wastes of the reinforced industrial rubber goods.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to reprocessing of the wastes of the reinforced industrial rubber goods, in particular, to the reprocessing of the outworn or rejected auto tires. The method provides for the tire cutting into five parts: the tread part, two side parts, two base rings. The method provides, that the fixed tire is contracted in the axial direction and they cut out the tread ring and the two side parts, from which the bead rings are removed. In the beginning the tires inner surfaces are fixed on the triblet, and the tire cutting into the tread part, two side parts, two base rings is exercised by one move of the double ring-type knife having ring-type cutting parts. The cutting is exercised in the vertical or horizontal or any other direction. In the beginning they realize the cutting of the first tire and then at the further relocation of the ring-type knife conduct the cutting of the following tire and so on up to the complete cutting of all the tires arranged on the triblet. The method ensures the cutting of the steel-cord tires and the tires with the textile cord without realignment and readjustment of the equipment and does not require the sorting of the cut tires by types of reinforcement.

EFFECT: the invention ensures the cutting of the steel-cord tires and the tires with the textile cord without realignment and readjustment of the equipment and does not require the sorting of the cut tires by types of reinforcement.

3 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к переработке отходов (изношенных, бракованных и пр.) армированных резинотехнических изделий, в частности автомобильных шин.The claimed invention relates to the processing of waste (worn, defective, etc.) reinforced rubber products, in particular car tires.

Аналогом заявляемого изобретения является способ разрезания покрышки на большое количество частей (центральная часть - протектор, левая и правая части - боковины, с дальнейшим разрезанием каждой из боковин на одинаковые части), при котором закрепленную покрышку вращают вокруг основной оси вращения при контакте с парой лезвий, в результате чего покрышка разрезается на части: протекторное кольцо, левая и правая боковины, далее боковины радиально настраиваются на группу лезвий и радиально разрезаются на относительно одинаковые части (патент US №5443567, МПК⁷ В 02 С 18/02, 1995).An analogue of the claimed invention is a method of cutting a tire into a large number of parts (the central part is the tread, the left and right parts are the sidewalls, with further cutting each of the sidewalls into identical parts), in which the fixed tire is rotated around the main axis of rotation when in contact with a pair of blades, as a result, the tire is cut into parts: the tread ring, the left and right sidewalls, then the sidewalls are radially adjusted to a group of blades and radially cut into relatively identical parts (pat m US №5443567, IPC ⁷ C 02 B 18/02, 1995).

Недостатком аналога является невозможность одновременного разрезания нескольких (двух и более) покрышек, что существенно снижает производительность аналога. Другим недостатком являются затруднения при разрезании на указанные части покрышек, имеющих существенные повреждения несущей конструкции (каркаса), что затрудняет фиксацию покрышки и ее вращение, и делает невозможным равномерное разрезание покрышки. Также недостатком аналога являются затруднения и даже невозможность разрезания в радиальном направлении боковин, содержащих в себе бортовые кольца, предварительное отделение которых от боковин не предполагается. Еще одним недостатком аналога является сложность и значительная протяженность во времени способа за счет необходимости выполнения большого количества разнородных по характеру операций: разрезание покрышки, настраивание боковин на группу лезвий, разрезание боковин на одинаковые части.The disadvantage of the analogue is the impossibility of simultaneously cutting several (two or more) tires, which significantly reduces the performance of the analogue. Another disadvantage is the difficulty in cutting into the indicated parts of the tires having significant damage to the supporting structure (frame), which complicates the fixation of the tire and its rotation, and makes it impossible to uniformly cut the tire. Another disadvantage of the analogue is the difficulty and even the impossibility of cutting in the radial direction of the sidewalls containing the side rings, preliminary separation of which from the sidewalls is not expected. Another disadvantage of the analogue is the complexity and considerable length of time of the method due to the need to perform a large number of operations that are heterogeneous in nature: cutting the tire, adjusting the sidewalls to a group of blades, cutting the sidewalls into identical parts.

Прототипом заявляемого изобретения является способ разделения покрышки на пять частей (протектор, две боковины, два бортовых кольца), при котором закрепленную покрышку сжимают в осевом направлении до деформации изгиба в брекерно-протекторной части, вращают покрышку, вырезают каркасно-брекерно-протекторное кольцо ножами, подвижными в радиальном направлении, отделяют две боковины и из боковин удаляют бортовые кольца путем вырывания (патент РФ №2188125, МПК⁷ В 29 В 17/00, 2001).The prototype of the claimed invention is a method of dividing the tire into five parts (tread, two sidewalls, two side rings), in which the fixed tire is compressed in the axial direction until the bending deforms in the belt-tread part, the tire is rotated, the frame-belt-tread ring is cut with knives, movable in the radial direction, two sidewalls are separated and side rings are removed from the sidewalls by tearing (RF patent No. 2188125, IPC ⁷ V 29 V 17/00, 2001).

Недостатком прототипа также является невозможность одновременного разрезания нескольких (двух и более) покрышек, что существенно снижает производительность. Другим недостатком прототипа являются существенные затруднения или невозможность разрезания на указанные части покрышек, имеющих повреждения несущей конструкции (каркаса), что не позволяет проводить вращение покрышки с необходимой точностью и осуществлять вырыв бортовых колец. Также недостатком прототипа является сложность в осуществлении способа, требующего нескольких раздельных приводов для сжатия покрышки, ее вращения и вырыва бортовых колец. Еще одним недостатком прототипа является сложность способа из-за большого количества разнородных по характеру операций и значительные затраты времени на последовательные операции по разделению покрышки, поскольку три части покрышки получаются в результате разрезания (протектор, две боковины), и две части получаются в результате последовательного вырывания бортовых колец из боковин.The disadvantage of the prototype is the impossibility of simultaneously cutting several (two or more) tires, which significantly reduces productivity. Another disadvantage of the prototype is the significant difficulties or the inability to cut into the indicated parts of the tires having damage to the supporting structure (frame), which does not allow the rotation of the tire with the necessary accuracy and pull out the side rings. Another disadvantage of the prototype is the difficulty in implementing the method, requiring several separate drives for compressing the tire, its rotation and the breakout of the side rings. Another disadvantage of the prototype is the complexity of the method due to the large number of operations that are heterogeneous in nature and the considerable time required for sequential operations to separate the tire, since three parts of the tire are obtained by cutting (tread, two sidewalls), and two parts are obtained by sequential tearing side rings from the sidewalls.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение возможности разрезания на пять частей одновременно нескольких (двух или более) покрышек, включая покрышки, имеющие существенные повреждения каркаса; упрощение процесса разрезания покрышек и его ускорение за счет разрезания одновременно нескольких покрышек на пять частей каждую за одну операцию, а также упрощение оборудования, на котором осуществляется разрезание покрышек за счет снижения до минимума (до одного) количества приводов, необходимых для осуществления способа. Другим техническим результатом, который позволяет достичь заявленное изобретение, является возможность разрезания как металлокордных покрышек, так и покрышек с текстильным кордом без перенастройки и регулировки оборудования и рассортировки разрезаемых покрышек по видам армировки.The problem to which the invention is directed is to enable the possibility of cutting into five parts simultaneously several (two or more) tires, including tires having significant damage to the frame; simplification of the process of cutting tires and its acceleration by cutting several tires simultaneously into five parts each in one operation, as well as simplifying the equipment on which the tires are cut by reducing to a minimum (to one) the number of drives needed to implement the method. Another technical result that allows to achieve the claimed invention is the ability to cut both metal cord tires and tires with textile cord without reconfiguring and adjusting the equipment and sorting the cut tires by type of reinforcement.

Для достижения указанного технического результата в способе, предусматривающем разрезание покрышки на пять частей: протектор, две боковины, два бортовых кольца, закрепленную покрышку сжимают в осевом направлении и вырезают протекторное кольцо и две боковины, из которых удаляют бортовые кольца, вначале покрышки фиксируют внутренними поверхностями на дорне, а разрезание покрышки на протектор, две боковины и два бортовых кольца осуществляют за одно движение двойного кольцевого ножа, имеющего кольцевые режущие части, и осуществляют разрезание в вертикальном или горизонтальном или любом другом направлении, причем вначале осуществляют разрезание первой из покрышек, а затем при дальнейшем перемещении кольцевого ножа осуществляют разрезание следующей покрышки и далее до полного разрезания всех покрышек, расположенных на дорне.To achieve the specified technical result in a method involving cutting a tire into five parts: a tread, two sidewalls, two side rings, a fixed tire is compressed in the axial direction and a tread ring and two sidewalls are removed from which the side rings are removed, first the tires are fixed with internal surfaces on the mandrel, and cutting the tire into the tread, two sidewalls and two side rings is carried out in one movement of a double ring knife having annular cutting parts, and cut Contents in the vertical or horizontal or any other direction, wherein the first cutting is performed first of the tire, and then upon further displacement of the annular cutting knife is carried out following the tire and further to complete the cutting of the tire disposed on the mandrel.

На фиг.1 представлен алгоритм разрезания покрышек. На фиг.2 представлена схема устройства для разрезания покрышек, сечение в вертикальной плоскости по центральной оси, положение двойного кольцевого ножа поднятое (первая операция алгоритма - фиксация покрышек на дорне). На фиг.3 показаны линии реза на боковине одной из покрышек.Figure 1 shows the algorithm for cutting tires. Figure 2 presents a diagram of a device for cutting tires, the cross section in a vertical plane along the central axis, the position of the double ring knife is raised (the first operation of the algorithm is fixing the tires on the mandrel). Figure 3 shows the cut lines on the sidewall of one of the tires.

Способ разрезания одновременно нескольких покрышек (на пять составных частей каждую), а именно на протекторные кольца, боковины и бортовые кольца, осуществляется следующим образом. Покрышки 1 (две, три и более) фиксируются внутренними частями на цилиндрическом дорне 2 (надеваются на дорн). Двойной кольцевой нож 3, приводимый в движение, например, с помощью гидравлического, электрического, механического или другого привода, движется в направлении рабочего хода (направление А) до касания с боковиной 4 покрышки, расположенной первой по ходу ножа, пунктиром на фиг.2 показаны траектории движения лезвий ножа. Движение ножа продолжается до деформации покрышек и далее до полного рассечения первой из покрышек на пять составных частей: протекторное кольцо 5, две боковины 4 и два бортовых кольца 6. После рассечения первой покрышки двойной кольцевой нож продолжает движение (рабочий ход) и рассекает на пять составных частей вторую, по ходу движения ножа, покрышку. В случае разрезания трех и более покрышек движение ножа продолжается аналогично до рассечения всех покрышек. После рассечения всех покрышек двойной кольцевой нож с помощью имеющегося привода поднимается вверх в исходное положение, и части покрышек снимаются с дорна вручную или с помощью съемников. Целесообразно, чтобы режущие части двойного кольцевого ножа (линии реза) при сжатом состоянии и дальнейшем разрезе покрышек не приходились непосредственно на металлические бортовые кольца и металлокордную основу протектора, т.к. это может привести к преждевременному затуплению ножей.The method of cutting several tires at once (into five components each), namely into tread rings, sidewalls and side rings, is carried out as follows. Tires 1 (two, three or more) are fixed by the internal parts on the cylindrical mandrel 2 (put on the mandrel). The double ring knife 3, driven, for example, by means of a hydraulic, electric, mechanical or other drive, moves in the direction of the stroke (direction A) until it touches the tire sidewall 4, which is located first along the blade, the dotted line in figure 2 shows the trajectory of the knife blades. The movement of the knife continues until the tires are deformed and then until the first tire is completely dissected into five components: the tread ring 5, two sidewalls 4 and two side rings 6. After cutting the first tire, the double ring knife continues to move (stroke) and cuts into five components parts of the second, in the direction of the knife, the tire. In the case of cutting three or more tires, the knife movement continues similarly until all tires are cut. After cutting all the tires, the double ring knife with the help of the existing drive rises up to its original position, and parts of the tires are removed from the mandrel manually or with the help of pullers. It is advisable that the cutting parts of the double ring knife (cutting line) when the tires are compressed and further cut, do not fall directly on the metal side rings and the metal cord base of the tread, because this can lead to premature blunting of the knives.

Конкретным примером заявляемого изобретения может служить способ разрезания двух изношенных автомобильных покрышек, содержащих металлические бортовые кольца и каркасы из металлического корда, путем вертикального опускания двойного кольцевого ножа. При этом устройство, содержащее станину, дорн и двойной кольцевой нож установлено на гидравлический пресс (типа К03 или СВИ), обеспечивающий необходимые усилия для разрезания металлокордного каркаса двух покрышек за один проход. Для предохранения режущих частей ножа от преждевременного затупления станина содержит выемку 7 (или две кольцевые выемки для каждого из кольцевых лезвий двойного ножа), находящуюся напротив режущих кромок ножа, в которую (или которые) эти кромки заходят при максимальном нижнем положении ножа после разделения покрышек. Возможно заполнить эту выемки (выемку) специальным амортизирующим материалом 8, препятствующим забиванию выемки остатками (частицами) от разрезаемых покрышек и препятствующим затуплению ножа.A specific example of the claimed invention can be a method of cutting two worn-out car tires containing metal side rings and carcasses made of metal cord by vertically lowering a double ring knife. In this case, a device containing a bed, a mandrel and a double ring knife is mounted on a hydraulic press (type K03 or SVI), which provides the necessary effort to cut the steel cord frame of two tires in one pass. To protect the cutting parts of the knife from premature blunting, the bed contains a recess 7 (or two annular recesses for each of the ring blades of the double knife), which is opposite the cutting edges of the knife, into which (or which) these edges go at the maximum lower position of the knife after separation of the tires. It is possible to fill this recess (recess) with special shock-absorbing material 8, which prevents clogging of the recess with residues (particles) from the cut tires and prevents the dulling of the knife.

Разрезание нескольких покрышек двойным кольцевым ножом, которое может осуществляться в вертикальном, горизонтальном или любом другом направлении, позволяет одновременно (за одно движение ножа) разрезать каждую покрышку на пять частей. При этом не играет роли степень износа покрышек и наличие даже очень существенных дефектов армирующих каркасов, вплоть до отсутствия отдельных фрагментов разрезаемой покрышки, так как каждая покрышка при разрезании неподвижна. В результате покрышки оказываются разделенными на пять частей каждая. Эти части пригодны для дальнейшей переработки известными способами. Это существенно повышает производительность процесса разрезания изношенных покрышек, упрощает его и обеспечивает возможность разрезания практически любых покрышек, включая сильно поврежденные покрышки, покрышки с прочным металлическим каркасом и т.д. Существенно ускоряется процесс разрезания покрышек, поскольку разрезание нескольких покрышек на части происходит за одно движение ножа и при этом может быть использовано практически любое прессовое оборудование, позволяющее развить необходимое усилие. Кроме того, существенно снижается энергопотребление на разрезание покрышек, поскольку весь процесс разрезания осуществляется за один ход ножа. Также обеспечивается возможность одновременного (совместного) разрезания покрышек с различными типами армирующего каркаса (металлокордных, текстильных покрышек, покрышек с армировкой из высокомодульных волокон, например из волокон ароматических полиамидов и др.), поскольку работоспособность способа не зависит от типа армировки и определяется только геометрическими размерами покрышек и усилием, прикладываемым к ножу. Соответственно не требуется сортировка покрышек по типам армирующих каркасов.Cutting several tires with a double ring knife, which can be carried out in a vertical, horizontal or any other direction, allows you to simultaneously cut each tire into five parts (for one movement of the knife). In this case, the degree of tire wear and the presence of even very significant defects in the reinforcing frames, up to the absence of individual fragments of the cut tire, do not play a role, since each tire is stationary during cutting. As a result, tires are divided into five parts each. These parts are suitable for further processing by known methods. This significantly increases the productivity of the process of cutting worn tires, simplifies it and provides the ability to cut almost any tire, including badly damaged tires, tires with a strong metal frame, etc. The process of cutting tires is significantly accelerated, since cutting several tires into parts takes place in one motion of the knife, and virtually any press equipment can be used to develop the necessary force. In addition, the energy consumption for cutting tires is significantly reduced, since the entire cutting process is carried out in one stroke of the knife. It is also possible to simultaneously (jointly) cut tires with various types of reinforcing cages (metal cord, textile tires, tires with reinforcement made of high modulus fibers, for example, fibers of aromatic polyamides, etc.), since the process’s efficiency does not depend on the type of reinforcement and is determined only by geometric dimensions tires and the force exerted on the knife. Accordingly, sorting of tires by type of reinforcing frames is not required.

Claims

A method involving cutting tires into five parts: a tread, two sidewalls, two side rings, in which the fixed tire is compressed in the axial direction and a tread ring and two sidewalls are cut from which the side rings are removed, characterized in that the tires are first fixed with inner surfaces on the mandrel, and cutting the tire on the tread, two sidewalls and two side rings carry out in one motion a double ring knife having annular cutting parts, and carry out the cutting in the vertical, or horizontal, or any other direction, with first cutting the first of the tires, and then with further movement of the annular knife, cutting the next tire and then until completely cutting all the tires located on the mandrel.