WO2006120514A1 - Procedimiento para la obtencion de nodulos de hule a partir de neumaticos de desecho - Google Patents

Procedimiento para la obtencion de nodulos de hule a partir de neumaticos de desecho Download PDF

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    • Y10T83/0524—Plural cutting steps

Definitions

  • the present invention refers to the technique for separating and cutting the different elements that make up a tire, and more particularly, is related to a procedure for obtaining rubber nodules from waste tires.
  • waste tires as fuel for its kilns
  • tires are mainly formed from hydrocarbons and contain a calorific value that is very similar to that of fossil fuels used in this Industry, and even higher than that of Coal.
  • the tires are incinerated at temperatures of the order of 1450 0 C, which according to this Industry, ensures complete combustion and without residues such as soot and other contaminants.
  • 1450 0 C which according to this Industry, ensures complete combustion and without residues such as soot and other contaminants.
  • Another application of waste tires has been as a filling material for road and bridge slopes, but due to their physical and chemical characteristics, their use is very limited.
  • the main materials with which a tire is manufactured are recovered, that is, rubber, fibers and polymeric and steel cords. These recovered materials are used Mainly to make new tires, manufacture floor mats, waterproofing, cast steel, cork and rubber agglomerates, shoe soles, etc. inclusive, the old tires are vulcanized again with new rubber. In recycling tires, they are divided, cut or pulverized to obtain particles, strips, plates or nodules that can be incorporated in the products and processes mentioned above.
  • a tire has a structure in which two main parts are defined: the tread that makes contact with the pavement and the lateral faces that allow the tire to be mounted to a rim.
  • the tread band is in turn constituted by an internal layer and an external layer or tire floor, which is properly the part that makes contact with the pavement surface.
  • the inner layer is mainly made up of a carcass or frame, inside which there is a sealing rubber layer, layers of rubber-coated polymeric fiber cords and, depending on the type of tire, stabilizing belts.
  • the outer layer or floor of the tire is essentially composed of rubber and there are provided bars, grooves, grooves and shoulders that form the pattern of the tire.
  • the casing or frame is composed in its innermost part by the sealing rubber layer, whose function is air retention as it is impermeable to it.
  • the sealing rubber layer On the sealing rubber layer, there are the layers of cords of polymeric materials such as rayon, polyester, nylon or steel that are covered with rubber to prevent friction thereof.
  • the stabilizer belts whose main function is to provide stability and uniformity to the tread when the tire is turning at high speeds, Which contributes to the resistance, less wear, traction and handling of the tire.
  • the material commonly used in stabilizer belts is steel, since it provides strength and stability to the tread without adding much weight to the tire.
  • the grooves provided in said outer layer are designed to drain water, debris, cool the tire, generate traction, and prevent lateral slipping of the vehicle.
  • the grooves are designed to eliminate the emission of noise caused by air channeling.
  • the grooves included on the tire floor have the function of increasing the cooling or cooling of the tire and contributing to its traction capacity.
  • the shoulders join the tread with the lateral faces; the shoulders are designed taking into account the flexing of the lateral faces, bringing as a result a perfect assent of the tread on the pavement. In addition, the shoulders aid weight transfers on the tire, when a vehicle passes through corners.
  • the second basic structure of a tire is the lateral faces, each of which includes a flange that forms the inner ring of the same.
  • the lateral faces of the tire are attached to the tread by the shoulders and are made of rubber compounds with a high resistance to flexion fatigue, additionally they can have inside the same steel cords that provide greater resistance.
  • the eyebrow is formed by steel wires in the form of rings.
  • the wires are coated with copper to prevent oxidation and, in addition, they are individually insulated by rubber compounds to prevent friction.
  • the function of the bead is to anchor the tire on the rim and must have high resistance to rupture, such that the bead is filled with a hard rubber compound to withstand the rigors of mounting the tire.
  • the eyebrows are attached to the side faces in the tire assembly, and subsequently, they are completely joined by the vulcanizing process.
  • 160.377 which describes a machine having Ia purpose 'cut tires waste
  • said machine employs a structure that has a cylindrical anvil roller, rotatably mounted therein.
  • the machine employs a pair of knife rollers in the structure, which rotate on axes parallel to the axis of rotation of the anvil roller, said knife rollers angularly separated from each other, relative to the axis of the anvil roller, so that the tires pass through the anvil roll between the rollers with blades, and in which tire cuts in the form of almost rectangular diamonds are obtained.
  • the procedure for obtaining rubber nodules from waste tires of the present invention comprises the following steps: a) collecting waste tires that have a tread and side faces, where the bearing includes an inner layer and an outer layer; and each lateral face includes an eyebrow on the inner edge thereof; b) separating the tread band from the side faces; c) cut the tread band transversely through the inner layer and the outer layer to form a strip of the tread band; d) cutting the strip of the tread obtained in the previous stage to form nodules from it; e) detach the eyebrow from the lateral faces that were separated in step (b); and, f) cutting the side faces without eyebrows obtained in the previous step to form nodules from them;
  • stage (d) or “first stage of nodular cutting” is carried out in two steps, in the first of which longitudinal and parallel cuts are made on the strip of the tread, thus forming a first plurality of thinner strips, and in the second step, transverse cuts are made parallel to each other on said thin strips to thereby form the rubber nodules.
  • Processing the tread in this sequential and organized way represents the advantage of having adequate control in the size of the rubber nodules formed and, above all, the fibers and cords present in the tread are prevented from protruding from the nodules. rubber formed.
  • the method of the present invention comprises an additional stage after separating the tread band from the side faces in the separation stage (b), the additional stage consists in separating the outer layer from the inner layer of The tread, these layers are subsequently transversely cut to form a strip of the outer layer and a strip of the inner layer, which are then cut independently in the first nodular cutting stage (d) to form rubber nodules from each of said strips.
  • This modality has the advantage of obtaining nodules formed essentially by rubber from the outer layer of the tread.
  • Another object of the invention is to provide a procedure for obtaining rubber nodules from waste tires, in which nodules essentially composed of rubber and rubber nodules with fibers or cords inside can be obtained. It is still an object of the present invention to provide a procedure for obtaining nodules from waste tires, where the sequence of stages represents in practice less energy use and consumption than feeding the whole tires to the machines of the art previous.
  • Figure 1 is a perspective view of a portion of a cross-cut tire.
  • Figure 4 is a flow diagram of the procedure for obtaining rubber nodules from waste tires, in accordance with a second specific embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a flow diagram of the procedure for obtaining rubber nodules from waste tires, in accordance with a third specific embodiment of the present invention.
  • Figure 1 shows a tire 10 which is consisting of a tread 20 that contacts the pavement and side faces 30 to mount the tire 10 to a rim.
  • the tread 20 in turn comprises an inner layer 21 and an outer layer 22.
  • the outer layer 22 has a tread 26 and shoulders 27 to connect the tread 20 with the lateral faces 30.
  • the internal edge of the lateral faces 30 is formed by a bead 31 that allows the tire 10 to support the mounting and dismounting operations of the tire 10 to a rim.
  • Figure 2 shows a flow diagram of the essential stages comprised by the procedure 100 of the present invention, which begins with the collection stage 110, wherein waste tires 10 are also collected at this collection stage 110, the waste tires 10 are preferably classified according to their physical condition, type and size.
  • procedure 100 also contemplates forming nodules from the lateral faces 30 that were separated in the separation stage 120, for this purpose said lateral faces 30 are processed in the detachment stage 150, where the eyebrow 31 of each face Side 30 is removed and discarded. After the detachment stage 150, the lateral faces 30, already without eyebrow, are received in a second nodular cutting stage 160, where said lateral faces 30 are cut in such a way that other rubber nodules 11 are formed.
  • the main reason why the eyebrow 31 is detached from each lateral face in the detachment stage 150, is due to the fact that the eyebrow has a complex structure and is very different from the rest of the lateral face 30.
  • the eyebrows are copper and rubber coated steel wires, which would complicate the realization of the second nodular cutting stage 160 and rubber nodules 11 would be formed with two very different structures.
  • the rubber nodules 11 coming from the strip of the tread 28 and from the side faces 30 without eyebrow share a much more similar structure between them, that is, they include fibers and cords inside, such
  • the side faces 30 have steel ropes as the tread, in such a way that the nodules 11 can be mixed to be taken to the respective facilities where they will be recycled.
  • the procedure of this modality identified with reference 101 comprises all the steps that those described for Figure 1, that is, comprises The storing stage 110 of waste tires 10; the separation stage 120, where the lateral faces 30 are separated from the tread 20; The transverse cutting stage 130 of the tread 20; The detachment stage 150 of the eyebrow 31; and, the first and second nodular cutting stages 140 and 160, where the strip 28 of the tread and the lateral faces 30 are cut in the form of rubber nodules 11.
  • the first nodular cutting stage 140 is carried out in two steps, in the first step 141, longitudinal and parallel cuts are made on the strip 28 of the tread that enters this first nodular cutting stage 140, in such a way that a first plurality of thinner strips 29 are formed, and in the second step 142, transverse and parallel cuts are made between said thin strips 29 to form the rubber nodules 11.
  • Processing the strip of the tread band 28 in this sequential and organized manner represents the advantage of having precise control in the size of the rubber nodules 11 formed, as well as preventing the ropes and fibers that are present in the tread from protruding from the s 11 rubber nodules formed.
  • the first and second steps 141 and 142 are executed by cutting machines having a plurality of blades, knives, or cutting discs spaced parallel to one another.
  • transverse and parallel cuts are initially made on the tread strip to form a second plurality of strips of the same width as that of the tread, and subsequently, parallel cuts are made to form rubber nodules of this second plurality of strips.
  • This modality also It allows to have a control over the nodules formed, however, for reasons of handling the strip 28 of the tread, it is preferable to initially make the cuts parallel to the length of said strip 28 as outlined in Figure 3.
  • said bands 21 and 22 are cut transversely and separately in the cross-cutting stage 130, to obtain a strip of the inner layer 131 and a strip of the outer layer 132, then these strips 131 and 132 are cut independently in the first nodular cutting stage 140, obtaining rubber nodules 11 and 11 ', of which the Rubber nodules 11 incorporate cords and fibers therein, while rubber nodules 11 'consist essentially of rubber.
  • FIG 5 shows a third specific embodiment of the procedure of the present invention, this third embodiment identified as 103, once again includes the stage 110 for collecting waste tires 10; The separation stage 120, where the lateral faces 30 are separate from the tread 20; The transverse cutting stage 130 of the tread 20; The detachment stage 150 of the eyebrow 31; and, the first and second nodular cutting stages 140 and 160, where the strip 28 of the tread and the lateral faces 30 are cut in the form of nodules 11.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

Se describe un procedimiento para la obtención de nódulos de hule a partir de neumáticos de desecho, el procedimiento comprende una serie de etapas que toman en consideración la estructura de un neumático, y entre las cuales se encuentran principalmente: acopiar neumáticos de desecho que tienen una banda de rodamiento y caras laterales, en donde la banda de rodamiento incluye una capa interna y una capa externa; y cada cara lateral incluye una ceja en el borde interior de la misma; separar la banda de rodamiento de las caras laterales; cortar transversalmente la banda de rodamiento a través de la capa interna y la capa externa para formar una tira de la banda de rodamiento; cortar la tira de la banda de rodamiento obtenida en la etapa para formar nódulos a partir de la misma; desprender la ceja de las caras laterales separadas; y cortar las caras laterales sin ceja para formar nódulos a partir de las mismas.

Description

"PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DE NODULOS DE HULE A PARTIR DE NEUMÁTICOS DE DESECHO"
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a Ia técnica para separar y cortar los diferentes elementos que constituyen un neumático, y más particularmente, está relacionada con un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En Ia actualidad, debido al crecimiento constante del parque vehicular, el desecho de neumáticos se ha venido incrementado año tras año, se estima que en México se desechan anualmente 25 millones de neumáticos y en E.U.A. aproximadamente un neumático por habitante, por Io que constituye uno de los problemas más graves de contaminación de los últimos tiempos, más aun si se toma en cuenta que se presenta una gran complejidad para almacenar, destruir o encontrar una utilidad práctica a los grandes volúmenes de neumáticos de desecho. Una de las principales razones de este problema se debe a las propiedades fisicoquímicas que los neumáticos adquieren al ser sometidos a vulcanización, por Io que su eliminación, reciclaje o transformación resulta sumamente complicado. En México, los neumáticos usados normalmente terminan en las calles, terrenos baldíos, tiraderos a cielo abierto y en pocos casos en rellenos sanitarios. Por este motivo, estos depósitos rápidamente se vuelven un problema de salud, ya que en ellos se desarrollan plagas como ratas y mosquitos.
Recientemente, Ia Industria del Cemento ha utilizado los neumáticos de desecho como combustible para sus hornos, ya que los neumáticos principalmente se forman de hidrocarburos y contienen un poder calorífico que es muy similar al de combustibles fósiles empleados en esta Industria, e inclusive superior al del carbón. Los neumáticos se incineran a temperaturas del orden de los 1450 0C, que según esta Industria, asegura una combustión completa y sin residuos como hollín y otros contaminantes. Sin embargo, actualmente sólo se permite utilizar una cantidad restringida de neumáticos para este fin. Otra aplicación de los neumáticos de desecho ha sido como material de relleno de taludes de carreteras y puentes, pero debido a sus características físicas y químicas, su empleo es muy reducido.
Con respecto al reciclaje de neumáticos, existen tecnologías en las que se recuperan los principales materiales con los cuales se fabrica un neumático, es decir, hule, fibras y cuerdas poliméricas y de acero. Estos materiales recuperados se utilizan principalmente para hacer nuevos neumáticos, fabricar tapetes, impermeabilizantes, acero fundido, aglomerados de corcho y hule, suelas de zapato, etc. inclusive, los neumáticos viejos se vuelven a vulcanizar con hule nuevo. En el reciclaje de neumáticos, los mismos son divididos, cortados o pulverizados para obtener partículas, tiras, placas o nodulos que pueden ser incorporados en los productos y procesos mencionados anteriormente.
Sin embargo, el reciclaje resulta ciertamente complicado toda vez que, debido a Ia estructura particular de un neumático dentro de Ia cual existen cuerdas poliméricas y de acero entre las capas de hule, Ia obtención de partículas con una estructura homogénea no es una tarea sencilla ni directa.
Para explicar más claramente Io anterior, es conveniente indicar que un neumático tiene una estructura en Ia cual se encuentran definidas dos partes principales: Ia banda de rodamiento que hace contacto con el pavimento y las caras laterales que permiten al neumático ser montado a un rin. En relación con Io anterior, Ia banda de rodamiento se encuentra constituida a su vez por una capa interna y una capa externa o piso de neumático, que es propiamente Ia parte que hace contacto con Ia superficie del pavimento. La capa interna se integra principalmente por una carcasa o armazón dentro Ia cual existe una capa de hule sellante, capas de cuerdas de fibras poliméricas revestidas de hule y dependiendo del tipo de neumático, cinturones estabilizadores. Por su parte, Ia capa extema o piso del neumático se compone esencialmente de hule y en ella se encuentran provistas barras, ranuras, estrías y hombros, que forman el dibujo del neumático.
Describiendo un poco más Ia conformación de Ia capa interna, se puede mencionar que Ia carcasa o armazón está compuesta en su parte más interna por Ia capa de hule sellante, cuya función es Ia retención de aire pues es impermeable a este. Sobre Ia capa de hule sellante, se encuentran las capas de cuerdas de materiales poliméricos como rayón, poliéster, nylon o de acero que se encuentran revestidas de hule para evitar Ia fricción de las mismas. Finalmente, en Ia parte más exterior de Ia carcasa y sobre las capas de cuerdas poliméricas o metálicas, se encuentran opcionalmente los cinturones estabilizadores que tienen como función principal proveer estabilidad y uniformidad a Ia banda de rodamiento cuando el neumático se encuentra girando a altas velocidades, Io cual contribuye a Ia resistencia, menor desgaste, tracción y manejo del neumático. El material usado comúnmente en los cinturones estabilizadores es el acero, pues provee fortaleza y estabilidad a Ia banda de rodamiento sin sumar mucho peso al neumático. Ahora bien, con relación a Ia segunda de las partes principales que forman Ia banda de rodamiento, es decir, Ia capa externa o piso del neumático, se puede mencionar que las ranuras provistas en dicha capa externa están diseñadas para escurrir agua, residuos, enfriar el neumático, generar tracción y evitar deslizamiento laterales del vehículo. Además, las ranuras están diseñadas para eliminar Ia emisión de ruidos provocados por Ia canalización de aire. Por su parte, las estrías incluidas sobre el piso del neumático tienen como función aumentar Ia refrigeración o enfriamiento del neumático y contribuir en su capacidad de tracción. Mientras que los hombros unen a Ia banda de rodamiento con las caras laterales; los hombros están diseñados tomando en cuenta Ia flexión de las caras laterales, trayendo como resultado un perfecto asentimiento de Ia banda de rodamiento sobre el pavimento. Además, los hombros ayudan a las transferencias de peso sobre el neumático, cuando un vehículo pasa a Io largo de curvas.
Por otra parte, tal como se mencionó anteriormente, Ia segunda estructura básica de un neumático son las caras laterales, cada una de ellas incluye una ceja que forma el anillo interior de las mismas. Las caras laterales del neumático se encuentran unidas a Ia banda de rodamiento por los hombros y se encuentran conformadas por compuestos de hule con una alta resistencia a Ia fatiga por flexión, adicionalmente pueden presentar dentro de las mismas cuerdas de acero que proporcionan mayor resistencia.
Por su parte, Ia ceja está formada por alambres de acero en forma de anillos. Los alambres se revisten de cobre para evitar Ia oxidación y, además, están aislados individualmente por compuestos de hule para evitar Ia fricción. La ceja tiene como función anclar el neumático en el rin y debe tener alta resistencia a Ia ruptura, de tal manera que Ia ceja está rellena de un compuesto de hule duro para soportar los rigores del montaje del neumático. Durante Ia fabricación de un neumático, las cejas se unen a las caras laterales en el ensamblaje del neumático, y posteriormente, quedan totalmente unidas mediante el proceso de vulcanizado. Una vez habiendo explicado Ia estructura básica de un neumático, es importante mencionar que en el arte previo, existen máquinas que permiten separar las dos partes principales que componen a un neumático, tal es caso de Ia patente Mexicana No. 188,444 perteneciente al mismo inventor que el del procedimiento que es descrito en el presente documento. Dicha patente se relaciona con una máquina cortadora de neumáticos, mediante Ia cual es posible separar eficientemente las caras laterales de Ia banda de rodamiento para así reducir el volumen ocupado por los neumáticos de desecho. Sin embargo, no se menciona como deben ser procesadas las partes separadas para obtener partículas o nodulos homogéneos que puedan ser reciclados en los procesos y productos antes mencionados. Asimismo, en el arte previo, se encuentra presente Ia patente Mexicana No.
160,377, que describe una máquina que tiene Ia finalidad' cortar los neumáticos de desecho, dicha máquina emplea una estructura que tiene un rodillo de yunque cilindrico, montado giratoriamente en Ia misma. Además, Ia máquina emplea un par de rodillos de cuchillas en Ia estructura, que giran en ejes paralelos al eje de giro del rodillo de yunque, dichos rodillos de cuchillas separados angularmente entre sí, con relación al eje del rodillo de yunque, de manera que los neumáticos pasen por el rodillo de yunque entre los rodillos con cuchillas, y en Ia cual se obtienen cortes de neumático en forma de rombos casi rectangulares. Sin embargo, esta máquina como otras existentes no toma en cuenta Ia estructura del neumático, toda vez que en Ia máquina, los neumáticos son alimentados en forma entera y el resultado es un alto consumo de energía, además de que los rombos de hule obtenidos no son uniformes, de tal forma que de los rombos sobresalen cuerdas y fibras que pueden lastimar al personal que trabaja con ellos.
Otro caso se encuentra presente en Ia patente Mexicana 160,376 que describe una máquina similar a aquella de Ia patente 160,377 esta máquina comprende un rodillo yunque y un rodillo con cuchillas que gira alrededor del eje paralelo al eje giratorio del rodillo de yunque. De manera similar, esta máquina corta los neumáticos en pedazos sin diferenciar ni obtener el máximo beneficio de las distintas partes que constituyen los neumáticos.
Otro documento del arte previo que es importante mencionar, es Ia solicitud de patente Mexicana 9401943, Ia cual describe una máquina que consiste en un par de plataformas donde se coloca el neumático en donde se corta el hule del neumático a través de operaciones de corte con fluidos a alta presión, sin embargo, el inconveniente con este tipo de máquinas es el gran costo de operar un fluido a gran presión, además tiene el inconveniente de efectuar procesos para limpiar y recircular el fluido empleado en Ia operación de Ia máquina. Como se puede apreciar, las técnicas anteriores se limitan a cortar de manera aleatoria el neumático de desecho, o bien, mediante máquinas muy costosas y no proporcionan una secuencia lógica para obtener el máximo beneficio de los constituyentes del neumático, además, dichas técnicas no hacen distinción en Ia forma particular en Ia cual él hule, las cuerdas poliméricas y de metal se encuentran relacionadas en un neumático.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Por consecuencia de Io anterior, se ha buscado suprimir los inconvenientes de las técnicas y procedimientos para el reciclaje de neumáticos de desecho del arte previo y proveer un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, en donde dicho procedimiento se pueda llevar a cabo principalmente a través de operaciones sencillas y organizadas, obteniendo nodulos de hule que sean homogéneos para que puedan ser más fácilmente manejables en una gran variedad de aplicaciones de reciclaje.
De manera particular, el procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho de Ia presente invención, comprende las siguientes etapas: a) acopiar neumáticos de desecho que tienen una banda de rodamiento y caras laterales, en donde Ia banda de rodamiento incluye una capa interna y una capa externa; y cada cara lateral incluye una ceja en el borde interior de Ia misma; b) separar Ia banda de rodamiento de las caras laterales; c) cortar transversalmente Ia banda de rodamiento a través de Ia capa interna y Ia capa extema para formar una tira de Ia banda de rodamiento; d) cortar Ia tira de Ia banda de rodamiento obtenida en Ia etapa anterior para formar nodulos a partir de Ia misma; e) desprender Ia ceja de las caras laterales que fueron separadas en Ia etapa (b); y, f) cortar las caras laterales sin ceja obtenidas en Ia etapa anterior para formar nodulos a partir de las mismas;
Con el arreglo y secuencia de las etapas anteriores, se obtienen nodulos de hule provenientes de Ia banda de rodamiento y de las caras laterales. Una ventaja del procedimiento es que los nodulos obtenidos de las dos partes principales del neumático tienen un tamaño y forma regular, además, dichos nodulos de hule incluyen fibras o cuerdas poliméricas y metálicas que no sobresalen de los mismos, por Io que el manejo posterior de los nodulos no representa riesgos para el personal que trabaja con ellos.
En una primera modalidad preferida del procedimiento de Ia presente invención, Ia etapa (d) o "primera etapa de corte nodular", se realiza en dos pasos, en el primero de ellos, se efectúan cortes longitudinales y paralelos entre sí sobre de Ia tira de Ia banda de rodamiento, formando así una primera pluralidad de tiras más delgadas, y en el segundo paso, se efectúan cortes transversales y paralelos entre sí sobre dichas tiras delgadas para formar así los nodulos de hule. El procesar Ia banda de rodamiento de esta manera secuencial y organizada, representa como ventaja el tener un control adecuado en el tamaño de los nodulos de hule formados y sobre todo se evita que las fibras y cuerdas presentes en Ia banda de rodamiento sobresalgan de los nodulos de hule formados.
En una segunda modalidad preferida, el procedimiento de Ia presente invención comprende una etapa adicional después de separar Ia banda de rodamiento de las caras laterales en Ia etapa de separación (b), Ia etapa adicional consiste en separar Ia capa externa de Ia capa interna de Ia banda de rodamiento, estas capas posteriormente son cortadas transversalmente para formar una tira de Ia capa externa y una tira de Ia capa interna, que luego son cortadas de manera independiente en Ia primera etapa de corte nodular (d) para formar nodulos de hule a partir de cada una de dichas tiras. Esta modalidad tiene como ventaja el obtener nodulos formados esencialmente por hule provenientes de Ia capa externa de Ia banda de rodamiento.
En una tercera modalidad preferida, el procedimiento comprende una etapa de tamizar los nodulos obtenidos de Ia banda de rodamiento y de las caras laterales en Ia primera etapa de corte nodular (b) y en Ia segunda etapa de corte nodular (f). El tamizado tiene como objetivo el separar y clasificar los nodulos de acuerdo con su tamaño, toda vez que algunos de los nodulos pueden diferir en tamaño y forma, sobre todo aquellos que son formados a partir de las caras laterales en Ia segunda etapa de corte nodular (f) debido a que las caras laterales tienen por su propia naturaleza bordes circulares.
Como se puede apreciar, es un objeto de Ia presente invención proveer un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, en donde las partes principales del neumático se corten y separen de manera sistemática, facilitando el reciclaje de los neumáticos.
Otro objeto de Ia invención proveer un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, en el cual se puedan obtener nodulos esencialmente compuestos por hule y nodulos de hule con fibras o cuerdas en su interior. Es todavía un objeto de Ia presente invención proveer un procedimiento para Ia obtención de nodulos a partir de neumáticos de desecho, donde Ia secuencia de etapas represente en Ia práctica un uso y consumo de energía menor que el alimentar los neumáticos enteros a las máquinas del arte previo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Los aspectos novedosos que se consideran característicos de Ia presente invención, se establecen con particularidad en las reivindicaciones anexas. Sin embargo,
Ia operación, conjuntamente con otros objetos y ventajas de las misma, se comprenderá mejor en Ia siguiente descripción detallada de ciertas modalidades específicas, cuando se lea en Ia relación con los dibujos anexos, en los cuales:
La figura 1 , es una vista en perspectiva de una porción de un neumático cortado transversalmente.
La figura 2 es un diagrama de flujo del procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho de Ia presente invención. La figura 3, es un diagrama de flujo del procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, de conformidad con una primera modalidad específica de Ia presente invención.
La figura 4, es un diagrama de flujo del procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, de conformidad con una segunda modalidad específica de Ia presente invención.
La figura 5, es un diagrama de flujo del procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, de conformidad con una tercera modalidad específica de Ia presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Con el propósito de poder explicar las ventajas y Ia organización del procedimiento de Ia presente invención, es conveniente describir Ia estructura general de un neumático, para ello se hace referencia inicial a Ia figura 1 , en ella se muestra a un neumático 10 el cual está constituido por una banda de rodamiento 20 que hace contacto con el pavimento y caras laterales 30 para montar el neumático 10 a un rin. En esta misma figura, se observa que Ia banda de rodamiento 20 comprende a su vez una capa interna 21 y una capa externa 22. Dentro de Ia primera de estas capas conocida también como armazón o carcasa, exista una capa de hule sellante 23 y sobre este hule existen diversas capas 24 de fibras poliméricas o cuerdas metálicas revestidas con hule, en el neumático 10 mostrado en Ia figura 1 se observan adicionalmente cinturones estabilizadores 25.
Por Io que respecta a Ia capa externa 22, Ia misma tiene un piso de rodadura 26 y hombros 27 para conectar Ia banda de rodamiento 20 con las caras laterales 30. En este particular, se aprecia que el borde interno de las caras laterales 30 está formado por una ceja 31 que permite al neumático 10 soportar las operaciones de montaje y desmontaje del neumático 10 a un rin.
Una vez habiendo descrito Ia conformación general de un neumático, se hace referencia particular a Ia figura 2, que muestra un diagrama de flujo de las etapas esenciales comprendidas por el procedimiento 100 de Ia presente invención, el cual inicia con Ia etapa de acopio 110, en donde neumáticos de desecho 10 son reunidos, asimismo, en esta etapa de acopio 110, los neumáticos de desecho 10 son preferiblemente clasificados de acuerdo con su estado físico, tipo y tamaño.
Posteriormente, en el procedimiento 100, se realiza Ia etapa de separación 120, en Ia cual de cada neumático de desecho 10 acopiado, Ia banda de rodamiento 20 es separada de las caras laterales 30. Una vez habiendo separado las dos partes principales del neumático de desecho 10 en Ia etapa de separación 120, Ia banda de rodamiento 20 es enviada a Ia etapa de corte transversal 130, en donde dicha banda de rodamiento 20 es cortada transversalmente a través de su capa externa e interna a fin de formar una tira 28 de Ia banda de rodamiento. Luego, toma lugar Ia primera etapa de corte nodular 140, donde Ia tira 28 de Ia banda de rodamiento es cortada de tal manera que se forman nodulos de hule 11 a partir de Ia misma.
Ahora bien, el procedimiento 100 también contempla formar nodulos a partir de las caras laterales 30 que fueron separadas en Ia etapa de separación 120, para ello dichas caras laterales 30 son procesadas en Ia etapa de desprendimiento 150, en donde Ia ceja 31 de cada cara lateral 30 es removida y desechada. Tras Ia etapa de desprendimiento 150, las caras laterales 30 ya sin ceja son recibidas en una segunda etapa de corte nodular 160, donde dichas caras laterales 30 son cortadas de tal manera que se forman otros nodulos de hule 11.
Con relación a Io anterior, Ia razón principal por Ia cual Ia ceja 31 es desprendida de cada cara lateral en Ia etapa de desprendimiento 150, se debe a que Ia ceja tiene una estructura compleja y muy distinta al resto de Ia cara lateral 30. En las cejas, se encuentran alambres de acero revestidos de cobre y hule, los cuales complicarían Ia realización de Ia segunda etapa de corte nodular 160 y se formarían nodulos de hule 11 con dos estructuras muy distintas. Por el contrario, los nodulos de hule 11 provenientes de Ia tira de Ia banda de rodamiento 28 y de las caras laterales 30 sin ceja, comparten una estructura mucho más similar entre los mismos, es decir, incluyen fibras y cuerdas en su interior, tal como se mencionó las caras laterales 30 presentan cuerdas de acero como Ia banda de rodamiento, de tal suerte que los nodulos 11 pueden ser mezclados para ser llevados a las instalaciones respectivas donde serán reciclados. En el procedimiento de Ia presente invención, los nodulos de hule 11 obtenidos en Ia primera y Ia segunda etapa de corte nodular 140 y 160, respectivamente, tienen una tamaño preferido de aproximadamente 6.4 mm a aproximadamente 50.8 mm. Además tienen una forma cuadrangular o romboidal. Como se puede entender a partir de Io descrito para Ia figura 2, en Ia etapa de separación 120, Ia etapa de corte transversal 130, Ia primera etapa de corte nodular 140, Ia etapa de desprendimiento 150 y Ia segunda etapa de corte nodular 160, se realizan principalmente operaciones de corte y separación, de tal manera que, dichas etapas son realizadas utilizando herramientas manuales de corte ó maquinas de corte accionadas de manera mecánica, hidráulica o eléctrica. Por ejemplo, las herramientas manuales de corte que pueden ser utilizadas son tijeras, guillotinas, cuchillos y navajas. Mientras que las máquinas .de corte pueden ser cizallas o prensas con cuchillas y discos múltiples de corte. Y de manera más específica, Ia etapa de separación 120 puede ser realizada utilizando Ia máquina descrita en Ia patente Mexicana No. 188,444.
Un aspecto que es importante mencionar es que, en Ia segunda etapa de corte nodular 160, se realizan al mismo tiempo cortes longitudinales y transversales a Ia manera de una rejilla sobre las caras laterales 30 para así formar los nodulos de hule 11. Desde luego, que algunos de los nodulos de hule 11 tendrán una forma circular o redondeada debido al contorno circular de las caras laterales 30, sin embargo, esta situación será abordada algunos párrafos más adelante. La presente invención puede ser realizada de acuerdo con modalidades específicas, Ia primera de ellas se muestra en Ia figura 3, el procedimiento de esta modalidad identificado con Ia referencia 101 , comprende todas las etapas que aquellas descritas para Ia figura 1 , es decir, comprende Ia etapa de acopio 110 de neumáticos de desecho 10; la etapa de separación 120, donde las caras laterales 30 son separadas de Ia banda de rodamiento 20; Ia etapa de corte transversal 130 de Ia banda de rodamiento 20; Ia etapa de desprendimiento 150 de Ia ceja 31 ; y, Ia primera y Ia segunda etapa de corte nodular 140 y 160, donde Ia tira 28 de Ia banda de rodamiento y las caras laterales 30 son cortadas en forma de nodulos de hule 11. Sin embargo, en esta primera modalidad preferida, Ia primera etapa de corte nodular 140 se lleva al cabo en dos pasos, en el primer paso 141 , se efectúan cortes longitudinales y paralelos entre sí sobre Ia tira 28 de Ia banda de rodamiento que entra a esta primara etapa de corte nodular 140, de tal manera que se forman una primera pluralidad de tiras más delgadas 29, y en el segundo paso 142, se efectúan cortes transversales y paralelos entre sí sobre dichas tiras delgadas 29 para así formar los nodulos de hule 11. El procesar Ia tira de Ia banda de rodamiento 28 de esta manera secuencial y organizada, representa como ventaja el tener un control preciso en el tamaño de los nodulos de hule 11 formados, así como se evita que las cuerdas y fibras que se encuentran presentes en Ia banda de rodamiento sobresalgan de los nodulos de hule 11 formados.
Preferiblemente, el primer y segundo paso 141 y 142 se ejecutan mediante máquinas de corte que tienen una pluralidad de navajas, cuchillas o discos de corte separados paralelamente unos con respecto a las otros.
En una modalidad alternativa del procedimiento, en Ia primera etapa de corte nodular 140, se efectúan inicialmente cortes transversales y paralelos entre sí sobre Ia tira de banda de rodamiento para formar una segunda pluralidad tiras del mismo ancho que aquel de Ia banda de rodamiento, y posteriormente, se efectúan cortes paralelos para formar nodulos de hule de esta segunda pluralidad de tiras. Esta modalidad también permite tener un control sobre los nodulos formados, sin embargo, por cuestiones de manejo de Ia tira 28 de Ia banda de rodamiento, es preferible realizar inicialmente los cortes paralelos a Io largo de dicha tira 28 tal como se esquematiza en Ia figura 3.
Haciendo ahora referencia a Ia figura 4, en ella se muestra una segunda modalidad específica del procedimiento de Ia presente invención, Ia segunda modalidad, identificada como 102 comprende, tal como se puede apreciar Ia etapa de acopio 110 de neumáticos de desecho 10; Ia etapa de separación 120, donde las caras laterales 30 son separadas de Ia banda de rodamiento 20; Ia etapa de corte transversal 130 de Ia banda de rodamiento 20; Ia etapa de desprendimiento 150 de Ia ceja 31 ; y, Ia segunda etapa de corte nodular 160 donde las caras laterales 30 sin ceja son cortadas en forma de nodulos 11. Sin embargo, en el procedimiento 102 de esta segunda modalidad, después de Ia etapa de separación 120, Ia banda de rodamiento 20 es sometida a una etapa de división 170, en Ia cual Ia capa interna 21 de Ia banda de rodamiento 20 es separada de Ia capa externa 22. Posteriormente, dichas bandas 21 y 22 son cortadas transversalmente y por separado en Ia etapa de corte transversal 130, para obtener una tira de Ia capa interna 131 y una tira de Ia capa externa 132, luego estas tiras 131 y 132 son cortadas de manera independiente en Ia primera etapa de corte nodular 140 obteniendo nodulos de hule 11 y 11', de los cuales los nodulos de hule 11 incorporan cuerdas y fibras en su interior, mientras que los nodulos de hule 11' consisten esencialmente de hule. Finalmente, se hace referencia a Ia figura 5, que muestra una tercera modalidad específica del procedimiento de Ia presente invención, esta tercera modalidad identificada como 103, una vez más incluye Ia etapa de acopio 110 de neumáticos de desecho 10; Ia etapa de separación 120, donde las caras laterales 30 son separas de Ia banda de rodamiento 20; Ia etapa de corte transversal 130 de Ia banda de rodamiento 20; Ia etapa de desprendimiento 150 de Ia ceja 31 ; y, Ia primera y Ia segunda etapa de corte nodular 140 y 160, donde Ia tira 28 de Ia banda de rodamiento y las caras laterales 30 son cortadas en forma de nodulos 11. Sin embargo, tomando en consideración que las caras laterales 30 tienen una forma circular y que en muchos neumáticos de desecho 10 Ia banda de rodamiento 20 tiene un desgaste que no es uniforme en su superficie, el procedimiento 103 de esta tercera modalidad comprende Ia realización de una etapa de tamizado 180, en Ia cual los nodulos de hule 11 provenientes de Ia primera y Ia segunda etapa de corte nodular 140 y 160 son pasados a través de mallas, cribas o tamices para separar aquellos nodulos que no tengan el tamaño preferido de aproximadamente 6.4 mm a aproximadamente 50.8 mm. Aún cuando en Ia descripción anterior se han mostrado y descrito modalidades específicas de Ia presente invención, debe hacerse hincapié en que son posibles numerosas modificaciones, por ejemplo, se pueden variar Ia dirección del corte en Ia banda de rodamiento para obtener nodulos de diferente forma. Por Io tanto, Ia presente invención no deber ser restringida por Io establecido en el estado de Ia técnica y por las reivindicaciones anexas.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1.- Un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, caracterizado porque comprende las etapas de: a) acopiar neumáticos de desecho que tienen una banda de rodamiento y caras laterales, en donde Ia banda de rodamiento incluye una capa interna y una capa extema; y cada cara lateral incluye una ceja en el borde interior de Ia misma; b) separar Ia banda de rodamiento de las caras laterales; c) cortar transversalmente Ia banda de rodamiento a través de Ia capa interna y Ia capa externa para formar una tira de Ia banda de rodamiento; d) cortar Ia tira de Ia banda de rodamiento obtenida en Ia etapa anterior para formar nodulos a partir de Ia misma; e) desprender Ia ceja de las caras laterales que fueron separadas en Ia etapa (b); y, f) cortar las caras laterales sin ceja obtenidas en Ia etapa anterior para formar nodulos a partir de las mismas; con Io cual, se obtienen nodulos de hule provenientes de Ia banda de rodamiento y de las caras laterales, los nodulos teniendo un tamaño y formar regular, e incluyen en su interior fibras o cuerdas polimérica.s y metálicas que no sobresalen de los mismos.
2.- Un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizado además porque en Ia etapa de acopio (a) los neumáticos de desecho son clasificados de acuerdo con su estado físico, tipo y tamaño.
3.- Un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizado además porque Ia etapa de separación (b), Ia etapa de corte transversal (c), Ia primera etapa de corte nodular (d), Ia etapa de desprendimiento (e) y Ia segunda etapa de corte nodular (f) se llevan al cabo utilizando herramientas manuales de corte o máquinas de corte accionadas de manera mecánica, hidráulica o eléctrica.
4.- Un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, de conformidad con Ia reivindicación 3, caracterizado además por las herramientas manuales de corte son tijeras, guillotinas, cuchillas y navajas.
5.- Un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, de conformidad con Ia reivindicación 3, caracterizado además por las máquinas de corte son cizallas o prensas con cuchillas y discos múltiples de corte.
6.- Un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizado además porque los nodulos de hule obtenidos tienen un tamaño de 6.54 mm a 50.8 mm.
7.- Un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizado además porque los nodulos de hule tienen una forma cuadrangular o romboidal.
8.- Un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizado además porque Ia primera etapa de corte nodular (b) de Ia tira de Ia banda de rodamiento se realiza en dos pasos, en el primero de ellos, se efectúan cortes longitudinales y paralelos entre sí sobre de Ia tira de Ia banda de rodamiento, formando así una primera pluralidad de tiras más delgadas, y en el segundo paso, se efectúan otros cortes transversales y paralelos entre sí sobre dichas tiras delgadas para formar así los nodulos de hule.
9.- Un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, de conformidad con Ia reivindicación 8, caracterizado además porque el primer y segundo paso se ejecutan mediante máquinas de corte que tienen una pluralidad de navajas, cuchillas o discos de corte separados paralelamente unos con respecto a los otros.
10.- Un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizado además porque en Ia segunda etapa de corte nodular (f), se realizan al mismo tiempo cortes longitudinales y transversales a Ia manera de una rejilla sobre las caras laterales para así formar los nodulos de hule.
11.- Un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente Ia etapa de: g) separar Ia capa externa de Ia capa interna de Ia banda de rodamiento, estas capas posteriormente son cortadas transversalmente en Ia etapa de corte transversal (d) para formar una tira de Ia capa externa y una tira de Ia capa interna, que luego son cortadas de manera independiente en Ia primera etapa de corte nodular (d) para formar nodulos de hule partir de cada una de dichas tiras.
12.- Un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, de conformidad con Ia reivindicación 11 , caracterizado además porque los nodulos que se obtienen de Ia tira de Ia cara externa de Ia banda de rodamiento consisten esencialmente de hule.
13.- Un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente Ia etapa de: i) tamizar los nodulos obtenidos de Ia banda de rodamiento y de las caras laterales en Ia primera etapa de corte nodular (d) y en Ia segunda etapa de corte nodular (f).
14.- Un procedimiento para Ia obtención de nodulos de hule a partir de neumáticos de desecho, de conformidad con Ia reivindicación 13, caracterizado además porque Ia etapa de tamizado se realiza mediante mallas, cribas o tamices.
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