SK38493A3 - Method and device for rubber grinding - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu a zariadenia na rozomieľanie kúskov gumy pomocou dvoch ležatých valcov.

Doterajší stav techniky

Likvidácia starých pneumatík predstavuje ťažko riešiteľný problém. Jednak vznikajú značné ťažkosti pri oddeľovaní kovových častí uložených v gume pneumatiky od gumy, predtým než táto prejde rozomieľacím zariadením, jednak vznikajú možnosti opätovného použitia gume len vtedy, ak je k dispozícii guma rozložená do veľmi drobného stavu, prakticky prachová, pretože len v tomto stave môže byť stará guma znovu použitá v gumárenskom priemysle ako prísada do novej produkcie gumového tovaru.

Aby sa pneumatiky mohli upraviť na malé kúsky, používa sa rezacie a obrábacie náradie. Podľa DE 29 11 251 C2 sa pneumatika nasadí v upínacom zariadení na tri, smerom von vysunuteľné čapy, potom sa rotujúcimi kotúčovými nožmi prevedie tangenciálny rez a od pätiek, priliehajúcich na ráfky a obsahujúcich prednostne kovové vložky sa odreže behúň s bočnými pruhmi a následne sa rozreže ďaľšími kotúčovými nožmi na prúžky a odovzdá do zariadenia na priečne rezanie. Kúsky gume, získané tu, vyžadujú ďaľšie rozmelnenie.

Inými strojmi na likvidáciu pneumatík sú shreddery, ktoré zaberajú rotujúcimi nožovými valcami na obvode behúňa a rozrežú behúň a bočné pruhy na chipsy (lupienky) /US 3693

894 Al/. Podobným spôsobom pracuje stroj podľa SU 1388 294 Al, kde sa pneumatika upne a stlačí obojstranne, na bočné pruhy dosadajúcimi segmentami, čím sa behúň ohne a deformuje a v tomto užšom stave je privedený k nožom valca shredderového valca. Podobným spôsobom prebieha rozdrobenie v drviacom stroji podľa DE 37 04 725 Al, v ktorom rozomieľacím náradím ' usporiadaným na rotujúcich rozomieľacích valcoch sú tvrdokovové doštičky, a samotné rozomieľacie náradie je usporiadané zvláštnym spôsobom.

Pri všetkých týchto spôsoboch rozomieľania získané prúžky starej gumy nie sú ešte ako prísada znovu použiteľné v gumárenskom priemysle. Pretože získané gumové kúsky sú také hrubé, tak nerovnomerne tvarované a nehomogénne, spôsobuje ich ďalšie spracovanie a rozomieľanie veľké ťažkosti.

Z DD 265 855 Al sa stalo známira zariadenie na rozomieľanie gumy, ktorým môžu byť takéto kúsky ďalej spracované. Pri tomto známom zariadení nadväzuje cez radiálne výstupné potrubie extruder, vybavený niekoľkými pracovnými zónami, na mlecie zariadenie s dvojicou mlecích kotúčov, ktoré tvoria kužeľovitú mleciu medzeru. Rozdielne zóny opracovania boli v extruderi dosiahnuté rôznym tvarovaním rôznych úsekov závitovky. Na extrúziu nadväzujúce vnášanie zlisovaných kúskov gumy do mlecej medzery je obtiažne, rozomletie starej gumy je problematické.

- Pretože guma je materiál, ktorý sa rozdroľuje mimoriadne obtiažne a ktorý je z mnohých hľadísk nehomogénny: Rozdielnym ožiarením slnkom a rozdielnym zaťažovaním počas používania automobilovej pneumatiky, ako aj rozdielnym vekom, starol gumový odpad, ktorý má byť spracovaný, rozdielne. Kúsky gumového odpadu majú silne zostarnuté časti, ktoré sa dajú relatívne rýchlo rozomlieť. Iné, menej zostarnuté diely majú naproti tomu ešte značné elastické vlastnosti a nedajú sa roztieraním vôbec alebo len mimoriadne obtiažne rozdrobiť. Najčastejšie sú v jednom kúsku obsiahnuté silne zostarnuté zložky a málo zostarnuté zložky. Preto pri rozomieľaní vznikajú zvláštne ťažkosti. Tieto ťažkosti sa ešte stupňujú tým, že sa v gumovom odpade nachádzajú tiež prímesy z kovových častíc, ktoré sa pred mletím nedajú oddeliť, pretože sú čiastočne obklopené gumou alebo je na nich guma čiastočne navulkanizovaná. Tieto kovové častice majú ničivý účinok na mlecie kotúče.

Ale gumový odpad vzniká tiež pri výrobe, napríklad niektorými výrobnými chybami alebo chybami pri miešaní alebo keď sa použitím nevhodných zmesí vyrobí zmätkový tovar. Tento gumový odpad sa obtiažne rozmeľňuje a rozotiera, pretože jeho elastické vlastnosti sú obvykle lepšie niež tie isté pri starej gume.

Podstata vynálezu

Predložený vynález sa snaží vyvarovať nedostatkom v stave techniky. Úlohou vynálezu je rozotrieť jednoduchými prostriedkami a pri zníženej energetickej náročnosti kúsky gumy na prášok jemný ako múčka.

Podstatou vynálezu je, že sa kúsky starej gumy zavádzajú do medzery medzi medzi dva vzájomne excentrický uložené valce, tak že sa valce nechajú rotovať s odlišnou obvodovou rýchlosťou a/lebo odlišným smerom otáčania a že sa pritom kúsky gumy rozdrvia a rozotrú.

Týmto spôsobom sa podarí pri relatívne nízkych nákladoch na strojné zariadenie a energiu, rozdrviť a rozotrieť kúsky gume na jemný prášok, bez toho, žeby kovové častice ešte obsiahnuté v kúskoch gumy spôsobili väčšie škody opotre4

bovaním valcov.

Je účinné prevádzať tento proces rozdrvenia a rozotretia v niekoľkých, po sebe nasledujúcich krokoch tak, že sa tento proces rozotretia a rozdrvenia niekoľkokrát opakuje, prednostne medzi pármi valcov s rozdielne nastaviteľnými šírkami medzier a/lebo s rozdielnymi parametrami pohonu (rýchlosť otáčania, smer otáčania).

Obzvlášť výhodné je, ak je kúsku starej gume vnútený axiálny pohyb v medzere medzi valcami a tak sa docieli rozotieranie nielen v obvodovom ale tiež v axiálnom smere.

Mierne šikmé nastavenie vnútorného valca proti dutému valcu, prípadne použitie vypuklého vnútorného valca, môže dosiahnuteľný efekt rozotierania účinne zlepšiť.

Je výhodné nechať dutý valec obiehať s vysokou rýchlostou otáčania, aby boli dosiahnuté značné odstredivé sily na zavlečenie rozomieľaného materiálu do medzery. Súčasne tak možno dosiahnuť tiež vysoké relatívne rýchlosti medzi valcami a tak rozomieľať obzvlášť účinne, pretože pri vysokých rázoívých rýchlostiach sú elastické vlastnosti gumy účinné len v malej miere alebo vôbec nie.

Avšak celé zariadenie môže byť konštruované pre zoraditéľné šikmé nastavenie. Šikmé nastavenie celého zariadenia prináša po niekoľkonásobnom prechode medzerou medzi valcami, výhodu lepšieho priechodu kúskov gumy zariadením. Stupňom šikmého nastavenia možno nastaviť rýchlosť putovania kúskov gumy' a tiež štatistický stredný počet prechodov putujúcich dielov cez medzeru.

Zariadenie použité v tomto spôsobe rozomieľania kúskov starej gumy sa vyznačuje tým, že minimálne jeden valec je dutým valcom, vo vnútornom priestore ktorého je druhý valec uložený excentrický, že sa predvídajú prostriedky náhonu na pohon valcov rozdielnou obvodovou rýchlosťou a/lebo rozdielnym smerom otáčania, že sa predvídajú prostriedky na vnášanie kúskov gume do medzery medzi oba valce a že sa predvída minimálne jeden otvor na vypúšťanie rozotretého materiálu. Toto zariadenie sa dá jednoduchými prostriedkami postaviť v robustnom prevedení. Vyznačuje sa dlhou dobou životnosti pri vynikajúcom efekte rozomieľania.

Z konštrukčného hľadiska je účelné, ked je dutý valec svojim vonkajším obvodom uložený na valcoch, ktoré sú rozdelené minimálne na dve osi.

Pre proces rozomieľania je výhodné, keď osi valcov zvierajú ostrý uhol medzi sebou a/lebo s horizontálou. To je zvlášť výhodné najmä vtedy, keď sa uvažujú pracovné prostriedky, ktoré rozmelené kúsky starej gume znovu zavlečú okolo vnútorného valca do spracovateľskej medzery. Takýmito prostriedkami môžu byť napríklad kotúčové segmenty usporiadané v medzere v kolmých rovinách na jednu os valca, ktoré bránia ďalšiemu putovaniu dielov, ktoré prešli medzerou, smerom k výstupu.

Stavebne možno toto zariadenie realizovať jednoduchým spôsobom, keď čelné strany dutého valca ohraničíme pevne osadenými štítmi. Tým sa zabráni výstupu prachu zo starej gumy, ktorý vzniká v zariadení.

Obzvlášť výhodné je, ak je usporiadané viac párov valcov za a/lebo nad sebou a vzájomne presadených, pričom výstup jedného páru páru je vždy pripojený na vstup páru nasledujúceho. Pritom páry valcov účelne vykazujú rozdielne šírky medzier, takže proces rozomieľania je prevádzaný v niekoľkých krokoch nad sebou.

Ďalej je výhodné, keď vnútorný povrch dutého valca a/lebo vonkajší povrch valca, uloženého v dutom valci, je osadený nopkami, výstupkami, kolíkmi, vrubmi, trhacími zubami alebo podobnými dielmi alebo je zdrsnený. To by mohlo byť výhodné predovšetkým v niektorých oblastiach obvodu valca.

Kvôli svojej elasticite velmi ťažko rozotierateľné kús6 ; . .r·.,..

-,1

·.·· 'í á

y

ky starej gume sa výhodne rozomieľajú v zariadení, v ktorom je povrch minimálne jedného valca vybavený závitom, vplyvom ktorého sa proces rozomieľania môže odohrávať nielen v smere obvodu, ale tiež v axiálnom smere a navyše predlžuje cestu pre kúsky gume v medzere.

Účelné je pripojiť ku každému rozomieľaciemu zariadeniu zariadenie na triedenie, v ktorom sa od hrubších podielov oddelia podiely už zmenšené na požadovanú veľkosť, ktoré sa potom pripojeným vratným zariadením účelne znovu zavádzajú do pracovného procesu alebo sú vedené k nasledujúcemu stupňu spracovania.

Obzvlášť účinné odvádzanie jemne a najjemnejšie zmenšených kúskov gumy je možné odsávaním alebo pneumatickým vyfukovaním z vnútorného priestoru zariadenia. Následne sa tento gumový prášok zachytí v lapačoch prachu, napríklad v cyklónoch.

Prehľad obrázkov na výkrese

Podstata predloženého vynálezu je bližšie vysvetlená nižšie, pomocou príkladu prevedenia znázorneného na výkrese. Obrázky ukazujú:

Obr.l usporiadanie oboch valcov v sebe v perspektívnom pohľade, obr.2 rez cez usporiadanie valčov, obr.3 priečny rez zariadením, obr.4 usporiadanie niekoľkých zariadení na postupné rozomieľanie kúskov gumy za sebou, i obr.5 spôsob prevedenia s jednostranným uložením natáčacieho vnútorného valca, f

obr.6 spôsob prevedenia s natáčacou skriňou, i

'3

Ϊ obr.7 rez zariadením z obrázku 6.

,1 .1 '·.

Ί ] Príklady prevedenia vynálezu '! .» · ľ V dutom valci 1 je valec 2 uložený excentrický. Os 3 valca 2 je proti osi 4 dutého valca 1 o kúsok presadená a nastaviteľná, takže sa priestor medzi obomi valcami 1, 2 na j jednom mieste zúži na medzeru 5 s nastaviteľnou šírkou tejto

J medzery. Tým, že sa oba valce otáčajú rovnakým smerom, kúsky j gumy sa rozotrú a rozmelia v medzere medzi valcami. Rozomletý j a rozotretý materiál putuje za medzerou čiastočne ďalej v smere osi, najmä vtedy, keď osi valcov 3,4 zvierajú s hori5 zontálou ostrý uhol., čiastočne je rozomletý materiál odvle, čený vnútorným valcom 2, padá na kúsky gumy, ležiace dole í v dutom valci 1 a je znovu prevlečený medzerou medzi valcami.

| Je obzvlášť výhodné, í keď osi 3, 4. valcov 1, 2 sú usporiadané tak, ako ukazujú ob3 rázky 1 a 2, totiž tak, že konce osí ležia na približne horizontálnych čiarach, na ktorých sa potom nachádza i najužšie miesto medzery medzi valcami.

' Dutý valec 1 a jemu prislúchajúci valec 2 sú uložené v skrini 7, ktorou prechádza hriadeľ 8, na ktorom je uložený valec 2. Dutý valec 1 je uložený na valcoch 9, ktoré sú upevnené na hriadeli 10, z ktorých je minimálne jeden hriadeľ 10 poháňaný. Navyše sa predpokladá hriadeľ 11 s podpernými valcami 12, aby kúsky gumy zatiahnuté do medzery medzi valcami 5 nemohli počas prevádzky posunúť os 4 dutého valca 1.

!

;;ί ?:ί %

Náhon tohto zariadenia zaisťuje motor 13 cez prevod

14. ktorý pomocou ozubených kolies .15, 16 poháňa tak hriadeľ 10. ako tiež hriadeľ 8..

V príklade prevedenia na obrázku 4 je zapojených viac zariadení 7 za sebou. Za každým zariadením je usporiadané zariadenie na triedenie .18, ktoré pracuje so sitami a/alebo triedičmi. Na toto triediace zariadenie 18 môže byť napojené spracovateľské zariadenie 19, v ktorom sú kúsky gumy vystavené chemickému pôsobeniu alebo pôsobeniu žiarenia, ktoré spôsobujú rýchle starnutie vnesených kúskov gumy.

V príklade prevedenia na obr.5 je dutý valec 1 uložený vo dvoch valivých ložiskách 22, ktoré sú svojimi vonkajšími krúžkami pevne zabudované v skrini 7. Do skrine 7 je zabudovaný dvojdielny držiak 23. pre motor pohonu 24.. Motor pohonu nesie jednostranne uložený valec 2, prevedený mierne vyduto, a poháňa ho. Na nastavenie osi valca 2 natáčaním, je medzi obomi dielmi držiaka 23 zabudovaný guľový kĺb 25. Na strane vstupu je skriňa 7 uzavretá čelnou doskou 26, do ktorej je zabudovaná násypka 27. Dutý valec i je poháňaný motorom 28 cez ozubený prevod 29, 30. Rozdrobené melivo opúšťa skriňu 7 výstupným otvorom 31. Melivo putuje od násyky 27 k výstupnému otvoru 31 a je pri tomto putovaní stále znovu unášané vnútornou stenou dutého valca 1 do medzery medzi dutý valce 1 a vnútorný valec 2 a je v tejto medzere rozotierané na stále menšie čiastočky.

' V príklade prevedenia na obrázku 6 je skriňa usporiadaná výkyvné na kĺbe 32. môže byť pomocou hydraulického servomotoru 33 zdvíhaním alebo znižovaním vstupnej strany prestavená do rôznych výšok a do rôznych šikmých polôh. Tým sa môže meniť priebežný čas pre spracovaný materiál.

Pohon dutého valca 1 sa tu uskutočňuje motorom 28 cez reťazový pohon 34.

Pod násypkou 27 je tu usporiadaný vemntilátor 35. kto• ·>· '.'. · »· ,

- 9 rým sa odvádza jemný prach výpustným otvorom prachu 36 do odlučovacieho cyklónu 37. Ako ukazuje obrázok 7, prevádza sa tu vsádzka násypkou 27 tak, že kúsky, ktoré sa majú rozomieľať ležia nad medzerou 5 a pod vnútorným valcom 2 sa nachádza len materiál, ktorý prešiel minimálne jednou medzerou 5.

Dvojdielny držiak na obrázku 6 má točňu 38 ako natáčacié zariadenie valca 2 s jeho motorom pohonu 24.

Claims (20)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob rozomieľania kúskov gumy pomocou dvoch ležatých valcov, vyznačujú cisatým, žesado medzery medzi dvomi excentrický uloženými valcami vnášajú kúsky gumy, že sa valce nechajú rotovať s rozdielnou obvodovou rýchlosťou a/lebo rozdielnym smerom otáčania, a že sa pritom kúsky gumy rozdrvia a rozotrú.
2. 2. Spôsob podľa bodu 1, vyznačujúci sa tým že sa tento proces rozotierania a rozdrvenia viackrát opakuje, prednostne medzi pármi valcov s rozdielnou šírkou medzier a/lebo s rozdielnymi parametrami pohonu.
3. 3. Spôsob podľa bodu 1, vyznačujúci sa tým, že kúskom gumy v medzere medzi valcami je vnútený axiálny pohyb.
4. 4. Spôsob podľa bodu 1, vyznačujúci sa tým, že sa ležaté valce usporiadajú do šikmej polohy vzhľadom na horizontálu.
5. 5. Spôsob podľa bodu 1, vyznačujúci satým, že sa dutý valec nechá bežať s vysokou rýchlosťou otáčania.
6. 6. Zariadenie na drvenie kúskov gumy, skladajúce sa z dvoch valcov, vyznačujú cesatým, že minimálne jeden valec (1) je dutým valcom, vo vnútornom priestore ktorého je druhý valec (2) uložený excentrický, že sú uvažované prostriedky (20) na vnášanie kúskov gumy (6) do medzery (5) medzi oba valce (1,2), a že minimálne jeden otvor (21) sa predvída na vypúšťanie rozotretého materiálu.
7. 7. Zariadenie podľa bodu 6, vyznačujúce sa tým, že prostriedky pohonu (14,15,16) valcov (1,2) sa predpokladajú s rozdielnou obvodovou rýchlosťou a/lebo rozdielnym smerom otáčania.
8. 8. Zariadenie podľa bodu 6,vyznačujúce sa tým, že dutý valec (1) je svojim vonkajším obvodom uložený na valcoch (9), ktoré sú rozdelené minimálne na dve osi (10).
9. 9. Zariadenie podľa bodu 6, vyznačujúce sa tým, že osi valcov (1,2) zvierajú medzi sebou a/lebo s horizontálou ostrý uhol.
10. 10. Zariadenie podľa bodu 6, vyznačujúce sa tým, že čelné strany dutého valca ohraničujú pevné štíty skrine (7).
11. 11. Zariadenie podľa bodu 6,vyznačujúce sa tým, že niekoľko párov valcov (1,2) je usporiadané za a/lebo nad sebou a vzájomne presadene, pri ktorých je výstup jedného páru (1,2) vždy napojený na vstup nasledujúceho páru (1,2).
12. 12. Zariadenie podľa bodu 6, vyznačujúce satým, že vnútorný povrch dutého valca (1) a/lebo vonkajší povrch valca (2), uloženého v dutom valci (1) je hladký a/lebo prednostne v jednotlivých oblastiach vybavený nopkami, výstupkami, kolíkmi, vrubmi, trhacími zubmi alebo podobnými dielmi alebo je zdrsnený.
13. 13. Zariadenie podľa bodu 6, vyznačujúce sa tým.

    že povrch mininimálne jedného valca (1,2) je vybavený závitom, prednostne niekoľkochodým závitom, pričom na oboch valcoch (1,2) usporiadané závity sú prednostne protibežné.
14. 14. Zariadenie podľa bodu 6, vyznačujúce sa nadväzujúcim triediacim zariadením (18) a/lebo nadväzujúcim vratným zariadením.
15. 15. Zariadenie podľa bodu 6,vyznačujúce sa tým, že osi (3,4) dutého valca (1) a valca (2) ako i medzera (5) sa nachádzajú v radiálnych rovinách horizontálne alebo približne horizontálne.
16. 16. Zariadenie podľa bodu 7, vyznačujúce sa podpernými valčekmi (12), ktoré sú uložené na hriadeli (11) a usporiadané nad valčekmi (9).
17. 17. Zariadenie podľa bodu 6, vyznačujúce satým, že osi valcov sú usporiadané v ostrom uhle na horizontálu a/lebo navzájom na seba.
18. 18. Zariadenie podľa bodu 17, vyznačujúce sa tým, že vnútorný valec je prevedený vyduto.
19. 19. Zariadenie podľa bodu 6, vyznačujúce sa tým, že je predpokladané zariadenie na nastavenie šikmej polohy celého zariadenia, skrine a/lebo jedného valca voči druhému.
20. 20. Zariadenie podľa bodu 6, vyznačujúce sa tým, že valec (2) je na jednom svojom konci uložený letmo.