Устройство для переработки изделий из полимерных материалов

 

Использование: в производстве по переработке изношенных автопокрышек и получения вторсырья из резины. Сущность изобретения: устройство для переработки изделий снабжено установленными в рабочей камере 1 и подвижными вдоль оси детонационной трубы 2 опорной плитой 6 и смонтированным на ней клапаном 7 с конусной рабочей поверхностью. Клапан 7 установлен соосно детонационной трубе 2 и обращен к ней своей вершиной. Устройство снабжено датчиком 8 положения клапана 7, блоком 9 управления перемещения клапана 7 и системой 10 синхронизации, которая подключена своими входами к выходам датчика 4 давления смеси и датчика 8 положения клапана 7, а выходами - к блоку 9 и к блоку 5 поджига смеси. 1 ил.

Изобретениен относится к технике переработки изделий из полимерных материалов, например, бывших в употреблении резинотехнических изделий с применением газодинамического силового воздействия на изделие после его предварительного охлаждения до температуры охрупчивания. Оно предназначено для использования в производстве по переработке изношенных автопокрышек и получения вторсырья из резины.

Известно устройство для переработки изношенных автопокрышек, включающее средство для охлаждения автопокрышки до низкой температуры, при которой резина становится хрупкой, и механизм силового воздействия на охрупченную автопокрышку, выполненный в виде кузнечного молота.

Дробление автопокрышки осуществляется серией ударов мощного молота с энергией в каждом примерно 1000 кгм. За время проведения серии ударов (10-20 ударов), которое составляет 10 с и более, происходит разогрев автопокрышки, частично теряется ее хрупкость, что затрудняет процесс дробления, а также отделения ее от металлического корда. Кроме того, при использовании кузнечного молота или других устройств силового воздействия механического типа, наряду с дроблением резины происходит разрушение металлического корда автопокрышки, который становится непригодным для последующего использования.

Известно и другое устройство для переработки изделий из полимерных материалов, например автопокрышек, содержащее рабочую камеру, детонационную трубу со средством наполнения горючей газовой смесью, датчик давления смеси и блок поджига смеси.

Разрушаемый материал вводится в рабочую камеру, где образовавшаяся (после срабатывания блока поджига) детонационная волна воздействует на материал, дробя его на более мелкие частицы. Такое устройство наиболее эффективно проявляет себя при тонком измельчении достаточно мелких частиц, которые могут находиться во взвешенном (пылеобразном) состоянии в горючей газовой смеси, заполняющей рабочую камеру. При разрушении и дроблении более крупноразмерных частиц материала или изделия из него (например, резиновой автопокрышки) полезная доля использования энергии детонационной волны существенно уменьшается, так как только незначительная часть энергии детонационной волны участвует в разрушении и дроблении, а основная часть энергии детонационной волны тратится на динамической воздействие на свободные от изделия поверхности рабочей камеры. Поэтому необходимо увеличение интенсивности детонационной волны, что можно достичь путем увеличения давления горючей газовой смеси в рабочей камере. Однако, при этом с одной стороны, повышаются требования к прочностным характеристикам рабочей камеры и, с другой стороны, увеличивается расход горючей газовой смеси, что в конечном итоге ведет к возрастанию стоимости процесса разрушения изделий (типа автопокрышек) в этом устройстве.

Задачей изобретения является создание устройства для дробления изделия из полимерного материала - предварительно охрупченной посредством охлаждения изношенной автопокрышки - и отделения резины от металлического корда при утилизации автопокрышки с использованием детонационной волны.

Поставленная задача решается за счет того, что устройство снабжено установленными в рабочей камере и подвижными вдоль оси детонационной трубы опорной плитой и смонтированным на ней клапаном с конусной рабочей поверхностью, установленным соосно детонационной трубе и обращенным к ней своей вершиной, датчиком положения клапана, системой синхронизации, которая подключена своими входами к выходам датчиков давления смеси и положения клапана, а выходами - к блокам управления перемещения клапана и поджига смеси.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство содержит рабочую камеру 1, детонационную трубу 2 со средством 3 наполнения горючей газовой смесью, датчик 4 давления смеси и блок 5 поджига смеси. Устройство снабжено установленными в рабочей камере 1 и подвижными вдоль оси детонационной трубы 2 опорной плитой 6н и смонтированным на ней клапаном 7 с конусной рабочей поверхностью, установленным соосно детонационной трубе и обращенным к ней своей вершиной, датчиком 8 положения клапана 7, блоком 9 управления перемещением клапана 7 и системой 10 синхронизации. Система 10 подключена своими входами к выходам датчиков 4 и 8 давления смеси и положения клапана, а выходами - к блоку 9 управления перемещением клапана и блоку 5 поджига смеси.

Устройство работает следующим образом. Вначале устанавливают на опорную плиту 6 автопокрышку 11, предварительно охлажденную до температуры охрупчивания. Эта операция осуществляется при опущенной вниз опорной плите 6 вместе с закрепленным на ней клапаном 7, находящимся в открытом состоянии (это положение опорной плиты на чертеже не показано). Центрируют автопокрышку 11 относительно клапана 7 и перемещением опорной плиты 6, вдоль оси детонационной трубы 2, прижимают автопокрышку 11 к верхней стенке рабочей камеры 1 (см. на чертеже). Затем перемещают клапан 7 в верхнее положение (штрих-пунктирная линия), закрывая им выходное отверстие детонационной трубы 2. Средством 3 начинают наполнять детонационную трубу 2 горючей газовой смесью. При достижении заданного давления, которое предварительно определяется в зависимости от размера и прочности материала автопокрышки 11, срабатывают датчик 4 и сигнал от него через систему синхронизации 10 поступает на блок 9 управления перемещением клапана 7. Последний, двигаясь вдоль оси детонационной трубы 2, переходит из положения "закрыто" (штрих-пунктирная линия) в положение "открыто". При этом срабатывает датчик 8 положения клапана 7 и сигнал с него через систему синхронизации 10 запускает блок поджига 5 горючей смеси. К моменту срабатывания блока поджига в детонационной трубе 2 и сообщающейся с ней рабочей замкнутой полости давление горючей смеси принимает некоторое промежуточное значение между исходным давлением в детонационной трубе и атмосферном давлением. Это промежуточное давление зависит от конкретного соотношения объемов детонационной трубы 2 и рабочей замкнутой полости. После срабатывания блока поджига 5 образовавшаяся в трубе 2 детонационная волна с помощью конусной поверхности клапана 7 направляется в автопокрышке 11. Формирующаяся на конусной поверхности отраженная ударная волна частично компенсирует ослабление детонационной волны, вызванное волнами разряжения в области стыковки детонационной трубы 2 с рабочей камерой 1. При соприкосновении детонационной волны с внутренней поверхностью автопокрышки 11 на ней происходит резкое увеличение давления (до десятков и сотен атмосфер). Это инициирует возникновение в охрупченной резине разрушающих внутренних напряжений, приводящих к разрушению автопокрышки, ее дроблению и отделению резины от металлокорда. Далее плита 6 опускается вниз, на ней размещается следующая автопокрышка и рабочий цикл установки повторяется.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее рабочую камеру, детонационную трубу со средством наполнения горючей газовой смесью, датчик давления смеси и блок поджига смеси, отличающееся тем, что оно снабжено установленными в рабочей камере и подвижными вдоль оси детонационной трубы опорной плитой и смонтированным на ней клапаном с конусной рабочей поверхностью, установленным соосно с детонационной трубой и обращенным к ней своей вершиной, датчиком положения клапана, блоком управления перемещением клапана и системой синхронизации, которая подключена своими входами к выходам датчиков давления смеси и положения клапана, а выходами - к блокам управления перемещением клапана и поджига смеси.

РИСУНКИ

Рисунок 1