Устройство для измельчения использованных автопокрышек

 

Устройство содержит генератор импульсного тока, криостат, заполненный криожидкостью, расположенные внутри криостата и принимающие форму поверхности автопокрышки перфорированная кассета с системой игольчатых электродов и внутренний электрод. Внутренний электрод соединен с перфорированной кассетой, а каждый из игольчатых электродов электрически изолирован и подключен к генератору импульсного тока коаксильным кабелем, имеющим длину, определяемую из соотношения : L ≥ 0,5(t_пр+Δt_пр)·V_к, где t_пр - максимальное время пробоя материала автопокрышки, с; Δt_пр - максимальное время от приложения напряжения до начала пробоя материала автопокрышки, с; V_к - скорость движения волны напряжения по кабелю, м/с. Изобретение обеспечивает более эффективное разрушение автопокрышки с малыми энергозатратами. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для измельчения твердых материалов и может быть использовано для переработки изношенных и бракованных автопокрышек, армированных металлическим и синтетическим кордом любых типов и размеров.

Известно устройство для переработки изношенных покрышек, содержащее криостат и средство для дробления охлажденных автопокрышек, выполненное в виде матрицы и пуансона с разрушающими элементами (а.с. СССР N 1675109, кл. B 28 B 17/02, 1991 г.).

Недостатками известного устройства является то, что механическое дробление очень энергоемко и требует значительных затрат на разрушение изношенных покрышек. Механическое воздействие приводит к изменению химических и физических свойств получаемых гранул. Кроме того, необходимо предварительное удаление обода покрышки.

Наиболее близким техническим решением является устройство для измельчения использованных автопокрышек, содержащее криостат, заполненный криожидкостью, и средство для дробления охлажденных автопокрышек, расположенное внутри криостата и выполненное в виде двух внешнего перфорированного и внутреннего электродов, принимающих форму поверхности автопокрышки и снабженных на своей рабочей поверхности системой игл и ножей, плотно прилегающих к поверхности автопокрышки. Внешний перфорированный электрод заземлен и за ним расположены аэродинамические экраны. Внутренний электрод через управляемые разрядники соединен с импульсными высоковольтными источниками тока и напряжения (патент РФ N 2072263, B 02 C 23/00, опубл. 27.01.97 г.).

Недостатком известного устройства является наличие двух высоковольтных источников питания и двух управляемых разрядников, что усложняет конструкцию. Кроме того, при параллельном соединении через корпус перфорированного электрода игл, последние имеют малую взаимную электрическую развязку, в результате чего при подаче импульсов напряжения число начальных пробиваемых каналов уменьшается, а при подаче импульсов тока - развитие этих каналов происходит неравномерно, что в итоге снижает эффективность работы устройства.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения многоканального пробоя и равномерного развития каналов в теле автопокрышки, что в итоге повышает эффективность ее разрушения с максимальным выходом резинового порошка, пригодного для повторного использования.

Для достижения поставленной задачи устройство содержит генератор импульсного тока, криостат, заполненный криожидкостью, расположенные внутри криостата и принимающие форму поверхности автопокрышки перфорированная кассета с системой игольчатых электродов и внутренний электрод, причем внутренний электрод соединен с перфорированной кассетой, а каждый игольчатый электрод электрически изолирован и подключен к генератору импульсного тока коаксиальным кабелем, имеющим длину, определяемую из соотношения: L ≥ 0,5(t_пр+Δt_пр)·V_к, где t_пр - максимальное время пробоя материала автопокрышки, с; Δt_пр - максимальное время от приложения напряжения до начала пробоя материала автопокрышки, с; V_к - скорость движения волны напряжения по кабелю, м/с.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства. На фиг. 2 - принципиальная схема устройства измельчения использованных автопокрышек.

Устройство содержит генератор импульсного тока, состоящий из источника питания 1, импульсных конденсаторов 2 и управляемого коммутирующего разрядника 3, и криостат 4, заполненный криожидкостью (жидкий азот). Внутри криостата 4 расположены перфорированная кассета 5 с системой игольчатых электродов 6, внутренний электрод 7 и автопокрышка 8. Перфорированная кассета 5 и внутренний электрод 7 принимают форму поверхности автопокрышки 8. Внутренний электрод 7 соединен с перфорированной кассетой 5 посредством подпружиненной штанги 9 с перемычкой 10. Каждый игольчатый электрод системы 6 электрически изолирован и коаксиальным кабелем 11 подключен к генератору импульсного тока через управляемый разрядник 3.

Устройство работает следующим образом.

Очищенную от грязи автопокрышку 8 устанавливают между внутренним электродом 7 и перфорированной кассетой 5. Обе части стягивают и производят регулировку системы игольчатых электродов 6, которые расположены в шахматном порядке на поверхности автопокрышки 8. Электроды погружают на 1-2 мм в тело автопокрышки и с помощью изоляторов фиксируют. Далее автопокрышку 8 с электродами размещают в криостате 4, заполняют криожидкостью, например жидким азотом, и выдерживают до хрупкого состояния резины за время до 3 мин. Затем включают источник питания 1 и происходит заряд импульсных конденсаторов 2 до рабочего напряжения. После срабатывания коммутирующего разрядника 3 по коаксиальным кабелям 11 начинает распространятся волна напряжения. Дойдя до электродной системы 6, она, не меняя знака, отражается и напряжение на электродах удваивается. Под воздействием этого напряжения в местах наложения электродов происходит пробой автопокрышки. От места пробоя по каждому кабелю 11 распространяется отраженная волна напряжения. После пробоя начинают развиваться независимые каналы. Импульсные волны напряжения и тока, осуществив двойной независимый пробег по кабелям 11, постепенно затухают, а через автопокрышку 8 продолжается многоканальный разряд, идущий от импульсных конденсаторов 2. Для обеспечения пробоя на всех игольчатых электродах 6 длина каждого из кабелей 11 должна быть такой, чтобы время двойного пробега волны напряжения по ним было равным или большим, чем сумма максимального времени пробоя материала автопокрышки и максимального времени от наложения напряжения до начала пробоя. В противном случае волны пониженного напряжения после пробоя приводят к тому, что разряд в других промежутках автопокрышки не образуется. Энергия от импульсных конденсаторов 2 распределяется по каналам равномерно, что повышает эффективность разрушения автопокрышки. В результате отделяют корд, а образующиеся измельченные резиновые фракции проходят через перфорацию в кассетах 5 и оседают на дно криостата 4. После окончания процесса измельчения гранулы резины и корд извлекают для последующего использования.

Таким образом предложенное устройство обеспечивает более эффективное разрушение автопокрышки с меньшими энергозатратами.

Формула изобретения

Устройство для измельчения использованных автопокрышек с металлическим или комбинированным кордом, содержащее генератор импульсного тока, криостат, заполненный криожидкостью, расположенные внутри криостата и принимающие форму поверхности автопокрышки перфорированная кассета с системой игольчатых электродов и внутренний электрод, отличающееся тем, что внутренний электрод соединен с перфорированной кассетой, а каждый игольчатый электрод электрически изолирован и подключен к генератору импульсного тока коаксиальным кабелем, имеющим длину, определяемую из соотношения L≥0,5(t_пр+Δt_пр)·V_к, где t_пр - максимальное время пробоя материала автопокрышки, с; Δt_пр - максимальное время от приложения напряжения до начала пробоя материала автопокрышки, с; V_к - скорость движения волны напряжения по кабелю, м/с.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2