Способ изготовления заготовок, преимущественно грунтропных дисков оснастки трала, из отработанных шин

 

Изобретение относится к способам переработки резинотехнических изделий, а именно к переработке отработанных шин (изношенных, поврежденных) транспортных средств, и может быть использовано при утилизации шин, в том числе крупногабаритных с тканевым кордом, и изготовлении из них элементов, преимущественно грунтропных дисков нижней подборы трала. В способе изготовления заготовок, преимущественно грунтропных дисков оснастки трала, из отработанных шин разделяют торцевую и рабочую поверхности шины, осуществляют разметку с последующим расчленением поверхностей шин на заготовки и обрабатывают последние. Разделение торцевых и рабочей поверхностей шин и расчленение последних на заготовки осуществляют посредством приложения к указанным поверхностям в местах разрезания изгибающих моментов. При обработке заготовок выполняют в каждой заготовке центральное отверстие. Преобразуют заготовки в диски диаметром, равным длине меньшей стороны заготовки. Выполняют в дисках, по меньшей мере, одно дополнительное отверстие. Способ позволяет утилизировать шины любого качества. Полученные заготовки прочны и долговечны. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к способам переработки резинотехнических изделий, а именно к переработке отработанных (изношенных, поврежденных) шин транспортных средств, и может быть использовано при утилизации шин, в том числе крупногабаритных с тканевым кордом, и изготовления из них элементов, преимущественно грунтропных дисков оснастки тралов.

Известен способ измельчения изношенных покрышек, при котором на упругодеформированную покрышку воздействуют абразивным кругом при его радиальной подаче и иглофрезой, величина радиальной подачи которой равна величине подачи круга (см. авт. св. СССР N 16988075, МКЛ (5) B 29 B 17/00, заявл. 12.02.90, опубл. 15.12.91, бюл. N 46).

Недостатком данного способа является то, что он предусматривает лишь возможность получения резиновой крошки. Никаких других элементов, деталей, используемых в народном хозяйстве, он не предусматривает.

Известен также способ получения резиновых заготовок из бандажей колес, при котором колесо основанием устанавливают в патроне станка, бандаж протачивают по всей высоте с обоих торцов в радиальном направлении до заданной ширины, а затем бандаж разрезают фасонным резцом на концентричные кольца, ширина которых равна ширине бандажа, причем разрезание на кольца осуществляют от периферии колеса к его центру через заданный шаг, полученные кольца разрезают по ширине (см. патент РФ N 2000204, МКЛ (5) B 29 B 17/00, B 29 B 37/00, заявл. 03.09.91, опубл. 07.09.93).

Известный способ позволяет получать из отработанных шин лишь кольцеобразные заготовки, преимущественно для дорожного покрытия.

Наиболее близким из известных является способ утилизации отработанных шин, включающий постадийное измельчение изношенных шин, причем перед первой стадией измельчения на поверхность шины наносят сетку параллельных надрезов в вертикальной и горизонтальной плоскостях с расстоянием между ними и глубиной, равной размеру резиновой крошки, при этом первую стадию измельчения производят снятием механическим путем части вулканизированного слоя при сохранении формы шины, перед второй стадией измельчения производят разметку поверхности шины на заготовки для изготовления изделий с последующим разделением шины на заготовки и нанесение аналогичной сетки параллельных надрезов на каждую заготовку, при этом вторую стадию измельчения осуществляют путем снятия части оставшегося вулканизированного слоя с каждой заготовки до исключения обнажения корда и сохранения прочности заготовки (см. патент РФ N 2077423, МКЛ (6) B 29 B 17/00, заявл. 19.04.94, опубл. 20.04.97 - прототип).

Несмотря на то что данный способ позволяет достаточно эффективно утилизировать отработанные шины, получая при этом различные заготовки и резиновую крошку, он обладает рядом недостатком, которые значительно снижают эффективность утилизации шин и эффективность производства заготовок.

Во-первых, известный способ предполагает измельчение шин путем механического снятия вулканизированного слоя. Эта дополнительная операция перед стадией изготовления заготовок требует дополнительных затрат энергии, что существенно снижает эффективность утилизации и эффективность производства заготовок.

Во-вторых, разделение торцевых и рабочей поверхностей шин и расчленение последних на заготовки производятся недостаточно эффективно. Это объясняется тем, что шины находятся в статическом состоянии, т.е. в шинах значительных внутренних напряжений, облегчающих разрезание шин, не создается. А следовательно, производительность и разделение поверхностей шин, и расчленения последних на заготовки недостаточно высокая.

В-третьих, известный способ предусматривает использование не всех отработанных шин для изготовления заготовок . Кроме того, этот способ не позволяет получать такие заготовки, как грунтропные диски оснастки трала.

Таким образом, как показал анализ информации о существующем уровне техники в данной области, все известные способы изготовления заготовок путем утилизации отработанных шин не обеспечивают не только получения заготовок, преимущественно грунтропных дисков оснастки трала, но и высокой эффективности производства указанных заготовок.

Заявляемый в качестве изобретения способ изготовления заготовок позволяет достичь нового технического результата -обеспечение получения заготовок, преимущественно грунтропных дисков оснастки трала, из отработанных шин и обеспечение повышения эффективности производства указанных заготовок путем повышения производительности резания шин. Сущность предложенного способа заключается в следующем.

Способ изготовления заготовок, преимущественно грунтропных дисков оснастки трала, из отработанных шин, включающий разделение торцевых и рабочей поверхностей шин, разметку с последующим расчленением поверхностей шин на заготовки и обработку последних, отличающийся тем, что разделение торцевых и рабочей поверхностей шин и расчленение последних на заготовки осуществляют посредством приложения к указанным поверхностям в местах разрезания изгибающих моментов, обработка заготовок состоит из выполнения в каждой заготовке центрального отверстия, преобразования заготовок в диски диаметром, равным длине меньшей стороны заготовки, и выполнения в дисках по меньшей мере одного дополнительного отверстия.

Способ характеризуется также тем, что при выполнении в дисках более одного отверстия, последние расположены друг к другу под углом 90^o.

Таким образом, как показан анализ выявленной информации о существующем уровне техники и сущность предложенного изобретения, последнее отвечает критерию патентоспособности "новизна".

Способ, включающий разделение торцевых и рабочей поверхностей шин, разметку с последующим расчленением поверхностей шин на заготовки, обработку последних, позволяет получить необходимые исходные заготовки из отработанных шин.

Приложение к торцевым и рабочей поверхностям шин в местах их разрезания изгибающих моментов как на стадии разделения указанных поверхностей, так и на стадии расчленения последних на заготовки облегчает и ускоряет процессы резки шин за счет того, что в шинах в местах приложения упругой деформации - изгибающих моментов - возникают значительные внутренние напряжения, что и обеспечивает легкость резания. Следовательно, повышается эффективность производства заготовок из отработанных шин.

Обработка полученных заготовок, включающая выполнение в каждой заготовке центрального отверстия, преобразование заготовок в диски и выполнение в дисках по меньшей мере одного дополнительного отверстия, обеспечивает получение грунтропных дисков оснастки трала, а именно нижней подборы.

Нижняя подбора донного трала имеет оснастку в виде грунтропа, представляющего собой стальной канат или цепь. На этот канат или цепь нанизывают бобинцы, которые могут быть полыми шарами, грунтропными дисками и т.п. Заявляемый способ предусматривает получение грунтропных дисков. Центральное отверстие в дисках необходимо для нанизывания последних на грунтроп, дополнительное отверстие в диске необходимо для дополнительного троса (или цепи), к которому крепится нижняя часть сетеполотна.

Выполнение дисков с диаметром, равным длине меньшей стороны заготовки, не только упрощает получение таких дисков, а следовательно, и эффективность производства заготовок, но и обеспечивает получение грунтропных дисков оснастки трала, а именно нижней подборы.

Выполнение в дисках по два дополнительных отверстия, расположенных друг к другу под углом 90^o, позволяет получать грунтропные диски с большим сроком годности. Это объясняется тем, что грунтропные диски по функциональному назначению улучшают проходимость трала по грунту, перекатываясь через неровности, и предохраняют нижнюю подбору от порывов. В местах трения диска о грунт крайний слой его постепенно стирается. Чтобы не менять диски, в них заранее выполняют еще одно дополнительное отверстие, через которое вновь пропускают дополнительный трос или цепь. Напротив этого нового отверстия - целый крайний слой диска, что позволяет снова использовать эти грунтропные диски без их замены.

Таким образом, заявляемая совокупность существенных признаков способствует достижению нового технического результата - обеспечение получения заготовок, преимущественно грунтропных дисков оснастки трала, а именно нижней подборы, из отработанных шин и обеспечение повышения эффективности производства указанных заготовок путем повышения производительности резания шин.

На основании анализа выявленной информации о существующем уровне техники в данной области и анализа совокупности существенных признаков предлагаемого изобретения заявляемая новая совокупность не вытекает явным образом из существующего уровня техники. Следовательно, предлагаемое изобретение обладает таким критерием патентоспособности, как "изобретательский уровень".

Сущность технического решения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображена разделочная платформа с закрепленной в ней шиной; фиг. 2 - то же, вид А-А с фиг. 1; фиг. 3 - шина с нанесенными точками для отделения торцевой поверхности от рабочей; фиг. 4 - шина, схема приложения поперечной силы и изгибающего момента; фиг. 5 - схема разделения торцевой и рабочей поверхностей на платформе (в сечении); фиг. 6 - схема разделения торцевой (или рабочей) поверхности на заготовки; фиг. 7 - схема разметки на заготовки торцевой поверхности; фиг. 8 - схема разметки на заготовки рабочей поверхности; фиг. 9 - готовый грунтропный диск, вид спереди;
фиг. 10 - то же, вид сбоку.

Способ изготовления заготовок, а именно грунтропных дисков оснастки трала, а именно нижней подборы, из отработанных шин заключается в следующем.

Отработанные шины преимущественно большегрузных автомобилей, например карьерных самосвалов, с тканевым кордом, причем шины любого качества завозят в цех.

Сначала в шинах удаляют металлический обод, для этого используют обычные карусельные станки, например 1508 (см. кн.: Металлорежущие станки. - М.: Машиностроение, 1973, с. 44 - 48) (1), или лебедки усилием до 10 т, например лебедка типа ЛМН-8 тяговым усилием 80000 Н (8 т) (см. кн.: Ипатов П.П., Финкель А.Ф. Монтажные подъемно-транспортные механизмы и такелажные работы. - М.: Стройиздат, 1975, с. 118) (2).

Затем для разделения торцевых и рабочей поверхностей шину 1 (см. фиг. 1, 2) размещают на разделочной платформе 2 и закрепляют с помощью крепежных элементов 3. Платформа 2 представляет собой стандартный столярный стол, в котором выполнен канал 4 (см. фиг. 2) для проводки троса лебедки. Сначала производят разметку торцевой поверхности 5 путем нанесения точек 1', 2', 3', 4', 5', 6' (см. фиг. 3) в верхней части поверхности 5 по линии 6 предполагаемого разреза разделения торцевой поверхности 5 от рабочей поверхности 7 шины 1 и точки 1 на краю 8 удаленного металлического обода. Сначала делают разрез поверхности 5 от точки 1 до точки 1'. Затем в точке 1' выполняют два отверстия 9, например, диаметром 30 мм (см. фиг. 4). При этом отверстия 9 либо высверливают на радиально-сверлильном станке, например станок универсального типа (1), либо выдавливают с помощью гидравлического пресса, например типа 1671 М, усилием 40 т (см. кн.: Справочник рабочего кузнечно-штамповочного производства. - М.: Машгиз, 1961, гл. 9, п. 8, с. 282) (3). В отверстие 9 заводят строп 10 (см. фиг. 5), который прикрепляют к тросу 11 лебедки 12. При создании усилия лебедки F_л возникает поперечная сила F и изгибающий момент М по линии 6 разрезания пилой (на черт. не показана). Это существенно облегчает процесс резания от точки 1' к точке 2'. Затем строп 10 перемещают в точку 2' и вышеописанный процесс повторяют. Так последовательно перемещают строп 10 в следующие точки 3', 4', 5, 6' и режут по линии 6 до полного отделения первой торцевой поверхности 5 от рабочей поверхности 7. Эту отделенную торцевую поверхность 5 перемещают с помощью известных грузовых механизмов, например электрической тали типа ТЭ5-1012, грузоподъемностью 10 т (см. кн. Падня В.А. Погрузочно-разгрузочные работы. Справочник. - М.: Транспорт, 1972, с. 73) (4) на платформу 13 для разметки и разделки на заготовки (см. фиг. 6). Оставшуюся неразделанной часть шины 1 переворачивают на разделочной платформе 2 с помощью указанной выше электрической тали (см. 4). Аналогично вышеописанному процессу разделения поверхности 5 от рабочей поверхности 7 отделяют от последней вторую торцевую поверхность 5 шины 1. Полученную рабочую поверхность 7 разрезают поперек, получая один лист длины и с помощью электрической тали (см. 4) перемещают на платформу 13 для разметки и разделки на заготовки. Платформа 13 представляет собой стандартный столярный стол. Для этого полученные две раздельные торцевые поверхности 5 и рабочую поверхность 7 размечают линиями 14 на заготовки (см. фиг. 7, 8) размером стороны от 200 до 630 мм в зависимости от типоразмера грунтропа. После разметки поверхностей 5, 7 осуществляют разделку последних на заготовки. Для этого размеченную на заготовки поверхность 5 (аналогично поверхность 7) размещают на разделочной платформе 15 (см. фиг. 8) и с помощью крепежного соединения 15 закрепляют. В местах разрезания 14 поверхностей 5, 7 на платформе устанавливают упор 16. Для создания поперечной силы F, облегчающей процесс резания, используют приспособление 17 гидропресса, например типа 1671, усилием 40 т (см. 3). По линии 14 прикладывают режущий инструмент, например ручные пилы или электрические, и разрезают поверхности 5, 7 на заготовки.

Обработка полученных заготовок заключается в следующем. В полученных заготовках выполняют центральное отверстие 18 (см. фиг. 9, 10) диаметром от 30 до 120 мм. При этом его либо высверливают на радиально-сверлильном станке универсального типа (см. 1), либо выдавливают с помощью гидропресса, например типа 1671М, усилием 40 т (см. 3). Диаметр центрального отверстия определяется типоразмером грунтропа оснастки трала. Затем из заготовок вырезают диски 19 диаметром, равным длине меньшей стороны заготовки. Используют при этом токарно-фрезерный станок, например типа 1М95 (см. кн. Токарные станки. - М. : Машиностроение, 1973, с. 169) (5). Затем в полученных дисках 19 аналогично тому, как выполняли центральное отверстие 18 в заготовке, выполняют в каждом диске 19 дополнительные отверстия 20, например, в количестве 2 штук, диаметром от 30 мм до 120 мм (в зависимости от типоразмера грунтропа оснастки трала). Для этого их либо высверливают на радиально-сверлильном станке универсального типа (см. 1), либо выдавливают с помощью гидропресса типа 1671 М (см. 3) под углом 90^o друг к другу. Дополнительное отверстие необходимо для пропускания через него дополнительного троса или цепи. Выполнение в дисках двух дополнительных отверстий повышает срок годности грунтропных дисков. Это объясняется тем, что в местах трения дисков о грунт (в процессе траления) крайний слой его, находящийся напротив данного дополнительного отверстия, постепенно стирается и, следовательно, уже неэффективно предохраняет нижнюю подбору от порывов. Поэтому по мере истирания крайнего слоя диска дополнительный трос перемещают в это второе дополнительное отверстие, напротив которого крайний слой диска целый и сможет предохранить нижнюю подбору от порывов. Это позволяет избежать замены дисков и удлинить срок их службы.

Таким образом, в результате применения данного изобретения достигается возможность получения технического результата - обеспечение получения заготовок, преимущественно грунтропных дисков оснастки трала, из отработанных шин и повышения эффективности производства указанных заготовок путем повышения производительности резания шин.

Следовательно, предлагаемый способ соответствует критерию патентоспособности "промышленная применимость".

Предлагаемый способ позволяет утилизировать отработанные шины транспортных средств, в том числе крупногабаритные шины с тканевым кордом, путем изготовления из них заготовок, преимущественно грунтропных дисков оснастки трала. При этом утилизируются шины любого качества. Предложенный способ позволяет также повысить эффективность производства изготовления заготовок путем повышения производительности резания шин. Причем получают заготовки, дешевые по стоимости, прочные и долговечные по качеству. Они гораздо прочнее аналогичных грунтропных дисков из металла, которые не только подвержены значительному интенсивному износу, а на больших глубинах значительным деформациям, но и создают значительный подводный шум при работе тралов. Полученные грунтропные диски и долговечные, и бесшумные, и сравнительно дешевые.

Формула изобретения

1. Способ изготовления заготовок, преимущественно грунтропных дисков оснастки трала, из отработанных шин, включающий разделение торцевых и рабочей поверхностей шин, разметку с последующим расчленением поверхностей шин на заготовки и обработку последних, отличающийся тем, что разделение торцевых и рабочей поверхностей шин и расчленение последних на заготовки осуществляют посредством приложения к указанным поверхностям в местах разрезания изгибающих моментов, обработка заготовок состоит из выполнения в каждой заготовке центрального отверстия, преобразования заготовок в диски диаметром, равным длине меньшей стороны заготовки, и выполнения в дисках, по меньшей мере, одного дополнительного отверстия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при выполнении в дисках более одного дополнительного отверстия последние располагают друг к другу под углом 90^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10