ITMI20081680A1

ITMI20081680A1 - PROCEDURE AND RELATED EQUIPMENT FOR DEMOLITION OF TIRES

Info

Publication number: ITMI20081680A1
Application number: IT001680A
Authority: IT
Inventors: Giovanni Celli; Marco Giacomini; Gianni Sperandei
Original assignee: Steel Works S R L
Priority date: 2008-09-23
Filing date: 2008-09-23
Publication date: 2010-03-24
Also published as: WO2010034504A1

Description

DESCRIZIONE del Brevetto per Invenzione Industriale DESCRIPTION of the Patent for Industrial Invention

Forma oggetto del presente trovato un procedimento ed una relativa apparecchiatura per la demolizione di pneumatici. The present invention relates to a method and relative apparatus for demolishing tires.

Sono noti nella tecnica, i problemi derivanti dalle difficoltà tecnologiche ed economiche legate allo smaltimento dei pneumatici al termine della loro vita utile, con conseguente accumulo di grandi quantità di pneumatici, ancora integri ed ecologicamente incompatibili, in aree assegnate. The problems arising from the technological and economic difficulties associated with the disposal of tires at the end of their useful life, with consequent accumulation of large quantities of tires, still intact and ecologically incompatible, in assigned areas are known in the art.

E' anche noto che nel tentativo di ridurre i volumi di pneumatici da smaltire e di recuperare, almeno in parte, i materiali con i quali gli stessi sono costruiti, sono state realizzate macchine di frantumazione per lo sminuzzamento dei pneumatici stessi. It is also known that in an attempt to reduce the volumes of tires to be disposed of and to recover, at least in part, the materials with which they are constructed, crushing machines have been created for shredding the tires themselves.

Sebbene funzionali alla riduzione dei volumi, tali macchine producono, tuttavia, come residuo finale, parti di ridotte dimensioni, ma di composizione uguale a quella del pneumatico di origine, ovvero: gomma vulcanizzata che incorpora tela e trame di fili di acciaio, rendendo conseguentemente ancora difficoltoso il recupero separato dei singoli materiali pregiati per un successivo riutilizzo. Si pone pertanto il problema tecnico di realizzare una apparecchiatura e un procedimento atti a consentire una riduzione dei volumi derivanti da pneumatici da eliminare con contemporanea separazione dei differenti materiali componenti . Tali risultati sono ottenuti secondo il presente trovato da un procedimento secondo le caratteristiche di rivendicazione 1 e da una relativa apparecchiatura secondo le caratteristiche di rivendicazione 11. Although functional to the reduction of volumes, these machines nevertheless produce, as final residue, parts of reduced dimensions, but of the same composition as that of the original tire, that is: vulcanized rubber that incorporates cloth and steel wire wefts, consequently making still the separate recovery of individual precious materials for subsequent reuse is difficult. The technical problem therefore arises of providing an apparatus and a process suitable for allowing a reduction in the volumes deriving from tires to be eliminated with simultaneous separation of the different component materials. These results are obtained according to the present invention by a method according to the characteristics of claim 1 and by a relative apparatus according to the characteristics of claim 11.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione di un esempio non limitativo di attuazione dell'oggetto del presente trovato effettuata con riferimento ai disegni allegati in cui si mostra: More details can be found from the following description of a non-limiting example of embodiment of the object of the present invention made with reference to the attached drawings which show:

in figura 1 : una vista frontale di una prima forma di attuazione della apparecchiatura secondo il presente trovato; in figure 1: a front view of a first embodiment of the apparatus according to the present invention;

in figura 2 una vista laterale dell'apparecchiatura di fig. 1; in figure 2 a side view of the apparatus of fig. 1;

in figura 3 una vista da sopra dell'apparecchiatura di fig.l; in Figure 3 a top view of the apparatus of Figure 1;

in figura 4 una vista laterale dell'apparecchiatura di fig. 1 con pneumatico inserito per la demolizione; in figure 4 a side view of the apparatus of fig. 1 with tire inserted for demolition;

in figura 5 una vista schematica in sezione secondo il piano di traccia V-V di fig. 1 con pneumatico posizionato; in figura 6 una vista ingrandita del dettaglio braccio mandrino di fig.5; in figure 5 a schematic sectional view according to the plane of line V-V of fig. 1 with tire positioned; in Figure 6 an enlarged view of the detail of the spindle arm of Figure 5;

in figura 7 una vista laterale dell'apparecchiatura di fig. 1 con piano di carico estratto; in figure 7 a side view of the apparatus of fig. 1 with loading surface extracted;

in figura 8 : una vista frontale di una seconda forma di attuazione della apparecchiatura secondo il presente trovato ; in figure 8: a front view of a second embodiment of the apparatus according to the present invention;

in figura 9 : una vista laterale dell'apparecchiatura di fig. 7 e in figura 10: una vista da sopra dell'apparecchiatura di fig.8. in figure 9: a side view of the apparatus of fig. 7 and in figure 10: a top view of the apparatus of fig.8.

Come illustrato in fig.l e assunte per sola comodità di descrizione e senza significato limitativo una terna di riferimento con direzioni rispettivamente longitudinale X-X, trasversale Y-Y e verticale Z-Z, l'apparecchiatura secondo il presente trovato per la demolizione di pneumatici 1 formati da gomma la, fili di acciaio lb e tela le, comprende sostanzialmente: As illustrated in Fig. 1 and assuming for the sole convenience of description and without limiting meaning a reference frame with longitudinal X-X, transversal Y-Y and vertical Z-Z directions respectively, the apparatus according to the present invention for the demolition of tires 1 formed by rubber la, steel wires 1b and cloth, substantially comprises:

-) un telaio di supporto 10 al quale sono resi solidali ; -) a support frame 10 to which they are made integral;

-) un mandrino 20 esteso parallelamente alla direzione longitudinale X-X e azionabile in rotazione tramite un motore 21 coassiale; il mandrino presenta mezzi di variazione della sua dimensione diametrale per adattarsi al diametro interno del pneumatico 1, determinando anche la relativa forza di trattenuta del pneumatico 1 stesso che può in tal modo ruotare solidalmente al mandrino; detti mezzi, essendo di per sè convenzionali, non sono illustrati, nè descritti in dettaglio; -) a mandrel 20 extending parallel to the longitudinal direction X-X and operable in rotation by means of a coaxial motor 21; the mandrel has means for varying its diametrical dimension to adapt to the internal diameter of the tire 1, also determining the relative holding force of the tire 1 itself which can thus rotate integrally with the mandrel; said means, being conventional per se, are neither illustrated nor described in detail;

-) un braccio 30 opportunamente sagomato al quale sono resi solidali mezzi 40 di eiezione di un fluido in pressione di attacco del pneumatico; -) a suitably shaped arm 30 to which means 40 for ejection of a pressurized tire attachment are made integral;

-) una griglia 50 sottostante il mandrino 10 e sovrastante un contenitore 60 di accumulo dei detti materiali la,lb,lc di risulta. -) a grid 50 below the mandrel 10 and above a container 60 for the accumulation of said waste materials 1a, 1b, 1c.

Più in dettaglio e secondo forme preferite di attuazione, si prevede che: More in detail and according to preferred embodiments, it is envisaged that:

-) detto braccio 30 presenti almeno un tratto 31 parallelo alla direzione longitudinale X-X e dotato di fori 31a ad asse verticale Z-Z per l'inserimento di almeno un ugello 41 di eiezione del fluido in pressione generato da pompe esterne schematizzate in 45; -) said arm 30 has at least a portion 31 parallel to the longitudinal direction X-X and provided with holes 31a with vertical axis Z-Z for the insertion of at least one nozzle 41 for ejection of the pressurized fluid generated by external pumps schematized in 45;

si prevede inoltre che detto tratto 31 longitudinale di braccio 30 presenti una estremità con cannotto 31b atto a ruotare in una corrispondente sede 30b del braccio 30; all'altra estremità 31c del braccio essendo previsti mezzi 33 di serraggio nella direzione longitudinale X-X, per il bloccaggio della rotazione una volta raggiunta la prefissata posizione angolare; detti mezzi 33 di serraggio sono nell'esempio (fig.6) schematizzati con una vite 33a solidale ad un volantino 33b e atta ad accoppiarsi con una madrevite 3Oc interna al braccio 30 per serrare in senso longitudinale il cannotto, eventualmente con dentature frontali per garantire il bloccaggio. it is also envisaged that said longitudinal section 31 of arm 30 has an end with sleeve 31b able to rotate in a corresponding seat 30b of arm 30; at the other end 31c of the arm clamping means 33 being provided in the longitudinal direction X-X, for locking the rotation once the predetermined angular position has been reached; in the example (Fig. 6) said tightening means 33 are schematised with a screw 33a integral with a handwheel 33b and suitable for coupling with a nut screw 3Oc inside the arm 30 to tighten the sleeve longitudinally, possibly with front toothing to ensure locking.

Si prevede inoltre che detto contenitore 60 possa essere associato a ruote o guide 61 per la sua estrazione e sostituzione con un altro contenitore vuoto, oppure essere associato ad una coclea 62, la quale, ruotando opportunamente, spinge il materiale di risulta su un nastro trasportatore (non illustrato) di collegamento ad altre apparecchiature di selezione ed immagazzinamento/lavorazione dei tre differenti tipi di materiale la,lb,lc risultati dalla demolizione. It is also envisaged that said container 60 can be associated with wheels or guides 61 for its extraction and replacement with another empty container, or be associated with an auger 62, which, by suitably rotating, pushes the waste material onto a conveyor belt. (not shown) for connection to other equipment for the selection and storage / processing of the three different types of material la, lb, lc resulting from the demolition.

Con tale configurazione il funzionamento dell'apparecchiatura è il seguente: predisposto il pneumatico 1 e il mandrino 20 chiuso a diametro minimo, si inserisce il primo sul secondo allargando quest'ultimo fino al diametro interno del pneumatico e si blocca il mandrino in tale posizione di accoppiamento relativo che determina la rotazione del pneumatico all'avviamento del motore 21; With this configuration, the operation of the apparatus is as follows: having prepared the tire 1 and the mandrel 20 closed at minimum diameter, the first is inserted on the second, widening the latter up to the internal diameter of the tire and the mandrel is locked in this position of relative coupling that determines the rotation of the tire when starting the engine 21;

si orientano gli eiettori 41 secondo un prefissato angolo relativo rispetto al pneumatico, si avvia l'eiezione del fluido in pressione che, attaccando il pneumatico, ne determina la demolizione con separazione dei tre materiali componenti gomma la, acciaio lb, tela le, che, cadendo nel contenitore 60 di raccolta, possono essere avviati alla successiva separazione e riutilizzo. the ejectors 41 are oriented according to a predetermined relative angle with respect to the tire, the ejection of the pressurized fluid is started which, by attacking the tire, causes its demolition with separation of the three component materials rubber la, steel lb, cloth, which, falling into the collection container 60, they can be sent for subsequent separation and reuse.

In fig.7 è evidenziato un caricatore 70 telescopicamente allungabile per poter essere chiuso sotto l'apparecchiatura (fig.l) o estratto a differenti lunghezze (fig.7) in senso longitudinale X-X corrispondentemente allo spazio disponibile e alla necessità di ottenere un volano di carico che consenta una riduzione dei tempi morti di macchina per il cambio pneumatico; sebbene non illustrato si prevede anche un braccio che preleva il primo pneumatico 1 in attesa sul trasportatore e lo dispone sul mandrino. In fig. 7 a telescopically extendable loader 70 is highlighted in order to be closed under the equipment (fig. 1) or extracted at different lengths (fig. 7) in the longitudinal direction X-X corresponding to the space available and the need to obtain a flywheel of load that allows a reduction of machine downtime for pneumatic change; although not illustrated, an arm is also provided which picks up the first tire 1 waiting on the conveyor and arranges it on the mandrel.

Con tale configurazione si prevede vantaggiosamente che : With this configuration it is advantageously provided that:

il fluido sia eiettato con pressione compresa tra 1750 e 2300 bar preferibilmente tra 1900 e 2100 bar ; the fluid is ejected with a pressure between 1750 and 2300 bar, preferably between 1900 and 2100 bar;

l'angolo di attacco al pneumatico sia compreso tra 11° e 40° preferibilmente tra 16° e 31°; the angle of attack to the tire is comprised between 11 ° and 40 °, preferably between 16 ° and 31 °;

-) la velocità di rotazione sia preferibilmente compresa tra 1,6 e 2,7 m/sec. -) the rotation speed is preferably between 1.6 and 2.7 m / sec.

Nelle figg. 8-10 è illustrata una ulteriore forma di attuazione dell'apparecchiatura in cui il braccio 130 è di tipo robotizzato e quindi articolato su snodi 135 atti a consentirne l'orientamento secondo una pluralità di assi; il braccio è associato inoltre a servo-attuatori 136 controllati da una centrale di programmazione 200 che determina la posizione del braccio e dell'ugello 141 per ottenere il miglior angolo di attacco del fluido al pneumatico e la copertura in senso verticale Z-Z dell'intera superficie dello stesso nonché la corretta sequenza operativa degli azionamenti delle varie parti in movimento e del ciclo di azione del fluido in pressione. In figs. 8-10 illustrates a further embodiment of the apparatus in which the arm 130 is of the robotic type and therefore articulated on joints 135 adapted to allow its orientation along a plurality of axes; the arm is also associated with servo-actuators 136 controlled by a programming unit 200 which determines the position of the arm and of the nozzle 141 to obtain the best angle of attachment of the fluid to the tire and the vertical coverage Z-Z of the entire surface of the same as well as the correct operating sequence of the actuations of the various moving parts and of the action cycle of the pressurized fluid.

Come illustrato, il pneumatico 1 è in questo caso disposto con asse di rotazione parallelo alla direzione verticale Z-Z e mantenuto fisso, essendo il braccio 130 che si muove in relazione al pneumatico . As illustrated, the tire 1 is in this case arranged with an axis of rotation parallel to the vertical direction Z-Z and kept fixed, since the arm 130 moves in relation to the tire.

Con tale configurazione si prevede che: With this configuration it is expected that:

il fluido sia eiettato con pressione compresa tra 1750 e 2300 bar preferibilmente tra 1900 e 2100 bar; the fluid is ejected with a pressure between 1750 and 2300 bar, preferably between 1900 and 2100 bar;

l'angolo di attacco al pneumatico sia compreso tra 1° e 18° preferibilmente tra 6° e 11°. the angle of attack to the tire is between 1 ° and 18 °, preferably between 6 ° and 11 °.

Con l'apparecchiatura secondo il trovato è possibile dare attuazione ad un processo di demolizione di pneumatici che comprende le seguenti fasi: With the apparatus according to the invention it is possible to implement a tire demolition process which comprises the following steps:

a) posizionamento di un pneumatico 1 da demolire su un supporto; a) positioning of a tire 1 to be demolished on a support;

b) predisposizione di mezzi di eiezione 40 di un fluido in pressione; b) provision of means 40 for the ejection of a pressurized fluid;

c) orientamento di detti mezzi (40) di eiezione relativamente al pneumatico (1) secondo un prefissato angolo di attacco al pneumatico stesso; c) orientation of said ejection means (40) relative to the tire (1) according to a predetermined angle of attachment to the tire itself;

d) eiezione del fluido in pressione verso il pneumatico; d) ejection of the pressurized fluid towards the tire;

e) raccolta dei materiali di risulta. e) collection of waste materials.

Secondo forme preferite di attuazione del procedimento si prevede inoltre che: According to preferred embodiments of the process, it is also provided that:

Vantaggiosamente si prevede inoltre che: Advantageously, it is also provided that:

al) il pneumatico 1 sia posto in rotazione al) the tire 1 is set in rotation

a2) l'asse di rotazione del pneumatico sia preferibilmente parallelo ad una direzione longitudinale X-X; a2) the axis of rotation of the tire is preferably parallel to a longitudinal direction X-X;

e che con pneumatico in rotazione: and that with the tire rotating:

l'angolo di attacco al pneumatico sia compreso tra 11° e 40° preferibilmente tra 16° e 31°. the angle of attack to the tire is comprised between 11 ° and 40 °, preferably between 16 ° and 31 °.

Risulta pertanto come il procedimento e l'apparecchiatura secondo il presente trovato consentano la demolizione di un pneumatico in modo rapido e veloce con contemporanea suddivisione dei vari materiali componenti che possono in tal modo essere opportunamente divisi a valle della apparecchiatura e riutilizzati. It therefore appears that the method and the apparatus according to the present invention allow the demolition of a tire quickly and quickly with simultaneous subdivision of the various component materials which can thus be suitably divided downstream of the apparatus and reused.

Risulta inoltre come procedimento ed apparecchiatura possano essere rapidamente adattati alle più diverse dimensioni e mescole dei pneumatici che possono variare dai più piccoli pneumatici da moto, con mescola tenera, ai pneumatici per le macchine di movimento terra che presentano dimensioni molto elevate e mescole più dure, oppure, in relazione a pneumatici invernali o estivi che possono presentare differenti strutture con maggiore o minore quantità di acciaio e nylon inglobato nella mescola di gomma. It also results as a process and equipment that can be quickly adapted to the most diverse tire sizes and compounds that can vary from the smallest motorcycle tires, with a soft compound, to tires for earthmoving machines that have very large dimensions and harder compounds, or, in relation to winter or summer tires which may have different structures with greater or lesser quantities of steel and nylon incorporated in the rubber compound.

Di particolare efficacia risulta inoltre la particolare forma in granuli della gomma di risulta che è direttamente riutilizzabile per successive lavorazioni. The particular form of the resulting rubber in granules is also particularly effective and can be directly reused for subsequent processing.

Benché descritta nel contesto di alcune forme di realizzazione e di alcuni esempi preferiti di attuazione dell'invenzione si intende che l'ambito di protezione del presente brevetto sia determinato solo dalle rivendicazioni che seguono. Although described in the context of some embodiments and some preferred examples of embodiment of the invention, it is intended that the scope of protection of the present patent is determined only by the following claims.

Claims

CLAIMS 1) Procedure for the demolition of tires characterized by the fact that it includes the following phases: a) positioning of a tire (1) to be demolished on a support (20; 50); b) provision of means (40) for ejection of a pressurized fluid; c) orientation of said ejection means (40) relative to the tire (1) according to a predetermined angle of attachment to the tire itself; d) ejection of the pressurized fluid towards the tire; e) collection of waste materials.

2 . Process according to claim 1 characterized in that the fluid is ejected with a pressure of between 1750 and 2300 bar.

3. Process according to claim 2 characterized in that the fluid is preferably ejected with a pressure of between 1900 and 2100 bar.

4. Process according to claim 1 characterized in that the angle of attack to the tire is between 1 ° and 18 °.

5. Process according to claim 4 characterized in that the angle of attack to the tire is preferably comprised between 6 ° and 11 °.

6. Process according to claim 1 characterized in that the tire (1) is rotated.

7. Method according to claim 6 characterized in that the axis of rotation of the tire is parallel to a longitudinal direction (X-X).

8. Process according to claim 6 characterized in that the rotation speed is between 1.6 and 2.7 m / sec.

9. Process according to claim 6 characterized in that the angle of attack to the tire is comprised between 11 ° and 40 °.

10. Process according to claim 9 characterized in that the angle of attack to the tire is between 16 ° and 31 °.

11. Tire demolition apparatus (1) characterized in that it comprises a frame (10), tire support means (20; 50) integral with said frame (10); an arm (30; 130) carrying means (40) for ejection of a pressurized tire attachment fluid; a container (60) for accumulating the resulting materials (la, lb, lc).

12. Apparatus according to claim 11 characterized in that said support is formed by a mandrel (20).

13. Apparatus according to claim 11 characterized in that said mandrel (20) has means for varying its diametrical dimension to adapt to the internal diameter of the tire (1).

14. Apparatus according to claim 12 characterized in that said mandrel is extended parallel to the longitudinal direction (X-X) and can be rotated.

15. Apparatus according to claim 14 characterized in that said rotating spindle (20) is driven by a coaxial motor (21).

16. Apparatus according to claim 14 characterized in that said arm (30) has at least one portion (31) substantially parallel to the longitudinal direction (X-X) and provided with holes (31a) for the insertion of at least one fluid ejection nozzle (41) under pressure.

17. Apparatus according to claim 16 characterized in that said portion (31) substantially parallel to the longitudinal direction (X-X) of the arm (30) is rotatable about an axis parallel to the longitudinal axis (x-x).

18. Apparatus according to claim 16 characterized in that said rotation axis comprises a sleeve (31b) able to rotate in a corresponding seat (30b) of the arm (30).

19. Apparatus according to claim 18 characterized in that it comprises means for locking the rotation of said portion (31) of the arm (30).

20. Apparatus according to claim 19 characterized in that said locking means comprise screw tightening means (33a) integral with a handwheel (33b) and suitable for coupling with a nut screw (31c) inside the arm (30) to tighten in longitudinal direction (X-X) the sleeve (31b).

21. Apparatus according to claim 14 characterized in that the rotation speed is between 1.6 and 2.7 m / sec.

22. Apparatus according to claim 14 characterized in that the angle of attack to the tire is comprised between 11 ° and 40 °.

23. Apparatus according to claim 22 characterized in that the angle of attack to the tire is between 16 ° and 31 °.

24. Apparatus according to claim 11 characterized in that said support (50) is fixed.

25. Apparatus according to claim 24 characterized in that the tire is arranged coaxially to an axis parallel to the vertical direction (Z-Z).

26. Apparatus according to claim 24 characterized by the fact that said arm (130) carrying ejection nozzles (40) is articulated on joints (135) suitable for allowing its orientation along a plurality of axes.

27. Apparatus according to claim 26 characterized in that said arm (130) is also associated with servo-actuators (136) controlled by a programming unit (200).

28. Apparatus according to claim 24 characterized in that the angle of attack to the tire is comprised between 1 ° and 18 °.

29. Apparatus according to claim 24 characterized in that the angle of attack to the tire is preferably comprised between 6 ° and 11 °.

30. Apparatus according to claim 11 characterized in that said container (60) for collecting the resulting material (la, 1b, lc) is removable.

31. Apparatus according to claim 11 characterized in that said container comprises a rotating auger adapted to cause the waste material to come out of the container (60).

32. Apparatus according to claim 11 characterized in that it comprises an arm for picking up a tire from a magazine and positioning it on the support (20; 50).