УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРЕЗАНИЯ ПОКРЫШКИ ИЛИ ЕЕ ФРАГМЕНТОВ
DEVICE FOR CUTTING TYRE OR ITS FRAGMENTS

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию, применяемому для разрезания изношенных или бракованных автомобильных шин (покрышек) или их фрагментов.
7
Аналогом заявляемого изобретения является устройство для разрезания шин, содержащее дисковый металлический нож и металлический опорный ролик (колесо) с кольцевой выемкой (см. патент USA №4072072 МПК В29В 3/04, 1978). Существенные признаки аналога «устройство для разрезания покрышки в виде дискового ножа и опорного ролика с кольцевой выемкой» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатками аналога являются наличие в меридиональном сечении ножа и опорного ролика в зоне резания замкнутой области, ограниченной внутренними поверхностями выемки и режущей частью дискового ножа, находящейся в кольцевой выемке ролика, а также узких зазоров между боковыми гранями дискового ножа и боковыми поверхностями кольцевой выемки опорного ролика, поскольку ширина кольцевой выемки опорного ролика больше толщины дискового ножа. При резании материала покрышки радиальный и осевые зазоры между роликом и ножом постепенно заполняются мелкими частицами резины по всей окружности кольцевой выемки ролика. В результате этого резко возрастает распорное усилие между роликом и ножом, поскольку выдавливание накопившейся резины из зоны резания затруднено из-за большого сопротивления, оказываемого узкими зазорами прохождению резины из выемки наружу. Увеличение ширины зазоров между боковыми поверхностями ножа и внутренними боковыми поверхностями кольцевой выемки ролика еще более усиливает заклинивание и резко ухудшает процесс разрезания материала покрышки, особенно содержащего в своей структуре металлокорд.
7
Прототипом заявляемого изобретения является устройство для разрезания покрышки, включающее металлическое колесо с выемкой и дисковое металлическое лезвие с режущей кромкой, причем толщина металлического лезвия больше ширины выемки в металлическом колесе (см. патент РФ №57670 на полезную модель, МПК В29В 17/02, 2006). Существенные признаки прототипа «устройство для разрезания покрышки с металлокордом, включающее металлическое колесо с выемкой и дисковое металлическое лезвие с режущей кромкой» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатком прототипа также является наличие в меридиональном сечении ножа и металлического колеса в зоне резания замкнутой области, ограниченной боковыми гранями лезвия ножа и внутренними поверхностями кольцевой выемки металлического колеса, препятствующей выдавливанию резины из выемки. Это приводит к постепенному возрастанию (по мере накопления в выемке резины) распорного усилия между ножом и металлическим колесом и к остановке процесса резания для проведения очистки выемки от набившейся резины. В результате существенно снижается производительность процесса резания.
Задачами, на решение которых направлено заявляемое устройство, являются повышение производительности процесса резания, уменьшение распорного усилия между ножом и металлическим колесом и потребляемой мощности, улучшение качества разрезания материала покрышки.
Для достижения указанных технических результатов предлагаемое устройство для разрезания покрышки содержит дисковый нож и металлическое колесо с кольцевой выемкой, в боковых стенках которой выполнены отверстия, равномерно расположенные по окружности опорного колеса. При этом отверстия в одной боковой стенке выемки могут быть смещены относительно отверстий в другой боковой стенке выемки в окружном направлении таким образом, что отверстия в одной боковой стенке выемки расположены напротив перемычек между отверстиями в другой стенке выемки. Кроме того, окружной размер отверстия в одной боковой стенке выемки может быть больше окружного размера противолежащей перемычки между отверстиями в другой боковой стенке выемки, а части поверхности отверстий в боковых стенках выемки, обращенные к центру вращения металлического колеса, могут находиться на таком же или меньшем расстоянии от центра вращения металлического колеса, что и внутренняя цилиндрическая поверхность выемки.
На фиг.1 и фиг.2 представлены варианты устройства с симметричным расположением отверстий различной конфигурации в боковых стенках кольцевой выемки металлического колеса (меридиональное сечение и вид сбоку). На фиг.3 представлено устройство со щелевидными отверстиями в боковых стенках кольцевой выемки, расположенными таким образом, что отверстия в одной боковой стенке выемки металлического колеса находятся напротив перемычек между отверстиями в другой боковой стенке выемки.
Устройство для разрезания покрышки (далее - устройство) содержит приводимое металлическое колесо 1 с кольцевой выемкой 2 и боковыми стенками 3 и 3' и дисковый нож 4, способный свободно вращаться. В боковых стенках кольцевой выемки 2 имеются отверстия 5, равномерно распределенные по окружности металлического колеса 1 и предназначенные для удаления частиц резины, накапливающихся в кольцевой выемке 2 в процессе резания покрышки 6.
Конкретным примером заявляемого устройства является устройство, предназначенное для разрезания покрышки 6 или ее фрагментов, полученных раннее при разрезании покрышки каким-либо другим способом. Разрезание покрышки 6 происходит за счет вращения без относительного проскальзывания приводного металлического колеса 1 и дискового ножа 4 при подаче покрышки или ее фрагментов в зону резания. Удаление резины 7, накопившейся в кольцевой выемке 2 металлического колеса 1, происходит за счет давления на резину, возникающего между дисковым ножом 4 и металлическим колесом 1 в зоне резания покрышки 6. Наличие в боковых стенках кольцевой выемки 2 отверстий 5 обеспечивает непрерывное выдавливание частиц резины 7 из кольцевой выемки 2 и устойчивое разрезание покрышки без остановки устройства для периодической его очистки от накопившейся в выемке резины.
Разрезание покрышки или ее фрагментов на узкие ленты или части (гранулы) осуществляется следующим образом. Покрышка 6 с помощью приводного металлического колеса 1 и дискового ножа 4 непрерывно затягивается в зону резания и разрезается на отдельные части. Образующаяся при этом мелкая крошка проталкивается лезвием ножа 4 внутрь кольцевой выемки 2, прилипает к ее стенкам, накапливается в ней и спрессовывается, образуя плотную массу, которая, непрерывно уплотняясь, вызывает возрастание распорного усилия между лезвием ножа 4 и металлическим колесом 1. При отсутствии отверстий в боковых стенках кольцевой выемки 2 это распорное усилие может достигать больших значений, что приводит к увеличению расхода мощности, образованию нежелательного зазора между боковыми гранями лезвия ножа 4 и кольцевой выемки 2, ухудшающего качество разрезания (неполное прорезание) материала покрышки, быстрому нагреву и затуплению режущей кромки ножа, а также износу подшипников валов металлического колеса 1 и дискового ножа 4, снижению производительности процесса резания.
Наличие отверстий в боковых стенках кольцевой выемки 2 металлического колеса 1 обеспечивает возможность выдавливания накопившейся массы резины из кольцевой выемки наружу, что резко снижает и стабилизирует величину распорного усилия между лезвием ножа 4 и металлическим колесом 1 и существенно улучшает все вышеперечисленные технико-экономические показатели устройства.