JP2002018309A - タイヤ破砕方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】タイヤを細かくチップ状に粉砕するタイヤ破砕
方法およびその装置を提供するものである。 【解決手段】タイヤ６を搬送して第１の切断装置１に搬
入し、その内側に設けた開閉式のリフトテーブル１０の
上に水平に支持した後、タイヤ６の内周に拡縮式のチャ
ック１１を挿入して、タイヤ６を内周側から保持した状
態で水平に回転させながら、上下のカッター１２、１３
により、回転するタイヤ６のトレッド部６ａを切断した
後、テーブル１０を開いて切断されたトレッド部６ａを
落下させ、下方に放射状に配置した回転カッター１４で
複数に切断して扇形状に分離し、次いで前記上下のカッ
ター１２、１３によりサイドウォール部６ｂを切断して
から、サイドウォール部６ｂを回転カッター１４で扇形
状に分離し、しかる後、これらを第２の切断装置で縦横
方向にチップ状に切断するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はタイヤ破砕方法およ
びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、使用済みの廃棄タイヤは一部再
生して使用されているが、大部分は燃料として焼却処分
されている。例えば火力発電所やセメント工場などでは
燃焼装置にタイヤを投入して燃焼させ、その熱エネルギ
ーを利用している。またタイヤはゴムや石油化学製品で
形成され、燃焼エネルギーも大きいので燃料としては有
効であるが、現在のタイヤはスチールワイヤーが入った
チューブレスタイヤがほとんどで、切断が面倒であるた
め、大きさや重量が様々なドーナツ状のタイヤをそのま
ま燃焼装置に投入している。

【０００３】このため、運搬や保管が面倒で、燃焼装置
への投入作業も面倒であった。しかもタイヤだけを専用
に燃焼させるのでタール分の残留も多く燃焼装置の保守
作業に手間がかかる問題があった。このため、タイヤを
石炭程度の大きさの細かいチップ状に粉砕すれば、石炭
に混合して通常の燃焼装置でそのまま燃焼でき、しかも
燃焼エネルギーも大きいので石炭単独の場合より有効で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するため、スチールワイヤーが入ったチューブレス
タイヤを細かくチップ状に粉砕して、運搬や保管、燃焼
装置への投入作業が容易で、石炭に混合して通常の燃焼
装置でそのまま燃焼できるタイヤ破砕方法およびその装
置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
タイヤ破砕方法は、タイヤを搬送して第１の切断装置に
搬入し、その内側に設けた開閉式のテーブルの上に水平
に支持した後、タイヤの内周に拡縮式のチャックを挿入
して、タイヤを内周側から保持した状態で、タイヤをチ
ャックと一体に水平に回転させながら、上下のカッター
により、回転するタイヤのトレッド部とサイドウォール
部との間を円形に切断した後、前記テーブルを開いて円
筒状に切断されたトレッド部を落下させ、テーブルの下
方に放射状に配置した回転カッターで、トレッド部を複
数に切断して扇形状に分離し、次いで前記上下のカッタ
ーによりチャックに保持されて回転しているサイドウォ
ール部と、タイヤホイールの取付部分となるビート部と
の間を円形に切断した後、放射状に配置した前記回転カ
ッターで、落下してきたリング状のサイドウォール部を
複数に切断して扇形状に分離し、この後、チャックを開
放して、保持していたリング状のビート部を落下させて
外部に搬出すると共に、扇形状に切断された前記トレッ
ド部とサイドウォール部を第２の切断装置で縦横方向に
チップ状に切断することを特徴とするものである。

【０００６】本発明の請求項２記載のタイヤ破砕装置
は、タイヤを第１の切断装置に搬入して、ここに設けた
開閉式のテーブルの上に支持するタイヤ搬送機構と、タ
イヤの内周側に挿着され、タイヤをその内周側から保持
する拡縮式のチャックと、タイヤを保持したチャックを
回転させる駆動回転機構と、チャックに水平に保持され
たタイヤの上下に配置され、昇降および前後進自在に取
付けられたカッターと、前記テーブルの下方に放射状に
配置され、カッターで切断されて落下してきた円筒状ト
レッド部とリング状のサイドウォール部を複数に切断分
離する回転カッターと、扇形状に切断されたトレッド部
とサイドウォール部を縦横方向にチップ状に細かく切断
する第２の切断装置とからなることを特徴とするもので
ある。

【０００７】また請求項３記載のタイヤ破砕装置は、第
２の切断装置が、凹凸状の固定刃と、これと噛み合う凹
凸状回転刃とから構成されていることを特徴とするもの
である。更に請求項４記載のタイヤ破砕装置は、第２の
切断装置が、複数個の回転カッターを同軸状に配置した
縦方向切断部と、これと垂直に配置された複数個の回転
カッターを同軸状に配置した横方向切断部とを組み合わ
せて構成されていることを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を図１
ないし図１３を参照して詳細に説明する。タイヤ破砕装
置は図１に示すように、第１の切断装置１と第２の切断
装置２、およびタイヤ搬送機構３とから構成されてい
る。タイヤ搬送機構３は、ガイドレール４に沿って、こ
の内側に爪付きチェーンコンベア５が設けられている。

【０００９】また、第１の切断装置２の侵入側には、チ
ェーンコンベア７に前後進自在にキッカー８が取付けら
れ、爪付きチェーンコンベア５の回転によりタイヤ６が
引き上げられて、第１の切断装置１の侵入側に達する
と、今度はキッカー８により水平に押出して、第１の切
断装置１内に搬入して昇降式のリフトテーブル１０の上
にセットするようになっている。

【００１０】また前記第１の切断装置１は、開閉式のリ
フトテーブル１０と、この上方に設けられた拡縮式の円
筒状チャック１１と、この側方に設けられた上下のカッ
ター１２、１３、およびこの下方に設けられた回転カッ
ター１４とから構成されている。

【００１１】前記開閉式のリフトテーブル１０は図２お
よび図３に示すように、４枚のプレート１５が、それぞ
れ回転シャフト１６に接続され、この回転シャフト１６
が回転することにより図２に仮想線で示すようにプレー
ト１５が下方に回動して開くようになっている。またプ
レート１５の中央部にはスリットが設けられ、ここにロ
ーラ１７の上部が突出して回転自在に支持されている。

【００１２】また回転シャフト１６を支持するフレーム
１８は昇降ガイドポスト１９に支持され、図示しないモ
ーターによりリフトテーブル１０が昇降するようになっ
ている。また図３に示すようにプレート１５、１５の間
には三角形状のキッカー８が侵入する隙間が設けられ、
タイヤ６を搬入する時には上方に突出し、キッカー８を
戻す時にはタイヤ６に当たって下方に回動して上面が水
平になるようになっている。

【００１３】また前記円筒形チャック１１は、図４に示
すようにタイヤ６のタイヤホイールの取付部分となるビ
ート部６ｃの内周より小さな外径の円筒形に形成されて
いる。この円筒形チャック１１の外周は円弧状の４枚の
プレート２１を円筒状に組合せて、中心に設けた駆動機
構２２とレバー２３で連結され、レバー２３の回動によ
り図５に示すように円弧状のプレート２１が外側に拡大
してタイヤ６の内周を保持するようになっている。

【００１４】また拡縮式の円筒形チャック１１の上部に
は図１に示すようにプーリ２４が設けられ、ベルト２５
を介してモータ２６の回転が伝達され、円筒形チャック
１１がタイヤ６を保持した状態で回転するようになって
いる。

【００１５】また図５に示すように、円筒形チャック１
１の側方に設けられた上下のカッター１２、１３は、支
持フレーム２７の上下に取付けたシリンダー２８、２９
に接続されている。更にこの支持フレーム２７の背面側
にはシリンダー３０が接続されガイドレール３１に沿っ
て前後に移動するようになっている。

【００１６】また図７に示すように開閉式のリフトテー
ブル１０の下方に設けた回転カッター１４は、図８に示
すように放射状に４個配置されて、タイヤ外径に合わせ
て可動自在に支持されている。この回転カッター１４
は、図９に示すように、薄い切刃１４ａと溝付きの受刃
１４ｂとを組合せて構成され、高速で回転する薄い切刃
１４ａが、低速で回転する受刃１４ｂの溝とかみ合って
タイヤ６を切断するようになっている。また図７に示す
ように放射状に４個配置した回転カッター１４の上方に
は、爪３３を突設した引込みチェーン３４がＶ形に取付
けられ、タイヤ６を回転カッター１４…に強制的に引込
むようになっている。

【００１７】また図１に示すように、開閉式のリフトテ
ーブル１０の横にはビート部６ｃを外部に排出するロー
ラーコンベア３６が傾斜して設けられ、この下部側にビ
ート部６ｃの回収ケース３７が設けられている。また回
転カッター１４の下方にも切断したタイヤ６を第２の切
断装置２に搬送するベルトコンベア３８が設けられてい
る。

【００１８】また第２の切断装置２は図１に示すように
上部にホッパー４０が設けられ、凹凸状の固定刃４１ａ
と、これと噛み合う凹凸状回転刃４１ｂとを組合せて構
成されている。この第２の切断装置２は図１０および図
１１に示すように固定刃４１ａは横方向に沿って平面凹
凸状に形成され、また回転刃４１ｂは外径の大きい鋸刃
４２ａと外径の小さい鋸刃４２ｂを交互に複数枚重ねて
同軸に取付けたものである。この回転刃４１ｂの外径の
大きい鋸刃４２ａの先端は固定刃４１ａの凹部に噛み合
い、外径の小さい鋸刃４２ｂの先端は固定刃４１ａの凸
部の先端に噛み合ってタイヤ６をチッブ状に細かく切断
するようになっている。

【００１９】上記構成のタイヤ破砕装置によりタイヤ６
をチップ状に破砕する方法について説明する。先ず図１
に示すように廃棄されたタイヤ６をタイヤ搬送機構３に
セットし、爪付きチェーンコンベア５が回転しているの
で、この爪がタイヤ６の内周に引っかかると、ガイドレ
ール４にガイドされながら上方に引き上げられていく。

【００２０】タイヤ６が第１の切断装置１の侵入側に達
すると、今度は三角形状のキッカー８がタイヤ６の内周
に突出して水平に押出し、図２に示すように水平に閉じ
ているリフトテーブル１０の上にセットされる。この
後、キッカー８が戻ると図示しない駆動機構により昇降
ガイドポスト１９に沿ってリフトテーブル１０が上昇
し、この上に支持したタイヤ６を上昇させて、図４に示
すように拡縮式の円筒形チャック１１がタイヤ６の内周
に挿着された位置で停止する。

【００２１】この後、図５に示すように円筒形チャック
１１の中心に設けた駆動機構２２が作動してレバー２３
の回動により４枚の円弧状のプレート２１が外側に拡大
してタイヤ６の内周を保持する。次にモータ２６が回転
してこの回転力がベルト２５とプーリ２４を介してチャ
ック１１に伝達され、チャック１１はタイヤ６を内周か
ら保持した状態で一体に回転する。この時、リフトテー
ブル１０を構成する４枚のプレート１５には、その中心
にそれぞれローラ１７の上部が突出して回転自在に支持
されているので、タイヤ６はこのローラ１７により滑ら
かに回転させることができる。

【００２２】このようにタイヤ６が水平に回転している
状態で図５に示すように、この側方に設けた上下のカッ
ター１２、１３がシリンダー３０により前進してきてタ
イヤ６のトレッド部６ａとサイドウォール部６ｂとの間
の位置に停止する。次にシリンダー２９を駆動させ、下
部カッター１３を上昇させて図６に示すようにトレッド
部６ａと下部側のサイドウォール部６ｂとの間を円形に
切断する。次にシリンダー２８を駆動させて上部のカッ
ター１２を下降させてトレッド部６ａと上部側のサイド
ウォール部６ｂとの間を円形に切断すると、円筒状のト
レッド部６ａが切り離される。

【００２３】この後、上下のカッター１２、１３が退避
してから、図７に示すようにリフトテーブル１０が開く
と、ここに支持されていた円筒状のトレッド部６ａが落
下してこの下方にＶ形に取付けて放射状に配置した引込
みチェーン３４の間に落下し、ここに突設した爪３３に
引っ掛けられて強制的に引込まれる。

【００２４】更に引込まれたトレッド部６ａは図８に示
すように放射状に配置した回転カッター１４で下側から
４等分に切断される。この時、回転カッター１４は図９
に示すように高速で回転する薄い切刃１４ａと、低速で
回転する受刃１４ｂの溝が噛み合い、受刃１４ｂの溝の
両側の周面でトレッド部６ａを支えながら円滑に切断す
ることができる。

【００２５】このようにして４個の扇形状に切断された
トレッド部６ａは、図１に示すように下方に設けたベル
トコンベア３８の上に落下して第２の切断装置２に搬送
されホッパー４０から内部に投入される。

【００２６】ホッパー４０から投入されたトレッド部６
ａは、図１０および図１１に示すように凹凸状の固定刃
４１ａと、これと噛み合う外径の大きい鋸刃４２ａと外
径の小さい鋸刃４２ｂを交互に組合せた回転刃４１ｂの
間で縦横に順次に細かく切断されてゴムチップ４４とな
る。

【００２７】一方、第１の切断装置１では、図１２に示
すようにトレッド部６ａが切り離されたタイヤ６が円筒
形チャック１１に保持されている。この状態で再び上下
のカッター１２、１３がシリンダー３０により前進して
きて、サイドウォール部６ｂとタイヤホイールの取付部
分となるビート部６ｃの間の位置に停止する。次に下部
カッター１３を上昇させて下部側のサイドウォール部６
ｂとビート部６ｃの間を円形に切断した後、上部カッタ
ー１２を下降させてトレッド部６ａと上部側のビート部
６ｃとの間を円形に切断すると、リング状の２枚のサイ
ドウォール部６ｂ、６ｂが切り離される。

【００２８】リング状に切り離されたサイドウォール部
６ｂ、６ｂは、図７に示すようにＶ形に取付けた爪付き
引込みチェーン３４の間に落下し、ここで強制的に引込
まれて放射状に配置した回転カッター１４で４等分に切
断される。このようにして４個の扇形状に切断されたサ
イドウォール部６ｂは、下方に設けたベルトコンベア３
８の上に落下して第２の切断装置２に搬送され、ここで
図１０および図１１に示すように凹凸状の固定刃４１ａ
と、これと噛み合う外径の大きい鋸刃４２ａと外径の小
さい鋸刃４２ｂを交互に組合せた回転刃４１ｂの間で縦
横に順次に細かく切断されてゴムチップ４４となる。

【００２９】なお図１２に示すようにサイドウォール部
６ｂが切断されたチャック１１には、まだビート部６ｃ
は保持されたままとなっている。ここでリフトテーブル
１０を閉じてから、チャック１１を縮小させるとビート
部６ｃはリフトテーブル１０の上に落下する。この後、
キッカー８が進出してビート部６ｃを図１に示すローラ
ーコンベア３６の上に押し出し回収ケース３７に回収す
る。この回収したビート部６ｃは、内部に多数のスチー
ルワイヤが密集して埋設され、切断が難しいためそのま
ま廃棄される。なおこの一連の切断工程を示すと図１３
のようになる。

【００３０】図１４は本発明の他の実施の形態による第
２の切断装置２を示すもので、これはベルトコンベア３
８で搬送されてきた扇形状のトレッド部６ａを上下のベ
ルトコンベア３８、３８で押えて縦方向切断部４６で紐
状に切断した後、これと直交して配置した横方向切断部
４７で細かく切断してゴムチップ４４とするものであ
る。

【００３１】この縦方向切断部４６と横方向切断部４７
は図９に示す薄い切刃１４ａと溝付きの受刃１４ｂとを
複数枚同軸上に取付けた回転カッター１４で構成され、
前記と同様に高速で回転する薄い切刃１４ａが、低速で
回転する受刃１４ｂの溝とかみ合って効率よく切断する
ようになっている。

【００３２】なお上記説明では第１の切断装置１は回転
カッター１４を放射状に設けて４等分する場合について
示したが３等分、または５等分以上に切断しても良い。
またテーブルは昇降せず拡縮式のチャックが昇降する構
造でも良い。更に第２の切断装置２は上記構造に限ら
ず、縦横に細かく切断してチップ状に形成できれば他の
構造でも良い。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る請求項１
記載のタイヤ破砕方法によれば、先ずタイヤを円筒状の
トレッド部とリング状のサイドウォール部およびビート
部に分離した後、トレッド部とサイドウォール部を複数
の扇形状に分離してから、第２の切断装置で縦横に細か
く切断してチップ状に形成するので、運搬や保管、燃焼
装置への投入作業が容易で、石炭に混合して通常の燃焼
装置でそのまま燃焼することができる。

【００３４】また請求項２記載のタイヤ破砕装置によれ
ば、小型の装置で効率よくトレッド部とサイドウォール
部およびビート部に分離することができると共に、これ
を扇形状に分離し、更に第２の切断装置でチップ状に形
成して効率よくタイヤを破砕することができる。

【００３５】また請求項３記載のタイヤ破砕装置によれ
ば、凹凸状の固定刃と、これと噛み合う凹凸状回転刃と
から構成されているので小型の装置で効率よくチップ状
に形成することができる。更に請求項４記載のタイヤ破
砕装置によれば、複数個の回転カッターを同軸状に配置
した縦方向切断部と、これと垂直に配置された複数個の
回転カッターを同軸状に配置した横方向切断部とを組み
合わせて構成されているので安価に製造することができ
メンテナンスも容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態によるタイヤ破砕装置の
概略構成図である。

【図２】図１の開閉式のリフトテーブルを示す正面図で
ある。

【図３】図２の開閉式のリフトテーブルを示す平面図で
ある。

【図４】タイヤがリフトテーブルにより上昇して、拡縮
式の円筒形チャックが挿入された状態を示す正面図であ
る。

【図５】上下のカッターがタイヤに接近した状態を示す
正面図である。

【図６】上下のカッターによりトレッド部とサイドウォ
ール部との間を円形に切断している状態を示す正面図で
ある。

【図７】落下したトレッド部を放射状に配置した回転カ
ッターで複数に切断している状態を示す正面図である。

【図８】トレッド部を放射状に配置した回転カッターで
複数に切断している状態を示す斜視図である。

【図９】回転カッターを示す平面図である。

【図１０】第２の切断装置の凹凸状の固定刃と凹凸状回
転刃との組合せ状態を示す縦断面図である。

【図１１】図１０の第２の切断装置を示す平面図であ
る。

【図１２】上下のカッターによりサイドウォール部とビ
ート部の間を円形に切断している状態を示す正面図であ
る。

【図１３】タイヤをゴムチップに破砕するまでの一連の
切断工程を示す説明図である。

【図１４】本発明の他の実施の形態による第２の切断装
置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 第１の切断装置 ２ 第２の切断装置 ３ タイヤ搬送機構 ５ 爪付きチェーンコンベア ６ タイヤ ６ａ トレッド部 ６ｂ サイドウォール部 ６ｃ ビート部 １０ 開閉式のリフトテーブル １１ 拡縮式の円筒形チャック １２ 上部カッター １３ 下部カッター １４ 回転カッター １５ プレート ３４ 引込みチェーン ３８ ベルトコンベア ４０ ホッパー ４１ａ 凹凸状固定刃 ４１ｂ 凹凸状回転刃 ４４ ゴムチップ ４６ 縦方向切断部 ４７ 横方向切断部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤを搬送して第１の切断装置に搬入
   し、その内側に設けた開閉式のテーブルの上に水平に支
   持した後、タイヤの内周に拡縮式のチャックを挿入し
   て、タイヤを内周側から保持した状態で、タイヤをチャ
   ックと一体に水平に回転させながら、上下のカッターに
   より、回転するタイヤのトレッド部とサイドウォール部
   との間を円形に切断した後、前記テーブルを開いて円筒
   状に切断されたトレッド部を落下させ、テーブルの下方
   に放射状に配置した回転カッターで、トレッド部を複数
   に切断して扇形状に分離し、次いで前記上下のカッター
   によりチャックに保持されて回転しているサイドウォー
   ル部と、タイヤホイールの取付部分となるビート部との
   間を円形に切断した後、放射状に配置した前記回転カッ
   ターで、落下してきたリング状のサイドウォール部を複
   数に切断して扇形状に分離し、この後、チャックを開放
   して、保持していたリング状のビート部を落下させて外
   部に搬出すると共に、扇形状に切断された前記トレッド
   部とサイドウォール部を第２の切断装置で縦横方向にチ
   ップ状に切断することを特徴とするタイヤ破砕方法。
2. 【請求項２】 タイヤを第１の切断装置に搬入して、こ
   こに設けた開閉式のテーブルの上に支持するタイヤ搬送
   機構と、タイヤの内周側に挿着され、タイヤをその内周
   側から保持する拡縮式のチャックと、タイヤを保持した
   チャックを回転させる駆動回転機構と、チャックに水平
   に保持されたタイヤの上下に配置され、昇降および前後
   進自在に取付けられたカッターと、前記テーブルの下方
   に放射状に配置され、カッターで切断されて落下してき
   た円筒状トレッド部とリング状のサイドウォール部を複
   数に切断分離する回転カッターと、扇形状に切断された
   トレッド部とサイドウォール部を縦横方向にチップ状に
   細かく切断する第２の切断装置とからなることを特徴と
   するタイヤ破砕装置。
3. 【請求項３】 第２の切断装置が、凹凸状の固定刃と、
   これと噛み合う凹凸状回転刃とから構成されていること
   を特徴とする請求項２記載のタイヤ破砕装置。
4. 【請求項４】 第２の切断装置が、複数個の回転カッタ
   ーを同軸状に配置した縦方向切断部と、これと垂直に配
   置された複数個の回転カッターを同軸状に配置した横方
   向切断部とを組み合わせて構成されていることを特徴と
   する請求項２記載のタイヤ破砕装置。