专利名称：气囊气体发生器的金属材料的回收方法
技术领域：
本发明涉及一种处理气囊气体发生器的方法，该气囊用于保护乘客免受冲击，尤其是涉及从一报废的车辆中取下一气体发生器和从气体发生器回收金属材料的方法。
气囊装置安装在车辆内，用于保护乘客免受因撞车而造成的冲击。这种气囊装置包括在撞车时充气的一气囊，以在乘客与方向盘或座椅之间形成一缓冲垫，还包括向该气囊输送气体的一气体发生器。
气体发生器包括由金属材料制成的一壳体，设置在该壳体内的一气体发生剂和用于点燃该气体发生剂的一点火装置。点火装置由碰撞启动，这使得气体发生剂燃烧以产生高温高压气体。
用于形成气体发生器壳体的构件例如是由铝或不锈钢制成。气体发生剂包括，例如，NaN3(叠氮化钠)，CuO(一氧化铜)和类似物作为主要成份。除上述之外，诸如包括一不锈钢网、不锈钢棉丝和陶瓷等的过滤器部件的零件和冷却剂放置在气体发生器内。
为了从报废车辆上安装的气囊装置中取出气体发生器，一般是由人工操作按下列步骤完成的从方向盘上拆下气囊装置；按照气囊盖、气囊、气体发生器与方向盘接头的次序拆开所拆下的气囊装置；然后回收气体发生器。
例如，美国专利5,294,244中公开了适于从气体发生器回收金属材料的一种方法。该方法中，通过利用金属材料熔点的不同来分别地回收金属材料。按照该方法，在铝的熔点范围内加热包含有铝合金件与非铝合金件的气体发生器，以回收铝合金，然后将剩下的非铝合金件加热到比不锈钢合金熔点更高的温度，以回收不锈钢合金。
作为从气体发生器中回收金属材料的方法，将气体发生器破碎或粉碎，通过磁分离或重力分离等方法从粉碎的固体颗粒中分选出气体发生器的金属材料，并将分开的材料熔化成坯锭。
在采用手工操作回收气体发生器的前述传统方法中，具有回收效率低和回收成本高的问题，因为，首先必须从装有和未装有气囊装置的报废的车辆中找出安装有气囊装置的报废车辆，并且如上所述需要劳动与时间，以从所找出的报废车辆中回收气体发生器。
可以预期，将来安装有气囊装置的车辆将会增加。因此，需要一种高效和低成本的从报废车辆中回收气体发生器的方法。
美国专利5,294,244未涉及到从一报废车辆中回收一气体发生器的方法。
在将气体发生器破碎或粉碎以从气体发生器中回收金属材料的传统方法中，由于气体发生器的壳体构造坚固并具有很高的刚度，故其不易被破碎或粉碎。这就带来了需要一特制刀具与较大动力的问题。
因此，本发明的一个目的是解决传统技术中存在的上述问题。
本发明涉及一种回收金属材料的方法，即，用于从报废车辆中回收气囊气体发生器的金属材料的方法，它包括a)由一破碎装置破碎安装有气囊装置的报废车辆，调整此破碎装置使得破碎的块的大小近于气体发生器本身的大小，并且气体发生器本身基本上未被破碎，其可从气囊装置中以整体形式分离出；b)从报废车辆的破碎的块中取出气体发生器；c)将取出的气体发生器置入一熔炉；和d)从熔炉中回收气体发生器的金属材料。
换言之，本发明的方法是用于从报废车辆中回收气囊气体发生器的金属材料的方法，它包括a)由一破碎装置破碎安装有气囊装置的报废车辆，使得破碎的块的大小与气体发生器本身的大小基本相同并且基本上未被破碎的气体发生器本身可从气囊装置中以整体的形式分离出来；b)从报废车辆的破碎的块中取出气体发生器；c)将所取出的气体发生器置入一熔炉；及d)从熔炉中回收金属材料。也就是说，本发明的方法包括破碎报废的车辆，从而每一破碎的块的大小与气体发生器本身的大小基本相同而气体发生器本身基本上未被破碎。本发明方法还包括取出气体发生器并在一熔炉内熔化，以回收气体发生器的金属材料。
破碎装置最好是采用刀片的旋转来破碎车辆的一破碎机。
将气体发生器分类成具有由铝制成的壳体和具有由不锈钢制成的壳体。
而且，最好是将分类成具有由铝制成的壳体与具有由不锈钢制成的壳体的气体发生器置入不同的熔炉。
在将气体发生器置入炉子内之前也可启动气体发生器。
另外，可通过加热来启动气体发生器。
本发明人破碎了一台未安装气囊装置的已通过软冲压压缩了的报废车辆，采用一破碎机(由德国Tissenhenschel有限公司制造的切碎机)，该破碎机是用于采用切碎机旋转刀片破碎来处理报废车辆的破碎机，这种旋转刀片也是由上述德国公司制造。本发明人看到在一输送带上的从破碎机中排出的破碎的块的平均尺寸与气体发生器尺寸基本相同。因此，可预期到，在破碎安装有气囊装置的报废车辆时，不会破碎气体发生器本身，并且由于破碎的块的平均尺寸近似于气体发生器的大小，则因为气体发生器的坚固性，其可从气囊装置的其它部件中被分离出来。
在报废车辆的破碎的块比气体发生器明显地小的情况下，通过破碎将气体发生器进一步破碎，这就很难分类进一步破碎的气体发生器并将其从破碎车辆的破碎块中取出。
另一方面，在报废车辆的破碎的块明显大于气体发生器的情况下，则气体发生器保留下来而气囊装置的其它部件仍装于气囊装置上，因而必须采用手工劳动从气体发生器本身上分离其它部件。
通过软冲压压缩的带有气囊装置的报废车辆置入上述破碎机内，然后被破碎。业已发现，如所预期的，在从破碎机排出的碎片中，气体发生器已从气囊装置中以整体形式分离出来。本发明人已确认，通过采用一被控制成可将报废车辆破碎成具有如上所述大小的块的破碎机破碎报废的车辆，可将其气体发生器独立地取出。
还有，已发现很容易分类带有铝制壳体的气体发生器与带有不锈钢壳体的气体发生器，并且可分别取出两者。
如果进一步破碎了气体发生器本身，则失去了以原来形状取出具有高品位的气体发生器的机会。即，在进一步破碎后必须将破碎的块进行一定的传统金属分选步骤，通过诸如磁分离、重力分离等的额外步骤。
当从报废车辆中取出气体发生器时，最好分类具有铝制壳体的气体发生器与具有不锈钢壳体的气体发生器并分类取出。在将其置入下面的专用熔炉时，即，用于铝的熔炉和用于不锈钢的熔炉，这可节省分类劳动，从而可以有效地完成操作。
通过分类具有铝制壳体的气体发生器和具有不锈钢壳体的气体发生器而将其置入相应熔炉中，并将熔化的铝金属与熔化的不锈钢金属流入相应的锭模中可分别得到相应的坯锭。
也可将具有铝制壳体的气体发生器与不锈钢壳体的气体发生器一起置入一熔炉内。这时，通过利用其熔点的不同，最后可得到铝锭与不锈钢锭。
当将未启动的气体发生器置入一熔炉时，具有在某一条件下气体发生器在炉内启动的危险，从而熔化的金属会喷散，因此最好采用一封闭型的熔炉。在气体发生器已启动完的情况下，所采用的炉子不必局限为封闭型的熔炉，也可采用一敞开型的熔炉。
在未启动的气体发生器被置入一熔炉之前，可以启动它们。这种情况中，可通过加热来启动气体发生器。例如，将一未启动的气体发生器加热到150～450℃以点燃并完全燃烧气体发生剂，从而可进行安全处理，然后可将处理过的气体发生器输送到下一步骤。可用一加热炉来加热，而且一分批处理系统或一连续处理系统可用作一加热系统。在分批处理系统的加热炉中，可同时启动多个未启动的气体发生器，立即产生大量的气体，从而必须考虑一安全对策。
另一方面，在连续处理系统的加热炉中，通过采用诸如一输送带的输送装置将气体发生器输送到炉子内，可以逐个启动气体发生器，因此这种加热炉从安全角度是最好的。而且，可通过调节气体发生器的输送速度来控制气体发生器的加热时间与加热温度。
存在这样的担扰，即由于气体发生器启动而使气体喷出以及由于推力而使气体发生器飞出与冲撞。因此最好由一固定装置来固定气体发生器。例如，用于安放气体发生器的金属网和用于夹持气体发生器的支承杆可用作固定装置。
一般认为，在产生气体时，炉内的压力会猛烈变化。为了解决这一情况，最好是在炉内设置一缓冲空间。为加热未启动的气体发生器，也可利用置有气体发生器的熔炉排出的热或剩余的热。
可用下述方法来启动气体发生器。
1.如果是电子型气体发生器，可通过将气体发生器的一点火装置的电线与一电池相连并施加一定电流来启动。
2.如果是一机械型气体发生器，可通过将其落入到一用过的轮胎内而启动。
本发明如上所述构成，因此可容易地取出一报废车辆中的气体发生器。本发明可省去由于手工劳动从报废车辆拆卸气体发生器的工作，这一手工劳动很麻烦并很占时间，因此可以用高的效率与低的成本回收大量气体发生器。还有，根据本发明，可以以其原样的整体形式取出气体发生器，这样可根据金属材料的不同更容易地分选气体发生器。结果是，可根据金属材料的不同将气体发生器放置到相应的熔炉内，以有效地根据金属材料的不同而回收金属。
图1是表示适于实现本发明的方法的一破碎装置及与之相连的一设备的结构图；图2是表示用于实现本发明的方法的一快速熔炉的横截面图；图3和图4是用于实现本发明的方法的一敞开型坩埚炉的横截面图与本发明所使用的一电弧炉的横截面图。
图中，1报废车辆，2装载器，3输送机，4切碎机，8输送带，9工人。
下面结合实施例来描述本发明。图1是表示用于实现本发明的方法的一破碎装置及其相连设备的结构图。拆去了诸如电池与轮胎等有用部件的废弃车辆堆积起来。这些废弃车辆中也可包括未安装有气囊装置的车辆。可预先压这些报废车辆。报废车辆1通过一装载器2被放在输送机3上并被输送到一破碎装置，即一切碎机4。从切碎机的入口5将报废车辆1置入切碎机体内并在其内将车辆破碎。从切碎机的上面的出口6吹出破碎的块中较轻的物质，例如塑料，并输送到例如一未示出的旋流器，将较轻的物质在其内以粉末形式回收。从下面的排出口7排出较重的物质并放在输送带8上被运出。通过切碎机4从报废车辆中拆下的从气囊装置中分离出的整体气体发生器包括在输送带8上的破碎的块内。工人9沿输送带8回收整体气体发生器。
例1已预先压缩的其内安装有气囊装置的报废车辆通过一输送机以每分钟两辆车的速度输入由(德国)Tissenhenschel有限公司制造的一切碎机(2000HP)内。由吹入切碎机内的空气流将报废车辆的破碎的块分类成较轻的块和较重的块。在这些块中，从切碎机的下部排出较重的块。排出的较重的块的重量占投入的报废车辆重量的大约90％。安装在报废车辆的气囊装置中的气体发生器以整体形式包括在排出的较重的块中。
在将取出的气体发生器置入一熔炉之前，可通过诸如加热的方法预先启动未启动的气体发生器。
例210个未启动的电子型气体发生器在其上下部由金属网固定在750mm的空间中。然后，以150mm/min的移动速度将固定的气体发生器置入保持在250℃的一电炉中。大约在置入5分钟后，首次产生气体，并且以约一分钟的间隔反复产生气体。大约在20分钟后，从电炉中排出最后的气体发生器，并且在炉外将所有的气体发生器空气冷却大约一个小时。所有的气体发生器都已启动完毕。
可采用各种熔炉将取出的气体发生器放入。图2示出了其中的一种快速熔炉。这是一种连续熔炉，它包括一塔型熔炉11，其内具有一高速燃烧器10(吹风速度为100～300m/sec)；和与熔炉11相连的一密封型的温度上升与保持炉12。塔型熔炉11的内侧可由高速燃烧器10与温度上升燃烧器13排出的热而充分地加热，因此从入口14置入的金属将被快速地熔化。
例3如上所述将气体发生器置入快速熔炉中。从入口14置入具有铝制壳体的10个未启动的气体发生器并混和500kg的废铝材。在已充分加热的塔型熔炉11内加热气体发生器与废铝材，在加料约30s后听到由气体发生器启动引起的声音，接着启动的气体发生器引起的声音又持续90秒钟。炉子没因气体发生器启动而损坏。铝从气体发生器上熔化并以坯锭的形式回收。铝以外的金属(例如构成一冷却装置的不锈钢金属网)没熔化并且可从熔化的铝中回收。
图3示出了置入有气体发生器的熔炉的另一实施例。该炉是一敞开型的坩埚炉，其结构是燃烧器16是在坩埚15的外侧操作，以加热其中熔化金属。具有良好导热性的一石墨坩埚或一铁制的坩埚用作该坩埚，而一高耐热绝热材料17用于坩埚的周围。
例4一百个具有铝制壳体的气体发生器置入铁制坩埚炉(内径为760mm，厚35mm，深800mm)中，其容量为600kg，是由OKuyama重油炉有限公司制造。铝从气体发生器上熔化并聚积在炉底。铝以外的金属(主要是不锈钢)保持未熔化状态位于熔融金属上侧。由具有孔的斗将未熔化的金属材料18取出，然后由另一斗将剩下的熔化的铝舀出。并将其注入铁制锭模中。然后将其冷却并回收成铝金属。
图4示出了置入有气体发生器的熔炉的又一实施例。该炉为一电弧炉，它是电炉的一种，其构成包括用于贮存熔化金属的一炉底19和用于隔热/保热与支承电极的一炉罩20。电极21可上下移动。
例5每一个都具有不锈钢制壳体的50个未启动的气体发生器与2500kg的废不锈钢材料混和并且置入容量为50吨的电弧炉内。在炉的上部将置入的气体发生器与废不锈钢材料加热到高温，确认气体发生器的启动与粘附于废不锈钢材料上的油与油脂成分的燃烧。气体发生器与废不锈钢材料一起熔化，并且以熔化的金属形式从炉底取出。
权利要求
1.一种用于从报废车辆回收气囊气体发生器的金属材料的方法，其特征在于，其包括a)由一破碎装置破碎安装有气囊装置的报废车辆，调整此破碎装置使得破碎的块的大小近于气体发生器本身的大小，并且气体发生器本身基本上未被破碎，其可从气囊装置中以整体形式分离出；b)从报废车辆的破碎的块中取出气体发生器；c)将取出的气体发生器置入一熔炉；和d)从熔炉中回收气体发生器的金属材料。
2.如权利要求1的方法，其特征在于，所述破碎装置为采用旋转刀片来破碎报废车辆的一破碎机。
3.如权利要求1的方法，其特征在于，其包括将气体发生器按具有铝制壳体的气体发生器和具有不锈钢制壳体的气体发生器分类取出的步骤。
4.如权利要求1的方法，其特征在于，气体发生器分类成具有铝制壳体的和具有不锈钢壳体的气体发生器，并将其放入一熔炉中或不同的熔炉中。
5.如权利要求1的方法，其特征在于，其包括在置入熔炉前启动气体发生器的步骤。
6.如权利要求5的方法，其特征在于，由加热来启动气体发生器。
全文摘要
一种方便地从报废车辆中取出气体发生器然后有效地从取出的气体发生器中回收金属材料的方法。该方法包括a)通过一破碎装置破碎安装有气囊装置的报废车辆，使破碎的块的大小近于气体发生器本身的大小，将气体发生器本身从气囊装置中以基本未被破碎的整体形式分离出来；b)从报废车辆破碎块中取出气体发生器；c)将取出的气体发生器置入一熔炉中；及d)从熔炉中回收气体发生器的金属材料。
文档编号C22B1/00GK1166800SQ95196420
公开日1997年12月3日 申请日期1995年11月6日 优先权日1994年11月4日
发明者深堀光彦, 中里勇三郎, 藤本宰, 近藤丰, 宫治正广 申请人:大赛璐化学工业株式会社, 丰田汽车株式会社