本发明涉及一种用于处理从工业采矿应用中发现的大型旧轮胎的轮胎处理设备和使用方法。本发明特别涉及一种轮胎处理设备，其包括头部，所述头部可操作为在摆臂的第一端部处绕两个或两个以上轴移动，头部还具有锉刀，所述锉刀可操作为从静止的轮胎(stationarytire)剥下橡胶颗粒，用于将颗粒用作景观美化覆盖物。在各个实施例中，所述设备还包括具有圆锯的头部，所述圆锯可操作为将轮胎的一部分切割成牲畜槽(livestocktrough)。
背景技术：
据估计，仅在美国，每年就产生3亿多个废旧轮胎。在垃圾填埋场，轮胎是不受欢迎的，因为它们体积大，并且容易吸收会损坏垃圾填埋场衬垫的甲烷气体。此外，焚烧轮胎以将它们处理掉造成了大量的污染。对于如此惊人数量的旧轮胎，显而易见且众所周知的是需要以环保可持续的方式进行回收。
回收旧轮胎有各种选择。例如，再看看在美国，每年大约有3000万个旧轮胎被回收到各种地面橡胶应用中。一种地面橡胶应用是将旧轮胎处理成用于商业、住宅、公共或路边应用的景观美化覆盖物。
现有技术中的各种设备处理消费者使用的和小型商用轮胎。但是，由工业采矿车辆产生的旧轮胎的类型和尺寸对消费者和小型商用轮胎回收设备构成了独特的挑战。具体地，采矿工业中的车辆产生特大型的旧轮胎，其经常直径高达十四英尺而宽度高达五英尺，胎面厚度远比在消费者和小型商用尺寸轮胎中发现的那些厚。这种轮胎的庞大规模、重量和橡胶体积使现有技术无法有效地将旧轮胎处理成诸如景观美化覆盖物的应用。目前的机器很简单，没有设计成用来挫磨和/或切割上述尺寸的轮胎，更不用说安全可靠地这样做。
技术实现要素：
本发明涉及一种用于处理从工业采矿应用中发现的大型旧轮胎的轮胎处理设备。本发明特别涉及一种轮胎处理设备，其包括头部，所述头部可操作为在摆臂的第一端部处绕两个或两个以上轴移动，头部还具有锉刀，所述锉刀可操作为从静止的轮胎剥下橡胶颗粒，用于将颗粒用作景观美化覆盖物。在各个实施例中，所述设备还包括具有圆锯的头部，所述圆锯可操作为将轮胎的一部分切割成牲畜槽。本发明还包括一种使用以上设备的方法。在其各个实施例中的系统和方法特别擅长于处理来自采矿工业应用中的旧轮胎。
附图说明
图1是轮胎处理设备的一个实施例的前透视图。
图2是轮胎处理设备的一个实施例的前透视图。
图3是轮胎处理设备的一个实施例的后透视图。
图4是轮胎处理设备的一个实施例的顶视图。
图5是轮胎处理设备的头部的一个实施例的后视图。
图6是轮胎处理设备的头部的一个实施例的透视图的顶视图。
图7是进料系统的一个实施例中的计算机的示意图。
图8是使用轮胎处理设备的方法的一个实施例的框图。
具体实施方式
在其各个实施例中，本发明(其中一些被描述在本文的附图中)是一种创新的轮胎处理设备。
现在参见图1，轮胎处理设备100包括头部101，所述头部具有锉刀102和圆锯103。锉刀102和圆锯103可以位于头部101的相反的两侧上，并且由发动机单独驱动，以便：第一，将橡胶颗粒从直径达十四英尺的静止的轮胎108剥下，用于将颗粒用作景观美化覆盖物，并且第二，将轮胎108切成两个或两个以上单独的块，其中一个可操作为牲畜槽。虽然实施例不同，但在优选实施例中，锉刀头部是11英寸高和14英寸宽，而圆锯的直径是22英寸或更大。
头部101连接到摆臂104的第一远端。头部101还可操作为绕两个或两个以上轴a、b移动，所述轴邻近摆臂104的第一远端。例如，在所图示的实施例中，头部101凭借第一枢轴105在第一竖直轴a上枢转。头部101还凭借第二枢轴106在第二水平轴b上枢转。
通过在这两个或两个以上轴上枢转的能力，头部101实现相对于静止的轮胎108的多功能刨床行程范围(multi-planerrangeoftravel)。更具体地，现在参见图5，头部101在轴b上实现行程范围h，在优选实施例中，其是大约180度。现在参见图6，头部101在轴a上实现行程范围i，在优选实施例中，其是大约180度。返回参见图1，可以通过邻近枢轴105、106的180度液压致动器(未示出)或其它装置来便于枢转操作。
虽然实施例可以不同，但摆臂104可以是十八英尺或更长的长度，并且具有一个或多个角107，用于增加头部101在大型静止的旧轮胎108周围能够到达的范围。在优选实施例中，臂角是大约20度。摆臂104可操作为在摆臂104的第二近端处绕两个或两个以上轴c、d移动。例如，在所示实施例中，臂104凭借第三枢轴109在第一水平轴c上枢转。臂104还凭借第四枢轴110在第二水平轴d上枢转。在一些实施例中，水平轴c和d位于90度角处。简单地参见图4，摆臂104在轴c上实现行程范围g。在优选实施例中，臂可以沿每个方向枢转大约60度，使总的行程范围是大约120度。通过在这两个或两个以上轴上的枢转能力，摆臂104实现了其相对于静止的轮胎108的多功能刨床行程范围，并且扩展了上述头部101的多功能刨床行程范围。
返回参见图1，摆臂104的枢转操作可以通过一个或多个液压臂111、112来完成。在所图示的实施例中，第一液压臂111连接到摆臂104的第一侧，以使摆臂104在轴c上枢转。第二液压臂112连接到摆臂104的第二侧，以使摆臂104在轴d上枢转。头部101、摆臂104和液压臂111、112都可以连接到和/或放置在摆臂座113上。
由此配置，头部101和摆臂104不仅能够到达并处理大型静止的轮胎108的胎面侧114，而且还能够到达并处理侧壁115、116，而无需重新定位静止的轮胎108。
该设备还可以包括发动机驱动的轮胎座117，用于将轮胎108保持在固定位置中，并且使它相对于头部101的锉刀102或锯103旋转。轮胎座117可以包括具有链驱动器119的发动机118，所述链驱动器使轮胎轴120转动。轮胎座117可以将轮胎108固定在浮动的或无支撑的臂上。在各个实施例中，当设备100操作时，轮胎座117可操作为使轮胎108以可变的速度和方向相对于头部101的锉刀102和锯103在水平轴e上旋转。在各个实施例中，用户可以通过远程控制(见图7)调整和操作头部101、摆臂104、液压臂111、112和发动机驱动的轮胎座117的各种操作。
现在参见图2，示出了在第一挫磨操作中的轮胎处理设备100。特别是，大型(再次强调，直径通常在五英尺与十四英尺之间)轮胎108安装在轮胎座117上。在本发明的各个实施例中，轮胎座117具有卡盘201，所述卡盘将轮胎108固定并保持在座117上。本发明可以包括各种尺寸的卡盘，并且可以从这些可用的卡盘中进行选择，以容纳各种尺寸的轮胎。
在挫磨操作中，摆臂104和头部101定位在静止的轮胎108上和/或降低到静止的轮胎108上，同时，所述静止的轮胎在轮胎座117上旋转。锉刀102穿过轮胎胎面114和/或侧壁115、116来回移动，以剥下用作景观美化覆盖物的橡胶颗粒。根据实施例，锉刀102总体上在轮胎108上的十二点与一点之间的位置处操作。锉刀102可以连接到软管203，所述软管将橡胶颗粒移除到用于分选和/或进一步处理的旋风分离器或其它分离器(包括空气锁和旋转磁铁)。
现在参见图3，示出了在第二切割操作中的轮胎处理设备100。在切割操作中，摆臂104和头部101定位在静止的轮胎108上和/或降低到静止的轮胎108上，同时，所述静止的轮胎在轮胎座117上旋转。锯103保持在靠着轮胎胎面114的位置中，以将轮胎108的一部分切割成深度通常在24英寸与30英寸之间的牲畜槽。在各个实施例中，锯103可以通过软管或其它装置(未示出)进行液体冷却。
现在参见图7，示出了用于设备100的远程控制700。远程控制700可以控制设备100操作的任何次数，包括：(1)头部和摆臂的移动和行程701和702；(2)锯703；(3)锉刀704；(4)浮动705；(5)用于冷却锯的水706；(6)轮胎座旋转方向707；(7)轮胎座旋转速度708；以及(8)紧急停止。
现在参见图8，示出了使用轮胎处理设备800的方法。将直径在五英尺与十四英尺之间的轮胎加载在静止的轮胎座上(801)。轮胎在轮胎座上旋转(802)。轮胎的三个侧被挫磨以生产用作景观美化覆盖物的橡胶颗粒(803)，由具有带锉刀的头部的轮胎处理设备来执行挫磨，头部可操作为在摆臂的第一端部处绕两个或两个以上轴移动，摆臂可操作为在第二端部处绕两个或两个以上轴移动。然后将轮胎切割成深度在24英寸与30英寸之间的牲畜槽804，由具有带圆锯的头部的轮胎处理设备来执行切割，再次，头部可操作为在摆臂的第一端部处绕两个或两个以上轴移动，摆臂可操作为在第二端部处绕两个或两个以上轴移动。
使用轮胎处理设备的方法800的各个其它实施例包括附加步骤。可以凭借远程控制来执行挫磨和切割(806)。可以监测橡胶颗粒的尺寸，并且可以调整发动机驱动的轮胎座和锉刀之中的一个或多个的速度，以达到特定的和/或预定的橡胶颗粒的尺寸807。可能从轮胎挫磨下识别标志(808)。最后，来自挫磨的橡胶颗粒可以被收集在材料处理单元中并根据尺寸被分选(809)。
以上描述提供了用于充分理解本文所述实施例的许多具体细节。但是，本领域技术人员应认识到的是，可以省略一个或多个具体细节，或者可以使用其它方法、组件或材料。在某些情况下，未详细示出或描述操作。
此外，在一个或多个实施例中，所述的特征、操作或特性可以以任何适合的方式组合。还将很容易理解的是，可以改变与所公开的实施例相关的所述的方法的步骤或动作的顺序，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。
本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明基本原则的情况下，可以对上述实施例的细节作出许多改变。因此，本发明的范围应仅由以下权利要求来确定。