氣囊氣體發生器的金屬材料的回收方法
2023-08-03 19:56:41 2
專利名稱：氣囊氣體發生器的金屬材料的回收方法
技術領域：
本發明涉及一種處理氣囊氣體發生器的方法，該氣囊用於保護乘客免受衝擊，尤其是涉及從一報廢的車輛中取下一氣體發生器和從氣體發生器回收金屬材料的方法。
氣囊裝置安裝在車輛內，用於保護乘客免受因撞車而造成的衝擊。這種氣囊裝置包括在撞車時充氣的一氣囊，以在乘客與方向盤或座椅之間形成一緩衝墊，還包括向該氣囊輸送氣體的一氣體發生器。
氣體發生器包括由金屬材料製成的一殼體，設置在該殼體內的一氣體發生劑和用於點燃該氣體發生劑的一點火裝置。點火裝置由碰撞啟動，這使得氣體發生劑燃燒以產生高溫高壓氣體。
用於形成氣體發生器殼體的構件例如是由鋁或不鏽鋼製成。氣體發生劑包括，例如，NaN3(疊氮化鈉)，CuO(一氧化銅)和類似物作為主要成份。除上述之外，諸如包括一不鏽鋼網、不鏽鋼棉絲和陶瓷等的過濾器部件的零件和冷卻劑放置在氣體發生器內。
為了從報廢車輛上安裝的氣囊裝置中取出氣體發生器，一般是由人工操作按下列步驟完成的從方向盤上拆下氣囊裝置；按照氣囊蓋、氣囊、氣體發生器與方向盤接頭的次序拆開所拆下的氣囊裝置；然後回收氣體發生器。
例如，美國專利5,294,244中公開了適於從氣體發生器回收金屬材料的一種方法。該方法中，通過利用金屬材料熔點的不同來分別地回收金屬材料。按照該方法，在鋁的熔點範圍內加熱包含有鋁合金件與非鋁合金件的氣體發生器，以回收鋁合金，然後將剩下的非鋁合金件加熱到比不鏽鋼合金熔點更高的溫度，以回收不鏽鋼合金。
作為從氣體發生器中回收金屬材料的方法，將氣體發生器破碎或粉碎，通過磁分離或重力分離等方法從粉碎的固體顆粒中分選出氣體發生器的金屬材料，並將分開的材料熔化成坯錠。
在採用手工操作回收氣體發生器的前述傳統方法中，具有回收效率低和回收成本高的問題，因為，首先必須從裝有和未裝有氣囊裝置的報廢的車輛中找出安裝有氣囊裝置的報廢車輛，並且如上所述需要勞動與時間，以從所找出的報廢車輛中回收氣體發生器。
可以預期，將來安裝有氣囊裝置的車輛將會增加。因此，需要一種高效和低成本的從報廢車輛中回收氣體發生器的方法。
美國專利5,294,244未涉及到從一報廢車輛中回收一氣體發生器的方法。
在將氣體發生器破碎或粉碎以從氣體發生器中回收金屬材料的傳統方法中，由於氣體發生器的殼體構造堅固並具有很高的剛度，故其不易被破碎或粉碎。這就帶來了需要一特製刀具與較大動力的問題。
因此，本發明的一個目的是解決傳統技術中存在的上述問題。
本發明涉及一種回收金屬材料的方法，即，用於從報廢車輛中回收氣囊氣體發生器的金屬材料的方法，它包括a)由一破碎裝置破碎安裝有氣囊裝置的報廢車輛，調整此破碎裝置使得破碎的塊的大小近於氣體發生器本身的大小，並且氣體發生器本身基本上未被破碎，其可從氣囊裝置中以整體形式分離出；b)從報廢車輛的破碎的塊中取出氣體發生器；c)將取出的氣體發生器置入一熔爐；和d)從熔爐中回收氣體發生器的金屬材料。
換言之，本發明的方法是用於從報廢車輛中回收氣囊氣體發生器的金屬材料的方法，它包括a)由一破碎裝置破碎安裝有氣囊裝置的報廢車輛，使得破碎的塊的大小與氣體發生器本身的大小基本相同並且基本上未被破碎的氣體發生器本身可從氣囊裝置中以整體的形式分離出來；b)從報廢車輛的破碎的塊中取出氣體發生器；c)將所取出的氣體發生器置入一熔爐；及d)從熔爐中回收金屬材料。也就是說，本發明的方法包括破碎報廢的車輛，從而每一破碎的塊的大小與氣體發生器本身的大小基本相同而氣體發生器本身基本上未被破碎。本發明方法還包括取出氣體發生器並在一熔爐內熔化，以回收氣體發生器的金屬材料。
破碎裝置最好是採用刀片的旋轉來破碎車輛的一破碎機。
將氣體發生器分類成具有由鋁製成的殼體和具有由不鏽鋼製成的殼體。
而且，最好是將分類成具有由鋁製成的殼體與具有由不鏽鋼製成的殼體的氣體發生器置入不同的熔爐。
在將氣體發生器置入爐子內之前也可啟動氣體發生器。
另外，可通過加熱來啟動氣體發生器。
本發明人破碎了一臺未安裝氣囊裝置的已通過軟衝壓壓縮了的報廢車輛，採用一破碎機(由德國Tissenhenschel有限公司製造的切碎機)，該破碎機是用於採用切碎機旋轉刀片破碎來處理報廢車輛的破碎機，這種旋轉刀片也是由上述德國公司製造。本發明人看到在一輸送帶上的從破碎機中排出的破碎的塊的平均尺寸與氣體發生器尺寸基本相同。因此，可預期到，在破碎安裝有氣囊裝置的報廢車輛時，不會破碎氣體發生器本身，並且由於破碎的塊的平均尺寸近似於氣體發生器的大小，則因為氣體發生器的堅固性，其可從氣囊裝置的其它部件中被分離出來。
在報廢車輛的破碎的塊比氣體發生器明顯地小的情況下，通過破碎將氣體發生器進一步破碎，這就很難分類進一步破碎的氣體發生器並將其從破碎車輛的破碎塊中取出。
另一方面，在報廢車輛的破碎的塊明顯大於氣體發生器的情況下，則氣體發生器保留下來而氣囊裝置的其它部件仍裝於氣囊裝置上，因而必須採用手工勞動從氣體發生器本身上分離其它部件。
通過軟衝壓壓縮的帶有氣囊裝置的報廢車輛置入上述破碎機內，然後被破碎。業已發現，如所預期的，在從破碎機排出的碎片中，氣體發生器已從氣囊裝置中以整體形式分離出來。本發明人已確認，通過採用一被控制成可將報廢車輛破碎成具有如上所述大小的塊的破碎機破碎報廢的車輛，可將其氣體發生器獨立地取出。
還有，已發現很容易分類帶有鋁製殼體的氣體發生器與帶有不鏽鋼殼體的氣體發生器，並且可分別取出兩者。
如果進一步破碎了氣體發生器本身，則失去了以原來形狀取出具有高品位的氣體發生器的機會。即，在進一步破碎後必須將破碎的塊進行一定的傳統金屬分選步驟，通過諸如磁分離、重力分離等的額外步驟。
當從報廢車輛中取出氣體發生器時，最好分類具有鋁製殼體的氣體發生器與具有不鏽鋼殼體的氣體發生器並分類取出。在將其置入下面的專用熔爐時，即，用於鋁的熔爐和用於不鏽鋼的熔爐，這可節省分類勞動，從而可以有效地完成操作。
通過分類具有鋁製殼體的氣體發生器和具有不鏽鋼殼體的氣體發生器而將其置入相應熔爐中，並將熔化的鋁金屬與熔化的不鏽鋼金屬流入相應的錠模中可分別得到相應的坯錠。
也可將具有鋁製殼體的氣體發生器與不鏽鋼殼體的氣體發生器一起置入一熔爐內。這時，通過利用其熔點的不同，最後可得到鋁錠與不鏽鋼錠。
當將未啟動的氣體發生器置入一熔爐時，具有在某一條件下氣體發生器在爐內啟動的危險，從而熔化的金屬會噴散，因此最好採用一封閉型的熔爐。在氣體發生器已啟動完的情況下，所採用的爐子不必局限為封閉型的熔爐，也可採用一敞開型的熔爐。
在未啟動的氣體發生器被置入一熔爐之前，可以啟動它們。這種情況中，可通過加熱來啟動氣體發生器。例如，將一未啟動的氣體發生器加熱到150～450℃以點燃並完全燃燒氣體發生劑，從而可進行安全處理，然後可將處理過的氣體發生器輸送到下一步驟。可用一加熱爐來加熱，而且一分批處理系統或一連續處理系統可用作一加熱系統。在分批處理系統的加熱爐中，可同時啟動多個未啟動的氣體發生器，立即產生大量的氣體，從而必須考慮一安全對策。
另一方面，在連續處理系統的加熱爐中，通過採用諸如一輸送帶的輸送裝置將氣體發生器輸送到爐子內，可以逐個啟動氣體發生器，因此這種加熱爐從安全角度是最好的。而且，可通過調節氣體發生器的輸送速度來控制氣體發生器的加熱時間與加熱溫度。
存在這樣的擔擾，即由於氣體發生器啟動而使氣體噴出以及由於推力而使氣體發生器飛出與衝撞。因此最好由一固定裝置來固定氣體發生器。例如，用於安放氣體發生器的金屬網和用於夾持氣體發生器的支承杆可用作固定裝置。
一般認為，在產生氣體時，爐內的壓力會猛烈變化。為了解決這一情況，最好是在爐內設置一緩衝空間。為加熱未啟動的氣體發生器，也可利用置有氣體發生器的熔爐排出的熱或剩餘的熱。
可用下述方法來啟動氣體發生器。
1.如果是電子型氣體發生器，可通過將氣體發生器的一點火裝置的電線與一電池相連並施加一定電流來啟動。
2.如果是一機械型氣體發生器，可通過將其落入到一用過的輪胎內而啟動。
本發明如上所述構成，因此可容易地取出一報廢車輛中的氣體發生器。本發明可省去由於手工勞動從報廢車輛拆卸氣體發生器的工作，這一手工勞動很麻煩並很佔時間，因此可以用高的效率與低的成本回收大量氣體發生器。還有，根據本發明，可以以其原樣的整體形式取出氣體發生器，這樣可根據金屬材料的不同更容易地分選氣體發生器。結果是，可根據金屬材料的不同將氣體發生器放置到相應的熔爐內，以有效地根據金屬材料的不同而回收金屬。
圖1是表示適於實現本發明的方法的一破碎裝置及與之相連的一設備的結構圖；圖2是表示用於實現本發明的方法的一快速熔爐的橫截面圖；圖3和圖4是用於實現本發明的方法的一敞開型坩堝爐的橫截面圖與本發明所使用的一電弧爐的橫截面圖。
圖中，1報廢車輛，2裝載器，3輸送機，4切碎機，8輸送帶，9工人。
下面結合實施例來描述本發明。圖1是表示用於實現本發明的方法的一破碎裝置及其相連設備的結構圖。拆去了諸如電池與輪胎等有用部件的廢棄車輛堆積起來。這些廢棄車輛中也可包括未安裝有氣囊裝置的車輛。可預先壓這些報廢車輛。報廢車輛1通過一裝載器2被放在輸送機3上並被輸送到一破碎裝置，即一切碎機4。從切碎機的入口5將報廢車輛1置入切碎機體內並在其內將車輛破碎。從切碎機的上面的出口6吹出破碎的塊中較輕的物質，例如塑料，並輸送到例如一未示出的旋流器，將較輕的物質在其內以粉末形式回收。從下面的排出口7排出較重的物質並放在輸送帶8上被運出。通過切碎機4從報廢車輛中拆下的從氣囊裝置中分離出的整體氣體發生器包括在輸送帶8上的破碎的塊內。工人9沿輸送帶8回收整體氣體發生器。
例1已預先壓縮的其內安裝有氣囊裝置的報廢車輛通過一輸送機以每分鐘兩輛車的速度輸入由(德國)Tissenhenschel有限公司製造的一切碎機(2000HP)內。由吹入切碎機內的空氣流將報廢車輛的破碎的塊分類成較輕的塊和較重的塊。在這些塊中，從切碎機的下部排出較重的塊。排出的較重的塊的重量佔投入的報廢車輛重量的大約90％。安裝在報廢車輛的氣囊裝置中的氣體發生器以整體形式包括在排出的較重的塊中。
在將取出的氣體發生器置入一熔爐之前，可通過諸如加熱的方法預先啟動未啟動的氣體發生器。
例210個未啟動的電子型氣體發生器在其上下部由金屬網固定在750mm的空間中。然後，以150mm/min的移動速度將固定的氣體發生器置入保持在250℃的一電爐中。大約在置入5分鐘後，首次產生氣體，並且以約一分鐘的間隔反覆產生氣體。大約在20分鐘後，從電爐中排出最後的氣體發生器，並且在爐外將所有的氣體發生器空氣冷卻大約一個小時。所有的氣體發生器都已啟動完畢。
可採用各種熔爐將取出的氣體發生器放入。圖2示出了其中的一種快速熔爐。這是一種連續熔爐，它包括一塔型熔爐11，其內具有一高速燃燒器10(吹風速度為100～300m/sec)；和與熔爐11相連的一密封型的溫度上升與保持爐12。塔型熔爐11的內側可由高速燃燒器10與溫度上升燃燒器13排出的熱而充分地加熱，因此從入口14置入的金屬將被快速地熔化。
例3如上所述將氣體發生器置入快速熔爐中。從入口14置入具有鋁製殼體的10個未啟動的氣體發生器並混和500kg的廢鋁材。在已充分加熱的塔型熔爐11內加熱氣體發生器與廢鋁材，在加料約30s後聽到由氣體發生器啟動引起的聲音，接著啟動的氣體發生器引起的聲音又持續90秒鐘。爐子沒因氣體發生器啟動而損壞。鋁從氣體發生器上熔化並以坯錠的形式回收。鋁以外的金屬(例如構成一冷卻裝置的不鏽鋼金屬網)沒熔化並且可從熔化的鋁中回收。
圖3示出了置入有氣體發生器的熔爐的另一實施例。該爐是一敞開型的坩堝爐，其結構是燃燒器16是在坩堝15的外側操作，以加熱其中熔化金屬。具有良好導熱性的一石墨坩堝或一鐵製的坩堝用作該坩堝，而一高耐熱絕熱材料17用於坩堝的周圍。
例4一百個具有鋁製殼體的氣體發生器置入鐵製坩堝爐(內徑為760mm，厚35mm，深800mm)中，其容量為600kg，是由OKuyama重油爐有限公司製造。鋁從氣體發生器上熔化並聚積在爐底。鋁以外的金屬(主要是不鏽鋼)保持未熔化狀態位於熔融金屬上側。由具有孔的鬥將未熔化的金屬材料18取出，然後由另一鬥將剩下的熔化的鋁舀出。並將其注入鐵製錠模中。然後將其冷卻並回收成鋁金屬。
圖4示出了置入有氣體發生器的熔爐的又一實施例。該爐為一電弧爐，它是電爐的一種，其構成包括用於貯存熔化金屬的一爐底19和用於隔熱/保熱與支承電極的一爐罩20。電極21可上下移動。
例5每一個都具有不鏽鋼製殼體的50個未啟動的氣體發生器與2500kg的廢不鏽鋼材料混和並且置入容量為50噸的電弧爐內。在爐的上部將置入的氣體發生器與廢不鏽鋼材料加熱到高溫，確認氣體發生器的啟動與粘附於廢不鏽鋼材料上的油與油脂成分的燃燒。氣體發生器與廢不鏽鋼材料一起熔化，並且以熔化的金屬形式從爐底取出。
權利要求
1.一種用於從報廢車輛回收氣囊氣體發生器的金屬材料的方法，其特徵在於，其包括a)由一破碎裝置破碎安裝有氣囊裝置的報廢車輛，調整此破碎裝置使得破碎的塊的大小近於氣體發生器本身的大小，並且氣體發生器本身基本上未被破碎，其可從氣囊裝置中以整體形式分離出；b)從報廢車輛的破碎的塊中取出氣體發生器；c)將取出的氣體發生器置入一熔爐；和d)從熔爐中回收氣體發生器的金屬材料。
2.如權利要求1的方法，其特徵在於，所述破碎裝置為採用旋轉刀片來破碎報廢車輛的一破碎機。
3.如權利要求1的方法，其特徵在於，其包括將氣體發生器按具有鋁製殼體的氣體發生器和具有不鏽鋼製殼體的氣體發生器分類取出的步驟。
4.如權利要求1的方法，其特徵在於，氣體發生器分類成具有鋁製殼體的和具有不鏽鋼殼體的氣體發生器，並將其放入一熔爐中或不同的熔爐中。
5.如權利要求1的方法，其特徵在於，其包括在置入熔爐前啟動氣體發生器的步驟。
6.如權利要求5的方法，其特徵在於，由加熱來啟動氣體發生器。
全文摘要
一種方便地從報廢車輛中取出氣體發生器然後有效地從取出的氣體發生器中回收金屬材料的方法。該方法包括a)通過一破碎裝置破碎安裝有氣囊裝置的報廢車輛，使破碎的塊的大小近於氣體發生器本身的大小，將氣體發生器本身從氣囊裝置中以基本未被破碎的整體形式分離出來；b)從報廢車輛破碎塊中取出氣體發生器；c)將取出的氣體發生器置入一熔爐中；及d)從熔爐中回收氣體發生器的金屬材料。
文檔編號C22B1/00GK1166800SQ95196420
公開日1997年12月3日 申請日期1995年11月6日 優先權日1994年11月4日
發明者深堀光彥, 中裡勇三郎, 藤本宰, 近藤豐, 宮治正廣 申請人:大賽璐化學工業株式會社, 豐田汽車株式會社