ВУЛКАНИЗАТОР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 1996 года по МПК B29C35/06 

Изобретение относится к переработке полимерных материалов и может использоваться на заводах резиновых технических изделий и шинных заводах для изготовления длинномерных неформовых резиновых изделий.

Известен вулканизатор непрерывного действия, содержащий выполненный из верхней и нижней частей корпус, в котором смонтированы с образованием тоннеля для прохода заготовки электронагревательные элементы, обогреваемые теплоносителем ролики и систему вентиляции [1]
Наиболее близким к изобретению является вулканизатор непрерывного действия, содержащий тоннельную вулканизационную камеру с квадратным поперечным сечением, в которой смонтированы нагреватели и средство для перемещения заготовок [2]
Вулканизатор не обеспечивает возможность одновременной вулканизации ряда заготовок, полученных методом многоручьевой экструзии.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности и качества при вулканизации одновременно ряда заготовок при снижении энергоемкости и затрат на обслуживание.

Технический результат достигается тем, что нагреватели вулканизатора выполнены в виде электрических оболочковых элементов сопротивления, состоящих из двух разъемных частей в форме равнобедренных треугольников, образующих в сборе тоннель вулканизации с поперечным сечением в форме квадрата, одна из диагоналей которого расположена вертикально, участки нагревателей, определяющие тепловые зоны тоннеля вулканизации, имеют разные по направлению тепловые поля с самостоятельными токопроводами и источниками питания.

На фиг.1 и 2 показан вулканизатор; на фиг.3 схема токоподводов.

На фиг.1 изображен вулканизатор непрерывного действия с нагревом заготовок в поле тепловых излучений электрических нагревателей. В корпусе, образованном нижним основанием 1 и верхней подвижной его частью 2 смонтированы нагреватели сопротивления оболочкового типа, собранные в верхний 3 и нижний 4 блоки. Рольганг образован множеством пустотелых роликов 5, имеющих антиадгезионное покрытие, установленных в опорах качения 6, вынесенных из камеры вулканизации 7. Полости pоликов герметизированы с обеих сторон феррожидкостными уплотнениями 8 и имеют подводящий 9 и отводящий 10 коллекторы охлаждающего воздуха, используемого для вентиляции. Отводящий коллектор 10 на выходе вулканизационной камеры имеет патрубки 11, через которые подается воздух в вулканизационную камеру. Рольганг имеет выдвижные очистители. Выдвижные очистители смонтированы в коробках, имеющих два отсека. В первом отсеке установлена щетка 12, в щетину которой заделаны пористые структуры фитили, находящиеся нижней своей частью в жидкости для смазки поверхности ролика. Другой отсек 13 предназначен для сбора грязи. Электрические нагревательные элементы сопротивления выполнены из листовой жаропрочной стали и имеют форму оболочки, охватывающей заготовку поперек, с разъемом, делящим оболочку на верхнюю и нижнюю части, которые в собранном виде образуют тоннель вулканизации 14. Верхний блок нагревательных элементов закреплен на изоляторах 15 верхней подвижной части корпуса 2. Нижний блок крепится так же на изоляторах в нижней части корпуса 1. Форма нагревательных элементов и их крепление должны исключать возможность коробления. В продольном направлении нагреватели могут снабжаться ребрами жесткости. В поперечном направлении возможность коробления нагревателей исключается креплением их с помощью пластинчатых лап 16, позволяющих изгибаться от продольного температурного удлинения. Учитывая прямолинейное распространение тепловой лучистой энергии, приобретает определяющее значение форма оболочковых нагревателей. Из условий равномерного нагрева пучка заготовок, полученных методом многоручьевой экструзии, наиболее полно удовлетворяет профиль нагревателей в виде квадрата, образующегося в сомкнутом состоянии верхней 3 и нижней 4 (фиг.2) частями, одна диагональ которого расположена вертикально, а другая горизонтально. При расположении заготовок 17 на рольганге с промежутками, равными диаметру окружности описывающей заготовку максимального размера, вся поверхность заготовок облучается. Поддержание равномерного нагрева заготовок целесообразно осуществлять образованием отдельных участков на поверхностях нагревателей разных направлений с самостоятельными токоподводами и регулируемыми источниками тока. Так, верхняя 3 (фиг.3) и нижняя 4 части оболочек нагреваются источником тока 18 через токоподводы 19, расположенные относительно вулканизационного тоннеля 14 в поперечном направлении. Участки, расположенные в нижней части, нагреваются от источника 20 через токоподводы 21, а участки, расположенные в верхней части, от источника тока 22 через токопроводы 23, расположенные относительно вулканизационного тоннеля в продольном направлении. Для точного ограничения площади выделенного участка, нагреватель имеет увеличенную толщину. Участки увеличенной толщины могут образовываться в виде складок из листового материала, сваренного с торцов, а так же путем вставки на сварочных швах листового материала увеличенной толщины. Сечение нагревательных элементов и их отдельных участков, а так же выбор последовательного или параллельного включения их зависит от принятых параметров электрического тока. Верхняя подвижная часть 2 корпуса имеет для подъема и опускания механический привод и герметизируется по периметру надувным уплотнением 24. Со стороны входа корпус нижней своей частью плотно соединен с корпусом 25 оформляющей головки. Со стороны выхода камера вулканизации герметизируется уплотнением из мягких густых щеток 26 из текстильного волокна, армированного толстыми упругими пластмассовыми волокнами 27. Нижняя часть 28 уплотнения установлена неподвижно на основании 1 корпуса. Боковые части 29 имеют сблокированный с уплотнителем 24 пневматический привод, под действием которого боковые части раздвигаются перед подъемом верхней части 2 корпуса. Верхняя часть 30 уплотнения установлена на верхней части корпуса. Армирующие волокна 27 установлены в обоймах 31 с возможностью их перестановки в зависимости от количества и размера заготовок. Щетки из текстильного волокна вмонтированы в металлические коробки 32, которые в верхней части заливаются смазывающе-уплотнительной жидкостью. Для лучшего уплотнения коробки имеют уплотнительную пластину 33, устанавливающуюся в зависимости от толщины заготовок. Размеры щеточного уплотнения выбираются такими, чтобы обеспечивалась герметизация при давлении в вулканизационной камере в 1-3 кгс/см².

Работа вулканизатора.

Выпуск заготовки экструзионным агрегатом в вулканизатор начинается автоматически после того, как рабочие органы электрические нагреватели 3 и 4, ролики рольганга 5 и воздух в тоннеле с давлением 1-3 кгс/см² будут иметь температуру, соответствующую технологическому процессу.

Заготовка 17 из экструзионного агрегата выпускается со скоростью, обеспечивающей нужное время вулканизации при имеющейся длине вулканизатора. Синхронизация скорости выпуска заготовки экструзионным агрегатом и скорости рольганга вулканизатора обеспечивается системой автоматического регулирования по давлению резиновой смеси в головке 25.

Нагревание заготовки осуществляется излучением тепловой энергии нагревателями 3 и 4. Расчетами установлено, что при нагревании заготовки черного цвета в поле тепловых излучений температура нагревателей должна быть выше температуры заготовки на 5-10^оС и, следовательно, не может быть выше 350^оС. Это свидетельствует о том, что нагреватели, изготовленные из жаропрочной стали, могут работать практически без износа, обеспечивая высокую температуру вулканизации, и, следовательно, высокую производительность процесса вулканизации.

Безтеневой нагрев лучистой тепловой энергией обеспечивает равномерный нагрев заготовок 17 (фиг.3).

Для обеспечения высокого качества резиновых изделий и лучших условий очистки вентилируемого воздуха при разделении газообразных фаз абсорбированием, в вулканизационной камере поддерживается повышенное давление. При повышенном давлении снижается вероятность появления пористости в резиновом изделии. Вентиляция осуществляется подачей воздуха через подводящий коллектор 9, полости роликов 5 рольганга, отводящий коллектор 10, патрубки 11 и через вулканизационный тоннель 14. Копоть от газов на поверхностях нагревателей сгорает по мере ее отложения. Остатки продуктов горения сдуваются сжатым воздухом через подводящий коллектор 9.

В рабочем положении верхней части корпуса 2 надувное уплотнение 24, представляющее собой замкнутую резиновую трубу, находится под давлением воздушной магистрали и надежно герметизирует разъем между нижней частью 1 и верхней частью 2 корпуса. При подъеме верхней части корпуса на время чистки воздух переключением воздухораспределителя из уплотнения выпускается в атмосферу.

Использование: непрерывная вулканизация длинномерных резиновых изделий. Сущность изобретения: вулканизатор содержит выполненный из неподвижной 1 и подвижной 2 частей герметичный корпус, в котором с образованием тоннеля вулканизации 14 смонтированы нагреватели и рольганг 5 для перемещения заготовки 17. Нагреватели выполнены в виде электрических оболочковых элементов сопротивления, состоящих из двух разъемных частей 3 и 4 в форме равнобедренных треугольников, образующих в сборе тоннель вулканизации 14 с поперечным сечением в форме квадрата, одна из диагоналей которого расположена вертикально. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. ВУЛКАНИЗАТОР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащий тоннельную вулканизационную камеру с квадратным поперечным сечением, в которой смонтированы нагреватели и средство для перемещения заготовок, отличающийся тем, что нагреватели выполнены в виде электрических оболочковых элементов сопротивления, состоящих из двух разъемных частей в форме равнобедренных треугольников, образующих в сборе тоннель вулканизации с поперечным сечением в форме квадрата, одна из диагоналей которого расположена вертикально. 2. Вулканизатор по п. 1, отличающийся тем, что участки нагревателей, определяющие тепловые зоны тоннеля вулканизации, имеют разные по направлению тепловые поля с самостоятельными токоподводами и источниками питания.