СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ВУЛКАНИЗАЦИИ РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК B29C35/02 B29C35/10 B29D23/00 

Изобретение относится к области изготовления длинномерных резинотехнических изделий, а именно, к непрерывной вулканизации трубчатых изделий, в частности, рукавов высокого давления на гибком дорне, имеющих в качестве силовых слоев как нити различного происхождения, так и металлическую проволоку.

Известен способ непрерывной вулканизации резинотехнических изделий, включающий последовательный нагрев заготовки путем воздействия электромагнитного излучения [1]
Установка для осуществления этого способа содержит вулканизатор, разделенный на несколько зон нагрева, по которым на ленте из стекловолокна перемещается вулканизуемое изделие.

Известен способ непрерывной вулканизации резинотехнических изделий, включающий предварительный нагрев заготовки путем воздействия на нее электромагнитным излучением, подвулканизацию заготовки и окончательную вулканизацию заготовки путем воздействия на нее электромагнитным излучением [2]
Установка, реализующая известный способ, содержит устройство для загрузки, вулканизатор, разделенный на три зоны: первую предварительного нагрева, вторую подвулканизации и третью окончательной вулканизации, в каждой из которых установлены излучатели, тянущее устройство и устройство для выгрузки.

Недостаток известного способа и реализующего его устройства заключается в том, что готовые длинномерные изделия имеют колебаниядиаметра и неравномерную структуру по длине.

Техническим результатом изобретения является повышение качества длинномерных изделий.

Указанный технический результат достигается тем, что при осуществлении способа непрерывной вулканизации резинотехнических изделий, включающего предварительный нагрев заготовки путем воздействия на нее электромагнитным излучением, подвулканизацию заготовки, окончательную вулканизацию заготовки путем воздействия на нее электромагнитным излучением, подвулканизацию заготовки осуществляют горячей опрессовкой двумя спирально уложенными на нее гибкими бесконечными лентами, неподвижными относительно непрерывно перемещаемой заготовки, при этом одна лента образует нижний слой укладки, а вторая верхний, причем витки каждой ленты укладывают с зазором, обеспечивающим компенсацию колебаний размеров заготовки и ленты.

При этом спиральную укладку двух указанных лент на заготовку осуществляют со смещением витков ленты верхнего слоя относительно витков нижнего слоя, на величину, не меньшую величины зазора между витками нижнего слоя.

Для достижения указанного технического результата установка для непрерывной вулканизации резинотехнических изделий, содержащая устройство для загрузки, вулканизатор, разделенный на три зоны: первую предварительного нагрева, вторую подвулканизации и третью окончательной вулканизации, в каждой из которых установлены излучатели, тянущее устройство и устройство для выгрузки, снабжена фальшдорном, проходящим в исходном положении через вулканизатор в тянущее устройство, и установленным в зоне подвулканизации вулканизатора ротором с двумя гибкими бесконечнымиопрессовочными лентами, рабочие ветви которых в исходном положении навиты на фальшдорн одна поверх другой, а холостые ветви пропущены между отклоняющими, направляющими и натяжными роликами ротора, при этом отклоняющие ролики выполнены самоустанавливающимися, а тянущее устройство кинематически связано с ротором и выполнено с возможностью компенсации кручения изделия.

Натяжные ролики смонтированы на поворотном кронштейне, который с помощью троса связан с пружинным компенсатором.

На фиг.1 изображена установка для непрерывной вулканизации резинотехнических изделий, на фиг.2 сечение А-А фиг.1, на фиг.3 сечение Б-Б фиг.2, на фиг.4 поворотный кронштейн с натяжными роликами и пружинный компенсатор.

Установка для непрерывной вулканизации резинотехнических изделий содержит устройство 1 для загрузки, вулканизатор 2, тянущее устройство 3 с приводом 4 и устройство 5 для выгрузки. Вулканизатор 2 разделен на три зоны: зону 6 предварительного нагрева, зону 7 подвулканизации, в которой установлен ротор 8, кинематически связанный с приводом 4, и зону 9 окончательной вулканизации. Зоны 6, 7 и 9 имеют трубчатые корпуса 10, 11 и 12 соответственно. Торцы вулканизатора 2 закрыты крышками 13, а между корпусами 10, 11 и 12 установлены соединительные фланцы 14, 15. Внутри корпусов 10, 12 установлены излучатели 16, 17 электромагнитной энергии с питателями-волноводами 18, выведенными наружу. Внутри корпуса 11 в цапфах 19 фланцев 14, 15 установлен ротор 8 со звездочкой 20 цепной передачи. Корпус 11 имеет излучатели 21 с питателями 22, выведенными наружу. Вулканизатор имеет теплоизолирующие покрытия 23, а крышки 13 центрирующие ролики 24.

Ротор 8 (фиг.3) содержит сварной корпус 25 и две гибкие бесконечные опрессовочные ленты 26, рабочие ветви 27 которых навитыв исходном положении на фальшдорн 28, а холостые ветви 28 пропущены между отклоняющими роликами 30, направляющими роликами 31 и натяжными роликами 32. Отклоняющие ролики 30 выполнены самоустанавливающимися и установлены на осях 33, расположенных на кронштейнах 34. Последние закреплены на корпусе 25 ротора 8. Натяжные ролики 32 установлены на поворотном кронштейне 35 с осью вращения 36. При этом на поворотном кронштейне 35 одним концом закреплен трос 37, другой конец которого связан с пружинным компенсатором 38. Пружинный компенсатор 38 содержит корпус 39, в котором размещены ползун 40, пружина 41, регулировочная втулка 42 со стопором 43, втулка 44 с гнездом для троса 37 и стопором 4 и регулировочный винт 46.

Тянущее устройство 3 выполнено гусеничного типа, чтобы за счет упругости гусениц обеспечивалась компенсация кручения изделия от воздействия на него опрессовочных лент 26.

При работе установки предлагаемый способ непрерывной вулканизации резинотехнических изделий может быть осуществлен следующим образом.

В исходном положении фальшдорн 28 проходит через вулканизатор 2, при этом один конец фальшдорна 28 зажат в гусеницах тянущего устройства 3, а другой расположен возле устройства 1 для загрузки.

В зоне 7 подвулканизации на фальшдорне 28 спирально уложены одна поверх другой рабочие ветви 27 двух гибких бесконечных опрессовочных лент 26. При этом фальшдорн 28 используется не только при первоначальном запуске установки и навивки указанных лент, но и для содержания вулканизатора 2 в рабочем состоянии, при остановке на хранение или длительную стоянку без изделия. По обоим концамфальшдорна 28 имеются соединительные элементы (на чертежах не показаны) для стыковки с гибким дорном заготовки изделия.

Оператор в устройство 1 для загрузки устанавливает барабан, заполненный заготовкой 47 изделия на гибком дорне, стыкует дорн с помощью соединительного элемента с фальшдорном 28 и устанавливает в устройство 5 для выгрузки пустой барабан для принятия готового изделия.

Оператор включает питание излучателей 16, 17 и 21 для прогрева зон 6, 7 и 9 вулканизатора 2 до рабочих температур, поддерживает их в течение работы в постоянном интервале. Затем оператор включает привод 4, от которого гусеницы тянущего устройства 3 начнут перемещать сначала фальшдорн 28, а затем и заготовку 47 в направлении устройства 5. Ротор 8 при этом начнет вращаться вокруг фальшдорна 28 или вулканизуемой заготовки 47.

За один оборот ротора 8 устройство 3 перемещает фальшдорн 28 или заготовку 44 на шаг, равный шагу спиральной укладки рабочих ветвей 27 лент 26. Заготовка 47 перемещается непрерывно и последовательно через зоны 6, 7 и 9 вулканизатора, центрируется в роликах 24. В зоне 6 заготовка 47 попадает в поле действия электромагнитных излучателей 16, где у изделий с металлическим силовым слоем начинается интенсивное выделение тепловой энергии и прогрев резинового слоя заготовки. Мощность и длину волны излучателей 16 подбирают с таким расчетом, чтобы металлический силовой слой заготовки нагревался до температуры вулканизации плюс 20-30^oС. При обработке изделий с нитяным силовым слоем или сплошных резиновых изделий применяют излучатели сверх высокой частоты, под воздействием которых производится выделение тепла сразу по всей толще слоя, а мощность излучателей подбирают с таким расчетом, чтобызаготовка 47 на выходе из зоны 6 предварительного нагрева имела температуру, близкую к температуре вулканизации. Заготовка 47 из зоны 6 через отверстие в корпусе ротора 8 свободно проходит в зону 7 подвулканизации. Гибкие бесконечные опрессовочные ленты 26 вращаются вокруг заготовки 47 вместе с ротором. При этом их рабочие ветви 27 в начале зоны 7 подвулканизации укладываются спирально непрерывно на цилиндрической части заготовки, становятся неподвижными относительно заготовки, двигаются вместе с ней вдоль зоны 7 подвулканизации. Рабочая ветвь одной ленты образует нижний слой спиральной укладки, а рабочая ветвь другой ленты верхний слой спиральной укладки. Причем витки рабочей ветви 27 каждой ленты 26 укладывают с зазором, обеспечивающим компенсацию колебаний размеров заготовки и лент. Витки верхнего слоя укладки можно сместить относительно витков нижнего слоя на величину, не меньшую величины зазора между витками внутреннего слоя. Холостые ветви 29 движутся непрерывно по отклоняющим роликам 30, направляющим роликам 31 и натяжным роликам 32 в направлении, обратном перемещению заготовки 47. Подвод энергии к заготовке осуществляется через гибкие ленты 26 от тепловых излучателей 21. Рабочие ветви 27 лент 26 контактируют с заготовкой 47 диаметрально противоположно, уравновешивая воздействия друг друга и создавая небольшой крутящий момент на заготовке, который гасится упругой деформацией кручения фальшдорна 28, зажатого гусеницами тянущего устройства 3.

Для обеспечения заданного натяжения лент 26 завинчивают винт 46. В результате чего перемещается втулка 42, которая за счет стопоров 43 и 45 перемещает ползун 40 с втулкой 44 и трос 37. Последний поворачивает кронштейн 35 с роликами 32 относительно оси 36, отклоняя ленту 26.

После выбора зазоров ленты ползун 40 остается на мете, а втулка 42, перемещаясь, сжимает пружину 41 и увеличиаает усилие натяжения ленты 26.

Это позволяет компенсировать колебания диаметра заготовки и температурных деформаций лент 26, исключает придавливание заготовки или обрыв ленты 26 и поддерживает в заданном интервале усилие опрессовки заготовки.

Холостая ветвь 29 ленты 26 с направляющих роликов 31 перемещается к отклоняющему ролику 30, и, огибая его, отклоняет его за счет оси в кронштейне 33 в положение, в котором все усилия уравновешиваются, а холостая ветвь 29 свободно перемещается между ними, обеспечивая движение ленты 26 в требуемом направлении.

В процессе горячей опрессовки заготовки в зоне 7 завершается газовыделение в резине и заканчивается вулканизация ее поверхностного слоя. При этом ленты 26 обжимают равномерно заготовку 47, уплотняют ее и формируют гладкую наружную поверхность изделия, предотвращая образование пор как внутри, так и снаружи изделия.

В зоне 9 окончательной вулканизации заготовка 47 перемещается в свободном состоянии в поле действия излучателей 17, под воздействием которых происходит окончательная вулканизация внутренних слоев заготовки. Мощность и длину волны излучателей 17 выбирают также, как и для излучателей 16 зоны 6 предварительного нагрева.

Готовое изделие 48, выходящее из вулканизатора 2, протягивается и удерживается от скручивания гусеницами тянущего устройства 3, которым изделие 48 подается до барабана устройства 5. После этого фальшдорн отсоединяют, а изделие стыкуют с барабаном и включаютпривод устройства 5.

Заготовка 47 изделия непрерывно сматывается с барабана устройства 1 для загрузки и проходит через все зоны вулканизатора 2, а готовое изделие 48 поступает в гусеницы отбирающего устройства 3 и наматывается на барабан устройства 5 для выгрузки.

Длина заготовки 47 ограничивается только прочностными характеристиками заготовки. Смену пустых барабанов на полные и обратно осуществляют на ходу при работающих вулканизаторе 2 и тянущем устройстве 3, стыкуя дорны заготовок 47 быстросъемными стыковочными элементами, исключающими вращение одного дорна относительно другого при остановленных устройствах для загрузки и выгрузки за счет временного образования компенсационных петель заготовки между устройством для загрузки и вулканизатором и между тянущим устройством и устройством для выгрузки.

Описываемый способ непрерывной вулканизации резинотехнических изделий и устройство для его осуществления позволяют вулканизовать с большой производительностью изделия практически неограниченной длины и получать изделия высокого качества за счет использования в процессе подвулканизации опрессовочных лент.

Использование: изготовление длинномерных резинотехнических изделий, в частности рукавов высокого давления. Сущность изобретения: подвулканизацию заготовки 47 изделия осуществляют горячей опрессовкой двумя спирально уложенными на нее гибкими бесконечными лентами, неподвижными относительно непрерывно перемещаемой заготовки. Витки каждой ленты укладывают с зазором, обеспечивающим компенсацию колебаний размеров заготовки и ленты. Спиральную укладку лент на заготовку осуществляют со смещением витков верхнего слоя относительно витков нижнего слоя. Установка имеет фальшдорн, происходящий в исходном положении через вулканизатор 2 в тянущее устройство. В зоне 7 подвулканизации вулканизатора установлен ротор 8 с двумя гибкими бесконечными опрессовочными лентами. Рабочие ветви лент спирально укладывают сначала на фальшдорн, а затем на заготовку 47. Холостые ветви лент пропущены между отклоняющими, направляющими и натяжными роликами. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1 1. Способ непрерывной вулканизации резинотехнических изделий, включающий предварительный нагрев заготовки путем воздействия на нее электромагнитным излучением, подвулканизацию заготовки, окончательную вулканизацию заготовки путем воздействия на нее электромагнитным излучением, отличающийся тем, что подвулканизацию заготовки осуществляют горячей опрессовкой двумя спирально уложенными на нее гибкими бесконечными лентами, неподвижными относительно непрерывно перемещаемой заготовки, при этом одна лента образует нижний слой укладки, а другая верхний, причем витки каждой ленты укладывают с зазором, обеспечивающим компенсацию колебаний размеров заготовки и ленты.2 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что спиральную укладку двух указанных лент на заготовку осуществляют со смещением витков ленты верхнего слоя относительно витков нижнего слоя на величину, не меньшую величины зазора между витками нижнего слоя.2 3. Установка для непрерывной вулканизации резинотехнических изделий, содержащая устройство для загрузки, вулканизатор, разделенный на три зоны: первую предварительного нагрева, вторую подвулканизации и третью окончательной вулканизации, в каждой из которых установлены излучатели, тянущее устройство и устройство для выгрузки, отличающаяся тем, что она снабжена фальшдорном, проходящим в исходном положении через вулканизатор в тянущее устройство, и установленным в зоне подвулканизации вулканизатора ротором с двумя гибкими бесконечными опрессовочными лентами, рабочие ветви которых в исходном положении навиты на фальшдорн одна поверх другой, а холостые ветви пропущены между отклоняющими, направляющими и натяжными роликами ротора, при этом отклоняющие ролики выполнены самоустанавливающимися, а тянущее устройство кинематически связано с ротором и выоплнено с возможностью компенсации кручения изделия.2 4. Установка по п. 3, отличающаяся тем, что натяжные ролики смонтированы на поворотном кронштейне, который с помощью троса связан с пружинным компенсатором.