СПОСОБ ВУЛКАНИЗАЦИИ ПОКРЫШЕК ДЛЯ ШИН Российский патент 2003 года по МПК B29C35/02 B29K21/00 

Изобретение принадлежит к области производства шин и может быть использовано при вулканизации покрышек пневматических шин и других многослойных резинокордных оболочек.

В отрасли производства шин и многослойных резинокордных оболочек на многих предприятиях для вулканизации этих изделий применяют способ, при котором в качестве теплоносителя, который подается в полость диафрагмы для прессования и вулканизации, используется перегретая вода, а со стороны пресс-формы насыщенный пар (1).

Использование перегретой воды имеет определенные недостатки: значительные материальные затраты на ее приготовление и транспортирование при давлении 18-24 кгс/см² и температуре 175-185^oС; температурная и механическая инерция, что осложняет управление процессом вулканизации.

Известны способы вулканизации покрышек и использование для нагрева диафрагм насыщенного пара высокого давления и обогрева пресс-форм насыщенного пара (2). Параметры пара пытаются приблизить к параметрам перегретой воды, при этом пар подается в замкнутую полость диафрагмы.

Недостатками способа является снижение эффективности теплопроводности, во-первых, вследствие снижения теплоты парообразования, во-вторых, - вследствие скопления в нижней части диафрагмы конденсата, что, в свою очередь, уменьшает коэффициент теплопроводности. Вследствие этого увеличивается время вулканизации и уменьшается прочность связи между элементами покрышки.

Наиболее близким техническим решением является способ вулканизации многослойных резиновых изделий с применением в качестве теплоносителя, который подается в полость диафрагмы, водяного пара переменного давления, а в качестве теплоносителя, что подают со стороны пресс-формы, насыщенного пара постоянного давления (3). При этом в начале цикла в диафрагму подается пар повышенного давления, а после окончания прессования давление пара уменьшают по предложенной авторами схеме.

Недостатками способа является попытка разграничения вследствие повышения давления насыщенного пара процесса прессования и вулканизации. Это приводит, во-первых, к перегреву шины в начале цикла (с увеличением давления повышается температура); во-вторых, увеличивается количество конденсата в диафрагме, что блокирует дальнейший процесс вулканизации еще и через дальнейшее уменьшение давления перегретого пара. При этом происходит недостаточная вулканизация резины между конструктивными элементами покрышки, что уменьшает прочность связи между ними и ухудшает качество готового изделия.

Целью изобретения является повышение качества готовой продукции при одновременном увеличении производительности процесса и уменьшении энергозатрат.

Сущность изобретения состоит в том, что весь цикл прессования и вулканизации от начала до окончания проводят водяным паром постоянного давления 11-15 кгс/см², которое обеспечивают путем изменения его массового расхода через полость диафрагмы, и постоянной температуры 185-200^oС, которую обеспечивают отводом конденсата с полости диафрагмы, при этом водяной пар со стороны пресс-формы подается на 2-15 мин позже, чем в диафрагму.

Это позволяет:
1. Уменьшить в сравнении с существующими способами вулканизации уровень давления пара до 11-15 кгс/см² при температуре 185-200^oС в зависимости от размеров покрышки, поскольку процесс прессования происходит одновременно с вулканизацией.

2. Повысить качество готовых изделий, поскольку теплопередача от теплоносителя является постоянной вследствие отвода конденсата из полости диафрагмы, а теплопроводность покрышки зависит от степени вулканизации, которая увеличивается с течением времени, сама регулирует тепловой поток через покрышку, что обеспечивает прочность связи между ее конструктивными элементами. При этом процесс прессования осуществляется вследствие задержки подачи водяного пера со стороны пресс-формы, что обеспечивает качественное прессование покрышки и технологичность процесса вулканизации.

3. Снизить энергозатраты, так как при использовании перегретой воды затраты тепловой энергии на ее приготовление и транспортирование приблизительно вдвое больше, чем для водяного пара, а затраты на вулканизацию водяным паром переменного давления приблизительно в полтора раза больше, чем паром постоянного давления.

4. Увеличение производительности процесса достигается совращением времени на прессование и вулканизацию.

Изложенное в п.1-2 подтверждается результатами опытного определения прочности связи (табл. 1) между конструктивными элементами покрышек после вулканизации с использованием перегретой воды и после вулканизации с использованием водяного пара постоянного давления 13 кгс/см² и температуры 195^oС согласно заявленного нами способа.

Изложенное в п.3 подтверждается результатами расчетов фактических затрат тепловой энергии (табл. 9), которая затрачивается на вулканизацию и прессование согласно заявленного нами способа использования водяного пара постоянного давления 13 кгс/см² и температуры 195^oС с отбором конденсата и использованием насыщенного пара для обогрева со стороны пресс-формы и перегретой воды для прессования и вулканизации.

Изложенное в п.4 подтверждается результатами сравнительной оценки затрат времени на прессование и вулканизацию шины (табл. 3) согласно заявленного нами способа с использованием водяного пара постоянного давления 13 кгс/см² и температуры 195^oС с отбором конденсата и способа с подачей перегретой воды в диафрагму.

Использованные источники
1. Аветисян А. Л., Басс Ю.П. Теплотехническое обеспечение цехов вулканизации шинных заводов М: ТО, ЦНИИТЭнефтехим, 1985.-С.2-3.

2. Свердел М.И. и др.//Каучук и резина.-1969- 8.-С.19
3. А.С. СССР 241656, кл. 39аб 5/00 (МКИ В 29 С 35/02). Заявл. 08.01.1968 ( 12111110313/23-5); опубл. 18.04.1969.

Изобретение относится к области производства шин и может быть использовано при вулканизации покрышек пневматических шин, многослойных резинокордных оболочек и других резиновых изделий, для которых используют процессы формования и вулканизации. В способе вулканизации покрышек для шин, при котором подают водяной пар в диафрагму для вулканизации, а со стороны пресс-формы - для ее нагрева, весь цикл прессования и вулканизации с начала до окончания производится водяным паром постоянного давления 11-15 кгс/см². Постоянное давление обеспечивают путем изменения его массового расхода через полость диафрагмы и постоянной температуры 185-200^oС, которую обеспечивают отводом конденсата из полости диафрагмы. Водяной пар при этом подается со стороны диафрагмы, подается на 2-15 мин позже, чем в диафрагму. Способ позволяет улучшить качество готовых изделий благодаря повышению прочности связи между элементами покрышки, чему, в свою очередь, способствует характер теплоносителя и предложенные режимы формования и вулканизации. 3 табл.

Способ вулканизации покрышек для шин, который включает подачу водяного пара в диафрагму для вулканизации покрышек, а со стороны пресс-формы - для ее нагрева, отличающийся тем, что весь цикл прессования и вулканизации с начала до окончания производится водяным паром постоянного давления 11-15 кгс/см², которое обеспечивают путем изменения его массового расхода через полость диафрагмы, и постоянной температуры 185-200^oС, которую обеспечивают отводом конденсата из полости диафрагмы, при этом водяной пар со стороны диафрагмы подается на 2-15 мин позже, чем в диафрагму.