Устройство для непрерывного формования и вулканизации длинномерных резиновых изделий

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик 91665 т. свид-ву(22) Заявлено 28.04.81 (21) 328028 5 аявни М присоединением и открытий сударствениыи комите СССР о делам изобретений:ф. ий ордена Трудового Краси литехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ФОРМОВАНИЯИ ВУЛКАНИЗАЦИИ ДЛИННОМЕРНЫХ РЕЗИНОВЫХИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к устройствам для изготовления длинномерных профильных изделий из полимерных материалов путем формования и вулканизации в удлиненном профильном канале.Известно устройство для непрерывно го формования и вулканизации длинно- мерных резиновых изделий, содержащее червячный экструдер с удлиненным профильным каналом, снабженным нагревательными элементами и узлом для подачи смазочного материала на поверхность формуемого иэделия, выполненным в виде кольца из спеченного металлического порошка 1 ). атками этого устройства сложность конструкции изя нагревательных элементов ине профильного канала и изготовления удлиненного го канала для получения о сложным профилем, кроме ьцо из спеченного металлиорошка при непосредственно с полимерным материалом пр авлении до 30,0 МПа ) може ться, что вызовет прекраачи смазки, а в связи с эт производительность устройНедостявляютсяза наличипо всей длтрудностьпрофильноизделий стого колческого пконтактевысоком дим забиващение подснизится ства из-за потерь давления на преодоление сил трения в канале.Известно и другое устройство для непрерывного формования и вулканизации длинномерных резиновых изделий, являющееся наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к предлагаемому и содержащее червячный экструдер с удлиненным профильным каналом, выполненным разъемным по длине, нагревательный элемент, кольцо из пористого материала для нанесения смазки на поверхность изделия и установленное на выходе из канала средство для снятия отработанной смазки с иэделия 123. Недостатком этого устройства явл ются большие потери тепла через мет лические стенки канала во второй зоне и в связи с этим необходимость дополнительной тепловой изоляции, кроме того, кольцо из пористого материала при непосредственном контах те с полимерным материалом при высоком давлении может им забиваться, что предотвратит подачу смазки и сни зит производительность устройства из-эа потерь давления на преодоление сил трения в канале.Целью изобретения является повышение производительности устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для непрерывного формования и вулканизации длинномерныхрезиновых изделий, содержащем червячный экструдер с удлиненным профильным каналом, выполненным разъемным по длине, нагревательный элемент,кольцо из пористого материала длянанесения смазки на поверхность изделия и установленное на выходе изканала средство для снятия отработанной смазки с изделия, согласно изобретению концевая часть профильногоканала выполнена из спеченного метал лического порошка и заключена в металлическую обечайку, а кольцо из пористого материала для нанесения смаз -ки снабжено обратным клапаном, выполненным в виде тонкой металлическойоболочки, охватываающей внутреннююи торцовую, обращенную к экструдеру,поверхности кольца,На Фиг. 1 изображено устройство,продольный разрез; на фиг, 2 - поперечный разрез кольца с обратным клапаном для нанесения смазки на поверхность изделия.Устройство соцержит червячныйэкструдер 1 для создания гидростатического давления и разогрева Формуемого материала, профильный канал 2 .выполненный разъемным по длине дляпрофилирования и вулканизации длинномерного изделия, содержащий первуюголовную часть 3, выполненную из монолитного металла, с нагревателем 4для нагрева профильного канала дотемпературы вулканизации, кольцо 5из спеченного металлического порошкадля нанесения смазки на поверхность 40изделия с обратным клапаном в видетонкой металлической оболочки 6, охватывающей внутреннюю и торцовую.,обращенную к экструдеру, поверхностикольца 5, трубку 7 для подвода смазки к кольцу, болтовое соединение 8для крепления частей канала, уплотнительное кольцо 9 между частями канала 2, вторую часть 10 профильного канала, выполненную из спеченного металлического порошка 11 с размерамипор в пределах 20,0 - 50,0 мкм и снабженную охватывающей его металлическойобечайкой 12 для соединения частейпрофильного канала, средством 13 дляснятия смазки с готового изделия,включающим маслосъемное кольцо 14 итрубку 15 для отвода отработаннойсмазки и гайкой 16, закрепляющей вобечайке вторую часть профильного канала.Устройство работает следующимобразом,Формуемый материал червячным экст"рудером 1 разогревается за счет силвнутреннего трения и подается под 65 высоким давлением в профильный канал 2, сначала в головную его часть 3, в которой он нагревается от нагревателя 4 до температуры вулканизации, при этоМ дополнительное тепло выделяется в материале за счет экзотермического эффекта реакции структурирования и за счет диссипативных превращений механической работы сил трения, далее материал проходит через кольцо 5.для нанесения смазки на поверхность изделия для снижения потерь давления в канале за счет сил трения. Кольцо 5 выполнено из пористого материала с размерами пор 50,0- 60,0 мкм, Смазка в кольцо 5 подводится по трубке 7, а выходу смазки в месте соединения частей 3 и 10 профильного канала препятствует уплотнение 9, выполненное в виде кольца из упругого материала. Затем формуемый материал по профильному каналу 2 проходит во вторую концевую его часть 10, выполненную из спеченного металлического порошка, размеры пор ее от 20,0 до 50,0 мкм (при которых резиновая смесь не может в них проникать). Стенки 11 из пористого металла второй концевой части 10 профильного канала 2 имеют большое тепловое сопротивление и тем самым создают тепловой барьер и препятствуют потерям тепла из формуемого материала.Таким образом обечайка 12 выполняет роль каркасного присоединитель- ного узла и воспринимает на себя все растягивающие и изгибающие усилия от движущегося по каналу 2 формуемого материала и от веса деталей устройства. Выполнение концевой части профильного канала из пористого металла позволяет значительно увеличить теплоизолирующую способность его стенок, что подтверждается следующими доказательствами: приведенный коэффициент теплопроводности для пористых материалов, выполненных из спеченных металлических порошков определяют по Формуле: где 1 - коэффициент теплопроводности монолита (компактного ) металла;Д, - пористость спеченного порошкового металла.При среднем размере пор 50,0 мкм величина пористости П = 0,55, таким образом из формулы имеем: т, е. теплоизолирующая способность стенки из пористого металла снижается по сравнению с компактным (монолитным ) металлом более чем в 5 раз За счет этого в профильном канале соилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, ПР ктная, 4 храняется тепло в заготовке, накопленное ею в первой части и дополнительно полученное за счет диссипаций и экзотермического эффекта, поэтому отпадает необходимость в нагреве этой части профильного канала. При этом размер пор ограничен пределами от 20,0 до 50,0 мкм, что обусловлено необходимостью предотвращения проникновения резиновой смеси в поры канала.оС другой стороны, изготовление канала из порошкового металла осуществляют путем набивки порошка в обечайку, в которой предварительно устанавливают стержень, форма которого со ответствует конфигурации готового изделия, спекание порошка проводят вместе со стержнем, а затем стержень удаляют, а на его месте остается канал заданной конфигурации и необхо О димых размеров, Кольцо из пористого материала выполнено из спеченного металлического порошка, размер пор пе менее 50,0-60,0 мкм. При такой арактеристике пористого материала потери давления за счет сопротивления при движении смазки через поры находятся в допустимых пределах и при использовании, например, порошка из бронзы и силиконовой теплостойкой смазки потери напора в кольце толщиной 20 мм составляют не более 10-15, в то же время из указанных опытных данных известно, что при размерах пор от 20,0 до 50,0 мкм возможно проникновение резиновой смеси внутрь пор, поэтому кольцо со стороны профильного канала на внутренней стенке и на передней стенке по ходу движения иэделия снабжено оболочкой из тонко- листового металла, кромки которого 4 О под действием давления формуемого материала прижимаются к пористому кольцу и тем самым предотвращают попадание резиновой смеси в поры кольца, при давлении смазки изнутри кольца, превышающем давление резиновой смеси в профильном канале, кромки оболочки несколько отогнутся внутрь профильного канала и пропустят смазку в него.Техническая иэкономическая эффективность предлагаемого устройства состоит в том, что упрощается его конструкция и снижается стоимость, повышается производительность за счет стабильности и надежности узла нанесения смазки на изделиеФормула изобретения Устройство для непрерывного формования и вулканизации длинномерных резиновых иэделий, содержащее червячный экструдер с удлиненным профильным каналом, выполненным разъемным по длине, нагревательный элемент,кольцо из пористого материала длянанесения смазки на поверхность иэделия и установленное на выходе изканала средство для снятия отработанной смазки с изделия, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения производительности устройства, концевая часть профильного канала выполнена из спеченного металлического порошка и заключена в металлическую обечайку, а кольцо из пористого материала для нанесения смазки снабжено обратным клапаном, выполненным в виде тонкой металлической оболочки, охватывающей внутреннююи торцовую, обращенную к экструдеру,поверхности кольца.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеПатент США Р 3517097,кл. 264-177, опублик. 1970.2. Патент США Р 3928525,кл. 264-174, опублик. 1975 (прототип).