Вулканизационный дорн

Союз СоветскикСоциалнстичесникРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1927543(088,8) Государственный квинтет СССР ао делам нзебретеннй н открытий(54) ВУЛКАНИЗАЦИОННЫЙ ДОРН са. Ци = тттс Гйп, - й,),где нт - масса вещества; с - его теплоемкость. Изобретение относится к изготовлению полых изделий из полимерных материалов и может быть применено дляизготовления покрышек литьем поддавлением в пресс-форму.Известен вулканизационный дорн,содержащий эластичную диафрагму,закрепленную бортами в соосно установленных дисках, и помещенный в образованную эластичной диафрагмой итюдисками полость заполнитель, имею щий металлический сплав Я .Использование в известном дорнезаполнителя из материала с постоянным удельным весом приводит к утяже 1% лению дорна, увеличению мощностивспомогательных устройств при установке дорна в пресс-форме, подготовке дорна к работе.Цель изобретения - уменьшение ве 30 Поставленная цель достигается тем, что в заполнитель введены шарики из материала по удельному весу меньшего металлического сплава и химически инертного к последнему.Таким образом, согласно изобретению заполнитель представляет собой физически неоднородную смесь, использование которой позволяет снизить не только вес, но и энергетические затраты на расплавление заполнителя.Пусть имеется объем у = 1 л, заполненный металлическим сплавом. Гго необходимо нагреть до температуры 10 = 20 С до температуры плавления160 С и полностью расплавить. Сплав содержит 41 олова, 451 свинца и 1 М висмута.Количество тепла, необходимое для нагрева сплава до температуры плавления, определяется по следующему выражению927543 42,9868 .) 0,04275,1030 С) 0,03041,3720 0,022 Масса олова щр,Теплоемкость с 0,Масса свинца вд ,Теплоемкость с ,Масса висмута гц,Теплоемкость с юогас кгккал/(кгкгккал/(кгкгккал/кг8 ис ) "ид то) = 45,164 ккал Теплота плавления олова р, ккал/кгсвинца, ккал/кг 5,5 висмута д ккал/кг 12,4 Оиру, т"аа йод +4 Ие +пфц ййис = "3, 01+28, 0665+17., 0128=88, 0893 ккал. Ъ,= 0+ а,Теплота на нагревание шариковравна= Бщ. с (ел "о) Для плавления данного количествасплава требуется количество тепла,определяемое по выражению Сумма выражений (1) и (2) даетлскомую величину количества тепла Я 1= Я + Олл, ф (3)г 0 = 14,164+88,0893=133,2533 ккал.Теперь заполним имеющийся объем1 л алюминиевыми шариками,Оставшееся пространство между шариками заполняется сплавом.Для упрощения рассуждений вписываем шар в куб с единичной стороной. В этом случае объем, занимаемый шаром, составляет 52,4 г объема куба. На самом же деле каждый шарик контактирует одновременно с двенадцатью шариками, т.е, он должен вписываться в правильный двенадцатигранник, В этом случае процент объеме занимаемого шариком еще больше. Теплота, необходимая для нагрева системы шарик-сплав, до температуры плавления сплава 1 определяется как сумма количества теплоты, затраченной на нагревание сплава и шариков. где с, - теплоемкость алюминия =- 0,2155 ккал/кг С;42,658 ккал.Теплота нагрева сплава составляет 47,6/ от вычисленной ранее21,498 ккал; (1= 64,456 ккал,и= г,д (2) где с - теплота плавления вещества,Однако плавиться только сплав,причем до момента полного расплавления температура системы не повышается, т,е. нет расхода энергии на2 нагревание шариков.На п.павление сплава требуетсятакже 47,63 теплоты от вычисленнойдля случая заполнения объема однимтолько сплавом. Я = 0,476 ккал;30 Ямл, = 41,9305 ккал,Общее количество тепла составляет 1 г Огг + (1 фг = 106,0865 ккалТаким образом, получается экономия тепловой энергии, равная 20,38,Для случая применения шариков,изготовленных из цинка, экономиятепловой энергии составляет 32,154,На фиг. 1 и 2 показан предлагаемый дорн, в исходном и рабочем положениях, продольный разрез.Вулканизационный дорн содержит соосно расположенные и подвижные в продольном направлении диски 1 и 2, эластичную диафрагму 3, закрепленную концами в последних. В диске 2 выполнено отверстие 4 для подачи заполнителя (шариков 5 и металлического расплава 6) в полость, образованную эластичной. диафрагмой и дисками, В дисках имеются электрические нагреватели 7. Последние могут быть установлены также и в эластичной оболочке. Гарики 5 выполнены из материала, обладающего повышенной теплопроводностью, например алюминия, В диапазоне рабочих температур вулканизационного дорна шарики не меняют агрегатного состояния иэнергоемкость. ного к последнему. 30 Источники информации,принятые во внимарие при экспертизе1, Патент Франции У 2005116,кл. В 29 Н 17/00, опублик, 1969(прототип). 5 9275 формы, Кроме того, материал шариков химически инертный по отношению к металлическому расплаву.Расплав 6 имеет теммературу затвердения в соответствии с техноло гическими параметрами литья, большую или равную температуре вулканизации,Эластичная диафрагма 3 выполнена из теплостойкой резины, например, на основе бутилкаучука или другого аналогичного материала.Подготовка вулканизационного дорна к работе осуществляется следующим образом.Через отверстие 4 внутрь вулка низационного дорна подаются под давлением заполнитель (шарики и металлический сплав), немеющий температуру, равную или оольшую температуры плавления сплава. За счет 20 нагревателей 7 дорн предварительно прогревается до температуры, равной температуре заполнителя. Одновременно с подачей заполнителя произ водится продольное перемещение одного из дисков 1 и 2. При этом наружаный профиль оболочки 3 приобретаетконфигурацию, соответствующую внутреннему профилю отливаемой покрыш- " ки, что обеспечивается шаблонами (условно не показаны). Фиксирование конфигурации дорна в этом положении производится путем подачи в полости шаблонов хлдоагента (воды). 6После затвердевания расплава дорнприобретает необходимую жесткость,которая достигается за счет исключения подвижности системы: шарикизатвердевший расплав, Подготовленныйтаким образом дорн размещается влитьевой форме, в которой отливаетсяи вулканизуется покрышка,Таким образом, выполнение вулканизационного дорна согласно изобретению позволяет снизить его вес и Формула изобретения Вулканизационный дорн, содержащий эластичную диафрагму, закрепленную в соосно установленных дисках, и помещенный в образованную эластичной диафрагмой и дисками полость заполнитель, имеющий металлический сплав, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения веса, в заполнитель введены шарики из материала по удельному весу меньшего металлического сплава и химически инерт927543 Составите Техред А. а едактор Л. Заказ 31 но СС д. 4 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,оектна Тира ВНИИПИ Госуд по делам 13035, Москва, Л, Хоровац Корректор У. Пономарен 673 Подпственного комитет обретений. и откры -35, Раушская наб