Устройство для непрерывного изготовления длинномерных изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ЯО 1028526 11 В 29 Н 5/28; В 7/14 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ БРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Волгоградский политехнический институт(56) 1. Попов А. В. Непрерывное производство неформовых резинотехнических изделийМ., ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1976, с. 43 - 462. Патент США 3928525, кл. 264 - 174опублик. 1975 (прототип). и- о 54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИ Я ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙсодержащее экструдер с обогреваемой голо Н АВТОРСКОМУ кой, имеющей удлиненный профильный канал, и дорнам, средства для нанесения смазки и снятия ее с поверхности изделия и камеру для довулканизации изделий, отличаюиееся тем, что, с целью повышения качества длинномерных изделий, дорн установлен с возможностью аксиального перемещения в профильном канале, выполнен равным ему по длине и снабжен выполненными на его обращенном к входному участку профильного канала конце радиальными ребрами трапецеидальной формы, закрепленными на дорне, а входной участок профильного ка нала выполнен с соответствующими проф лю ребер цилиндрической и конической и верхностями.Изобретение относится к устройствам для изготовления длинномерных профильных резиновых изделий путем непрерывного формования и вулканизации в удлиненной фильере и довулканизации в тепловой камере.Известна линия для непрерывного формования и вулканизации длинномерных резиновых изделий, содержащая червячный экструдер для создания давления формуемого материала, удлиненный профильный канал для формования и вулканизации заготовки с нагревателем, средство для подачи, нанесения на поверхность изделия смазки и снятия ее с изделия в конце канала, устройство для довулканизации изделий, отмывочно-охлади- тельное устройство и приемное устройство для готовых изделий (1.Недостатками этой линии является то, что в качестве устройства для довулканизации используется вулканизатор горизонтального типа с жидким теплоносителем, в связи с чем линия имеет большую длину и занимает большие производственные площади, а за счет значительных потерь тепла с больших нагретых поверхностей повышается расход энергии. Такой вулканизатор должен быть снабжен подвижным устройством для погружения заготовки в теплоноситель, что приводит к усложнению его конструкции. Кроме того, для удаления остатков теплоносителя требуется отмывка готовых изделий водой, что приводит к загрязнению промьцнленной воды теплоносителем и к дополнительному расходу теплоносителя. В линии не предусмотрена установка дорна в профильном канале экструдера, поэтому невозможно изготавливать изделия, с внутренней сквозной полостью,Известно устройство для изготовления длинномерных изделий, содержащее экструдер с обогреваемой головкой, имеющей удлиненный профильный канал, и дорном, средства для нанесения смазки и снятия ее с поверхности изделия и камеру для довулканизации изделий 2 .Недостатками этого устройства являются жесткое закрепление в головке дорна и тем самым, нарушение геометрических параметров изготавливаемого трубчатого изделия в конце удлиненного профильного канала, а также снижение его качества.Цель изобретения - повышение качествадлинномерных изделий.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для изготовления длинномерных изделий, содержащем экструдер с обогреваемой головкой, имеющей удлиненный профильный канал, и дорном, средства для нанесения смазки и снятия ее с поверхности изделия и камеру для довулканизации изделий, дорн установлен с возможностью аксиального перемещения в профильном ка Рд =Жгде Ру - давление резиновой смеси в профильном канале;40 гу - проекция площади дорна с ребрами на плоскость, перпендикулярную оси профильного канала, определяемая по формуле2 где Лр д12-диаметр дорна;- диаметр цилиндрической поверхности ребер;- толщина ребра. 50 Сила трения резиновой смеси о поверхность дорна определяется по формулеРтр1 у )где Г - суммарная поверхность трениярезины и элементов дорна;)" у - коэффициент трения.Тогда длина конической поверхности контакта дорна и профильного канала опреденале, выполнен равным ему по длине и снабжен выполненными на его обращенном к входному участку профильного канала конце радиальными ребрами трапецеидальной формы, закрепленными на дорне, а входной участок профильного канала выполнен с соответствующими профилю ребер цилиндрической и конической поверхностями.На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 1 О узел установки дорна в профильном канале;на фиг. 3 - сечение А - А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б - Б на фиг. 2; на фиг. 5 - средство для снятия смазки с поверхности изделия; на фиг. 6 - сечение В - В на фиг. 5.Устройство содержит экструдер 1 с обогреваемой головкой 2, имеющей удлиненный профильный канал 3, и дорном 4, средство 5 для нанесения смазки, средство 6 для снятия смазки с поверхности изделия и камеру 7 для довулканизации изделий.Дорн 4 установлен с возможностью аксиального перемещения в профильном канале 3, выполнен равным ему по длине и снабжен выполненными на его обращенном к входному участку 8 профильного канала 3 конце радиальными ребрами 9 трапецеидальной формы, закрепленными на дорне 4. Входной участок 8 профильного канала 3 выполнен с соответствующими профилю ребер 9 цилиндрической и конической поверхностями.Между ребрами 9 расположены канавки 3010 для снижения сопротивления движению формуемого материала вдоль этих ребер.Длина поверхности ребер 9, контактирующей с конической поверхностью профильного канала, определяется исходя из величины допускаемых контактных напряжений, которые возникают за счет давления резиновой смеси1028526 с) агс 1)ц,ляется с учетом угла наклона конической поверхностиРд Р Р(юр 4)"дГр 1со 5 О - со 6,Прб бск ТРЬ 6где- угол наклона конической поверхности ребер и профильного канала; 106 - предельное значение напряжениясжатия поверхностей контактаребер и профильного канала.Средства 5 и 6 содержат нагреватель 11для подогрева смазки, насос 12 для циркуляции смазки под давлением, емкость 13для смазки, трубопровод 14 для подачи смазки в средство 5 и сливную трубку для возврата смазки.Камерадля довулканизации содержитспиральный лоток 15 для направления движения изделия, нагреватели 16 для поддержания температуры вулканизации, дверцы17 для контроля и осмотра камеры, тепловую изоляцию 18 для снижения потерь теплав окружающую среду, катки 19 для отводакамеры 7 при замене профильного канала 3 25для перехода на выпуск другого изделия,патрубок 20 для отсоса газов, выделяющихся при вулканизации изделий, применяемыйдля отбора изделий приемный механизм 21и контейнер 22 для приема готовых изделий 23, 30Для того, чтобы обеспечить необходимоедля вулканизации время пребывания изделий в камере 7, длина спирального лотка 15в сумме с длиной профильного обогреваемого канала 3 должна бьть- 1- = 1.л + 1-к,где 1.д и 1. - соответственно длины лоткаи канала.Однако Е 1. = Утгде Ч - скорость движения заготовки; 40т. - . время вулканизации.Длина спирального лотка 15 определяется диаметром спирали Р, углом винтовой линии спирали о и количеством витков спирали и. Угол винтовой линии должен быть таким, чтобы изделие свободно скользило по спи ральному лотку 15, т. е. должно соблюдаться неравенство 50 где р - коэффициент трения резины о материал лотка.При значении о меньше, чем в приведенном неравенстве, тормозящая сила трения превосходит силу гравитации и скольжения изделия в лотке не происходит. 55Исходя из условия обеспечения необходимого для завершения процесса вулканизации времени пребывания изделия в камере 7 и с учетом обеспечения скольжения изделия по лотку за счет гравитации можно записать соотношение. 3 лсоьа(Чт - 1.сов агс 1)ч ЙП Хп Средство 6 содержит (фиг. 5) кольцо 24 из материала с малым коэффициентом трения с острой кромкой 25 из материала с малым коэффициентом трения с острой кромкой 25 и канавкой 26 для повышения эффекта.соскребания смазки с изделия, гайку 27 для крепления кольца 24 через отверстия 28 в стенке профильного канала 3, сообщающегося с атмосферой для предотвращения образования разрежения, и отверстия 29 для отвода смазки, снятой с изделия 23. Кольцо 24 имеет радиальный разрез Й для его разведения при первоначальном пропуске через него изделия и регулирования си,:ы б,катин изделия во время работы, винт 30 с конусной заточкой 31 для регулирования степени разведения этого кольца.Сокращение расхода смазки достигается тем, что кольцо 24 выполнено из материала с малым коэффициентом трения. Это позволяет увеличить обжатие изделия в кольце, не увеличивая сопротивление движению изделия, так как оно равно г =кс 11)-1откуда видно, что при постоянных Р, (длине кольца) и д, (диаметре изделия, снижая ц, (коэффициент трения) можно, не увеличивая Р, увеличить усилие обжатия Р, а увеличение обжатия повышает степень очист ки. С другой стороны, при использовании острой конической кромки под углом с, контактирующей с поверхностью изделия, обращенной навстречу движению изделия в профильном канале, увеличивается эффект соскабливания смазки, так как в этом случае исключается образование клинообразной щели.Направляющая 32 служит для соединения камеры 7 с профильным каналом 3 и для уплотнения этого соединения. Устройство работает следующим обраформуемый материал экструдером 1 подается под высоким давление в профильный обогреваемый канал 3, имеющий форму готового изделия, Дорн 4 прижимается к входному участку 8 в направлении, показанном стрелкой Г (фиг. 2), за счет силы, создаваемой гидростатическим давлением материала, и за счет силы, создаваемой трением формуемого материала о поверхность дорна 4. При этом коническая поверхность профильного канала 3 контактирует с конической поверхностью ребер 9. Таким образом, цилиндрическая поверхность по диаметру д за счет посадки направляет и удер 1028526живает дорн 4 в заданном относительно профильного канала 3 положении, а коническая поверхность является опорной и, кроме того, обеспечивает плавность входа материала в профильный канал. Далее формуемый материал поступает в кольцевое пространство между профильным каналом 3 и дорном 4, где формуется и вулканизуется в изделие с внутренней полостью. Для снижения трения в канал через средство 5 подается смазка из емкости 13 насосом 12 через нагреватель 11 по трубопроводу 14, В конце профильного канала 3 смазка с помощью средства 6 снимается и возвращается в емкость 13 по сливной трубке Снятие смазки с изделия производится с помощью кольца 24, плотно прилегающего к изделию, при этом острая встречная кромка 25 с канавкой 26 соскабливает смазку с изделия и она стекает в отверстие 29.Довулканизация изделия проводится в камере 7 (фиг, 1). Изделие 23 на выходе из профильного канала 3 направляется в спиральный лоток 15, двигаясь по которому, полностью вулканизуется за счет уровня температуры, соответствующего температуре вулканизации, поддерживаемой с помощью нагревателей 16. Со спирального лотка 15 на выходе из камеры 7 изделие передается на приемный механизм 21, а затем в контейнер 22, при необходимости они могут быть снабжены аппаратом для охлаждения (не показан). Газы, выделяющиеся при вулканизации, собираются в верхней части камеры 7 и удаляются из нее через патрубок 20.м Устройство позволяет сократить расход энергии на 8 - 10% по сравнению с базовым объектом за счет уменьшения потерь 10 тепла в окружающую среду, имеет упрощенную конструкцию за счет исключения жидкого теплоносителя и механизмов для погружения изделий в ванны и устройства для отмывки изделий от остатков теплоносителя, позволяет сократить производственные площади, занимаемые линией в 3 - 4 раза, за счет уменьшения размеров камеры довулканизации. Устройство исключает необходимость применения высокотемпературных теплоносителей и загрязнение промышленных вод теплоносителем. Кроме того, оно позволяет изготавливать длинномерные изделия с внутренней полостью путем применения самоустанавливающегося дорна и значительно сокращает расход теплостойкой смазки благодаря новой конструкции узла снятия смазки с изделия., г. Ужгород, ул. Пр Ти Госуда лам и ква, Ж Патент