2.8.2 Вулканизационное оборудование

2.8.2.1 Вулканизаторы периодического действия X

ш

Вулканизационный котел состоит из корпуса, представляющего собой цилиндрический сосуд из листовой стали с приваренным днищем, и крышки. На наружной поверхности котла имеются штуцеры для подачи и отвода теплоносителя, установки предохранительных устройств, контрольно-измерительной аппаратуры и др. Внутри котла могут быть смонтированы настил с рельсами для перемещения тележек с изделиями, вентилятор, трубопроводы, нагревательные электрические секции. Для уменьшения простоя оборудования котлы иногда снабжают крышками с обеих сторон.

Вулканизационные котлы бывают вертикальные и горизонтальные, с болтовым или байонетным затвором крышки. Обогрев вулканизационного котла может осуществляться путем непосредственной подачи теплоносителя в котел, а также через паровую рубашку, змеевики или электронагреватели. В отдельных случаях для вулканизации изделий большой длины (например, рукавов) применяют котлы длиной до 40 м, состоящие из соединенных между собой отдельных секций.

В зависимости от вида изделия и его технологических особенностей вулканизацию в котле можно проводить в среде насыщенного или перегретого пара, воды, горячего воздуха, смеси пара с воздухом одним из следующих способов: а) открытая вулканизация, в процессе которой вулканизуемые изделия находятся в непосредственном контакте с вулканизационной средой (эбонитовые изделия, резиновая обувь и др.); б) вулканизация различных формовых изделий в тальке, предохраняющем их от непосредственного воздействия вулканизационной среды; в) вулканизация под бинтом, которым покрывает изделия для сохранения заданной формы и предохранения их от действия вулканизационной среды (рукава, резиновые и эбонитовые обкладки валов, эбонитовые стержни, клиновидные ремни и др.); г) вулканизация под слоем свинца, который защищает изделия от деформации и др.нежелательных воздействий вулканизационной среды (кабели, рукава); д) вулканизация в формах, во внутреннюю полость которых помещают резиновую заготовку.

Вулканизационные прессы по конструкции бывают колонные и рамные (рис. 7). Отличие колонного пресса от рамного заключается в том, что

соединение нижней части пресса с верхней осуществляется с помощью колонн, а не двух рам. Это вулканизационное оборудование применяют для вулканизации широкого ассортимента резино-технических изделий в прессформах различной конструкции.

^>

Рисунок 7 - Вулканизационный рамный многоэтажный пресс. 1- рамы, 2 -гидропривод, 3 - верхняя поперечина, 4 - плунжер гидропривода, 5 -подвижный стол, 6 - греющие плиты.

Пресс-формы с резиновыми заготовками помещают между греющими плитами. Последующие операции - подъем подвижного стола, прессование, вулканизация и раскрытие пресса осуществляются автоматически. Прессы снабжаются гидравлическим, рычажно-механическим или пневматическим приводами. Рабочие плиты (размер их от 300x300 до 4000x10 000 мм) обогревают паром, перегретой водой или электрическим током. Прессы оснащают вспомогательными приспособлениями: подъемными столами, механизмами для выдвижения плит с пресс-формами или только пресс-форм и др. Многие прессы заключены в шкафы и имеют хорошую тепловую изоляцию. Прессовое усилие выбирается в соответствии с площадью сечения полости пресс-формы или группы пресс-форм, устанавливаемых на плите, и удельным давлением, необходимым для формования заготовки. Давление зависит от жесткости резиновой смеси, конструкции изделия и других факторов. Обычно оно колеблется от 0,6 до 3,5Мн/м² (от 6 до 35 кгс/см²). В зависимости от требуемого усилия и конструкции пресса можно применять один или несколько приводов.

Вулканизационные прессы с гидроприводом могут иметь индивидуальную насосную станцию или питаться от централизованной системы гидравлики низкого и высокого давления. В качестве рабочих сред в гидроприводе используют воду, масло или эмульсию масла в воде при разных давлениях: от 2 до 5 Мн/м² (от 20 до 50 кгс/см²) (гидравлика низкого давления) и 15 — 40 Мн/м² (50 - 400 кгс/см²) (гидравлика высокого давления).

Заготовки резиновых изделий большой длины (транспортерных лент, приводных ремней) вулканизуют в многоцилиндровых гидропрессах отдельными участками, последовательно перемещая их между плитами

большого размера. Для вулканизации замкнутых (бесконечных) ремней и лент применяют так называемые челюстные прессы (рис. 8).

Один из шкивов пресса закреплен неподвижно, а второй может перемещаться с помощью растяжного устройства, обеспечивая натяжение и ослабление ремней в момент перезарядки пресса и съема готовых ремней. На шкивах и средней плите пресса имеются канавки, соответствующие профилю ремня.

Вулканизацию и прессование натянутых ремней осуществляют между греющими плитами отдельными участками. Небольшие изделия замкнутой конструкции (например, клиновидные ремни) можно вулканизовать в цилиндрическом барабане, состоящем из отдельных металлических форм с заготовками. На барабан надевается резиновая диафрагма, с помощью которой осуществляются обогрев и прессование.

Вулканизационные пресскотлы (автоклав-прессы) имеют

конструктивные элементы вулканизационного котла (цилиндрический корпус с крышкЗ^Т^дравлические пресса (гидроцилиндр с плунжером). Плунжер имеет площадку (стол), на которую укладывают прессформы с изделиями. Предварительное прессование, вулканизацию и опускание стола осуществляют так же, как и в вулканизационных прессах. Процесс может быть автоматизирован; теплоноситель подается в котел для наружного обогрева прессформ, а в случае вулканизации автопокрышек - и варочную камеру (с помощью специального уплотнительного устройства) для создания необходимого формующего давления и поддержания заданной температуры.

Пресскотлы различаются по диаметру - от 600 до 2000 мм, по прессовому усилию - от 1,5 до 8,5 Мн (от 150 до 850 тс), по конструкции. Наибольшее распространение получили пресскотлы со съемной крышкой и неподвижным корпусом. Достоинства пресскотлов - несложная конструкция и большая производительность, недостатки - необходимость применения тяжелого физического труда, например, при закладке и выемке варочных

камер из покрышек, выгрузке и закладке покрышек в аппарат, а также большой расход теплоносителей из-за низкого коэффициента использования.

Вулканизационные пресскотлы применяют для вулканизации автопокрышек, камер, обрезиненных кат- катков и др. изделий. В производстве шин эти аппараты вытесняются индивидуальными вулканизаторами и форматорами-вулканизаторами.

Индивидуальные вулканизаторы (рис. 9) - более совершенное оборудование по сравнению с пресскотлами. Они бывают одинарные (для вулканизации одного изделия) и сдвоенные (для одновременной вулканизации двух изделий).

			к а
			Л. Hfe-
			*%*. %
			jf
			JL 1% 1|г
		£	■т. 4 'Ш. ^
			m. i 'w
	4		fc. ^ь-1 F
	Ж	^	tk т .
	■^%.	л	W
	S-s. -	€	-*'
	ж •
	Jr Н& „, •		W
	т,	\	Г
У	^%, ^к
-■%	•= Ш^
	\ •= &
(Г**
\г
ж	Ж

Рисунок 9 - Индивидуальный вулканизатор в открытом состоянии. 1 -станина, 2 - электродвигатель, 3 –кулачковый механизм, 4 - нижняя часть паровой камеры, 5 - верхняя часть паровой камеры, 6 - тяга.

или

Индивидуальные вулканизаторы снабжают гидравлическими рычажно-механическими приводами. Специальная кинематика привода обеспечивает сложную траекторию движения верхней половины прессформы при ее открывании — вверх и назад (при этом вулканизованная покрышка отрывается от поверхности прессформы благодаря боковому смещению) и плавную траекторию (без бокового смещения) при закрывании. Распорное усилие, возникающее в процессе вулканизации, воспринимается и удерживается при помощи боковых тяг, фиксирующих кулачков и рычагов кривошишю-шатунной системы. Вручную или с помощью загрузочных механизмов сырую покрышку с вложенной в нее варочной камерой помещают в нижнюю полуформу индивидуального вулканизатора, после чего .в/варочную камеру подают теплоноситель. Последующая работа аппарата осуществляется автоматически. Пресс-формы вулканизаторов обогревают через паровые рубашки с помощью обогревательных плит или паровых камер.

Вулканизацию ездовых камер в индивидуальных вулканизаторах производят без варочных камер и при более низком внутревйем давлении. Индивидуальные вулканизаторы применяют для вулканизации автомобильных покрышек, автокамер, ободных лент и различных резино­технических изделий. Вулканизация автокамер может осуществляться на

установке, состоящей из ряда установленных вертикально вулканизационных элементов (полуформ), соединенных в общую секцию.

Форматоры-вулканизаторы - наиболее совершенный вид оборудования для вулканизации многих резиновых изделий. Например, в форматоре-вулканизаторе для автопокрышек (рис. 10) загрузка сырой покрышки, формование, вулканизация, разгрузка и, если необходимо, охлаждение полностью автоматизированы. Форматоры-вулканизаторы различных типов отличаются только размерами и конструктивным исполнением отдельных механизмов. Они бывают одинарные и сдвоенные. Прессформы в этих аппаратах могут обогреваться в паровых камерах, обогревательными плитами или через рубашку проссформ. Верхняя половина прессформы крепится к верхней половине паровой камеры (или плиты) при помощи специального устройства, которое позволяет устанавливать различные по высоте прессформы. Нижняя половина прессформы^крепится на нижней части паровой камеры вулканизатора.

Рисунок 10 - Форматор-вулканизатор с неубирающейся диафрагмой. 1-зубчатая передача, 2 - червячный редуктор, 3 - рольганг, 4 - электрический двигатель, 5 - рычаги, 6 - гидропривод механизма сбрасывания покрышки, 7 - поперечина,'8 –верхняя камера, 9 - механизм загрузки сырых покрышек, 10 - шатун, 11 –покрышка, 12 - диафрагма, 13 - рычаг механизма сбрасывания, 14 – нижняя камера, 15 - механизм управления диафрагмой, 16

станина.

Принцип работы аппарата заключается в следующем. Специальное устройство загрузочного механизма предусматривает автоматический прием сырой покрышки с конвейера и точную установку ее на нижнюю половину пресс-формы по оси диафрагмы. После этого загрузочное устройство возвращается в исходное положение, включается электродвигатель привода, верхняя полукамера закрывается и происходят формование и вулканизация покрышки. Системы автоматических блокировок на аппарате обеспечивают безопасность работы: реле давления предотвращает открытие пресса при наличии давления в паровой камере или диафрагме; при открытых паровых

камерах специальное устройство предотвращает подачу теплоносителей; аварийный выключатель позволяет остановить и изменить направление движения верхней полукамеры; предохранительные и обратные клапаны обеспечивают надежную работу аппарата под давлением.

Форматоры-вулканизаторы бывают с неубирающейся и убирающейся диафрагмой и бездиафрагменные. Форматор-вулканизатор с убирающейся диафрагмой отличается от форматора-вулканизатора с неубирающейся диафрагмой тем, что в конце цикла вулканизации диафрагма убирается вниз в специальный цилиндр, вмонтированный в станину. Конструкция таких форматоров-вулканизаторов очень проста, однако при их использовании возрастает расход теплоносителей, подаваемых в диафрагму, и уменьшается срок ее службы. В бездиафрагменных форматорах-вулканизаторах вулканизация происходит так же как и в аппаратах с неубирающейся и убирающейся диафрагмами, с той лишь разницей, что вместо механизма управления диафрагмой у него имеются механизмы для плотного зажима бортов покрышки.

Такой способ вулканизации не получил широкого распространения вследствие повышенного расхода дорогостоящей теплостойкой резины на герметизирующий слой внутренней полости покрышки, а также из-за ряда специфических дефектов, связанных с деформацией борт покрышки при ее жестком зажиме.

Вулканизация автопокрышек^ может осуществляться на агрегате, состоящем из смонтированных на общей станине форматоров-вулканизаторов специальной конструкции и одного или двух подвижных перезарядчиков, выполняющих по заданной программе операции загрузки сырых и выгрузки свулканизованных покрышек. Возможен также вариант поточно-автоматической линии вулканизации автопокрышек с перемещающимися вулканизаторами и неподвижным перезарядчиком.

Ротационный вулканизатор (рис. 11) предназначен для вулканизации клиновидных ремней. Аппарат состоит из двух съемных вращающихся барабанов с канавками, соответствующими определенному профилю клиновидного ремня. Один барабан укреплен, другой может перемещаться, создавая необходимое натяжение вулканизуемого ремня. Формование наружной поверхности ремня осуществляют с помощью прижимной ленты. Внутрь барабана подают пар для поддержания необходимой температуры вулканизации.

Рисунок 11 - Ротационный вулканизатор. 1 - станина, 2, 3 - съемные барабаны, 4 - прижимная лента, 5 - теплоизоляция, 6 - прижимные ролики, 7 - вулканизуемый ремень.