Устройство для непрерывной безнапорной вулканизации прессованных изделий из каучуковых смесей

Устройство для непрерывной безнапорной вулканизации прессованных изделий из каучуковых смесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 94И95

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕтЕПЬСтВ (") 20

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.01.80 (21) 7771032/23-05 (51) M.Kë.3 В 29 Н 5/28 (23) Приоритет — (32) 13.10.77 (31) PV 6660-77 (33) ЧССР

Государственный комитет (43) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень № 25 (53) УДК 678.058 (088.8) по делам изобретений н открытий (45) Дата опубликования описания 07.07.82 (72) Автор ы изобретения

Иностранцы

Франтишек Челак, Ярослав Новы и Йосеф Ульрих (ЧССР) Иностранноо предприятие

«Ходос, народни подник, Ходов у Карловых В1ар» (ЧССР) (71, Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ

БЕЗНАПОРНОЙ ВУЛКАНИЗАЦИИ ПРЕССОВАННЫХ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ КАУЧУКОВЫХ СМЕСЕЙ

Предметом изобретения является устройство для непрерывной безнапорной вулканизации прессованных изделий из кау".уковых смесей, включающее системы нагреза и регулирования температуры вулканизационной среды.

Основной частью известных устройств для непрерывной безнапорной вулканизации прессованных изделий из каучуковых смесей в ванне является вулканизационная ванна, заполненная вулканизационной средой, нагретой до рабочей температуры, которая чаще всего находится в пределах

200 — 250 С. Byëêàíèçàöèîííàÿ ванна представляет собой теплоизолированный горизонтальный сосуд, длина которого бывает

10 — 15 м, поперечное сечение имеет чаще всего четырехугольную форму, но известно также исполнение в виде буквы У с двойными стенками. Следующей частью устройства является питающий транспортер и конвейер с металлической бесконечной лентой, погруженной под уровень вулканизационной среды. Этот конвейер предназначен для подавления подъемных сил, возникающих в результате разного удельного веса каучуковой смеси и вулканизационной среды, под уровнем которой должно находиться прессованное изделие при непрерывной вулканизации. Нагрев устройства до рабочей температуры на известном техническом уровне осуществляется путем электрического резисторного обогрева, с помощью нагревательных элементов, расположенных за боковыми стенками и под днищем ванны, погруженных в теплоноситель, посредством которого обогревается вулканизационная среда, илп погруженных непосредственно в вулканизацпонную сре1О ду. Вышеуказанные системы нагрева имеют некоторые недостатки, которые являются причиной многих производственных затруднений и помех.

К недостаткам электрических нагрева15 тельных элементов, прикрепленных снаружи к боковым стенкам и днищу ванны, следует в первую очередь отнести трудность их смены в случае неисправной работы, обусловленной ограниченным сроком служ20 бы в условиях эксплуатации прн высоких температурах. Демонтаж элементов можно проводить только В холодном состоянии ванны, а из-за значительного веса ванны и вулканизационной среды, температура ван25 ны падает медленно, что приводит к значительной потере продукции.

В случае применения погруженных в теплоноситель нагревательных элементов возникают проблемы, связанные с термической стабильностью теплоносителя. В ре941195

65 зультате высокой температуры на поверхности нагревательных элементов, значительно превышающей рабочую температуру вулканизационной среды, может, например, при использовании хлорированных соединений дифенила, произойти тепловое разложение и выделение опасных для здоровья выбросов. Из-за ядовитости указанных продуктов нежелательно допускать непосредственный контакт их с человеком, так как они вызывают повреждение кожи и печени. Замена неисправных элементов также требует полной остановки устройства для безнапорной вулканизации и приводит к снижению производительности.

Однако, самое большое неудобство представляют нагревательные элементы, погруженные непосредственно в расплавленные электрические смеси солей с составом: 53О!О

/NOD, 40 /О NBN0g, 7 /о NANO применяемые в качестве вулканизационной среды.

В процессе вулканизации из каучуковой смеси выделяются органические соединения, которые попадают в расплав указанной смеси эвтектических солей и образуют легко воспламеняемую и трудногасимую смесь.

Если в корпусе нагревательного элемента возникает в результате производственного дефекта или вследствие местного перегрева трещина, образуется, благодаря хорошей электропроводимости расплава солей, интенсивная электрическая дуга, которая может быть причиной воспламенения образовавшейся смеси эвтектического расплава и органических загрязнений. Известны случаи взрыва с серьезными последствиями. Замену неисправных нагревательных элементов можно проводить только при расплавленном состоянии соли, то-есть при температуре выше 141 С. В связи с большим числом демонтажных операций замена элементов очень сложна и связана с риском ожога.

Указанные недостатки существующих устройств устранены устройством для непрерывной безнапорной вулканизации прессованных изделий из каучуковых смесей согласно изобретению, Его основой является вулканизационная ванна с поперечным сечением трапециедальной формы, установленная на роликах, под которой находятся нагревательные блоки, вставленные со стороны боковой стенки в отверстия в раме и объединенные в отдельные регулировочные зоны, состоящие из первой группы нагревательных блоков, второй группы нагревательных блоков и третьей группы нагревательных блоков и присоединенные разъемами к силовым цепям. Последние состоят из первого контактора, второго контактора и третьего контактора, причем обмотка первого контактора, обмотка второго контактора и обмотка третьего контактора в контуре регулировки температуры присоединены к блоку переключения пита5

Зо

45 ющего напряжения через переключатель и регулятор температуры, датчик которого расположен внутри вулканизационной среды. Входы первой группы нагревательных блоков и второй группы нагревательных блоков регулировочных зон соединены с второй фазой через первые рабочие контакты первого контактора и параллельно с нулевым проводом через первые рабочие контакты второго контактора, между тем, как выход первой группы нагревательных блоков присоединен непосредственно к первой фазе, а выход второй группы нагревательных блоков соединен через третьи рабочие контакты первого контактора с третьей фазой и одновременно подсоединен между третьим рабочим контактом второго контактора и первым рабочим контактом третьего контактора, между тем как вход третьей группы нагревательных блоков соединен с первой фазой через вторые рабочие контакты первого контактора и параллельно соединен с второй фазой через третьи рабочие, контакты второго контактора и последовательно соединенные первые рабочие контакты третьего контактора и одновременно через вторые рабочие контакты второго контактора, присоединенные к первым рабочим контактам первого контактора, причем выход присоединен непосредственно к третьей фазе. Во всех трех фазах установлены контрольные амперметры.

Каждый из контуров регулировки температуры, управляющих работой силовых .цепей посредством обмоток отдельных контакторов, составлен так, что силовая цепь обмотки первого контактора замыкается через первые контакты размыкания третьего контактора, первые рабочие контакты блока переключения и первые контакты размыкания второго, контактора на первый. выход регулятора температуры, илн вторые рабочие контакты блока переключения на второй выход регулятора температуры, соединенного на входе с контактами размыкания переключателя на питание электроэнергией, между тем, как токовая цепь обмотки второго контактора замыкается через вторые контакты размыкания третьего контактора, первые контакты размыкания первого контактора и рабочие контакты переключателя на питание электроэнергией или через третьи рабочие контакты блока переключения на первый выход регулятора температуры, между тем, как токовая цепь обмотки третьего контактора замыкается через вторые контакты размыкания второго контактора, вторые контакты размыкания первого контактора и четвертые рабочие контакты блока переключения на второй выход регулятора температуры, или через пятые контакты рабочие блока переключения на третий выход регулятора температуры, или через первые контакты

941195 размыкания блока переключения и вторые контакты размыкания блока переключения на первый выход регулятора температуры, датчик которого помещси внутри вулкапизационной ванны, приче „l первые рабочие контакты, первые контакты размыкания, вторые рабочие контакты и пятые рабочие контакты блока переключения вместе функционально сопряжены, одинаково как и третьи рабочие контакты, вторые контакты размыкания и четвертые рабочие контакты блока переключения.

В результате указанного исполнения получается много преимуществ по сравнению с известным устройством. В первую очередь установка нагревательных элементов под ванной исключает их опасный контакт с вулканизационной средой. Группировкой в нагревательные блоки, которые свободно вставлены под вулканизационную ванну в боковые отверстия в раму ванны и их присоединением к силовым цепям посредством разъемов достигается взаимозаменяемость неисправного нагревательного блока в случае поломки при полной работе линии без потери продукции. Как будет более подробно указано дальше, схема контура регулировки температуры позволяет быстро определить неисправный нагревательный блок. Неисправный нагревательный блок потом можно отремонтировать в холодном состоянии без всякого риска. Поперечная трапецеидальная форма вулканизацпонной ванны обеспечивает облучение боковых стенок вулканизационной ванны, которое важно пе только с точки зрения равномерного обогрева, но и при расплавлении вулкаиизационной среды, когда прп использовании эвтектической смеси солей нитрата натрия и калия и нитрита натрия твердая соль расплавляется одновременно с трех сторон, в результате чего освобождается все твердое содержание вулканпзационной ванны от стенок и не могут возникать нежелательные эффекты, связанные с объемным расширением соли. Установка вулканизационной ванны на роликах рамы позволяет легкое перемешение вулканизациоиной ванны относительно рамы за счет тепловых расширений и исключает деформации и дополнительные напряжения от возможного заклинивания в случае посадки с трением скольжения.

Схема силовых цепей согласно изобретению позволяет регулировать температуру вулканизациîHной среды переключением нагревательной мощности так, что группы нагревательных элементов соединяются по любой схеме — или треугольником, или звездой, или последовательно к линейному напряжению с применением всего трех нормально доступных контакторов с тремя силовыми контактами. При изменении мощности нагрева меняется состояние только двух контакторов, что благоприятно

25 зо

65 сказывается на сроке службы и надежности всего контакторного агрегата. Кроме того контакториый агрегат благодаря своей схеме соединения позволяет в содействии с контрольными амперметрами во всех фазах питания легко определить поломку группы нагревательных блоков во время эксплуатации. Применение блока переключения в контуре регулировки температуры позволяет набор всех необходимых рабогих режимов для работы вулканизациоииой ванны. Характеристика отдельных рабочих режимов выводится от регулировочных каскадов первого или второго датчиков регуляторов температуры и от последовательности включения отдельных коитакторов силовых цепей. Переключение режимов происходит одновременно во всех регулировочных зонах без перестройки регуляторов, что исключает ошибки обслуживающего персонала и обеспечивает выдержку расплавленной соляной ванны с минимальными потерями энергии. На режиме «отключение» температура соли выдерживается с минимальной потребительной мощностью на уровне, который предотвращает насыщение соли влагой из атмосферного воздуха и обеспечивает долговечность металлических частей конструкции, которые попадают в соприкосновение с солью.

На режиме «темперированпе» температура соляной ванны выдерживается на уровнс, определенном настройкой первого датчика регулятора температуры. Эту температуру выгодно выбрать непосредственно над температурой плавления соли, когда тепловые потери для выдержки ванны в расплавленном состоянии минимальные.

Переход на рабочую температуру осуществляется автоматически переключением на режим «работа — регулировка» с минимальной выдержкой. Посредством кнопочного переключателя и амперметров в линии питания силовых цепей можно при эксплуатации линии моментально определить группу нагревательных блоков с поломкой, что до сих пор применяемое оборудование не позволяло.

На фиг. 1 изображено устройство для непрерывной безнапорной вулкаипзации прессованных изделий из каучуковых смесей, общий вид; па фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3 — пример исполнения нагревательного блока; на фпг. 4 — разрез

Б — Б фиг. 3; на фиг. 5 — схема силовой цепи; на фиг. 6 — схема контура регулировки температуры.

Устройство для непрерывной безнапорной вулканизации прессованных изделий из каучуковых смесей состоит из вулканизационной ванны 1, заполненной вулканизационной средой 2 и установленной на роликах 3 в раме 4. Под вулканизационной ванной 1 по бокам рамы 4 свободно вставлены в отверстия 5 нагревательные

941195

3О

65 блоки 6. С трех сторон ванны 1 имеется тепловая изоляция 7.

Подъем всей конструкции в вертикальном направлении обеспечивает подъемник

8. В вулканизационную среду 2 погружены металлические ленты 9, например, два конвейера с регулируемым приводом 10.

Группа нагревательных блоков в данном примере образована только одним нагревательным блоком 6 и всегда три нагревательных блока 6 образуют одну регулировочную зону 11. В примере конструкции изображены четыре регулировочные зоны.

Нагревательный блок 6 образован из нагревательных элементов 12, которые расположены внутри корпуса 13. Питание нагревательного блока электроэнергией осуществляется через разъем 14. Отдельные регулировочные зоны 11, состоящие из трех нагревательных блоков 6, присоединены к индивидуальным соединениям 15. Каждое из соединений 15 питается электрической энергией от силовых, цепей 16. Каж.дая силовая цепь 16 присоединена к первой фазе Х.1, второй фазе L2 и третьей фазе L3 через первый амперметр Ql, второй амперметр Q2 и третий амперметр ЯЗ и состоит из первого контактора 51, второго контактора 52 и третьего контактора $3. На первом контакторе Sl имеются первые рабочие контакты 151, вторые рабочие контакты 251, третьи рабочие контакты ÇS1, первь|е контакты размыкания 451 и вторые контакты размыкания 551. На втором контакторе

S2 имеются первые рабочие контакты 152, вторые рабочие контакты 2$2, третьи рабочие контакты 352, первые контакты раз. мыкания 452 и вторые контакты размыкания 552. На третьем контакторе SÇ имеются первые рабочие контакты 153, первые контакты размыкания 4SÇ и вторые контакты размыкания 553.

Схема силовой цепи позволяет регулировать мощности нагрева для регулировочной зоны 11 в трех каскадах. Когда замкнуты рабочие контакты 151, 251 и 3$1 первого контактора — нагревательные блоки 6 первой группы 17 нагревательных блоков, второй группы 18 нагревательных блоков и третьей группы 19 нагревательных блоков соединены треугольником.

Мощность нагрева регулировочной зоны

11 — максимальная. Это положение соответствует первому каскаду регулировки мощности. Когда замкнуты первые рабочие контакты 1$2 второго контактора, вторые рабочие контакты 252 второго контактора и третьи рабочие контакты ÇS2 второго контактора, нагревательные блоки первой группы 17 нагревательных .блоков, второй группы 18 нагревательных блоков и третьей группы 19 нагревательных блоков соединены по схеме звезды, причем середина звезды соединена с нулевым проводом N. Мощность нагрева регулировочной зоны 11 в этом случае составляет одну треть. Это состояние соответствует второму каскаду регулировки мощности. Когда замкнуты первые рабочие контакты 1SÇ третьего контактора, нагревательные блоки первой группы 17 нагревательных блоков, второй группы 18 нагревательных блоков и третьей группы 19 нагревательных блоков соединены последовательно и питаются линейным напряжением первой фазы Ll и третьей фазы LÇ. Мощность нагрева регулировочной зоны 11 при этом составляет одну девятую. Это состояние соответствует третьему каскаду регулировки мощности. В схеме контура 20 регулировки температуры токовая цепь обмотки первого контактора 21 {51) блокирована первым контактом размыкания 452 второго контактора и первым контактом размыкания 4$3 третьего контактора, токовая цепь обмотки второго контактора 22 (52) блокирована первым контактом размыкания

45 (первого контактора и вторым контактом размыкания 553 третьего контактора, токовая цепь обмотки третьего контактора

23 (53) блокирована вторым контактом размыкания 551 первого контактора и вторым контактом размыкания 552 второго контактора.

Последовательность срабатывания первого контактора Sl, второго контактора S2 и третьего контактора 53 при постепенном повышении температуры вулканизационной среды 2 определена замыканием контактов блока 24 переключения согласно выбору рабочего режима и взаимным соединением входа V регулятора 25 температуры с соответствующим перовым выходом Х1, или вторым выходом У2, или третьим выходом ЕЗ согласно моментальному значению температуры вулканизационной среды 2.

На режиме «отключение» разомкнуты первые рабочие контакты 1В3, вторые рабочие контакты 2ВЗ, третьи рабочие контакты 3В2, четвертые рабочие контакты

4В2, пятые рабочие контакты 5В3 и замкнуты первые контакты размыкания 6ВЗ и вторые контакты размыкания 7В2 блока 24 переключения. .На режиме «темперирование» замкнуты третьи рабочие контакты 3В2, четвертые рабочие контакты 4В2, первые контакты размыкания 6ВЗ и разомкнуты вторые контакты размыкания 7В2, первые рабочие контакты 1В3, вторые рабочие контакты 2ВЗ и пятые рабочие контакты

5ВЗ блока 24 переключения.

На режиме «работа — регулировка» зам.кнуты первые рабочие контакты 1ВЗ, вторые рабочие контакты 2В3, пятые рабочие контакты ЬВЗ, вторые контакты размыкания 7В2 и разомкнуты третьи рабочие контакты ЗВ2, четвертые рабочие кон941195

10 такты 4В2 и первые контакты размыканпя

6ВЗ блока 24 переключения.

Блок 24 переключения может быть, Iiaпример, выполнен с помощью специально составленного трехпозиционного переключателя, контакты которого срабатывают

i.о заранее составленной программе, или с помощью обычного трехпозиционного переключателя и двух вспомогательныхреле, причем первые рабочие контакты 1В3, вторые рабочие контакты 2В3, пятые рабочие контакты 5ВЗ и первые контакты размыкания 6В3 относятся, например, кпервому реле, в то время как третьи рабочие контакты 3В2, четвертые рабочие контакты 4В2 и вторые контакты размыкания

7В2 относятся, например, к второму реле.

Взаимное соединение переключателя режимов и вспомогательных реле выполнено так, что первый контакт переключателя свободный, к второму контакту присоединено первое реле и к третьему контакту присоединено второе реле. Отдельные режимы переключаются в последовательности «отключение — темперирование работа». Регулятор температуры 25 может быть, например, выполнен с помощью разрывного двухпозиционного регулятора с двумя датчиками с возможностью установки по всему диапазону требуемых значений температуры вулканизационной среды

2, температура которой замеряется датчиком 26.

С помощью контактов 2А2 размыкания переключателя 27 можно кратковременно отключить вход V регулятора 25 температуры от питающего напряжения и одновременно присоединить через рабочие контакты 1А2 переключателя 27 напряжение управления непосредственно через первые контакты 4$1 размыкания первого контактора и вторые контакты размещения

5S3 третьего контактора к обмотке второго контактора 22. Таким образом, срабатывают первые рабочие контакты IS2 второго контактора, вторые рабочие контакты 2$2 второго контактора и третьи рабочие контакты 3$2 второго контактора, когда нагревательные блоки 6 первой группы 17 нагревательных блоков, второй группы 18 нагревательных блоков и третьей группы 19 нагревательных блоков соединены по схеме звезды, причем середина звезды соединена с нулевым проводом

Л . Соединение середины звезды с нулевым проводом 1V позволяет контролировать совпадение токов первой фазы Ll, второй фазы L2 и третьей фазы LÇ с помощью первого амперметра Ql, второго амперметра Q2 и третьего амперметра ЯЗ. С помощью соответствующего простра иственного расположения амперметров, когда их последовательность соответствует последовательности нагревательных блоков 6 в вулканизационной ванне 1, можно путем

65 сравнения отдельных токов легко и быстро определить неисправный нагревательный блок.

Формула изобретения

1. Устройство для непрерывной безнапорной вулканизации прессованных изделий из каучуковых смесей, состоящее из горизонтальной теплоизолированной ванны, в которую входит конвейер для перемещения и погружения изделия в вулканизационную среду, обогреваемую снаружи вулканизационной ванны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что под вулканизационной ванной 1 с поперечным сечением трапецеидальной формы, установленной на роликах 3, находятся нагревательные блоки 6, вставленные по бокам рамы 4 в отверстия 5 и объединенные в отдельные регулировочные зоны 11, состоящие из первой группы 17 нагревательных блоков, второй группы 18 нагревательных блоков и третьей группы 19 нагревательных блоков, присоединенных разьемами 14 к силовым цепям 16, составленным из первого контактора Sl, второго контактора $2 и третьего контактора SÇ, причем обмотка первого контактора 21, обмотка второго контактора 22 и обмотка третьего контактора 23 в контуре регулировки температуры 20 присоединены к блоку переключения 24 питающего напряжения через переключатель 27 и регулятор температуры 25, датчик которого 26 находится внутри вулканизационной среды 2.

2. Устройство по п. 1, о тл и ч а ю ще ес я тем, что входы первой группы 17 нагревательных блоков и второй группы 18 нагревательных блоков регулировочных зон

11 соединены с второй фазой L2 через первые рабочие контакты первого контактора

1$1 и параллельно с нулевым проводом,V через первые рабочие контакты второго контактора 1$2, в то время как выход первой группы 17 нагревательных блоков присоединен непосредственно к первой фазе

Ll, а выход второй группы 18 нагревательных блоков соединен через третьи рабочие контакты первого контактора ÇS1 с третьей фазой LÇ и одновременно подсоединен между третьим рабочим контактом второго контактора 3$2 и рабочим контактом третьего контактора 1$3, в то время как вход третьей группы 19 нагревательных блоков соединен с первой фазой Ll через вторые рабочие контакты первого контактора 2$1 и параллельно соединен с второй фазой 1.2 через третьи рабочие контакты гторого конT"i:Tñрз. 3S2 и последовательно присоединеннь;c первые рабо™ие кон-,.".I; i третьего контактора 1SÇ н одновремсн!Io через вторые рабочие контакты второго контактора

2$2, присоединенные после первых рабочих контактов первого контактора 1S1, причем выход присоединен непосредственно к

941195

I

tt 5

Ыиг / третьей фазе L3, в первой фазе Ll включен первый амперметр Ql, во второй фазе 1.2— второй амперметр Q2 и в третьей фазе 1.3— третий амперметр ЯЗ.

3. Устройство по п. 1, отл и ч а ю щеес я тем, что в контуре регулировки температуры 20 токовая цепь обмотки первого контактора 21 замыкается через первые контакты размыкания третьего контактора 10

4S3, первые контакты размыкания второго контактора 452 и первые рабочие контакты 1В3 блока переключения 24 на первый выход Хl регулятора температуры 25, или вторые рабочие контакты 2ВЗ блока пере- 15 ключения 24 на второй выход У2 регулятора температуры 25, присоединенного на вход V с контактами размыкания 2А2 пере ключателя 27 и к питанию электроэнергией, в то время как токовая цепь обмотки 20 второго контактора 22 замыкается через вторые контакты размыкания третьего контактора 5S3, первые контакты размыкания первого контактора 4S1 и рабочие контакты 1А2 переключателя 27 на питание электроэнергией, или через третьи рабочие контакты ЗВ2 блока переключения 24 на пер-. вый выход Хl регулятора температуры 25, в то время, как токовая цепь обмотки третьего контактора 23 замыкается через вторые контакты размыкания второго контактора 5S2, вторые контакты размыкания первого контактора 5S1 и четвертые рабочие контакты 4В2 блока переключения 24 на второй выход У2 регулятора температуры 25, или через пятые рабочие контакты 5ВЗ блока переключения 24 на третий выход Z3 регулятора температуры 25, или через первые контакты размыкания 6ВЗ блока переключения 24 и вторые контакты размыкания 7В2 блока переключения 24 на первый выход Хl регулятора температуры 25, датчик 26 которого расположен внутри вулканизационной ванны 1, причем первые рабочие контакты 1ВЗ, первые контакты размыкания 6ВЗ, вторые рабочие контакты 2ВЗ и пятые рабочие контакты

5ВЗ блока переключения 24 вместе функционально сопряжены так же, как и третьи рабочие контакты 3В2, вторые контакты размыкания 7В2 и четвертые рабочие контакты 4В2 блока переключения 24.

941195

Фиг.5

Корректор С. Файн

Редактор Г. Прусова

Заказ 651/511 11зд. М 171 Тира>к 673 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

С"ставитель В Батурова

Текред В. Рыбакова

45/ 55д 52