Патент ссср 284404

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

284404

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02,VI.1967 (№ 1161004/23-5) Кл. 42k, 51 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.Х.1970. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 7.1.1971

МПК G 01п 11/16

УДК 620.172(088.8) комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Г. М. Бартенев и Ю. Н. Степанов

Заявитель

ПРИБОР ДЛЯ О ПРЕДЕЛ ЕН ИЯ ОПТИМУМА ВУЛКАН ИЗАЦИ И

РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ

Предлагаемый прибор для определения оптимума вулканизации изделий, различных по толщине и геометрической форме, предназначен для резиновой промышленности.

Известен прибор для определения оптимума вулканизации резиновых смесей, содержащий подвижную и неподвижную обогреваемые пластины, между. которыми помещается образец резиновой смеси, эксцентрик с приводом для сообщения возвратно-поступательного движения одной из пластин, динамометр и регистрирующий механизм, Однако этот прибор не пригоден для оценки оптимума вулканизации изделий больших толщин, знание кинетики вулканизации не только в поверхностном, но и срединном слое вулканизуемого изделия или его части.

Предлагаемый прибор предназначен для измерения кинетики вулканизации в поверхностном и срединном слоях вулканизуемых изделий или их частей, различных по толщине и геометрической форме, путем изменения температуры поверхности пластин, между которыми находится образец из резиновой смеси в закономерности, отвечающей этим слоям. Для этой цели прибор имеет устройство, включающее термокамеру, внутренний объем которой может меняться вставками и перемещаемыми стенками, сменный стакан для формирования модели изделия, имеющей форму куба, термопару, положение которой может меняться, регулятор температуры.

В предлагаемом приборе для возможности исследования кинетики вулканизации в сре5 динных слоях массивных изделий регулятор температуры пластин связан с термодатчиком, помещенным в соответствующую условиям испытаний зону модели вулканизуемого изделия. Чтобы создать для модели и реального

10 изделия равноценные температурные условия в момент формования при различных методах переработки — литье под давлением и прессовании, заполнение стакана резиновой смесью осуществляют литьевой головкой, поз15 воляющей регулировать температуру смеси на выходе, а получаемая после заполнения стакана модель может быть дополнительно охлаждена в термостате до нужной температуры.

20 На фиг. 1 изображен измеритель степени вулканизации резиновых смесей и на фиг. 2— устройство для задания теплового режима вулканизации, входящие в состав предлагаемого прибора; на фиг. 3 — типичная форма за25 писи результата эксперимента, получаемого с помощью предлагаемого прибора.

Как видно из фиг. 1, измеритель степени вулканизации резиновых смесей, входящий в прибор, состоит из двух, обогреваемых с по30 мощью нагревательных элементов 1 и 2 ме284404 таллических пластин, подвижной 8 и неподвижной 4, между которыми находится образец 5 из резиновой смеси, эксцентрика 6 для сообщения возвратно-поступательного движения подвижной пластине 8, имеющего привод, включающий электродвигатель 7 и редуктор 8, динамометра 9, связанного с неподвижной пластиной 4, через которую передаются усилия, возникающие в образце при его деформировании, регистрирующего механизма 10, ведущего автоматическую запись этих усилий.

Устройство для задания теплового режима в поверхностном и срединном слоях вулканизуемого изделия или его части, изображенное на фиг. 2, осуществляет изменение температуры поверхности пластин 3 и 4 в закономерности, соответствующей этим слоям.

Это устройство включает термокамеру, имеющую неподвижные 11 и 12 и подвижные

18 и 14 стенки, перемещаемые соответственно ходовыми винтами 15 и 16. Внутри термокамеры помещается сменный стакан 17 для формования из резиновой смеси модели 18. В случае, если наружные размеры стакана 17 не соответствуют внутренним размерам термокамеры, объем последней меняют с помощью вставок 19 и 20 и перемещением стенок 13 и

14 ходовыми винтами 15 и 16. В днище 21 термокамеры расположен выталкиватель 22, приводимый в движение винтовым механизмом 28. Внутри выталкивателя 22 проходит игольчатая термопара 24, по показаниям, которой оценивается температура срединного слоя, модели 18. Положение этой термопары

24 может меняться системой «винт-гайка» 25.

Для заполнения сменного стакана 17 резиновой смесью имеется литьевая головка плунжерного типа 26, которая позволяет регулировать температуру .смеси на выходе; на конце литьевой головки 26 укреплен сменный литник 27. В связи с тем, что он является одновременно и верхней оформляющей частью модели 18, литьевая головка 26 имеет возможность перемещаться с помощью гидроцилиндра 28. При этом перемещение ограничивается стопорной шайбой 29, положение которой в зависимости от размера модели меняют.

Выталкивателем 22 сменный стакан 17 с моделью может быть введен в термостат 80, где производят охлаждение модели до температуры формования в случае получения вулканизуемого изделия методом прессования.

При этом подъем стакана 17 осуществляется совместно с литьевой головкой 26 и термопарой 24, по показаниям которой и регистрируется окончание процесса термостатирования.

Для задания образцу 5 температурного режима вулканизации, соответствующего срединному или поверхностному слою вулканизуемого изделия или его части, служит стандартный регулятор температуры Л, например, марки ЭПП-09, входной канал которого связан с термопарой 24, а выходной с нагревательными элементами 1 и 2.

Терморегулятор 81 либо изменяет температуру на поверхности пластин 8 и 4 в соответствии с изменением термо-э.д.с. термопары в процессе прогрева срединного слоя модели

18, либо поддерживает ее постоянной в случае снятия кривой кинетики вулканизации поверхностного слоя изделия.

Определение оптимума вулканизации изделий на данном приборе осуществляется в следующем порядке.

Первоначально измеряют кинетику вулканизации в срединном слое вулканпзуемого изделия или его части. При этом прежде всего вставками 19 и 20 и перемещением стенок 18 и 14, ходовыми винтами 15 и 16 добиваются соответствия внутренних размеров термокамеры размерам сменного стакана 17.

Далее производят прогрев поверхности термокамеры до температуры вулканизации изде20 лия и внутрь ее помещают стакан.

После этого термопару 24 устанавливают на необходимый уровень, а между пластинами 8 и 4 закладывают тонкий образец 5 из резиновой смеси. Расположив стопорную шайбу 29 в соответствии с высотой модели 18, определяемой теоретически, гидроцилиндром 28 опускают литьевую головку 26 со сменным литником 27 до упора стопорной шайбы 29 о стакан 17 и заполняют последний резиновой

30 смесью. В случае, если температура смеси при заливке стакана превышает температуру формования реального изделия, выталкивателем

22 стакан после его заполнения вводят в термостат 80 для охлаждения модели до темпе35 ратуры формования. Далее стакан с моделью вновь опускают в термокамеру. По окончании процесса формования модели 18 образец 5 подвергают деформированнию с помощью эксцентрика 6, приводимого в движение электро40 двигателем 7 через редуктор 8. В этот момент соответствующая температура срединного слоя модели 18 термо-э.д.с. термопары 24 поступает на вход регулятора Л, который в аналогичной зависимости изменяет температуру

45 поверхности пластин 8 и 4. Степень вулканизации находящегося между этими пластинами тонкого резинового образца 5 с практически мгновенным временем прогрева фиксируется регистрирующим механизмом 10 в виде усилия

50 сдвига и соответствует степени вулканизации в срединном слое модели 18. По окончании снятия кривой кинетики вулканизации в срединном слое термопару 24 выводят из модели 18, а стакан 17 поднимают выталкивате55 лем 22 из термокамеры.

Процесс измерения кинетики поверхностного слоя также заключается в знакопеременном деформировании тонкого образца 5 из резиновой смеси между двумя обогреваемыми

60 пластинами 8 и 4 и в последующей регистрации получаемых усилий деформирования, служащих мерой степени вулканизации. Различие состоит в том, что в этом случае нет необходимости в наличии модели изделия 18 и

65 достаточно настройки регулятора 31 на под284404 держание температуры поверхности пластин

8 и 4, равной температуре вулканизации.

Сопоставляя в дальнейшем кинетики вулканизации этих двух слоев (см. фиг. 3), устанавливают оптимальное время вулканизации изделия.

Переход от конкретной геометрической формы вулканизуемого изделия или его части к модели, в качестве которой принята форма куба, осуществляется с помощью критерия приближенного подобия скорости теплообмена.

Учитывая, что большое разнообразие резинотехнических изделий и их отдельных частей по скорости теплообмена можно свести к небольшому числу простейших геометрических форм, время прогрева которых находится в определенном соотношении (см. таблицу в приложении), нетрудно перейти от формы конкретного изделия или какой-либо его части к форме куба.

Форма изделия

Куб

Плита

Брусок

Цилиндр бесконечной дсишы

Цилиндр высотой, равной диа10 метр

Шар

Отношение времени прогрева изделия ко времени прогрева куба

2,16

1,16

1,11

0,889

0,66

Предмет изобретения

Прибор для определения оптимума вулканизации резиновых смесей, содержащий две контактирующие с образцом пластины, одна из которых связана с механизмом нагружения образца, а другая — с динамометром и регистрирующим механизмом, обогреватель пластин и регулятор их температуры, отличаюи ийся тем, что, с целью возможности исследования кинетики вулканизации в срединных слоях массивных изделий, регулятор температуры пластин связан с термодатчиком, помещенным в соответствующую условиям испытаний зону модели вулканизируемого изделия.

284404

12 и

22

Уж1Б

25 г 2 пканизацои

Ф»w. 3

Составитель Л. Дмитриев

Редактор E. П. Хорина Техред Л. Я. Левина Корректор T. A. Джаманкулова

Заказ 3789/! Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415

Типография, пр. Сапунова, 2