Способ вулканизации покрышек пневматических шин

 

СПОСОБ ВУЛКАНИЗАЦИИ ПОКРЫШЕК ПНЕВМАТИЧЕСКРК ШИН, включающий нагрев размещенной в мет,аллической камере покрьшки СВЧ-энер-гией при относительном вращении покрьшки и излучателя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерного: нагрева всех зон покрышки и повышения эффективности процесса нагрева, излучатель вводят в полость покрьшзки и вращают относительно центральной оси последней.2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что излучатель вращают со скоростью 120 - 220 об/мин.3.Способ по п. 1, о т л ичающийся тем, что к излучателю подводят СВЧ-энергию мощностью 5-50 кВт.О1.оэ00ело

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(1) В 29 D 30/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2097805/23-05 (22) 15,01.75 (46) 23.06.85. Бюл. У 23 (72) П.Ф.Баденков, Ю.П.Басс, И.И.Девяткин, В.А.Ионов, Г.В.Лысов, А.П.Пономарев, Г.П.Прозоровский, В.Л.Тальрозе, В.А.Тарасенко и В.А,Фомина (53) 678.058(088,8) (56) 1. Патент США 9 2738406, кл. 219-10.66, 1956.

2. Патент США Ф 3566066, .кл. 219-10.55, 1971 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ВУЛКАНИЗАЦРК

ПОКРЬШЕК ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ШИН, включающий нагрев размещенной в металлической камере покрышки СВЧ-энер„„SU, 538540 А гней при относительном вращении покрьппки и излучателя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения равномерного нагрева всех зон покрьппки и повышения эффективности процесса нагрева, излучатель вводят в полость покрьппки и вращают относительно центральной оси последней.

2. Способ по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что излучатель вращают во скоростью 120—

220 об/мин.

3. Способ по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что к излучателю подводят СВЧ-энергию мощнос тью 5-50 кВт.

538540

Изобретение относится к области производства покрышек пневматических шин, а именно к способам вулканизации последних.

Известен способ вулканизации 5 покрышек пневматических шин, включающий нагрев размещенной в металлической камере покрьппки СВЧ-энергией 11). По такому способу осуществляют нагрев покрьппки как нагрев диэлектрика, заполняющего коаксиальной или волноводный отрезок пере— дающей линии, образованной стенками металлическои камеры (пресс-формы), центральным металлическим сер- 15 дечником и металлической сеткой, расположенной на поверхности варочной камеры. При этом для достижения высокой степени поглощения покрышкой СВЧ-энергии используют коротко- щ замкнутую перемычку, согласующую волновое сопротивление покрышки и короткозамкнутого отрезка волновода.

При нагреве диэлектрические характеристики резины различных зон покрьпп- 25 ки изменяются по различным сложным зависимостям. Поэтому добиться согласования волнового сопротивления

1покрышки и короткозамкнутой перемычки в процессе нагрева покрышки прак- З тически невозможно, в результате чего процесс неэффективен и нельзя добиться равномерного нагрева всех зон покрышки.

Указанные недостатки частично устранены в другом известном способе вулканизации покрышек пневматических шин (23, включающем нагрев размещенной в металлической камере покрышки СВЧ-энергией с применением из- ®О лучателей и при относительном вращении покрьппки и излучателя. В данном способе излучатель находится в ка- мере рядом с покрьппкой, а последнюю вращают относительно ее центральной 45 оси.

Однако и по этому способу не обес- печивается равномерный нагрев всех зон покрьппки, так как большая часть энергии рассеивается в камере.

Отличительной особенностью изобретения является то, что излучатель вводят в полость покрышки и вращают относительно центральной оси послед-.55 ней. Излучатель вращают со скоростью

120200 об/мин. К излучателю подводят СВЧ-энергию мощностью 5-50 кВт.

На фиг. 1 — 3 показаны возможные варианты осуществления описываемого способа.

Покрышку t размещают в металлической камере 2, например прессформе, которая служит цилиндрическим резонатором и за счет многократного отражения электромагнитной волны от своих стенок обеспечивает эффективность использования СВЧ-энергии, В качестве системы, направляющей электромагнитные волны в покрышку, используют полосковые 3 или антеH ные 4 излучатели. В зависимости от габаритов и конструкции покрышки этих излучателей может быть один или несколько. Когда нагреваемая покрьппка 1 имеет внутренний периметр меньше или равный длине волны, применяют один полосковый излучатель 3. Если покрышка имеет внутрен. ний периметр, существенно превышающий длину волны электромагнитного поля, то при использовании одного излучателя из-за интенсивного поглощения СВЧ-энергии в полосковой волне, падающей последовательно на участки покрышки от одного борта к другому, в конце направляющей системы излучается меньшая мощность, что приводит к неравномерному обогреву изделия ° В этом случае используют два полосковых излучателя (см. фиг, 2), При этом адин из них — левый, запитываемый

СВЧ-энергией снизу, обогревает зоны от нижнего борта покрьппки к верхнему, а другой — правый, запитывае,мый СВЧ-энергией в противоположном направлении, обогревает зоны от верхнего борта покрьппки к нижнему.

При вулканизации покрышек 1, имеющих форму внутренней полости, существенно отличную от тора, например широкопрофильных шин, используют два или несколько антенных излучателей (см. фиг. 3), из которых один обогревает нижнюю половину покрьппки, а другой — верхнюю половину.

Для более равномерного нагрева покрьппки излучатели вращают с постоянной скоростью относительно центральной оси покрышки. Вводят излучатели в полость покрышки после заполнения ее прессующим агентом путем действия сил инерции, обеспечиваемых скоростью вращения не менее

3 5385

120 об/мин. Подачу СВЧ-энергии излу чателями в полость производят после завершения процесса формирования и сближения бортов покрышки, Для расчета мощности СВЧ-энергии, которую необходимо вводить в полость покрышки для ее вулканизации, следует использовать зависимость

ССь1

Р= 7 — — — —, 10 где Р— .требуемая мощность, кВт, dk — желательная скорость нагрева изделия, град/мин; — вес нагреваемого изделия, 15 кг;

С вЂ” средняя теплоемкость нагреваемого изделия, град/мин; - КПД электродинамического устройства, X. 20

Применительно к автомобильным покрышкам размеров от 155-13 до

320-508 и КПД процесса 40-80Х для нагрева изделия со скоростью 10—

15 град/мин потребляемая мбщность 25

СВЧ-энергии находится в пределах

5-50 кВт.

Вывод излучателей из внутренней полости покрышки производят после полной ее вулканизации. В случае если размеры излучателя меньше расстояния между бортами покрышки, выводят излучатель до раскрытия покрьппки. Если размеры излучателя превышают это расстояние, то сначала стравливают прессующий агент до давления в полости покрышки не ниже 0,5 кг/см . Это давление позволяет удерживать покрышку при ее раскрытии на диафрагме. Раскрытие покрышки осуществляют путем симметричного относительно экваториальной ее плоскости разведения бортов покрышки.

После размещения покрьппки в пресс- форме в диафрагму 5 подают прессующий агент, например сжатый воздух. Когда покрышка,, растянутая поддутой диафрагмой, займет исходное для нача ла формования положение, включают механизм вращения излучателя (не показан) и вводят излучатель посредством центробежных сил в полость покрышки. Затем производят смыкание бортов покрышки посредством опускания верхней полуформы прессформы, управляя зажимными дисками б и 7 диафрагмы 5. Одновременно с этим осуществляют полное закрытие пресс-формы, после чего в полости покрышки создают рабочее давление воздуха (20 кг/см ) . К излучателю подводят СВЧ-энергию, требуемой мощности, заранее рассчитанной по приведенной выше зависимости, и ведут процесс нагрева покрышки до полной ее вулканизации. По окончании вулканизации стравливают воздух из диафрагмы 5 до давления не менее 0 5 кг/см, которое поддерживают в процессе вывода излучателя.

Излучатель выводят из полости покрышки лишь после ее .раскрытия путем симметричного относительно экваториальной ее плоскости разведения бортов покрышки.. После раскрытия покрышки отключают механизм вращения излучателя, и последний выводят из полости покрышки.. Затем производят вакуумирование полости покрышки и снятие ее с диафрагмы, Пример 1. Вулканизации подвергают покрышку 155-330 весом

7 кг, Для формования покрышки используют воздух с давлением

1,0 кг/см, подаваемый в диафрагму.

После поддува покрышки в ее полость вводят один полосковый излучатель 3 (см. фиг. 1), который вращают относительно центральной оси покрышки со скоростью 200 об/мин. К излучате.лю подают СВЧ- энергию мощностью

5 кВт, которая нагревает покрышку со скоростью 15 град/мин. Через

10 мин СВЧ-энергию отключают, воздух из диафрагмы стравливают до давления 0,5 кг/см2, разводят симметрично борта покрышки, останавливают вращение излучателя и его выводят из покрышки. После этого производят вакуумирование полости покрышки и извлечение ее из вулканизатора.

Пример 2. Вулканизации подвергают покрышку 260-508Р весом

45 кг. Для формования покрышки используют воздух с давлением 1,1 кг/см, подаваемый в диафрагму. После поддува покрышки в ее полость вводят два полосковых излучателя 3 (см. фиг. 2), питаемых от одной коаксиальной системы и имеющих одну ось вращения. Излучатели вращают со скоростью 150 об/мин. К излучателям подают СВЧ-энергию мощностью 30 кВт, которая нагревает покрышку со скоФ 538540 б ростью 12 град/мин. Через 15 мин - вводят два полосковых излучателя 3, СВЧ-энергию отключают, воздух из питаемых от одной коаксиальной сисдиафрагмы стравливают до давления темы и имеющих ось вращения, Излуча0 6 кг/см, разводят симметрично,:"" тели вращают со скоростью 120 об/мин. борта покрышки, прекращают вращение,. К,излучателям подают СВЧ-энергию излучателей и выводят их из покрыш- . мощность 50 кВт, которая нагревает ки, После этого проивзодят вакууми- покрышку со скоростью 10 град/мин. рование полости покрышки и извлече- Через 18 мин СВЧ-энергию отключают, ние ее из вулканизатора. воздух из диафрагмы стравливают до

1 !О давления О,б кг/см, разводят симПример 3. Вулканизацин под- метрично борта покрышки, прекращавергают покрышку 320-508Р весом ют вращение излучателей и выводят

72 кг. Для формования покрышки ис- их из покрышки. После этого произпользуют воздух с давлением водят вакуумирование полости пок2

1,3 кг/см, подаваемый в диафрагму. f5 рышки и извлечение ее из вулканизаПосле поддува покрышки, в ее полость тора, Фиг. 2

Редактор О.Юркова

Ае, Техред М. Кузьма

Корректор М.Максимишинец

Заказ 4492/2 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4