Санкт-Петербург
Обработка изделий с использованием низких температур
Наиболее часто резиновое изделие после вулканизации обрабатывается с использованием низких температур в галтовочном барабане. Галтовочные барабаны просты по конструкции и доступны в обслуживании. Галтовочный барабан состоит из двух стоек, в подшипниках которых установлен барабан с крышкой для загрузки и выгрузки обрабатываемых резиновых изделий. Современные конструкции галтовочных барабанов оснащены индивидуальной холодильной установкой компрессорного типа, от которой хладагент через коллектор подается в рубашку вращающегося барабана. В качестве хладагента используется фреон. Недостатком этой конструкции является малый коэффициент теплопередачи от хладоагента через внутреннюю стенку барабана к обрабатываемым деталям, это удлиняет время замораживания облоя и снижает производительность установки.Привод барабана позволяет осуществлять бесступенчатое регулирование частоты его вращения в пределах 20—50 об/мин в зависимости от вида обрабатываемых изделий. Температура внутри барабана также регулируется. Современная резиновая промышленность располагает галтовочными барабанами с рабочими объемами 180, 225, 325, 600 и 1000 л.
Резиновое изделие обрабатывается, в галтовочных барабанах в замороженном состояние, за счет ударов их друг о друга, а также о внутреннюю полость барабана. Введение внутрь барабана в процессе обработки керамических шариков существенно не интенсифицирует процесс скалывания облоя. Цикл обработки составляет 30—60 мин и более. Однако, данный тип барабана практически не удаляется облой с внутренних полостей резиновых изделий.Дальнейшим этапом развития оборудования данного вида стал барабан со щетками.
Оборудование для удаления облоя, использующее в качестве активатора процесса скалывания облоя вращающиеся щетки, выполненные из морозостойкого материала (фторлона, нейлона и т. д.), состоит из барабана, который может вращаться в подшипниках, смонтированных на стойках. Барабан вращается от электропривода постоянного тока, позволяющего регулировать частоту вращения барабана в пределах 20—50 об/мин. В боковинах барабана вмонтированы подшипники, в которых от электропривода вращается четыре щетки. Частота вращения щеток регулируется в пределах 500—1500 об/мин. Регулирование частоты вращения барабана и щеток позволяет подбирать оптимальный режим обработки в зависимости от конфигурации резиновых изделий и типа каучука.
В качестве хладагента в рассматриваемом оборудовании используется жидкий азот, который от дозатора впрыскивается внутрь барабана через вращающуюся цапфу. Оборудование оснащено устройствами для механизации вспомогательных операций: загрузки и отделения облоя от обработанных изделий. Обрабатываемые изделия загружаются в бункер, который, двигаясь по направляющим, в конце хода опрокидывается, в результате чего изделия загружаются в барабан. По окончании обработки готовые изделия вместе с облоем высыпаются на вибросито, состоящее из верхней и нижней плоскостей. В процессе совместного движения изделий облой через ячейки сетки проваливается на нижнюю плоскость, а оттуда поступает в сборник облоя. Готовые резиновые изделия проходят через верхнюю плоскость и попадают в емкость готовой продукции.
Цикл обработки формовых РТИ на таких барабанах сокращается до 1,5—5 мин, производительность достигает 80—150 кг/ч резиновых изделий. На этих барабанах возможно обрабатывать кольца круглого и прямоугольного сечений, которые имеют облой во внутренней полости.
В литературе имеются сведения о создании для удаления облоя с формовых РТИ методом замораживания оборудования вибрационного типа. Вибрационный станок состоит из многоблочного вибрирующего устройства, включающего в себя резервуар тороидальной формы, разделитель с решеткой и вибратор с контргрузом. Станок снабжен изоляцией и приспособлением для впрыска и регулирования жидкого азота.
Изделия, помещенные в тороидальный резервуар, подвергаются колебаниям. Для улучшения качества удаления облоя и облегчения перемещения изделий по виброплоскости используется наполнитель в виде керамических шариков диаметрами 3—6 мм. Падение и удары шариков об изделия способствуют обламыванию облоя. Рассматриваемый станок позволяет удалять облой с изделий, которые обрабатываются в галтовочных барабанах. При этом расход азота в рассмотренных случаях одинаковый.
Основным преимуществом вибрационного оборудования по сравнению с рассмотренным оборудованием является непрерывность процесса обработки. Это создает благоприятные условия для использования оборудования в поточных линиях для производства формовых резиновых изделий.
В последние годы в промышленности РТИ широкое распространение получает оборудование для удаления облоя способом замораживания, использующее в качестве активаторов технологического процесса дробеметные устройства. Преимуществом этих устройств является высокая производительность и максимальная механизация процесса.
Отечественные заводы РТИ оснащаются дробеметными агрегатами.
Агрегат представляет собой конструкцию, состоящую из рабочей камеры с входящим в нее шлюзовым затвором, через который изделия с облоем попадают на ленточный барабан. На ленточном барабане производится ворошение и замораживание изделий, обработка их дробью и отделение облоя и дроби от изделий. Агрегат имеет бункер для дроби с питателем; нижнюю секцию с входящим в нее бункером для обработанных изделий; бункер для облоя; вибросито, служащее для отделения дроби и мелкого облоя от крупного облоя; дробемет, разгоняющий дробь до требуемых скоростей и обстреливающий этой дробью замороженные изделия; элеватор, непрерывно подающий дробь в бункер во время работы дробемета. Снаружи все узлы агрегата защищены теплоизоляцией толщиной до 90 мм.
Дробеметный агрегат работает следующим образом. Цикл обработки формовых РТИ начинается с открытия наружной крышки загрузочного бункера. После того как резиновое изделие с облоем загружены в бункер, наружная крышка закрывается, затем открывается внутренняя крышка бункера, и изделия, находящиеся в нем, попадают на ленту ленточного транспортера, движущегося в направлении зоны обработки. Здесь изделия непрерывно ворошатся, изменяя ориентацию в пространстве, и обдуваются холодным воздухом, имеющим температуру от —80° С до —135° С. При этом резиное изделие охлаждается не на всю толщину, а лишь на толщину облоя. Через 1—2 мин с момента поступления изделий в зону обработки включается дробемет. Дробь, направленная лопатками рабочего колеса дробемета в зону обработки, обстреливает находящиеся на транспортере изделия, обламывая с них облой. Продолжительность обстрела дробью, как и обдув изделий холодным воздухом, зависит от механической прочности резины, конфигурации изделий, толщины облоя и т. д.
Отколовшийся от резинового изделия облой и дробь вместе с движущимися изделиями транспортером подаются на вибросито, где дробь отделяется от облоя. Затем она направляется в заборную часть элеватора, а облой собирается в бункере. Элеватор возвращает дробь в бункер дробемета.
Особенностью дробеметного агрегата является то, что в качестве хладагента в нем используется охлажденный воздух, который подается от турбохолодильной машины. Производительность генератора холода составляет 25 ООО ккал/ч, температура воздуха от —80° С до —130° С.