CS251561B1

CS251561B1 - Method of joining conveyor belts with textile reinforcement by vulcanization at elevated temperature

Info

Publication number: CS251561B1
Application number: CS834726A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Postava; Milan Podesva; Milos Krejcar
Original assignee: Miroslav Postava; Milan Podesva; Milos Krejcar
Priority date: 1983-06-27
Filing date: 1983-06-27
Publication date: 1987-07-16
Also published as: CS472683A1

Abstract

Způsob řeší problematiku spojování nerovnoměrně opotřebených dopravních pásů s textilní výztuží za zvýšené teploty z hlediska zabezpečeni rovnoměrného lisovacího tlaku po celé ploše spoje. Očelu se dosáhne způsobem, při kterém se nejprve připraví výplňový materiál smícháním pastotvorného polyvinylchloridu s estery dikarbonových kyselin, popřípadě s dalšími přísadami nebo plnivy, a získaným roztokem nebo pastou se vyplní nerovnoměrně opotřebená krycí vrstva pásu v místě spoje. Zvyšováním teploty'na topných deskách vulkanizačniho lisu zželatinuje výplň PVC na pružnou až pevnou hmotu již při teplotě 80 až 120 °C a vytvoří prostředek na přenesení lisovacího tlaku i do místa nerovnoměrného opotřebení pásu. Po dosažení vulkanizační teploty se provede vulkanizace spoje a po demontáži vulkanizačniho zařízení se výplň PVC ze spoje pásu odstraní sloupnutím. Řešení je možno použít zejména při spojování pásů na povrchových dolech SHR.The method solves the problem of joining unevenly worn conveyor belts with textile reinforcement at elevated temperatures in terms of ensuring uniform pressing pressure over the entire joint area. The aim is achieved by a method in which the filling material is first prepared by mixing paste-forming polyvinyl chloride with dicarboxylic acid esters, or with other additives or fillers, and the unevenly worn cover layer of the belt at the joint point is filled with the obtained solution or paste. By increasing the temperature on the heating plates of the vulcanizing press, the PVC filling gelatinizes into a flexible to solid mass already at a temperature of 80 to 120 °C and creates a means for transferring the pressing pressure even to the point of uneven belt wear. After reaching the vulcanization temperature, the joint is vulcanized and after dismantling the vulcanization device, the PVC filling is removed from the belt joint by peeling. The solution can be used in particular when joining belts at SHR surface mines.

Description

Vynález se týká způsobu spojování nerovnoměrně opotřebených dopravních pásů s textilní výztuží vulkanizací za zvýšené teploty.The invention relates to a method of joining unevenly worn conveyor belts to textile reinforcement by vulcanizing at elevated temperature.

Při přepravě materiálu na dopravníkových tratích a zejména při odklidu nadloží při povrchové těžbě uhlí, dochází z různých příčin k nerovnoměrnému opotřebení pryžových krycích vrstev u dopravních pásů. Velkým problémem u takto poškozených pásů je pak jejich spojování vulkanizací za zvýšené teploty, a to jak dvou pásů takto poškozených, tak i pásu nerovnoměrně opotřebeného s novým pásem, nebot pro dosažení dobrého spoje je třeba vedle dodržení vulkanizační teploty a technologických zásad i dosažení rovnoměrného rozložení lisovacího tlaku na celé ploše spoje.When transporting material on conveyor tracks and, in particular, overburden removal during surface coal mining, the rubber liners in the conveyor belts are unevenly worn for various reasons. A great problem with such damaged belts is their joining by vulcanization at elevated temperature, both two belts damaged and unevenly worn belts with the new belt, because in order to achieve a good joint, in addition to maintaining vulcanization temperature and technological principles, achieving uniform distribution pressing pressure over the entire joint area.

Tuto podmínku nelze u nerovnoměrně opotřebených pásů splnit při použití běžného vulkanizačního zařízení, nebot přítlačné vulkanizační desky nejsou schopny kopírovat nerovnosti charakteristické pro takto opotřebené pásy a tím není možno vyvozovat potřebný vulkanizační tlak i na opotřebené místo. Dosud existuje několik technických řešení, která v různé míře daný technický problém řeší, avšak jejich praktickému použití brání některé nedostatky charakteristické pro použitý způsob.This condition cannot be fulfilled in the case of unevenly worn belts using a conventional vulcanizer, since the pressure vulcanizing plates are not able to follow the unevenness characteristic of the belts so worn and thus the necessary vulcanizing pressure cannot be applied to the worn spot. To date, there are several technical solutions that solve the technical problem to varying degrees, but their practical use is hindered by some drawbacks characteristic of the method used.

Jedním z řešení je doplňování opotřebené krycí vrstvy v místě spoje pryžovými pláty a fóliemi. Tento způsob je velmi náročný na přesnost provedení a nezaručuje v žádném případě dosažení rovnoměrného lisovacího tlaku v celé ploše spoje. Navíc u tohoto způsobu se značně uplatňuje subjektivní faktor vulkanizérů při stanovení míry opotřebení pásu v daném místě, což má za následek i neobjektivní stanovení množství výplňového materiálu.One solution is to replenish the worn cover layer at the joint with rubber sheets and foils. This method is very demanding in terms of precision and does not in any way guarantee a uniform pressing pressure over the entire surface of the joint. In addition, in this method, the subjective factor of the vulcanizers is extensively applied in determining the degree of wear of the strip at a given location, resulting in a biased determination of the amount of filler material.

Dalším řešením je použití tlakového přítlačného vaku, který zabezpečuje dosažení potřebného lisovacího tlaku i v místě opotřebení krycí vrstvy. Uvedený způsob lze však použít prakticky pouze u vulkanizace spojů za studená. Alternativy teplé vulkanizace spoje s jednostranným ohřevem, případně s temperací tlakové kapaliny cirkulující v přítlačném vaku, jsou technicky velmi náročné a pro podmínky provozu téměř nereálné.Another solution is to use a pressure thrust bag which ensures that the necessary pressing pressure is achieved even at the point of wear of the covering layer. However, the method can be used practically only for cold vulcanization of joints. The alternatives to the hot vulcanization of a joint with one-sided heating, possibly with tempering of the pressure fluid circulating in the pressure bag, are technically very demanding and almost unrealistic for operating conditions.

Určitým reálným řešením uvedeného problému se jeví použití silikonového kaučuku v kapalné formě, do kterého je vmíchán sítovací prostředek bezprostředně před použitím a takto připraveným kaučukem se vyplní opotřebená krycí vrstva v místě spoje.A certain real solution to this problem appears to be the use of silicone rubber in liquid form, into which the crosslinking agent is mixed immediately prior to use, and the rubber thus prepared is filled with a worn covering layer at the joint.

Vulkanizací spoje pak kaučuk zesíňuje a vytvoří pružnou výplň, která zabezpečí dosažení rovnoměrného tlaku po celé ploše spoje. Nevýhodou uvedeného způsobu je velmi krátká skladovatelnost připraveného kaučukového blendu a zvýšená pracnost plynoucí z nutných opatření zabraňujících vytékání kaučuku ze spoje při montáži vulkanizačního lisu a při vlastní vulkanizací. Při praktickém provádění uvedeného způsobu pak dochází ke značným ekonomickým ztrátám z důvodu nevyužití někdy i poměrně velkého množství zbytku této suroviny vlivem výše uváděné velmi krátké skladovatelnosti.By vulcanizing the joint, the rubber then crosslinks and forms a resilient filling which ensures uniform pressure is achieved over the entire surface of the joint. The disadvantage of this method is the very short shelf life of the prepared rubber blend and the increased laboriousness resulting from the necessary measures to prevent the leakage of the rubber from the joint during the assembly of the vulcanizing press and during the actual vulcanization. In the practice of the process, there are considerable economic losses due to the non-utilization of the sometimes relatively large amount of the remainder of the raw material due to the aforementioned very short shelf life.

Další možný způsob vyrovnání povrchu v místě spoje je aplikace jiných tekutých elastomerů, kde však přistupují další problémy související s toxicitou sítovadel, zvýšenou adhezí ke kovu a poměrně obtížnou manipulací, zejména pokud jde o čištění nádob a zařízení od zbytků těchto materiálů. Rovněž doba skladovatelnosti těchto materiálů je značně omezená.Another possible way of leveling the surface at the joint is to apply other liquid elastomers, but there are other problems associated with the toxicity of the crosslinkers, increased adhesion to the metal and relatively difficult handling, especially with respect to cleaning containers and equipment from residues of these materials. Also the shelf life of these materials is considerably limited.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny při použití způsobu podle vynálezu, kdy se nejprve připraví směs pastotvorného polyvinylchloridu s estery dikarbonových kyselin, popřípadě s dalšími přísadami nebo plnivy a touto směsí, mající charakter kapaliny až pasty, se vyplní nerovnoměrně opotřebená krycí vrstva pásu v místě spoje, který se potom uzavře do vulkanizačního lisu a zvyšováním teploty topných desek vulkanizačního lisu se provede želatinace polyvinylchlořidu před dosažením vlastní vulkanizační teploty, čímž se vytvoří pružná až pevná výplň, která zajistí rovnoměrný přítlak na celou plochu spoje pásu. Po dosažení vulkanizační teploty se spoj zvulkanizuje a po demontáži vulkanizačního zařízení se výplň odstraní. Pro praktické provádění je výhodné připravit směs pastotvorného polyvinylchloridu před zahájením spojování.The above-mentioned drawbacks are eliminated by using the process according to the invention, in which a mixture of paste-forming polyvinyl chloride with dicarboxylic acid esters, optionally with other additives or fillers, is first prepared and this mixture, having a liquid to paste character, is filled which is then sealed into a vulcanizing press and by increasing the temperature of the heating plates of the vulcanizing press, the polyvinyl chloride is gelatinized before the vulcanization temperature itself is reached, thereby providing a flexible to rigid filler which provides uniform pressure over the entire joint area. When the vulcanization temperature is reached, the joint is vulcanized and after the vulcanizer has been removed, the filler is removed. For practical purposes, it is preferable to prepare a paste-forming polyvinyl chloride mixture prior to initiating the bonding.

Při použití způsobu podle vynálezu se dosáhne na celé ploše spoje požadovaného lisovacího tlaku a tím se vytvoří podmínky pro získání požadované pevnosti spoje v celé jeho šířce. Výhodou navrhovaného řešení je v podstatě neomezená doba skladovatelnosti a použitelnosti roztoku pastotvorného polyvinylchloridu, jednoduchá a nenáročná manipulace při jeho přípravě i aplikaci na spoj pásu a významná je rovněž zdravotní nezávadnost výplňového materiálu/ jeho běžná dostupnost a ekonomická výhodnost.Using the method according to the invention, the desired pressing pressure is achieved over the entire joint area and thereby creates the conditions for obtaining the desired joint strength throughout its width. The advantage of the proposed solution is the virtually unlimited shelf life and shelf life of the paste-forming polyvinyl chloride solution, simple and unpretentious handling during its preparation and application on the belt joint, and the health safety of the filler material / its normal availability and economic advantage.

Konkrétní provedení způsobu podle vynálezu ilustrují následující příklady.The following examples illustrate specific embodiments of the process of the invention.

Příklad 1Example 1

V nádobě se smíchá 1 hmotnostní díl pastotvorného polyvinylchloridu označení PVC EP 702 s 1 hmotnostním dílem dibutylftalátu. Tím se získá směs charakteru kapaliny o poměrně vysoké viskozitě, kterou se vyplní nerovnoměrně opotřebená krycí vrstva v místě spoje dopravního pásu. Potom se celá plocha spoje přikryje separační tkaninou, sestaví se montážní vulkanizační lis a zahájí se vytápění vulkanizaČních desek lisu. Při dosažení teploty cca 80 °C začne probíhat želatinace polyvinylchloridu, přičemž při teplotě kolem 120 °C získá výplň charakter pružné a pevné látky. Tato výplň pak přenáší vulkanizační tlak i do oblasti nerovnoměrně opotřebené krycí vrstvy pásu. Po dosažení vulkanizační teploty 145 °C až 150 °C se provede vulkanizace spoje. Po ukončení vulkanizace a po zchladnutí vulkanizačního lisu se provede demontáž lisu a výplň PVC se ze spoje odstraní.1 part by weight of PVC EP 702 paste-forming polyvinyl chloride is mixed in the container with 1 part by weight of dibutyl phthalate. This produces a liquid-like mixture of relatively high viscosity which fills an unevenly worn covering layer at the joint of the conveyor belt. Then the entire joint area is covered with a release fabric, the assembly curing press is assembled and heating of the curing plates of the press is started. Upon reaching a temperature of about 80 ° C, the gelation of polyvinyl chloride begins to occur, while at a temperature of about 120 ° C the filler becomes elastic and solid. This filler then transfers the vulcanization pressure to the unevenly worn belt cover. When the vulcanization temperature is 145 ° C to 150 ° C, the joint is cured. After vulcanization is completed and the vulcanizing press has cooled, the press is dismantled and the PVC filler is removed from the joint.

Příklad 2Example 2

V míchačce pro gumárenské roztoky nebo plastické pasty se smíchají 3 hmotnostní díly pastotvorného polyvinylchloridu označení PVC EP 702 s 1 hmotnostním dílem dibutylftalátu a takto získaný roztok se nechá minimálně 24 hodin odležet. Tímto postupem získáme směs charakteru pasty, kterou aplikujeme na spoj nerovnoměrně opotřebeného pásu stejným postupem jako v příkladě 1.In a mixer for rubber solutions or plastic pastes, 3 parts by weight of PVC EP 702 paste-forming polyvinyl chloride are mixed with 1 part by weight of dibutyl phthalate and the solution thus obtained is left to stand for at least 24 hours. This procedure gives a paste-like mixture to be applied to the unevenly worn strip joint in the same manner as in Example 1.

Příklad 3Example 3

V laboratorní míchačce byla zamíchána pasta z polyvinylchloridu PVC EP 702 podle příkladu 2. Z dopravního pásu PA 700/150 o čtyřech textilních vložkách byly připraveny 2 vzorky rozměrů 800x800 mm a oba vzorky byly rozděleny v místě mezi druhou a třetí textilní vložkou.In a laboratory mixer, PVC PVC PVC paste EP 702 according to Example 2 was mixed. Two samples of 800x800 mm dimensions were prepared from a PA 700/150 conveyor belt with four textile inserts, and both samples were split in place between the second and third textile inserts.

Na krycí vrstvě obou vzorků byla uprostřed v šířce 200 mm odstraněna krycí vrstva s cílem vytvořit obdobné podmínky jako u nerovnoměrně opotřebeného dopravního pásu. Potom byl u obou vzorků proveden spoj kaučukovými spojovacími materiály pro spojování pásů za zvýšené teploty.On the cover layer of both samples, a cover layer was removed in the center at a width of 200 mm to create conditions similar to that of an unevenly worn conveyor belt. Then, both samples were bonded with rubber fasteners to join the strips at elevated temperature.

U vzorku č. 1 byla krycí vrstva doplněna pryžovými fóliemi a u vzorku č. 2 byla krycí vrstva vyplněna pastou podle výše uvedené specifikace. Oba vzorky byly vulkanizovány v hydraulickém lise, přičemž teplota topných desek byla zvyšována následujícím postupem: 0 minut 22 °C, 10. minuta - 80 °C, 20. minuta - 120 °C, 30. minuta - 145 °C. Po dosažení vulkanizační teploty 145 °C byly spoje vulkanizovány 40 minut. Ze zvulkanizovaných spojů byla připravena zkušební tělesa pro smykové trhací zkoušky o šířce 50 mm a o délce zkoušeného úseku 200 mm.For sample # 1, the liner was supplemented with rubber foils and for sample # 2, the liner was filled with paste according to the above specification. Both samples were cured in a hydraulic press, the temperature of the heating plates being increased as follows: 0 minutes 22 ° C, 10 minutes - 80 ° C, 20 minutes - 120 ° C, 30 minutes - 145 ° C. Once the cure temperature was 145 ° C, the joints were cured for 40 minutes. Test specimens for shear tensile tests with a width of 50 mm and a section length of 200 mm were prepared from vulcanized joints.

Při trhacích zkouškách bylo dosaženo těchto hodnot: Vzorek č. 1 (krycí vrstva doplněna pryžovými fóliemi) - 491, 502, 487, 451, 432, 402, 396, 401, 448, 486, 492 a 489 N.mm’¹.The following values were achieved in the tear tests: Sample No. 1 (covering layer supplemented with rubber foils) - 491, 502, 487, 451, 432, 402, 396, 401, 448, 486, 492 and 489 N.mm ^-1 .

Vzorek č. 2 (krycí vrstva doplněna pastou z polyvinylchloridu) - 496, 491, 489, 501, 495, 492, 485, 490, 495, 486, 491 a 487 N.mm’¹.Sample No. 2 (polyvinyl chloride paste coated) - 496, 491, 489, 501, 495, 492, 485, 490, 495, 486, 491 and 487 N.mm ^-1 .

Uvedenou volbu příkladů nelze povazovat za omezující, v praxi lze použít řadu dalších postupů a koncentrací.The choice of examples is not to be construed as limiting, but many other procedures and concentrations may be used in practice.

Claims

Method of joining unevenly worn conveyor belts with textile reinforcement by vulcanization at elevated temperature, characterized in that the unevenly worn covering layer is filled at the joint point with a solution or paste of pasty polyvinyl chloride and dicarboxylic acid esters or other additives or fillers, then fabric or foil, the joint is sealed into a vulcanizing press, where the polyvinyl chloride filler is gelatinized at 80 ° C to 120 ° C, and after the vulcanization temperature of 145 ° C to 150 ° C is reached, the joint is vulcanized and after the press cools and disassembles peel off the joint surface.