CZ22713U1 - Linka pro výrobu válcových výrobků z gumového recyklátu - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká linky pro výrobu válcových výrobků z gumového recyklátu, zejména obručí popelnicových kol.

Dosavadní stav techniky

Dosavadní výroba výrobků z pryže, jako jsou například obruče popelnicových kol, se provádí buďto klasickým vulkanizo váním pryže, nebo znovu-zvulkanizováním už jednou použité gumy a pojivá. První metoda používá jako vstupní surovinu kaučuk a tak není, z hlediska ceny, dostupnosti a podobně, pro danou oblast použití zajímavá. Druhá metoda je výhodnější z důvodu použití odpadu jako výrobní suroviny, konkrétně gumy z rozdrcených pneumatik. Vstupní hmota je tedy gumová drť se zrnitostí do 6 mm, která, spolu s vhodným pojivém, dokáže znovu vytvořit za působení tepla a tlaku pevnou vazbu dostačující pro tuto oblast použití.

Pro výrobu je zapotřebí kvalitní vyčištěný gumový recyklát s konstantní zrnitostí a pojivo, které je schopné díky vulkanizační schopnosti dostatečně spojit jednotlivé částice gumy. Obě složky je nutné v daném poměru dokonale promíchat a celkem přesně nadávkovat. Takto připravená směs se vloží do kovové formy, která je pod lisem zavřena a pomocí horkého média temperována na potřebnou teplotu. Zde je potřeba ještě zdůraznit, že objem vkládané směsi je větší než objem tvarové dutiny ve formě z důvodu dosažení určité tvrdosti a tudíž únosnosti budoucího výrobku. Platí tedy, čím větší komprese směsi tím větší tvrdost a lepší mechanické vlastnosti budoucího výrobku. Po uplynutí času, potřebného pro vulkanickou reakci, se forma otevře, vyjme se výrobek a forma se připraví pro další použití. Výrobek je ještě potřeba nechat tzv. vyzrát neboť ještě v něm probíhají chemické reakce a nemá ještě potřebné mechanické vlastnosti.

Nevýhodou těchto klasických metod výroby z gumových drti je výrazně vyšší časová náročnost, neboť vulkanizační reakce i s použitím vhodných urychlovačů trvá minimálně cca 5 ale i třeba 30 min podle velikosti a tvaru výrobku, to znamená, že po tuto dobu je zařízení v nečinnosti. Pro větší efektivitu se volí formy s větší násobností, což sebou nese větší nároky na zavírací lis a další obslužná zařízení.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny linkou pro výrobu válcových výrobků se středovým průchozím otvorem z gumového recyklátu, podle tohoto technického řešení. Jeho podstatou je to, že linka sestává z alespoň dvou samostatných forem, ke kterým je připojen dávkovač gumového recyklátu, lis pro uzavření forem s tlakem 15 až 35 MPa a frekvenční ohřívač s výkonem 10 až 40 kW.

Linka je s výhodou opatřena tepelně izolovaným tunelem. Dávkovač gumového recyklátu je ve výhodném provedení tvořen extrudérem. Formy jsou s výhodou opatřeny uzamykacím zařízením a mají vnitřní dutinu ve tvaru obručí popelnicových kol. Linka může být průběžná a je s výhodou opatřena dopravníkem pro formy.

Výhodou uvedeného řešení je užití více samostatných forem. Množství forem je takové, aby pokryly celou dobu trvání vulkanické reakce a ostatní potřebné operace.

Dávkování směsi se provádí s výhodou extrudérem tj. šnekem ve válci. Toto zařízení je výhodné z několika důvodů. Zejména je umožněno přesné nadávkování a dodatečné přimíchání urychlovače. Extrudér svým principem zaručuje dokonalé vyprázdnění komory zařízení.

Zdrojem tepla je frekvenční ohřev, jehož hlavní výhodou je jeho rychlost. Po rozjezdu zařízení cca 30 min, jsou formy i zařízení natolik rozehřáté, že stačí formy pouze přihřívat, čímž rapidně klesá energetická náročnost celého procesu.

CZ 22713 Ul

Podstatnou výhodou tohoto řešení je aretace zavřené formy - po zavření formy dojde k jejímu zamknutí, poté je možné lis odlehčit a použít pro další formu. Z důvodu snížení tepelných ztrát jsou naplněné, ohřáté a zamčené formy uzavřeny do tepelně izolovaného tunelu po celou dobu průběhu vulkanické reakce.

Kvalita takto získaných výrobků je srovnatelná s klasickou metodou výroby tj. použití prvotního kaučuku. Na druhou stranu je spousta odvětví a výrobků, kde jsou tyto vlastnosti a kvalita ještě výhodnější.

Mezi hlavní výhody užité technologie patří vysoká produktivita a ekonomika - pro sériovou výrobu výrobků do velikosti cca 5 kg je tento způsob výroby jednoznačně výhodný. Vzhledem k io tomu, že celá technologie je zcela v automatickém režimu, jedná se o bezpečnou výrobu i vzhledem k tomu, že veškeré nebezpečné prostory jsou zakryty. Zařízení nevyžaduje žádnou trvalou obsluhu mimo pravidelných měsíčních odstávek pro pravidelnou údržbu.

Uvedené zařízení je vysoce efektivní a energeticky nenáročné, největší spotřebu z celého způsobu výroby má ohřev forem, ale po rozjezdu a prohřátí všech zařízení klesá spotřeba na třetinu.

Životnost technologie j e vlivem nízkých tlaků a teplot velmi vysoká.

Objasnění obrázků na výkresech

Příkladná linka pro výrobu obručí popelnicových kol z gumového recyklátu, podle tohoto technického řešení bude podrobněji popsána na konkrétním příkladu provedení s pomocí přiložených výkresů, kde na Obr. 1 je znázorněno schéma linky a na Obr. 2 je znázorněna v řezu příkladná obruč kola popelnic.

Příklady uskutečnění technického řešení

Linka pro výrobu obručí 20 popelnicových kol z gumového recyklátu sestává z míchacího zařízení 6 pro namíchání směsi z prvního zásobníku 7 jemné drtě, druhého zásobníku 8 střední drtě, třetího zásobníku 9 hrubé drtě a zásobníku 10 pojivá. Z míchacího zařízení 6 je směs vedena ‘ dopravníkem 11 do zásobníku 12 směsi. Ze zásobníku 12 směsi je směs spolu s urychlovačem reakce ze zásobníku 13 urychlovače směsi, dávkovačem i v podobě extrudéru, gumový recyklát plněný do samostatných forem plnicím a uzavíracím lisem 2 pro uzavření forem s tlakem 15 až 35 MPa. Formy jsou ohřívány frekvenčním ohřívačem 3 s výkonem 10 až 40 kW. Poté jsou formy přivedeny do tepelně izolovaného tunelu 4. Formy jsou opatřeny uzamykacím zařízením a mají vnitřní dutinu ve tvaru obručí 20 popelnicových kol. Formy jsou umístěny na průběžném nekonečném dopravníku 5. Na konci tepelně izolovaného tunelu 4 je umístěn otevírací lis 12 forem.

Při příkladném způsobu výroby obručí 20 kol popelnic se středovým průchozím otvorem z gumového recyklátu, se směs gumového recyklátu přesně nadávkuje do samostatných forem tlakem

25 MPa, načež se na gumový recyklát ve formách působí frekvenčním ohřevem o frekvenci kHz po dobu 15 vteřin a poté se gumový recyklát po dobu 6 min. odstaví v tepelně izolovaném prostoru.

Průmyslová využitelnost

Linka a výrobky vyrobené na této lince se hodí například do odpadového hospodářství jako obruče kol odpadových nádob, pro zahradní techniku jako obruče pojezdových kol sekaček, vybavení dílen jako obruče pojezdových kol pracovních stolů a různých jiných vozíků.

Claims (6)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Linka pro výrobu válcových výrobků z gumového recyklátu se středovým průchozím otvorem, vyznačující se tím, že sestává z alespoň dvou samostatných forem, ke kterým je připojen dávkovač (1) gumového recyklátu a plnicí a uzavírací lis (2) pro uzavření forem s tla5 kem 15 až 35 MPa a za lisem je frekvenční ohřívač (3) forem s výkonem 10 až 40 kW.
2. 2. Linka podle nároku 1, vyznačující se tím, že je opatřena tepelně izolovaným tunelem (4).
3. 3. Linka podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že dávkovač (1) gumového recyklátu je tvořen extrudérem.

   ío
4. 4. Linka podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že formy jsou opatřeny uzamykacím zařízením.
5. 5. Linka podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že formy mají vnitřní dutinu ve tvaru obručí (20) popelnicových kol.
6. 6. Linka podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, žejeprů15 běžná a je opatřena dopravníkem (5) pro formy.