SK287980B6

SK287980B6 - Method for hot-water heating inside of vulcanization press for production of pneumatic tyres and device for carrying out this method

Info

Publication number: SK287980B6
Application number: SK29-2006A
Authority: SK
Inventors: Werner Scheiter
Original assignee: Scheiter Gmbh, Warmetechnische Anlagen
Priority date: 2006-02-16
Filing date: 2006-02-16
Publication date: 2012-08-06
Also published as: DE102007007450A1; DE102007007450B4; SK292006A3

Abstract

Method for hot-water heating inside of the vulcanization press with a inner membrane or without a membrane for production of pneumatic tyres, involves bringing the steam into the internal space of tyre, placed horizontally in the vulcanization press, or into the membrane and the subsequent bringing of high-pressure steam, further heating and pressurizing of the internal space of tyre by bringing a hot pressure water spiral flowing in the internal space of tyre or in the membrane and after completion of the vulcanization cycle, the hot water is expelled from top to bottom by steam. The steam is introduced at high pressure unto the upper part of the vulcanization press.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu horúcovodného vyhrievania vnútorného priestoru vulkanizačných lisov na výrobu autoplášťov a zariadenia na vykonávanie tohto spôsobu. Tento vynález sa týka vulkanizačných lisov s membránou aj bez nej.

Doterajší stav techniky

Surové autoplášte sa vulkanizujú v lisoch, v ktorých sa z vonkajšej strany tvarujú pomocou vyhriatej formy z kovu a do vnútorného priestoru plášťa sa najčastejšie vtlačí pružná gumová membrána. Do tejto membrány sa privedú vhodné médiá, ktoré cez túto membránu zahrejú plášte a z vnútornej strany tlačia na autoplášte, pričom sa tieto tvarujú. Pritom sa zo surových autoplášťov vytlačí zvyšný vzduch a tým sa dosiahne dobré vtekanie gumovej zmesi do výstuže z kordu, ktoré spôsobuje tuhosť autoplášťov. Existujú však technológie, pri ktorých sa nepoužíva žiadna gumová membrána a nosiče tepla a tlaku sa privádzajú priamo do vnútorného priestoru zodpovedajúco pripevneného autoplášťa.

Pri vulkanizácii veľkých plášťov, ako napríklad pre nákladné automobily, je maximálny tlak, ktorý sa dá v membráne dosiahnuť pri danej teplote vodnou parou, nedostačujúci. V tomto prípade sa vodná para použije len na začiatku vulkanizačného cyklu, a síce na predhriatie membrány a autoplášťa. Keď už je autoplášť dostatočne zohriaty, musí sa tlak v membráne zvýšiť na požadovanú hodnotu. V tomto prípade sa do membrány vpustí horúca voda so zodpovedajúcim tlakom. V priebehu vulkanizačného cyklu sa táto voda dá vymieňať, aby sa takto dalo priviesť prípadne navyše potrebné teplo a udržať horúcu vodu v membráne pri požadovanej teplote. Ale privádzaná horúca voda sa obvykle nedokonale zmiešava s horúcou vodou už sa nachádzajúcou v membráne, a preto sú teploty horúcej vody v rôznych miestach membrány veľmi rozdielne, čo je nežiaduce. Na konci vulkanizačného cyklu sa horúca voda z membrány vytlačí pomocou pary a autoplášť sa vyloží z lisu.

Podľa doterajšieho stavu techniky pohyb jednotlivých médií v membráne je nasledujúci:

Tvarovacia para, vyhrievacia para a horúca voda sa plnia do membrány a následne sa na vytlačenie horúcej vody použije vytláčacia vysokotlaková para.

Otvory na vpúšťanie a vypúšťanie médií sa nachádzajú vnútri membrány v spodnej oblasti pri valcoch membránovej dosky (platne), takže vždy dochádza k zmiešavaniu pri zmene jednotlivých médií a tým dochádza k strate veľkého množstva energie. Okrem toho dochádza pri prepínaní z okruhu horúcej pary na plniaci okruh horúcej vody k veľkým tlakovým nárazom.

Pri procese vytláčania horúcej vody z membrány pomocou pary dochádza k zohriatiu celého obsahu vody o viac než 30 až 40 °C, čo predstavuje značné plytvanie energiou.

Podstata vynálezu

Nedostatky doterajších spôsobov vyhrievania vnútorných priestorov vulkanizačných lisov, ktorých vnútorný priestor môže byť vybavený membránou, odstraňuje spôsob horúcovodného vyhrievania vnútorného priestoru vulkanizačného lisu na výrobu autoplášťov, podľa tohto vynálezu, zahrnujúci privedenie do vnútorného priestoru lisu k autoplášťu umiestnenému horizontálne vo vulkanizačnom lise, tvarovacej nízkotlakovej pary a následné privedenie vyhrievacej vysokotlakovej pary, a vyhrievanie a tlakovanie vnútorného priestoru autoplášťa privedením horúcej tlakovej vody a po ukončení vulkanizačného cyklu vytlačenie horúcej vody z vnútorného priestoru autoplášťa, ktorého podstatou je, že po ukončení vulkanizačného cyklu sa horúca voda z vnútorného priestoru autoplášťa vytlačí vysokotlakovou parou pôsobením na hladinu horúcej vody zhora smerom dole, pričom vysokotlaková para je privedená do hornej časti vnútorného priestoru vulkanizačného lisu.

Pri jednom spôsobe horúcovodného vyhrievania vnútorného priestoru vulkanizačných lisov na výrobu autoplášťov, podľa tohto vynálezu, sa používajú dva oddelené okruhy horúcej tlakovej vody s dvomi rozdielnymi teplotami, pričom na vyhrievanie a tlakovanie sa najskôr privedie horúca tlaková voda s vyššou teplotou a následne sa privedie horúca tlaková voda s nižšou teplotou, pričom horúca tlaková voda s nižšou teplotou sa privedie do spodnej časti vnútorného priestoru vulkaznizovaného autoplášťa a vytláča horúcu vodu s vyššou teplotou smerom hore, bez ich podstatného zmiešania, a táto je odvádzaná z hornej časti vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa, pokiaľ sa vnútorný priestor autoplášťa úplne nenaplní horúcou tlakovou vodou s nižšou teplotou a horúca tlaková voda s nižšou teplotou sa vo vnútornom priestore vulkanizovaného autoplášťa nútene nepremiešava alebo premiešava cirkuláciou, pričom cirkulujúca horúca tlaková voda sa odvádza z hornej časti vnútorného priestoru autoplášťa a privádza do dolnej časti vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa. Horúca tlaková voda s nižšou teplotou môže mať teplotu 130 až 180 °C a horúca tlaková voda s vyššou teplotou môže mať teplotu 160 až 220 °C.

Pri druhom spôsobe horúcovodného vyhrievania vnútorného priestoru vulkanizačných lisov na výrobu autoplášťov podľa tohto vynálezu sa používa len jeden okruh horúcej tlakovej vody, kde vyhrievanie a tlakovanie sa uskutočňuje horúcou tlakovou vodou len s jednou teplotou privádzanou do spodnej časti a premiešavanou cirkuláciou, pričom cirkulujúca horúca tlaková voda sa odvádza z hornej časti vnútorného priestoru autoplášťa a privádza do dolnej časti vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa.

Pri obidvoch uvedených spôsoboch sa rovnomerné rozdelenie teplôt horúcej vody v lise prípadne vybaveného membránou dosiahne špirálovito zdola nahor cez membránu cirkulujúcou čerstvou horúcou vodou privádzanou do membrány cez tangenciálne orientované vstupné otvory a odvádzanou tiež cez tangenciálne orientované otvory. Pre obidva uvedené spôsoby je výhodné, ak premiešavanie horúcej tlakovej vody vo vnútornom priestore vulkanizovaného autoplášťa sa uskutočňuje použitím vnútorného cirkulačného obvodu v lise, ktorý zahrnuje cirkulačné čerpadlo.

Podľa výhodného uskutočnenia privádzanie vyhrievacej vysokotlakovej pary sa zastaví po 3 až 120 sekundách od začiatku privádzania horúcej tlakovej vody do vnútorného priestoru vulkanizačného lisu v závislosti od veľkosti vulkanizovaného autoplášťa.

Predmetom tohto vynálezu je aj zariadenie na uskutočňovanie uvedeného spôsobu, ktoré pozostáva z formy a sústavy prostriedkov na privádzanie, odvádzanie a reguláciu vyhrievacích médií do vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo do membrány oddeľujúcej médiá od vnútornej steny vulkanizovaného autoplášťa, pričom táto sústava prostriedkov zahŕňa prívodné potrubie na prívod nízkotlakovej tvarovacej pary, potrubie na prívod vysokotlakovej pary, potrubia na prívod a odvedenie horúcich vôd s rôznymi teplotami, pričom pre zlepšenie premiešavania horúcej vody v membráne potrubia ústiace do membrány môžu mať tangenciálne orientované otvory, potrubie na voľný odtok vody, vakuovacie potrubie, pričom všetky potrubia sú vybavené akčnými členmi. Podstatou zariadenia je, že vstup potrubia vysokotlakovej pary na vytlačenie horúcej tlakovej vody po ukončení vulkanizácie z vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo z membrány je usporiadaný v hornej časti uvedeného vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány a výstup cirkulačného potrubia horúcej tlakovej vody z vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány je usporiadaný rovnako v hornej časti vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány.

Výhodné je, ak prívody a odvody médií do membrány a z nej sú orientované tangenciálne, aby sa vytvorila vertikálne orientovaná špirálovitá cirkulácia v membráne.

Podľa výhodného uskutočnenia cirkulačné potrubie je vytvorené ako vnútorný cirkulačný obvod, ktorý je vybavený cirkulačným čerpadlom a akčným členom.

Podstatou zariadenia na uskutočňovanie spôsobu horúcovodného vyhrievania vnútorného priestoru vulkanizačných lisov na výrobu autoplášťov, v ktorom sa využívajú dva okruhy horúcej tlakovej vody s dvomi rozdielnymi teplotami je, že vstup potrubia horúcej tlakovej vody s nižšou teplotou je usporiadaný v dolnej časti vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány a výstup potrubia na odvádzanie ňou vytláčanej horúcej tlakovej vody s vyššou teplotou je usporiadaný v hornej časti vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány.

Podľa výhodného uskutočnenia vstup potrubia vysokotlakovej pary na vytlačenie horúcej tlakovej vody po ukončení vulkanizácie z vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo z membrány usporiadaný v hornej časti uvedeného vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány je zároveň vstupom vyhrievacej pary.

Podstata spôsobu vyhrievania vnútorného priestoru vulkanizačného lisu prípadne vybaveného membránou s jedným okruhom horúcej tlakovej vody spočíva v nasledujúcich krokoch:

1. Tvarovacia para sa zavedie do vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa zospodu.

2. Vysokotlaková vyhrievacia para sa privedie do vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa zvrchu. Prívod vysokotlakovej horúcej pary sa zastaví pri vulkanizácii autoplášťov na osobné automobily asi 10 až 20 sekúnd po otvorení okruhu horúcej tlakovej vody na cirkuláciu, preto nedôjde k žiadnemu poklesu tlaku v membráne. Membrána sa bude plynulé plniť až po konečný tlak.

3. Horúca tlaková voda na cirkuláciu sa privádza zospodu, pričom vstupovať môže aj tangenciálne. Následne sa uskutoční špirálovitá cirkulácia horúcej tlakovej vody v membráne.

4. Vytláčacia vysokotlaková para na vytlačenie horúcej vody po ukončení procesu vulkanizácie sa vpustí zvrchu.

Po uskutočnenej cirkulácii horúcej vody sa horúca voda pomocou pary vytlačí podľa princípu vytláčania zhora nadol.

Nakoniec sa membrána uvedie do beztlakového stavu (odtlakuje sa) a pomocou vákua sa stiahne.

Časový priebeh jednotlivých operácií je závislý od druhu spracovávaného autoplášťa.

Podstata spôsobu vyhrievania vnútorného priestoru vulkanizačného lisu s dvoma oddelenými okruhmi horúcej tlakovej vody s dvomi rôznymi teplotami (160 až 220 °C a 130 až 180 °C) spočíva v nasledujúcich krokoch:

2. Vysokotlaková vyhrievacia para sa privedie do vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa zvrchu. Prívod vysokotlakovej horúcej pary sa zastaví pri vulkanizácii autoplášťov na osobné automobily asi 10 až 20 sekúnd po otvorení okruhu horúcej tlakovej vody s vyššou teplotou (160 až 220 °C), preto nedôjde k žiadnemu poklesu tlaku v membráne. Membrána sa bude plynulé plniť až po konečný tlak.

3. Horúca tlaková voda s vyššou teplotou sa privedie zospodu, pokiaľ sa membrána úplne nenaplní. V tejto fáze procesu sa neuskutočňuje žiadna nútená cirkulácia vody.

4. Horúca tlaková voda s nižšou teplotou (130 až 180 °C) na cirkuláciu sa privádza zospodu a svojím tlakom vytláča smerom hore horúcu vodu s vyššou teplotou, ktorá je vytláčaná do zásobníka s horúcou vodou s vyššou teplotou výstupným otvorom v hornej časti membrány. Pri tomto spôsobe vytláčania horúcej vody s vyššou teplotou pôsobením horúcej tlakovej vody s nižšou teplotou nedochádza k podstatnému zmiešaniu dvoch horúcich vôd s rôznymi teplotami. Následne sa uskutoční cirkulácia horúcej tlakovej vody s nižšou teplotou. Pokiaľ je prívod horúcej vody uskutočnený tangenciálne, nastane špirálovitá cirkulácia horúcej tlakovej vody s nižšou teplotou.

5. Vytláčacia vysokotlaková para na vytlačenie horúcej vody po ukončení procesu vulkanizácie sa vpustí zvrchu. Po uskutočnenej špirálovitej cirkulácii horúcej vody s nižšou teplotou sa táto horúca voda pomocou pary vytlačí podľa princípu vytláčania zhora nadol.

V dôsledku uvedeného princípu vytláčania horúcej vody vysokotlakovou parou zhora nadol dochádza k obrovským úsporám energie, ako aj k lepšiemu a presnejšiemu udržiavaniu teploty v technologickom zmysle. Ďalej sa toto zariadenie môže práve tak prevádzkovať individuálne pomocou regulačného ventilu na spätných tokoch systému horúcej tlakovej vody s vyššou teplotou alebo cirkulácie horúcej tlakovej vody.

Obidva uvedené spôsoby vyhrievania vnútorného priestoru vulkanizačného lisu s jedným okruhom horúcej tlakovej vody alebo s dvoma oddelenými okruhmi horúcej tlakovej vody s dvomi rôznymi teplotami môžu byť doplnené zaradením vnútorného cirkulačného čerpadla okruhom vnútornej cirkulácie, ktorý nahradí vonkajší cirkulačný okruh.

Pri použití vnútorného cirkulačného čerpadla pre membránu by sa zabránilo rozvrstveniu teplôt pri systéme statickej horúcej tlakovej vody s vyššou teplotou pri spôsobe s dvomi oddelenými okruhmi horúcej tlakovej vody s dvomi rôznymi teplotami. Ďalej sa s vnútorným cirkulačným čerpadlom veľmi znížia náklady oproti bežným horúcovodným cirkulačným systémom, a tým sa podstatne znížia tak výrobné, ako aj prevádzkové náklady.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na priložených výkresoch sú schematicky znázornené usporiadania prívodných a odvodných potrubí vybavených akčnými členmi s médiami na vyhrievanie vnútorného priestoru membrány vulkanizačného lisu na výrobu autoplášťov.

Na obrázku 1 je znázornené usporiadanie privádzania a odvádzania vyhrievacích médií do a z membrány podľa doterajšieho stavu techniky.

Na obrázkoch 2 až 6 sú znázornené rôzne možnosti usporiadania privádzania a odvádzania vyhrievacích médií do a z membrány podľa tohto vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Zariadenie podľa obrázka 2 pozostáva z membrány M (pričom schematické znázornenie membrány M nepredstavuje jej skutočnú polohu v priestore) vulkanizačného lisu vybavenej sústavou rúr a otvorov na privádzanie médií do membrány M a odvádzanie médií z nej, potrubia 1 na privádzanie tvarovacej pary, potrubia 2 na prívod vyhrievacej pary, potrubia 3 na plnenie membrány M horúcou tlakovou vodou s teplotou 190 °C, potrubia 10 na vonkajší obeh horúcej tlakovej vody cirkulujúcej cez membránu, potrubia 6 na odvádzanie horúcej tlakovej vody, potrubia 8 na voľný odpad nadbytočnej vody z membrány M, potrubia 9 na vákuovanie membrány M po ukončení cyklu vulkanizácie, pričom jednotlivé potrubia sú vybavené príslušnými akčnými členmi Vl, V2, V3, V6, V8, V9 a V10.

V gumárenských technológiách sa pri vulkanizácii autoplášť v lise tvaruje a zahrieva. Požadovaný tvaro4 vací tlak na autoplášť z jeho vonkajšej strany vyvíja forma lisu a z jeho vnútornej strany pružná gumená membrána naplnená médiom s potrebným tlakom a teplotou alebo samotné médium pôsobí na vnútorné steny výrobku. Po naplnení membrány M tvarovacou parou z potrubia i a následne vysokotlakovou parou z potrubia 2 sa cez dolný otvor naplní membrána M horúcou tlakovou vodou s teplotou 190 °C z potrubia 3. Keďže horúca tlaková voda cez membránu odovzdáva teplo autoplášťu, voda sa ochladzuje a môže byť potrebné ju v membráne nahradzovať teplejšou horúcou tlakovou vodou. Okrem toho je žiaduce horúcu tlakovú vodu v membráne premiešavať. Toto sa dosahuje cirkuláciou horúcej tlakovej vody potrubím 10 a privádzaním horúcej tlakovej vody s teplotou 190 °C zo zásobníka do membrány M potrubím 3 vybavený akčným členom V3. pričom horúca voda cirkuluje medzi membránou a zásobníkom horúcej vody cez potrubie 10. Horúca voda sa do membrány môže privádzať aj tangenciálne a tiež sa tangenciálne z membrány odvádzať. Tým sa v membráne vytvorí špirálovitá cirkulácia, čo zabezpečí homogénne rozdelenie teplôt horúcej vody v membráne. Na konci vulkanizačného cyklu sa vysokotlaková para z potrubia 2 s teplotou 207 °C a tlakom 18 bar privedie do hornej časti vnútorného priestoru membrány M a horúca voda sa z membrány M vytlačí parou pôsobiacou na povrch jej hladiny cez potrubie 6, vybavené akčným členom V6 do zásobníka horúcej vody. Pri takomto postupe nedochádza k miešaniu teplejšej pary s chladnejšou horúcou vodou v membráne. Počas vytláčania horúcej vody z membrány M skondenzuje iba malé množstvo pary stýkajúce sa s vodou na hladine a horúca voda z membrány M sa nemôže prehriať nad žiadanú teplotu 190 °C. Po uzatvorení prívodu akčného člena V2 vysokotlakovej pary do membrány M potrubím 2 a pred vyložením autoplášťa z lisu sa para a prípadný zvyšok vody v membráne vypustia do potrubia 8, vybaveného akčným členom V8. kde je tlak blízky atmosférickému. Potom sa ešte môže tlak v membráne znížiť jej pripojením na potrubie 9 vybavené akčným členom V9, v ktorom je podtlak.

Trvanie jednotlivých operácií vulkanizačného cyklu závisí tak ako pri doterajšom spôsobe vulkanizácie od veľkosti spracovávaného autoplášťa a vlastností použitých materiálov.

Pri objeme membrány M 260 I sa vytláčaním horúcej vody s teplotou 190 °C podľa predmetu vynálezu ušetrí 17 MJ tepla pri jednominútovom vytláčaní parou oproti doteraz používanému spôsobu. Z tohto dôvodu je spotreba pary na vytláčanie horúcej vody z membrány M menšia ako pri doterajšom spôsobe vytláčania horúcej vody a vytlačená horúca voda sa nežiaduco nezohreje. Vytvorením špirálovitej cirkulácie horúcej vody v membráne sa na polovicu zmenší pôvodne potrebný prietok horúcej vody cez membránu, a tým sa dosiahne ďalšia úspora nákladov.

Príklad 2

Zariadenie podľa obrázka 5 a postup, pri ktorom sa uskutoční predmet vynálezu, sa od zariadenia a postupu v príklade 1 odlišujú len v tom, že premiešanie horúcej vody v membráne, aj špirálovité, sa uskutočňuje pomocou malého čerpadla PI s akčným členom Vil zaradených do vnútorného cirkulačného potrubia H vulkanizačného lisu, pričom nahradzujú cirkulačné potrubie 10 s akčným členom V10. Postup vyhrievania a tlakovania membrán vulkanizačného lisu opísaný v príklade 1 zostávajú nezmenené. Aj v tomto prípade možno využiť vertikálne špirálovité premiešavanie, ak horúca tlaková voda do vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány sa privádza a odvádza tangenciálne usporiadanými prívodmi a odvodmi.

Pri objeme membrány M 260 I sa vytláčaním horúcej vody s teplotou 190 °C podľa predmetu vynálezu ušetrí 17 MJ tepla pri jednominútovom vytláčaní parou oproti doteraz používanému spôsobu vyhrievania membrány M vulkanizačného lisu. Z tohto dôvodu je spotreba pary na vytláčanie horúcej vody z membrány M menšia ako pri doterajšom spôsobe vytláčania horúcej vody a vytlačená horúca voda sa nežiaduco nezohreje.

Okrem toho, keďže nebude potrebné potrubie 10 na cirkuláciu horúcej tlakovej vody medzi membránou a zásobníkom tejto vody, ako je to v príklade 1, znížia sa celkové investičné náklady, nevzniknú tepelné straty z povrchu takéhoto potrubia ani prevádzkové náklady na dopravu horúcej vody.

Príklad 3

Zariadenie podľa obrázka 3 pozostáva z membrány M vulkanizačného lisu vnútri vybavenej sústavou rúr a otvorov na privádzanie médií do membrány M a odvádzanie médií z nej, potrubia 1 na privádzanie tvarovacej pary, potrubia 2 na privádzanie vyhrievacej pary a pary na vytáčanie horúcej vody z membrány M, potrubia 3 na plnenie membrány M horúcou tlakovou vodou s teplotou 190 °C, potrubia 4 na plnenie membrány M horúcou vodou s teplotou 150 °C a na jej cirkuláciu cez membránu M, potrubia 5 na vytlačenie horúcej vody s teplotou 190 °C z membrány M, potrubia 10 na vonkajší obeh horúcej tlakovej vody s teplotou 150 °C cirkulujúcej cez membránu, potrubia 6 na odvedenie horúcej tlakovej vody z membrány M po skončení vulkanizačného cyklu, potrubia 8 na voľný odpad vody a potrubia 9 na vákuovanie membrány M, pričom potrubia sú vybavené akčnými členmi VI, V2, V3. V4, V5, V6, V8, V9 a V10.

Prívody a odvody médií do membrány a z nej môžu byť orientované tangenciálne, aby sa vytvorila vertikálne orientovaná špirálovitá cirkulácia v membráne.

Zariadenie podľa obrázka 3 a postup, pri ktorom sa uskutoční predmet vynálezu, sa od zariadenia a postupu v príklade 1 odlišujú v tom, že po naplnení membrány M horúcou tlakovou vodou s teplotou 190 °C z potrubia 3 vybaveného akčným členom V3 a po čiastočnom zahriatí autoplášťa sa začne do membrány M dolnými otvormi privádzať horúca tlaková voda s teplotou 150 °C z potrubia 4 vybaveného akčným členom V4 a vytláčať teplejšia voda (190 °C) z membrány M cez horný otvor a potrubie 5 vybavené akčným členom V5 do zásobníka horúcej tlakovej vody s teplotou 190 °C, až kým z membrány M nie je vytlačený celý jej objem. Pritom prakticky nedochádza k zmiešaniu privádzanej 150 °C horúcej tlakovej vody s vytláčanou horúcejšou tlakovou vodou (190 °C), keďže rozdiel medzi hustotami týchto vôd je významný a horúca tlaková voda v zásobníku s teplotou 190 °C nebude zbytočne ochladená prívodom chladnejšej vody. Potom sa otvorí akčný člen V10 a 150 °C horúca tlaková voda cez potrubie 10 cirkuluje do zásobníka 150 °C horúcej vody, pričom do membrány M je z tohto zásobníka stále privádzaná horúca tlaková voda cez potrubie 4 vybavené akčným členom V4. aby sa v membráne udržala požadovaná teplota vody.

Na konci vulkanizačného cyklu sa vysokotlaková para z potrubia 2 vybaveného akčným členom V2 s teplotou 207 °C privedie do hornej časti vnútorného priestoru membrány M a horúca voda sa z membrány M vytlačí parou pôsobiacou na povrch jej hladiny cez potrubie 6, vybavené akčným členom V6 do zásobníka horúcej vody. Pri takomto postupe nedochádza k miešaniu teplejšej pary s chladnejšou horúcou vodou v membráne M. Počas vytláčania horúcej vody z membrány M skondenzuje iba malé množstvo pary stýkajúce sa s vodou na hladine a horúca voda z membrány M sa nemôže prehriať nad žiadanú teplotu 150 °C. Ďalší postup je zhodný s postupom uvedeným v príklade 1.

Pri objeme membrány M 260 I sa vytláčaním horúcej vody s teplotou 150 °C podľa predmetu vynálezu ušetrí 58 MJ tepla pri jednominútovom vytláčaní parou oproti doteraz používanému spôsobu. Z tohto dôvodu je spotreba pary na vytláčanie horúcej vody z membrány M menšia ako pri doterajšom spôsobe vytláčania horúcej vody a vytlačená horúca voda sa nežiaduco nezohreje.

Okrem toho privádzaním horúcej vody s teplotou 150 °C cez dolný prívod do 260 litrovej membrány, do ktorej už bola predtým naplnená voda s teplotou 190 °C a odvádzaním tejto horúcejšej vody z membrány M horným otvorom, pričom sa zabráni zmiešavaniu týchto vôd, sa ušetrí 18 MJ. Toto teplo by inak muselo byť dodané tejto z membrány M vytlačenej vode s teplotou 172 °C, aby sa v zásobníku horúcej vody zohriala na žiadaných 190 °C.

Na druhej strane, ak by sa nebolo zabránilo uvedenému zmiešavaniu dvoch horúcich tlakových vôd, bola by teplota vody v membráne 167,5 °C po skončení plnenia membrány M 150 °C horúcou vodou. Potom na konci vulkanizačného cyklu a jej vytlačení parou do zásobníka 150 °C horúcej vody by túto vodu bolo treba ochladiť na 150 °C. Toto by bola ďalšia strata tepla rovnajúca sa 18 MJ.

Príklad 4

Výrobné zriadenie podľa obrázka 4 a postup, pri ktorom sa uskutoční predmet vynálezu, sú rovnaké ako v príklade 3, ale na otváranie a uzatváranie potrubia 5, vybaveného akčným členom V5. ktorým sa z membrány M vulkanizačného lisu cez horný otvor vytláča voda do zásobníka horúcej tlakovej vody s teplotou 190 °C, sa ako akčný člen V5 použije elektromagneticky ovládaný ventil. Na otváranie a uzatváranie potrubia 10, ktorým cirkuluje 150 °C horúca tlaková voda, sa ako akčný člen V10 použije elektromagneticky ovládaný ventil. Použitím týchto ventilov sa dosiahne veľmi rýchle uzatvorenie potrubí, a tým sa zamedzí nežiaducemu zmiešaniu horúcich tlakových vôd s rôznymi teplotami.

Pri objeme membrány M 260 I sa vytláčaním horúcej vody s teplotou 150 °C tlakovou parou z potrubia 2 vybavenom akčným členom V2 podľa tohto vynálezu ušetrí 58 MJ tepla pri jednominútovom vytláčaní oproti doteraz používanému spôsobu. Z tohto dôvodu je spotreba pary na vytláčanie horúcej vody z membrány M menšia ako pri doterajšom spôsobe vytláčania horúcej vody a vytlačená horúca voda sa nežiaduco nezohreje.

Na druhej strane, ak by sa nebolo zabránilo uvedenému zmiešavaniu horúcich vôd, bola by teplota vody v membráne 167,5 °C po skončení plnenia membrány M 150 °C horúcou vodou. Potom na konci vulkanizačného cyklu a jej vytlačení parou do zásobníka 150 °C horúcej vody by túto vodu bolo treba ochladiť na 150 °C. Toto by bola ďalšia strata tepla rovnajúca sa 18 M J.

Ďalšie zlepšenie pri zamedzení zmiešania horúcich vôd pri ich výmene v membráne možno dosiahnuť použitím elektromagnetických ventilov V5 a V10 v horúcovodných potrubiach 5 a 10.

Príklad 5

Zariadenie podľa obrázka 6 pozostáva z membrány M vulkanizačného lisu vnútri vybavenej sústavou rúr a otvorov na privádzanie médií do membrány M a odvádzanie médií z nej, pričom tieto vstupy a výstupy môžu byť orientované tangenciálne, potrubia 1 na privádzanie tvarovacej pary, potrubia 2 na privádzanie vyhrievacej pary a pary na vytáčanie horúcej vody z membrány M, potrubia 3 na plnenie membrány M horúcou tlakovou vodou s teplotou 190 °C, potrubia 4 na plnenie membrány M horúcou vodou s teplotou 150 °C a na jej cirkuláciu cez membránu M, potrubia 5 na vytlačenie horúcej vody s teplotou 190 °C z membrány M, potrubia H na vnútorný obeh horúcej tlakovej vody s teplotou 150 °C cirkulujúcej pomocou čerpadla Pl cez membránu, potrubia 6 na odvedenie horúcej tlakovej vody z membrány M po skončení vulkanizačného cyklu, potrubia 8 na voľný odpad vody a potrubia 9 na vákuovanie membrány M, pričom potrubia sú vybavené akčnými členmi VI, V2, V3, V4, V5, V6, V8, V9 a V10.

Zariadenie podľa obrázka 6 a postup, pri ktorom sa uskutoční predmet vynálezu, sa od zariadenia a postupu v príklade 3 odlišujú v tom, že po naplnení membrány M horúcou vodou s teplotou 150 °C cez potrubie 4 sa otvorí akčný člen Vil a pomocou cirkulačného čerpadla Pl cez potrubie 11 cirkuluje horúca tlaková voda cez membránu M, čím sa vyvolá premiešavanie vody vnútri membrány M, ktoré môže byť špirálovité, ak vstup a výstup horúcej tlakovej vody bol tangenciálne orientovaný. Čerpadlo Pl, akčný člen VI1 a cirkulačné potrubie 11 vytvárajú vnútornú cirkuláciu a nahradzujú cirkulačné potrubie 10 s akčným členom V10 použitými v príklade 3 na premiešavanie vody v membráne M.

Pri objeme membrány M 260 I sa vytláčaním horúcej vody s teplotou 150 °C z membrány M tlakovou parou dodávanou potrubím 2 vybaveným akčným členom V2 do hornej časti membrány M podľa tohto vynálezu ušetrí 58 MJ tepla pri jednominútovom vytláčaní parou oproti doteraz používanému spôsobu. Z tohto dôvodu je spotreba pary na vytláčanie horúcej vody z membrány M menšia ako pri doterajšom spôsobe vytláčania horúcej vody a vytlačená horúca voda sa nežiaduco nezohreje.

Na druhej strane, ak by sa nebolo zabránilo uvedenému zmiešavaniu horúcich vôd, bola by teplota vody v membráne 167,5 °C po skončení plnenia membrány M 150 °C horúcou vodou. Potom na konci vulkanizačného cyklu a jej vytlačení parou do zásobníka 150 °C horúcej vody by túto vodu bolo treba ochladiť na 150 °C. Toto by bola ďalšia strata tepla rovnajúca sa 18 MJ.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob horúcovodného vyhrievania vnútorného priestoru vulkanizačného lisu, prípadne vybaveného membránou, na výrobu autoplášťov, zahrnujúci privedenie do vnútorného priestoru autoplášťa alebo do membrány, umiestnenej horizontálne vo vulkanizačnom lise, tvarovacej nízkotlakovej pary a prípadné následné privedenie vyhrievacej vysokotlakovej pary a vyhrievanie a tlakovanie vnútorného priestoru autoplášťa alebo membrány privedením horúcej tlakovej vody, a po ukončení vulkanizačného cyklu vytlačenie horúcej vody z vnútorného priestoru autoplášťa alebo membrány, vyznačujúci sa tým, že pri ukončení vulkanizačného cyklu sa horúca voda z vnútorného priestoru autoplášťa alebo membrány vytlačí pôsobením vysokotlakovej pary na hladinu horúcej vody zhora smerom dole, pričom vysokotlaková para je privedená do hornej časti vnútorného priestoru autoplášťa alebo membrány.
2. Spôsob horúcovodného vyhrievania vnútorného priestoru vulkanizačného lisu, prípadne vybaveného membránou, na výrobu autoplášťov podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že na vyhrievanie a tlakovanie sa najskôr privedie horúca tlaková voda s vyššou teplotou a následne sa privedie horúca tlaková voda s nižšou teplotou, pričom horúca tlaková voda s nižšou teplotou sa privedie do spodnej časti vnútorného priestoru vulkaznizovaného autoplášťa alebo membrány a vytláča horúcu vodu s vyššou teplotou smerom hore, bez ich podstatného zmiešania, a táto je odvádzaná z hornej časti vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány, pokiaľ sa vnútorný priestor autoplášťa alebo membrány úplne nenaplní horúcou tlakovou vodou s nižšou teplotou a horúca tlaková voda s nižšou teplotou sa vo vnútornom priestore vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány nútene nepremiešava alebo premiešava cirkuláciou, pričom cirkulujúca horúca tlaková voda sa odvádza z hornej časti vnútorného priestoru autoplášťa alebo membrány a privádza do dolnej časti vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány.
3. Spôsob horúcovodného vyhrievania vnútorného priestoru vulkanizačného lisu, prípadne vybaveného membránou, na výrobu autoplášťov podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že na vyhrievanie a tlakovanie sa uskutočňuje horúcou tlakovou vodou len s jednou teplotou privádzanou do spodnej časti a premiešavanou cirkuláciou, pričom cirkulujúca horúca tlaková voda sa odvádza z hornej časti vnútorného priestoru autoplášťa alebo membrány a privádza do dolnej časti vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány.
4. Spôsob horúcovodného vyhrievania vnútorného priestoru vulkanizačného lisu, prípadne vybaveného membránou, na výrobu autoplášťov podľa nároku 2 alebo 3, vyznačujúci sa tým, že premiešavame horúcej tlakovej vody vo vnútornom priestore vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány sa uskutočňuje použitím vnútorného cirkulačného obvodu v lise obsahujúceho cirkulačné čerpadlo.
5. Spôsob horúcovodného vyhrievania vnútorného priestoru vulkanizačného lisu, prípadne vybaveného membránou, na výrobu autoplášťov podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že privádzanie vyhrievacej vysokotlakovej pary sa zastaví po 3 až 120 sekundách od začiatku privádzania horúcej tlakovej vody do vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány.
6. Spôsob horúcovodného vyhrievania vnútorného priestoru vulkanizačného lisu na výrobu autoplášťov podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že horúca tlaková voda s nižšou teplotou má teplotu 130 až 180 °C a horúca tlaková voda s vyššou teplotou má teplotu 160 až 220 °C.
7. Spôsob horúcovodného vyhrievania vnútorného priestoru vulkanizačných lisov na výrobu autoplášťov podľa niektorého z nárokov 1, 2, 3, 4 alebo 6, vyznačujúci sa tým, že horúca tlaková voda do vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány sa privádza a odvádza tangenciálne usporiadanými prívodmi a odvodmi, na vyvolanie vertikálne orientovaného špirálovitého premiešavania v kvapaline vo vnútornom priestore vulkanizovaného autoplášťa alebo v membráne.
8. Zariadenie na vykonávanie spôsobu podľa nároku 1 až 7 pozostávajúce z formy a sústavy prostriedkov na privádzanie, odvádzanie a reguláciu vyhrievacích médiá do vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo do membrány oddeľujúcej média od vnútornej steny vulkanizovaného autoplášťa, pričom táto sústava prostriedkov zahŕňa prívodné potrubie na prívod nízkotlakovej tvarovacej pary, potrubie na prívod vysokotlakovej pary, potrubia na prívod a odvedenie horúcich vôd s rôznymi teplotami, potrubie na voľný odtok vody, vákuovacie potrubie, pričom všetky potrubia sú vybavené akčnými členmi, vyznačujúce sa tým, že vstup potrubia (2) vysokotlakovej pary na vytlačenie horúcej tlakovej vody po ukončení vulkanizácie z vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo z membrány M je usporiadaný v hornej časti uvedeného vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány a výstup cirkulačného potrubia (10, 11) horúcej tlakovej vody z vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány je usporiadaný rovnako v hornej časti vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány.
9. Zariadenie podľa nároku 8, vyznačujúce sa tým, že cirkulačné potrubie (11) je vytvorené ako vnútorný cirkulačný obvod, ktorý je vybavený čerpadlom (Pil) a akčným členom (Vil).
10. Zariadenie podľa nároku 8, vyznačujúce sa tým, že vstup potrubia (4) horúcej tlakovej vody s nižšou teplotou je usporiadaný v dolnej časti vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány (M) a výstup potrubia (5) na odvádzanie ňou vytláčanej horúcej tlakovej vody s vyššou teplotou je usporiadaný v hornej časti vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány.
11. Zariadenie podľa nároku 8, vyznačujúce sa tým, že vstup potrubia (2) vysokotlakovej pary na vytlačenie horúcej tlakovej vody po ukončení vulkanizácie z vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo z membrány (M) usporiadaný v hornej časti uvedeného vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány je zároveň vstupom vyhrievacej pary.
12. Zariadenie podľa hociktorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že prívody a odvody horúcej tlakovej vody do a z vnútorného priestoru vulkanizovaného autoplášťa alebo membrány (M) sú orientované tangenciálne na vytvorenie vertikálne orientovanej špirálovitej cirkulácie vo vnútornom priestore autoplášťa alebo v membráne.