دستگاه بنبوری

بنبوری لاستیک

قسمت های بنبوری لاستیک

 بنبوری دستگاه اختلاط داخلی است که از سه قسمت عمده تشکیل یافته است:

1. قسمت تغذیه

2. قسمت اختلاط

3. قسمت موتور

     قسمت تغذیه بنبوری لاستیک :

این قسمت شامل یک قیف تغذیه برای دریافت مواد می باشد همچنین یک رام  برای نگهداری مواد در داخل اطاقک اختلاط تشکیل یافته است. بالا و پایین رفتن  رام و باز و بسته شدن دریچه قیف تغذیه به وسیله فشار هوا صورت می گیر   رام مواد مخلوط شونده را در محدوده عمل موثر روتورها نگه می دارد.

قسمت اختلاط بنبوری لاستیک

از دو سیلندر به هم مرتبط که درون آن از دومارپیچ حلزونی که روتور نامیده   میشوند، تشکیل یافته است. این روتورها درکنار هم درون این سیلندرها قرار   گرفته اند و در جهت عکس یکدیگر با سرعت های متفاوت، نسبت به یکدیگر   درحال چرخش هستند، یکی از روتورها اندکی سریعتر حرکت می کند.    هر یک از دو روتور دارای دو یا چهار بادامک می باشد. دور روتورها توسط گردش   موتورهایی که با ولتاژ بالا کار می کنند تامین می گردد. این سیلندرها و روتورها   درون محفظه چدنی قرار دارند که محفظه اختلاط، نامیده می شود. عمل اختلاط درون این اطاقک اختلاط انجام می گیرد به همین دلیل، بنبوری را مخلوط کن داخلی   می نامند.   در قسمت زیرین اطاقک، درب تخلیه برای مواد خمیری شکل، قرار گرفته است که   به صورت هیدرولیکی باز و بسته می شود.

 قسمت موتور بنبوری لاستیک

:جهت اختلاط مواد در داخل محفظه اختلاط بنبوری، موتوری قرار دارد که روتورها را به چرخش در می آورد.

مراحل انجام اختلاط در بنبوری:

این بخش به عملیاتی که بایستی جهت تولید یک بچ مخلوط شده که دارای   خصوصیات مورد نظر برای عملیات بعدی و خصوصیات محصول است مربوط می شود.   یک مرحله اختلاط ایده آل یعنی همه اجزا و مواد یک کامپاند با هم درون یک مخلوط   کن تغذیه شود و بدون ایجاد خطر سوختگی در یک سیکل به اندازه کافی مخلوط شود   و سپس این اجزا به یک شکل مورد نظر جهت عملیات بعدی (بصورت نوار یا دانه ای    شکل)تبدیل می شوند.   مواد پس از توزین، روی بنبوری منتقل می شود که دارای یک ترازوی الکترونیک است   که به میزان لازم مواد را وزن می کند. مواد اولیه از دهانه بنبوری به داخل محفظه اختلاط   تخلیه شده و در فاصله روتورها و همچنین روتورها با بدنه با یکدیگر آمیخته می شوند.   پس از تکمیل عمل اختلاط، مخلوط از دریچه زیرین بنبوری تخلیه شده و بر روی دو میل   ورق می گردد. سپس با عرض مشخصی بریده شده و پس از عبور از داخل محلول   «بچ آف» شستشو شده و خنک می گردد.   آنگاه به صورت ورق جمع آوری می شود.   قابل ذکر است که در اختلاط روی میل درجه حرارت کمتر و زمان اختلاط طولانی تر  است ولی در بنبوری زمان اختلاط کمتر و درجه حرارت بالاتر می باشد.   در کارخانه های بزرگ لاستیک ، بویژه کارخانه های تولید کننده تایر ،بطور عمده   مخلوط کن بنبوری برای تهیه آمیزه ها جایگزین غلتکها شده اند.   کارخانه های کوچکتر لاستیک سازی نیز برای بازدهی مؤثر ،مجبور به تهیه آمیزه در  مخلوط کن بنبوری شده اند.در بنبوری فرآیند اختلاط در درون یک محفظه بسته و   توسط روتورهای در حال چرخش صورت می گیرد.

    ترتیب ورود مواد به میکسر:

انتخاب ترتیب ورود مواد به یک مخلوط کن میتواند عامل بسیار مؤثری در کارایی   عمل اختلاط و همچنین در میزان تولید و خصوصیات مخلوط حاصل از آن باشد طبق   یک دستور کلی تعداد موادی که در یک سیکل مخلوط افزوده می شوند و باعث بالابردن   و پایین آوردن رام میشود میبایستی به حداقل رسانده شود و این بخاطر زمانی است  که این عمل اشغال می کند.

     تهیه آمیزه لاستیکی در مخلوط کن های داخلی:

  پرکردن محفظه مخلوط کن زمانی انجام می شود که رام در حالت ابلا قرار گرفته   است.ابتدا تکه های کائوچوی وزن شده به داخل مخلوط کن ریخته می شود.بعد از   یک نرم کردن کوتاه ،فیلرها(مثل دوده)،روغن ها ودیگر عوامل اضافه می شود،سپس   کوبه یا رام پایین آورده می شود.   اگر حجم پرشدن و فشار رام صحیح باشد،پایین آمدن و صدای ضربه ضربه انتهای   رام را می توان بعد از ۱۵تا۲۰ثانیه شنید. ترکیب شدن کامل پرکننده ها(مثل:دوده،سیلیکا،تالک) در فاز کائوچو را می توان   با شنیدن صدایی شبیه مک زدن تشخیص داد .

     کنترل کیفیت و فرآیند اختلاط:

برخی از عوامل که به صورت مکرر و پی در پی در اختلاط آمیزه های لاستیکی دخالت   دارند ،به نسبت مشخص هستند که در ادامه ذکر می شوند:   مواد اولیه مصرفی باید یکنواخت باشد،آمیزه ها نبایستی آلوده شوند.آمیزه ها بایستی   به نحوی فرمول بندی شود که اثر تغییرات کوچک طی فرآیند به حداقل برسد. شیوه   اختلاط (ترتیبی که مواد بهم اضافه می شوند)بایستس متناسب با فرمول بندی وطراحی مخلوط کن بنبوری باشد و در نهایت مخلوط کن باید به خوبی نگهداری   شود تا محصولی یکنواخت تولید

     تعدادی از مشکلاتی که در بنبوری وجود دارد :

  معیار برای تخلیه مواد:

  برای تصمیم گیری در مورد زمان پایان بخشیدن به عمل اختلاط ، متد های متفاوتی وجود دارد که معمولترین آنها عبارتند از:

۱-      تصمیم گیری از روی زمان از قبل تعیین شده

۲-      رسیدن دمای آمیزه به دمای از قبل تعیین شده

۳-      رسیدن آمیزه به دمای مشخص در یک زمان از قبل تعیین شده

هدف،بالابردن و تضمین کیفیت محصول نهایی،اجتناب از over mixing و کاهش   اختلاف میان محصول حاصل از بچهای مختلف است.تاکنون شواهد بسیاری نشان   داده است که با در نظر گرفتن انرژی ورودی در مراحل مختلف سیکل اختلاط (هم به   صورت توان لحظه ای و هم به صورت توان کلی و یا کار ورودی)میتوان دقت وکنترل   بر روی فرآیند را افزایش داد.   در اختلاط یک آمیزه لاستیکی ایجاد هرگونه تغییری در توان مصرفی میتواند نمایشگر   مرحله ای از فرآیند باشد.مانند تر شدن ،پراکندگی(dispersion) و نرم شدن که هر   کدام از اینها در تعیین خواص نهایی محصول مؤثرند.خواصی چون ویسکوزیته و   تورم (die swell) که بستگی به کسر حجمی لاستیک در مخلوط دارند،در انتهای  مرحله پراکندگی به مقدار اپتیمم خود میرسند.در واقع در ابتدای مرحله dispersion ،ذرات فیلر هنوز به صورت توده هایی هستند که تکه های لاستیک را در بین ذرات   خود در بر گرفته اند و هنگامیکه نیروی برشی بر آنها اعمال می شود کل توده فیلر   به همراه لاستیکی که در برگرفته است به عنوان یک ذره فیلر منفرد عمل مینماید.   بنابراین یک مخلوط پراکنده نشده (disperse) نشده ،نسبت به یک آمیزه هموژن ،   همواره از ویسکوزیته بالاترو die swell پایین تری برخوردار خواهد بود. در نظر گرفتن توان مصرفی ،روش واضحتری برای اندازه گیری زمان پراکنده شدن   دوده سیاه می باشد.با مقایسه زمان دما و منحنیهای توان یا توان کلی بعنوان   روشهایی برای کنترل فرایند ،به نتایج زیر برمی خوریم:   هنگام اختلاط با زمان از قبل تعیین شده ،پارامترهایی چون زمان لازم برای گرم   شدن فلزات در شروع اختلاط ،سرعت سرد شدن و نیز زمان لازم برای افزودن   اجزا آمیزه مقدار مشخصی در نظر گرفته شده است.بنابراین هرگونه تغییر در   این موارد موجب ایجاد اختلافاتی در محصول یک بچ با بچ دیگر می گردد.هنگام   اختلاط با دمای از قبل تعیین شده که اغلب به روش معکوس و در سیکل اختلاط   کوتاهی انجام می گیرد،مهمترین محدمدیت،دقت در اندازه گیری دمای بچهاست.   به عبارت دیگر افت حرارتی بزرگ ایجاد شده توسط میکسر ،غالبا”دقت در اندازه   گیری دما را از بین میبرد.هنگام اختلاط با توان ورودی از قبل تعیین شده محدودیتهای   فوق از بین رفته وتشابه بین بچها بیشتر میشود ضمنا”در این روش زمان اختلاط    بیش از ۳ دقیقه است.   به هر جهت در نظر گرفتن کار یا توان ورودی به تنهایی کافی نیست.چرا که   بایست اثر پارامترهای متغییر فرآیند را نیز بر روی منحنی توان در نظر گرفت. به بیانی دیگر بایست گزارشی وجود داشته باشد که هم شامل منحنی تغییرات   توان لحظه ای و هم شامل منحنی تغییرات توان لحظه ای و هم شامل منحنی   تغییرات توان کلی و یا کار انجام شده باشد.البته باز هم این اطلاعات نمیتواندبه   تنهایی معیاری برای کنترل فرآیند باشد بلکه بایستی کنترلهای زمان و دما را نیز  در کنار آنها در نظر گرفت.