УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБУВИ С ДВУХСЛОЙНОЙ ПОДОШВОЙ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБУВИ С ДВУХСЛОЙНОЙ ПОДОШВОЙ.
Полезная модель относится к области лёгкой промышленности и может быть использовано при производстве обуви с двухслойной подошвой.
Известно устройство для изготовления обуви с подошвами из вулканизированног каучука и промежуточной подошвы из термопластического материала с использование установки с поворотным столом , заключающийся в том ,что вулканизируемый каучук впрыскивают в первую форму под пресс с высоким давлением и сохраняют ее закрытой в течении всего периода вулканизации, по завершении которого первую пресс-форму направляют во вспомогательную карусель, во вспомогательной карусели открывают первую форму , извлекают подошву, выполняют процедуру аппертажа и подготавливают для последующего склеивания, вставляют подошву во вторую прессформу , в которую предварительно вставлен верх обуви, впрыскивают термопластический материал (или двухкомпонентный материал) во вторую прессформу, сохраняют закрытой вторую пресс-форму на время охлаждения термопластического материала или на время реакции двухкомпонентного материала. (Европейский патент №0270047В1,МКИ B29D 31/00 от 29.01.92)
Однако известное устройство обладает недостатком, который заключается в том, что процесс производства прерывается , так как состоит из двух разнесенных во времени технологических циклов, выполняемых на основной и вспомогательной каруселях.
Известно устройство (прототип) для изготовления обуви с двухслойными подошвами содержащее соединённые последовательно поворотный стол с установленными на нем пресс-формами и шаговый двигатель, блок управления шаговым двигателем и два инжектора сопряженных с пресс -формами , блок ввода -вывода информации разгрузки (В.С.Альтзицер, В.Н.Красовский, В.Д.Меерсон Производство обуви из полимерных материалов. Ленинград, «Химия, 1987 стр93).
Однако, известное устройство обладает недостатком , который заключается в том ,что устройство неадаптивно к изменению состава заливочной смеси, что существенно снижает производительность оборудования и качество изготавливаемого изделия , ибо изменения в подборе используемой пары чаще всего требуют либо переналадки станка, либо изменения длительности такта .
Техническим результатом изобретения является повышение производительности оборудования и качества изготовления обуви с двухслойной подошвой.
Технический результат достигается тем, что в устройство для изготовления обуви с двухслойной подошвой содержащее последовательно соединенные поворотный стол с установленными на нем пресс-формами и шаговый двигатель, блок управления шаговым двигателем и инжекторами , первый и второй инжекторы сопряженные с пресс -формами , блок ввода -вывода информации в него дополнительно введены три вычислителя, блок памяти, блок сортировки информации, блок сравнения, причем первый, второй и третий выходы блока ввода- вывода информации соответственно соединены с 1 -ым входом блока памяти, 2-ым входом блока сортировки и 2-ым входом второго вычислителя , выход которого подключен к 1-му входу блока сравнения,2-ой
МКИ : B29D 31/00
вход которого соединен с 4-ым выходом блока ввода/вывода, при этом 1-ый,2-ой и 3ий и 4-ый выходы блока памяти соответственно соединены с 1 -ым входом первого вычислителя, 1-ым входом блока сортировки, 1-ым входом второго вычислителя и входом блока управления ,при этом 1-ый и 2-ой выходы 1-го вычислителя, подкпючены соответственно к 2-му и 3-ему входам блока памяти 4-ый и 5-ый входы которого подключены к выходам блока сортировки и блока сравнения, выход которого одновременно подключен к входу третьего вычислителя, выход которого соединен с шестым входом блока памяти, при этом 1-ый выход блока управления через шаговый двигатель подключен к поворотному столу, а 2-ой и 3-ий выходы блока управления соединены с управляющими входами первого и второго инжекторов
На фиг.1 представлен алгоритм работы предложенного устройства для изготовления обуви с двухслойной подошвой
На фиг.2представлен пример характеристик вязкость-время вулканизации для трех вариантов заливочных резиновых смесей различной плотности
На фиг.З приведена функциональная схема устройства , где : блок водавывода информации 1, блок памяти 2, первый вычислитель 3, блок сортировки 4, второй вычислитель 5, блок сравнения 6, третий вычислитель 7, блок управления 8, шаговый двигатель 9 , поворотный стол 10с пресс-формами 10.1-10.N, первый инжекгор11,второй инжектор12.
Сущность работы предлагаемого устройства (фиг.1) заключается в том, что на первом этапе проводится исследование физико-химических свойств предполагаемых к использованию , например, резиновых заливочных смесей ,в частности , снимается семейство характеристик вязкость-время вулканизации при различных температурах разогревания , например, представленных на фиг.2., которые затем используются в качестве исходных данных.
По каждой из этих характеристик определяют (с заранее установленной точностью ) характерные точки, которые соответствуют минимальным допустимым значениям коэффициента вязкости, при котором эти значения практически постоянны и соответствующие этим значениям временные интервалы Т imin при данной температуре, а затем для каждой характеристики находят значение коэффициента вязкости равное Квул (0,9- 0,95) kmax, при котором практически завершается процесс вулканизации и отмечают значение временного интервала, соответствующего собственно процессу вулканизации, Твул.
Таким образом создают библиотеку характеристик имеющихся заливочных, например, резиновых смесей различных плотностей.
Известно ( B.C. Альтзицер, В.Н. Красовский, В.Д. Меерсон Производство обуви из полимерных материалов. Ленинград, «Химия, 1987 стр94), что для карусельных станков цикл работы состоит из двух этапов - времени «останова (Т ост) и времени перехода с одной позиции на другую(Т пер), т.е. Т поз.  Тост +Т пер., причём Т ост зависит от внешних факторов, связанных с особенностями обработки изделия на отдельных позициях, а Т пер - определяется возможностями конструкции станка и обычно значительно меньше времени «останова . Поэтому для используемого карусельного станка сначала определяют требуемое минимальное время «останова при существующем технологическом процессе выполнения вспомогательных операций Тост.конкр ,а затем вычисляют Тпоз. В этом случае минимальное время одного оборота вращающегося стола с установленными на нём N пресс-формами, т.е. время одного цикла определяется Т ц NT поз. При выполнении этого условия будет достигнута
б
наибольшая возможная производительность работы станка, а её увеличение может быть обеспечено лишь за счёт снижения Т поз.
С другой стороны, реальное рабочее время цикла Тц раб должно обеспечить требуемое по технологии время вулканизации, а это означает, что для изготовления двухслойной подошвы из резины с различной плотностью требуемое время цикла должно определяться, исходя из условия Тц  1вул + +Т 2вул , где Т 1 вул -время вулканизации для сорта резины первого слоя, Т 2 вул - время вулканизации для сорта резины второго слоя.
При разработке технологического цикла работы карусельного станка выбор требуемого времени «останова  Тост при известном количестве пресс-форм N на вращающемся столе и определяет общее значение Т тех.
Существенное значение для обеспечения качества изделия (двухслойной подошв приобретает фактор корректного выбора момента времени для инжекции второго заливочного слоя ,например, резины при заданном сорте резины для первого слоя , правильный подбор пар из имеющегося сортамента т.д. Для решения этой задачи используется созданная на первом этапе библиотека физико-химических показателей имеющихся сортов резиновых заливочных смесей, из которой формируют два раздельн банка данных заливочных смесей. В первом, например, содержатся данные по физикохимическим характеристикам для резиновых смесей с высокой скоростью процесса вулканизации, используемых для изготовления первого слоя подошвы, а во втором- для резиновых смесей с низкой скоростью процесса вулканизации, используемых для изготовления второго слоя подошвы. На основании этих данных вычисляют общее врем вулканизации Т вул Т1вул+Т2вул., требуемое для формирования двухслойной подошвы , исходя из условия достижения значения коэффициента вязкости К(0,9-0,95)Ктах для сочетаний имеющихся образцов заливочных смесей при заранее заданном значении Т . Для каждой предлагаемой композиции определяют оптимальную скорость вращения сто путём расчёта времени перехода с одной позиции вулканизации на другую Тпоз  (Т1 вул +Т2вул) /Ми конкретный номер позиции S , на которой должен быть установлен второй инжеетор S Т1 вул/ Тпоз.
Выбор конкретного варианта используемого сочетания заливочных смесей производит Оператор карусельного станка.
Реализация предложенного способа показана на примере работы устройства (фиг
Оператор с помощью блока ввода/вывода(сканер, клавиатура) информации 1 вводит исходные данные о характеристиках вязкость-время вулканизации при конкретных температурах разогревания и соответствующий сигнал через 1 выход блока ввода-вывода информации 1 поступает в блок памяти 2 , где формируется исходная база данных физико-химических характеристик имеющихся на производстве заливочных смесей. После завершения формирования исходной базы данных по команде Оператора информационный сигнал , соответствующий первой заливочной смеси с 1 -го выхода блока памяти 2 поступает на первый вход первого вычислителя 3 , в котором сначала формируется информационный сигнал соответствующий интервалу времени, когда вязкость исследуемой заливочной смеси минимальна при данной температуре и практически постоянна (т.е. изменяется в заранее устанавливаемых пределах), а затем формируется электрический сигнал, соответствующий участку характеристики с резким изменением значения коэффициента вязкости во времени.
Например, на фиг.2 приведена кривая изменения вязкости для резиновой смеси 1 , для которой наименьшее значение вязкости поддерживается при
температуре 90 градусов в пределах 1,5 мин.(в пределах изменения наименьшего значения коэффициента вязкости на +5 по Муни), а затем лавинообразно начинается процесс вулканизации. Фиксируется временной интервал, в котором значение вязкости достигает величины (0,9-0,95) её максимального значения и для данного случая составляет Т1 вул 1,75 мин.
Аналогично снимаются и фиксируются значения характерных точек для других заливочных смесей ( например, кривые 2 и 3).
Информационные сигналы о величине этих временных интервалов с 1 -го выхода первого вычислителя 3 подают на второй вход блока памяти 2, где формируется второй банк данных (банк временных интервалов) для указанных физико-химических характеристик заливочных смесей. После завершения процедуры формирования банка временных интервалов на 2-ом выходе первого вычислителя 3 формируется управляющий сигнал, который поступает на третий вход блока памяти 2 и разрешает передачу сигнала из банка временных интервалов с 2-го выхода блока памяти 2 в блок сортировки 4.
В блоке сортировки 4 производится формирование двух банков данных временных интервалов упорядочненных по времени процесса вулканизации. Например, в одном банке данных содержатся характеристики смесей с малым временем вулканизации, преимущественно используемых для первого слоя подошвы с временем Твул меньшим Тпор., а в другом банке данных соответственно размещают характеристики , используемые для второго слоя, у которых время вулканизации превышает пороговое значение Тпор. Исходные пороговые значения вводятся оператором через блок ввода-вывода информации 1 второй выход которого соединен с вторым входом блока сортировки 4 . Выход блока сортировки 4 соединен с 4-ым входом блока памяти 2 , в котором эти данные формируют соответственно третий и четвёртый банк данных временных интервалов. После завершения процедуры их формирования по соответствующему разрешающему сигналу с 3-его выхода блока памяти 2 соответствующий информационный сигнал поступает на 1 -ый вход второго вычислителя 5, в который предварительно введена оператором через 3 -ий выход блока ввода-вывода информации 1 константа N (количество пресс-форм ,установленных на вращающемся столе карусельного станка).
Второй вычислитель 5 по формуле Тпоз  (Т1 вул +Т2вул ) / N определяет рекомендуемую скорость работы карусельного станка для всех возможных композиций третьего и четвёртого банка данных заливочных смесей и соответствующий сигнал поступает на 1-ый вход блока сравнения 6 , на второй вход которого предварительно с 4-го выхода блока ввода/вывода 1 подают сигналы, соответствующие предельному значению времени перехода с одной позиции на другую ( Т пер) и интервалу времени , соответствующему наиболее длительной технологической операции Ттех . для используемого карусельного станка. В блоке сравнения 6 вычисляют рекомендуемое значение времени «останова Т ост Т поз -Т пер , затем сравнивают с значением Т тех и определяют условные номера тех композиций заливочных смесей, у которых выполняется соотношение Тост  Ттех и условные номера тех композиций заливочных смесей, у которых выполняется соотношение Тост Ттех и соответствующий информационный сигнал с 1-го выхода блока сравнения 6 одновременно подают через 5-ый вход в блок памяти 2 и на вход 3-го вычислителя 7,в котором по формуле S Т1вул/Т поз определяют номер позиции , на которой должен быть установлен второй
S инжектор. Информационные сигналы с выходов блока сравнения 6 и третьего вычислителя 7 поступают соответственно через 5-ый и 6-ой входы в блок памяти 2, где формируют базу данных для управления вращающимся столом 9 , первым инжектором 11 и вторым инжектором12. По запросу через блок ввода-вывода информации 1 эти данные поступают к оператору , который принимает решение о выборе конкретной композиции заливочных смесей для использования в технологическом процессе. По команде оператора соответствующие данные из базы данных блока памяти 2 через выход 4 подают на вход блока управления 8 , первый выход которого соединен с шаговым двигателем 9 ,а второй - с первым инжектором11 , а 3-ий выход соединен с инжектором 12. Выход шагового двигателя 9 соединён с вращающимся столом 10с установленными на нём пресс-формами 10.1-10.N Пример.1 Для представленных на фиг 2 характеристиках для заливочной смеси 1 Ъвул  1,75мин, а для заливочной смеси 2 Тавул  3,5мин. Пусть, число позиций для вулканизации используемого станка N 24 , наименьшее время перехода с одной позиции вулканизации на другую (время вращения стола) -3с , а время проведения наиболее длительных сопутствующих технологических операций составляют : инжекция -10с, размыкание и смыкание пресс-форм - 4с, установка/ съём ложной колодки и шершевание - 9с, и т.д.). Очевидно ,что для рассматриваемого в примере станка из сопутствующих технологических операций наиболее длительной является процедура инжекции. Общее время вулканизации необходимое для изготовления обуви с двухслойной подошвой составит Т вул Т1вул +Т2вул. 345с, а наименьшее время цикла подачи (время отстоя и время перехода с одной позиции вулканизации на другую) составит Тпоз (Т1вул +Т2вул) /N 345/24 14,60. В данном случае время отстоя составит Т отс Т поз-Тпер 14,,6с. Так как это время превышает длительность наиболее продолжительной сопутствующей операции (инжекции), то необходимость в проведении дополнительных вспомогательных корректировок отсутствует. Номер позиции , на которой должен быть установлен второй инжектор  { Т1вул/ Тпоз} { 105/14,6} 8 /ближайщее большее целое число/. Время вулканизации для второго слоя составляет Т2вул 3,5мин.210с., что составляет К Т2вул / Т поз 210/14,,3 ,т.е 15 тактов работы карусельного станка, т.е. процесс вулканизации можно считать заверщенным на 23 такте работы. Это означает,что работа ведется с незначительным недоиспользованием станка по производительности. ПРИМЕР2. Для представленных на фиг 2 характеристиках для заливочной смеси 1 Т1вул  1,75мин , а для заливочной смеси 2 Т2вул  3,5мин. Пусть, число позиций для вулканизации используемого станка N 24 , наименьшее время перехода с одной позиции вулканизации на другую (время вращения ) -3с , а время проведения сопутствующих технологических операций ; инжекция - 20с , установка / съём
ложной колодки и шершевание -17с , размыкание и смыкание пресс-форм - 6с, и т.д.).
Очевидно ,что для рассматриваемого в примере станка из сопутствующих технологических операций также наиболее длительной является процедура инжекции.
Общее время вулканизации необходимое для изготовления обуви с двухслойной подошвой составит Т вул Т1вул +Т2вул. 345с, а наименьшее время цикла подачи (время отстоя и время перехода с одной позиции вулканизации на другую ) составит Тпоз ( Т1вул +Т2вул) /N 345/24 14,6С. В данном случае время отстоя тоже составит Т отс Т поз-Тпер 14,,6с.
Так как это время меньше длительности наиболее продолжительной сопутствующей операции ( инжекции), то необходимо выбрать Тпоз Тинж+Тпер . Номер позиции , на которой должен быть установлен второй инжектор S {Т1вул/ Тпоз } { 105/23} 5 /ближайщее большее целое число/.
Время вулканизации для второго слоя составляет Тавул  3,5мин.210с. Это время соответствует 10 тактам работы станка (Т2вул / Т поз 210/ ), т.е. процесс вулканизации можно считать заверщенным на 16 такте работы карусельного станка .Это означает,что работа ведется с существенным недоиспользованием станка по производительности и требования к резине по времени вулканизации следует изменить
Использование заявленного технического решения позволит при производстве обуви с двухслойной подошвой адаптивно к используемым составам заливочных смесей определять местоположение второго инжектора и скорость работы карусельного станка , что существенно повысит производительность оборудования и качество выпускаемой обуви.