DE1579108B1 - Einrichtung zum kontinuierlichen Formen und Vulkanisieren eines Gegenstandes aus einer Kautschukmischung mit natuerlichem oder synthetischem Kautschuk - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum kontinuierlichen Formen und Vulkanisieren eines Gegenstandes aus einer Kautschukmischung mit natürlichem oder synthetischem Kautschuk, mit einer Strangpresse mit einer Unterdruckquelle und einer nachgeordneten, zur Atmosphäre offenen Vulkanisiervorrichtung mit einer Transporteinrichtung.
• Für die Herstellung von Gegenständen aus Kautschuk bringt die notwendige Vulkanisation als abschließender Arbeitsgang, mit dem die Überfiihrung des Formlings aus dem plastischen in den vorwiegend elastischen Zustand bewirkt wird, häufig unerwünschte Stockungen im Rahmen des gesamten Arbeitsprogrammes mit sich. Da sie im allgemeinen die Anwendung erhöhter Außendrücke bei gleichzeitiger Wärmeeinwirkung erfordern, zwingt sie zudem zur Einführung vergleichsweise verwickelter Behandlungseinrichtungen wie Druckkesseln oder Autoklaven.
• Es ist bekannt, bei der Herstellung von Gummiartikeln die Formgebung des Rohlings in einer Formvorrichtung unter gegenüber dem Atmosphärendruck vermindertem Innendruck vorzunehmen. Hierbei wird aber durch Luftabsaugung aus der Vulkanisierform das damit einseitig auf den Rohling zur Wirkung gebrachte Druckgefälle nur zum Einlegen in die Form ausgenutzt, während der eigentliche Vulkanisationsdruck mit anderen Mitteln erzeugt werden muß. Bei anderen bekannten Einrichtungen werden unter üblichen atmosphärischen Bedingungen hergestellte, strangförmige Gummiartikel durch ein beheiztes Flüssigkeitsbad hindurchgeführt und unter der Wirkung des statischen Flüssigkeitsdruckes vulkanisiert. Ferner ist es bekannt, die in einer Strangpresse plastifizierte Kautschukrohmischung zum Entgasen in einem eng umgrenzten Bereich einer vorübergehenden Unterdruckeinwirkung zu unterwerfen.
• Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, die zur Herstellung vulkanisierbarer Kautschukgegenstände durch Strangpressen erforderlichen Einrichtungen zu beschränken und wesentlich zu vereinfachen.
• Nach der Erfindung ist für die Einrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, daß der die Kautschukrohmischung aufnehmende, die Formwerkzeuge enthaltende und an die Unterdruckquelle angeschlossene Innenraum der Strangpresse gegen die Außenatmosphäre abgedichtet ist.
• Dadurch wird eine Verschiebung des Druckniveaus auf den Wert des Außenatmosphärendruckes erreicht, wobei sich auf Grund der vorhergehenden Vakuumbehandlung ein für viele Zwecke vollkommen ausreichender Druckgradient ergibt. Da sich die Vulkanisation der geformten Rohlinge unter diesen Umständen ohne jede künstliche Druckerhöhung bei Atmosphärendruck vollzieht und durch einfaches Ausschieben aus dem mit Unterdruck beaufschlagten Innenraum der Strangpresse in die Außenatmosphäre unter gleichzeitiger Wärmezufuhr eingeleitet wird, besteht die Vulkanisiervorrichtung praktisch nur noch aus einer beheizten offenen Kammer, durch die die zu vulkanisierenden Gegenstände in kontinuierlichem Fluß hindurchgeführt werden können.
• Die Rohmischung unterliegt im ganzen bis zur Herausbildung der endgültigen Rohlingsgestalt der Einwirkung eines verminderten Außendruckes, um die abschließende Vulkanisation unter Verzicht auf besondere, zusätzliche druckgebende Mittel allein in Anwesenheit des Atmosphärendruckes durchführen zu können. Für die angestrebte Wirkung ist die vorgehende Vakuumbeaufschlagung während des Formungsvorgangs in der vorgeschalteten Strangpresse von ausschlaggebender Bedeutung; denn erst hierdurch wird es möglich, das aufgebaute Druckgefälle zur Erzeugung des für die Vulkanisation erforderlichen Außendruckes gleichzeitig mit der äußeren Wärmeeinwirkung auszunutzen.
• Zweckmäßigerweise besteht die Abdichtung des Innenraumes der Strangpresse aus einer Ummantelung der Strangpresse, und der ummantelte Raum ist an die Unterdruckquelle angeschlossen. Vorteilhaft weist die Strangpresse eine Unterdruckschleuse zum Zuführen der Kautschukmischung auf.
• Zur Verdeutlichung ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung in schematischer Anordnung dargestellt.
• Die Einrichtung besteht aus einer Strangpresse 1 und einer Vulkanisiervorrichtung 4 mit einem auf Stütz- und Umlenkrollen 5 geführten Förderband 6, mittels dessen der aus dem Mundstück 3 der Presse austretende Profilstrang 7 durch die Heizzone der Vulkanisiervorrichtung hindurchgefördert wird. Die Strangpresse 1 ist von üblichem Aufbau und enthält in einer PreßkammerlO eine Spritzschnecke2, die über ein Zwischengetriebe 8 von einem Antriebsmotor 9 angetrieben wird und die über einen als Unterdruckschleuse 13 ausgebildeten Einfülltrichter eingebrachte Kautschukmischung in Richtung nach dem Spritzkopf 1' fördert und durch das formgebende Mundstück 3 auspreßt. Die Preßkammer 10 ist an der Durchführungs- und Lagerungsstelle der Spritzschnecke 2 gegen den mit der Außenatmosphäre in Verbindung stehenden Antriebsteil abgedichtet und über eine Rohrleitung 11 an eine Vakuumpumpe 12 mit einem Antriebsmotor 16 angeschlossen, während eine Zweigleitung 11' von der Vakuumpumpe 2 zu dem als Unterdruckschleuse 13 ausgebildeten Fülltrichter führt. Die Abdichtung der Strangpresse an dem der Vulkanisationsvorrichtung zugekehrten Austrittsteil kann je nach der Gestalt und Beschaffenheit der Formlinge, beispielsweise auch schon durch den aus dem Preßmundstück austretenden Profilstrang selbst vorgenommen und ausgeführt werden. Ahnlich liegen die Verhältnisse auch bei Streichmaschinen, Kalanderanlagen und anderen kontinuierlich arbeitenden Einrichtungen. Die Höhe des aufzuwendenden Unterdruckes liegt im Bereich der üblichen Grob-Vakuumpumpen, d. h. in der Größenordnung von einigen Torr bis herab zu 1 Torr, und es wird im allgemeinen nicht erforderlich sein, diese Grenze nach dem Gebiet des Feinvakuums hin zu unterschreiten. Die Unterdruckschleuse 13 weist zwei Verschlußklappen 14, 15 auf, die normalerweise ventilartig die PreßkammerlO nach außen abschließen und die wechselweise gemäß den gestrichelten Linienzügenl4', 15' öffnen können, um die Kautschukrohmischung ohne Unterdruckverluste in die Preßkammer einzuführen. Ein in die Leitung 11 eingebautes Rückschlagventil 18 ermöglicht es, die beim Einbringen einer neuen Füllung in die Unterdruckschleuse 13 eindringende atmosphärische Luft schnell abzusaugen und am Überströmen in die Preßkammer 10 zu hindern.
• In Abänderung dieser Einrichtung könnte auch die gesamte Strangpresse 1 einschließlich des Zwischengetriebes 8 und des Antriebsmotors 9 gegen die Außenatmosphäre abgedichtet und mit Unterdruck beaufschlagt sein.
• Die Vulkanisiervorrichtung 4 hat die Form einer langgestreckten, an beiden Stirnseiten offenen Kammer, durch die der aus der Strangpresse 1 austretende Profilstrang7 mittels des Förderbandes 6 hindurchgeführt wird. Die Kammer ist mit Heizmitteln versehen, beispielsweise mit Infrarotstrahlen 17, die den in Richtung des Pfeiles 1 kontinuierlich durchlaufenden Profilstrang7 auf die Vulkanisationstemperatur erwärmen.
• Da der plastische Profilstrang 7 mit dem Austreten aus dem Mundstück 3 das abgeschlossene Gebiet verminderten Außendruckes verläßt und in die Außenatmosphäre unter den normalen, wesentlich höheren barometrischen Druck gelangt, setzt die Vulkanisation unmittelbar mit der Wärmeeinwirkung in der Vulkanisationsvorrichtung 4 ein. Bei vorgegebener Längenerstreckung der Vulkanisiervorrichtung läßt sich die Behandlungsdauer durch Verändern der Spritzgeschwindigkeit und entsprechend der Umlaufgeschwindigkeit des Förderbandes 6 so einrichten, daß der Profilstrang7 beim Verlassen der Vulkanisiervorrichtung fertig vulkanisiert ist und anschließend gegebenenfalls gekühlt und zu Rollen gewickelt oder je nach Bedarf auf Länge zugeschnitten werden kann. Die Anordnung der Strangpresse 1 und Vulkanisiervorrichtung 4 zueinander ermöglicht infolge der leichten Zugänglichkeit des Mundstücks sowie des austretenden Profllstranges 7 jederzeit eine wirksame Kontrolle des Formungsvorgangs. Die Beschaffenheit des unvulkanisierten Profilstrangs kann beispielsweise durch einfaches Herausschneiden von Probestücken unmittelbar am Mundstück 3 nachgeprüft werden und erforderlichenfalls durch Nachregeln der Spritzgeschwindigkeit oder anderer Einflußgrößen praktisch verzögerungsfrei verändert werden.
• Zur Verbesserung ihrer Homogenität kann die Kautschukrohmischung in einem vorbereitenden Arbeitsgang schon in einem ebenfalls auf die beschriebene Weise unter Unterdruck gehaltenen Knet-, Brech- oder Vorwärmwalzwerk entgast und von Wassereinschlüssen befreit werden, um daran anschließend der vorgesehenen Verformungsvorrichtung zugeführt zu werden. Durch eine solche Vorvakuierung der Rohmischung kommt die spätere Druckbeaufschlagung des noch plastischen Formlings durch den atmosphärischen Luftdruck als vulkanisationsauslösender Faktor wesentlich verstärkt zur Wirkung.
• Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für die Einrichtung liegt in der Herstellung von Strangpreß-Artikeln und ähnlichen in kontinuierlichen Arbeitsverfahren geformten Gegenständen wie kalandrierten oder in Streichmaschinen mit Kautschuk beschichteten Gewebebahnen. Hierfür bietet die Einrichtung den besonderen Vorteil, daß sie eine auf den Formungsvorgang abgestimmte und unmittelbar hieran anschließende kontinuierliche Vulkanisation ohne zwischenzeitliche Wartezeiten oder die Notwendigkeit einer größeren Zahl von Vulkanisationsvorrichtungen erlaubt.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zum kontinuierlichen Formen und Vulkanisieren eines Gegenstandes aus einer Kautschukmischung mit natürlichem oder synthetischem Kautschuk, mit einer Strangpresse mit einer Unterdruckquelle und einer nachgeordneten. zur Atmosphäre offenen Vulkanisiervorrichtung mit einer Transporteinrichtung, d a d u r c h g ekennzeichnet, daß der die Kautschukmischung aufnehmende, die Formwerkzeuge enthaltende und an die Unterdruckquelle angeschlossene Innenraum der Strangpresse (1) gegen die Außenatmosphäre abgedichtet ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung des Innenraumes der Strangpresse (1) aus einer Ummantelung der Strangpresse (1) besteht und der ummantelte Raum an die Unterdruckquelle angeschlossen ist.
3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangpresse (1) eine Unterdruckschleuse (13) zum Zuführen der Kautschukmischung aufweist.