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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Kautschukhohlkörpern
Es war bereits bekannt, aus Kautschuk bestehende Hohlkörper, z. B. Wasserflaschen,
in der Weise herzustellen, daß man eine zerlegbare poröse Form teilweise mit Kautschukmilch
füllte und um eine horizontale Achse sich drehen ließ, wobei, infolge der Absorption
des größten Teiles des in der Dispersion enthaltenen Wassers, der Kautschuk sich
in Gestalt eines festen Überzugs auf der Formwand abschied. Auf diese Weise kann
man aber keine Kautschukgegenstände von gleichmäßiger Schichtdicke erhalten, weil
die Ablagerung des. Kautschuks an verschiedenen Stellen der Form bevorzugt erfolgt.
Es ist ferner eine Herstellungsweise für Kautschukhohlkörper bekannt, nach der -man
empfindlich gemachte . wäßrige Kautschukdispersionen, d. h: "Mlche, die infolge
der Wirkung eingeführter Koagulatoren entweder durch Erwärmen oder im Laufe der
Zeit bei Zimmertemperatur erstarren, im Innern einer zerlegbaren dichten, völlig
geschlossenen, mit der Dispersion nur teilweise gefüllten Hohlform zur Verfestigung
brachte, während die Hohlform kreisende Bewegungen um zwei verschiedene Achsen ausführte.
Diese Arbeitsweise auf poröse Formen zu übertragen, bei deren Verwendung man von
der Beschränkung äuf empfindlich gemachte Dispersionen frei ist, hat -man bisher
nicht gewagt. Von der Verwendung völlig geschlossener poröser Formen wurde man durch
die Befürchtung abgehalten, daß der durch die Aufsaugung des Wassers durch die Formwand
in der Form entstehende und der weiterenAufsaugung entgegenwirkende Unterdruck den
Aufsaugungsvorgang zum Stillstand bringen würde, noch bevor der Dispersion genügend
Wasser entzogen war, um auf der Forminnenwand einen ausreichend formbeständigen
Überzug zur Ausscheidung zu bringen. Die Verwendung von Formen mit Öffnungen, die
einen Ausgleich des Druckes gestattet haben würden, kam bisher nicht in Frage, weil
man dasAusfließen der Dispersion aus den Öffnungen der Formen während der Drehung
nicht zu verhindern wußte.
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Die Erfindung betrifft das Herstellen von Kautschukhohlkörpern, insbesondere
Kautschukbällen, aus wäßrigen Kautschukdispersionen durch Niederschlagen des Kautschuks
aus kautschukenthaltenden Dispersionen auf der Innenfläche hohler poröser Formen,
die durch die Dispersionen nicht vollständig ausgefüllt werden, und besteht darin,
daß poröse Hohlformen angewendet werden, die gleichzeitig um zwei gegebenenfalls
in bekannter Weise senkrecht zueinander stehende Achsen umlaufen.
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Wie Versuche gezeigt haben, soll man, der bisherigen Annahme entgegen,
unter normalen Arbeitsbedingungen, z. B. wenn man nicht zu verdünnte Dispersionen
benutzt, also nicht zu große relative Wassermengen dem Innern der Form entzieht,
oder wenn man die Formen nicht sehr starken Temperaturschwankungen
unterwirft;
z. B. erwärmt, mit- vollkommen geschlossenen porösen Hohlforinen brauchbare Ergebnisse
erhalten. Man kann die Ausscheidung des Kautschuks beschleunigen und auicla, unter
Bedingungen ausführen, die andern " erhebliche Druckschwankungen erzeugen wu den,
wenn man die Hohlformen mit einer Vorrichtung versieht, die einen Druckausgleich
mit der Umgebung ermöglicht.
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Um z. B. erfindungsgemäß einen Kautschukball herzustellen, verfährt
man vorteilhaft so, daß man sich einer Kugelform bedient, die, wie an sich bekannt,:
aus einem porösen Material, wie z. B. Gips, Ton oder ungebranntem Porzellan, besteht
und aus zwei aufeinanderpassenden Halbkugeln* zusammengesetzt ist. Es ist vorteilhaft,
die Halbkugeln mit einem Flanschrand zu versehen, welcher das Zusammenhalten-der
beiden Halbkugeln erleichtert. Fig. i stellt schematisch eine Form dar, die sich
aus den beiden L.Ialbkugelformen i und a zusammensetzt. 3 bedeutet den Flanschrand,
5 die Kautschukdispersion.
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Vorteilhaft ist es, die Form mit einer Vorrichtung zu versehen, die
bewirkt, daß im Innern der Form jederzeit sich der gleiche Druck einstellt, wie
er in der Umgebung der Form herrscht; ohne daß die Dispersion aus dein Innern der
Form ausfließen oder aus ihr herausgedrückt werden kann. Eine solche Vorrichtung
ist z. B, nötig, um die Ausbildung eines höheren Druckes in der Form zu verhindern,
wie er z. B. bei Erwärmen der Formen auftreten würde, und der zur Folge hätte, daß
die auf der Innenwand der Form abgeschiedene Kautschukschicht in die poröse Formwand
getrieben würde und- später von ihr schwer ablösbar wäre. Den Druckausgleich mit
derUmgebung erreicht man z. B. dadurch, daß man durch die Formwand ein Röhrchen
führt, das aus einem gegen die Kautschukdispersion ausreichend widerstandsfähigen
Material, z. B. Glas, besteht und so weit in das Innere der Form reicht, daß in
keiner Stellung der mit der Dispersion beschickten Form das Ende des Röhrchens unter
die Oberfläche der Dispersion gerät. Fig.2 zeigt schematisch eine derartig eingerichtete
Form. Die Zahlen i, 2, 3 und 5 haben die gleiche Bedeutung wie in Fig. i. Das den
Druckausgleich gestattende Röhrchen ist durch q. angedeutet.
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Eine derartig eingerichtete, mit der Kautschukdispersion beschickte
Hohlform kann durch die Drehbewegung in jede beliebige Lage gebracht werden, ohne
daß die Füllung ausläuft, und der Druck kann sich jederzeit mit dem Außendruck ins
Gleichgewicht setzen. Das druckausgleichende Röhrchen wird nach der Fertigstellung
des Balles entfernt und die Öffnung mit einer Kautschukmasse, z. B. der gleichen
Dispersion, die zum Herstellen des Balles gedient hatte, verschlossen. Gegebenen
falls kann die Öffnung auch durch einen einzementierten kautschulcstopfen verschlosser
# werden, durch den später auf bekannte Weis( :@#_£ne Hohlnadel zum Aufblasen des
Balles ge. ".'bohrt werden kann. Um das Aufblasen de; Balles zu erleichtern, kann
man auch so verfahren, daß man gleichzeitig mit der Kautschukdispersion ein Stückchen
Rohgummi ir die Form einführt. Dieses setzt sich währenc der Ausscheidung des Kautschuks
arl, der Innenwand des Balles fest. Die Hohlnadel zum Aufblasen wird dann durch
die Stelle des Balles eingeführt, an welchen- das Kautschukstück sitzt. ' Besonders
vorteilhaft ist es, ein ganz oder teilweise aus Kautschuk bestehendes Röhrchen zu
verwenden, das nach Entnahme des Balles aus der Form das Aufblasen des Balles gestattet
und das gegebenenfalls in dem fertigen Ball verbleiben kann.
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Gemäß einer bevorzugte.i Ausführungsform der Erfindung ist das Kautschukröhrchen
in einer taschenartigen Einbuchtung des Balles angebracht, in die es sich nach dem
Aufblasen versenken läßt. Die Tasche wird mit einer mit einem Schlitz versehenen
Kautschukscheibe verschlossen, die hinsichtlich der Masse, aus der sie besteht,
und der Farbe dem Hauptteil des Balles möglichst gleich ist.
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Fig. 3 zeigt schematisch den Ball 6 mit der Tasche 7 und deren Verschlußscheibe
8, die bei 9 mit einem Schlitz für das Kautschukröhrchen zo versehen ist. Wenn der
Kautschukschlauch, so wie in der Fig.3 dargestellt, durch den Schlitz nach außen
gezogen ist, kann er zum Aufblasen des Balles verwendet werden. Die Scheibe, die
mit den Schlitzbacken auf den Kautschukschlauch drückt, kann dabei als Ventil wirken.
In der Fig. 3 ist der Deutlichkeit halber die. zusammengedrückte Steile nicht w
ledergegeben. Nach dem Aufblasen wird der zusammengerollte Schlauch durch den Schlitz
in die Tasche geschoben, aus der er beim Erforderlichwerden einer Neufüllung des
Balles wieder herausgeholt werden kann. Damit die Scheibe sich nicht über die sonstige
Balloberfläche erhebt, wird sie vorteilhaft in eine ringförmige, den Taschenrand
umgehende Aussparung eingesenkt, die in Fig. 3 bei i i angedeutet ist. Fig. 4. zeigt
die Tasche mit eingerolltem Kautschukschlauch io.
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Um die Bälle mit den Schlauchtaschen herzustellen, kann man die Halbkugel,
welche das Röhrchen trägt, z. B.. so gestalten, wie es schematisch in Zig. 5 dargestellt
ist. Diese Figur zeigt nur den Teil der Halbkugel, welcher das Röhrchen umgibt.
i ist die Wand zier porösen Halbkugel, in der bei 12 eine Öffnung ausgebohrt ist,
zur Aufnähme des mit
einem Kanal 13 versehenen, ebenfalls aus porösem
Material bestehenden Zapfens 1.4. Durch den Kanal 13 wird ein- Kautschukschlauch,
der so dick ist, daß er sich mit einiger Reibung durch den Kanal schieben läßt,
eingeführt, und zwar tief genug, damit bei dem Umlauf der mit der Kautschukdispersion
beschickten Form keine Flüssigkeit ausläuft. Der auf der Oberfläche 15 des
Zapfens während des Umlaufs der gefüllten Form sich abscheidende Kautschuk bildet
die Einbuchtung des Kautschukballes, die in Fig.3 durch 7 dargestellt ist. Die in
Fig. 5 durch 16 angedeutete ringförmige Erhöhung der Form gibt Veranlassung zur
Entstehung der Aussparungen für die in Fig. 3 durch 8 angedeutete Verschlußscheibe.
Das Kautschukröhrchen 17 verbindet sich fest mit der auf der Form oder dem Zapfen
i.t sich ablagernden Kautschukschicht und bleibt daher mit dem Kautschukball vereinigt.
Es ist auch möglich, die Hohlform mit dem Lochzapfen in einem Stück zu gießen.
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Um einen besseren Halt des Röhrchens zu erzielen, kann man es, wie
in Fig. 6 wiedergegeben, mit einem Flansch 18 versehen, der auf dem Zapfen aufliegt.
Ein billig herzustellendes Flanschröhrchen ist in Fig.7 veranscIIaul.icht. Darin
ist 17 ein dünner Kautschukschlauch, der etwa mittig in die Kautschukscheibe 18
einmündet und in dem ein Röhrchen i9 eingesetzt ist, das z. B. durch Aufrollen von
gummiertem Papier hergestellt sein kann. Däs Papierröhrchen, das während des Umlaufs
der Form mit der Kautschukdispersion in Berührung kommt, ist gegen diese widerstandsfähig
genug, so daß es während des Herstellens des Balles keine Formänderung erleidet.
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Bei dem Herstellen eines Balles verfährt man z. B. so, daß man etwa
in die mit dem Röhrchen versehene Halbkugelform die zum Herstellen des Balles erforderliche
Menge der wäßrigen Kautschukdispersion einfüllt, die zweite Halbkugel aufsetzt,
vorteilhaft um den Flanschrand eia Dichtungsband legt, das z. B. aus Pappe, Isolierband
oder einem Metallgurt besteht, dann die Kugelform in eine der bekannten Vorrichtungen,
die eine kreisende Bewegung um zwei Achsen ermöglichen, so einspannt, daß sich die
Halbkugeln nicht gegeneinander verschieben können, und die Kugelform in dieser Vorrichtung
so lange in Bewegung hält, bis sich -die Feststoffe der Kautschukdispersion auf
der Formwand abgelagert haben. Man kann sich zum Bewegen derFormen einer Vorrichtung
bedienen, bei welcher die Formen auf einem bekannten Traggestell befestigt sind,
das um eine senkrecht zu seiner oder durch seine Ebene verlaufende Achse in Bewegung
innerhalb eines äußeren Rahmens gehalten wird, der seinerseits um eine quer zur
Drehachse des Formengestells verlaufende Achse in Umlauf gesetzt wird.
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Für die Erzielung befriedigender Ergebnisse ist es günstig, das Verhältnis
der Zahl der Umdrehungen um die beiden Achsen nicht kleiner als etwa 7 bis io zu.
wählen. Die Umdrehungsgeschwindigkeit darf in keiner Richtung so groß sein, daß
durch die Bewegung Blasen entstehen. Die Form wird dann zur beschleunigten Erzielung
völliger Verfestigung der Kautschukschicht eine Zeitlang erwärmt. Man kann aber
schon während des Kreisens der Formen diese erwärmen. Der verfestigte Ball kann
vor oder nach der Abkühlung der Form entnommen, fertiggetrocknet und nach bekannten
Verfahren, z. B. frei vulkanisiert werden. Die endgültige Fertigstellung erfolgt
dann auf bekannte Weise. Beispiel Zum Herstellen eines Kautschukballes wird eine
Mischung verwendet, die man erhält, indem man 1300 g des unter dem Handelsnamen
Revertex bekannten 75°/oigen Kautschukmilchkonzentrates mit igo g zo°/oiger Caseinlösung
versetzt und dann die folgenden Stoffe zufügt 300 g Gips, ungebrannt,
300 g Kreide, 500 g Lithopone, 5 o g Zinkoxyd, 15 g Schwefel, 2,5
g Vulkanisationsbeschleuniger, z3oo g Wasser, 5o g einer 1/.,°/,igen Suspension
von gemahlener Eibischwurzel, zoo g einer der bekannten Teigfarben. Zum Formen wird
eine kugelförmige Gipsform von 21 cm Durchmesser verwendet, die aus zwei mit einem
Flanschrand ausgestatteten Halbkugeln zusammengesetzt ist, von denen die eine mit
einem dünnen Kautschukschlauch für den Druckausgleich versehen ist. Nachdem 47o-
der obigen Mischung in die eine Hohlkammer gefüllt sind, wird die andere aufgesetzt,
zum besseren Verschluß um den Flanschrand ein Band aus Pappe oder von Isolierband
gelegt und die Form in eine der bekannten Vorrichtungen eingespannt, die eine '
kreisende Bewegung um zwei Achsen erlauben. Nach viertelstündiger Bewegung in der
Vorrichtung ist der Masse so viel Wasser entzogen, daß das Innere der Form mit einer
nicht mehr fließenden, gleichmäßigen Schicht überzogen ist. Die Form wird dann eine
weitere Viertelstunde in einem Ofen auf ioo bis 1200 erwärmt. Der Ball kann danach,
ohne daß die Form abgekühlt zu werden braucht,
dieser als bereits
festes widerstandsfähiges trocken aussehendes Gebilde entnommen werden. Es wird
2 Tage lang an der Luft zu Ende getrocknet und schließlich offen vulkanisiert. Die
Fertigstellung des Balles erfolgt dann in üblicher Weise.
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Auf ähnliche Weise wie Bälle lassen sich andere Hohlkörper aus Kautschuk,
wie z. B: Spielsachen, Badehauben; Schuhe, Gasmasken, nach dem Verfahren gemäß der
Erfindung herstellen. Wenn die Gegenstände größere Öffnungen haben, wie z. B. Ausfußöffnung
einer Wasserflasche, so müssen die entsprechenden Öffnungen der porösen Form während
des Umlaufs mit einem Verschluß, z. B. einer Verschlußscheibe, versehen werden.
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Die erfindungsgemäß zu verwendenden Formen können in an sich bekannter
Weise mit Erhöhungen oder Vertiefungen, z. B. in Form bestimmter Muster, versehen
sein, um die Kautschukgegenstände mit Vertiefungen oder Erhöhungen zu versehen.
So lassen sich z. B. durch Benutzung von entsprechenden Formen in einem Arbeitsgang
Kautschukbälle herstellen; die hinsichtlich der Oberflächenmusterung Lederfußbällen
mit über die Oberfläche hervortretenden Nähten gleichen.