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Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Kautschukwaren, insbesondere von Kautschukhohlkörpern aus Kautschukdispersionen.
Bei der Herstellung von Kautsehukwaren durch elektrophoretisehes Niederschlagen des Kautschuks aus Kautschukdispersionen auf der Anode bzw. auf einer anodisch geschalteten Niederschlagsunterlage werden infolge der gleichzeitig mit der Kataphorese stattfindenden Elektrolyse an der Kathode Gase freigesetzt. Die von der Kathode losgelöste Gasblasen können zum Kautsehukniedersehlag gelangen und an diesen anhaftend die Gleichmässigkeit desselben beeinträchtigen. Obwohl es möglich ist, durch
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die an der Kathode entwickelten Gase von dem Kautschukniedersehlage fernzuhalten, kann diese Massnahme unter gewissen Umständen ungeeignet oder sogar undnrehführbar sein, insbesondere wenn es sich um die Herstellung von geschlossenen Kautschukhohlkörpern, z. B. von Luftreifen handelt.
Gemäss der Erfindung soll die kataphoretisehe Vorrichtung so ausgestaltet werden, dass die Gasentwicklung an der Kathode während der Kataphorese verhindert wird. Beispielsweise können in der Vorrichtung an der Kathode wirkende Mittel angewendet werden, welche die an der Kathode sonst entstehende Wasserstoffentwieklung unterdrücken. Dies kann zweckmässig durch oxydierend wirkende Depolarisationsmittel erfolgen.
Zu diesem Zwecke wird gemäss der Erfindung am zweckmässigsten eine Kathode verwendet, deren Oberfläche aus einem leicht reduzierbaren Metalloxyd, beispielsweise aus Bleisuperoxyd besteht, welches durch die an der Kathode sich entladenden Wasserstoffionen reduziert wird. Vorteilhaft besteht die Kathode aus Blei, dessen Oberfläche z. B. mittels der bekannten Sammlerbatterie-Formungsprozesse in Bleisuperoxyd umgewandelt wird. Nach Benutzung der Bleisuperoxydkathode wird dieselbe vor abermaliger Verwendung in einem geeigneten Bade als Anode geschaltet und dadurch wieder oxydierend polarisiert.
Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist an Hand der Zeichnung zur Herstellung von Luftreifen beschrieben. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der zur Erzeugung des Luftreifens dienenden Vorrichtung im lotrechten Schnitt. Fig. 2 dieselbe im Grundriss.
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Futter, z. B. aus Zink. versehen ist. Die beiden Hälften 11 a und 11 b der Form sind in irgendeiner geeigneten Weise, z. B. durch Schrauben 17, lösbar miteinander verbunden. 1 ist die in die Form eingesetzte ringförmige Kathode, die bei 19 (Fig. 2) geschlitzt ist und einen Schaft 7 aufweist, der zur Befestigung der Kathode in der Form dient. Die Kathode besteht zweckmässig aus einem Eisenrohr, welches von aussen mit einer Bleischicht bekleidet ist.
Die Bleischicht wird in der bei Sammlerbatterieplatten bekannten Weise formiert, so dass an ihrer Oberfläche eine poröse Bleisuperoxydschieht entsteht.
Die Kathode kann, um das Abbröckeln des formierten Überzuges zu verhüten, mit einer Schutzbekleidung aus irgendeinem flüssigkeitsdurchlässigen oder halbdurchlässigen Stoff, z. B. mit einem Gelatineüberzug versehen sein. Die rohrförmige Kathode ist zweckmässig an der dem Schafte 7 diametral gegenüberliegenden Stelle oder auch an mehreren Stellen mit Öffnungen 16 versehen. Der Schaft 7 der Kathode ist durch eine mit einem isolierenden Futter ausgerüstete Stopfbüchse 8 flüssigkeitsdieht in die Form eingesetzt
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ausgerüstete Büchse 4 in gut zentrierter Lage an dem mit der einen Hälfte 11b der Form unverrückbar verbundenen Träger S befestigt werden.
An der Stopfbüchse 8 ist ein im Bedarfsfalle verschliessbares Luftaustrittsrohr 9 angebracht. Die ganze Vorrichtung ist mittels des diametralen Trägers 10 und Bolzens 12 in das Gelenk 14 in einem Bock 15 an den wagrechten Zapfen 13 drehbar gelagert.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist die folgende : Wenn die Form in der oben beschriebenen Weise zusammengestellt ist und sich in der wagrechten Stellung befindet, so wird durch die rohrförmige Kathode 1 Kautschukdispersion in die Form eingeführt. Dabei tritt die Kautschukdispersion durch die Öffnung 16 in die Form ein und die Luft durch das Rohr 9 aus der Form aus. Ist der Hohlraum der Form bis zur Mündungshöhe des Rohres 9 mit Kautschukdispersion angefüllt, so wird das Rohr 1 mittels der Klemme 3 an den negativen und die Form 11 mittels der Klemme 20 an den positiven Pol einer Stromquelle angeschlossen, so dass der Kautschuk an die Innenwand der Form 11 niedergeschlagen wird.
Die Flüssigkeit kann auch während der Kataphorese fortlaufend durch die Form strömen und bei 9 abfliessen, wird aber zweckmässig so weit gedrosselt, dass nur die zur gleichmässigen Niederschlagsbildung erforderliehe Strömung aufrechterhalten wird. Durch geeignete Wahl des Metalles der Innenwand der Form 11, z. B. bei Verwendung von Zink und durch geeignete Zusammensetzung der Kautschukdispersion, kann man die Gasbildung an der Anode in bekannter Weise vermeiden. Die elektrophoretische Niederschlagung wird also in an und für sich bekannter Weise derart ausgeführt, dass an der Niedersehlagungsfläehe keine Gasbildung auftritt. Zu diesem Zwecke kann man statt der metallischen Niederschlagungsform, z.
B. in der im Patent Nr. 101947 angegebenen Weise, eine Niedersehlagungsform aus porösem, nicht leitendem, wasserdurchlässigem Stoffe verwenden, die mit der leitenden Anode durch eine freie oder in einem nicht flüssigen Material aufgesogene Elektrolytschicht verbunden ist. Die an der Kathode 1 sich entladende Wasserstoffionen werden durch die Bleisuperoxydsehicht der Kathode gebunden, so dass im Innern des Hohlraumes der Form überhaupt keine Gase frei werden.
Ist ein entsprechend starker Niederschlag erzielt worden, so wird die Kautschuhflüssigkeitszuleitung vom Rohr 1 abgeschaltet und die Form um den Zapfen 13 in der Richtung des Pfeiles 21 um etwa 360" in die mit gebrochenen Linien gezeichnete Stellung gedreht, so dass die Stopfbüchse 8 mit dem Rohr 9 nach unten gekehrt ist. Durch das Rohr 9 wird nun aus der Form die Flüssigkeit bis zu wenigen Tropfen abgelassen. Es kann nunmehr das Rohr 1 an eine Heissluftleitung angeschlossen werden, so dass Heissluft durch Öffnung 16 der Kathode eintretend und durch das Rohr 9 austretend durch die Form strömt und den Kautschukniederschlag trocknet. Hierauf wird die Form zerlegt.
Nach Lockern der Büchse 4 wird der Schaft 7 der Kathode freigegeben, worauf der durch den Niederschlag gebildete elastische Hohlreifen samt der im Innern desselben befindlichen'Kathode aus der Form herausgehoben werden kann. Der elastische ringförmige Schlauch kann von der Kathode abgestreift werden, was dadurch ermöglicht wird, dass der die Kathode bildende Ring bei 19 (Fig. 2) aufgeschlitzt ist. Der in dieser Weise hergestellte Schlauch kann in üblicher Weise vulkanisiert werden.
Selbstverständlich kann man das Verfahren nicht nur für die Herstellung von Hohlkörpern, sondern auch bei der Erzeugung anderer Waren, z. B. von fortlaufenden Kautschukbahnen oder bei der Imprägnierung von Geweben mit Kautschuk, etwa bei der in Fig. 5 der Patentschrift Nr. 101947 angegebenen Einrichtung, verwenden, bei welcher die von der Kathode nach oben steigenden Gasblasen die Gleichmässigkeit des Kautschukniederschlages beeinträchtigen könnten.
Unter dem Ausdruck Kautschukdispersionen werden sämtliche natürliche oder künstliche, mit Zusatzstoffen vermengte oder reine unvulkanisierte oder auch vulkanisierte Dispersionen von Kautschuk, Guttapercha, Balata od. dgl. verstanden.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von Kautschukwaren, insbesondere von Eautschukhohlkorpern, aus Kautschukdispersionen durch elektrophoretisches Niederschlagen des Kautschuks auf anodisch geschaltete Unterlagen, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasentwicklung an der Kathode durch depolarisierend wirkende Kathoden verhindert wird.
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Method and device for the production of rubber goods, in particular hollow rubber bodies from rubber dispersions.
In the production of chewing goods by electrophoretic deposition of rubber from rubber dispersions on the anode or on an anodically connected deposition pad, gases are released on the cathode as a result of the electrolysis taking place simultaneously with the cataphoresis. The gas bubbles detached from the cathode can get to the chewing knuckle and adhere to them and impair the evenness of the same. Although it is possible through
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To keep the gases developed at the cathode away from the rubber deposit, this measure may be unsuitable or even non-rotatable under certain circumstances, especially when it comes to the production of closed hollow rubber bodies, e.g. B. is about pneumatic tires.
According to the invention, the cataphoretic device should be designed in such a way that the development of gas at the cathode is prevented during the cataphoresis. For example, means acting on the cathode can be used in the device, which suppress the hydrogen evolution otherwise occurring at the cathode. This can expediently take place by means of oxidizing depolarizing agents.
For this purpose a cathode is most expediently used according to the invention, the surface of which consists of an easily reducible metal oxide, for example lead peroxide, which is reduced by the hydrogen ions discharged at the cathode. The cathode is advantageously made of lead, the surface of which is z. B. is converted into lead peroxide by means of the known collector battery forming processes. After the lead superoxide cathode has been used, it is switched to an appropriate bath as an anode before being used again and is thus polarized again in an oxidizing manner.
An embodiment of the method is described with reference to the drawing for the production of pneumatic tires. Fig. 1 shows an embodiment of the device used to produce the pneumatic tire in vertical section. Fig. 2 the same in plan.
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Feed, e.g. B. made of zinc. is provided. The two halves 11 a and 11 b of the mold are in any suitable manner, for. B. by screws 17, releasably connected to one another. 1 is the ring-shaped cathode inserted into the mold, which is slit at 19 (FIG. 2) and has a shaft 7 which is used to secure the cathode in the mold. The cathode expediently consists of an iron pipe which is clad on the outside with a lead layer.
The lead layer is formed in the manner known from collector battery plates, so that a porous lead superoxide layer is formed on its surface.
In order to prevent the formed coating from peeling off, the cathode can be covered with protective clothing made of any liquid-permeable or semi-permeable material, e.g. B. be provided with a gelatin coating. The tubular cathode is expediently provided with openings 16 at the point diametrically opposite the shaft 7 or also at several points. The shaft 7 of the cathode is inserted into the mold through a stuffing box 8 equipped with an insulating lining
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equipped sleeve 4 can be fastened in a well-centered position on the carrier S which is immovably connected to one half 11b of the mold.
An air outlet pipe 9, which can be closed if necessary, is attached to the stuffing box 8. The entire device is rotatably supported by means of the diametrical carrier 10 and bolt 12 in the joint 14 in a bracket 15 on the horizontal pin 13.
The operation of the device is as follows: When the mold is assembled in the manner described above and is in the horizontal position, rubber dispersion is introduced into the mold through the tubular cathode 1. The rubber dispersion enters the mold through the opening 16 and the air exits the mold through the tube 9. If the cavity of the mold is filled with rubber dispersion up to the height of the mouth of the tube 9, the tube 1 is connected to the negative pole by means of the clamp 3 and the mold 11 to the positive pole by means of the clamp 20, so that the rubber is connected to the inner wall the form 11 is knocked down.
The liquid can also flow continuously through the mold during cataphoresis and flow off at 9, but is expediently throttled to such an extent that only the flow required for uniform precipitation is maintained. By suitable choice of the metal of the inner wall of the mold 11, e.g. B. when using zinc and by suitable composition of the rubber dispersion, gas formation at the anode can be avoided in a known manner. The electrophoretic deposition is therefore carried out in a manner known per se in such a way that no gas formation occurs on the deposition surface. For this purpose, instead of the metallic form of precipitation, e.g.
B. in the manner indicated in patent no. 101947, a downfall form of porous, non-conductive, water-permeable material, which is connected to the conductive anode by a free or in a non-liquid material soaked electrolyte layer. The hydrogen ions discharged at the cathode 1 are bound by the lead superoxide layer of the cathode, so that no gases at all are released inside the cavity of the mold.
If a correspondingly heavy precipitation has been achieved, the rubber shoe liquid supply line from the pipe 1 is switched off and the mold is rotated around the pin 13 in the direction of the arrow 21 by about 360 "into the position shown with broken lines, so that the stuffing box 8 with the pipe The liquid is now drained from the mold up to a few drops through the tube 9. The tube 1 can now be connected to a hot air line so that hot air enters through the opening 16 of the cathode and exits through the tube 9 flows through the mold and the rubber sediment dries, after which the mold is dismantled.
After loosening the sleeve 4, the shaft 7 of the cathode is released, whereupon the elastic hollow tire formed by the precipitate together with the cathode located inside it can be lifted out of the mold. The elastic annular tube can be stripped from the cathode, which is made possible by the fact that the ring forming the cathode is slit open at 19 (Fig. 2). The hose produced in this way can be vulcanized in the usual way.
Of course, you can use the process not only for the production of hollow bodies, but also in the production of other goods, such. B. of continuous rubber webs or in the impregnation of fabrics with rubber, for example in the device indicated in Fig. 5 of Patent Specification No. 101947, in which the gas bubbles rising up from the cathode could affect the evenness of the rubber deposit.
The expression rubber dispersions are understood to mean all natural or artificial, mixed with additives or pure unvulcanized or also vulcanized dispersions of rubber, gutta-percha, balata or the like.
PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of rubber goods, in particular hollow rubber bodies, from rubber dispersions by electrophoretic deposition of the rubber on anodically connected substrates, characterized in that the development of gas at the cathode is prevented by cathodes with a depolarizing effect.