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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Schaumgummi, wobei in eine vulkanisierbare Kautschukverbindung ein Hochtemperatur-Treibmittel eingebracht und diese Kautschukmischung sodann auf eine unterhalb der Aktivierungstemperatur des Treibmittels liegende Vulkanisiertemperatur erhitzt wird, worauf die Kautschukmischung durch Erhitzen auf die Aktivierungstemperatur des Treibmittels verschäumt wird.
Es ist bekannt, Zellgummi mit nicht kommunizierenden Zellen durch Einverleiben eines chemischen Treibmittels in den Kautschuk während des Mischens herzustellen. Das Treibmittel wird normalerweise während der späteren Mischstufen zugegeben. Bei der Weiterverarbeitung wird dann durch Wärmeeinwirkung einerseits der Kautschuk vulkanisiert und anderseits das Treibmittel vergast, wobei eine zellige Gummistruktur gebildet wird.
Bei der Herstellung von einfachen Gegenständen, wie Matten oder auch Rohren, kann das vorgeformte Rohprodukt in einem Arbeitsgang frei verschäumt und vulkanisiert werden, wenn eine Masshaltigkeit nicht erforderlich ist. Hier wird zweckmässig eine möglichst geringe Berührung zwischen dem Vorformling und Transporteinrichtungen u. dgl. während der Weiterverarbeitung angestrebt.
Komplizierte Formkörper aus Zellgummi werden unter Verwendung von Formen hergestellt. Dabei kann so vorgegangen werden, dass die Kautschukmischung unter Anwendung von Gegendruck, wobei als Druckmedium beispielsweise Silikonöl verwendbar ist, in einem Arbeitsgang in einer Form verschäumt wird. Die Kautschukmischung und Druckmedium füllen zusammen die Form aus ; beim Verschäumen wird dann jeweils gesteuert Druckmedium aus der Form abgeführt. Die Anlage und Vorgangsweise ist kompliziert, insbesondere, da vorgeheiztes Druckmedium im Kreislauf durch die Form geführt werden muss. Weiters ist bekannt, Kautschukrohlinge unter Gegendruck vorzuvulkanisieren, wobei beim Verringern oder Aufheben des Gegendruckes das Ausschäumen und Ausvulkanisieren des Rohlings erfolgt.
Formkörper, die vielteilig Formen benötigen, lassen sich jedoch schlecht herstellen, da das Ausschäumen im wesentlichen sofort nach dem Verringern des Druckes auf den Formkörper eintritt und infolgedessen derartige Formkörper nicht über ihre ganze Masse gleichmässig ausgeschäumt werden können.
In diesem Zusammenhang ist es bekanntgeworden, so vorzugehen, dass Rohlinge in passenden Formen unter hochgespanntem Gas vulkanisiert weden und anschliessend nach dem Herausnehmen aus dem Autoklav bei erhöhter Temperatur ausgeschäumt und schliesslich nach erneutem Einbringen in eine Form zu Ende vulkanisiert werden. Diese Vorgangsweise ist umständlich und erfordert einen hohen apparativen Aufwand.
Überdies lässt sich nicht verhindern, dass das vorvulkanisierte Halbfabrikat beim Entfernen aus der Form deformiert wird und, insbesondere bei komplizierten Fabrikaten mit einspringenden Bereichen, keine Masshaltigkeit erzielbar ist.
Man hat zur Vermeidung dieser Nachteile bereits den Kautschukrohling mit dem einverleibten Blähmittel zunächst frei vorvulkanisiert und über das Fertigvolumen gebläht, dann unter Verringerung seines Volumens in eine geschlossene Vulkanisierform eingebracht und in dieser fertig vulkanisiert. Dabei wird aber das Halbfabrikat beim Einbringen in die Form unkontrollierbar gequetscht, was zu Produkten mit uneinheitlicher Oberflächenbeschaffenheit und Dichte führt.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zu schaffen, wodurch es möglich ist, Zellgummi zu formen und erst anschliessend auszuschäumen, wobei komplizierte Formkörper hergestellt werden können ; zusätzlich soll es auch möglich sein, Plattenmaterial herzustellen, das vor dem Ausschäumen gelagert werden kann.
Erfindungsgemäss wird dies bei einem Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Schaumgummi, wobei in eine vulkanisierbare Kautschukverbindung ein Hochtemperatur-Treibmittel eingebracht und diese Kautschukmischung sodann auf eine unterhalb der Aktivierungstemperatur des Treibmittel liegende Vulkanisiertemperatur erhitzt wird, worauf die Kautschukmischung durch Erhitzen auf die Aktivierungstemperatur des Treibmittels verschäumt wird, dadurch erreicht, dass die Kautschukmischung vor dem Verschäumen vollständig ausvulkanisiert wird.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren werden die Nachteile der bisher bekannten Verfahren vermieden und masshaltige, bezüglich Form, Dichte und Oberflächenbeschaffenheit vollständig reproduzierbare Produkte geschaffen, die vor dem Ausschäumen auch gelagert werden können.
Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise mit Bezug auf eine praktische Ausführungsform näher beschrieben :
Die Art und Weise in welcher eine Kautschukmischung zusammengesetzt wird, gehört zum Stand der Technik ; es wird daher nicht darauf eingegangen. Es soll jedoch erwähnt werden, dass es wesentlich ist, dass das eingesetzte Treibmittel eine hohe Zersetzung- oder Aktivierungstemperatur mit Bezug auf die angewendete Vulkanisiertemperatur aufweist, wobei ein solches Treibmittel als Hochtemperaturtreibmittel bezeichnet wird.
Beispielsweise soll bei einer Vulkanisiertemperatur von ungefähr 1500C das Treibmittel bei Temperaturen zwischen etwa 180 bis 210 C aktiviert werden. Jedenfalls soll die Aktivierungstemperatur um mindestens 200C höher liegen als die Vulkanisiertemperatur. Aus dem vorher gesagten folgt, dass die Bezeichnung Hochtemperaturtreibmittel eine relative Bezeichnung ist, die von der zu verwendeten Vulkanisiertemperatur abhängt, so dass also für eine Vulkanisierung bei niederer Temperatur und dementsprechend langer Zeitdauer ein Treibmittel verwendet werden kann, das weitaus unterhalb der angegebenen Temperaturen aktiviert wird.
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Um einen einfachen, hohlen Schlauch herzustellen, wird die benötigte Menge an Kautschukmischung in eine Form eingebracht, worauf unter Wärme und Druck die Mischung zum Fliessen gebracht wird, wodurch die Form vollständig ausgefüllt wird. Nach dem Vulkanisieren der Mischung wird der Gummischlauch aus der Form genommen, ohne dass ein Ausschäumen eintritt. Ein auf diese Weise hergestellter Schlauch kann beispielsweise etwa 3, 75 cm lang sein, 1, 56 cm Aussen-und 0, 94 cm Innendurchmesser aufweisen. Dieser Schlauch kann nun gelagert werden oder sofort durch gleichmässiges Erhöhen seiner Oberflächentemperatur auf die Aktivierungstemperatur ausgeschäumt werden. Der ausgeschäumte Schlauch kann dann folgende endgültigen Masse aufweisen : 7, 5 cm Länge, 2, 8 cm Aussendurchmesser und 2, 2 cm Innendurchmesser.
Der Schlauch ist auf seiner ganzen Oberfläche mit einer durchgehenden Oberflächenschicht überzogen.
Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird das Erhitzen der Kautschukmischung auf die Aktivierungstemperatur des Treibmittels in einer Wirbelschicht vorgenommen. Auf diese Weise können komplizierte Formkörper, wie z. B. Sprech-und Hörmuscheln für in Kriegsfahrzeugen verwendete Sprechanlagen mit grosser Genauikeit zur gewünschten Endform ausgeschäumt werden ; genau wie dies bei einfacheren Formkörpern, wie beispielsweise beim erwähnten Schlauch oder bei Stangen- oder Plattengummi, der Fall ist.
Selbstverständlich ist unter dem Begriff Kautschuk nicht nur Naturkautschuk zu verstehen, sondern auch jegliche Art von natürlichen oder synthetischen Elastomeren oder vulkanisierbare bzw. härtbare Mischungen, welche natürliche und/oder synthetische Elastomere enthalten.
Zum Vulkanisieren bzw. Aushärten kann nach irgendeiner der gebräuchlichen Vulkanisiermethoden vorgegangen werden, bevor der hergestellte Formkörper ausgeschäumt wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Schaumgummi, wobei in eine vulkanisierbare Kautschukverbindung ein Hochtemperatur-Treibmittel eingebracht und diese Kautschukmischung sodann auf eine unterhalb der Aktivierungstemperatur des Treibmittels liegende Vulkanisiertemperatur erhitzt wird, worauf die Kautschukmischung durch Erhitzen auf die Aktivierungstemperatur des Treibmittels verschäumt wird,
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