Vulcanisation de produits manufacturés en caoutchouc.
La présente invention concerne la vulcanisation des
produits manufacturés en caoutchouc.
Les produits manufacturés en caoutchouc sont normalement vulcanisés dans des moules ou des autoclaves soit isolément,
soit par lots au moyen d'un appareillage lourd à haute capacité calorifique et exigeant une fabrication par stades successifs,
par exemple par lots. La capacité calorifique élevée de l'appareillage se traduit par un important gaspillage d'énergie thermique puisque théoriquement il suffit de chauffer le caoutchouc à vulcaniser, tandis que le procédé reste lent en raison des délais d'une exécution par stades successifs, par exemple lors de l'accumulation des lots. La contamination des produits manufacturés est possible �u3si pendant le délai d'attente avant la vulcanisation. Il convient de remarquer d'autre part que le lourd appareillage nécessaire est difficile à manipuler et onéreux et est aussi fort encombrant dans les usines.
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pareil perfectionnés pour la vulcanisation d'un produit manufacturé en caoutchouc, de môme qu'un produit manufacturé en caoutchouc vulcanisé de qualité améliorée.
Suivant un de sas aspects, l'invention a pour objet un procédé pour vulcaniser une longueur de caoutchouc portant un recouvrement métallique, suivant lequel ou fait passer cette longueur de caoutchouc dans une région de vulcanisation et on dégage de la chaleur en dissipant de l'énergie électrique dans le recouvrement métallique dans la région de vulcanisation, la chaleur
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tion au moins partielle.
Le recouvrement métallique mentionné ci-dessus peut être une couche superficielle ou bien une couche intermédiaire à laquelle une ou plusieurs autres couches sont adjacentes.
La longueur continue de caoutchouc peut être massive ou tubulaire et peut se présenter, par exemple, sous la forme d'une partie d'un tuyau souple, par exemple le tube intérieur , mais en variante le tube fait partie d'une gaine isolante de câble électrique. Le recouvrement métallique peut être fait de fil métallique tricoté, tressé, enroulé en spirale ou tissé, par
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notamment pour un câble électrique blindé ou gainé.
L'énergie électrique peut être amenée au recouvrement <EMI ID=4.1>
tation pouvant se faire par les parties métalliques do l'appareil, par exemple la machine à tresser, qui est monté pour constituer
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pareil peut être ajustable de façon que la longueur de recouvrement métallique recevant de l'énergie électrique à un moment déterminé quelconque puisse être ajustée aussi. Il est évident que de cette façon il est possible d'agir sur la durée de vulcanisation d'une longueur de caoutchouc pour une valeur déterminée de la vitesse de défilement dans l'appareil de vulcanisation. En variante, l'alimentation en énergie électrique au cours d'un délai déterminé peut être corrigée pour assurer un certain degré
de vulcanisation, non seulement par ajustement de la longueur
du recouvrement métallique alimenté en électricité,mais aussi en tout ou partie au moyen d'un transformateur variable ou bien d'une résistance électrique. Il est évident que,dans le cas d'un recouvrement en fil métallique, le fil peut être préchauffé avant d'être amené au caoutchouc pour y former le recouvrement.
Suivant un autre agencement, l'énergi.e électrique peut être amenée au recouvrement indirectement au moyen d'une bobine d'induction entourant le recouvrement métallique afin que des courants électriques soient induits dans ce recouvrement métallique et que de la chaleur y soit dégagée pour la vulcanisation du caoutchouc. Dans ce cas, le recouvrement peut être une couche superficielle ou une couche intermédiaire. Pendant la durée du chauffage du recouvrement métallique, la longueur de recouvrement chauffée peut être enfermée dans une chambre contenant un gaz
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tal chauffé.
La longueur de caoutchouc recouverte de métal peut être munie d'un revêtement extérieur d'une matière polymère, par exemple d'un caoutchouc ou d'une matière thermoplastique telle que le Nylon, le poly(chlorure de vinyle) ou un polyuréthanne, soit par extrusion, soit par application d'un revêtement liquide ou pulvérulent qui est ensuite gélifié ou fondu, respectivement, pour donner le revêtement final. Dans ces deux derniers ces, il est possible d'utiliser une composition de caoutchouc vulcanisable à l'état de liquide ou de poudre. Le revêtement extérieur peut être appliqué tandis que le caoutchouc recouvert par le métal
est encore chaud après sa vulcanisation.
Suivant un autre aspect, l'invention a pour objet un
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tant un recouvrement métallique,qui comprend un dispositif pour appliquer un recouvrement métallique sur une longueur de caoutchouc et un dispositif pour amener un courant électrique à passer dans le recouvrement métallique pour chauffer celui-ci et provoquer une vulcanisation au moins partielle du caoutchouc.
L'invention a également pour �bjet les produits manufacturés en caoutchouc, par exemple les tuyaux souples,produits par le procédé et au moyen de l'appareil qu'elle concerne.
Une forme de réalisation do l'invention permettant la fabrication continue de grandes longueurs do tuyau souple armé de fil tressé est décrite ci-après à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
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fabriquer sur un mandrin une grande longueur continue d'un tuyau hydraulique souple armé d'une tresse; Fig. 2 illustre une chambre cylindrique à gaz inerte dans laquelle est contenu.le tuyau souple pendant sa vulcanisation et Fig. 3 est un tableau de marche pour un autre procédé de vulcanisation d'une grande longueur continue de tuyau souple. Comme le montre la Fig. 1, la bobine 1 porte une grande longueur continue d'un mandrin flexible 2 d'un diamètre de 12,7mm formé de Nylon, de polyéthylène réticulé, de polypropylène, d'un autre polymère d'oléfine ou de toute autre matière appropriée.
Ce mandrin peut aussi être formé d'acier flexible.
Le mandrin prélevé à la bobine traverse une botte réfrigérante 3 qui refroidit le mandrin aux fins indiquées ci-après.
Le mandrin refroidi traverse alors la filière 4 de l'extrudeuse à caoutchouc 5 qui extrude de manière ininterrompue sur
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de l'ordre de 2,16 à 2,29 mm, de sorte que le caoutchouc �haud
se refroidit rapidement au contact du mandrin glacé.
Le mandrin recouvert de caoutchouc passe alors dans une machine à tresser de ty p e classique qui tresse du fil d'aciar
à haute résistance en traction prélevé sur de nombreuses bobines 6 de ce fil de façon que les divers fils 7 passent sur un anneau
de support commun 8 qui mène les fils autour du tube en caoutchouc 5[pound] porté par le mandrin pour y former le recouvrement tressé.
Le mandrin portant la tresse et le caoutchouc passe alors dans un dispositif de traction 9 qui comprend des chenilles
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par la rotation simultanée des chenilles qui sont formées d'un métal conducteur pour une raison précisée ci-après. Les chenilles
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longueur du tube portant le recouvrement tressé s'étendant entre les chenilles et l'anneau 8.
<EMI ID=12.1> entre l'anneau et les chenilles constitue la région de vulcanisation du caoutchouc comme décrit et soit ajustée à une valeur de 8,4 mètres typiquement dans le cas du tuyau souple ayant le diamètre et l'épaisseur de paroi ci-dessus,qui défile dans la région de vulcanisation à une allure de 60 cm par minute. La température de vulcanisation qui en résulte est de l'ordre de
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Une seconde extrudeuse 12 extrude un revêtement thermoplastique en Nylon sur la tresse encore chaude.
Le tuyau souple armé d'une tresse et revêtu parvient alors à un dispositif d'extraction du mandrin et à un dispositif de renvidage, non représenté.
Lors du fonctionnement de l'appareil décrit, le tube à l'intérieur de la tresse, lors de son passage dans la région de vulcanisation, subit la vulcanisation parce que l'énergie électrique alimentant, la tresse y dégage de le chaleur qui, par conduction, vulcanise le caoutchouc du tube.
Il convient de noter que du fait que l'énergie électri-
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dans des dispositifs accessoires, comme il en est lors de la vulcanisation de la manière habituelle. On réalise ainsi d'importantes économies sur la chaleur et sur le capital immobilisé.
De plus, il est possible de modifier de manière simple et rapide le degré de vulcanisation du caoutchouc en agissant sur l'alimentation électrique de la tresse par le transformateur ou, en variante ou bien en outre, en modifiant la longueur de la région de vulcanisation par déplacement des chenilles 9a et 9b et il est évi-
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du réglage,comme cela serait le cas lors d'une vulcanisation dans un appareillons métallique lourd.
Il convient de noter que la longueur de fil métallique
<EMI ID=16.1> tube en caoutchouc, est préchauffée de sorte que, quand le fil est tressé sur le caoutchouc, il se trouve déjà à une température de vulcanisation qui est d'habitude d'environ 140[deg.]C.
Du fait que la vulcanisation se fait de manière continue pendant la fabrication du tuyau souple, aucune technique de vulcanisation par charges séparées n'est mise en jeu et la vulcanisation se fait de manière continue de la machine à tresser jusqu'à la machine à revêtir. Il en résulta divers avantages. Ainsi, une machine unique peut débiter le mandrin flexible, former le
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chouc, extraire le mandrin et renvider le produit pour remplacer ainsi plusieurs machines distinctes opérant à des stades différents.
Le fil chaud permet au caoutchouc de pénétrer dans les interstices de la tresse et le retrait ultérieur du fil métallique lors du refroidissement presse la tresse sur le caoutchouc. Il
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tensions de ressort plus faibles que celles entretenues antérieurement et qui étaient à l'origine de graves difficultés.
Lorsque le tressage et la vulcanisation sont séparés par un long délai, comme il en était antérieurement lorsque la vulcanisation se faisait par charges séparées assez indépendamment du tressage, l'oxydation et le ternissement du fil tressé et parfois la contamination du fil rendaient incertaine l'application ultérieure du revêtement sur le tuyau souple. Au contraire, le procédé de l'invention est un procédé continu et aucun délai ne permet plus l'oxydation ni la contamination du
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lique tressé est contenu dans une chambre cylindrique coaxiale
<EMI ID=20.1> la surface extérieure de la tresse de sorte que le tuyau souple défile graduellement et de façon continue en passant par les joints tandis que la chambre cylindrique est remplie d'un gaz inerte par l'orifice 15, ce qui constitue une précaution supplémentaire contre le ternissement ou l'oxydation qui pourrait nuire à la sûreté et à l'uniformité du dépôt ultérieur du revêtement.
Un autre avantage de l'invention est qu'en raison de l'application directe de la chaleur de vulcanisation par l'intermédiaire du fil métallique tressé, le mandrin est chauffé moins fort qu'au cours des procédés classiques suivant lesquels le tuyau et le mandrin sont longuement chauffés, par exemple à l'autoclave. Néanmoins, la quantité de chaleur apportée au mandrin dans le procédé de l'invention permet une dilatation suffisante de celui-ci,qui a un coefficient de dilatation plus important que celui du tube en caoutchouc ou de la tresse en fil métallique;de manière à exercer pendant la vulcanisation une force de pression sur l'intérieur du tube en caoutchouc qui est sollicité par la tresse métallique extérieure.
Suivant une autre forme de réalisation du préchauffage qu'illustre la Fig. 3 des dessins, la tresse métallique,au lieu d'Être alimentée directement en énergie électrique,vient à proximité étroite d'une bobine d'induction cylindrique 16 entourant coaxialement le tuyau souple de manière qu'un courant électrique alimentant la bobine d'induction induise des courants électriques dans la tresse pour élever sa température suffisamment pour la vulcanisation du tube en caoutchouc.
Afin de diminuer la longueur totale de l'installation, on peut éviter un trajet d'alimentation linéaire parce qu'il est possible que le tube en caoutchouc portant la tresse en raison de la souplesse du mandrin parcoure un trajet sinueux ou quitte la direction horizontale qu' il a au sortir de la machine à tresser pour prendre une direction verticale en vue de la vulca-nisation, de tels agencements permettant alors d'importantes économies sur l'encombrement.
Suivant un autre agencement, le dispositif d'entraînement à chenilles est remplacé par un treuil à moteur sur lequel le tube intérieur en caoutchouc portant la tresse passe une seule fois avant de parvenir au poste de revêtement et l'ajustement de la position du treuil par rapport à l'anneau de tressage permet d'agir sur la longueur de tube portant la tresse qui subit la vulcanisation tandis que le cylindre du treuil permet le .contact électrique avec la tresse en fil métallique venant à son contact direct.
Il est évident que l'invention a été décrite avec référence à divers détails de la fabrication d'un tuyau souple auxquels il est possible de recourir ou non, mais que l'invention consiste de manière générale dans l'apport de l'énergie électri-
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chouc en vue de la vulcanisation de ce dernier.
REVENDICATIONS
1.- Procédé pour vulcaniser une longueur de caoutchouc portant un recouvrement métallique, caractérisé en ce qu'on fait défiler cette longueur dans une région de vulcanisation et on dégage de la chaleur en alimentant en énergie électrique le recouvrement métallique dans la région de vulcanisation, la chaleur étant amenée par conduction jusqu'au caoutchouc pour en provoquer la vulcanisation au moins partielle.
Vulcanization of manufactured rubber products.
The present invention relates to the vulcanization of
manufactured rubber products.
Manufactured rubber products are normally vulcanized in molds or autoclaves either individually,
either in batches using heavy equipment with a high calorific capacity and requiring production in successive stages,
eg in batches. The high calorific capacity of the equipment results in a significant waste of thermal energy since theoretically it suffices to heat the rubber to be vulcanized, while the process remains slow due to the delays of an execution in successive stages, for example during the accumulation of prizes. Contamination of manufactured products is possible u3si during the waiting period before vulcanization. It should also be noted that the heavy equipment required is difficult to handle and expensive and is also very bulky in factories.
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Such improvements for the vulcanization of a rubber product, as well as a vulcanized rubber product of improved quality.
According to one of its aspects, the invention relates to a process for vulcanizing a length of rubber bearing a metal covering, in which either this length of rubber is passed through a vulcanization region and heat is released by dissipating the rubber. electrical energy in the metal covering in the vulcanization region, heat
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tion at least partial.
The metallic covering mentioned above can be a surface layer or else an intermediate layer to which one or more other layers are adjacent.
The continuous length of rubber may be solid or tubular and may be, for example, in the form of part of a flexible hose, for example the inner tube, but alternatively the tube is part of an insulating sleeve of electric cable. The metal cover can be made of knitted, braided, spiral wound or woven metal wire, by
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in particular for a shielded or sheathed electric cable.
Electrical energy can be brought to recovery <EMI ID = 4.1>
tation which may be effected by the metal parts of the apparatus, for example the braiding machine, which is mounted to constitute
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the same can be adjustable so that the length of metal cover receiving electrical energy at any given time can be adjusted as well. It is obvious that in this way it is possible to act on the vulcanization time of a length of rubber for a determined value of the running speed in the vulcanization apparatus. Alternatively, the supply of electrical power during a specified time period can be corrected to ensure a certain degree.
vulcanization, not only by adjusting the length
metal covering supplied with electricity, but also in whole or in part by means of a variable transformer or else of an electric resistance. Obviously, in the case of a metal wire cover, the wire can be preheated before being fed to the rubber to form the cover there.
According to another arrangement, the electrical energy can be brought to the covering indirectly by means of an induction coil surrounding the metal covering so that electric currents are induced in this metal covering and that heat is released therein. vulcanization of rubber. In this case, the covering can be a surface layer or an intermediate layer. During the heating time of the metal liner, the heated liner length may be enclosed in a chamber containing a gas
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heated tal.
The length of metal covered rubber may be provided with an outer coating of a polymeric material, for example a rubber or a thermoplastic material such as nylon, poly (vinyl chloride) or a polyurethane, either by extrusion, or by applying a liquid or powder coating which is then gelled or melted, respectively, to give the final coating. In the latter two, it is possible to use a vulcanizable rubber composition in the liquid or powder state. The outer coating can be applied while the rubber coated by the metal
is still hot after vulcanization.
According to another aspect, the invention relates to a
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both a metal covering, which comprises a device for applying a metal covering to a length of rubber and a device for causing an electric current to pass through the metal covering to heat the latter and cause at least partial vulcanization of the rubber.
A further subject of the invention is manufactured rubber products, for example flexible hoses, produced by the method and by means of the apparatus to which it relates.
An embodiment of the invention allowing the continuous manufacture of long lengths of flexible hose reinforced with braided wire is described below by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
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manufacture on a mandrel a great continuous length of a flexible hydraulic hose armed with a braid; Fig. 2 illustrates a cylindrical inert gas chamber in which the flexible pipe is contained during its vulcanization and FIG. 3 is a flow chart for another vulcanization process of a continuous long length of flexible hose. As shown in Fig. 1, the coil 1 carries a long continuous length of a flexible mandrel 2 with a diameter of 12.7mm formed of nylon, cross-linked polyethylene, polypropylene, other olefin polymer or any other suitable material.
This mandrel can also be formed from flexible steel.
The mandrel taken from the coil passes through a cooling bundle 3 which cools the mandrel for the purposes indicated below.
The cooled mandrel then passes through the die 4 of the rubber extruder 5 which continuously extrudes on
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of the order of 2.16 to 2.29 mm, so that the rubber haud
cools quickly on contact with the frozen chuck.
The rubber-covered mandrel then passes through a conventional type braiding machine which braids steel wire
high tensile strength taken from many coils 6 of this wire so that the various wires 7 pass over a ring
common support 8 which leads the wires around the rubber tube 5 [pound] carried by the mandrel to form the braided cover therein.
The mandrel carrying the braid and the rubber then passes through a traction device 9 which comprises tracks
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by the simultaneous rotation of the tracks which are formed of a conductive metal for a reason specified below. The caterpillars
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length of the tube carrying the braided cover extending between the tracks and the ring 8.
<EMI ID = 12.1> between the ring and the tracks constitutes the vulcanization region of the rubber as described and is adjusted to a value of 8.4 meters typically in the case of the flexible pipe having the diameter and wall thickness shown. above, which scrolls through the vulcanization region at a rate of 60 cm per minute. The resulting vulcanization temperature is of the order of
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A second extruder 12 extrudes a thermoplastic nylon coating onto the still hot braid.
The flexible hose armed with a braid and coated then reaches a device for extracting the mandrel and a winding device, not shown.
During the operation of the apparatus described, the tube inside the braid, as it passes through the vulcanization region, undergoes vulcanization because the electrical energy supplied, the braid releases heat therein which, by conduction, vulcanizes the rubber of the tube.
It should be noted that because the electric energy
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in accessory devices, as it is during vulcanization in the usual way. This results in significant savings on heat and on immobilized capital.
In addition, it is possible to change the degree of vulcanization of the rubber in a simple and rapid manner by acting on the electrical supply of the braid by the transformer or, alternatively or in addition, by modifying the length of the vulcanization region by moving the tracks 9a and 9b and it is avoided
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adjustment, as would be the case during vulcanization in heavy metal equipment.
It should be noted that the length of metal wire
<EMI ID = 16.1> rubber tube, is preheated so that when the wire is braided onto the rubber it is already at a vulcanization temperature which is usually around 140 [deg.] C.
Because the vulcanization takes place continuously during the manufacture of the flexible hose, no separate charge vulcanization technique is involved and the vulcanization takes place continuously from the braiding machine to the coating machine. . Various advantages resulted. So a single machine can output the flexible mandrel, form the
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chouc, extract the mandrel and rewind the product to replace several separate machines operating at different stages.
The hot wire allows the rubber to penetrate the interstices of the braid and the subsequent withdrawal of the wire during cooling presses the braid onto the rubber. he
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spring tensions lower than those previously maintained and which were the source of serious difficulties.
When the braiding and vulcanization are separated by a long delay, as it was previously when the vulcanization was done in separate charges quite independently of the braiding, the oxidation and tarnishing of the braided yarn and sometimes contamination of the yarn made the yarn uncertain. subsequent application of the coating to the flexible pipe. On the contrary, the process of the invention is a continuous process and no delay no longer allows the oxidation or the contamination of the
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braided lique is contained in a coaxial cylindrical chamber
<EMI ID = 20.1> the outer surface of the braid so that the flexible hose gradually and continuously passes through the joints while the cylindrical chamber is filled with inert gas through port 15, which constitutes an additional precaution against tarnishing or oxidation which could affect the safety and uniformity of subsequent coating deposition.
Another advantage of the invention is that due to the direct application of the heat of vulcanization through the braided metal wire, the mandrel is heated less than in conventional methods whereby the pipe and the tube. mandrel are heated for a long time, for example in an autoclave. Nevertheless, the quantity of heat supplied to the mandrel in the process of the invention allows sufficient expansion of the latter, which has a greater coefficient of expansion than that of the rubber tube or of the wire braid; so as to exerting during vulcanization a pressure force on the inside of the rubber tube which is urged by the outer metal braid.
According to another embodiment of the preheating illustrated in FIG. 3 of the drawings, the metal braid, instead of being supplied directly with electrical energy, comes in close proximity to a cylindrical induction coil 16 coaxially surrounding the flexible pipe so that an electric current feeding the induction coil induces electric currents in the braid to raise its temperature sufficiently for vulcanization of the rubber tube.
In order to decrease the total length of the installation, a linear feed path can be avoided because it is possible that the rubber tube carrying the braid due to the flexibility of the mandrel follows a sinuous path or leaves the horizontal direction. that he has on leaving the braiding machine to take a vertical direction for the vulca-nization, such arrangements then allowing significant savings in space.
According to another arrangement, the crawler drive device is replaced by a motorized winch over which the rubber inner tube carrying the braid passes only once before reaching the coating station and the adjustment of the position of the winch by compared to the braiding ring makes it possible to act on the length of tube carrying the braid which undergoes vulcanization while the cylinder of the winch allows electrical contact with the metal wire braid coming into direct contact.
It is obvious that the invention has been described with reference to various details of the manufacture of a flexible hose which may or may not be used, but that the invention generally consists in the supply of electrical energy. -
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cabbage for the vulcanization of the latter.
CLAIMS
1.- Process for vulcanizing a length of rubber bearing a metal covering, characterized in that this length is made to scroll through a vulcanization region and heat is released by supplying the metal covering with electrical energy in the vulcanization region, the heat being carried by conduction to the rubber to cause at least partial vulcanization.