DE1084018B

DE1084018B - Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden der Enden von Profilen aus Kautschuk, insbesondere von Schlauchenden

Info

Publication number: DE1084018B
Application number: DEP13278A
Authority: DE
Inventors: Dr Elio De Filippo
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1953-12-30
Filing date: 1954-12-28
Publication date: 1960-06-23
Also published as: FR1116546A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden der Enden von Profilen aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk, insbesondere von Schlauchenden.

Das Verbinden unvulkanisierter Schläuche zur Herstellung endloser Schlauchringe erfolgte im allgemeinen bisher in der Weise, daß die beiden Enden des im Strangpreßverfahren hergestellten Schlauches flachgedrückt, in einer geeigneten Klemmvorrichtung mit den nach außen überstehenden Teilen des Schlauches festgehalten, diese überstehenden Teile abgeschnitten und schließlich die Teile der Klemmvorrichtung zusammengeführt werden, um die frisch zugeschnittenen Enden des Schlauches miteinander in Berührung zu bringen und eine Verbindung herzustellen.

Diejenige Phase des Verfahrens, die die meiste Sorgfalt erfordert, ist das Abschneiden. Gegenwärtig gibt es zwei grundsätzliche Arten zur Ausführung dieses Arbeitsganges.

Eine besteht darin, die Enden des Schlauches 10 (s. Fig. 6) in der Richtung der kleineren Achse des Querschnittes der flachgedrückten Schlauchenden mit Hilfe von Messern 11, die in geeigneter Weise erhitzt werden, abzuschneiden.

Bei Kautschukmischungen im allgemeinen und synthetischem Kautschuk im besonderen bleiben bei Anwendung dieses Schneidverfahrens die Schnittflächen konkav. Die Messer suchen beim Schneidvorgang die vorspringenden Teile so zu biegen, daß gewisse Fasern gestreckt und die andern zusammengedrückt werden. Nach dem Schneidvorgang nehmen diese Fasern wieder ihre Ruhelage ein. Dadurch erhalten die Schnittflächen 12 ein konkaves Profil.

Daher kommen, wenn die Klemmvorrichtungsteile gegeneinander bewegt werden, die einander entsprechenden Punkte der beiden Schnittflächen nicht gleichzeitig in Berührung miteinander, und daraus ergibt sich eine nicht gleichförmige Haftfestigkeit an allen Punkten der Verbindung. Mit anderen Worten: an den Umfangszonen, wo der Eingriff zuerst zustande gekommen ist, tritt eine größere Festigkeit auf als an den entsprechenden Punkten der mittleren Zonen, wo die Berührung später stattgefunden hat.

Ein anderer Nachteil, der durch konkave Profile der Schlauchenden, die miteinander in Berührung gebracht werden, verursacht wird, besteht in dem Einschluß von Luftblasen.

Es sind bereits verschiedene Vorschläge anderer Verfahren und Vorrichtungen bekanntgeworden, um diese Nachteile zu vermeiden, aber keines von ihnen ist völlig befriedigend.

Eine bekannte Methode besteht darin, die beiden Enden des Schlauches 13, die wesentlich über die Enden der Klemmbacken vorstehen, mit Hilfe um-Verfahren und Vorrichtung
zum Verbinden der Enden von Profilen

aus Kautschuk,
insbesondere von Schlauchenden

Anmelder:

Pirelli Societä per Azioni,
Mailand (Italien)

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 15,

und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1, Ballindamm 26,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Italien vom 30. Dezember 1953

Dr. Elio de Filippo, Mailand (Italien),
ist als Erfinder genannt worden

laufender Messerscheiben 14 abzuschneiden, ohne noch einen kleinen Teil des Schlauchendes aus den Klemmbacken herausstehen zu lassen (s. Fig. 7). Dann steht bei Zunahme des Druckes zwischen den Klemmbacken von einem Wert p auf einen höheren Wert P ein kleiner Teil des Kautschuks aus den Klemmbacken hervor. Die beiden vorstehenden Teile nehmen dann zwangläufig ein konvexes Profil an.

Ein Nachteil dieser Methode liegt darin, daß die beiden vorstehenden Flächen, die man durch Zusammenpressen der Schlauchenden zwischen den Klemmbacken erhält, unregelmäßig sind, aber einen Spalt 16 in der Trennzone zwischen den beiden Schlauchwänden aufweisen, welche zu divergieren suchen. Wenn die Klemmbacken zusammengebracht werden, kommen auch die inneren Teile der Schlauchwandungen, die mit Talkum bestreut sind und daher nicht aneinanderhaften, in Berührung, so daß nur ein Teil der Wandstärke benutzt wird, um die Verbindung herzustellen, weswegen der Querschnitt des Schlauches in der A^erbindungszone schwach wird.

Ein anderer Nachteil besteht darin, daß die Elastizität der Kautschukmischungen, die benutzt werden, um insbesondere aus synthetischem Kautschuk Schläuche herzustellen, sich dahin auswirkt, daß die Teile 15 des Schlauches, die zweckmäßig infolge Zunahme des Druckes zwischen den Klemmbacken gewaltsam hervorstehen, in ihre Ausgangslage zurückzukehren neigen, wenn der Schlauch aus den

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Klemmbacken herausgenommen werden soll. Dieses Fig. 2 zeigt eine schematische Vorderansicht der

Schrumpfen tritt hauptsächlich in der Verbindungs- Klemmbacken und der Abschneidvorrichtung;

zone auf und veranlaßt den Querschnitt, ständig dün- Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Klemmbacken vor

ner zu werden, so daß unter Umständen die Verbin- dem Abschneidvorgang;

dung zerstört werden kann. =-" 5 Fig. 4 ist eine Seitenansicht der beiden Klemm-¹ Besonders nachteilig wirkt sich aus, daß die Enden backen nach dem Abschneidvorgang;
der zu. verbindenden Profile gegenüber den Seiten- Fig. 5 ist eine senkrechte Schnittansicht der Klemmfalten nicht geschützt sind, wenn sie sich in der backen im zusammengehaltenen Zustand während des Klemmvorrichtung befinden, so daß für die Seiten- Verbindungsvorganges;

falten die Gefahr eines schädlichen Zusammen- io Fig. 6 erläutert schematisch eines der Verfahren,

Stauchens besteht. wie es gegenwärtig für das Abschneiden verwendet

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum wird;

Verbinden der Enden von Profilen aus Kautschuk, Fig. 7 erläutert schematisch ein anderes Verfahren, insbesondere von Schlauchenden, durch Aneinander- das gegenwärtig für das Abschneiden verwendet wird, setzen, bei dem die Enden flach einander gegenüber- 15 Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verliegend und über die Einspannstelle hervorstehend fahren kann mittels verschiedener Vorrichtungen auszwischen Klemmbacken eingespannt, die überstehen- geführt werden. Im folgenden werden die wesentden Teile unterstützt und abgeschnitten und die abge- liehen Teile einer von diesen kurz beschrieben,
schnittenen Enden unter geradliniger Verschiebung In den Zeichnungen und in der vorstehenden Beaneinandergesetzt und zusammengepreßt werden. Er- 20 Schreibung sind die Einrichtungen zum Steuern der fmdungsgemäß wird den Enden durch das Abschneiden Bewegung der verschiedenen Teile der Vorrichtung eine sich von der einen zur ^anderen großen Seite der zweckmäßig fortgelassen worden, da verschieden-Schnittfläche spannende, konvexe Wölbung gegeben, artige Steuervorrichtungen vorgesehen sein können beim Schneiden werden die überstehenden Enden und diese keinen wesentlichen Bestandteil der vorentsprechend dem Schnitt fortlaufend eingespannt und 25 liegenden Erfindung ausmachen,
mittels der Einspannung in einer der Messerbewegung Die Hauptvorgänge, welche die Ausführung des entgegengesetzten Richtung gezogen. vorliegenden Verfahrens charakterisieren, sind fol-

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vor- gende:

richtung zur Durchführung dieses Verfahrens, bei der Bei den Darstellungen in den Fig. 1 bis 5 sind die

erfindungsgemäß die Messer so angeordnet sind, daß 3° beiden flachgedrückten zu verbindenden Enden des

die Messer gegenüber der Stirnebene des zugeordneten Schlauches 1 in die unteren Klemmbacken 2 gelegt

Klemmbackens eine hohlrunde Form aufweisen. Da- und dann mittels der zugehörigen oberen Klemm-

durch wird der Abschneidvorgang insofern erleichtert, backen 3 festgeklemmt. Die oberen Klemmbacken

als der flachgedrückte Schlauch gegen die Messer ge- werden durch einen Stift 4 in der Bohrung 5 getragen,

drückt wird, die vorwärts bewegt werden, um das 35 Diese Anordnung gestattet es, die oberen Klemm-

Abschneiden in solcher Weise zu vollbringen, daß die backen zu schwenken und in Übereinstimmung mit

endgültige Gestalt der Schnittfläche nicht durch den der Oberfläche der flachgedrückten inneren Rohre zu

Messerdruck während des Schneidvorganges verformt bringen.

werden kann. _ . . Die beiden Seitenfalten des Schlauches legen sich

. Dieses System erlaubt es, das Schnittprofil den 4° in passende halbrunde Kanäle 6, welche sie davor

Eigenschaften der verschiedenen Mischungen anzu- schützen, zerquetscht zu werden.

passen. Das Vergrößern und Verkleinern der vor- Wenn die beiden Enden des Schlauches von den

springenden Teile wird einfach durch Verändern der Klemmbacken umfaßt sind, so wird der Klemmdruck

konkaven Gestalt der Messer erhalten, ohne die während aller folgenden Arbeitsgänge aufrechterhal-

Klemmkraft zu verändern. 45 ten. Nach dem Festklemmen werden die vorstehenden

Das Gleichbleiben der Kraft ist sehr wichtig, weil Teile mittels der Abschneidvorrichtung, bestehend der Wert der Klemmkraft direkten Einfluß auf die aus Messern 7 und zwei Paar Rollen 8, abgeschnitten. Güte der Verbindung hat. Der während des Her- Die Messer und Rollen werden auf einen einzelnen stellens der Verbindung auf die beiden aneinander- Wagen oder Schlitten angebracht, der sich während haftenden Oberflächen ausgeübte Druck sucht die 50 des Abschneidvorganges längs der durch Pfeil in Fig. 2 Schlauchenden in bezug auf die Klemmvorrichtung angegebenen Richtung bewegt und nach dem Abzum Gleiten zu bringen. Dieses Gleiten, welches auf- schneidvorgang in seine Ausgangslage zurückkehrt, tritt, wenn der Klemmdruck ungenügend ist, ver- so daß die Klemmbacken während des Abschneidvorkleinert den Verbindungsdruck, und infolgedessen ist ganges in Berührung gebracht werden,
dann die Verbindung zu schwach und verhältnis- 55 In der Abschneidzone sind die Messer kurvenmäßig leicht wieder zu lösen. förmig, so daß sie eine Rille 9 aufweisen, welche die

Ein übermäßiges Anwachsen des Druckes zwischen Konvexität der Schnittenden des Schlauches (s. Fig. 4) den Klemmbacken verursacht wiederum eine zu weit- verursacht. Außerdem ist der Vorderteil der Messer gehende Verdünnung der Schlauchwandungen in der V-förmig gestaltet, und seine öffnung steht dem abZone der beiden Seitenfalten des flachgedrückten 60 zuschneidenden Teil gegenüber. Auf diese Weise wird Schlauchendes. Diese Verdünnung wirkt ungünstig der Schnitt von außen nach innen geführt, und die während der Vulkanisation^, so daß der Schlauch unter resultierende Schnittfläche ist gleichmäßiger.
Umständen nach Fertigstellung ausgeschieden werden Die Rollen 8 werden mechanisch angetrieben und muß. Die besonderen Merkmale der obenerwähnten ihre Bewegung sucht den Schlauch gegen die Messer Methode bilden den Gegenstand der vorliegenden 65 zu drücken. Ihre Umfangsgeschwindigkeit steht in Erfindung. Beziehung zu der Vorschubgeschwindigkeit der Mes-

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen bei- ser etwa mit einem Vorsprung von 5 % gegenüber

spielsweise erläutert: diesen, wodurch der Schlauch, gerade wegen dieses

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht der Geschwindigkeitsunterschiedes, gegen die Messer ge-

beiden Klemmbacken der Abschneidvorrichtung; 70 drückt wird. Auf diese Weise werden die Schlauch-

fasern (in der Strangrichtung, d. h. senkrecht zu der Vorschubrichtung der Messer) einer Ausbiegung gegen die Messer unterworfen, während diese sich in der entgegengesetzten Richtung zu biegen suchen.

Das Ergebnis ist, daß die Fasern in einer senkrechten Richtung geschnitten werden, ohne im übrigen zerstört zu werden, und die Schnittfläche erscheint sauber und regelmäßig.

Nach Beendigung des Abschneidens führt der Lagerschlitten die Messer und Rollen in die Ausgangslage zurück, und die Klemmbacken werden miteinander in Berührung gebracht. Die beiden vorspringenden Teile des Schlauches werden unter einem Druck zusammengepreßt, welcher entsprechend der Art der benutzten Mischung gewählt wird, und diese Verbindung wird schrittweise, beginnend vom inneren Teil des Querschnitts und gegen die Außenseite fortschreitend bewirkt.

Auf diese Weise werden vor allem drei wichtige Vorteile erhalten. Der eine besteht darin, daß die mittleren Teile, welche nicht von den Klemmbackenwandungen getragen werden und infolgedessen schwerer zu vereinigen sind, zuerst in Kontakt kommen und anfänglich dem ganzen Verbindungsdruck unterworfen werden, welcher die Verbindung gerade in der gefährlichsten Zone sichert.

Der zweite Vorteil besteht darin, daß mittels dieses Systems der Einschluß von Luftblasen zwischen die zu verbindenden Flächen vermieden und eine blasenfreie Verbindung erhalten wird.

Beides ist wichtig, zumal die Blasen Unterbrechungen der Kontinuität der Verbindung verursachen, welche erst nach dem Vulkanisieren sichtbar werden, während der äußere Materialüberschuß, der über die äußere Oberfläche des Schlauches gefaltet wird, dort aber wegen der Anwesenheit von Talkum nicht anhaften kann, nach dem Vulkanisieren Trennstellen verursacht, welche die Verbindungszone unzuverlässig machen.

Der dritte Vorteil des Systems besteht darin, daß die beiden konvexen Flächen, die aus den Klemmbacken hervorragen, keine Unterbrechungen der Kontinuität aufweisen, da der Klemmdruck während des ganzen Arbeitsganges konstant gehalten wird und da infolgedessen die beiden Wände des Schlauches sich nicht zu öffnen suchen. Die obere und untere Wandung jedes zu verbindenden Schlauchendes stehen in vollständiger Berührung miteinander, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.

Wenn sie in Berührung gebracht sind, werden die Klemmbacken gegeneinander für eine Zeitspanne, welche entsprechend den Eigenschaften der verschiedenen gebrauchten Mischungen für die Schläuche verschieden sein kann, zusammengepreßt gehalten. Dann werden die oberen Klemmbacken 3 angehoben, und der Schlauch wird herausgenommen.

In der vorerwähnten Beschreibung wird das Verbinden von Schläuchen aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk behandelt. Es ist zu beachten, daß das Verfahren auch auf andere Gegenstände aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk oder Verbindungen aus beiden angewendet werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verbinden der Enden von Profilen aus Kautschuk, insbesondere von Schlauchenden, durch Aneinandersetzen, bei dem die Enden flach einander gegenüberliegend und über die Einspannstelle hervorstehend zwischen Klemmbacken eingespannt, die überstehenden Teile unterstützt und abgeschnitten und die abgeschnittenen Enden unter geradliniger Verschiebung aneinandergesetzt und zusammengepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß den Enden durch das Abschneiden eine sich von der einen zur anderen großen Seite der Schnittfläche spannende, konvexe Wölbung gegeben wird, beim Schneiden die überstehenden Enden entsprechend dem Schnitt fortlaufend eingespannt und mittels der Einspannung in einer der Messerbewegung entgegengesetzten Richtung gezogen werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer gegenüber der Stirnebene des zugeordneten Klemmbackens eine hohlrunde Form aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlrunden Messer zwei Schneiden aufweisen, welche von einem auf der Symmetrielinie der Wölbung liegenden gemeinsamen Punkt aus in der Schneidenebene einen spitzen Winkel miteinander bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Hilfseinrichtung zum fortschreitenden Einklemmen und zum Vorschub der überstehenden Teile in entgegengesetzter Richtung zur Schnittrichtung versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfseinrichtung zum fortschreitenden Einklemmen und zum Vorschub der überstehenden Teile aus Rollenpaaren besteht, die auf demselben Vorschubschlitten angeordnet sind, auf dem die Messer montiert sind, und daß der Durchmesser dieser Rollen so gewählt ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Rollen größer ist als die Vorschubgeschwindigkeit der Messer während des Schneidvorganges.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Klemmbacken mit halbrunden Kanälen zur schützenden Aufnahme der Seitenfalten der flachgedrückten Schlauchenden versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 776 760.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen