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Verfahren zum Herstellen eines mit Flüssigkeit gefüllten, den Reibungswiderstand
verringernden Überzugs Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines
mit einer dämpfenden Flüssigkeit gefüllten Überzugsmaterials zum Oberziehen der
in eine Flüssigkeit eintauchenden Flächen eines in der Flüssigkeit zu bewegenden
Körpers. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß eine eine Vielzahl von
im Abstand voneinander angeordneten buckel- oder zylinderförmigerErhebungen aufweisende
Grundplatte aus ausvulkanisiertem Kautschuk hergestellt, die Platte mit einem Rand
versehen, bis zur Höhe der Erhebungen mit einer dämpfenden Flüssigkeit übergossen
und diese Flüssigkeit eingefroren wird, worauf bei eingefrorener Flüssigkeit eine
Deckplatte aus ausvulkanisiertem Kautschuk auf die Erhebungen gelegt und auf diesen
und am Rande der Platte angeklebt wird. Vorzugsweise wird bei der Herstellung des
erfindungsgemäßen Überzugsmaterials der Aufbau des Überzugsmaterials mit einer Grundplatte,
einerDeckplatte und mit Erhebungen aus vorvulkanisiertem Kautschuk durchgeführt
und dies aufgebaute, mit Flässigkeitsfüllung versehene Überzugsmaterial anschließend
vulkanisiert. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß die Grundplatte
mit den Erhebungen in einem Stück geformt und der Rand als eigenes Teil aufgesetzt
wird. Zweckmäßig werden obenliegende Flächen der Erhebungen und des Randes vor dem
Aufgießen und Einfrieren der Dämpfungsflüssigkeit mit Öl überzogen und vor dem Auflegen
der Deckschicht mit Lösungsmittel vom Öl gereinigt. Das erfindungsgemäß hergestellte
tJberzugsmaterial stabilisiert die Grenzschicht an der eintauchenden Fläche des
in der Flüssigkeit zu bewegenden Körpers. Die äußere Schicht, die also mit der Flüssigkeit,
in welcher der Körper bewegt wird, in Berührung ist, ist eine druckempfindliche
Deckschicht oder Membran, und der Raum zwischen der Grundplatte und dieser Deckschicht
ist mit einer dämpfenden Flüssigkeit einer besonderen Viskosität gefüllt.
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Die dünne Deckschicht oder die Membran, die mit der Grenzschicht in
Berührung ist, spricht auf Druckänderung in dieser Grenzschicht an, während die
Dämpfungsflüssigkeit die Energie vernichtet und dadurch die auftretende Turbulenz
dämpft und die Stabilität der Grenzschicht erhöht. Hierdurch wird der Reibungswiderstand
von Gegenständen, die im Wasser bewegt werden, um ungefähr 20 bis 70eh verringert.
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Die Erfindung wird im allgemeinen an Hand der Zeiohnungen beschrieben:
Fig. 1 der Zeichnungen ist ein Schnitt in stark vergrößertem Maßstab durch den vollständigen
Überzug; Fig. 2 zeigt die Abstände der Warzen voneinander auf der Grundplatte;
Fig.
3 ist ein teilweiser Schnitt einer Formvorrichtung zur Herstellung der Grundplatte
mit den Warzen, die mit ihr aus einem Stück bestehen, und Fig.4 ist ein Querschnitt
der Grundplatte ohne Deckplatte.
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Wie in den Zeichnungen und besonders in den Fig. 1 und 2 gezeigt
ist, enthält der Uberzug eine elastische Kautschukgrundplatte 10 mit Erhebungen
11, die auf einer Seite der Grundplatte im Abstand voneinander angeordnet sind,
und weiter eine dünne Kautschukdeckplatte 12, welche an die oberen Oberflächen der
Erhebungen 11 angeklebt ist. Die Räume zwischen den Erhebungen werden von einer
dämpfenden Flüssigkeit 13 ausgefüllt, und das Ganze ist an den Kanten durch einen
Rand 14 aus Kautschuk verschlossen, weIcher an die Grundplatte und an die Deckplatte
12 angeklebt ist oder welcher aus einem Stück mit der Grundplatte bestehen kann.
Bei der Verwendung wird die Grundplatte 10 normalerweise an den zu überziehenden
Körper angeklebt, und die Deckplatte 12 bildet dann die äußere Oberfläche des überzogenen
Körpers.
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Die Erhebungen 11 können getrennt hergestellt und mit irgendeinem
geeigneten Klebstoff, wie einem Kautschukzement,
oder durch die
natürliche Klebkraft des nicht vullranisiertea Kautschuks an die Grundplatte angeklebt
werden. Vorzugsweise werden die Erhebungen 11 jedoch aus einem Stück mit der Grundplatte
10 hergestelIt, indem die Erhebungen und die Grundplatte in einer Formpresse, wie
sie z. B. in Fig. 3 gezeigt ist, geformt werden. Solch eine Formpresse besteht aus
einer Oberplatte T, einer Grundplatte B, einer durchlöcherten Kernplatte C und einem
Distanzrahmen S. Die Erhebungen 11 werden in den Löchern P der Kernplatte C gebildet
und die Grundplatte 10 in dem Raum A. Da die Erhebungen nur 1 mm Durchmesser haben
können und nur 2,54 mm voneinander entfernt sind, ist es erwünscht, sie aus einem
Stück mit der Grundplatte 10 zu bilden.
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Wenn erforderlich, kann der Rand 14 auch aus einem Stück mit der Grundplatte
10 gebildet werden, indem die Kernplatte C an der Oberplatte T befestigt wird, wobei
ein Raum rund um die Platte C bleibt, in welchem der Rand 14 gebildet wird.
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Der Randstreifen 14 aus Kautschuk wird rund um die Randkante der
Grundplatte 10 angebracht, wie in Fig. 4 gezeigt, und die Grundplatte wird mit der
dämpfenden Flüssigkeit 13 in einer Höhe, die im wesentlichen gleich der Höhe der
Erhebungen 11 ist, gefüllt. Die dämpfende Flüssigkeit wird dann eingefroren, indem
das Ganze auf ein Stück Metall gelegt wird, welches wiederum aus einen Block fester
Kohlensäure gebracht wird, oder indem das Ganze in ein Kühlmedium gelegt wird. Wenn
die dämpfende Flüssigkeit einmal gefroren ist, kann die Deckplatte 12 leicht oben
auf die Erhebungen 11 durch eine Rolle od. ä. gepreßt werden und an diese angeklebt
werden.
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Die Grundplatte oder die Deckplatte oder beide können verstärkende
Gewebe enthalten.
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Obwohl die vorliegende Erfindung auch die Herstellung des Überzuges
aus vollkommen vulkanisierten Teilen, die mit einem Klebstoff aneinandergeklebt
werden, einschließt, ist das Verfahren, nach dem das Ganze aus teilweise vulkanisierten
Teilen durch Verkleben der Teile durch ihre natürliche Klebkraft hergestellt und
das so erhaltene Stück dann im ganzen in einer Formpresse vulkanisiert wird, um
eine einheitliche Bindung zwischen den Teilen zu erhalten, zu bevorzugen.
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Wenn teilweise vulkanisierte Teile verwendet werden, ist es zu empfehlen,
die oberen Flächen der Erhebungen 11 und die oberen Flächen des Randstreifens 14
mittels einer Rolle mit einem Öl zu überziehen, z. B. gereinigtem Petroleumöl, um
zu verhindern, daß die dämpfende Flüssigkeitl3 die oberen Flächen der Erhebungen
11 und des Randstreifens 14 benetzt, wenn die dämpfende Flüssigkeit in die mit dem
Rand versehene Grundplatte 10 eingegossen wird. Nachdem die dämpfende Flüssigkeit
eingefroren ist, kann sie durch Streichen mit einem feinen Schmirgelpapier oder
einem Spatel auf die Höhe der oberen Oberflächen der Warzen gebracht werden. Die
oberen Oberflächen der teilweise vulkanisierten Erhebungen 11 und des Randstreifens
14 können dann mit Benzin abgewischt werden, um ihre Klebkraft zu erneuern und zu
erhöhen und das Ankleben der teilweise vulkanisierten Deckplatte 12, welche als
nächstes aufgebracht wird, zu erleichtern.
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Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß ein verbessertes
Verfahren zum Herstellen eines mit Flüssigkeit gefüllten Überzuges, der auf einen
Gegen-
stand aufgebracht wird, um den Reibungswiderstand des Gegenstandes in einem
flüssigen Medium zu verringern, geschaffen wurde. Je nach dem besonderen Gegenstand
kann die Grundplatte, entweder bevor oder nachdem sie mit dampfender Flüssigkeit
gefüllt und die Deckplatte aufgebracht ist, an dem Gegenstand angebracht werden.
Es können verschiedene dämpfende Flüssigkeiten verwendet werden. Eine wäßrige Lösung
von Carboxymethylcellulose ist wegen ihrer leicht kontrollierbaren Viskosität besonders
brauchbar. Es ist bekannt, daß die Viskosität der dämpfenden Flüssigkeit den Widerstandskoeffizienten
beeinflußt, und die Kontrolle der Viskosität ist deshalb wichtig.
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Der Ausdruck »Kautschuk« wird in seiner breitesten Bedeutung verwendet
und schließt natürlichen Kautschuk, synthetische Kautschukarten und Mischungen davon
ein. Als Beispiel, ohne darauf zu beschränken, kann eine Kautschukmasse des folgenden
Rezeptes für alle Teile, wenn gewünscht, verwendet werden: Gewichtsteile Natürlicher
Kautschuk (smoked sheet) . . . 100 Ruß ....... ..... 20 Aceton-diphenylamin-Kondensat
. . 1 s-Diphenyl-p-phenylendiamin . 4 Zinkoxyd . 5 Stearinsäure ....... 5 Benzthiazyldisulfid
... .......... 0,5 Dimethylammoniumdimethyldithiocarbamat . . 0,12 Schwefel . 1,5
Um die geeigneten Eigenschaften zu erhalten, kann dieser Kautschuk bei 1000 C 90
Minuten vulkanisiert werden.