DE1242853B - Vorplastifiziervorrichtung zum Herstellen von Rohlingen aus einer vulkanisierbaren Kautschukrohmischung - Google Patents

Description

DEUTSCHES ^mWW^ PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT DeutscheKl.: 39 a6-3/00

Nummer: 1242 853

Aktenzeichen: W 38723 X/39 a6

1 242 853 Anmeldetag: 10.März 1965

Auslegetag: 22. Juni 1967

Die Erfindung betrifft eine Vorplastifiziervorrichtung zum Herstellen von Rohlingen aus einer vulkanisierbaren Kautschukrohmischung für nach dem Einspritzverfahren herzustellende Gummiformkörper mit einer Schneckenpresse.

Bisher wurden die in Einspritzaggregate der Vulkanisierpressen aufzugebenden Rohlinge der Kautschukmischung von einem zuvor daraus hergestellten Strang durch Abteilen von Stücken bestimmter Länge und gegebenenfalls Abwiegen vorbereitet und in kaltem Zustand den Einspritzaggregaten der Vulkanisierpressen aufgegeben, in den Einspritzaggregaten durch Erwärmen auf einen das Einspritzen gestattenden Weichheitsgrad gebracht und schließlich in die Form eingespritzt, um unter Druck geformt und vulkanisiert zu werden. Hierbei war von Nachteil, daß das Abteilen der Rohlinge wenig genau erfolgen konnte, das Abwiegen erheblichen Zeitaufwand erforderte und die Rohlinge erst im Einspritzaggregat erwärmt werden mußten. Ungenau bemessene Rohlinge brachten entweder lückenhafte Gummiformkörper, oder es zeigte sich erheblicher Austritt in der Fuge zwischen den Matrizen, wobei diese voneinander abgehoben wurden. Die so hergestellten Gummiformkörper waren nicht maßhaltig und mußten in mühsamer und aufwendiger Arbeit geputzt werden. Die Aufwärmzeit für die dem Einspritzaggregat aufgegebenen Rohlinge bedeutete praktisch tote Zeit für die Vulkanisierpressen.

Es ist zwar bekannt, die in ihrer Menge genau be- 3" messene Rohmischung vor dem eigentlichen Vulkanisiervorgang in einer vom Einspritzaggregat der Vulkanisierpresse gesonderten Anlage vorzuwärmen, um die Vulkanisierdauer in der Presse abzukürzen, eine nennenswerte Verbesserung der Gesamtwirtschaft-Iichkeit ist aber damit nicht erzielbar. Abgesehen davon, daß die gesonderte Vorwärmanlage einen erheblichen Bauaufwand darstellt, kann die Vorwärmung in der gesonderten Anlage nicht wesentlich schneller erfolgen als früher in der Presse selbst, weil die allein von außen her erfolgende Vorwärmung des Rohlings bis zur vollständigen Wärmedurchdringung immer noch eine relativ große Zeitspanne erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Herstellen von Rohlingen aus einer vulkanisierbaren Kautschukrohmischung für nach dem Einspritzverfahren herzustellende Gummiformkörper mit einer Schneckenpresse wirtschaftlicher zu gestalten, insbesondere die Bereitstellung der den Einspritzaggregaten aufzugebenden Rohlinge zu verbessern und deren Maß auf einfache Weise zu gewährleisten, um Vorplastifiziervorrichtung zum Herstellen von
Rohlingen aus einer vulkanisierbaren
Kautschukrohmischung

Anmelder:

Werner & Pfleiderer,

Stuttgart-Feuerbach, Theodorstr. 10

Als Erfinder benannt:

Rudolf Paul Fritsch, Stuttgart-Weilimdorf

ein praktisch austrittsfreies und somit abfallarmes Arbeiten zu ermöglichen.

Diese Aufgabe ist mittels der obengenannten Vorplastiflziervorrichtung mit Schneckenpresse erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der, insbesondere zonenweise, aufheizbaren Schneckenpresse eine heizbare und in ihrem Volumen einstellbare Form zur Bildung von Rohlingen unterschiedlichen Volumens nachgeordnet ist. Mit der erfindungsgemäß gestalteten Vorrichtung ist bei einwandfreier Vorplastifizierung und gleichzeitiger vollständiger Durchwärmung der Rohmischung eine genaue Bemessung der Größe der Rohlinge ermöglicht, wobei durch den Wegfall einer besonderen Vorerwärmung die Wirtschaftlichkeit der Gummiformkörperherstellung wesentlich verbessert ist.

Eine zweckmäßige Ergänzung der Vorrichtung besteht darin, daß die Schneckenpresse in dem Mantel Öffnungen zum Entgasen der zu plastifizierenden Rohmischung und eine Einrichtung zur Erzeugung eines Vakuums in der Schneckenpresse aufweist. Dadurch wird es ermöglicht, gasförmige oder in gasförmigem Zustand befindliche Stoffe aus der Rohmischung zu entfernen und in sich völlig homogene Rohlinge bereitzustellen.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Form aus einen Hohlzylinder bildenden Halbschalen besteht, dessen der Austrittsöffnung der Schneckenpresse gegenüberliegender Boden innerhalb der Halbschalen kolbenähnlich einstellbar ist. Dadurch ist das Volumen bzw. das Gewicht der Rohlinge bei deren gleichbleibendem Durchmesser, der

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auf den der becherartigen Aufnahmeöffnungen der Einspritzaggregate abgestimmt ist, in einfacher Änderung der Länge bestimmbar.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Ausbildung besteht darin, daß der Boden der Form als ein entgegen der Extrusionsrichtung mittels eines Druckmittelzylinders druckbeaufschlagbarer Kolben mit einem sich bis zu der Austrittsöffnung der Schneckenpresse erstreckenden Hub ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, daß die Form erst mit Eindringen der Rohmischung und der Menge entsprechend an Volumen gewinnt und somit Lufteinschlüsse nicht auftreten können.

Ferner ist es zweckmäßig, daß an der Kolbenstange des Kolbens ein oder mehrere, insbesondere einstellbare Kontaktscheiben und zu diesen korrespondierend ein oder mehrere feste Kontakte an einem Kontaktträger zum Ausschalten des Antriebs der Schneckenpresse angeordnet sind. Damit wird, bei beispielsweise mittels eines Schrittschaltwerkes bewirkter regelmäßiger Reihenfolge der Funktion der Kontakte, ein Abstellen der Schneckenpresse entsprechend der gewünschten größenmäßigen Reihenfolge erzielt.

Schließlich ist es von Vorteil, daß die Halbschalen der Form mittels eines Druckmittelzylinders bewegbar sind.

Die Vorplastifiziervorrichtung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaubild über den Arbeitsablauf an der Vorrichtung,

F i g. 2 die Vorplastifiziervorrichtung im Längsschnitt,

F i g. 3 die Vorplastifiziervorrichtung im Schnitt III-III nach Fig. 2 senkrecht zur Achse mit geschlossener Form,

F i g. 4 die Vorplastifiziervorrichtung im Schnitt wie F i g. 3 mit geöffneter Form,

Fig. 5 die Vorplastifiziervorrichtung im Längsschnitt in der Ausgangsstellung,

F i g. 6 die Vorplastifiziervorrichtung mit etwa zur Hälfte gefüllter Form und

F i g. 7 die Vorplastifiziervorrichtung in einer Endstellung.

Nach F i g. 1 werden auf einer Vorplastifiziervorrichtung 1 hergestellte, auf verschiedene Volumen bemessene Rohlinge 2, 3, 4 und 5 Vulkanisierpressen 6, 7, 8 und 9 zugeführt.

Nach F i g. 2 bis 7 besteht die Vorplastifiziervorrichtungl aus einer insbesondere zonenweise beheizbaren Schneckenpresse 10, die aus einem Mantel 11 mit einem Aufgabetrichter 12, Öffnungen 13 zum Entgasen, einem mit einer Austrittsöffnung 14 und einer ebenen kreisringförmigen Stirnfläche 15 versehenen Kopfplatte 16 sowie mindestens einer auf nicht weiter dargestellte Weise angetriebenen Schnecke 17 gebildet ist, einer beheizbaren Form 18 und einem aus einem Mantel 19, Zylinderdeckeln 20 und 21 sowie einem Kolben 22 mit Kolbenstangen 23 und 24 zusammengesetzten Druckmittelzylinder 25. So Alle die Form 18 bildenden Teile bestehen aus einem widerstandsfähigen, harten oder oberflächenhärten Werkstoff. Ihre Oberfläche ist poliert.

Die beheizbare Form 18 ist aus Halbschalen 26 gebildet, der kreisringförmigen Stirnfläche 15, der Kopfplatte 16 und einem stempelartigen, an der Kolbenstange 23 angeordneten Kolben 27. Die Halbschalen 26 sind mit ihren Lagerringen 28 auf einer in

der Kopfplatte 16 und in dem Zylinderdeckel 20 gehaltenen Achse 29 schwenkbar gelagert.

Ferner sind an dem Zylinderdeckel 21 ein Kontaktträger 30 zur Aufnahme zu der Kolbenstange 24 achsparallel einstellbarer Kontakte 31, 32, 33 (F i g. 7) und an der Kolbenstange 24 eine Kontaktscheibe 34 vorgesehen. Dabei sind insbesondere nach Fig. 3 und 4 (Schnitt III-III der Fig. 2) an den Halbschalen 26 Augenstücke 35 mit Keilflächen 36 angeordnet, an denen mit ihrem anderen Ende an einem traversenartigen Zylinderdeckel 37 gelenkig gelagerte Arme 38 angelenkt sind. Aus dem traversenähnlichen Zylinderdeckel 37, einem zylindrischen Mantel 39 und einem Zylinderdeckel 40 ist ein Druckmittelzylinder 41 gebildet, dessen Kolben 42 mit seiner Kolbenstange 43 mittels eines Auges 44 an der Achse 29 aufgehängt ist.

Die Kopfplatte 16 und der Zylinderdeckel 20 sind mittels Traversen 45 verbunden, deren den Halbschalen 26 zugewandte Seiten Keilflächen 46 aufweisen.

Es sind in dem Druckmittelzylinder 25 durch den Mantel 19 und den Kolben 22 in Zusammenschluß mit dem Zylinderdeckel 20 ein Druckraum 47 und mit dem Zylinderdeckel 21 ein Druckraum 48 und in dem Druckmittelzylinder 41 durch den Mantel 39 und den Kolben 42 in Verbindung mit dem traversenartigen Zylinderdeckel 37 ein Druckraum 49 und mit dem Zylinderdeckel 40 ein Druckraum 50 gebildet.

Schließlich ist noch nach F i g. 6 bei Verwendung mehrerer Kontakte 31, 32, 33 ein Schrittschaltwerk 51 vorgesehen.

Die Wirkungsweise ist folgende: Nach F i g. 1 werden in der gemeinsamen Vorplastifiziervorrichtungl aus einer Rohmischung beliebiger Gestalt nach Volumen und/oder Gewicht genau bemessene, entsprechend vorplastifizierte und durch Erwärmung auf die zum Einspritzen erforderliche Weichheit eingestellte Rohlinge 2, 3, 4, 5 hergestellt und den Einspritzaggregaten der Vulkanisierpressen 6, 7, 8 und 9 aufgegeben, wo sie ohne weitere Aufheizzeit sofort in die Preßformen eingespritzt und vulkanisiert werden. Bei entsprechender Ausbildung der Vorplastifiziervorrichtung 1 ist es so möglich, unterschiedlich bemessene Rohlinge 2, 3, 4, 5 in von der Größe der herzustellenden Formkörper bzw. deren Vulkanisationszeit bestimmter Folge bereitzustellen, womit eine sehr hohe Ausnutzung der Kapazität der Vulkanisierpressen 6, 7, 8 und 9 gegeben ist.

Nach F i g. 2 bis F i g. 7 wird die Rohmischung in Form von Pulver, Granulat oder in sonstiger stückiger Form in den Aufgabetrichter 12 der Schneckenpresse 10 gegeben, darin während des Plastifizierens von gasförmigen Einschlüssen, die durch die öffnungen 13, die auf nicht weiter dargestellte Weise unter Vakuum gesetzt werden können, befreit und durch die innerhalb der Rohmischung entstehende Friktionswärme und/oder durch Beheizung des Mantels 11 oder zusätzliche Beheizung der Schnecke 17 auf einen Weichheitsgrad gebracht, der das sofortige Einspritzen des in der Form 18 gebildeten Rohlings in die Preßform einer Vulkanisierpresse gestattet.

Die vorplastifizierte und erwärmte Rohmischung wird durch die Austrittsöffnung 14 ausgepreßt. Da bei der Ausgangsstellung der stempelartige Kolben 27 nahezu an der Stirnfläche 15 anliegt, wird bewirkt, daß die Rohmischung zunächst die Form einer flachen zylindrischen Scheibe erhält und erst mit

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zunehmendem Auspressen ein zylindrisch geformter Rohling ohne jegliche Unregelmäßigkeiten oder Einschlüsse entsteht, was auch dadurch bewirkt wird, daß der Druckraum 48 mittels eines Druckmittels druckbeaufschlagt ist. Das Maß der Länge bzw. des S Volumens und Gewichts des Rohlings wird durch die Betätigung des auf dem Kontaktträger 30 einstellbaren Kontakts 31 durch die an der Kolbenstange 24 befestigte Kontaktscheibe 34 bestimmt. Auf diese Weise wird der Antrieb der Schneckenpresse 10 ausgeschaltet. Es kann nun durch Beaufschlagen des Druckraumes 47 der stempelartige Kolben 27 von dem Rohling abgehoben werden. Danach oder zugleich wird der Druckraum 50 des Druckmittelzylinders 41 beaufschlagt, damit wird der traversenartige Zylinderdeckel 37 an den Kolben 42 herangeführt, die Keilflächen 36 und 46 der Traverse 45 und der Augenstücke 35 werden außer Eingriff gebracht, und die Halbschalen 26 der Form 18 schwenken um ihre gemeinsames aus den Lagerringen 28 und der Achse 29 gebildetes Lager nach außen, worauf der gebildete Rohling der Form entnommen und dem Einspritzaggregat einer Vulkanisierpresse zugeführt wird. Es wird der Druckraum 49 des Druckmittelzylinders 41 beaufschlagt, die Halbschalen 26 schließen sich, wobei durch die Wirkung der Keilflächen 36 und 46 eine kräftige Anpressung des Dichtprofils der Halbschalen 26 gegeben ist. Sodann wird der Druckraum 48 des Druckmittelzylinders 25 beaufschlagt und damit der stempelartige Kolben 27 in die Ausgangsstellung nach F i g. 5 gebracht. Ein neues Arbeitsspiel beginnt. Sollen mehrere Vulkanisierpressen, auf denen Formkörper unterschiedlichen Volumens bzw. Gewichts herzustellen sind, beschickt werden, so sind insbesondere nach F i g. 7 auf dem Kontaktträger 30 mehrere Kontakte 31, 32, 33 eingestellt, die durch das Schrittschaltwerk 51 in dem Bedarf der Vulkanisierpressen entsprechender Folge zur Wirkung gebracht werden. Dadurch ergeben sich in gewünschter bzw. notwendiger Folge Rohlinge unterschiedlichen Volumens bzw. Gewichts. Es können beispielsweise auch mehrere Kontakte oder sonstige Anschläge an der Kolbenstange vorgesehen sein. Die Form kann aus einem geschlossenen Rohr bestehen, der stempelartige Kolben eine flache leicht hinterdrehte Bohrung aufweisen, in der der Rohling so weit verhaftet bleibt, daß er mittels des Stempels aus dem Rohr gezogen werden kann. Patentansprüche:

1. Vorplastifiziervorrichtung zum Herstellen von Rohlingen aus einer vulkanisierbaren Kautschukrohmischung für nach dem Einspritzverfahren herzustellende Gummiformkörper mit einer Schneckenpresse, dadurch gekennzeichnet, daß der, insbesondere zonenweise, aufheizbaren Schneckenpresse (10) eine heizbare und in ihrem Volumen einstellbare Form (18) zur Bildung von Rohlingen (2, 3, 4, 5) unterschiedlichen Volumens nachgeordnet ist.

2. Vorplastifiziervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenpresse (10) in dem Mantel (11) öffnungen (13) zum Entgasen der zu plastifizierenden Rohmischung und eine Einrichtung zur Erzeugung eines Vakuums in der Schneckenpresse (10) aufweist.

3. Vorplastifkiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (18) aus einen Hohlzylinder bildenden Halbschalen (26, 26) besteht, dessen der Austrittsöffnung (14) der Schneckenpresse (10) gegenüberliegender Boden innerhalb der Halbschalen (26,26) kolbenähnlich einstellbar ist.

4. Vorplastifiziervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Form (18) als ein entgegen der Extrusionsrichtung mittels eines Druckmittelzylinders druckbeaufschlagbarer Kolben (27) mit einem sich bis zu der Austrittsöffnung (14) der Schneckenpresse (10) erstreckenden Hub ausgebildet ist.

5. Vorplastifiziervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kolbenstange (24) des Kolbens (27) ein oder mehrere, insbesondere einstellbare Kontaktscheiben (34) und zu diesen korrespondierend ein oder mehrere feste Kontakte (31, 32, 33) an einem Kontaktträger (30) zum Ausschalten des Antriebs der Schneckenpresse (10) angeordnet sind.

6. νοφ^ΐϊίκίεΓνοιτϊΛίυ^ nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (26, 26) der Form (18) mittels eines Druckmittelszylinders (41) bewegbar sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 822 307;
schweizerische Patentschrift Nr. 241725.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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