DE1729845B1

DE1729845B1 - Verfahren zum Herstellen eines geschlossenzelligen Schaumgummiformkoerpers

Info

Publication number: DE1729845B1
Application number: DE19671729845D
Authority: DE
Inventors: Hadfield Alan James Edge; Jones William Herbert
Original assignee: VOLCREPE Ltd
Current assignee: VOLCREPE Ltd
Priority date: 1966-03-04
Filing date: 1967-03-04
Publication date: 1970-12-10
Also published as: GB1115573A; BE694913A; FR1513781A; NL6807219A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines geschlossenzelligen Schaumgummiformkörpers, bei dem der Formkörperrohling aus einer Kautschukmischung mit einem Treibmittel, dessen Wirkungstemperatur wesentlich höher als die Temperatur liegt, bei der die Kautschukmischung zu vulkanisieren beginnt, in einer der endgültigen Gestalt gegenüber kleineren Gestalt vulkanisiert wird.
Bekanntlich kann ein porenhaltiger Kautschuk oder ein Schaumgummi der Art mit untereinander nicht verbundenen Zellen oder Poren verblasen oder verschäumt werden, indem man ein chemisches Treibmittel dem Kautschuk während des Mischens einverleibt. Normalerweise wird das Treibmittel in den späteren Stufen des Mischens zugegeben.
Es ist bekannt, daß bei Anwendung der üblichen Vulkanisationsarbeitsweisen und Treibmittel der Versuch, komplexe Gebilde, die mehrteilige Preßformen erfordern, zu formen, praktisch nicht brauchbar ist, da im wesentlichen, wenn das Ausdehnen stattfindet, augenblicklich der Druck von dem Formling entfernt wird und demgemäß keine komplexen Formen gleichmäßig durch ihre Masse hindurch expandiert werden können. Dies trifft natürlich nicht auf formgepreßte Platten oder Bahnen zu, da diese Form von einfacher Gestalt ist.
Daß die Herstellung von verschäumten komplexen Formgegenständen nicht möglich ist, stellt offensichtlich einen Nachteil insbesondere auf Grund der Tatsache dar, daß in vielen Fällen Material und damit Kosten gespart werden könnten, wenn ein expandierter Formgegenstand im Gegensatz zu einem nicht expandierten Formgegenstand höherer Dichte erhältlich wäre.
Die Herstellung von vulkanisiertem platten- oder bahnenförmigem Material in einem derartigen Zustand, daß es zum nachfolgenden Expandieren geeignet ist, wird ebenfalls als vorteilhaft angesehen.
Es ist ein Verfahren zur Herstellung von zelligen Kautschukformkörpern unter Zuhilfenahme von Treibmitteln bekannt, wobei der Kautschukrohling mit einverleibtem Treibmittel zunächst frei vorvulkanisiert und über das Fertigvolumen verblasen oder verschäumt, dann unter Verringerung seines Volumens in eine geschlossene Vulkanisierform eingebracht und in dieser fertig vulkanisiert wird. Gemäß dieser Arbeitweise werden zwei Formen verwendet, um anfänglich einen Formgegenstand mit Untergröße zu bilden und dessen Größe durch Expandieren zu erhöhen, wobei nachfolgend unter Anwendung einer größeren Form die Endvulkanisation ausgeführt wird.
Andererseits kann dabei auch anfänglich ein Gegenstand mit übergroße in einer ersten Form hergestellt werden, der nachfolgend unter Verwendung einer kleineren geschlossenen Form auf eine geringere Größe gebracht wird.
Es ist ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von porösen Formkörpern aus Kautschuk oder kautschukartigen Kunststoffen beschrieben, wobei ein Mischungsrohling in einer Form vorvulkanisiert wird, dieser an einer Ausdehnung gehindert und durch das sich aus dem Treibmittel entwickelnde Gas unter Innendruck gesetzt wird, worauf man den Rohling im heißen Zustand sich allseitig frei ausdehnen läßt und in einer seiner Endgröße entsprechenden zweiten Form ausvulkanisiert.
Gemäß dieser Arbeitsweise werden ausschließlich plattenförmige Materialien hergestellt, wobei wie der um die Verwendung von zwei Formen erforderlich ist.
Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von zellartigem Weichgummi geringer Dichte zur Erzeugung eines Gases innerhalb des Gummikörpers durch Zersetzung eines Blähmittels bekannt, wobei ein Blähmittel enthaltender, unvulkanisierter Formkörper zur vollständigen Vulkanisation und Gasentwicklung in einem druckfestenBehälter von den ursprünglichen Ausmaßen des Rohlings entsprechenden Ausmaßen erhitzt und so eingeschlossen wird, daß beim Ausfüllen des Behälters nur ein geringer Teil der Gesamtausdehnung dabei vor sich gehen kann, worauf dann der Behälter gekühlt und danach der Gummikörper daraus entfernt und dabei gleichzeitig auf atmosphärischen Druck gebracht wird, worauf der größere Teil der Ausdehnung unter dem Druck des Gases innerhalb der Zellen stattfindet.
Diese bekannten Arbeitsweisen sind jedoch nicht geeignet für die Herstellung von komplexen Schaumgummiformkörpern unter Anwendung einer einzigen Form.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines geschlossenzelligen Schaumgummiformkörpers von komplexer Gestalt zu schaffen, nach welchem es möglich ist, einen porigen oder zellenhaltigen Kautschuk vor dem Expandieren zu formen und anschließend denselben zu expandieren.
Das Verfahren zum Herstellen eines geschlossenzelligen Schaumgummikörpers ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörperrohling in der kleineren Gestalt voll ausvulkanisiert und dieses Zwischenerzeugnis zur Aktivierung des Treibmittels und zur Ausdehnung auf die endgültige Gestalt gleichmäßig über seinen Oberflächenbereich erhitzt wird.
Durch diese Verfahrensführung ist die Herstellung komplexer Schaumgummikörper mittels einer einzigen Form möglich. Ein besonderer Vorteil liegt ferner in der Herstellung von nicht expandierten Platten oder Bahnen, die in diesem Zustand gelagert und aufbewahrt werden können, wodurch erhebliche Raumersparnisse bei einer gewünschten Lagerung erzielt werden.
Die erste Stufe, nämlich die Ausvulkanisation in der kleineren Gestalt, kann lange Zeit vor der zweiten Stufe, nämlich der Ausdehnung auf die endgültige Gestalt, ausgeführt werden, und somit können, falls eine Lagerung der Formgegenstände erwünscht ist, diese in unverblasenem oder nicht expandiertem Zustand gelagert werden, wodurch eine vorteilhafte Raumersparnis erzielt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß nur eine Form erforderlich ist und diese klein ist, da lediglich ein Formgegenstand von Untergröße darin gebildet wird, und somit werden sowohl Investitionskosten bezüglich der erforderlichen Formen als auch Lagerraum eingespart, da für die zweite Stufe keine Formen von großen Abmessungen erforderlich sind.
Zweckmäßigerweise wird die Erhitzung nach dem Wirbelschichtbettverfahren vorgenommen.
Das Verfahren wird nachstehend an Hand eines Beispiels mit Bezug auf die praktische Ausführungsform näher erläutert.
Die Art der Zusammensetzung oder des Mischens der Kautschukmasse ist die übliche und wird daher nicht näher erläutert. Es ist jedoch zu beachten, daß es für das verwendete Treibmittel wichtig ist, daß es eine hohe Zersetzungstemperatur oder Aktivierungstemperatur mit Bezug auf die anzuwendende Vulkanisationstemperatur aufweist. So soll z. B. bei einer Vulkanisationstemperatur von etwa 1500 C dasTreibmittel bei Temperaturen von etwa 180 bis 2100 C aktiviert werden. Daraus ist ersichtlich, daß der hier verwendete Ausdruck »Hochtemperatur-Treibmittel« eine relative Größe ist, die von der Vulkanisationstemperatur abhängt, und daß somit für eine Vulkanisation bei niedriger Temperatur mit einem langdauernden Arbeitszyklus als Treibmittel ein solches verwendet werden kann, das bei einer viel niedrigeren Temperatur als der vorstehend bezeichneten aktiviert wird.
Zur Formung eines einfachen hohlen Schlauches oder eines Rohres wird die erforderliche Menge der Kautschukmasse in eine Form eingebracht, worauf Hitze und Druck angewendet werden, um das Fließen und die vollständige Füllung der Form und außerdem die Vulkanisation der Masse herbeizuführen. Bei dieser Arbeitsstufe wird der Kautschukschlauch aus der From entfernt, wobei kein Blasen oder Treiben stattfindet. Der so erzeugte Schlauch kann z. B. eine Länge von 38,1 mm, einen Außendurchmesser von etwa 16,27 mm und einen Innendurchmesser von etwa 9,525 mm aufweisen. Der Schlauch kann für eine spätere Expandierung gelagert werden oder er kann unmittelbar durch gleichmäßige Steigerung seiner Temperatur über seine gesamte Oberfläche auf die Blas- oder Treibtemperatur expandiert werden. Der expandierte Schlauch kann eine Endgröße von etwa 76,2 mm Tiefe und 28,575 mm Außendurchmesser und 22,22 mm Innendurchmesser aufweisen, und natürlich ist dabei eine kontinuierliche oder durchgehende Haut über der gesamten Oberfläche des Schlauches vorhanden.
Es ist zweckmäßig und bequem, den Kauschuk zum Verblasen oder Auftreiben in einem Wirbel- schichtbett zu erhitzen, und Versuche haben gezeigt, daß komplexe Gebilde, wie Mundstücke oder Osenstücke zur Verbindung von Systemen der Art, wie sie in Kampffahrzeugen verwendet werden, auf die erforderliche Endgröße mit einem hohen Grad von Genauigkeit wie einfachere Gebilde, z. B. wie der vorstehend geschilderte Schlauch oder praktisch Kautschukstangen oder Platten oder Bahnen von Kautschuk, geblasen werden können.
Der hier verwendete Ausdruck » Kautschuk « umfaßt natürliche oder synthetische Elastomere oder Massen, einschließlich von sowohl natürlichen als auch synthetischen vulkanisierbaren Elastomeren.
Zur Durchführung der Vulkanisation der Gegenstände oder Formstücke vor der Expandierung können gebräuchliche Vulkanisationsverfahren unter Anwendung von Druckgefäßen oder Heißluftöfen verwendet werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen eines geschlossenzelligen Schaumgummiformkörpers, bei dem der Formkörperrohling aus einer Kautschukmischung mit einem Treibmittel, dessen Wirkungstemperatur wesentlich höher als die Temperatur liegt, bei der die Kautschukmischung zu vulkanisieren beginnt, in einer der endgültigen Gestalt gegenüber kleineren Gestalt vulkanisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörperrohling in der kleineren Gestalt voll ausvulkanisiert und dieses Zwischenerzeugnis zur Aktivierung des Treibmittels und zur Ausdehnung auf die endgültige Gestalt gleichmäßig über seinen Oberflächenbereich erhitzt wird.
2. Verfahrcn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung nach dem Wirbelbettverfahren vorgenommen wird.