DE1779612B2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von verstärkten elastomeren Schläuchen - Google Patents

Description

Im Rahmen der Erfindung spielt die Überlegung eine Rolle, daß der Druck des der ersten Auspreßeinrichtung zugeführten Druckmittels nicht beliebig hoch gemacht werden kann, weil der von dieser Auspreßeinrichtung abgegebene Innenschlauch noch nicht vulkanisiert ist und keine schützende Gewebeschicht bzw. Gewebeschichten aufweist und somit nur beschränkt einem Innendruck standhalten kann. Um trotzdem in dem Vulkanisationsbereic'; des verstärkten elastomeren Schlauches einen höheren Innendruck zu erhalten, durch welchen ein Teil des noch nicht vollkommen vulkanisierten Innenschlauches durch die Poren der Gewebeschicht hindurch an die Deckschicht, gepreßt werden kann, wird im Rahmen der Erfindung als Druckmittel ein Druckgas verwendet, welches mit geringen Mengen von Feuchtigkeit bzw. Wasserdampf versetzt ist. Im Rahmen der Erfindung ist ferner zwischen der Wickeleinrichtung und der zweiten Auspreßeini Ichtung ein Kurzzeit-Erhitzer angeordnet, mittels dessen die Feuchtigkeit bzw. der Wasserdampf aus dem Druckmittel verdampft wird, wodurch zusammen mit der Erhitzung des Druckgases ein erhöhter Druck im Inneren des Innenschlauches entsteht. Dadurch wird es möglich, daß in dem an sich drucklos arbeitenden Wirbelbett eine zufriedenstellende Vulkanisation des verstärkten elastomeren Schlauches zustande kommt, wobei vermieden wird, daß sich zwischen der Gewebeschicht und den Elastomerschichten Blasen und Ablösungen bilden. Auf Grund der Tatsache, daß erst nach dem Aufbringen der Gewebeschicht ein höherer Druck zustande kommt, wird das Elastomer des Innenschlauches teilweise durch die Maschine der aufgebrachten Gewebeschicht hindurch mit der nachträglich aufgebrachten Deckschicht in Berührung gebracht, so daß eine Vielzahl von Querverbindungen zwischen dem elastomeren Innenschlauch und der elastomeren Deckschicht hergestellt wird.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische, seitliche Ansicht einer Vorrichtung und

Fig. 2 bis4 vergrößerte Seitenansichten entlang der Linien 2-2, 3-3 bzw. 4-4 von Fig. 1.

Durch eine erste Auspreßeinrichtung A wird ein Elastomer/ unter Druck einer unter hoher Tempera- !V stehenden, in ihrem Kopf 2 einen zylindrischen Kanal und einen koaxialen Kern 3 aufweisenden, ringförmigen Auspreßdüse 1 gemäß F i g. 2 zugeführt. Der Kern 3 weist eine Dmckgasöf fnung 4 auf. die über eine in F i g. 1 dargestellte Leitung 5 mit einer Druckgasquelle 6 — beispielsweise Druckluft — verbunden ist. Der Druck dieses Druckmittels innerhalb eines Innenschlauches aus dem Elastomer/ ist vorzugsweise derart gewählt, daß während der darauffolgenden Verfahrenssdiriite eine Verflachung des Innenschiauches verhindert wird, ohne daß jedoch die Gefahr einer unnötigen, durch Überdruck bedingten Aufweichweitung heraufbeschworen wird. Ein geringer Teil von Feuchtigkeit oder Wasserdampf wird mit dem durcii die Dnickgasöffnung4 fließenden Druckgas eingeleitet, wodurch während des Erwärmungsprozesses eine Druckerhöhung eintritt, so wie dies im folgenden :;och genauer erläutert wird. Die Bearbeitung des Elastomeren / innerhalb der Aiispreßeinnchtung A erzeugt gewöhnlich genügend Wärme, wodurch eine gleichmäßige Auspressung des Innenschlauches bei relativ hohen Temperaturen gewährleistet ist, bei welchen das Elastomer/ praktisch halbflüssig ist und eine gringe Zugfebtigkeit bzw. Widerstandsfähigkeit aufweist.

Anschließend wird der Innenschlauch von der Auspreßeinrichtung A einer metallischen Xühltrommel7 zugeführt, um welche der Innenschlauch eine gewisse Anzahl von Windungen — gewöhnlich etwa 10 Windungen — gewickelt ist, wobei Umgebungsluft von einem Ventilator 3 zugeführt wird, so daß ein großer Teil der überschüssigen Wärme des Innenschlauches abgeleitet und seine Zugfestigkeit wesentlich erhöht wird.

Der Innenschlauch wird daraufhin einer Wickeleinrichtung 10 zugeführt, die kontinuierlich eine Gewebeschicht R an dem Äußeren des Innenschlauches aufbringt. Gemäß der F i g. 1 sind zwei dieser Wichsleinrichtungen 10, 10' vorgesehen, wobei jede eine Mehrzahl von Spulen S aufweist, auf welchen Garne Y aufgewickelt sind. Die zwei hintereinander angeordneten Wickeleinrichtungen 10, 10' dienen dazv, die kontinuierliche Herstellung des Schlauches zu ermöglichen. Wenn beispielsweise die Spulen S an einer der Wickeleinrichtungen 10, 10' — beispielsweise der Wickeleinrichtung 10 — beinahe abgewikkelt sind, kann die andere Wickeleinrichtung 10' mit den noch vollen Spulen S in Tätigkeit versetzt werden. Diese kann somit eine Gewebeschicht R abgeben, während die erste abgeschaltet wird und die leeren Spulen .9 gegen neue, mit Garn Y versehene Spulen S ausgetauscht werden. Bei abgewickelten Spulen S der Wickeleinrichtung 10' kann somit die erstere erneut in Tätigkeit versetzt werden. Demzufolge arbeiten die beiden Wickelein richtungen 10, 10' abwechslungsweise.

Von den Wickeleinrichtungen 10 bzw. 10' wird der verstärkte Innenschlauch durch einen Kurzzeit-Erhitzer 11 geführt, in welchem er kurzzeitig Dampf oder einem stark erhitzten Luftstrahl ausgesetzt wird. Die Temperatur des Kurzzeit-Erhitzers muß derart gewählt werden, daß überschüssige Feuchtigkeit und andere flüchtige Bestandteile verdampfen und die innerhalb der Gewebeschicht/? bzw. deren Zwischenräumen eingefangene Luft sich ausdehnen kann. Je nach der Geschwindigkeit des Durchgangs beträgt die Temperatur zwischen 200 und 550° C, wobei dieselbe jedoch mi niedrig ist, daß weder der elastomere Innenschlauch auf Vulkanisationstemperatur gebracht wird, noch die physikalischen Eigenschaften des Garns Y beeinflußt werden. Diese Erhitzung dient einmal dazu, vor dem Aufbringen einer Deckschicht O aus einem Elastomer Fremdmaterial von der Außenfläche des verstärkten Innenschlauches zu entfernen, damit eine bessere Verbindung der elastomeren Deckschicht in den Zwischenräumen der Gewebeschicht R erreicht werden kann. Zum anderen wird beim Erwärmen des Innenschlauches das im Inneren befindliche Druckgas ebenfalls erwärmt und dehnt sich dadurch und durch die Verdampfung seiner Feuchtigkeit aus, wodurch dasselbe innerhalb des Innenschlauches als beweglicher Pfropfen wirkt, so daß ein Zusammenfallen des Innenschlauches verhindert wird, obwohl in dessen Innerem kein Festkörperkern verwendet wird.

Von dem Kurzzcil-Erhitzer 11 wird der verstärkte Innenschlauch einer zweiten Auspreßeinrichtung 5 zugeführt, die an ihrer Einlaßöffnung 12 einen koni-

sehen Trichter 14 aufweist, der eine axiale Bohrung selbe an dem gegenüberliegenden Ende — bzw. nach

für die Durchführung des verstärkten Innenschlau- einer geraden Zahl von Durchläufen auf derselber

ches aufweist und gegenüber demselben eine im we- Seite — abgeführt wird.

sentlichen luftdichte Abdichtung gewährleistet. In Im Bereich der Austrittsöffnung der Heizeinricheiner zwischen der Einlaßöffnung 12 und der kreis- 5 tung H ist ein Mechanismus mit einer Mehrzahl vor förmigen Auspreßöffnung der Auspreßeinrichtung B angetriebenen, planetarisch angeordneten Rotationsangeordneten Leitung 16 wird ein Unterdruck in der bürsten 26 vorgesehen, die auf Spindeln 27 gelagen Größenordnung von 40 bis 50 mm/Hg aufrechterhal- sind, die selber um die Achse des Schlauches rotieten, wodurch duivh die Leitung 16 der Auspreßein- ren, wodurch an der Außenfläche des Schlauches richtung B die erwärmte Luft, Feuchtigkeit und an- \a haftende Teilchen mechanisch entfernt werden,
dere flüchtige Bestandteile aus der Gewebeschicht Λ Die Heizeinrichtung// ist vorzugsweise geschlosentfernt werden. Dadurch wird verhindert, daß zwi- sen und mit einer nicht gezeigten Ventilationsein richschen dem Innenschlauch und der von der A'ispreß- tung zur Entfernung von giftigen Dämpfen versehen, einrichtung B an der Auspreßdüse hergestellten welche manchmal während des Vulkanisationspro-Deckschicht O Zwischenräume entstehen. Die um 15 zesses entstehen. Poröse Fließen T ergeben am Boden vulkanisierbaren Innenschlauch gewickelte Ge- den der Heizeinrichtung// eine Kammer 30, untei webeschicht R gewährleistet, daß der Innenschlauch welcher eine perforierte Verteilerleitung 31 angeordeiner durch das Druckdifferential zwischen dem In- net ist, die mit einer nicht gezeigten Druckmittelnen- und dem Außendruck bedingten Ausweitung quelle für Gas verbunden ist, so daß das Gas unter widersteht, bevor er durch die Ausnreßeinrichtungß to Druck durch die Fließen T strömt, wodurch ein Wirzur Anbringung der äußeren Deckschicht O geführt belbett 32 aus heißen, festen Teilchen gebildet wird, wird. Auf Grund des erhöhten Druckes innerhalb des in welchem eine oder mehrere elektrische Heizele-Innenschlauches wird derselbe teilweise nach aus- mente 33 angeordnet sind. Beim Führen des Schlauwärts durch die Zwischenräume der Gewebe- ches in Längsrichtung durch die Heizeinrichtung// schicht/? gedrückt, was im Zusammenwirken mit 25 wird derselbe innerhalb des Wirbelbdies 32 mit den dem umgebenden Unterdruck einen engen Kontakt heißen Teilchen eingetaucht, wobei ein konstanter /wischen den beiden elastomeren Schichten ermög- Tuibulenzfluß von Luft, überhitztem Dampf oder licht, die demzufolge durch die Zwischenräume hin- ähnlichen, durch die Fließen T geführten, easförmidurch fest uiiteinander verbunden werden. gen Bestandteilen ausfrechterhalten wird, der durch Von der Auspreßeinrichtung B gelangt der voll- 30 Konfektion oder Strahlung mit Hilfe der Heizeicständig ausgebildete, jedoch noch nicht vulkanisierte mente 33 auf erhöhte Temperaturen gebracht ist. Der Schlauch daraufhin mit erhöhter Temperatur uincr direkte Kontakt einer großen Anzahfvon kleinen, er-Äuiiechterhaltung des Druckes in seinem inneren zu hitzten Teilchen bringt den Schlauch sehr schnell auf einer länglichen Heizeinrichtung//. Diese umschließt Vulkanisationstemperatur, wodurch das Elastomer ei:ae Kammer 21, durch welche der Schlauch längs- 35 vulkanisiert wird.

geführt ist, und zwar zuerst um eine Rolle 22, dann Da das Druckgas am freien Ende des Schläuchen unterhalb eines Paares von Rollen 23, 24 und dann entweicht, wobei während des Vulkanisationsprozesaußerhalb der Kammer 21 oder — was gewöhnlich ses in dem Elastomer entstandene eiftige Gase ausvorteilhaft ist — je nach der notwendigen Zeit zur treten können, erscheint es gewöhnlich als ratsam. Vulkanisation des Elastomeren durch über und un- 40 dieses Schlauchende an einen Punkt zu leiten, bei terhalb zusätzliche angeordnete Rollen — beispiels- welchem möglicherweise giftige Gase sicher entfernt weise einer Rolle 25 und anderen, nicht gezeigten werden können. Die auftretenden Verunreinigungen Rollen — wodurch jedes Teilstück des Schlauches sind jedoch selten so giftig, daß eine Gefahr für die während 3,5 oder einer anderen Zahl von Durchläu- Bedienungsperson besteht, welche den Schlauch fen durch die Kammer 21 geführt wird, bevor der- 45 schließlich auf bestimmte Längen abschneidet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

kanisation von Kautschuksträngen vorgenommen

Patentanspruch: wird. In diesem Zusammenhang ist es ferner bekannt

(s. Zeitschrift »Kautschuk und Gummi, Kunststoffe«,

Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen 1963, Heft 7, S. 403 bis 405), im Bereich des Ausführvon verstärkten elastomeren Schläuchen, beste- S endes eines Wirbelbettes einen rotierenden Bürstenhend aus einer ersten Auspreßeinrichtung mit satz vurzusehen, mit welchem die an dem vulkanieiner Ringdüse zum Auspressen eines vulkani- sierten Schlauch haftenden Glasteilchen entfernt wersierbaren elastomeren Innenschlauches, einer den können.

Kühleinrichtung zum kontinuierlichen Kühlen Es ist schließlich eine Vorrichtung zum kontinuier-

des Innenschlauches, einer Wickeleinrichtung io liehen Herstellen von verstärkten elastomeren zum kontinuierlichen Aufbringen einer oder meh- Schläuchen bekannt (s. USA.-Patentschrift rerer Gewebeschichten, einer zweiten Auspreß- 3 038 523), welche eine erste Auspreßeinrichtung mit einrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen einer Ringdüse aufweist, aus welcher ein vulkanisiereiner ebenfalls vulkanisierbaren elastomeren barer elastomerer Innenschlauch ausgepreßt wird. Deckschicht sowie einer Heizeinrichtung zum 15 Anschließend daran ist eine Kühleinrichtung vorge-Vulkanisieren der elastomeren Bestandteile des sehen, m.^;t welcher der somit hergestellte Innen-Schlauches, wobei die erste Auspreßeinrichtung schlauch abgekühlt wird. Daran schließt sich eine einen etwa zentrischen Durchlaß zum Einleiten Wickeleinrichtung an, mit welcher kontinuierlich eines Druckmittels aufweist und die zweite Aus- eine oder mehrere Gewebeschichten aufgebracht preßeinrichtung mit einer Unterdruckquelle ver- ao werden. Anschließend daran ist eine zweite Auspreßbunden ist, dadurch gekennzeichnet, einrichtung vorgesehen, mit welcher eine vulkanidaß die Heizeinrichtung (H) aus einem Wirbel- sierbare elastomere Deckschicht aufgebracht wird, bett (32) mit durch einen Gasstrom in Bewegung Der auf diese Weise hergestellte, nicht vulkanisierte gehaltenen geheizten Teilchen besteht, das Schlauch wird dann einer Heizeinrichtung zugeführt, Druckmittel aus einem mit geringen Mengen 25 in welcher die elastomeren Bestandteile des Schlau-Feuchtigkeit bzw. Wasserdampf versetzten ches vulkanisiert werden. Damit der auf diese Weise Druckgas besteht und zwischen der Wickelein- hergestellte Schlauch den gewünschten Anforderunrichtung (10, 10') und der zweiten Auspreßein- gen entspricht, ist die erste Auspreßeinrichtung mit richtung (B) ein Kurzzeit-Erhitzer (11) angeord- einem zentrischen Durchlaß zum Einleiten eines net ist. 30 Druckmittels versehen, durch welches der Schlauch

in der gewünschten Form gehalten wird. Die zweite

Auspreßeinrichtung ist hingegen mit einer Unterdruckquelle verbunden, mit welcher erreicht wird, daß vor dem Aufbringen der Deckschicht ein Groß-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung 35 teil der innerhalb der Gewebeschicht vorhandenen zum kontinuierlichen Herstellen von verstärkten ela- Flüssigkeitströpfchen und Gase entfernt wird, damit stomeren Schläuchen, bestehend aus einer ersten bei der späteren Vulkanisation des Schlauches keine Auspreßeinrichtung mit einer Ringdüse zum Aus- ungewünsciüen Blasen entstehen,
pressen eines vulkanisierbaren elastomeren Innen- Bei Verwendung einer derartigen Vorrichtung

Schlauches, einer Kühleinrichtung zum kontinuierli- 4c zeigt es sich jedoch, daß zwischen dem Innenchen Kühlen des Innenschlauches, einer Wickelein- schlauch und der Deckschicht, welche beide aus vulrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen einer oder kanisierbareni Elastomer bestehen, durch die Gewemehrerer Gewebeschichten, einer zv/ien Auspreß- beschichten hindurch keine ausreichende Verbindung einrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen einer zustande kommt, so daß die Gefahr besteht, daß die ebenfalls vulkanisierbaren elastomeren Deckschicht 45 Deckschicht sich relativ leicht von dir darunterliesowie einer Heizeinrichtung zum Vulkanisieren der genden Gewebeschicht abheben bzw. abtrennen elastomeren Bestandteile des Schlauches, wobei die kann.

erste Auspreßeinrichtung einen etwa zentrischen Demzufolge ist es Aufgabe der Erfindung, eine

Durchlaß zum Einleiten eines Druckmittels aufweist Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von und die zweite Auspreßeinrichtung mit einer Unter- 50 verstärkten elastomeren Schläuchen der eingangs gedruckquelle verbunden ist. nannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine

Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen be- zufriedenstellende Verbindung zwischen dem vulkakannt (s. beispielsweise französische Patentschrift nisierbaren Innenschlauch und der ebenfalls vulkani-1 359 507, USA.-Patentschrift 2 034 645 und sierbaren Deckschicht durch die dazwischenliegende 3106 74ο sowie Zeitschrift »L'Industrie Textile«, 55 Gewebeschicht bzw.-schichten gewährleistet wird.
Februar 1950, S. 78 bis 80), mit welchen eine Textil- Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß

schicht auf einem Gummischlauch aufgewebt bzw. die Heizeinrichtung aus einem Wirbelbett mit durch aufgevvirkt werden kann. Es sind ferner Vorrichtun- einen Gasstrom in Bewegung gehaltenen geheizten gen bekannt (s. USA.-Patentschrift 2 339 611, Teilchen besteht, das Druckmittel aus einem mit ge-3 072 968, 3 242 528 und 3 106 7·^), mit welchen 60 ringen Mengen Fciu:Migkc^:' bzw. Wasserdampf vereine kontinuierliche Vulkanisation von Gummi- setzten Druckgas besteht und zwischen der Wickelschläuchen vorgenommen werden kann, indem diesel- einrichtung und der zweiten Auspreßeinrichtung ein hen in der Regel mehrmals im Zick-Zack durch Kurzzeit-Erhitzer angeordnet ist. Dabei wird im Raheinen Heizbehälter geführt werden, in welchem eine men der Erfindung für die entsprechend dem nachgeerhitzte Flüssigkeit bzw. kleine erhitzte Körper — in 65 wiesenen Stand der Technik an sich bekannten der Reget in Form von Glaskügelchen — angeordnet Merkmale für sicli kein Schutz begehrt, sondern nur sind. Letzter? werden in der Regel als Wirbelbett be- im Zusammenhang mit den übrigen Merkmalen des zeichnet, innerhalb dessen eine kontinuierliche VuI- Anspruchs.