DE1779612C3 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von verstärkten elastomeren Schläuchen - Google Patents

Description

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Im Rahmen der Erfindung spielt die Überlegung gend Warnte, wodurch eine gleichmäßige Auspresfinc Rolle, daß der Druck des der ersten Auspreß- sung des Innenschlauches bei relativ hohen Tempefinrichtung zugeführten Druckmittels nicht beliebig raturen gewährleistet ist, bei welchen das Elastomer / lioch gemacht werden kann, weil der von dieser Aus- praktisch halbflüssig ist und eine gringe Zugfestigprcßeinrichtung abgegebene Innenschlauch noch 5 keit bzw. Widerstandsfähigkeit aufweist,
picht vulkanisiert ist und keine schützende Gewebe- Anschließend wird der Innenschlauch von der schicht bzw. Gewebeschichten aufweist und somit Auspreßeinrichtung A einer metallischen Kühliromnur beschränkt einem Innendruck standhalten kann. mel 7 zugeführt, um welche der Innenschlauch eine Um troudem in dem Vulkanisationsbereich des ver- gewisse Anzahl von Windungen — gewöhnlich etwa stärkten elastomeren Schlauches einen höheren In- io H) Windungen — gewickelt ist, wobei Umgebungsnendruck zu erhalten, durch welchen ein Teil des luft von einem Ventilator 8 zugeführt wird, so daß noch nicht vollkommen vulkanisierten innenschlau- ein großer Teil der überschüssigen Wärme des Inches durch die Poren der Gewebeschicht hindurch an nenschlauches abgeleitet und seine Zugfestigkeit wedie Deckschicht gepreßt werden kann, wird im Rah- sentlich erhöht wird.

men der Erfindung als Druckmittel ein Druckgas 15 Der Innenschlauch wird daraufhin einer Wickelverwendet, welches mit geringen Mengen von Feuch- einrichtung 10 zugeführt, die kontinuierlich eine Geligkeit bzw. Wasserdampf versetzt ist. Im Rahmen webeschicht R an dem Äu&zren des Innenschlauches der Erfindung ist ferner zwischen der Wickeleinrich- aufbringt. Gemäß der F i g. 1 sind zwei dieser Wickellung und der zweiten Auspreßeinrichtung ein Kunc- einrichtungen 10, 10' vorgesehen, wobei jede eine Iteit-Erhilzer angeordnet, mittels dessen die Feuchtig- 20 Mehrzahl von Spulen S aw^f-veist, auf welchen Garkcit bzw. der Wasserdampf aus dem Druckmittel ver- ne Y aufgewickelt sind. Die zwei hintereinander andampfi wird, wodurch zusammen π\·ι der Erhitzung geordneten Wickeleinrichtungen 10, 10' diener, dazu, des Druckgases ein erhöhter Druck im Inneren des die kontinuierliche Herstellung des Schlauches zu cr-Inneinschlauches entsteht. Dadurch wird es möglich, möglichen. Wenn beispielsweise die Spulen .S" an daß in dem an sich drucklos arbeitenden Wirbelbett 25 einer der Wickeleinrichtungen 10, 10' — bcispielscine zufriedenstellende Vulkanisation des verstärkten weise der Wickeleinrichtung 10 — beinahe abgewikelastomeren Schlauches zustande kommt, wobei ver- kelt sind, kann die andere Wickeleinrichtung 10' mit mieden wird, daß sich zwischen der Gewebeschicht den noch vollen Spulen S in Tätigkeit versetzt wer- und den Elastomerschichten Blasen und Ablösungen den. Diese kann somit eine Gewebeschicht R abgebildcn. Auf Grund der Tatsache, daß erst nach dem 30 ben, während die erste abgeschaltet wird und die lee-Aufbringen der Gewebeschicht ein höherer Druck ren Spulen S gegen neue, mit Garn Y versehene Spuzusiande kommt, wird das Elastomer des Innen- lcn 5 ausgetauscht werden. Bei abgewickelten Spuschlauches teilweise durch die Maschine der aufge- len S der Wickeleinrichtung 10' kann somit die erbrachten Gewebeschicht hindurch mit tici nachträg- stere erneut in Tätigkeit versetzt werden. Demzufolge lieh aufgebrachten Deckschicht in Berührung ge- 35 arbeiten die beiden Wickeleinrichtungen 10, 10' abbracht, so daß eine Vielzahl von Querverbindungen wechslungsweise.

zwischen dem elastomeren Innenschlauch und der Von den Wickeleinrichtungen 10 bzw. 10' wird elastomeren Deckschicht hergestellt wird. der verstärkte Innenschlauch durch einen Kurzzeit-Dic Erfindung soll im folgenden an Hand eines Erhitzer 11 geführt, in welchem er kurzzeitig Dampf Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrie- 40 oder einem stark erhitzten Luftstrahl ausgesetzt wird. ben werden, wobei auf die Zeichnung Bezug gcnom- Die Temperatur des Kurzzeit-Erhitzers muß derart men ist. Es zeigt gewählt werden, daß überschüssige Feuchtigkeit und Fig. 1 eine schematische, seitliche Ansicht einer andere flüchtige Bestandteile verdampfen und die in-Vorrichlung und nerhalb der Gewebeschicht R bzw. deren Zwischen-Fig. 2 bis4 vergrößerte Seitenansichten entlang 45 räumen eingefangene Luft sich ausdehnen kann. Jc der Linien 2-2, 3-3 bzw. 4-4 von F i g. 1. nach der Geschwindigkeit des Durchgangs beträgt Durch eine erste Auspreßeinrichtung A wird ein die Temperatur zwischen 200 und 550" C, wobei Elastomer/ unter Druck einer unter hohe* Tempera- dieselbe jedoch so niedrig ist, daß weder der elastotur stehenden, in ihrem Kopf 2 einen zylindrischen mere Inncoschlauch auf Vulkanisationstemperatur Kanal und einen koaxialen Kern 3 aufweisenden, 50 gebracht wird, noch die physikalischen Eigenschaften ringförmigen Auspreßdüse 1 gemäß Fig. 2 züge- des Garns Y beeinflußt werden. Diese Erhitzung führt. Der Kern 3 weist eine Druckgasöffnimg 4 auf. dient einmal da/u, vor dem Aufbringen einer Dcckdic über ci'.ie in Fig. 1 dargestellte Leitung 5 mit schicht (J aus einem Elastomer Fremdmaterial von einer Druckgasquellc 6 — beispielsweise Druckluft der Außenfläche des verstärkten !nncnschiauchfs /u — verbunden ist. Der Druck dieses Druckmittels in- 55 entfernen, damit eine bessere Verbindung der Llastoncrhalb eines Innenschlauches aus dem Elastomer/ nieren Deckschicht in den /.wischenräumen der Geist vorzugsweise derart gewählt. &<S während der wehcschicht R erreich', werden kann. Zum anderen darauffolgenden Verfahrensschritte eine Verflachung und heim Erwärmen des Innenschlauchcs das im Indes Innenschlauches verhindert wird, ohne daß je- tieren Hefinflliche Druckgas ebenfalls erwärmt und doch die Gefahr einer unnötigen, durch Überdruck 60 dehnt sich dadurch und durch die Verdampfung scibedingten Aufweichweitung heraufbeschworen tier Feuchtigkeit aus, wodurch dasselbe innerhalb des wird. Ein geringer Teil von Feuchtigkeit oder Was- Innenschlziichcs als beweglicher Pfropfen wirkt, so serdampf wird mit dem durch die Dnickgasoffiunc 4 daß ein Zusammenfallen des Inncnschlauches verfließenden Druckgas eingeleitet, wodurch während hindert wird, obwohl in dessen Innerem kein Fcstkördes Erwärmungs) irozcsscs eine Druckerhöhung ein- 65 pcrkcrn verwendet wird.

tritt, so wie dies im folgenden noch genauer erläutert Von dem Kurzzeit-Erhitzcr 11 wird der verstärkte

wird. Die Bearbeitung des Elastomeren/ innerhalb Innenschlauch einer zweiten Auspreßeinrichtung/?

der Ausprcßcinricnlung A erzeugt gewöhnlich genii- zugeführt, die an ihrer Einlaßöffnung 12 einen koni-

sehen Trichter 14 aufweist, der eine axiale Bohrung für die Durchführung des verstärkten Innenschlauches aufweist und gegenüber demselben eine im wesentlichen luftdichte Abdichtung gewährleistet, (n einer zwischen der Einlaßöffnung 12 und der kreisförmigen Auspreßöffnung der Auspreßeinrichtung B angeordneten Leitung 16 wird ein Unterdruck in der Größenordnung von 40 bis 50 mm/Hg aufrechterhalten, wodurch durch die Leitung 16 der Auspreßeinrichtung B die erwärmte Luft, Feuchtigkeit und andere flüchtige Bestandteile aus der Gewebeschicht R entfernt werden. Dadurch wird verhindert, daß zwischen dem Innenschlauch und der von der Auspreßeinrichtung B an der Auspreßdüse hergestellten Deckschicht O Zwischenräume entstehen. Die um den vulkanisierbaren Innenschlauch gewickelte Gewebeschicht R gewährleistet, daß der Innenschlauch einer durch das Druckdifferential zwischen dem Innen- und dem Außendruck bedingten Ausweitung widersteht, bevor er durch die Auspreßeinrichtung B zur Anbringung der äußeren Deckschicht O geführt wird. Auf Grund des erhöhten Druckes innerhalb des Inncnschlauchcs wird derselbe teilweise nach auswärts durch die Zwischenräume der Gewebeschicht R gedrückt, was im Zusammenwirken mit dem umgebenden Unterdruck einen engen Kontakt zwischen den beiden elastomeren Schichten ermöglicht, die demzufolge durch die Zwischenräume hindurch fest miteinander verbunden werden.

Von der Auspreßeinrichtung B gelangt der vollständig ausgebildete, jedoch noch nicht vulkanisierte Schlauch daraufhin mit erhöhter Temperatur unter Aufrcchterhaltung des Druckes in seinem Inneren zu einer länglichen Heizeinrichtung//. Diese umschließt eine Kammer 21, durch welche der Schlauch längsgeführt ist, und zwar zuerst um eine Rolle 22, dann unterhalb eines Paares von Rollen 23, 24 und dann außerhalb der Kammer 21 oder — was gewöhnlich vorteilhaft ist — je nach der notwendigen Zeit zur Vulkanisation des Elastomeren durch über und unterhalb zusätzliche angeordnete Rollen — beispielsweise einer Rolle 25 und anderen, nicht gezeigten Rollen — wodurch jedes Teilslück des Schlauches während 3,5 oder einer anderen Zahl von Durchläufen durch die Kammer 21 geführt wird, bevor derselbe an dem gegenüberliegenden Ende: — bzw. nach einer geraden Zahl von Durchläufen auf derselben Seile — iibgeführt wird.

Im Bereich der Austrittsöffnung der Hcizeinrichtung // ist ein Mechanismus mit einer Mehrzahl von angetriebenen, planetarisch angeordneten Rotationsbürste 26 vorgesehen, die auf Spindeln 27 gelagert sind, die selber um die Achse des Schlauches rotieren, wodurch an der Außenfläche des Schlauches

to haftende Teilchen mechanisch entfernt werden.

Die Heizeinrichtung// ist vorzugsweise geschlossen und mit einer nicht gezeigten Vcntilationseinrichtung zur Entfernung von giftigen Dämpfen verschen, welche manchmal während des Vulkanisationsprozesses entstehen. Poröse Fließen T ergeben am Boden der Heizeinrichtung// eine Kammer 30, unter welcher eine perforierte Verteilerleitung 31 angeordnet ist, die mit einer nicht gezeigten Druckmittelqucllc für Gas verbunden ist, so daß das Gas unter

ao Druck durch die Fließen T strömt, wodurch ein Wirbelbett 32 aus heißen, festen Teilchen gebildet wird, in welchem eine oder mehrere elektrische Heizelemente 33 angeordnet sind. Beim Führen des Schlauches in Längsrichtung durch die Heizeinrichtung // wird derselbe innerhalb des Wirbelbettes 32 mit den heißefi Teilchen eingetaucht, wobei ein konstanter Turbulenzfluß von Luft, überhitztem Dampf oder ähnlichen, durch die Fließen T geführten, gasförmigen Bestandteilen aufrechterhalten wird, der durch Konfektion oder Strahlung mit Hilfe der Heizelemente 33 auf erhöhte "1 emperaturen gebracht ist. Der direkte Kontakt einer großen Anzahl von kleinen, erhitzten Teilchen bringt den Schlauch sehr schnell auf Vulkanisationstemperatur, wodurch das Elastomer vulkanisiert wird.

Da das Druckgas am freien Ende des Schlauches entweicht, wobei wahrend des Vulkanisationsprozesses in dem Elastomer entstandene giftige Gase austreten können, erscheint es gewöhnlich a!s ratsam, dieses Schlauchende an einen Punkt zu leiten, bei welchem möglicherweise giftige Gase sicher cntfcrnl werden können. Die auftretenden Verunreinigunger sind jedoch selten so giftig, daß eine Gefahr für die Bedienungsperson besteht, welche den Schlauer schließlich auf bestimmte Längen abschneidet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentmispruch:

   Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von verstärkten elastomeren Schläuchen, bestehend aus einer ersten Auspreßeinrichtung mit einer Ringdüse zum Auspressen eines vulkanisierbaren elastomeren Innenschlauches, einer Kühleinrichtung zum kontinuierlichen Kühlen des Innenschlauches, einer Wickeleinrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen einer oder mehrerer Gewebeschichten, einer zweiten Auspreßeinrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen einer ebenfalls vulkanisierbaren elastomeren Deckschicht sowie einer Heizeinrichtung zum Vulkanisieren der elastomeren Bestandteile des Schlauches, wobei die erste Auspreßeinrichtung einen etwa zentrischen Durchlaß zum Einleiten eines Druckmittels aufweist und die zweite Auspreßein richtung mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (H) aus einem Wirbelbett (32) mit durch einen Gasstrom in Bewegung gehaltenen geheizten Teilchen besteht, das Druckmittel aus einem mit geringen Mengen Feuchtigkeit bzw. Wasserdampf versetzten Druckgas besteht und zwischen der Wickeleinrichtung (10, 10') und der zweiten Auspreßeinrichtung (B) ein Kurzzeit-Erhitzer (11) angeordnet ist.

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von verstärkten elastomeren Schläuchen, bestehend aus einer ersten Auspreßeinrichtung mit einer Ringdüse zum Auspressen eines vulkanisierbaren elastomeren Ir.nen-Schlauches, einer Kühleinrichtung zum kontinuierlichen Kühlen des Innenschlauches, einer Wickeleinrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen einer oder mehrerer Gewebeschichten, einer zweiten Auspreßcinrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen einer ebenfalls vulkanisierbaren elastomeren Deckschicht sowie einer Heizeinrichtung zum Vulkanisieren der elastomeren Bestandteile des Schlauches, wobei die erste Auspreßeinrichtung einen etwa zentrischen Durchlaß zum Einleiten eines Druckmittels aufweist und die zweite Auspreßeinrichtung mit einer Untcrdruckquelle verbunden ist.

   Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen bekannt (s. beispielsweise französische Patentschrift 1 359 5θ7, USA.-Patentschrift 2 034 645 und 3 106 748 sowie Zeitschrift »!."Industrie Textile«, Februar 1950, S. 78 bis 80), mit welchen eine Textil-Schicht auf einem Gummischlauch aufgewebt bzw. aufgewirkt werden kann. Es sind ferner Vorrichtungen bekannt (s. USA.-Patentschrift 2 339 611, 3 072 968, 3 242 528 und 3106 748), mit welchen, eine kontinuierliche Vulkanisation von Gummischläuchen vorgenommen werden kann, indem dieselben in der Regel mehrmals im Zick-Zack durch einen Heizbehälter geführt werden, in welchem eine erhitzte Flüssigkeit bzw. kleine erhitzte Körper — in der Regel in Form von Glaskügclchcn — angeordnet sind. Letztere werden in der Regel als Wirbelbett bezeichnet, innerhalb dessen eine kontinuierliche Vulkanisation von Kautschukstrüngen vorgenommen wird. In diesem Zusammenhang ist es ferner bekannt (s. Zeitschrift »Kautschuk und Gummi, Kunststoffe«, 1963, Heft 7, S. 403 bis 405), im Bereich des Ausführendes eines Wirbelbettcs einen rotierenden Bürstensatz vorzusehen, mit welchem die an dem vulkanisierten Schlauch haftenden Glasteilchen entfernt werden können.

   Es ist schließlich eine Vorrichtung zum kowtinuierliehen Herstellen von verstärkten elastomeren Schläuchen bekannt (s. USA.-Patentschrift 3 038 523), welche eine erste Auspreßeinrichtung mit einer Ringdüse aufweist, aus welcher ein vulkanisier-(■•arer elastomerer Innenschlauch ausgepreßt wird.

   Anschließend daran ist eine Kühleinrichtung vorgesehen, mit welcher der somit hergestellte Innenschlauch abgekühlt wird. Daran schließt sich eine Wickeleinrichtung an, mit welcher kuuiinuierlich eine oder mehrere Gewebeschichten aufgebracht

   ao werden. Anschließend daran ist eine zweite Auspreßeinrichtung vorgesehen, mit welcher eine vulkanisierbare elastomere Deckschicht aufgebracht wird. Der auf diese Weise hergestellte, nicht vulkanisierte Schlauch wird dann einer Heizeinrichtung zugeführt,

   *5 in welcher die elastomeren Bestandteile des Schlauches vulkanisiert wrfden. Damit der auf diese Weise hergestellte Schlauch den gewünschten Anforderungen entspricht, ist die erste Auspreßeinrichtung mit einem zentrischen Durchlaß zum Einleiten eines 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 Großteil der innerhalb der Gewebeschicht vorhandenen Flüssigkeitströpfchen und Gase entfernt wird, damit bei der späteren Vulkanisation des Schlauches keine ungewünschten Blasen entstehen.

   Bei Verwendung einer de^rartigcn Vorrichtung zeigt es sich jedoch, daß zwischen dem Innenschlauch und der Deckschicht, welche beide aus vulkanisierbarem Elastomer bestehen, durch die Gewebeschichten hindurch keine ausreichende Verbindung zustande kommt, so daß die Gefahr besteht, daß die Deckschicht sich relativ leicht von der darunterliegenden Gewebeschicht abheben bzw. abtrennen kann.

   Demzufolge ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von verstärkten elastomeren Schläuchen der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine zufriedenstellende Verbindung zwischen dem vulkanisierbaren Innenschlauch und der ebenfalls vulkanisierbaren Deckschicht durch die dazwischenliegende Gewebeschicht bzw. -schichten gewährleistet wird.

   Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Heizeinrichtung aus einem Wirbelbett mit durch einen Gasstrom in Bewegung gehaltenen geheizten Teilchen besteht, das Druckmittel aus einem mit geringen Mengen Feuchtigkeit bzw. Wasserdampf versetzten Druckgas besteht und zwischen der Wickeleinrichtung und der zweiten Auspreßeinrichtung ein Kurzzeit-Erhitzer angeordnet ist. Dabei wird im Rahmen der Erfindung für die entsprechend dem nachgewiesenen Stand der Technik an sich bekannten Merkmale für sich kein Schutz begehrt, sondern nur im Zusammenhang mit den übrigen Merkmalen des Anspruchs.