DE1816536A1

DE1816536A1 - Pruefgeraet zum Anzeigen der Heissvulkanisiereigenschaften von Elastomeren

Info

Publication number: DE1816536A1
Application number: DE19681816536
Authority: DE
Inventors: Veith Alan George; Porter John Paul
Original assignee: BF Goodrich Corp
Current assignee: Goodrich Corp
Priority date: 1967-12-18
Filing date: 1968-12-18
Publication date: 1969-08-28
Also published as: US3581558A; DE1816536B2; DE1816536C3; GB1247542A; JPS4823476B1

Description

Dr.-Ing. PoK. Holzhäuser
Dipl.- Met. ¥. Goldbach

Patentanwälte
605 Offenbach a.M.

Herrnstr. 37

The B.F. Goodrich Company
Akron, Ohio, Y.St.A.

Prüfgerät zum Anzeigen der Heißvulkanisieremgenschaften von Blastomeren

Die Erfindung bezieht sich auf Prüfgeräte und insbesondere auf ein Prüfgerät, das Abweichungen der Eigenschaften eines geprüften Materials von einer Normalvulkanisierkurve an einer oder mehreren, vorhergewählten Stellen an einer Vulkanisierkurve zeigt.

Bei der Herstellung von Elastomeren ist es wichtig, die physikalischen Eigenschaften der Stoffe zu kennen, um bewußt die Herstellung der Enderzeugnisse zu steuern. Das ist deswegen wichtig, weil die Herstellung auf den physikalischen Eigenschaften des verarbeiteten Materials gegründet wird. Auf vielen Gebieten werden die Veränderlichen in der Herstellung durch Beachtung der Spezifizierung der verschiedenen verwendeten Bestandteile auf ein Mindestmaß verringert, doch entsteht bei der'Herstellung vob Gegenständen aus Elastomeren das zusätzliche Problem, daß die Materialeigenschaften in ausgedehnterem Maße kontrolliert werden müssen. Das kommt von der unbegrenzten Zahl von Verbindungen, welche die Herateller erzeugen können, und es war für die Gummiindustrie

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noch nicht durchführbar, Angaben in Form eines Handbuchs zu liefern, Die wichtigsten Anwendungen von Kautschuk sind die, welche eine Verbindung der basischen Kohlenwasserstoffe mit verschiedenen Vulkaniaiermitteln, Weichmachern, Verstärkungs- und Füllmitteln und anderen Materialien mit nachfolgender Vulkanisation oder Erhitzung dieser Mischung zu einer homogenen Masse bei gegebenen Temperaturen und in bestimmter Zeit erfordern· Bei der Herstellung macht es die Anwendung einer bestimmten Materialmenge wünschenswert, die Vulkanisiergeschwindigkeitskurve des Materials zu entwerfen, um zu wirtschaftlichen Ergebnissen zu kommen. Eine solche Kurve gibt viele Eigenschaften, wie die Schmorzeit, die beste Vulkanisation und den Vulkanisermodul oder Steifheitseigenschaften an. Bei dem Unternehmen, die Produktion in die Hand zu bekommen, ist es wünschenswert, ein Gerät zu schaffen, das zuverlässig, wendig und in der Lage ist, einen sowohl genauen als auch einen einfachen, von einer nicht geschulten Bedienungsperson auszuführenden Versuch durchzufuhren.

Eine Vulkanisiergeschwindigkeitskurve zeigt, wie sieh die gewünschten Materialeigenschaften mit der Zeit entwickeln, wenn das Material erhitzt wird.

Die vorliegende Erfindung sieht ein Prüfgerät vor, das genau und schnell die dynamischen Schereigenschaften elastomerer Materialien mißt und in der Lage ist anzuzeigen, ob eine Materialprobe innerhalb für die Herstellung annehmbarer Toleranzen liegt, ohne daß es nötig ist, die An^ gaben auszuwerten. Außerdem sieht die Srf indu&jf * eine Einrichtung vor, um den Arbeiter in den Stand zu setzen, ein

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Material zu prüfen^ indem er eine vorgelochte Karte in die Prüfeinrichtung des Geräts einschiebt, um festzustellen, ob das geprüfte Material den aufgestellten Formen entspricht·line solche Erfindung sieht eine vorgelochte Karte für jedes Material im Zusammenwirken mit dem Prüfgerät vor, um die Frenzen der Verwendbarkeit des geprüften Materials festzustellen. Durch die Verwendung derartiger Karten wird die Prüfung automatisch durchgeführt und macht das Auswerten der Angaben überflüssig, das zeitraubend, teuer und als Teil der Herstellung untragbar wäre.

Die vorliegende Erfindung zieht die Verwendung wenigstens eines Paares im Abstand angeordneter Teile in Betracht, die in der Lage sind, eine Höhlung zur Aufnahme einer Materialprobe zu bilden, die einer Torsionsbeanspruchung unterworfen wirdj die auftretenden Torsionskräfte werden gemessen und auf einen Steuerkreis übertragen, der die Vulkanisierkurve entwerfen und/oder die Brauchbarkeit der Probe innerhalb bestimmter Toleranzen entweder durch ein optisches System oder eine kopierte Karte anzeigen kann· Der Steuerkreis kann durch eine kodierte Karte voreongestellt werden; die Karten werden für die verschiedenen Materialien aufgeschlüsselt.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder, und zwar ist

Fig· 1 eine schematische Vorderansicht des teilweise geschnittenen Geräts mit Wiedergabe der verschiedenen Steuerelemente und eines Registriergeräts in der Anordnung zueinander, das eine Karte mit einer Vulkanisierkurve der Torsion gegenüber der Zeit hat,

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Pig. 2 eine Aufsicht auf die Verbindung zwischen den Antriebsscheiben, um die Prüfplatte in Schwingungen zu versetzen,

Fig« 3 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der in Pig. 2 gezeigten Karte mit Wiedergabe der voreingestellten Grenzlinien bezüglich der Vulkanisierkurve , und

Pig. 4a, 4b und 4c zeigen den Steuerkreis für das Prüfgerät *

In der Zeichnung, in welcher gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile in allen Abbildungen wiedergeben, ist in l^?ig. 1 10 eine Bodenplatte, die an ihrem rückwärtigen Ende eine aufrecht stehende Hückenplatte 11 hat. Die Rückenplatte 11 hat einen in der Mitte angeordneten, sich waagerecht erstreckenden Längsträger 13 mit einer Bohrung 14 in seinem Mittelteil zur Aufnahme eines zylindrischen Teils 15, der eine zylindrische Aussparung 16 an seinem unteren Ende hat und die zu beschreibende Kammer aufweist. Der zylindrische Teil 15 hat einen durch ihn hindurchgehenden Durchlaß, dor dfea zylindrische Aussparung 16mit einer Leitung 18 verbindet, die an fine nicht gezeigte Druckquölle angeschlossen werden kanih Auf dem Träger 13 sitzt im Abstand voneinander ein Paar Zylinder 20 mit Kolben im Innern» deren Kolbenstangen 22 durch Bohrungen in dem Träger für eine Verbindung mit einem Tragteil 25 gehen. Der Tragteil 25 hat eine kegelige Ausnehmung 26 in seiner Mitte, die einen kegeligen Rotor 27 für einen noch zu beschreibenden Zweck aufnehmen kann· Der Tragteil 25 wird. bei. seiner zylindrischen. Auf- und Abwärtsbewegung von einem Paar Führungsstangen 29 .im

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Abstand voneinander geführb, die an der Bodenpiabbe IO bzw, dem Längs träger 13 befestigt sind, I)Le IUiokenpLabbe 11 trägt als Lager Ln geeigneber Weise die Welle 31 für deren Drdhung, welche mib einer iJuhoibe 33 zum Umlauf mit Ihr verbunden ist. Wie fig, 2 zeigt, sitzt ein Ende einer Kurbel 34 auf der Scheibe 35, mit der sie verbunden ist. Die Scheibe 33 besitzt eine Anzahl Schaltlöcher 36 zur Aufnahme von Stiften (Fig. 2), wobei jedes Loch einen verschiedenen radialen Abotand von der senkrechten Achse der Scheibe 33 hat. Bin exzentrisches Antriebsrad 37 sitzt auf einer Abtriebswelle 38 eines Motros 40 mit regelbarer Drehzahl. Das andere Ende der Kurbel 34 sitzt beweglich, auf der exzentrischen Antriebsscheibe 37 , um die Drehbewegung der Welle 38 in eine Schwingung der Scheibe 33 und der Welle 31 umzuwandeln. Die Amplitude der Schwingung der Scheibe 33 hängt von dem jeweiligen Sitz des Stifts 35 in dem Schaltloch 36 ab, während die Schwingungsfrequenz von der Abgabedrehzahl des Motors 40 abhängt. Ein geegignetes Getriebe kann zwischen der Abtriebswelle 38 und dem Motor 40 mit regelbarer Drehzahl sitzen, um einen Bereich von Abtriebsdrehzahlen vorzusehen, jedoch ist der Einfachheit halber der Motor 40 in unmittelbarer Verbindung mit der Abtriebswelle 38 gezeigt.

Die Welle 31 erstreckt sich nach unten in eine Verbindung mit dem kegeligen Rotor 27, um diesen schwingen zu lassen. Auf der Welle 31 sitzt ein Torsions-Abtastgerät 43, das auf Drehkräfte in der Welle 31 anspricht und ein Drehkraft-Registriergerät 44 über elektrische Leitungen 45 und 46 betätigt. Ein solches Registriergerät

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44 nab oLium Arm 47 und einen ijohreibstifb 48, der auf den Meßatroifen 49 die Drohkrät'tü als eine Punktion der Zeib auf ze Lehne b. Dub Registriergerät 44 kann fortgelassen und der Arm 47 »o ausgestaltet werden, daß er unmittelbar auf ein RelaLBpobenbiomeber arbeiteb, wie nachste hend beschrieben wird, um ein Ausgangssignal abzugeben, das unmibbeibar in dem zu beschreibenden elekbrischen Stromkreis benubzb wird. Solch ein Abtastgerät 43 kann aus einem Dehnungsmesser mit verbundenen WLderstandadräh ten bestehen, der dem Fachmann bekannt und deswegen weder abgebüdeb noch im einzelnen beschrieben ist; die Drahtdehnungsmesser sind mit der Welle 31 in einer solchen Lage mib der Welle 31 verbunden,und so an einen Brückenstromkreis angeschlossen, daß sie die Wirkungen einer Biege- und Schubbelastung ausmerzen, während sie die Wirkungen der Drehbeanspruchung summieren, wobei das Verhältnis von Brückenunsymmetrie und Drehbeanspruchung linear ist. Derartige Abtastgeräte werden von der BaIdwin-Lima-Hamilton Company in Waltham, Massachusetts, hergestellt. Die elektrische Energie für die Kontrolle wird über die Leitungen 60 und 61 geliefert, die mit einer nicht gezeigten Stromquelle in Verbindung stehen. Ein zweipoliger Griffschalter 62 verbindet die Leitungen 60 und 61 mit den HauptSteuerleitungen 63 und 64» die zu dem Drehkraft-Registriergerät 44 führen. Der Motor 40 erhält seine Energie von den Leitungen 63 und 64 über die Zweiglietungen 65 und 66. Nicht gezeigte, geeignete Zweigleitungen sind vorgesehen, um Strom an einen Temperaturregler zu liefern, der seinerseits die Heizspulen und den Tragteil 25 regelt, um eine vorher festgelegte

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Temperatur auf der zwischen die I·ernliöhlung in dem Tragteil 25 und dem kegeligen Rotor 27 gelegten Probe auf^v rechtzuerhalten.

Der elektrische Steuerstromkreis für das Prüfgerät iat in Fig. 4a, 4b und 4c gezeigt. Energie wird von einer geeigneten Quelle durch die Loiter 111 112 einer Stromversorgung mit den Einheiten 1 und 2 zugeführt, welche Wechselstrom in Gleichstrom umformt« Die Stromversorgung 1 hat eine negative (-1) und eine positive Klemme (+1), während die Stromversorgung 2 eine negative (-2) und eine positive Klemme (+2) hat, Beim Ausfüllen der Höhlung 26 durch Bewegen des Tragteils 25 in dio Stellung mit dem Rotor 27 darin werden die Relais RY-ΐ und RY-2 durch Eontaktschluß erregt, der in Fig. 4c schematisch als SVi-1 in "bekannter Weise bezeichnet, so daß der Leiter 114 die positive Klemme (+1) der Stromversorgung Nr. 1 mit einem Leiter 115 verbindet, der Strom den Zweigleitungen 116 und 117 au-= führte Das läßt automatisch die Prüfung oder Eontrolle, die zu beschreiben iat_r anlaufen, indem die Kontakte geöff'nct worden, die den kondensator C. neben dem Widerstand R1 (Fig.. 4b) abs cha! ton c Die Zweigleitung 117 ist mit den positiven Klemmen der Spunrnm^srichter L und B über die Leitungen 118 und 119 verbunden. Solche Spannimgr-detr-ktoren Bind geßtrlchelt in Fig. 4b wiedergegeben. Die "vei{{leitung 116 iff» mit oinor- Eleirnno eines RelaispotontiometG-rs 11 ß verbunden, um diesem eine Spannung gerti-miberder negativen Klemme aufzudrücken, welche über • en 3.!OiI-Oi¹ 119 Mit den ZT-eigleitimgen 120 und 121 verbun- ^MX. ist c Die Zweigleitung 120 ist mit d©n negativen Klem-HG (ic·}: Stromversorgung 1 verbmiäGn, fjälireaä die Zweiglei-

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tung 121 mit den negativen Anschlüssen des Spannungsrichters A und des Spannungsrichters B über die leitungen 122 und 123 durch Öffnen der Kontakte verbunden wird, die den Kondensator C. neben dem Widerstand R1 abschalten (Fig. 4b).

Der Spannungsrichter A ist über die leitung 124 mit einem auf eine obere Grenze eingestellten Potentiometer 125 einer Gattersteuerung verbunden, während der Spannunggirichter B über die Leitung 126 mit einem auf eine untere Grenze eingestellten Potentiometer 127 der Gattersteuerung verbunden ist· Der Spannungsrichter A benutzt einen Schalttransistor Q-5, der einen Dreiklemmen-Halbleiter darstellt, wie dem Fachmann bekannt ist. Bei gewöhnlichem Betrieb ist eine Basis des Transistors Q-5 über den Leiter 122 zur negativen Klemme der Stromversorgung 1 geerdet, wobei eine positive Vorspannung an die andere Basis des Transistors Q-5 über die Leitungen 118, 117 und 115 von der positiven Klemme der Stromversorgung 1 gelegt wird· Um den Transistor Q-5 zu betätigen, so daß er den Vergleich der Spannungen, der noch zu beschreiben ist, einleitet, muß ein Ablesekreis, bestehend aus dem Transistor Q-4, dem Widerstand R8 und dem Kondensator 0., so vorbereitet werden, daß der Transistor Q-4 nichtleitend wird. Beim normalen Betrieb, wenn dem Transistor Q-4 über den Leiter 128, der mit der positiven Klemme des Stromversorgers 2 verbunden ist, eine Vorspannung gegeben und der Emitter des Transistors Q-4 mit der negativen Klemme des Stromversorgers 2 über eine Leitung 133 verbunden wird, wird jede Ausgangsleistung von der Leitung 124 zum Transistor Q-5 über den Transistor Q-4 kurzgeschlossen, um

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den Transistor Q-5 nichtleitend zu halten. Wird eine genügende Spannung dem Gatter eines SOR-Transistors Q-3 aufgedrückt, wird der Kondensator 0. über Q-3 entladen und macht den Transistor Q-4 nichtleitend, der seinerseits die Spannung von der Leitung 124 dem Emitter des Transistors Q-5 aufdrückt, um ihn leitend zu machen» damit eine Spannung für Vergleichszwecke hindurchgehen kann. Geht ein Strom hindurch, wird dem Transistor Q-6 eine Spannung aufgedrückt, um ihn leitend zu machen, und ein Strom vom Leiter 118 durch die Lampe L-2 fließt durch den Transistor Q-6 zum Leiter 122, der mit der negativen Klemme der Stromversorgung 1 verbunden ist, wodurch die Lampe L-2 gezündet wird. Wie oben ausgeführt,, wenn die am Emitter auftretende Spannung im Transistor Q-5 geringer als eine vorher gewählte Größe ist, wie durch Sonderheiten der Ausführung bestimmt wird, so wird der Emitter E umgekehrt vorgespannt, und es fließt nur ein kleiner Emitterstreustrom. Wird die Spannung größer als der Schwellenwert , wird der Emitter E des Transistors Q-5 vorwärts vorgespannt,und es fließt Emitterstrom und läßt die rote Lampe L-2 aufleuchten zum Zeichen, daß die obere Grenze überschritten ist, da der Emitter^E über den Leiter 124 mit den auf eine obere Grenze eingestellten Potentiometern125 der Gattersteuereinrichtung verbunden ist. Der Spannungsrichter B wirkt in derselben Weise, und wenn eine genügende Spannung an dem Emitter des Schalttransistors Q-8 von dem auf eine untere Grenze eingestellten Potentiometer 127 auftritt, fließt infolge der Deaktivierung des Trnasistors Q-7 Strom, dereine grüne Lampe L-1 aufleuchten läßt, die anzeigt, daß die Prüfprobe sich innerhalb

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der Toleranzen oder oberhalb der unteren, annehmbaren Grenzen hält. TJm ein gleichzeitiges Aufleuchten der lampen L-1 und L-2 zu verhüten, ist eine Logikschaltung, die einen Schalter SW-2 als Transistor Q-1Q hat, mit ihrer Basis mit der anode des Transistors Q-6 verbunden, während der Kollektor mit der positiven Klemme der Versorgung 1 und der Emitter mit der Lampe L-1 verbunden sind. Anstelle der Lampen L-1 und L-2 können die Ausgangsspannungen mit einem Druckwerk so verbunden werden , daß anstelle der sichtbar werdenden Signale eine unmittelbare Ablesung in Zahlenwerten als Abdruck auf einem Band oder einem Papier erhalten wird, der den erhaltenen Wert anzeigt. Das Vorteil liegt dabei in der Tatsache, daß durch Anwendung einer unmittelbaren Zahlenablesung die Bedienungsperson bestimmen kann, welches Material und welche Menge zugegeben werden muß, um das Material innerhalb der Toleranz der Spezifizierung zu bringen.

Der bewegliche Arm 47 des Registriergeräts 44 wirkt als beweglicher Arm an dem Relaispotentiometer 118 (Fig. 4c), um eine Ausgangsspannung für die leitung 131 vorzusehen, die von der Schreibstiftstellung abhängt, die ihrerseits eine Funktion des Drehmoments von dem Abtaatgerät 43 ist. Die leitung 131 iat mit den Leitungen 132 und 133, »4* i«i*HHg-4-35 verbunden, wobei die leitung 133 über die Zweigleitungen 133' die G-renzpotentiometer 125 und 127 mit der negativen Klemme (-2) der Versorgung 2 verbindet. Die positive Klemme der Versorgung 2 ist über die Leitung 134, den Kontakt 135 des Relais RY-2 und die Leitung 136 mit den leitungen 137, 138 und 139 verbunden,

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wobei die Leitungen 137 und 138 mit den Eingangsklemmen der auf untere und obere Grenze eingestellten Potentiometer 127 und 125 verbunden sind. Das auf die untere Grenze eingestellte Potentiometer 127 ist über die Leitung 137 so angeschlossen, daß es eine Eingangsspannung von der Versorgung 2 erhalten kann, um eine Spannung über mehrere, hintereinander angeordnete und mit R27 bis R51 bezeichnete Widersrände aufzudrücken. Die Stromleitung 126 verbindet den Anschluß der Widerstände R27 und H40 des auf untere Grenze eingestellten Potentiometers mit dem Schalttransistor Q-8 des Spannungsrichters B. Das auf obere Grenze eingestellte Potentiometer 125 hat mehrere Widerstände R52 bis R76 hintereinander so verbunden, daß die Leitung 124 zwischen den Widerständen R52 und R65 mit dem Transistor Q-5 des Spannungsrichters A so in Verbingung steht, daß sie als Spannungsteiler wirkt und dira Spannung von dort zum Transistor Q-5 regelt.

Ein Kippgenerator 140 besteht aus einer Anzahl Widerständen R77 bis R86 in Reihenschaltung mit einem Kondensator C., einem Transistor Q-I, einem Transistor Q-2, Kondensatoren C₂, C₅ und Widerständen R1, R2, R3, R4 und R5. Die Widerstände R77 bis R86 unterliegen einem Kurzschluß durch eine Anzahl Kontakte K-1 bis K-9 und stehen mit der positiven Klemme der Stromversorgung 2 über die Leitungen 141 und 136 in Verbindung.

Der Ausgang der Widerstände R77 bis R86 ist über eine Leitung 142 mit dem Kondensator C. und dem Schalttransistor Q-1 verbunden, um ein Eingangssignal in diesen zu senden· Eine dem Kippschalter 140 vorgelegte, vorgelochte Karte

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bewirkt ein Schließen bestimmter Kontakte von den Kontakten K-1 bis K-9, um eine vorherbestimmte Anzahl von Widerständen in Reihe zu legen, was in Verbindung mit dem Kondensator C. eine vorherbestimmte Zeitspanne ergibt, ehe der Transistor Q-1 leitend wird und ein elektrisches Signal durch die leitung 143 schickt, um eine positive Vorspannung auf das G-atter des SCR-Transistors Q-3 zu drücken und ein gelbes Licht aufleuchten zu lassen, das anzeigt, daß die Zeit abgelaufen ist und ein Spannungsvergleich gemacht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Ablesepuls von dem Kondensator 0. und dem Widerstand R8 erzeugt, der dazu dient, die Transistoren Q-4 und Q-7 abzuschalten und den Spannungsausgang von den auf obere und untere Grenze eingestellten Potentiometern auf die Spannungsrichter A und B zu drücken erlaubt.

generator
Der Kippeehöi^e? 140 und die auf obere und untere Grenze eingestellten Potentiometer 125 und 127 werden von einem Kartenabfühler eingestellt, der in einer Schaltung mit Hilfe einer kodierten Lochkarte verwendet wird. Die Kodekarten sind nach dem Prinzip vorgelocht, daß das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines loches, je nach der gewünschten Arbeitsweise, eine Kontaktbetätigung vorsieht. Beim Einlegen der vorgelochten Kodekarte in den Kartenabfühler betätigt die Bedienungsperson eine Steuerung, welche alle gewünschten Kontakte gleichzeitig betätigt. Ein solcher Kartenabfühler wird von der Hickok Electrical Instrument Company, 10514 Dupont Avenue, Cleveland, Ohio, und AMP, Inc. in Harrisburg, Permsylvanien, hergestellt. Die Schaltung sichert das richtige Arbeiten

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aller Kontakte über die Schalter SW-3, SW-4 und SW-5; die Anlage kann nicht arbeiten, bis nicht die kodierte Karte in der richtigen Lage ist. Anstelle der vorgelochten Karten, welche die Toleranzen setzen, kann eine Steuereinrichtung verwendet werden, welche die Toleranzen durch Drehen einer Wählerscheibe setzt, um in der gewünschten Zeit eine Grenze zu steuern.

Die beschriebene Schaltung besitzt nur einen Kippgenerator 140 und ein auf die obere und ein auf die untere Grenze eingestelltes Potentiometer für einen einzigen Punkt in der zu prüfenden Vulkanisierkurve, und es ist wünschenswert, so viele Punkte prüfen zu können, wie erforderlich erscheinen. Wenn drei Punkte der Kurve untersucht werden sollen, würden drei verschiedene Kippgeneratoren in Verbindung mit drei verschiedenen, auf die obere und untere Otenze eingestellten Potentiometern verwendet werden, um drei verschiedene, vorherbestimmte Zeitspannen vorzusehen, welche die Signalgabe von der Schreibstiftstellung mit der zu prüfenden Zeit vergleichen, wobei die richtigen oberen und unteren Grenzen von dem Kartenabfühler vorher eingestellt werden.

Beim Arbeiten der beschriebenen Vorrichtung legt die Bedienungsperson eine gelochte Karte in den Kartenabfühler und schließt damit verschiedene der Kontakte K-1 bis K-9 des Kippgenerators 140, um die Zeitspanne zu bestimmen, die zur Prüfung dient, ob die Vulkanisierkurve sich in den Grenzen hält, die von der kodierten Karte eingestellt sind, welche die Grenzen"an den auf eine obere und eine untere Grenze eingestellten Potentiometern 125 und 127 zur Vorbedingung macht, ebenso wie anderen, entsprechen-

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den, auf eine Grenze eingestellten Potentiometer. Die Bedienungsperson stellt dann den Tragteil 25 für die Aufnahme einer Probe in der Kammer durch Druckgabe auf die oberen Enden der Zylinder 20 ein, welche die betreffenden Kolbenstangen 22 abwärts zusammen mit dem Tragteil 25 gehen lassen, so daß eine Materialprobe in die Höhlung 26 gelegt werden kann. Über geeignete Steuerorgane stellt die Bedienungsperson dann die in dem Tragteil 25 gewünschte Temperatur ein und gibt Druck auf das Stangenende des Zylinders 20, während der Luftdruck am oberen Ende der Zylinder 20 abgelassen wird, was den Tragteil auf-wärts in die in Fig. 1 gezeigte Stellung gehen läßt, so daß die Materialprobe zwischen dem Rotor 27 und der Wand der Höhlung 26 eingeschlossen ist. Das schließt den Schalter SW-1, der das Relais RY-2 erregt, um den Stromkreis für das Arbeiten vorzubereiten; dazu gehört das Oszillieren des Rotors 27 mit einer vorherbestimmten Frequenz und Amplitude durch das Anlassen des Motors 40. Gleichzeitig damit wird ein vorherbestimmter Druck in dem Druckdom 50 aufrechterhalten, welcher die Probe in der von dem Rotor 27 und den Wänden der kegeligen Bohrung 26 des Tragteils 26 begrenzten Höhlung für eine nicht poröse Vulkanisation hält. Das. Abtastgerät 43 erzeugt ein Ausgangssignal, das von dem Registriergerät 44 über den beweglichen Arm 47 aufgeschrieben wird, der in Fig. 1 und 4c gezeigt ist. Somit ist eine Stellung des Arms 47 und des Schreibstifts 48 eine Funktion des Drehmoments der "Torsikonszelle" 43, die ein veränderliches EingangsSignalan das Relaispotentiometer 118 abgibt.

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Ist das Relais RY-2 erregt, so verbinden die Kontakte 135 und 145 die positiven Hemmen der Stromversorgungen 2 und 1 mit den Leitern 136 und 115. Das Schließen de» Kontakts 145 drückt eine Steuerspannung auf das Relaispotentiometer 118 und die Spannungsrichter A und B ebenso wie auf ihre entsprechenden Anzeigelampen 1-1 und L-2. Bei geschlossenem Kontakt 145 drückt der als Spannungsteiler wirkende Arm 47 am Relaispotentiometer 118 über die Leitungen 131» 132 (Stromversorgung 2), 136, 137 und 138 eine Spannung auf die Grenzpotentiometer 125 und 127_f was seinerseits beideren Arbeiten als voreingestellte Spannungsteiler eine gesteuerte Spannung über die Leitungen 124 und 126 auf die Emitter der Transistoren Q-5 und Q-8 der Spannungsrichter A und B drückt. Bei geschlossenem Kontakt 135 wird der Kippschalter 140 in Betrieb gesetzt, wo daß nach richtigem Ablauf der vorher eingestellten Zeit der Transistor Q-1 leitend wird und die gelbe Lampe L-3 zum Leuchten bringt, die anzeigt, daß der Steuer- und Prüfkreis an dem bezeichneten Zeitpunkt arbeitet und die Vulkanisationskurve untersucht, so daß zur genauen Zeit die Spannungsrichter A und B für ihre Tätigkeit vorbereitet sind. Wenn die am Kollektor von Q-4 auftretende Spannung groß genug ist, triggert sie den Transistor Q-5 und läßt die Lampe L-2 aufleuchten zum Zeichen, daß die Stellung des Schreibstifts 48 über den voreingestellten Grenzen der Vulkanisationskurve liegt, die als wünschenswert ermittelt worden sind. Wenn, die am Kollektor des Transistors Q-7 auftretende Spannung genügend groß ist, um den Schwellenwert von Q-8 zu überschreiten, leuchtet über Q-9 die grüne Lampe L-I auf, und die Bedienungsperson weiß, daß die Materialprobe innerhalb des Bereichs der

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gesetzten Grenzen liegt. Wenn die Stellung so ist, daß ungenügende Spannung über das auf die untere Grenze eingestellte Potentiometer 127 aufgedrückt wird, leuchtet die grüne Lampe L-1 nicht auf, und nur die gelbe Lampe L-3 leuchtet und zeigt an, daß der Stromkreis arbeitet, aber der untersuchte Punkt der Vulkanisationskurve unter den unteren Grenzen der Kurve liegt. Wie oben erwähnt, regelt der Ablesekreis die Zeit, zu der der Spannungsvergleich gemacht werden soll, durch Aufdrücken einer Vorspannung auf das G-atter des SOR-Transistors Q-3, der ein Abschalten der Transistoren Q-4 und Q-7, um die Spannung von den G-renzpotentiometern 127 und 125 auf die Spannungsrichter A und B aufdrücken zurnlassen.

Angenommen, der Punkt D ist der zu untersuchende Punkt, wie in Fig. 1 und 3 gezeigt ist, wobei der Punkt D¹ die obere und der Punkt D" die untere Grenze wiedergibt. Wenn der Stift 48 den Punkt D erreicht, erlaubt der Ablesekreis den Vergleich der Spannung von dem Relaispotentiometer 118 mit der oberen Grenze D', die von dem auf die obere Grenze eingestellten Potentiometer 127 festgelegt ist, und mit der unteren Grenze D", wie sie von dem auf die untere Grenze eingestellten Potentiometer festgelegt ist. Liegt der Punkt D unter der Spannung der unteren Grenze D", leuchtet weder Lampe L-1 noch Lampe L-2 auf. Ist der Punkt D über D¹, wird der Transistor Q-6 leitend, und Strom geht von der Leitung 118 durch die Lampe L-2, die ein rotes Licht ausstrahlt, wobei der Strom durch den SCR-Transistor Q-6 zum Leiter 122 geht, so daß der Transistor Q-10 nichtleitend wird, da der Leiter 150 zwi-

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sehen den Transistoren Q-10 und Q-6 Jetzt durch Transistor Q-6 kurzgeschlossen ist und die mit dem Bansistor Q-10 verbundene lampe L-1 keinen Strom erhalten kann. Falls die von dem Arm 4-7 und dem Stift 48 aufgedrückte Spannung derart ist, daß der Punkt D zwischen den Punkten D¹ und D" liegt, wie Fig. 3 zeigt, werden die Transistoren Q-4 und Q-7 nichtleitend, wie erwähnt, so daß die Transistoren Q-5 und Q-8 die Ausgänge von den G-renzpotentiometern 125 und 127 ablenken können und bei einer Spannung von dem auf die obere Grenze eingestellten Potentiometer, die nicht genügt, um den Transistor Q-5 zu triggern, nur Transistor Q-8 leitend wird. In diesem Fall wird die Spannung vom Leiter 118 nur über die lampe L-1 aufgedrückt, so daß dann nur die grüne Lampe aufleuchtet·

Diese Arbeit wird bei anderen gekennzeichneten oder vorher eingestellten Punkten der Vulkanisationskurve wiederholt, die von einem anderen Kippgenerator ähnlich dem Kippgenerator 140 gezeichnet oder zusammengesetzt wird, der aber eine verschiedene Zeitspanne hat, welche die von der Stiftstellung aufgedrückte Spannung bezüglich anderer, voreingestellter oberer und unterer Grenzen ähnlich den Einheiten 125 und 127 untersucht, die ihrerseits ein entsprechendes rotes oder grünes Licht aufleuchten lassen, um sichtbar zu machen, ob die Probe innerhalb der besonderen Toleranzen liegt. Diese Arbeit kann so oft, wie gewünscht wird, wiederholt werden, um zahlreiche Punkte der Vulkanisationskurve zu untersuchen, die zusammengesetzt wird. Es versteht sich, daß anstelle der Lampen L-1 und L-2 die Ausgangsspannung des Arms 47 und des Stifts 48 von dem Relaispotentiometer benutzt werden kann,

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um einen von den Zahlenwerten gedruckt zu untersuchen, wobei eine unmittelbare Ablesung der Werte an den Stellen der Kurve geboten wird, die mit Standardwerten einer Standard-Vulkanisationskurve verglichen werden sollen.

Offensichtlich sind viele Abänderungen und Abwandlungen im Lichte der oben erteilten Lehre möglich.Es ist deshalb zu beachten, daß im Rahmen der folgenden Ansprüche die Erfindung anders als gerade hier beansprucht angewendet werden kann.

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Claims

Ansprücheί

1. Prüfgerät zum Anzeigen der Heißvulkanisiereigenschaften von Elastomeren in Bezug auf eine Normal-Vulkanisierkurve mit vorgewählten Grenzwerten, daduroh gekennzeichnet, daß es Mittel (26, 27) zum Festhalten des Materials mit wenigstens zwei gesonderten, eine Materialaufnahmekammer bildenden Teilen, Antriebsmittel (31, 33, 34, 37) zum Bewegen eines Teils auf den andern Teil zu und von ihm fort zwecks Einsatzes und Entnahme von Elastomermaterial in die und aus der Kammer und Druckgabe auf das Material in der Kammer, Antriebsmittel (40) mit einem Abtrieb zum Erzeugen schwingender Scherbeanspruohun- gen in dem Material in der Kammer und eine Meßeinrichtung (47, 48, 49) für die Änderung des Drehmoments beim Erzeugen der schwingenden Scherbeanspruchungen in dem Material hat, um ein Ausgangssignal anzeigende, von diesem beeinflußte Mittel die Verwendbarkeit oder Ausschuß des in der Kammer befindlichen Materials innerhalb der gesetzten Grenzen anzeigen zu lassen.

2# Prüfgerät nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigemittel mehrere optische Anzeiger (L-1, 1-2, L-3) umfassen, die auf das Ausgangssignal ansprechen und anschließend die Brauchbarkeit oder Ausschußeigenschaft in vorherbestimmten Zeitabschnitten längs der Vulkanisiereigenschaftskurve angeben.

3* Prüfgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigemittel eine Aufzeichnungseinrichtung (47,

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48, 49) haben, die mit der Meßeinrichtung für die Drehmomentänderungen verbunden ist, um eine Eigenschaftskurve aufzuzeichnen, welche mit den vorherbestimmten Grenzwerten zu vergleichen ist.

4· Prüfgerät zur Anzeige der Brauchbarkeit einer Vulkanisiereigenschaftskurve im Vergleich zu einer Anzahl vorgegebener Grenzwerte, die auf einer Normal-Vulkanisierkurve beruhen, dadurch gekennzeichnet, daß es Mittel (26, 27) zum Festhalten des Materials mit wenigstens zwei gesonderten Teilen, die zwischen sich eine Materialaufnahmekammer bilden können, Antriebsmittel (31» 33, 34, 37) zum Bewegen eines Teils auf den andern Teil zu und von ihm fort zwecks Einsatzes und Entnahme von Elastomermaterial in die und aus der Kammer und Druckgabe auf das Material in der xuainmer, Antriebsmittel (40) mit einem Abtrieb zum Erzeugen schwingender Scherbeanspruchungen in de Material in der Kammer, eine Meßeinrichtung (47, 48, 49) für die Änderung des Drehmoments beim Erzeugen der schwingenden Scherbeanspruchungen zur Abgabe eines elektrischen Ausgangssignal und auf das Signal ansprechende Mittel zum Aufzeichnen des Signals in aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten für einen Vergleich mit der Normal-Vulkanisierkurve hat.

5. Prüfgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung (47, 48, 49) eine Druckvorrichtung besitzt, welche Zahlenwerte für einen Vergleich mit der Normalkurve aufzeichnet.

6. Prüfgerät nach Anspruch' 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Schaltung mit Mitteln für eine Begrenzung

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auf eine voreingesteilte Spannung nat, welche das Signal aufnehmen und in vorherbestimmten Zeitabständen mit den voreingestellten Spannungsgrenzen längs einer Kurve für einen Vergleich mit dieser vergleichen kann, wobei eine Anzeigevorrichtung (49) mit der Schaltung in Wirkverbindung steht und auf den Vergleich, mit einer Anzeige anspricht, ob das Signal in den Spannungsbereich fällt oder nicht.

7. Prüfgerät nach Anspruch. 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsbegrenzungseinrichtung obere und untere Grenzen hat.

Prüfgerät für Materialeigenschaften an vorherbestimmten Stellen einer Kurve nach Anspruch 1,-dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Abgabe eines Ausgangssignals, das proportional den Drehkräften als Funktion der Zeit und Warmbehandlung eines Materials ist, eine Vergleichsschaltung mit vorher gesetzten G-renzen für die Brauchbarkeit, ein Zeitgeber, der den Vergleichsstromkreis an vorherbestimmten Zeitpunkten für einen Vergleich des Ausgangssignals mit den gesetzten Grenzen betätigen kann, und optische, auf den Vergleich des Ausgangssignals mit den gesetzten G-renzen ansprechende Mittel vorgesehen sind, um anzuzeigen, ob das Ausgangssignal innerhalb der Grenzen an den bestimmten Zeitpunkten liegt«

9· Prüfgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung einen Kartenabfühler hat, der

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die Grenzen entsprechend den eingegebenen Werten der Karte für eine Benutzung mit dem Kartenabfühler einstellen kann.

10. Prüfgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die eingestellten Potentiometer (125, 127) die vorher gewählten Grenzen für die Brauchbarkeit für obere und untere Grenzen und die Zeitschaltung eine Einrichtung für deren Betätigung nacheinander zu vorherbestimmten Zeitpunkten haben«

11. Prüfgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleichskreis ein auf obere (127) und untere Grenze (125) eingestelltes Potentiometer sowie ein Paar Spannungsrichter (A, B) hat, welche das Ausgangssignal mit den auf obere und untere Grenze eingestellten Potentiometern bei Betätigung für eine Verbindung mit der Anzeigevorrichtung vergleichen können.

12. Kontrolleinrichtung für das Vulkanisieren einer Materialprobe, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Erzeugen eines den Torsionskräften als Funktion von Zeit und.Warmbehandlung des Materials proportionalea, elektrischen Signals, eine Anzahl von Vergleichsschaltungen, deren jede eine obere und eine untere SpannungsgEenze hat und die bei Betätigung das Ausgangssignal aufnehmen und mit den eingestellten Grenzen vergleichen können, vorgesehen sind, wobei jede Vergleichsschaltung eine optische Anzeigeeinrichtung, optische Aufzeichnungsmittel und Zeitgeber hat, welche die Vergleichsschaltungen in aufeinan-

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«!erfolgenden Zeitspannen betätigen und mit den optischen Anzeigseinrichtungen zusammenwirken können, um eine optische Anzeige für Brauchbarkeit oder Ausschuß an der Einrichtung hervorzurufen.

15. Kontrolleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltungen einen Kartenabfühler haben, der die Grenzen in Übereinstimmung mit den einge gebenen- Werten für den Q-ebraueh des Kartenabfühler setzen kann. ."

14« Kontrolleinrichtung naeh ^nspr-uch 13, dadurch gekennzeichnet j daß der opt is ©lie An%@±g®T sine Druckeinrichtung zur Aufzeichnung des Z&hXenwerts des Ausgangssignals hat.

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