DE1950980A1 - Verfahren und Anlage zur kontinuierlichen Fertigung laenglicher Gummiprofile - Google Patents

Verfahren und Anlage zur kontinuierlichen Fertigung laenglicher Gummiprofile

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Description

7. Oktober 1969
Patentanwalt 1^ ·*>'"/Ha ·
Dfpl.Phys.Dr.Wa!ther3uniUS Meine Akte: 1763
Hannover, Abbes*. 20
Yfzkvnanf ustav gumarenskS a plastiklfskl technologie, Gottwaldov - I'scheohoslowakei -
Verfahren und Anlage zur kontinuierlichen Fertigung länglicher Gummiprofile
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur kontinuierlichen !Fertigung länglicher Profile durch Strangpressen einer Kautschukmischung in eine endlose Profilschnur, Vulkanisation des Profils beim Durchgang durch die Vulkanisierζone mit heißem Vulkanisiermedium unter einem Druck, der höher ist als der atmosphärische Druck, und unter Abkühlung und Ablegen des aus der Vulkanisier zone kommenden Profils.
Bei der kontinuierlichen Fertigung von Profilbändern und anderen Grummiprofilen, bei der ein zusammenhängendes Profil aus einer Kautschukmischung gespritzt und beim Durchgang durch eine unter Druck stehende Vulkanisier-
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zone vulkanisiert wird, "bestehen besondere Probleme in der Abdichtung der Vulkanisierzone. Man muß hier den Abgang des heißen Vulkanisiermediums verhindern, wie zum Beispiel den Abgang von Dampf unter Druck von rund 3 bis 8 atü und einer Temperatur von 150-20O0O in die umgebende Luft. Die Probleme der Abdichtung der Vulkanisierζone werden entsprechend komplizierter, je größer die Aussenform des herzustellenden Profile ist und je höher der Druck und die Temperatur in der Vulkanisierzone sind. Pur die Aufrechterhaltung eines der Hauptvorteile der kontinuierlichen Vulkanisation im Druckmedium, d.h. der möglichen Verwendung von Kautschuk-Mischungen mit Zusatz flüchtiger Komponenten, die sonst während der Anheizung im Produkt Blasen oder Pickel erzeugen könnten, ist es bei den bisher bekannten Verfahren notwendig, das Profil bis zur vollständigen Vulkanisation unter Druck zu halten, um somit die Bildung von Blasen und Pickeln im Erzeugnis zu verhindern. Aus diesem G-runde muß die Vulkanisierzone entweder verhältnismäßig lang sein oder man muß eine geringere Strangpreßgeschwindigkeit wählen. Die erste Alternative ist ungünstig vom Gesichtspunkt der Anschaffungskosten der Anlage und des notwendigen Aufstellungsraumes, die andere ist wegen der Arbeitsproduktivität ungünstig. Eine dritte Möglichkeit besteht im Zusatz der sogenannten Ultrabeschleuniger in die Kautschukmischung, diese Möglichkeit ist jedoch mit erhöhter Anbrenngefahr der Mischung schon während ihrer Bereitstellung, besonders beim Mischen oder beim Strangpressen in der Schneckenstrangpresse, verbunden.
Die für die kontinuierliche Fertigung länglicher ßummi-
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profile im Strangpressverfahren und bei Druckvulkanisation des stranggepressten Profils üblichen Anlagen bestehen in der Regel aus einer Strangpresse mit einer länglichen Vulkanisierkammer, die direkt an den Strangpressenkopf angeschlossen ist und die für die Zuleitung des heißen Vulkanisiermediums angepasst ist und desweiteren einen Speicher für die Kühlung und Speicherung des vulkanisierten Profils beim Auslauf aus der Vulkanisierkammer besitzt. Die Vulkanisierkammer muß genügend lang sein, um eine vollständige Vulkanisation des Profile unter Druck zu ermöglichen, womit die Bildung von Blasen und Pickeln im Erzeugnis verhindert wird.und am Ende muß ein Druck-DichtungsVerschluß angebracht werden, der das Entweichen des heißen Druckmediums um das Profil herum in die umgebende Luft verhindert. Bekannte Druckverschlüsse sind für die Ausnutzung des hydrostatischen Druckes bzw. für die Zuleitung eines komprimierten flüssigen oder gasförmigen Mediums eingerichtet, das von Kompressoren oder Pumpwerken geliefert wird. Der Speicher zum Kühlen und Speichern des vulkanisierten Profile kann die Gestalt einer Wickelspule, einer Lageplattform oder eines Hängeförderers haben und ist meist hinter dem Druck-Dichtungsverschluß der Vulkanisierkammer angeordnet. Die Nachteile der bekannten Anlagen bestehen vor allem darin, daß die Druckverschlüsse nicht gut abdichten, besonders wenn Profile komplizierterer Form hergestellt werden. Sie zeigen einen hohen Verbrauch an hydrostatischem Dichtungsmedium und die gefertigten Profile werden oft verformt, reißen und sind auf ähnliche Weiae entwertet.
Das erfindungsgemäße Fertigungsverfahren beseitigt die
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oben erwähnten Nachteile und bietet weitere Vorteile dadurch, daß das Profil nach Durchgang der Vulkanisierzone in einem flüssigen Medium gekühlt und gespeichert wird, das durch direkte Wirkung des Druckmediums aus der Vulkanisierzone unter Druck gehalten wird.
Dadurch ist eine maßgebliche Verkürzung des Aufenthaltes des Profils in der Vulkanisierzone möglich, die somit auch bei einer maximalen Strangpreßgeschwindigkeit verhältnismäßig kurz sein kann, weil es genügt, nur die Oberflächenschichten des Profils zu vulkanisieren, und weil die AusVulkanisierung der inneren Schichten des Profils durch das Beharrungsvermögen in der unter Druck befindlichen Kühlzone erfolgt, indem hier der Druck ausreichend ist, um die Blasen- oder Pickelbildung im Erzeugnis zu verhindern. Das Kühlmedium im Speicher kann eine beliebige Temperatur besitzen, sie ist durch die geforderten Eigenschaften des vulkanisierten Profile bedingt. Es kann also die AusVulkanisierung ausserhalb der Vulkanisierzone intensiviert werden.
Die bekannte Anlage, die im Grunde genommen aus der Strangpresse und einer längliehen Vulkanisierkammer besteht, die direkt an den Strangpressenkopf angeschlossen und für die Zuführung des Vulkanisiermediums eingerichtet ist, das unter einem Druck gehalten wird, der höher ist als der atmosphärische Druck, besitzt in der durch die Erfindung vorgeschlagenen Weiterbildung einen Speicher zum Kühlen und Speichern des aus der Vulkanisierkammer kommenden Profils und ist dadurch verbessert, daß der Speicher als verschloßsenes Druckgefäß ausgebil-
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det ist, dessen Hohlraum direkt mit dem Innenraum der Vulkanisierkammer verbunden ist und das flüssige Kühlmedium enthält.
Die Wirkungskraft der Anlage wird desweiteren dadurch erhöht, daß das den Speicher "bildende Druckgefäß für einen kontinuierlichen Austausch oder eine Abkühlung des flüssigen Kühlmediums eingerichtet ist.
Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungs· beispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung der Pertigungsanlage.
Die Anlage besteht aus der Strangpresse 1 mit Presaenkopf 2, weiter aus der länglichen Vulkanisierkammer 3 und dem Speicher 4 zum Kühlen und Speichern des Profile« P, das in einem endlosen Band aus dem Mundstück 2 der Strangpresse 1 austritt. Der Austrittstutzen 3a der Vulkanis ierkammer 3 ist mit der Eintrittskammer 5 verbunden, die direkt am Spritzkopf 2 der Strangpresse 1 befestigt ist, während der Austrittetutζen 3b der Vulkanisierkammer 3 mit dem Stutzen 4a des Speichere 4 verbunden ist, so daß der Innenraum 3a der Vulkanisierkammer 3 direkt mit dem Hohlraum 4a des Speichers 4 verbunden ist.
Im Inneren der Vulkani·ierkammer 3 ist ein endlose« Förderband 6 angeordnet, da« zwischen frei drehbaren oder
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angetriebenen Trommeln 7 gespannt und in Pfeilrichtung 8 beweglich ist. Sie Längsachse der Vulkanisierkammer 3 und der vom Förderband gebildeten Transportbahn ist mit Vorteil nach unten geneigt in Richtung von der Strangpresse 3 zum Speicher 4, so daß Bedingungen für die selbsttätige Bewegung des Profile P durch das Gefälle der Transportbahn gegeben sind. Der Innenraum 3c der Vulkanisierkammer 3 ist für die Zuleitung des heißen Druckmediums aus der Rohrleitung 9 eingerichtet. Das Druckmedium für die Vulkanisation, zum Beispiel Dampf, Stickstoff, diverse Flüssigkeiten u.a. haben eine Temperatur von 150 - 2000O und mehr, je nach Art der zu verarbeitenden Kautschukmischung. Das Vulkanisiermedium wird in der Vulkanisierkammer 3 unter einem wesentlich höheren Druck als demjenigen der umgebenden Luft gehalten, in der Regel um 3 bis 8 atü. Am Eintritt-8tutζen 3b ist im Inneren der Vulkanisierkammer 3 eine Trennwand 10 zum Ausrichten des Profiles P vom förderband 6 in den Austrittstutzen 3b und Speicher 4 eingebaut. Ahnliche Trennwände oder Platten können auch in der Eintrittskammer 5 oder im Aus trittstutzen 3a oder auch im Speicher 4 zum Ausrichten und Führen des Profiles P in der gewünschten Richtung angeordnet werden.
Der Speicher 4 ist als verschlossenes Druckgefäß ausgebildet, dessen Hohlraum 4a mittels des Stutzens 4b am Speicher 4 und des Austrittstutzens 3b der Vulkanisierkammer 3 mit dem Innenraum 3c der Vulkanisierkammer 3 verbunden ist. Der Speicher 4 enthält das flüssige Kühlmedium, zum Beispiel Wasser. Der kontinuierliche Austausch des flüssigen Eühlmediums im Speicher 4 wird
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durch. Strömung des Mediums zwischen Zuleitung 11 und Ableitung 12 erreicht. Da der Innenraum 3c der Vulkanisierkammer 3 direkt mit dem Hohlraum 4"b des Speichers 4 verbunden ist, übt das zum Vulkanisieren bestimmte Druckmedium, im gegebenen Falle Dampf mit einem Druck von 3 bis 8 atü einen ständigen Druck auf das flüssige Kühlmedium aus, das im Speicher 4 enthalten ist, eo daß die Kühlung und das Speichern des Profiles P im Speicher 4 unter Druck vor sieht geht. Im unteren Teil des Speichers 4 befindet sich der Auslaßstutzen 13· Der Speicher 4 ist im gezeigten Beispiel so gebaut, daß sein Inhalt zum Speichern ungefähr einer lageskapazität der Strangpresse ausreicht. Er kann jedoch auch für eine geringere oder größere Kapazität ausgelegt werden, je nach Art und Größe des herzustellenden Profilee und nach Bedarf der zyklischen Fertigung, zum Beispiel bei Schichtarbeit. Da es ein Druckgefäß ist, liegt es aus Sicherheitsgründen in einem Schacht oder !Tunnel 14 auf den Stützen 15· Es kann an verschiedenen Stellen mit Deckeln oder abgedichteten Schaulöchern versehen werden.
Die beschriebene Anlage kann verschieden modifiziert oder ergänzt werden. Die Strangpresse 1 kann einen Fühler und einen automatischen Verschluß erhalten, der jedes Entweichen des Vulkanieier-Druckmediums von der Vulkanieierkammer 3 in die Umgebung bei Unterbrechung der Mischung«aufgäbe in die Strangpresse verhindert. Die Strangpresse selbst kann die Funktion dieses Verschlusses in dem Falle ausüben, wenn die Eingabeöffnung für die Mischung ein Schutzschild oder eine ähnliche Vorrichtung erhält, welche die Auffüllung des Arbeitsraumes mit entweichendem Medium verhindert. Die an den Spritzkopf 2
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der Strangpresse 1 angeschlossene Eingabekammer 5 kann Handhabungelöcher mit dichtem Deckel für den Umgang mit dem stranggepressten Profil P erhalten, besondere zu Beginn des Arbeitsprozesses, wo in die Vulkanisationskammer 3 noch kein heißes Vulkanisier-Druckmedium eingelassen ist. Die Eingabekammer 5 und die Vulkanisierkammer 3 können in den Wandungen mit Schaulöchern zur Kontrolle des Arbeitsablaufes und des Verhaltene des Profile P versehen sein. Die Anlage kann auch mit einer Handhabungsvorrichtung für die Arbeit mit dem Profil auch im Druckmedium, z.B. mit einer mechanischen Hand, versehen sein. Der Speicher 4 kann verschiedene Formen zum Speichern des Profiles P auf dem Boden des Speichers oder auf eine geeignete Wickel- oder Speichervorrichtung besitzen, die im Inneren des Speichers angeordnet werden kann· Desweiteren können verschiedene lagen des Speichers und der Vulkanisierkammer 3 gewählt und diverse auswärtige Anpassungen der Anlage durchgeführt werden, welche die Handhabung des Speichere nach seinem Auffüllen mit dem vulkanisierten Profilband ermöglichen.
Wie aus der Beschreibung der Anlage und des Arbeitsvorganges ersichtlich ist, wird durch die Erfindung der Arbeitsprozess beschleunigt und völlig die Notwendigkeit der Abdichtung der Vulkanisierζone, bzw. der Vulkanisierkammer gegen Entweichen des heißen Druckmediums in die Umgebung beseitigt. Der Spiegel des flüssigen Mediums im Speicher 4 wird so eingehalten, daß dieser bis an den Umfang 12 im Stutzen 4b des Speichere 4 heranreicht, wo es mit dem heißen Vulkanisiermedium in Kontakt kommt, das von der Vulkanisierkammer 3 zugeführt wird. An dieser Stelle werden gleichzeitig auch die oberen heißen Schich-
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ten dee flüssigen Kühlmediums und die abgekühlten Schiohten des Vulkanieiermediums, im gegebenen Falle kondensierter Dampf, durch den Auslauf 12 abgeleitet.
Anstelle von Wasserdampf kann als Vulkanisiermedium auch ein heißes komprimiertes inertes Gas verwendet werden, zum Beispiel Stickstoff, mit dem eine Oxidation der Kautschukmischung in der Vulkanisierkammer 3 verhindert wird.
Bei Verwendung eines gasförmigen komprimierten Anheizmediums in der Vulkanisierzone kann mit Vorteil die Wärmeübertragung von diesem Medium in das Kühlmedium verhindert werden, indem gegliederte mechanische Blenden eingesetzt werden, die für das vulkanisierte Profil frei durchlässig sind, kein Druckgefälle zu beiden Seiten dieser Blende bilden, jedoch eine Konvektionsströmung dee Mediums verhindern. Als Blende können zum Beispiel feine Textilbürsten u.a. dienen.
Bei Verwendung eines flüssigen Mediums in der Vulkanisierzone können Gewichtsverformungen bei komplizierten Profilen verhindert werden, die sonst bei anderen Fertigung· verfahren ein großes Problem darstellen· Stsweit·- ren kommt es bein Strangpressen hohler Profile, besonder· solcher, die von innen gegliedert sind, nioht zu einer Verformung, auch nioht im Vorrulkanisierstadium, da der Innen- und Autiendruok auf die Profilwandung gleich alnd·
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OBlGlNAiINSPECTED

Claims (2)

  1. Patentansprüche :
    Verfahren zur kontinuierlichen Fertigung von Grummiprofilen durch Strangpressen der Kautechukmiechung in einem zueammenhäng enden Profil, Vulkanisieren des Profile bei Durchgang durch die Vulkanisierzone, in der das heiße Vulkanisiermedium unter Druck gehalten wird, der höher ist als der atmosphärische Druck, und Abkühlen und Speichern des aus der Vulkanisierzone auslaufenden Profils, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Profil (P) nach Durchgang durch die Vulkanisierzone gekühlt und in einem flüssigen Medium gespeichert wird, das unter Druck durch direkten Einfluß des Druckmediums aus der Vulkanisierzone gehalten wird·
  2. 2. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, das aus einer Strangpresse mit länglicher Vulkanisierkammer besteht, die direkt an den Spritzkopf der Strangpresse angeschlossen ist und für die Zuleitung des Vulkanisiermediums unter Druck, der höher ist als der atmosphärische Druck, eingerichtet ist und weiter aus einem Speicher zum Abkühlen und Speichern des Profils nach Verlassen der Vulkanisierkammer besteht, ' dadurch gekennzeichnet,
    daß der Speicher (4) als verschlossenes Druckgefäß ausgebildet ist, dessen Hohlraum (4a) direkt mit dem Innenraum (3o) der Vulkanisierkammer (3) verbunden ist und ein flüssige« Kühlmedium enthält·
    0 09816/133S 0R1s,Nal
    Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verschlossene Druckgefäß, welches den Speicher "bildet, für einen kontinuierlichen Austausch oder die Abkühlung des flüssigen Kühlmedium* eingerichtet ist.
    ORIGINAL INSPECTED
    009816/1335
    Leerseite
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