DE1965670A1 - Verfahren zum Herstellen von Schlaeuchen aus Gummi oder gummiaehnlichen Kunststoffen - Google Patents

Description

Continental Gummi -Merke Aktiengesellschaft-^ Hannover

Verfahre« auns Herstellen von Schläuchen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen

Die Erfindung bezieht sieh auf Verfahren zum Herstellen von Schläuchen aus Gummi oder gummiähniichen Kunststoffen, wobei der gegebenenfalls mit eingebetteten textlien oder/und metallischen Verstärkungseinlagen aufgebaute Schlauchrohling mit einer vorübergehend aufgebrachten zugfenten Ummantelung versehen und in dieser vulkanisiert und die Ummantelung anschließend wieder abgenommen wird.

Mach bekannten Verfahren werden die Schlauchrohlinge zur Vorbereitung auf die Vulkanisation in Gewebestreifen eingerollt, um damit als Ersatz für teuere, in den Längenabmessungen begrenzte Formen den notwendigen Außendruck aufzubringen. Hierfür ist jedoch das vorherige Aufziehen der Rohlinge auf starre Dorne Voraussetzung. Me Handhabung der so vorbere j teten Schlauchrohlinge ist umständlich und erfordert neben einem verhältnismäßig hohen Flächenbedarf auch lange Vulkanisierkessel, deren extreme Abmessungen den Fertigungsablauf erschweren und die Baumaufteilung ungünstig gestalten. Die fertigvulkanisierten Schläuche zeigen zudem den Abdruck der wendelig gewickelten Gewebestreifen als charakteristisches Oberflächenmuster, was in vielen Fällen als nachteilig empfunden wird. -

Sin Verzicht auf starre Dorne und eine glatte/Schlauchoberfläche lassen sich demgegenüber durch Verbleien der Rohlinge und Fertigvulkanisieren unter dem Bleimantel erzielen. Dieses sogenannte Bleimantelverfahren ist jedoch wieder mit anderen Nachteilen verbunden} Der Betrieb des notwendigen Schmelzofens erfordert einen vergleichsweise hohen Energieaufwand, der durch die Temperierung der Verbindungsleitungen vom Ofen zur Blei presse oder zum Bleiexfcruder noch erheblich vergrößert wird, ßie in der Anlag» vorhandene Bleinengeunterliegt im Betrieb eines» ständigen Verlust durch Abbrand, der zur Sicherung des ordnungsgemäßen

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VerfRhren-sabtaufs immer wieder ergänzt werden muß. Dazu treten unerwünschte Reaktionen zwischen dem Blei des Mantels und dem Gummi des umhüllten Schlauchrohlings auf. Das aus diesen Reaktionen hervorgehende Uleiaulfid bildet eine weitere Ursache für Masseverluste. Es schlägt sich als Oberflächenschicht auf dem Schmelzbad nieder und zwingt ebenfalls wie die aus dem Abbrand herrührende Schlacke zu dauerndem Abschöpfen und Erneuern. Aber auch an den fertigen Schläuchen zeichnen sich die Auswirkungen dieser chemischen Reaktionen in Form von Verfärbungen und Fleckenbildung ab, die ihre Zurückweisung als Ausschußware begründen können. Die Anwendbarkeit des Verfahrens ist dadurch von vornherein nur auf die Herstellung von Schläuchen aus schwefelarmen oder ™ möglichst schwefelfreien Mischungen im Außengummi beschränkt. Für den Verfahrcmsablauf wirkt sich außerdem das hohe Gewicht der ummantelten SchlauchrohÜnge als lästiger Umstand aus. Ein weiterer, die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigender Faktor ist schließlich der Kühlmittelbedarf: Um durch Wärmeschrumpfung die notwendige Druckwirkung von außen auf den Schlauchrohling aufzubringen, ist der Bleimantel unmittelbar nach dem Aufbringen - bei Verwendung beispielsweise eines= Bleiextruders noch im Spritzkopf - nachhaltig abzukühlen, da andernfalls die haftende Bindung der Verstärkungseinlagen in der Schlauchwandung mit dem elastomeren Werkstoff in Frage gestellt ist.

Trotz seiner offenbaren Vorzüge lassen die geschilderten Nachteile das Bleimantelverfahren in vieler Hinsicht doch verbesserungsbedürftig erscheinen. Grundlegende Änderungen konnten in der Praxis bisher aber nicht durchgeführt werden, so daß vor allem aus Wirtschaftlichkeitserwägungen heraus vielfach auf andere Herstellungsverfahren ausgewichen werden mußte. Der Erfindung liegt als Aufgrunde zugrunde, die Fertigvulkanisa tion als abschließenden Verfahrensschritt bei der Herstellung von Gummischläuchen bei mindestens gleichbleibender Qualität des Enderz-eugnisses zu vereinfachen und wirtschaftlicher zu gestalten und eine breitere Anwendung dee Verfahrens zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird ausgehend von Herstellungsverfahren der eingangs genannten Art - dadurch gelöst, daß der Schlauchrohling mit einer Ummantelung aus einem im plastischen Zustand aufgebrachten Kunststoff, vorzugsweise einem k-einen oder nur einen geringen Weichmacheranteil enthaltenden Poly-

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amiii vpraehen wird. Zu diesem Zweck kann der fertig konfektionierte Schlauehrohling durch den Spritzkopf einer den plastifizierten Kunststoff fördernden Strangpresse hindurchgeführt.und in diesem mit der Kunststoffummantelung versehen werden, wobei der beispielsweise in Form von Granulat od. dgl. in die Strangpresse eingegebene Kunststoff plastifiziert und unmittelbar anschließend auf den Schlauchrohling aufgebracht wird.

Die mit der Erfindung eingeführte Verwendung eines neuartigen Ummante-Jungewprkotof f'es zieht für den gesamten Verfahrensablauf überraschende Auswirkungen nach sich und bringt im Endergebnis bedeutende, nicht vorherzusehende Vorteile sowohl in fabrikationstechttischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht. Da der Ausgangswerkstoff, der in Form von Granulat oder in anderen Teilstücken, als Pulver oder-Streifenabschnitte vorliegende Kunststoff bei Raumtemperatur in die Strangpresse eingegeben und erst durch die Knetarbeit des Pressenwerkzeugs in dieser plastifiziert und aufgrund der Temperierung geschmolzen wird, entfällt die Notwendigkeit eines Vorratsofens und beheizter Verbindungsleitungen. Gegenüber einem ständig auf etwa 340° C zu haltenden Bleischmelzbad benötigen die verwendeten Kunststoffe wesentlich niedrigere Attfheiztemperatüren in der Größenordnung von 250 C. Eine Kühlung des ummantelten Rohlings im Spritzkopf entfällt; denn schon mit dem Austreten aus der Spritzkopfdüse ist der Uromantelungswerkstoff ausreichend fest, um unerwünschtes Aufweiten des Schlauchrohlings zu verhindern und die erforderliche Druckwirkung auf diesen auszuüben. Wenn schon allein hieraus wesentliche Einsparungen an Heiz- und Kühlmittel resultieren» so wird die· Energiebilanz noch dadurch günstiger, daß die von dem Spritzvorgang her der Ummantelung innewohnende Wärme für die anschließende Vulkanisation mit herangezogen und ausgenutzt werden kann.

Das geringere spezifische Gewicht d:es neuartigen Ummanteluttgswerkstoffes macht die z^ur Vulkanisation vor bereiteten, Schlauchrohlinge im ganzen leichter und handlicher. Der Unterschied zu dem bekannten Bleimantelverfahren wird in dieser Hinsicht noch dadurch weiter; vertieft, daß auch die Wandstärke des Kunststoffmanfcels dünner, etwa in der GrÖßenordnu,ng von 1 mm gegenüber 2 t/2 bis 4 mm ale Vergleichswert, ausgeführt werden

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kann. Per Materialbedarf ist daher - gleiche Bedingungen vorausgesetzt geringer, und. es wird darüber hinaus auch die Verwendung von Schlauche trommeln mit größerem Wickeldurchmesser möglich, so daß die fertigen Schläuche im Gebrauch weniger die bekannte, oft störend empfundene Neigung zum "Kringeln", d. h. zum selbsttätigen Aufrollen in Kreisform zeigen.

Die Auswahl eines geeigneten Kunststoffes wird in erster Linie nach der Zugfestigkeit und der Temperatur- und Hydrolysebeständigkeit vorgenommen. Eine Reaktion mit dem Material der Schlauchwandung ist anders als bei Verwendung von Blei als Ummantelungsmaterial nicnt zu erwarten. Es empfiehlt, sich jedoch, nach Möglichkeit auf jeden Weichmachergehalt zu verzichten, um dessen unvermeidlichen Auswanderungen und damit zunehmender Verhärtung des Kunststoffes vorzubeugen. Diese Gefahr besteht auch nicht bei sparsamer Zumischung eines hochmolekularen Weichmachers. Mangelnde Hydrolysebeständigkeit, die sich in der Bereitschaft zur Aufnahme von Wasser äußert, stellt noch keinen grundsätzlichen Hinderungsgrund zur Verwendung des betreffenden Kunststofftyps als Dmmantelungswerkstoff dar. Sie zieht aber die Notwendigkeit nach sich, dem Material vor der Wiederverwendung das eingedrungene Wasser zu entziehen, woraus ein vermeidbarer Energieaufwand erwachsen würde.

Ein mittelbarer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der verbilligten Herstellung und vereinfachten Unterhaltung der Spritzwerkzeuge, Da Bleischmelze ein schwierig zu handhabendes und überdies ge«* sundheitsgefährdendes Medium ist und an kühleren Zonen Ablagerungen in Form von Bleisulfid mit fortschreitenden Korrosionsschäden bildet, sind die mit dem Blei in Berührung kommenden Teile der Strangpresse mit Chrpmschutzschiehten zu versehen. Erfahrungsgemäß reicht diese Maßnahme allein zu einem wirksamen Schutz nicht aus, und es sind in regelmäßigen Abständen von wenigen Wochen die Pressen vollständig zu zerlegen und zu säubern und der Chrombelag jedesmal wieder zu erneuern. Die Verarbeitung von Kunststoffen ermöglicht demgegenüber weitaus längere Standzeiten der Strangpressen und erfordert van vornherein schon keine derart aufwendige Oberflächenbehandlung, -■ . -

Da's erfindungsgemäße Verfahren wickelt sich etwa wie folgt ab: Der Kunststoff wird als Granulat in den Aufgabβtrichter einer an sich bekannten Strangpresse eingegeben, von wo er von der angetriebenen Spritzschnecke eingezogen, erwärmt und plastifiziert und in Richtung nach dem Spritzkopf vorgeschoben wird. Der fertig aufgebaute Schlauchrohling läuft in Schräg- oder Querrichtung zur Längsachse der Schnecke in den Spritzkopf ein, um in diesem über seinen ganzen Umfang von dem plastifizierten Kunststoff umflossen und eingehüllt zu werden, und tritt durch eine Ringdüse zusammen mit der aufgebrachten Ummantelung als einheitlicher Körper wieder aus. Der so vorbereitete Schlauchroh-1 ing· kann auf Trommeln gewickelt und unmittelbar anschließend der üblichen Vulkanisation in einem Autoklaven oder Druckkessel unterzogen oder zunächst auf Vorrat abgelagert werden. Der vergleichsweise dünnwandige Kunststoffmantel beeinträchtigt den Wärmeübergang während der Vulkanisation nicht in nennenswertem Maße. Andererseits ist er aber aufgrund der besonderen Materialeigenschaften ausreichend zugfest, um den für die Erzielung einer einwandfreien haftenden Bindung der Schlauchkomponenten untereinander erforderlichen Preßdruck aufzubringen. Nach abgeschlossener Vulkanisation wird der Mantel aufgeschnitten, gespreizt und in Teilstücken von dem fertigen Schlauch abgezogen, um nach Zerkleinerung und Granulierung, gegebenenfalls auch Trocknung bei mäßiger Temperatur von etwa 70 C eis 120° G, nach der Strangpresse zurückgeführt und erneut in den Materialkreislauf eingegeben zu werden.'

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Claims (4)

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   Ti Verfahren zum Herstellen von Schläuchen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen, wobei der gegebenenfalls mit eingebetteten textlien oder/und metallischen Verstärkungseinlagen aufgebaute Schlauchrohling mit einer vorübergehend aufgebrachten Ummantelung versehen und in dieser vulkanisiert und die Ummantelung anschließend wieder abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauchrohling mit einer Ummantelung aus einem im plastifizieren Zustand aufgebrachten Kunststoff versehen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauchrohling durch den Spritzkopf einer den plastifizieren Kunststoff fördernden Strangpresse hindurchgeführt und in diesem mit der Kunststoff ummantelung versehen wird.
3. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Form von Granulat od. dgl. in die Strangpresse eingegebene Kunststoff plastifiziert und unmittelbar anschließend auf den Schlauchrohling aufgebracht wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauchrohling mit einer Ummantelung aus einem keinen oder nur einen geringen Weichmacheranteil enthaltenden Polyamid versehen wird. -

   Hannover, den 51. Dezember 1969
   - 99 P Sü/Sz

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