DE2149668B2

DE2149668B2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von langgestrecktem gut aus einer elastomermischung

Info

Publication number: DE2149668B2
Application number: DE19712149668
Authority: DE
Inventors: Paul 3000 Hannover; Müller Günther 3001 Hellendorf; Unger Arthur 3001 Isemhagen Heidenreich
Original assignee: Kabel- und Metallwerke Gu tehoffnungshütte Kabelwerk Berlin GmbH, 1000 Berlin
Priority date: 1971-10-05
Filing date: 1971-10-05
Publication date: 1977-05-12
Also published as: DE2149668C3; DE2149668A1

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Herstellen von langgestrecktem Gut aus einer Elastomermischung, bei dem kornförmiges Elastomer mit pulverförmigem Füllstoff und gegebenenfalls weiteren Zuschlagstoffen bei erhöhter Temperatur und hoher Umlaufgeschwindigkeit gemischt, unter Beibehaltung hoher Umlaufgeschwindigkeit abgekühlt und das überwiegend pulverförmige Gemisch anschließend unter Druck warm zu dem langgestreckten Gut geformt wird.

Solche hochge^rüllten Mischungen werden z. B. in großem Umfang für Isolier- und Mantelmischungen elektrischer Kabel, als Ausfüllmaterial für die Zwickelräume zwischen den einzelnen Adern und für die Mantel von Stegleitungen verwendet. Neben ihrer Anwendung in der Kabeltechnik werden Elastomere aber auch dort eingesetzt, wo es darum geht, metallische oder auch aus Kunststoff hergestellte Rohre gegen äußere mechanische und chemische Einflüsse zu schützen. Je nach dem Verwendungszweck werden an diese, etwa als Umhüllungen verwendeten Werkstoffe unterschiedliche Forderungen gestellt. So wird zum Beispiel von den Mänteln elektrischer Stegleitungen, wie sie vor allem für Installationszwecke verwendet werden, eine leichte Absetzbarkeit dieser Umhüllung von den isolierten Adern gefordert. Auf der anderen Seite ist es nicht erforderlich, daß solche Umhüllungen eine hohe mechanische oder elektrische Festigkeit aufweisen, sie müssen lediglich mechanisch ausreichend stabil sein, um die zwei oder mehr Leiter einer solchen Stegleitung in definiertem Abstand zu halten.

Schwierigkeiten können sich aber auch z. B. bei elektrischer- Starkstromkabeln ergeben, die über den verseilten Adern, jedoch unterhalb des Schirmes mit einem Innenmantel versehen suid, der etwa bei der Herstellung einer Abzweig- O(^J τ Verbindungsmuffe an der Trennstelle entfernt wetuen muß. Auch hierbei kommt es nämlich darauf an, diese Innenmäntel ro auszubilden, daß sie ausreichend verarbeitbar und mechanisch fest und gleichzeitig leicht absi -.albar sind.

Zur Herstellung bzw. Aufbereitung solcher Mischuns gen ging man in der Praxis bisher so vor, daß die einzelnen Mischungsbestandteile bei Temperaturen um HO⁰C und darüber in einem Innenkneter oder einer Plastifiziermaschine vermischt wurden, bis eine zusammenhängende Masse vorlag. Anschließend wurde diese

ίο Masse einem Granulator zugeführt. Das auf diese Weise erzeugte Granulat konnte dann einem Extruder zum Umspritzen einer Kabelseele oder zur Herstellung einer Stegleitungsumhüllung eingegeben werden. Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist die verhältnismäßig

is lange Aufbereitungszeit und die bereits bei der Aufbereitung notwendige erhöhte Temperaturbeaufschlagung der verwendeten Elastomere, abgesehen von den hohen Investitionen der für dieses Verfahren benötigten Anlagen.

Bekannt ist auch bereits ein anderes Verfahren (DT-OS !9 27 318), bei dem zum Homogenisieren von hochmolekularen Stoffen unter Zuhilfenahme schnell umlaufender Mischwerkzeuge pulverförmige Adsorptionsmittel die Aufnahme der zähelastischen oder

2.S zähflüssigen hochmolekularen Stoffe bewirken. Die Arbeitstemperaturen entsprechen hierbei mindestens der Erweichungstemperatur, so daß die Adsorptionsmittel in die Lage versetzt werden, die hochmolekularen Stoffe aufzunehmen, d. h. an sich zu binden. Auch hierbei wirkt sich die verhältnismäßig lange Aufbereitungszeit sowie die vor der Ausformung benötigte Temperaturbehandlung störend auf das herzustellende Produkt aus, ganz abgesehen von der Schwierigkeit einer homogenen Verteilung der Mischungsbestandteile in der zum Ausformen im Extruder bereitgestellten Müterialmen-

ge·

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahrer anzugeben, das mit einfachen Mitteln störungsfrei durchgeführt werden kann und zu einem Produkt führt, das den gestellten Anforderungen genügt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Mischen bei Temperaturen unterhalb der Erweichungstemperatur des Elastomeren und das Abkühlen auf weniger als 8O⁰C erfolgt und daß vor dem Formen das Gemisch bei Temperaturen über dem Erweichungspunkt des Elastomeren unter Druck durchmischt wird. Unter Erweichungstemperatur soll hierbei die Temperatur verstanden werden, bei der die Viskosität des Elastomeren ein solchen Wert annimmt, daß zwar einzelne Füllstoffteilchen schon vom Elastomeren umhüllt werden können, die Mehrzahl der festen Zuschlagstoffe aber ebenso wie die Elastomerteilchen als gesonderte Teilchen im Gemisch noch nebeneinan-

ss der vorhanden sind.

An Aufbereitszeit wird durch die Erfindung wesentlich eingespart, darüber hinaus läßt sich durch die fehlende Wärmebehandlung während des Aufbereitungsprozesses eine bessere Oberflächenbeschaffenheit

f<o des ummantelten Gutes erreichen, da vor dem eigentlichen Strangpreßvorgang noch keine Anvulkanisation der aufbereiteten Mischung stattgefunden hat.

Die nach dem Verfahren nach der Erfindung hergestellte Mischung läßt sich wesentlich besser

fts lagern, da ein Zusammenkleben, wie es beim Granulat unvermeidbar ist und dort nur durch drehbare Lagerbehälter oder durch eine Bepuderung verhindert werden kann, vermieden ist.

Darüber hinaus kann das Pulver im Vergleich /um bekannten Granulat bei gleicher Abzugsgeschwindigkeit mit geringerer Schneckendrehzahl und somit auch bei geringerer Stromaufnahme und geringerer Materialtemperatur verarbeitet werden. Da infolge des höheren Schiittgewichts auch die Schneckenfüllung größer ist. kann ein erheblich höherer Ausstoß erzielt werden.

Als vorteilhaft hat sich zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung eine Vorrichtung mit einem heiz- und kühlbaren Schnellmischaggregat und einem nachgeordneten Extruder zum Formen erwiesen, der erfindungsgemäß einen der Förderschnecke vor geordneten Mischteil aufweist. Hiermit ist eine sichere homogene Durchmischung des angelieferten Materials ohne vorherige intensive Aufbereitung mit Temperaturbehandlung möglich.

Extruder mit Mischteil sind für sich bekann". Für dieses Teilmerkmal wird deshalb kein Elementenschutz begehrt.

Die Erfindung sei an Hand der nachfolgenden Beispiele einer hochgefüllten Mischung auf der Basis Styrol-Butadien näher erläutert:

1. Mischungsbeispiel:

14% synthetischer Kautschuk, olgestreckt,

78% Füllstoffe, wie Kaolin, Kreide, Ruß,

4% Weichmacher, wie Stearinsäure,

4% Gleitmittel,z. B.Gleitwachs.

2. Mischungsbeispiel:

14% synthetischer Kautschuk,olgestreckt,
77% Füllstoffe, wie Kreide, Kaolin, Ruß,

1 % Beschleuniger,

4% Weichmacher, wie Steai insäure.

4% Gleitmittel, wie Gleitwachs.

Zur Herstellung der oben angeführten Mischungen, wobei die zweite Mischung sich insbesondere als Mantelmischung von Stegleiiungen eignet, kann man beispielsweise so vorgehen, daß die einzelnen Mischungsbestandteile, wie Kautschuk, Füllstoffe, Weichmacher und gegebenenfalls Beschleuniger kalt, d. h. bei Temperaturen unter 140°C gemischt werden, so daß die einzelnen Mischungsbestandteile zwar in der Mischung fein verteilt, aber noch einzeln als solche in der Mischung enthalten sind. Eine Verbindung zwischen den einzelnen Teilchen wie bei einem Knetvorgang bei höheren Temperaturen erfolgt hierbei nicht. Nach einer guten Durchmischung wird das Gemisch auf weniger als 80^cC, vorzugsweise auf 40 bis 60⁰C, abgekühh und das nunmehr überwiegend in Pulverform vorliegende Gemisch einem Extruder zugeführt, der mit einer Mischteilsdinecke ausgerüstet ist. Eine solche Schnecke, z. B. in eine Einzugszone, eine oder mehrere Mischzonen und eine Ausstoßzone unterteilt, sorgt dafür, daß die eingegebene, in Pulverform vorliegende Mischung gut durchmischt auf das zu umhüllende Gut, seien es Kabel oder Rohre, aufgebracht werden kann.

Claims

2! 49 668 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von langgestrecktem Gut aus einer Elastomermischung, bei dem kornförmiges Elastomer mit pulverförmigem Füllstoff und gegebenenfalls weiteren Zuschlagstoffen bei erhöhter Temperatur und hoher Umlaufgeschwindigkeit gemischt, unter Beibehaltung hoher Umlaufgeschwindigkeit abgekühlt und das überwiegend pulverförmige Gemisch anschließend unter Druck warm zu dem langgestreckten Gut geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen bei Temperaturen unterhalb der Erweichungstemperatur des Elastomeren und das Abkühlen auf weniger als 80⁰C erfolgt und daß vor dem Formen das Gemisch bei Temperaturen über dem Erweichungspunkt des Elastomeren unter Druck durchmischt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem heiz- und kühibaren Schnellmischaggregat, dem ein Extruder zum Formen des langgestreckten Gutes nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Extruder einen der Förderschnecke vorgeordneten Mischteil aufweist.