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Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von Fördergurten und anderen
strang- oder bandförmigen Gummiartikeln Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren
zum Herstellen von mit längs durchlaufenden eingebetteten Stahldrahtseilen verstärkten
Fördergurten und anderen mit metallischen Verstärkungseinlagen versehenen strang-
oder bandförmigen Gummi artikeln wie beispielsweise Kraftübertragungsriemen, technischen
Schläuchen, großflächigen armierten Dichtungsleisten u. dergl., wobei zunächst ein
die Verstärkungseinlagen enthaltender Rohling aufgebaut und der Rohling anschließend
unter Wärme- und Druckeinwirkung abschnittsweise oder kontinuierlich fortschreitend
fertigvulkanisiert wird, sowie auf Einrichtungen zum Durchführen solcher Verfahren.
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Mit der Vulkanisierung als abschließendem Schritt in der Herstellung
der armierten Gummi artikel wird der elastomere Werkstoff aus seinem ursprünglich
vorwiegend plastischen Zustand in einen vorwiegend elastischen Endzustand umgewandelt.
Die hierzu notwendige höhere Temperatur wird durch Erwärmen des Rohlings von außen
her unter gleichzeitiger Pressung erzeugt. Da die elastomere Werkstoffmischung Wärme
vergleichsweise sdiecht leitet, benötigt der ausschließlich von außen nach innen
gerichtete Wärmefluß besonders in dickwandigen Artikeln eine oft unerwünscht lange
Anlaufzeit, um bis zu den Kernschichten vorzudringen. Als weiterer srszkw render
Umstand komt
hierzu noch das Vorhandensein der metallischen Verstärkungseinlagen,
die einmal nur indirekt über den elastomeren Werkstoff erwärmt werden können und
die zum anderen aufgrund ihrer höheren Wärmekapazität gleichsam eine Kühlwirkung
auf die unmittelbar anliegenden Gummischichten ausüben. Die Verteilung der Vulkanisationswärme
über den Rohlingaquerschnitt unterliegt daher Verzögerungen und Ungleichmäßigkeiten,
die nicht nur relativ lange Vulkanisationszeiten notwendig machen, sondern darüber
hinaus auch die einwandfteie stoffschlüssige Haftung der metallischen Verstärkungselemente
an dem umgebenden elastomeren Werkstoff örtlich beeinträchtigen können.
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Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, die Einleitung und Verteilung
der Vulkanisationswärme in die Rohlinge zu verbessern und als unmittelbare Folge
davon die Gesamtvulkanisationszeit abzukürzen sowie günstigere Voraussetzungen für
die Erzielung einer in allen Bereichen ordnungsgemäßen Haftverbindung zwischen den
metallischen Verstärkungseinlagen und dem elastomeren Werkstoff zu schaffen. Nach
der Erfindung ist zum Lösen dieser Aufgabe bei Verfahren der eingangs geschilderten
Art vorgesehen, daß die metallischen Verstärkungseinlagen unmittelbar vor Einsetzen
der Vulkanisation in dem Rohling aufelektroinduktivem Wege auf eine Temperatur von
einer der Vulkanisationstemperatur entsprechenden Größenordnung erwärmt werden.
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Dieser der Fertigvulkanisierung unmittelbar vorausgehende kennzeichnende
Verfahrensschritt bestimmt auch die Ausbildung einer zweckentsprechenden Herstellungseinrichtung
mit Aufbauvorri chtungen zuni SonSektionieren des Rohlings und einer den Rohling
abschnittsweise
aufnehmenden oder von diesem fortschreitend durchlaufenen
Vulkanisierpresse, wofür erfindungsgemäß zwischen den Aufbauvorrichtungen und der
Vulkanisierpresse, vorzugsweise unmittelbar vor dem Einlauf in diese, eine auf den
vollständig aufgebauten Rohling einwirkende elektroinduktive Heizeinrichtung angeordnet
ist.
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Das Erwärmen und Vulkanisieren verschiedenartiger Gegenstände aus
auf induktivem Wege Kautschukvmit Hilfe hochfrequenter elektrischer Wechselfelder
ist an sich bekannt. Die Erfindung zielt demgegenüber auf das direkte Erwärmen der
durchlaufenden metallischen Armierungselemente als zusätzliche Maßnahme zu dem in
sonst üblicher Weise und unter Einsatz konventioneller Einrichtungen ablaufenden
Vulkanisiervorgang ab.
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Anstelle einer indirekten Wärmeleitung über den elastomeren Werkstoff
des Rohlings führt sie eine übergangsfreie unmittelbare Erwärmung der Verstärkungseinlagen
selbst ein, so daß diese mit dem Beginn der Vulkanisation bereits aufgeheizt sind
und überdies noch ihrerseits Wärme an den umgebenden Kautschuk abgeben. Praktisch
entsteht daraus ein gleichzeitig mit der äußeren Erwärmung einsetzender Wärmefluß
von innen nach außen, der eine im Vergleich zu den bekannten Verfahren beträchtliche
Abflachung des Temperaturgradienten über den Rohlingsquerschnitt mit weitaus gleichmäßigerer
Wärmeverteilung und eine nachhaltige Abkürzung der notwendigen Vulkanisationszeiten
zur Folge hat. Im Endeffekt ermöglicht die Erfindung die schnellere und daher kostensparende
Herstellung von Artikeln verbesserter Qualität mit vermindertem Ausschußanteil.
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Die Erfindung kann in Verbindung mit kontinuierlich arbeitenden Trommelvulkanisierpressen
oder aber auch mit den vor allem für die Herstellung sogenannter Stahlseilfördergurte
eingesetzten wechselweise öffnenden und schließenden Pressen verwendet werden. Im
letzteren Falle ist die elektroinduktive Heizeinrichtung vorteilhaft in Abhängigkeit
von dem Bewegungszustand des Rohlings einschaltbar, und zwar derart, daß sie nur
in der Einzugsphase wirksam ist, dagegen während der Dauer des anschließend sich
abwickelnden Vulkanisiervorganges ausgeschaltet bleibt. Es werden auf diese Weise
örtliche Uberhitzungen der Stahldrahtseile mit der Gefahr von chädlichen Gefügeänderungen
vermieden. Zu dem gleichen Zweck kann stattd.as.n aber gemäß einem Teilmerkmal der
Erfindung die elektroinduktive Heizeinrichtung auch relativ zu dem dann stillstehenden
Rohling verschiebbar in veränderlichem Abstand von der Vulkanisierpresse, torsugsveise
in Längsrichtung hin- und herbewegbar, angeordnet sein. Diese Variante der Erfindung
ermöglicht es, den nachlaufenden Rohlingsabschnitt während der Dauer einer Vulkanisierphase
im Stillstand abzufahren und fortschreitend aufzuheizen. Da hierzu eine wesentlich
längere Zeitspanne als während des vergleichsweise kurzen Einlaufvorganges zur Verfügung
steht, kann die notwendige Wärmemenge mit einer leistungemäßig bedeutend geringer
austelegten Vorrichtung auf6ebracht werden.
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Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellung ton Teilen
einer Einrichtung zum Herstellen von Stahlßeilfördergurtin als Ausführungsbeispiel
verdeutlicht.
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Die gezeichnete Einrichtung enthält als wesentliche Teile einen Abwickelbock
1 zum auswechselbaren Aufnehmen der Wickelrollen für die obere Deckplatte 2 und
die untere Deckplatte 9, eine Voruresse 5 zum Vereinigen der plastischen Deckplattenbahnen
2, 3 mit den die Verstärkungseinlage bildenden, unter einer vorbestimmten Zugspannung
durch die gesamte Herstelleinrichtung geführten Stahldrahtseile 4 und eine Vulkanisierpresse
6 üblicher Bauart zum Fertigvulkanisieren des aus der Vorpresse 5 auslaufenden vollständigen
Gurtrohlings 14.
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Der fertig ausvulkanisierte Fördergurt 24 verläßt abschnittsweise
die Vulkanisierpresse 6 und wird in Richtung des Pfeiles I einem nicht gezeichneten
Aufwickelbock zugeführt.
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Zwischen der Vorpresse 5 und der Vulkanisierpresse 6 ist in unmittelbarer
Nähe vor dein Presseneinlauf eine elektroinduktive Heizeinrichtung 7 vorgesehen.
Die unter Einschluß enger Luftspalte auf beiden Seiten des in Längsrichtung vorgezogenen
Gurtrohlings 14 angeordneten 8pulenköpfe der Heizeinrichtung erzeugen ein Wechselfeld,
das die elektrisch leitenden Stahldrahtseile 4 innerhalb des Rohlings auf etwa die
Vulkanisiertemperatur aufheizt und in schon erwärnten Zustand in die Vulkanisierpresse
6 einlaufen läßt. Unter dem Einfluß nicht gezeichneter Antriebsorrichtungen kann
die Heizeinrichtung 7 während einer Vulkanisierphase an dem nachlaufenden Abschnitt
des stillstehenden Rohlinges 14 entlang in Richtung des Doppelpfeiles II hin- und
herverfahren werden. Hit einer verhältnismäßig kleinen elektrischen Leistung läßt
sich auf diese Weise die benötigte Wärmemenge über eine längere Zeitdauer in die
Stahlseile 4 einbringen.