DE2601297A1

DE2601297A1 - Verfahren und einrichtung zum vulkanisieren von mit metallischen verstaerkungseinlagen versehenen strang- oder bandfoermigen gummiartikeln

Info

Publication number: DE2601297A1
Application number: DE19762601297
Authority: DE
Inventors: Werner Schmidt; Siegbert Tessmer
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1976-01-15
Filing date: 1976-01-15
Publication date: 1977-07-21
Also published as: DE2601297C2

Description

Verfahren und Einrichtung zum Vulkanisieren von mit metal-Linchen
Verstärkungseinlagen versehenen btrang- oder bandförmigen Gummiarti'..ein Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Einrichtungen zum Vuikanisieren von mit metallischen Verstärkungseinlagen versehenen strang- oder bandförmigen Gummiartikeln, insbesondere von Fördergurten mit in Längsrichtung durchtaufenden eingebetteten Stahldrahtseilen oder ähnlichen metallischen Festikeitsträgern, wobei die Fördergurte in aufeinanderfot geiden Längenabschnitten durch eine Vulkanisierpresse hinciurchgefi,hrt werden.
Das Vulkanisieren als abschließender Schritt in der Herstellung armierter Gummiartikel bezweckt neben der endgültigen Formgebung das Überführen des elastomeren Werkstoffe aus seinem vorwiegend plastischen in einen vorwiegend eiastischen Zustand. Die hierzu notwendige Wärme ist den massiven Rohlingen über ihre Oberfläche von außen her unter gleichzeitigen Druckeinwirkung zuzuführen. Da Kautschukmischungen aber vergleichsweise schlechte Wärmeleiter sind, benötigt der ausschießich von außen nach innen gerichtete Wärmefluß eine oft unerwünscht lange Anlaufzeit, um bis in die Kernschichten vorzudringen. Als weiterer erschwerender Umstand tritt hierzu noch der Einfluß der metallischen Verstärkungseinlagen, die nur indirekt über den Einbettungswerkstoff erwärmt werden können und infolge ihres wesentlich besseren Wärmeleitvermögerls praktisch eine Kiihlwirkung auf die unmittelbar umgebenden Gummi schichten ausüben. Die Verteilung der Vulkanisationswärme über den Querschnitt der Rohlinge unterliegt aus diesen Gründen Verzögerungen und Ungleichmäßigkeiten, die verhältnismäßig lange Behandlungszeiten bedingen und darüber hinaus in den fertigen Artikeln auch die einwandfreie stoffschlüssige Haftung der metallischen Verstärkungselemente an dem elastomeren Werkstoff beeinträchtigen können.
Das Problem der möglichst gleichmäßigen Erwärmung begegnet insbesondere und in verschärfter Form beim Vulkanisieren sogenannter Stahlseil-Fördergurte, d.h. a;so von Gummifördergurten mit eingebetteten Stahldrahtseilen als Längsfestigkeitsträgern; doch ist im grundsätzlichen auch die Herstellung ähnlich aufgebauter Kraftübertragungsriemen, Hand,äufer für Rolltreppen u. dgl. in mehr oder weniger ausgeprägtem Maße davon betroffen. In solchen Fördergurten ist die die Drahtseile unmittelbar aufnehmende innere Kerngummischicht in ihrer Zusammensetzung vorwiegend auf gutes Haftungsvermögen eingestellt, während dagegen die beiderseits nach oben und unten angrenzenden äußeren Deckplatten im Hinblick auf die im Förderbetrieb auftretenden mechanischen Beanspruchungen einen in erster Linie auf Abriebfestigkeit ausgerichteten Mischungsaufbau verlangen. Die unterschiedliche chemisch-physikalische Beschaffenheit der Gurtkomponenten hat aber wiederum auch Unterschiede in ihrem thermischen Verhalten zur Folge, so daß die mit dem Vulkanisationsvorgang angestrebte gleichmäßige Vernetzung in allen Querschnittsbereichen in der Regel nicht erreicht werden kann und schon von den Ausgangsbedingungen her der Zwang dazu besteht, einen möglichst günstigen Kompromiß zwischen unvollständiger Vernetzung in den inneren Schichten mit der Gefahr mangelhafter Bindung der eingebetteten Drahtseile einerseits und übermäßiger Beheizung der äußeren Deckplattenschichten andererseits zu finden.
Die Aufgabe der Erfindung liegt demgemäß darin, die Vernetzung in den unterschiedlichen Werkstoffschichten beim Vulkanisieren insbesondere -jedoch nicht ausschließlich - von Stahlseil-Fördergurten in enger Annäherung an die idealen Verhältnisse aufeinander abzustimmen und zu vergleichmäßigen und als Folge davon die Zykluszeiten in der Vulkanisierpresse deutlich abzukürzen und mit den für die stoffschlüssige Haftung der Drahtseile günstigeren Ausgangsbedingungen die qualitative Beschaffenheit und Gebrauchstüchtigkeit der fertigen Artikel zu verbessern. Diese Aufgabe wird für Verfahren der eingangs geschilderten Gattung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der unvollständig vulkanisierte Fördergurt außerhalb der Vulkanisierpresse in gestrecktem Zustand vorzugsweise durch Erwärmen der eingebetteten metallischen Festigkeitsträger mittels jeweils innerhalb gestreckter Längenabschnitte wirksamer e]ektrischer Mittel fertigvulkanisiert wird. In Ausführung des Erfindungsgedaukens können die Festigkeitsträger entweder auf elektro-induktivem Wege oder stattdessen mittels direkten Stromdurchganges oder aber auch indirekt über die umgebenden elastomeren erkstoffschichten auf elektro-kapazitivem Wege erwärmt werden. Dabei bleibt weiterhin noch die Wahl zwischen den Alternativen, den Fördergurt entweder unmittelbar nach dem Austreten aus der Vulkanisierpresse der Einwirkung der elektrischen Mittel auszusetzen oder ihn nach dem Austreten aus der Vulkanisierpresse zunächst auf eine in allen seinen Komponenten gleichmäßig vorherrschende niedere Temperatur abzukühlen und erst anschließend der Einwirkung der elektrischen Mittel auszusetzen. Die je nach dem Aufbau und der Beschaffenheit der zu vulkanisierenden Artikel und nach den vorhandenen betrieblichen Anlagen bevorzugte Art der Verfahrensführung bedingt unterschiedliche Besonderheiten der verwendeten erfindungsgemäßen Einrichtungen.
Die Erfindung fiihrt in Anlehnung an einen nicht zum bekannten Stand der Technik gehörigen Vorschlag (deutsche Patentanmeldung P 24 34 802.1) zu einem Vulkanisieren in zwei aufeinanderfolgenden Schritten. Die Vernetzung braucht innerhalb der üblichen Presse nur so weit getrieben zu werden, daß der Gummi der Deckplatten nach Aufheben des Preßdruckes keine Porosität mehr zeigt, und kann dann schon vor Erreichen des Endwertes abgebrochen und außerhalb der Vulkanisierpresse in einer zweiten Stufe fortgesetzt und abgeschlossen werden. Die Vulkanisierpresse ist infolgedessen in wesentlich kürzeren Intervallen für Neubeschickungen wieder verfügbar, so daß sich die Ausstoßleistung der gesamten Herstellanlage erhöht und auch indirekt wirtschaftliche Vorteile erwachsen. Anders als der auf die Behandlung des zu einem Wickel gerollten Fördergurtes gerichtete ältere Vorschlag verlegt die Erfindung die Endvulkanisierung in gestreckt gehaltene Längenabschnitte des strangförmigen Vulkanisiergutes. Dies ist für die Erzielung einwandfreier Erzeugnisse von ausschlaggebender Bedeutung; denn es wurde erst hierdurch möglich, bleibende Verformungen mit der Folge einschneidender Qualitätsminderungen und Störungen in der Führung der umlaufenden Gurte auf der Förderanlage auszuschließen. Im Ergebnis geht die Erfindung auch über einen ebenfalls nicht zum bekannten Stand der Technik gehörigen anderen Vorschlag (deutsche Patentanmeldung P 25 12 530.8) hinaus, die Stahldrahtseile in Fördergurten vor dem Einlaufen der Gurtrohlinge in die Vulkanisierpresse elektro-induktiv aufzuheizen. Entgegen den ursprünglichen Erwartungen konnte nach diesem älteren Verfahren die notwendige Verweilzeit in der Vulkanisierpresse nur geringfügig verkürzt werden1 während auf der anderen Seite dagegen unkontrollierte Temperaturen in den Drahtseilen sowie Blasenbildungen in den umgebenden Gummischichten und als Folge davon immer wieder Fehlstellen in den Gummideckplatten und Bindungsfehler auftraten.
Mit dem erfindungsgemäßen zweistufigen Vulkanisieren von Fördergurten und ähnlichen Artikeln in ihrem gestreckten Gebrauchszustand ist jedes Risiko unerwünschter bleibender Verformungen ausgeschlossen. Wie die praktische Erfahrung erwiesen hat, bringt die Nachbehandlung der aus der Vulkanisierpresse ausiaufenden Artikel mit dem nachträglichen Aufheizen der eingebetteten metallischen Festigkeitsträger eine günstigere Temperaturführung, die weder Uberhitzungen noch Ablöseerscheinungen aufkommen läßt. Da die Temperatur der Einlagen ohne Beschädigung der Artikeloberflache nicht unmittelbar ge1uP. en werden kann, ist es unter Umständen von Vorteil, die Artikel nach dem Auslaufen aus der Vulkanidaß sierpresse zunächst soweit abzukühlen, jedes Temperaturgefälle innerhalb des Gurtquerschnittes, d.h. also zwischen den Drahtseilen und dem umgebenden elastomeren Werkstoff ausgeglichen ist, um dann von festliegenden Grundbedingungen aus die zweite, abschließende Vernetzungsstufe einzuleiten. Das Vulkanisierverfahren wird in diesem Falle zum Teil außerhalb der eigentlichen Herstellungsanlage und unabhängig von den voraufgehenden Arbeitsvorgängen durchgeführt und gestattet daher größere Freizügigkeit in der betrieblichen Planung.
Die Erfindung ist in der Anwendung auf Stahlseil-Fördergurte anhand der schematischen Darstellung verschiedener zum Durchführen des Verfahrens geeigneter Einrichtungen und Anordnungen verdeutlicht. In der Zeichnung ist: Fig. 1 eine in die übliche Herstellungsanlage eingegliederte elektro-induktive Nachvulkanisiereinrichtung; Fig. 2 eine von der Herstellungsanlage unabhängige elektro-induktive Nachvulkani siereinrichtung und Fig. 3 das Anordnungsschema einer Nachvulkanisierung mit elektrischer Widerstandserwärmung.
Gemäß der in Fig. 1 gezeichneten Anordnung ist eine elektro-induktive Heinzeinrichtung 4 zwischen der Vulkanisierpresse 5 und dem Aufwickelbock 6 einer üblichen Herstellanlage rür Stahlseil-Fördergurte vorgesehen. Der fertig aufgebaute Gurtrohling 7 läuft in Richtung des Pfeiles II in die Vulkanisierpresse 5 ein und wird in dieser abschnittsweise vorvulkanisiert, um anschließend durch die Heizeinrichtung 4 nach dem Aufwickelbock 6 vorgezogen zu werden. Die Heizeinrichtung ist in Richtung des Doppelpfeiles I verschiebbar und erzeugt im Wirkzustand ein elektrisches Wechselfeld, das die Stahldrahtseile in dem aus der Vulkanisierpresse auslaufenden langgestreckten Fördergurtabschnitt nochmals aufheizt, so daß der Fördergurt anschließend im fertig vernetzten Zustand auf die in Pfeilrichtung antreibbare Trommel des Aufwickelbocks 6 aufgewickelt werden kann. Als Alternative wäre es möglich, die Nachbehandlung des Gurtes allein während des langsamen Durchziehens durch die ortsfest angeordnete Heizeinrichtung 4 vorzunehmen. Zweckmäßig ist in diesem Falle eine mit Hilfe der Unterbrechungslinien in der Zeichnung angedeutete längere Abkühlstrecke vorgesehen, um die jeweils fertig ausvulkanisierten Gurtabschnitte mit möglichst niedriger Temperatur auf die Trommel aufwickeln zu können.
Die in Fig. 2 gezeichnete Einrichtung ist von der übrigen Herstellungsanlage losgelöst und kann an beliebiger Stelle der Fabrikationsräume untergebracht werden. Sie enthält zwei Wickelböcke 8, 9, zwischen denen der Fördergurt 7 in Richtung des Pfeiles II durch eine elektro-induktive Heizeinrichtung 4 hindurchgezogen wird. Ähnlich wie im Zusammenhang mit der Einrichtung nach Fig. 1 beschrieben, kann die Heizeinrichtung ist auch in diesem Falle im Sinne des Doppelpfeiles I hin- und her verfahren werden. Um unerwünschtes Durchhängen des Fördergurtes 7 zu vermeiden, sind Stützrollen 10 vorgesehen. Die Wirkungsweise der Einrichtung ist aus sich heraus verständlich: Die mit vorvulkanisierten Gurtabschnitten voll gewickelte Aufnahmetrommel einer üblichen Herstellungsanlage wird aus dem das Endglied bildenden Aufnahmewickelbock herausgehoben und in den Wickelbock 8 eilvgesetzt. Nach gehöriger Abkühlung des Wickels wird der freiliegende Anfang des Fördergurtes abgezogen und an die antreibbare Trommel des Aufnahmewickelbockes 9 angelegt, worauf der Umwickelvorgang unter gleichzeitigem elektro-induktiven Aufheizen der eingebetteten Stahldrahtseile im Bereich der Heizeinrichtung 4 eingeleitet werden kann.
Die Darstellung in Fig. 3 verdeutlicht die Anwendung direkter Widerstandserwärmung. In diesem Falle ist die gesamte Teillänge des abschnittsweise vorvulkanisierten Fördergurtes 7 auf einer geeigneten Unterlage, beispielsweise dem Werkstattboden neben der Herstellungsanlage, in gestrecktem Zustand ausgelegt. Die an beiden Gurtenden freiliegenden eingebetteten Stahldrahtseile 17 werden in Gruppen zusammengefaßt über nicht gezeichnete Sammelschienen an eine Stromquelle 11 mit Regelgerät 12 und Schaltern 13 angeschlossen und unter dem Einfluß des Stromdurchganges auf eine einstellbare Temperatur bis zum Erreichen des Vernetzungsendwertes erwärmt.

Claims

Patentansprüche.
(1) Verfahren zum Vulkanisieren von mir metallischen Verstärkungseinlagen versehenen strang- oder bandfõrmlgen Gummiartikeln, insbesondere von Fördergurten mit in Längsrichtung durchlaufenden eingebetteten Stahldrahtseilen oder ähnlichen metallischen Festigkeitsträgern, wobei der Fardergurt in aufeinanderfolgenden Längenabschnitten durch eine Vulkanisierpresse hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der unvollstarLdig vulkanisierte Fördergurt außerhalb der Vukanisierpresse in gestrecktem Zustand fertigvuikanisiert wird 2 Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Erwärmen der eingebetteten metallischen Festigkeitsträger mittels jeweils innerhalb gestreckter Längenabschnitte auf den Fördergurt einwirkender elektrischer Mittel 3..
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeitsträger auf elektra-induktivem Wege erwärmt werden
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet1 daß die Festigkeitsträger mittels direkten Stromdurchganges erwärmt werden
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeitsträger indirekt auf elektro-kapazitivem Wege erwärmt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fördergurt unmittelbar nach dem Austreten aus der Vulkanisierpresse der Einwirkung der elektrischen Mittel ausgesetzt wird
7. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fördergurt nach dem Austreten aus der Vulkanisierpresse zunächst auf eine In allen seinen Komponenten gleichmäßig vorherrschende niedere Temperatur abgekühlt und anschließend der Einwirkung der elektrischen Mittel ausgesetzt wird.
8. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 5 bis 7, gekennzeichnet durch eine der Vulkanisierpresse (5) nachgeordnete elektro-induktive bzw kapazitive Heizvorrichtung (4).
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (4) in Längsrichtung zwischen der Vulkanisierpresse (5) und einer den fertigvulkanisierten Fördergurt aufnehmenden Wickeltrommel (6) verschiebbar angeordnet ist.
10, Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (4) zwischen zwei mit gegenseitigem Abstand der Vulkanisierpresse nachgeordneten Wickel trommeln (8, 9) vorgesehen ist.
II. Einrichtung nach Anspruch 101 dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (4) in Längsrichtung zwischen beiden Wickeitrommeln (8, 9) verschiebbar angeordnet ist.
12. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens insbesondere nach den Ansprüchen 1, 2, 4 und 7, gekennzeichnet durch eine mehrere zusammenhängende Längenabschnitte des unvollständig vulkanisierten Fördergurtes (7) in gestrecktem Zustand aufnehmende Unterlage mit an beiden Enden vorgesehenen VerbindungsmittelIi zum Anschließen der metallischen Festigkeitsträger (17) an eine Stromquelle (11).