DE2601297C2

DE2601297C2 - Verfahren zum Vulkanisieren von Fördergurten

Info

Publication number: DE2601297C2
Application number: DE19762601297
Authority: DE
Inventors: Werner 3006 Engensen Schmidt; Siegbert 3000 Hannover Tessmer
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1976-01-15
Filing date: 1976-01-15
Publication date: 1983-04-28
Also published as: DE2601297A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Vulkanisieren von Fördergurten mit in Längsrichtung durchlaufenden eingebetteten Stahldrahtseilen oder ähnlichen metallischen Festigkeitsträgern oder ähnlichen mit metallischen Verstärkungseinlagen versehenen strang- oder bandförmigen Gummiartikeln, wobei die Fördergurte schrittweise in aufeinanderfolgenden Längenabschnitten durch eine Vulkanisierpresse hindurchgeführt werden.

Das Vulkanisieren als abschließender Schritt bei der Herstellung armierter Gummiartikel bezweckt neben der endgültigen Formgebung das Überführen des elastomeren Werkstoffes aus seinem vorwiegend plastischen in einen vorwiegend elastischen Zustand. Die hierzu notwendige Wärme ist den massiven Rohlingen über ihre Oberfläche von außen her unter gleichzeitiger Druckeinwirkung zuzuführen. Da Kautschukmischungen aber vergleichsweise schlechte Wärmeleiter sind, benötigt der ausschließlich 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 Wärmeleitvermögens praktisch eine Kühlwirkung auf die unmittelbar umgebenden Gummischichten 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. also von Gummifördergurten mit eingebetteten Stahldrahtseilen als Längsfestigkeitsträgern; doch ist im grundsätzlichen auch die Herstellung ähnlich aufgebauter Kraftübertragungsriemen, Handläufer 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 DeckplaUen 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.

Nach einem bekannten Vorschlag (DE-AS 11 74 971) werden Formkörper aus Kautschuk und gleichartigen Werkstoffen in einem Zweistufenvorgang zunächst innerhalb und anschließend unter Einwirkung eines elektrischen Wechseifeldes außerhalb der Form hergestellt. Mit dem Einlegen der einzelnen, in sich abgeschlossenen Rohlinge in die ihre Konturen prägende Form und dem nachfolgenden drucklosen Aushärten im Wechselfeld sind aber im Vergleich zu dem Durchlaufen eines Fördergurtes durch eine ortsfeste Vulkanisierpresse mit einem auf jeweils nur geringe Teilabschnitte des Gurtrohlings beschränkten Wirkungsbereich und mit der daraus folgenden Notwendigkeit zu zahlreichen Wiederholungen des Vulkanisiervorganges wesentlich andere, im Grunde stark vereinfachte Ausgangsbedingungen geboten. Ein anderer bekannter Vorschlag (DE-OS 22 32 693) wiederum zielt auf das Vernetzen bzw. Vulkanisieren der Isolierhülle auf elektrischen Kabeln ab, wobei die verhältnismäßig große Metallmasse die Zuführung der Vulkanisationswärme allein auf elektrischem Wege ermöglicht. Da auf eine schwere mechanische Plattenpresse verzichtet werden kann, läßt das hieraus bekannte frei hängende Durchlaufen der Kabel durch eine sogenannte Vulkanisierstrecke keinen unmittelbaren Vergleich mit der Behandlung von Fördergurten zu.

Die Aufgabe der Erfindung liegt demgegenüber darin, die Vernetzung in den unterschiedlichen Werkstoffschichten beim Vulkanisieren von Stahlseil-Fördergurten und ähnlichen metallarmierten langgestreckten Gummiartikeln in enger Annäherung an die idealen Verhältnisse aufeinander abzustimmen und zu vergleichmäßigen und als Folge davon die Zykluszeiten in der Vulkanisierpresse deutlich abzukürzen und weiter-

hin mit den für die stoffschlüssige Haftung dei Drahtseile günstigeren Ausgangsbedingungen die qualitative Beschaffenheit und Gebrauchstüchtigkeit der fert'.gen Artikel zu verbessern.

Diese Aufgabe wird für Verfahren der eingangs geschilderten Gattung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Längenabschnitte des Fördergurtes innerhalb der Vulkanisierpresse nur unvollständig und erst außerhalb der Vulkanisierpresse in gestrecktem Zustand durch Erwärmen der eingebetteten metalli- _]0 sehen Festigkeitsträger mit elektrischen Mitteln fertigvulkanisiert werden.

In Ausführung des Erfindungsgedankens können die Festigkeitsträger entweder auf elektro-induktivem, -kapazitivem Wege oder mittels direkten Stromdurchganges erwärmt werden. Dabei bleibt weiterhin noch die Wahl zwischen den Alternativen, entweder jeden Längenabschnitt des Fördergurtes unmittelbar nach dem Austreten aus der Vulkanisierpresse der Einwirkung der elektrischen Mittel auszusetzen cder aber die Längenabschnitte des Gurtes 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 Erfindung führt 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 i:i 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 5210.8) 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 werden, während auf der anderen Seite dagegen unkontrollierte Temperaturspitzen 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 Vulkanssieren 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 auslaufenden Artikel mit dem nachträglichen Aufheizen der eingebetteten metallischen Festigkeitsträger eine günstigere Temperaturführung, die weder Überhitzungen noch Ablöseerscheinungen aufkommen läßt. Da die Temperatur der Einlagen ohne Beschädigung der Artikeloberfläche nicht unmittelbar gemessen werden kann, ist es unter Umständen von Vorteil, die Artikel nach dem Auslaufen aus der Vulkanisierpresse zunächst soweit abzukühlen, daß 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 vorausgehenden Arbeitsvorgängen durchgeführt und gestattet daher größere Freizügigkeit in der betrieblichen Planung.

Ein Ausführungsbeispiel der 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

F i g. 1 eine in die übliche Herstellungsanlage eingegliederte elektro-induktive Nachvulkanisiereinrichtung;

F i g. 2 eine von der Herstellungsanlage unabhängige elektro-induktive Nachvulkanisiereinrichtung und

F i g. 3 das Anordnungsschema einer Nachvulkanisierung mit elektrischer Widerstandserwärmung.

Gemäß der in Fig. 1 gezeichneten Anordnung ist eine elektro-induktive Heizeinrichtung 4 zwischen der Vulkanisierpresse 5 und dem Aufwickelbock 6 einer üblichen Herstellanlage für 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 F i g. 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 11 durch eine elektro-induktive Heizeinrichtung 4 hindurchgezogen wird. Ähnlich wie im Zusammenhang mit der Einrichtung nach Fig. 1 beschrieben, kann die Heizeinrichtung 4 auch in diesem Falle im Sinne des Doppelpfeiles 1 hin- und herverfahren 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 vollgewickelte Aufnahmetrommel einer üblichen Herstellungsanlage wird aus dem das Endglied bildenden Aufnahmewickelbock herausgehoben und in den Wikkelbock 8 eingesetzt. Nach gehöriger Abkühlung des Wickels wird der freiliegende Anfang des Fördergurtes abgezogen und an die antreibbare Trommel des Aufnahmewickelbockes 9 angelegt, worauf der Umwikkelvorgang unter gleichzeitigem elektro-induktiven Aufheizen der eingebetteten Stahldrahtseile im Bereich der Heizeinrichtung 4 eingeleitet werden kann.

Die Darstellung in F i g. 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Vulkanisieren von Fördergurten mit in Längsrichtung durchlaufenden eingebetteten Stahldrahtseilen oder ähnlichen metallischen Festigkeitsträgern oder ähnlichen mit metallischen Verstärkungseinlagen versehenen strang- oder bandförmigen Gummiartikeln, wobei der Fördergurt schrittweise in aufeinanderfolgenden Längenabschnitten durch eine Vulkanisierpresse hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Längenabschnitte des Fördergurtes innerhalb der Vulkanisierpresse nur unvollständig und erst außerhalb der Vulkanisierpresse in gestrecktem Zustand durch Erwärmen der eingebetteten metallischen Festig- ,₅ keitsträger mit elektrischen Mitteln fertigvulkanisiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß jeder Längenabschnitt des Fördergurtes unmittelbar nach dem Austreten aus der Vulkanisierpresse der Einwirkung der elektrischen Mittel ausgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längenabschnitte des Fördergurtes nach dem Austreten aus der Vulkanisierpresse ₂s zunächst auf eine in allen Komponenten gleichmäßig vorherrschende niedere Temperatur abgekühlt und anschließend der Einwirkung der elektrischen Mittel ausgesetzt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Festigkeitsträger auf elektro-induktivem oder -kapazitivem Wege oder mittels direkten Stromdurchganges erwärmt werden.