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BESCHREIBUNG
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Die Erfindung betrifft allgemein gesprochen eine Vorrichtung zum Wärmebehandeln
von kontinuierlich vorbewegtem Gut und insbesondere eine Vorrichtung zum drucklosen,
kontinuierlichen Vulkanisieren von Kautschuk- oder Silikonkautschukprofilen, wobei
diese Vorrichtung einen horizontalen Heizkanal aufweist.
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Silikonkautschuke werden durch Vernetzung vom plastischen in den gummielastischen
Zustand übergeführt, wobei die Vernetzung durch organische Per- i oxyde erfolgt,
die unter Einfluß von Wärmeenergie Silikonkautschuk in Silikongummi umwandeln. Eine
Erwärmung mittels Heißluft bietet sich zwar an, da auf diese Weise ein Profil auf
seiner gesamten Oberfläche gleichmäßig beheizt werden kann, jedoch wendet man ein
derartiges Verfahren deshalb inder Praxis nicht an, weil die peroxydische Vernetzung
nach Möglichkeit unter Sauerstoffabschluß erfolgen soll.Eine kontinuierliche Vernetzung
unter völligem Sauerstoffabschluß ist nicht praktikabel, jedoch kann man eine Infrarotbeheizung
unter verhältnismäßig geringem Sauerstoffeinfluß durchführen. Eine wirtschaftliche
Erwärmung von Silikonkautschuk mit Infrarotbeheizung setzt jedoch einen hohen Wirkungsgrad
bei
der Energieübertragung von Infrarotstrahler zum zu erwärmenden Gut voraus , der
wiederum vom Emissionsvermögen und der lÆlenlänge des Strahles abhängt.
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Es ist bekannt, für die Infrafrotbeheizung das zu behandelnde strangförmige
Gut senkrecht durch einen Heizkanal hindurchzuführen und dabei allseitig mit W«rmeenergie
zu bestrahlen. Auf diese Weise ist eine gleichmäßige Erwärmung möglich, jedoch setzt
eine derartige Behandlung eine ausreichende Festigkeit des zu erwärmenden strangförmigen
Gutes voraus, um eine Deformierung des noch nicht vulkanisierten Gutes zu verhindern.
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Diese Art der Erwärmung ist Jedoch nur für kleine Profilquerschnitte
geeignet und bei großen Bauhöhen der Vorrichtung schwierig anzuwenden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Wärmebehandeln
kontinuierlich vorbewegten Gutes mit einem horizontalen Heizkanal zu schaffen, welche
eine schnelle und gleichmäßige Erwärmung des während der Wärmebehandlung auf einer
Unterlage liegenden Gutes bei möglichst geringem Sauerstoffeinfluß gewährleistet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs
genannten Art vorgeschlagen, daß der Heizkanal in einem wärmeisolierten Kasten angeordnet
ist und eine aus einem Profilkörper bestehende Schiene als Reflexionseinheit oder
Führung für Heißluft enthält und daß im Heizkanal eine diesen durchlaufendes endloses
Transportband angeordnet ist.
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Eine derartige Vorrichtung ist insbesondere zur drucklosen, kontinuierlichen
Vulkanisation von Kautschuk- oder Silikonkautschukprofilen geeignet.
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Da das zu behandelnde Gut auf einem Förderband durch die Heizstrecke
gefüht wird, können auch größere Profilquerschnitte ohne die Gefahr von Verformungen
der Profile behandelt werden. Da das Transportband im Heizkanal angeordnet ist,
nimmt es die Behandlungstemperatur desselben an und behält diese bei, so daß an
den Auflagestellen des zu behandelnden Gutes auf dem Transportband kein Temperaturabfall
entsteht.
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Die Vorrichtung kann in gleichmäßig langen, beispielsweise Jeweils
drei Meter langen Teilstücken erstellt und auf die Jeweils gewünschte Länge ausgebaut
werden. Als Transportband ist beispielsweise ein Band aus hitzebeständigem Edelmetall
vorgesehen, welches elastisch und luftdurchlässig ist, beispielsweise aus einem
Geflecht oder einem perforierten Blech besteht. Dieses Band wird in der Maschine
selbstätig gespannt, so daß thermisch bedingte Längenänderungen ständig ausgeglichen
werden. Dabei ist das Band so gelagert, daß es innerhalb weniger Minuten ausgetauscht
werden kann. Seine Umlenkrollen haben einen extrem kleinen Durchmesser, so daß die
Abkühlung des Bandes außerhalb der Heizzone minimal gehalten werden kann.
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Die Adhäsionskraft zwischen Band und zu behandelndem Gut ist aufgrund
der speziellen Ausführung des Bandes sehr gering.
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Der Heizkanal ist vorzugsweise aus reflexionsstarkem Edelstahlblech
hergestellt und schwimmend gelagert, damit thermische Ausdehnungen möglich sind.
Der Kanal ist nach außen stark isoliert und über seine gesamte Länge mittels Klappen,
die vorzugsweise seine Oberseite völlig freilegen können, zu öffnen. An der Unterseite
dieser Klappen sind Keramik- Dunkelstrahler angeordnet.
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Die bestrahlen das durchlaufende Gut und gleichermaßen auch das Transportband.
Die seitlichen Begrenzungen sind so ausgebildet , daß eine Rdlexion der Strahlung
zum z u ehandelnden Gut eintritt.
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Durch die direkte Bestrahlung von oben, die hohe seitliche Reflexion
und durch die Wärmeleitung über das Transportband wird eine ausreichend gleichmäßige
Erwärmung der gesamten Oberfläche des zu behandelnden Gutes erreicht.
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Vorzugsweise wird in der ersten,beispielsweise drei Meter langen,Zone
des Heizkanals audi das Untertrum des Transportbandes , das ebenfalls innerhalb
der Heizzone läuft, direkt von Wärmestrahlern bestrahlt, damit besonders auf den
ersten Metern der Behandlung ein gewisser Energievorrat entsteht. Die Heizung ist
über die Länge des Heizkanals in Gruppen eingeteilt, damit bewußt ein Intensitätsgefälle
der Heizung eingestellt werden kann.
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Pro Hcizgruppe wird ein Strahler an der Oberfläche mit einem Thermoelement
ausgerüstet. Dabei können gewisse Behandlungstemperaturen vorgewählt und als Betriebstemperatur
aufrechterhalten werden. Eine Uberhitzung der einzelnen Strahler läßt sich dadurch
ausschalten.
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Bei der Vernetzung von Silikonkautschuk traten Gase aus, die über
Stutzen abgeführt werden können. Für Heißluftbetrieb kann die Luftführung einen
variablen Querschnitt haben, beispielsweise indem in die Luftführungskanäle Verdrängereinheiten
wahlweise eingebaut werden.
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Die Vorrichtung kann auch mehr als ein Transportband enthalten, beispielsweise
mit zwei gegenläufigen Transportbändern ausgerüstet sein.
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Auch ist es möglich, zwei oder mehr Vorrichtungen dieser Art übereinander
anzuordnen, damit in Etagen gefahren werden kann. Bei dieser letztgenannten Möglichkeit
sind die zum Öffnen der einzelnen Heizkanäle vorgesehenen Klappen vorzugsweise seitlich
angeordnet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum drucklosen, kontinuierlichen Vulkanisieren von Kautschukprofilen
dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht der aus vier Grundelementen
zusammengebauten Vorrichtung, Fig. 2 eine Stirnansicht der Vorrichtung aus Fig.
1 und Fig. 3 einen Querschnitt durch den den Heizkanal aufnehmenden Kasten der Vorrichtung
in gegenüber Fig. 1 und 2 vergrößertem Maßstab.
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Die in Fig. 1 erkennbare Vorrichtung ist aus vier Teilstücken 1,2,3
und 4 zusammengesetzt, die 3eweils gleichen Grundaufbau und gleiche Länge haben,
so daß es genügt, eines dieser Teilstücke im einzelnen zu beschreiben. Das Teilstück
4 ist zusätzlich mit einem Schaltpult 5 und einem Schaltschrank 6 für die gesamte
Vorrichtung ausgestattet, Jedoch können diese Zusatzeinrichtungen auch an jedem
der anderen Teilstücke angebracht werden.
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Jedes Teilstück 1 bis 4 weist einen Grundrahmen 7 mit darauf angebrachtem
Heizkanal 8 auf, Dieser Heizkanal 8 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel kastenförmig
ausgebildet und an der Oberseite mit einem über seine gesamte Länge verlaufenden
Deckel 9 versehen, der um Scharniere 10 hochklappbar am Heizkanal 8 angelenkt ist.
An der Vorderseite ist der Deckel 9 mit wenigstens einem Handgriff 11 versehen.
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Im Inneren des Heizkanals 8 ist eine aus einem U-Profil bestehende
Luftführungsschiene 12 angeordnet, die schwimmend gelagert ist und sich über nur
geringe Wärmebrücken bildende Stützen 13 im Heizkanal 8 abstützt. Der Zwischenraum
zwischen der Luftführungsschiene 12 und den Wänden des Heizkanals 8 ist mit Isoliermaterial
14 ausgefüllt. Nach innen,meisende Flansche 15 des Heizkanals 8 tragen auf der Oberseite
eine umlaufende Dichtung 16, die bei geschlossenem Deckel 9 mit einer in diesem
untergebrachten Isoliermaterial7 füllung 17 zusammenwirken.
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Durch den Heizkanal erstreckt sich über die gesamte Länge der Vorrichtung
ein Transportband 2Zv, das an einem Ende mit einem Antrieb 25 und am anderen Ebde
mit einer Spannwalze 26 versehen ist, Diese Einrichtungen befinden sich jeweils
außerhalb des Heizkanals 8,wobei für die Umlenkung des Transportbandes 24 an jedem
Eine zwei Umlenkrollen 27 und 28 mit extrem kleinem Durchmesser vorgeschen sind,
die hintereinander liegen, so daß das Unter-im des Transportbandes 24 dicht unter
dem Obertrum desselben durch die Luftführungs-Schiene 12 hindurchläuft, wie insbesondere
Fig. 3 zeigt. Das Transportband 24 kann ein Gewebe aus Polytetrafluoräthylen-Glas
oder Stahlblechstreifen oder auch ein perforiertes flexibles Band aus Stahlblech
sein.
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seine Ceschwindigkeit ist stufenlos einstellbar.
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Da das Band praktisch nur außerhalb des Heizkanals 8 gelagert ist,
kann es innerhalb kurzer Zeit ausgetauscht oder für Reinigungszwecke ausgebaut werden,
da aufgrund der durchgehenden Deckel 9 der Eleizkanal 8 auf seiner gesamten Länge
schnell geöffnet werden kann. Die automatische Bandspannung arbeitet schonend und
hält die Spannung des Transportbandes 24 konstant.
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Für InfIarotbebleizung befinden sich an der Unterseite des Deckels
9 auf der Isoliermaterialfüllung 17 Heizstrahler 29 wie beispielsweise Keramikdunkelstrahler.
Diese sind über lialterungen 30 mit dem Deckel 9 verbunden und werden zusammen mit
diesem in die Betriabsposition an der Oberseite der Luftführungsschiene 12 gebracht
oder aus dieser zurückgeklappt. Da die Innenwände der Luftführungs-Schine 12 stark
reflektierend sind, erreicht man mit den Heizstrahler 29 eine gleichmäßige Wärmeverteilung
innerhalb der Luftfiiiirwigs-Sciiine 12 und damit eine glelchmaßige Erwärmung des
zu behandelnden Gutes 20.
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Für die Beheizung mittels Heißluft kann Jede Einheit mit einem Lufterhitzer
18, der ein Elektroluft-und/oder Dampflufterhitzer und vorzugsweise ein kombinierter
Erhitzer ist, und einem Ventilator 19 ausgestattet sein. Die Vorrichtung arbeitet
dann nach dem Mitstromverfahren, wobei der erwärmte Luftstrom am Anfang Jedes beispielsweise
drei Meter langen Teilstückes 1 bis 4 eingeführt wird und in Vorlaufrichtung des
zu behandelnden Gutes 20 durch die Luftführungsachiene 12 strömt. Am Ende jedes
Teilstückes 1 bis 4 ist Jeweils ein Absaugstutzen 21 angeordnet, durch den man die
mit Weiciimacher durchsetzte Luft absaugen kann. Der Absaugstutzen kann auch mit
einem Wärmetauscher 22 versehen sein, um die Wärme der Abluft für die Erwärmung
von Frischluft weitgehend ausnutzen zu können.
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Auf dem Deckel 9 jeder Einheit ist Jeweils ein Thermometer 23 angebracht,
das zur Überwachung der in Jedem einzelnen Teilstück 1 b-is 4 herlsschenden Temperatur
dient. Die Temperatur braucht in den einzelnen Teilstücken nicht gleich hoch zu
sein, sondern ist in vielen Fällen vorzugsweise abgestuft.
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Sie läßt sich in Jedem Teilstück stufenlos einstellen, wobei die Einstellung
über elektronische Zweipunktregler mit Sicherheitsthermostat erfolgen kann. Durch
die Einspeisung von Frischluft in jedes Teilstück und die mehrfachen Temperaturregelmöglichkeiten
kann auf der gesamten Länge der Vorrichtung ein optimales Temperaturverhalten erreicht
werden.
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Der Heizkanal ist auf seiner gesamten Länge innerhalb von 10 Minuten
auf 2000C aufzuheizen.
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Auch die Luftführung kann in den einzelnen Teilstücken 1 bis 4 unterschiedlich
sein, indem man in
die einzelnen Luftführungskanäle Verdrängereinheiten
nach Wahl und Wunsch einbaut, um den Querschnitt der Luftführung entsprechend zu
verändern.
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Die Vorteile derartiger Vorrichtungen sind eine extrem kurze Aufheizzeit,
eine günstige Kombinierbarkeit bzw. Einrichtung auf unterschiedliche Längen, eine
preisgünstige Gestaltung wegen des Baukastensystems und eine einfache Bedienung
und Wartung. Es ergeben sich kaum Kondensatablagerungen im Heizkanal. Die mit Weichmacher
beladene Luft gelangt nicht upkontrolliert in die Umgebung, sondern wird abgesaugt,
was einen sauberen Arbeitsplatz gewährleistet. Da sowohl das Obertrum als auch das
Untertrum des Transportbandes 24 innerhalb des Heizkanals 8 und insbesondere innerhalb
der Luftführungs-Schiene 12 läuft, ist eine Montage und ein Austausch des Transportbandes
24 innerhalb weniger Minuten möglich, ebenso wie die Temperatur über die gesamte
Länge der Vorrichtung sehr genau konstant gehalten werden kann, soweit nicht ein
gewünschtes Temperaturgefälle eingestellt ist. Auch gewährleistet die Vorrichtung
eine raumsparende Bauweise.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann unmittelbar an einen Extruder
zum Herstellen des zu behandelnden profilierten Gutes 20 angebaut werden, wobei
die Extruderschnecke unmittelbar in den Heizkanal 8 münden kann. Beim Auswechseln
der Extruderschnecke braucht lediglich der Deckel 9 des im unmittelbaren Anschluß
an den Extruder vorgesehenen Teilstückes 1 oder 4 geöffnet zu werden, um die Schnecke
bequem zugänglich zu machen.