DE3027200A1

DE3027200A1 - Verfahren und vorrichtung zum extrudieren von kautschuk und thermisch vernetzter kunstharze

Info

Publication number: DE3027200A1
Application number: DE19803027200
Authority: DE
Inventors: Isago Asaki Saitama Miura; Takashi Miura; Kentaro Fukuoka Mori
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-05-16
Filing date: 1980-07-18
Publication date: 1981-11-26
Also published as: DE3027200C2; KR830002593A; JPS56162629A; FR2482517A1; KR830001127B1; US4459250A; GB2076726B; FR2482517B1; GB2076726A; JPS6015457B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Extrudieren von Kautschuk und thermisch vemetzter Kunstharze.

Die Erfindung betrifft hauptsächlich ein Verfahren zum Extrudieren von Preßmasse, wie Kautschuk, Kunstharz od. dgl., die chemische Veränderungen erfährt, die durch Vulkanisation oder intermolekulare Vernetzung beim Preßformen auftreten, und eine Vorrichtung hierfür.

In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß die Erfindung in Verbindung mit dem Fall Kautschuk erläutert wird, wenn nicht nachstehend besonders erwähnt.

Das Extrudieren von Preßmassen, wie Kautschuk oder thermisch vernetzbare Kunstharze, geschah bisher gewöhnlich durch die Anwenc ung eines Verfahrens, bei welchem Druck einem plastifiiierten Material mittels einer Schnecke oder einer anderen Art von Extruder zugeführt wurde, und Produkte extruciert wurden, die in einer gewünschten Gestalt durch einen Extrudierkopf preßgeformt wurden, der am vorderen Ende des Extruders angebracht war, und die erwähnten preßgeformten Produkte einer weiteren Heizungs- und Vulkanisierbehanalung an eir.er anderen Stelle mittels einer kontinuierlichen Vulkanisiervorrichtung od. dgl. unterzogen wurden, um dadurch Erzeugnisse zu erhalten. Für den Zweck der vorerwähnten Vulkanisation nach dem Preßformen war es üblich, Prozesse mit Heizluftkammer, Trommelmascainen, Langrohrmaschinen, Flüssigmedium-Vulkanisiermaschinen, Hochfrequenz-

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Vulkanisiermaschine und andere anzuwenden. Alle diese Prozesse sind jedoch insofern mit Mangeln oehaftet, als sie eine vergleichsweise große Bauform hab^n, hohe Energiemengen verbrauchen und zusätzlich teuer sijid. Außerdem erfordern diese Prozesse Großflächen für die Anlage und keine kleine Anzahl von schwierigen Probienen, die zum Prozeß gelöst werden müssen.

Im eigentlichen Sinn werden die Vulkanisat.-.onsvorgänge von Kautschuk durch thermische Hysterese gefördert, bei welcher Temperatur und Zeit als Parameter verwendet werden* Die Vulkanisationsgeschwindigkeit von Kautschuk ist bei der Formpreßvulkanisation temperaturabhängig de;rart_f daß, wenn die Temperatur um 10° C ansteigt, die zur Vulkanisation erforderliche Seit auf etwa die Hälfte derjenigen vor dem Temperaturanstieg herabgesetzt wird. Kautschuk, wenn er mal kristallinisch ist, hat seine vorherige Plastifizierbarkeit sowie Fluidität in einem nicht umkehrbaren Maßstab und wird flieSunfähig. Außerdem ist Kautschuk ein schlechter Wärmeleiter und liegt näher der von Isolatoren. Obwohl die nachfolgend angegebenen Werte entsprechend den Prozentsätzen der Komponenten veränderlich sind, die in cem gemischten Kautshukmaterial enthalten sind, läßt sich sagen, daß die Wärmeleitfähigkeit von Kautschuk beispielsweise 1/500 der von Eisen, 1/5 der von Wasser und 6-fach diejenige von Luft ist. In diesen Zusammenhang beträgt die spezifische Wärme von Kautschuk mehr als als 4-fache von Eisen.

Für die Zwecke der Erwärmung (einschließlich Kühlung) von Kautschuk mit den vorerwähnten Eigenschaften mit Hilfe herkömmlicher Extruder, war es üblich, ein Verfahren anzuwenden, bei welchem eine Preßmasse innerhalb eines Extruders erwärmt wird, bis sie einer Düse unter einem erhöhten Druck zugeführt wird, nachdem sie durch die entsprechenden Ab-

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schnitte zum Vermischen durch Kompression/ Erweichen durch Erwärmung, Weiterleitung usw. durch ein kontinuierli ;hes Gehäuse hindurchgetreten ist, das die vorerwähnt in Abschnitte enthält. Mit anceren Worten, es ist b-il dem herkömmlichen Heizverfaaren beabsichtigt, daß eine Preßmassentemperatur unmittelbar vor der Düse auf einer bestimmten Temperatur, beispiaisweise auf einer wahlweise festen Temperatur im Bereich von 80 bis 130° C dadurch gehalten werden kann, daß die Preßmasse von der Aussenflc ehe der Gehäusewand mit einem aufgeschobenen Heizkörpei erwärmt wird, wobei das Gehäuse hauptsächlich aus einem dicken Stahlmaterial hergestellt ist, oder durch Erwärmen (oder Kühlen) der Preßmasse in der Weise, daß ein Heizmedium mit einer geeigneten Temperatur in einen Heizmediumkanal eingeleitet wird, der in der Wand des Gehäuses vorgesehen ist, oder durch die Verwendung der Reibungswärme der Preßmasse als solche zusätzlich hierzu.

Unterdessen läßt sich aus den vorerwähnten Eigenschaften von Kautschuk erkennen, daß der Zweck des Vulkanisieren des Kaatschukmaterials, während es in der Düse preßgeformt wird, dadurch erreicht werden kann, daß das Kautschukmaterial der Düse unter einem erhöhten Druck zugeführt wird, nachde η die Temperatur des aus dem Extruder zu extrudierenden Kaatschukmaterials von beispielsweise 80° C weiter auf ei ie hohe Temperatur erhöht woraen ist, welche das Kautsc lukmaterial in etwa 10 Sekunden vulkanisieren kann, beispielsweise 180° C. Es ist jedoch, mit Rücksicht auf den Umstand, daß die vorerwähnten herkömmlichen Heizmethoden, w:-e vorangehend beschrieben, hauptsächlich beruhen auf deia Wärmeübergang unter Verwendung des aus dickem Stahl hergestellten Gehäuses als Medium, so daß ein beträchtlich langer Zeitraum erforderlich ist, bevor der zu erwärmende Körper, nämlich das Kautschukmaterial, thermisch c.uf den Heizkörper anspricht, sehr schwierig bei

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den herkömmlichen Heilmethoden, den vorerwähnten scharfen Anstieg in der Temperatur unmittelbar vor ler Düse zu erreichen, sowie die Masse an der Kristallbildung zu hindern.

Ferner ist es zum Extrudieren, bei welchem preßgeformte Artikel gewähnlich kontinuierlich mit eine:: festen Geschwindigkeit extrudiert werden, besonders vorzuziehen, daß ein thermisches Gleichgewicht zwischen dem Heizkörper und dem zu beheizenden Objekt hergestellt vird, damit ein thermisch stationärer Zustand erhalten wire, so daß die Temperatur der durch eine Stelle des Heizabschnitts hindurchtretenden Masse immer (stundenweise gesehen) unverändert gegen die feste Heizungsmenge vom Heizkörper gehalten werden kann. Außerdem, selbst wenn die Beheizungsmenge verändert worden ist, ist es erforderlich, daß die Zeit, die für das Herbeiführen eines neuen Wärmecleichgewichts erforderlich ist, so kurz wie möglich ist. Trotz dieser Erfordernisse haben die herkömmlichen Heizirethoden unvermeidlich mit dem Problem unausgeglichener JV.aterialtemperaturen zu tun, da die Wärmekapazität des Heizabschnitts, wie vorerwähnt, groß ist und daher das Log des thermischen Verhaltens ebenfalls groß ist, so daß ein langer Zeitraum verstreicht, bevor das Wärmegleichgewicht hergestellt ist, während welchem der Unterschied herbeigeführt wird, wie zu beheizen zwischen der Masse, die durch dan ersten Durchgang durch den Heizabschnitt erwärmt wird, and der nachfolgend beheizten.

Darüber hinaus ist es unmöglich, die Gefahr einer übermäßigen Zufuhr völlig auszuschalten, selbst, wenn die Beheizungsmenge im stationären Zustand geregelt wird, wie erwähnt, '.ienn einmal ein übermäßiger Beheizungseingang erzeugt ist, wird das aus dem Düsenauslaß ext:~udierte Material, nachdem es durch die Düse hindurchgetreten .st, kristallinisch

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und das kristallinische Material kann nicht durch die Hindernisse im Weg der Materialför^erunu hindurchtreten, beispielsweise Dorne, Armkreuze oä-r verengt abgeänderte Absch littkanalteile, die aus der Notwendigkeit der Materia Lgeschwindigkeit- (Druck-} Verte j lung vorgesehen sind, so da 3 aas Extrudieren nicht mehr weitergeführt werden kann. Daher muß die Vorrichtung alt; Ganges abgestellt und missen die Teile gereinigt werfen.

Aufgabe der Erfindung ist, die Temperatur des Kautschukmater LaIs unmittelbar vor der Zufuhr des Materials zu einer Düse scharf anzuheben, so daß die preßgeformte Masse wänrend ihres Fortschreitens in die Düse vulkanisiert werden ke.an, oder lie preßgeformten Gegenstände auf einer hohen Temperatur zu halten, die im wesentlichen der innerhalb der Düse Identisch ist, während eines Leitraums, nachdem die preßg 2formten Gegenstände durch den Düsenauslaß zur Vulkanisati-on durchlaufen haben, um dadurch einen integrierten Preßformungs- und Vulkanisiervorgang zu erzielen.

Zur Losung der vorerwähnten üblichen Probleme werden gemäß der Erfindung die folgenden Maßnahmen angewendet, d.h., der Dircngang, während welchem das aus aem Extruder abgelei ;ete Material preßgeformt und durch den Auslaß extrudiert wird, der an der Spitze der uüse vorgesehen ist, ist aufgeteilt in einen Teil mit einem umgeformten Profil von richteckigem Querschnitt mit bezug auf die Strömungsrichtiny des Materials, und in einen Teil mit einem im wesen ,liehen unveränderten Profil von rechteckigem Querschni :t (Düse); eine Anzahl von verhältnismäßig engen metallischen Widerstandsheizrohren, die als elektrische Widerstandsmaterialien wirken oder eine Anzahl Heizkanäle, je mi : einem engen schlitzartig kontraktiven Durchgang dazwischen vorgesehen sind; Joulesche viilrme erzeugt wird durch Stromzufuhr zu den Widerstan: sheicrohren an ihren

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eigentlichen beiden Enden oder dadurch, dcß Strom den Widerstandsheizkörpern zugeführt wird, die innerhalb der engen schlitzartigen Kanäle angeordnet sind. Die die Joulesche Wärme erzeugenden Heizkörper und die Masse, welche durch die vorerwähnten Rohre und schlitzartigen Kanäle hindurchtritt, werden direkt oder durch filmartige dünne Schichten kontaktiert, wodurch die Masse auf eine hohe Temperatur erwärmt wird, die ausreicht, sie in einem kurzen Zeitraum zu vulkanisieren, während ein im wesentlichen kontinuierlichar stationärer Zustand aufrechterhalten wird; die so erwärmte Masse unter Druck aus den Auslässen der vorerwähnten Rohre gefördert wird, die so angeordnet sind, daß sie in den Durchlaßabschnitt der Düse oder des düsenartigen Kanalauslasses in die Düse münden, welche auf eine Temperatur erwärmt wird, die im wesentlichen identisch mit der Materialtemperatur ist; und dementsprechend das Vulkanisieren des Materials ermöglicht wird, während es in dar Düse preßgeformt und dann extrudiert wird, oder die preßgeformten Gegenstände würden auf einer hohen Temperatur gehalten, die im wesentlichen mit der innerhalb der Düse während eines Zeitraums identisch ist, nachdem es den Dü3enauslaß verlassen und damit vulkanisiert ist.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht im seitlichen vufriß des Hauptteils der erfindungsgemäßen Vorricitung;

Fig. 2 3ine Ansicht im Schnitt nach der L Lnie A-A in ?±q. 1;

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Schnittan ;icht einer Abänderung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

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Fig. 4 eine Ansicht im Schnitt ei ier weiteren Ausfüiirungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 5 eine Teilansicht von der Saite and im Schnitt einer weiteren Ausführungsiorm der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 5 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie B-B in Γ ig. 5,

Die ecfindungsgemäßen Ausführungsformen werden nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen mit näheren Einzelheiten beschrieben.

Fig. L, eine Schnittansicht, welche den Hauptteil einer Ausfüirungsform des Extruders zum treßformen eines Schlauches zeigt, wobei mit 1 ein zylindrischer Plastifizierzylinder bezeichnet ist, innerhalb welchen eine drehbare Schnecke 2 zum Mischen und Fördern der !-lasse eingebaut ist. ALt 3 ist ein Durchlaß für die Masse bezeichnet, die innerhalb des PLastifizierzylinders geformt v/ird, 4 bezeichnet eine Lochplatte, 5 bezeichnet ein Zwischenstück bzw. einen halter, 5 einen Materialdurchlaß, der innerhalb des Halters gefor.it ist, 7 bezeichnet einen vorderen Dorn, 3 bezeichnet einen wie gefordert abgeänderten Preßmassedurchlaß, ü' einen Heizkmaleinlaß, 8" einen Heizkanalauslaß, 9 ein Armkreuz, 10 ei.ien vorderen Extrudierkopf, 11, 11' einen Heizkörper, 12 ei.i Widerstandsheizrohr, 12' einen Heizkanal, 13, 14 eine ,Ieizabschnittwand, 15, 15' einen Verhindungsanschluß, 16 einen Führungskanal, 17 einen Dorn, 18 eine Düse, 19 ein Luftloch und 20, 20' einen elektrischen Heizkörper. Das darch die Lochplatte 4 geleitete Fluidmaterial fließt vom Miterialkanal 6, der innerhalb des Halters ausgebildet ist, lurch den Dorn 7 und das Armkreuz 9 im Kanal 8, der so

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abgeändert ist, daß eine erforderliche Geschwindigkeitsverteilung mitgeteilt wird, und erreicht lann den Heizkanaleinlaß 8', während welchem das Material in einem kristallbildungsfreien Sicherheitstemperaburbereich gehalten wird, beispielsweise auf einer festen Temperatur im Bereich von 80 - 130° C, mit Hilfe der Heizkörper 11 und II¹. Als Widerstandsheizrohr 12 wird 3ine Anzahl verhältnismässig enger Rohre verwendet, dLe aus einer Nickel-Chrom-Legierung, einer Nickel-Chron-Eisen-Legierung, einer Eisen-iCohlenstoff-Legierung, rostfreiem Stahl oder anderen Metallen hergestellt und als elektrisches Widerstandsmaterial erhältlich -ist, in der Wei£;e, daß der eine Einlaß dieser mehreren Rohre, nämlich der Heizungskanaleinlaß 8' in Übereinstimmung mit der Querschnittsgestaltung des Kanals 8 angeordnet und an der Heizabtrchnittwand 13 befestigt wird, wodurch das Material aus o.ern Kanal 8 in den Heizkanal 12· eingeleitet wird. Andererseits ist der Heizkanalauslaß 8", wie erwähnt, in Übereinstimmung mit der Einlaßquerschnxttsgestaltung der Düse angeordnet und an der Iieizabschnittwand 14 so befestigt, daß das durch das Rohr hindurchtretende Material unter Eruck in den Extrudierkopfkanal eingeleitet werden kanr. Und eine Quelle veränderlichen Außendrucks ist mit den Verbindungsanschlüssen 15, 15· verbunden, um dadurch Joulesche Wärme im Widerstandsheizrohr 12 zu erzeugen, durch welch as das Material hindurchtritt, wobei die so erzeugte Wärme dazu verwendet wird, das Material zu erwärmen, das durch ias Heizrohr 12, nämlich durch den Heizkanal 12', auf eine srhöhte Temperatur von beispielsweise im Bereich von 80 - 180° C während seines Durchgangs durch den Heizkanal 12" inter Aufrechterhaltung des; stationären Zustandes zu erwirmen. Die Temperatur voci beispielsweise 180° C ist eine hohe Temperatur, welche das Material, beispielsweise in etwa 10 Sekunden, vulkanisieren kann, so daß das Hochtemperaiurmaterial, das unter einem Druck der Düse 18 zugeführ ; wird, einen

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im wesentlichen vulkanisierten Zustand erreichen kann, -Jäh rend es innerhalb der Dü3e preßgeformt und extrudiert w:.rd. Die Düse 18 ist ein Kanal mit einer Düsenwand 16 und ei; em Dorn 17 und hat eine im wesentlichen unveränderte rechteckige Querschnittsgestalt mit bezug auf die Richtung des Stromuagsmaterials. In diesem Zusamnenhang wird, wenn der Kautscluk nicht ausreichend vulkanisiert ist, selbst nachdem er dur^h die Düse hindurchgetreten ist, seine Vulkanisation dadurcι vervollständigt, daß der erwähnte Kautschuk auf dem Wej, der sich vom Düsenauslaß zu. einem erforderlichen Abstani erstreckt, im wesentlichen auf dar vorerwähnten hohen Temperatur gehalten werden kann. Eine entsprechend erwärmte Luft kann in das Luftloch 19 geblasen werden, um den Dorn 17 zu erwärmen, und wenn der erwähnte nicht ausreichend vulkanisierte Kautschuk einer weiteren Vulkanisierung unterzogen wird, kann Heißluft vom Ende des Dorns 17 herausgeblasen werden, um dadurch die zylindrischen Preßlinge von innerhalb des die Preßlinge enthaltenden Rohrs zu erwärmen. Das Widerstandsheizrohr 12 kann beispielsweise ein Rohr aus rostfreiem Stahl sein mit einem Innendurchmesser von 1,0 bis 1,5 mm und einer Dicke von etwa 0,15 bis 0,2 mm, und der Heizkanal wird durch die Verwendung von 50 - 500 Rohren gebildet. Als Heizrohr 12 kann nicht nur ein kreisförmiges Rohr verwendet werden, sondern natürlich auch ein Rohr von abweichender Form. Ausserdem kann es möglich sein, daß eil- Rohr von kleinerem Kaliber in ein Rohr von größerem Kaliber eingesetzt wird und das Material durch den Kanal geleitet wird, nämlich durch das Spiel, das zwischen den Rohren und/oder den erwähnten Rohren erzeugt wird, wodurch das Material auf eine erhöhte Temperatur, wie erwähnt, erwärmt wird. Die elektrische Energie, die dem Widerstandsheizrohr 12 zugeführt werden muß, ist normalerweise ein Strom von niedriger Spannung und hohar Amoerezahl von etwa 3 - 8 V und 300 - 3000 A. Obwohl diese elektrische Energie

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scheinbar übermässig im Verhältnis zu dem iiderstandsheizrohr 12 ist, da das Material von fester Meige eine Zwangskonvektion innerhalb des Heizrohres zur Absorption der in diesem erzeugten Jouleschen Wärme ausführe ι kann, ist die zugesetzte Wärmemenge im wesentlichen immer gleich der absorbierten Wärmemenge. Daher wird, selbst wenn die Notwendigkeit zur Regelung der Wärmezufuhr besteht, das thermische Gleichgewicht bei einer Veränderung in der Wärmezufuhr bald hergestellt, da die Wärmekapazität des Heizkörpers sehr gering ist, was die Durchführung des Extrudiervorgangs unter Aufrechterhaltung des thermisch stationäre.i Zustandes ermöglicht.

Fig. 2 zeigt in vergrössertem Maßstab eine Ansicht im Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1, gesehen in der Richtung des Pfeils, welche den Auslaß jedes der Widerscandsheiζrohre zeigt, die in im wesentlichen gleichen Abständen innerhalb der kreisförmigen Düse 18 angeordnet sind, die zwischen der Düsenwand 16 und dem Dorn 17 begrenzt wird. Das Material Kautschuk, das auf die vorerwähnte erhöhte Temperatur erwärmt worden ist, nachdem es durch die Innenseite des Heizrohres 12, näralich durch den Heizkanal 12', hindurchgetreten ist, kann selbst wenn es kristallinisch geworden ist, in die Düse eingespritzt werden, beim Kristallisieren durch die Düse gelaitet und zur Außenseite eingespritzt werden. Es ist daher möglich, die dem Heizrohr zugeführte Eingangswärme, während der Sprxtzgußvorgang wie üblich fortgesetzt wird, au: ein*n richtigen Eingang zu regeln, wodurch geeignet vulkanisierte Preßteile erhalten werder.

Fig. 3 i.3t eine der Fig. 2 ähnliche Schnitt ansicht der Düse von demselben geraden Typ wie in Fig. 1 zui Herstellung von Preßteilen, die einen Querschnitt von einem im wesentlichen regelmäßigen Dreieck haben. Diese Di se 18 hat einen

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Querscanitt in Form eines im wesentliche.ι regelmäßigen Dreiecks und der Auslaß des Heizkanals 12' ist in wahlweiser Dichte innerhalb des Dreiecksquer Schnitts angeordnet. Wie sich ferner aus der Zeiohnunj ergibt, nimmt der Heizkanal, der nahe jedem Scheitel d-is Dreiecks liegt, das Wilerstandsheizrohr 12a auf, da 3 ein größeres Kaliber hat. 3er Grund, warum die vorerwähnte wahlweise Dichte und/oder das Rohr mit einem abweichenden Kaliber verwendet wird, oesteht darin, wünschenswerte Veränderungen der Geschwindigkeit-(Druck-)Verteilung des Materials herbeizuführen.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Qujrspritzkopfdüse, die von der vorerwähnten abweicht, bei welcher das Material, das am Einlaß 8' des Heizkanals eingetroffen ist, nachdem es durch den in der erforderlichen -/eise abgeänderten Material. <anal 8 hindurchgetreten ist, unter Druckanwendung in das Widerstandsheizrohr 12 gespritzt und auf eine erhöhte Temperatur, wie vorangehend erwähnt, erwirmt wird, worauf es in aie Düse 16 eintritt, um ein Kabel 21 zu beschichten, und dann zur Außenseite gespritzt wird, lit 21' ist ein melallisches Führungsformstück für das Kabel 21 bezeichnet, während 22 das kautschukbeschichtete Kabsl bezeichnet. Die anderea Elemente sind wie diejenigen, die bereits in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurden. E3 wurdendaher gleiche Bezugszeichen für die entsprechenden Teile verwendet, um eine nähere Beschreibung zu erübrigen.

Fig. 5 ist eine Ansicht, teilweise weggeschnitten, welche eine Plattenextrudierdüse (Plattenaufsetidüse) zeigt, die von der vorerwähnten Ausführungsform der Erfindung abweicht, und bei welcher mit 30, 30' Heizkanal-Baagruppen bezeichnet sind, die an ihrer Anlagefläche hafbend niteinander verbunden sind, jedoch erforderlichenfalls leicht /oneinander getrennt werden können. Ferner sind Nuten vorgese ieii, welche die

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eine Seite mit der entgegengesetzten Seite der Anlageflächen zwischen den Baugruppen 30 und 3O¹ verbinden, in welchen hitzebeständige elektrische Isolierschichten 23 und 23' an den Innenseiten der Nuten befestigt sind, und ferner dünne plattenähnliche elektrische Wr.derstandsheizkörper 24 und 24' an den Oberflächen der Nuten angeordnet sind. Die Widerstandsheizkörper 24 und 24' sind an den Baugruppen, von den Heizkörpern elektrisch isoliert, mit Hilfe von leitenden Schrauben 26, 26', 27 und 27' befestigt, welche mit den Widerstandsheizkörpern 24 und 24' im wesentlichen an deren beiden Enden verbunden sine· und durch die Baugruppen'30 und 30' hindurchgeführt sind. Eine richtige elektrische Energie wird den Widerstandsheizkörpern 24 und 24' von einer veränderlichen elektrischen Energiequelle (nicht gezeigt) zugeführt, die außerhalb der vorerwähnten Baugruppen durch die leitenden Schrauben 26, 26', 27 und 27' angebracht sind. Das zwischen den gegerüberliegenden Widerstandsheizkörpern 24 und 24' erzeugte Spiel wird als ein Kanal 25 verwendet, durch den das Mateiial hindurchtritt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist cas vorerwähnte Durchlaßspiel normalerweise verengt, beispielsweise auf einen Grad von etwa 1 mm, wodurch das hindi. rchtretende Material wirksaia erwärmt wird, während es die Widerstandsheizkörper 24 und 24' direkt berührt. Es kann allgemein gesagt werden, daß je enger das Spiel des Kanals 25 ist und je länger der Kanal ist, desto höher der Heiz^irkungsgrad ist, jedoch ist es vorzuziehen, daß der Druckabfall des Materials, das durch den Kanal 25 hindurchtritt, nicht über den zulässigen Bereich hinausgehen soll. Außerden sind die Heizkanalbauijruppon 30 und 30' mit einer Anzahl von Mittelkanälen :i8, 2-J, 23' und 29' versehen, bei ν eichen die mittlere Temperatur in den Kanälen 23 und 28' so vorgesehen ist, daß diese im wesentlichen gleich der Ίamperatur des Materials (beispielsweise 80° C) ist, das von der Seite

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der Spritzvorrichtung eingespritzt v/ird, während andererseits die mittlere Temperatur in den Kanilen 29 und 29' so vorgesehen ist, daß sie im wesentlich in gleich der Temperatur der Düse 16 (beispielsweise 180° C) ist, wodurch ein Teuperaturgefälle herbeigeführt wird, das im wesentlichen identisch mit der Temperaturdifferenz der Baugruppen 30 und 30' ist. Dies ermöglicht das rasche Herbeiführen des tharmischen Gleichgewichts zwischen dem Kautschukmaterial, das durch den Heizkanal 25 hindurchtritt, und dem veränderlichen Heizeingang, was sich auch aus dem Fall des vorerwähnten Widerstandshexzrohres 12 ergibt.

Im Folgenden werden nähere Einzelheiten hinsichtlich der hitzebaständigen elektrisch isolierenden Lagen 23 und 23' gegebe i. Diese Lagen 23 und 23' sind hit::ebeständige elektrisch isolierende beschichtete Lagen, die durch Fließen oder Beschichten hitzebeständiger elektrisch isolierender Materialien erhalten werden, beispielsweise Polyamid-Imido-Lack, denaturierter Polyester-Lack, Silikonlack, u. dgl., oder es können hitzebeständige elektrisch isolierende Lagen durch Ceramikbeschichtung oder Email, Auskleidung mit Glas etc., erhalten werden. Außerdem können die hitzebeständigen elektrisch isolierenden Lagen 23 und 23' durch solche ersetzt werden, die aus Silikonmassen preßgeformt worden sind.

Was di-i elektrischen Widerstandsheizkörper 24 und 24' betrifft , so können für diesen Zweck beispielsweise eine Nickel-Chrom-Legierung, eine Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung und andere im Handel erhältliche elektrische Widerstandsmaterialien, hauptsächlich in Form eines dünnen Bleches, verwendet werden. Darüber hinaus können in gleicher Weise gewöhnliche metallische Materialien verwendet werden, die gewöhnlich nicht für elektrische Heizwiderstandsmaterialien zur Verfügung stehen, beispielsweise Eisen (Stahl), rostfreier Stahl u. dgl.. Die vorerwähnten Materialien können

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auch in Drahtform benutzt werden, nicht zn sprechen von der For/a eines dünnen Bleches, in der Weitse, daß der Draht iiti Heiskanal 25 so angeordnet wird, daß er ein Widerstandsheizkörper wird und das Material vorbei läßt, wobei er die Oberflächen der Heizkörper 2-\- und 24' direkt kontaktiert.

Abgesehen hiervon kann es möglich sein, da.s hindurchtretende Material durch die dünnen Lagen zu erwärmen, welche durch Beschichten der Oberflächen der Widerstandsheizkörper 24 und 24" gebildet werden, beispielsweise mit Fluorharz, Silikonharz, Polyamid, Keramik od. dgl.. Lie vorerwähnte dünne Lage ist sehr wirksam, da sie ein elektrisches Isoliervermögen hat, ferner den Widerstand herabsetzt, der beim Vorwärtsbewegen des Materials auftritt, und außerdem die Entformungseigenschaft (Nichtklebrigkeit) des zu entfernenden Materialrückstandes verbessert. Die anderen sind identisch mit den in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben, so daß gleiche Bezugsziffern für die entsprechenden Teile für den Zweck der nachfolgenden Erläuterungen verwendet wurden.

Fig. 6 zeigt in vergrössertem Maßstab eine Ansicht im Schnitt nach der Linie B-B in Fig. 5 in der Richtung des Pfeils, wobei die Bezugsziffer 18 den Querschnitt der Düse und des Heizkanalauslaßes 25 bezeichnet, der eine Form hat, die im wesentlichen identisch mit der Schnittform der Düse 18 ist, die in den Kanal der Düse mündet.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung fließt die ganze Menge der Kautschukmasse durch das Widerstandsheizrohr 12, ohne an der Rohrwand zu haften, so daß die Kautschukmasse mit einer festen (veränderlichen) Strömungsgeschwindigkeit fließt immer ohne irgendeine Kristallisierung innerhalb des Rohres zu verursachen und wird der Düse zugeführt,

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während sie auf der erwähnten wünschenswerten hohen Temperatur gehalten wird. Das Widers tanöshei;i rohr 12 kann den Kautschuk, vulkanisiert innerhalb des Rchres infolge fehlerhafter Regelung der elektrischen Heizleitung od. dgl., aus diesem unter einem Extrudierdruck eliminieren und ferner den vulkanisierten Kautschuk von innerhalb der Ddse zur Außenseite verdrängen. Infolge dieses Umstandes kann der E>trudiervorgang in seinen ursprünglich guten Zustand dadurch zurückgebracht werden, daß die fahlerhafte Regelung des Heizeinganges ohne Störung oder Abstellen des Betriebs des Extruders korrigiert wird.

In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, laß der Einlaß o' des Widerstandsheizrohres 12 nicht nur ausschließlich mit dem besonders abgeänderten Kanal 3 in Verbindung stehen sollte, sondern natürlich auch direkt mit einem besonderen Materialkanal ohne Abänderungen, beispielsv/eise mit einem normalen Zwischenstück, in Verbindung gebracht werden kann. Ferner können bei dem Widerstandsheizrohr 12 die Auslässe einer /ielzahl von Rohren mit gleichmässigen oder verschiedenen Kalibern im Normalfall (ausgenommen dem Fall, bei weichem die Rohrzahl einzig oder gering ist) wahlweise am Querschnitt der Düse vorgesehen werden, die im Sichtwinkel zu:: Fließrichtung des Materials ist, welches Widerstandsaeizrohr zum Extrudieren verwendbar ist unter Verwendung nicht nur der vorerwähnten (,eradtη Düse, des Ouerspritzizopfes und der Plattenextrudierdüsc, sondern auch Extrud:.erdüsen für einen verschieden geformten Gegenstand (Profil.düse) , T-Düse oder dgl..

Die Erfindung kann zum Extrudieren rieht aur von Kautschuk, sonderr. auch von Kunstharzen, induzierena thermische Vernetzuncsreaktionen beim Formpressen, beispielsweise thermoplastische Harze, gemischt mit Verneizungsmitteln, oder

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feste und flüssige aushärtbare Harze, verwendet werden.
Zusätzlich ermöglicht die Erfindung ein kor.tinuierliches
Formpressen von Schaumstoffkörpern mit Kautschuk und Kunstharzen.

Die Erfindung ist sehr wirtschaftlich, da sie den Verbrauch von Energie zum Extrudieren gegenüber den herkömmlichen Verfahren weitgehend herabsetzen kann, und feiner ist sie
außerordentlich gewinnbringend vom gewerblichen Gesichtspunkt aus, da die erfindungsgemäße Vorrichtung billig hergestellt werden kann.

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Claims

Ansprüche :

1.) Verfahren zum Extrudieren von Kautschuk und thermisch vernetzbaren Kunstharzen, dadurch gekennzeichnet, daß Preßmassen er /ärmt werden, die aus vulkanisierbarem Kautschuk oder vern.itzbaren Kunstharzen bestehen, welche Massen aus einem Ext ruder, nachdem sie auf eine vulkanisierfähige und verne :zungsfähige hohe Temperatur in einer kurzen Zeit vor einer Paßformdüse plastifiziert worden sind, extrudiert werden, wobei das Vulkanisieren oder Vernetzen der Massen unter Auf -echterhaltung der erwähnten hohen Temperatur im wesentlichen während die Massen durch die Düse hindurchtreten odt;r während eines Zeitraums, nachder. sie durch den Auslaß der Düse hindurchgetreten sind, gehalten werden, wodurch Preiiteile erhalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen ^uon Massen auf die erwähnte hohe Temperatur unmittelbar

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vor der Düse dadurch geschieht, daß die in einem elektrischen Widerstandskörper erzeugte Joulesche Wärme verwendet wird.

3. Vorrichtung zum Extrudieren von Kautschuk und thermisch vernetzbaren Kunstharzen, gekennzeichnet durch die Kombination eines Extruders zum Extrudieren von Formmasse aus vulkanisierbarem Kautschuk oder vernetzbaren Kunstharzen, nachdem diese Materialien plastifiziert worden sind, eines Gliedes mit einem Materialdurchlaß von abgeänderter Querschnittsform am vorderen Ende des Extruders, einem Heizkörper mit einem feizkanal, welcher mit dem erwähnten Materialkanal am vor leren Ende des erwähnten Gliedes in Verbindung steht, und ein Vulkanisier- oder Vernetzungsformteil mit e Lner Düse von nicht abgeänderter Querschnittsform am vorderen Ende des Heizkörpers,

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ylaterialdurchlaß des Heizkörpers e .ne Kanalstruktur und einen elektrischen Widerstandsheizar aufweist.

5. Vorrichtuag nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialkanal des Heizkörpers c.urch ein Heizrohr mit elektrischem Widerstand gebilc et wird.

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