DE3739817A1 - Verfahren und vorrichtung zur vulkanisation von plattenartigen gummiartikeln, vorzugsweise gummiplatten oder gummilaschen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vulkanisation von plattenartigen Gummiartikeln, vorzugs­ weise Gummiplatten bzw. Gummilaschen.

Es sind mehrere Verfahren zur Vulkanisation von großen Gummiplatten und Gummilaschen bekannt, die weitgehend an­ gewendet werden.

Bei einer bekannten Lösung werden die Gummiplatten mit einem, das Zusammenhaften der Schichten behindernden Beigewebe zusammen auf eine Stahltrommel gewickelt, danach wird der derart aufgewickelte Stoff in einem Vulkanisationskessel durch Dampf oder Heißluft erhitzt und ausvulkanisiert.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Vulkanisation ziemlich lange dauert, da die Wärme­ übertragung von außen erfolgt und die Wärme zu den mittleren Gewinden des Wickels nur langsam, durch Wärme­ leitung gelangt. Der Vulkanisationsgrad der verschiedenen Schichten ist dementsprechend auch verschieden, was die Eigenschaften des Gummis nachträglich beeinflußt. Die schlechte Wärmeleitung und der verschiedene Vulkanisations­ grad der Schichten bestimmen die Dicke des auf der Trommel befindlichen Wickels, d. h. die Länge der Gummiplatte. Die Vulkanisation einer Gummiplatte mit einer Länge von mehreren hundert Metern kann mit diesem Verfahren nicht in Rede kommen. Die bei der Vulkanisation angewendeten Kessel sind im allgemeinen druckhaltende Gefäße mit Stahl­ wand, die sich während der Vulkanisation erwärmen, und diese Erwärmung ruft einen bedeutenden Wärmeverlust hervor. Die Oberfläche der Beigewebe drückt sich ein und ruft an der Oberfläche der Gummiplatten ein Muster hervor.

Zur Vulkanisation der Gummilaschen haben sich zwei Ver­ fahren verbreitet. Bei dem einen geht die Vulkanisation zwischen sogenannten Preßplatten vor. Die Preßplatten werden während der Vulkanisation durch hydraulische Zylinder zusammengepreßt. Die Länge der Preßplatten ist höchstens 15 m, und die Länge der in einem Zyklus ausvulkanisierbaren Laschen ist mit dieser Länge identisch. Die Vulkanisation einer Lasche, deren Länge mehrere hundert Meter beträgt, beansprucht deshalb eine lange Zeitdauer.

Bei diesem Verfahren bedeutet die Sicherung des ent­ sprechenden Vulkanisationsgrades der am Ende des Preß­ platten befindlichen Laschenzonen ein Problem. Während der Vulkanisation soll man für die Spannung der zur Vulkanisation gelangenden Laschenabschnitte durch eine separate Spannvorrichtung Sorge tragen.

Bei dem anderen bekannten Verfahren geht die Vulkanisation nicht periodisch, sondern kontinuierlich vor. Bei diesem Verfahren wird die Lasche mittels eines sog. Preßbandes auf einen sich langsam drehenden, geheizten Stahlzylinder gepreßt. Der Zylinder soll sich sehr langsam drehen, denn die Lasche soll während der Zeit ausvulkanisiert werden, bis die Lasche mit dem Zylinder in Berührung steht. Deshalb beansprucht die Ausvulkanisation einer mehrere hundert Meter langen Lasche ziemlich viel Zeit.

Ein derartiges Verfahren ist in der DE-PS 28 56 646 beschrieben.

Ein weiterer Nachteil beider vorher erwähnten Verfahren besteht - außer dem bereits angeführten - noch in dem außerordentlich großen Wärmeverlust. Dieser Wärmeverlust stammt daraus, daß nicht nur die zu Vulkanisation kommenden Gummiartikel, sondern auch die ziemlich große Abmessungen aufweisenden Maschinenbestandteile zu erwärmen sind.

Bis jetzt ist kein Verfahren bekannt, mit welchem mehrere hundert Meter lange Laschen oder Gummiplatten in einem Schritt, in ziemlich kurzer Zeit, mit kleinem Wärmeverlust ausvulkanisiert werden können.

Der Zweck der Erfindung ist, ein solches Verfahren und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zu schaffen.

Die Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zustandezu­ bringen, das die Ausvulkanisation einer mehrere hundert Meter langen Gummiplatte bzw. Gummilasche in einem Schritt, mit Anwendung von außerordentlich geringer Wärmeenergie in kurzer Zeit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erfüllt, daß die rohe Gummiplatte oder Gummilasche mit einem vorteilhaft vorgespannten, durch elektrischen Strom heizbaren, elastischen, aufwickelbaren Band auf eine Trommel derart aufgewickelt wird, daß im aufgewickelten Zustand das mit elektrischem Strom heizbare Band mit der totalen Ober­ fläche der Gummiplatte bzw. Gummilasche in Berührung steht, und mit Hilfe des, in das Band und/oder in die Stahlein­ lagen des zu vulkanisierenden Artikels eingeführten elektrischen Stromes die Vulkanisation durchgeführt wird.

Mit dem Maß der Vorspannung des Bandes wird der zur Vulkanisation notwendige Druck auf der Oberfläche des Gummibandes hervorgerufen.

Zweckmäßig wird die Rohgummiplatte bzw. Rohgummilasche vor dem Einleiten in die Vulkanisationsvorrichtung vorge­ spannt, damit die Einlagen zusammenarbeiten.

Vom Standpunkt des elektrischen Stromes aus benimmt sich das Band wie ein elektrischer Widerstand, in welchem auf Wirkung des Stromes Wärme entsteht. Wenn sich der Quer­ schnitt des Bandes nicht ändert, ist die Wärmeentwicklung konstant, d. h. an jeder Oberflächeneinheit des Bandes ent­ steht die selbe Wärmemenge. Auf diese Weise wird die Gummi­ platte bzw. Gummilasche in ihrer voller Ausdehnung auf einmal, gleichmäßig erwärmt, d. h. ausvulkanisiert.

Gegebenenfalls kann die Vulkanisation auch mit Hilfe der Metalleinlagen der Lasche verwirklicht werden.

Falls eine Fläche der Gummiplatte bzw. der Gummilasche mit einem Muster versehen sein soll, wird zwischen den Gummi­ stoff und das Band noch ein, ein Muster ausbildendes Element aufgewickelt, dessen Muster sich während der Vul­ kanisation in die Oberfläche der Gummiplatte bzw. Lasche einprägt.

Die zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ge­ eignete erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus zwei Trommeln von parallelen Achsen und diese sind durch ein zur Leitung des elektrischen Stromes geeignetes, die totale Oberfläche der Lasche oder Platte bedeckendes, elastisches, aufwickelbares Band verbunden, vorteilhaft sind an den beiden Enden des Bandes Kontaktstellen zum Zuführen des elektrischen Stromes ausgebildet, weiterhin weist die Vorrichtung zum Umwickeln und Bremsen des Bandes geeignete Einheiten auf.

Zwecks Verringerung der Wärmeverluste wird der Wickel während der Vulkanisation vorteilhaft von allen Seiten mit Wärmeisolation versehen. Es ist vorteilhaft, zwischen der Mantelfläche der Trommel und dem Wickel eine wärmebeständige und druckbeständige Schicht, z. B. aus Teflon auszubilden. An den beiden Seiten des Wickels wird je eine Scheibe angebracht, die mit einer wärmeisolierenden und elektrisch isolierenden Schicht überzogen sind. Die äußere Oberfläche des Wickels wird mit einer wärme­ isolierenden Schicht, z. B. mit Mineralwolldecke oder mit Asbestfaserstoff umhüllt.

Bei der Vulkanisation von dickeren Gummiplatten oder Gummi­ laschen werden auch deren Seitenflächen begrenzt, um das Abfließen des Gummis während der Vulkanisation zu ver­ meiden.

In diesem Fall wird beim Aufwickeln der Gummiplatten bzw. Gummilaschen an deren beiden Seiten auch ein Band aufge­ wickelt, das aus einem wärme- und druckbeständigen Stoff von großem elektrischem Widerstand, z. B. aus Teflon besteht.

Im Laufe des Aufwickelns können Luftblasen zwischen die aufgewickelte Rohgummiplatte oder Lasche und das Band ge­ langen. Um diese Erscheinung zu vermeiden, wird an dem Punkt, wo die Rohgummiplatte oder Lasche während des Aufwickelns mit dem, auf den Wickel auflaufenden Band in Berührung kommt, eine Preßrolle angebracht, deren Oberfläche zweckmäßig bombiert ist. Die Preßrolle schließt nicht nur die Bildung von Luftblasen aus, sondern erhöht auch die Spannung des Bandes während des Aufwickelns, und erhöht dadurch den Druck während der Vulkanisation.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in schematischer Seitenansicht, teilweise im Schnitt.

Fig. 2 eine Draufsicht, bei welcher ein Teil im Schnitt dargestellt ist, wobei das Gummimaterial und das Band zwecks besseren Verstehens weggelassen werden.

Den Hauptteil der zur Vulkanisation geeigneten Vorrichtung bilden die zwei Trommeln 1 und 2, deren Achsen zueinander parallel angeordnet sind. Die zwei Trommeln 1 und 2 sind durch das Band 3 miteinander verbunden. Das Band 3 besteht aus einem den elektrischen Strom leitenden, elastisch aufwickelbaren Stoff. Die Breite des Bandes 3 ist mit der Breite der Trommeln 1 und 2 beinahe identisch. Die Länge des Bandes 3 richtet sich nach dem Bedarf, kann aber auch mehrere hundert Meter sein. Das Band 3 ist tangentiell an die Trommeln 1 und 2 befestigt. Die Trommeln 1 und 2 sind mit Hilfe von Wellen in einem, in der Zeichnung nicht dargestellten, Gehäuse gelagert. Die Wellen sind von den Trommeln 1 und 2 durch elektrisch isolierende Stoffe elektrisch getrennt.

Die Vorrichtung weist außerdem in den Zeichnungen nicht dargestellte Antriebs- und Bremseinheiten auf. Die zu vulkanisierenden Artikel können unter anderem Gummi­ platten oder Gummilaschen sein.

Die Gummiplatten bestehen aus einlagefreiem Gummi, wobei in den Gummilaschen Einlagen eingebaut sind, die aus Textilmaterial oder aus Metallfasern bestehen.

Selbstverständlich können auch in die Gummiplatten Einlagen eingelegt werden.

Auf die Mantelfläche der Trommeln 1 und 2 ist eine Wärme­ isolierschicht 7 aufgetragen.

Nötigenfalls kann an den äußeren Seiten der Gummiplatten bzw. Gummilaschen 4 ein, durch eine mit einer Wärmeisolier­ schicht 9 überzogene Scheibe 6 abgestützter Bordstreifen 5 angebracht werden.

In dem Punkt A, wo die Gummiplatte bzw. Gummilasche 4 mit dem auf den Wickel auflaufenden Band 3 zusammentrifft, kann eine Preßrolle 8 angebracht werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt:

In der Ausgangslage ist das Band 3 fast in seiner vollen Länge auf der Trommel 2 aufgewickelt, nur einige Gewinde des Bandes 3 befinden sich auf der Trommel 1. Aus der in den Figuren nicht dargestellten Herstellungs- bzw. Speichervorrichtung wird die Gummiplatte bzw. Gummilasche 4 auf das den Strom leitende Band 3 geführt, und mit diesem zusammen auf die Trommel 1 derart umgewickelt, daß nur einige Gewinde des Bandes 3 auf der Trommel 2 bleiben. Die Gummiplatte bzw. Gummilasche 4 wird bei der Einleitung in die Vorrichtung noch besonders vorgespannt, damit die Einlagen zusammenarbeiten.

Während des Umwickelns ist die Trommel 1 die angetriebene Trommel und die Trommel 2 die gebremste Trommel. Dadurch entsteht in dem Band 3 eine Spannkraft. Diese Spannkraft wirkt auf die auf die Trommel 1 aufgewickelte Gummiplatte bzw. Gummilasche 4. Das Bremsen der Trommel 2 soll zweck­ mäßig derart geändert werden, daß auch bei der Änderung der Trommeldurchmesser der sich aus der Spannkraft ergebende Oberflächendruck, d. h. der auf die Gummiplatte bzw. Gummi­ lasche 4 wirkende Druck, während des ganzen Umwickelvor­ ganges, annähernd konstant sein soll.

Am Ende des Umwickelns werden die Trommeln 1 und 2 einge­ bremst, so daß das Band 3 nicht locker wird. Danach kann die elektrische Vulkanisation beginnen. Der eine Pol des elektrischen Stromes wird auf die eine Trommel und der andere Pol auf die andere Trommel geschaltet, so fließt der Strom in dem Band 3 entlang dessen Länge und erwärmt es gleichmäßig.

Im Laufe der Vulkanisation wird die Temperatur gemessen und durch Regelung der elektrischen Spannung auf dem gewünschten Wert gehalten.

Die Temperatur wird mit der Änderung der Spannung geregelt und auf diese Weise kann der gewünschte Temperaturablauf eingestellt werden. Zur Vermeidung des Wärmeverlustes ist es zweckmäßig den Wickel von außen mit einer Wärmeisolier­ decke umzuhüllen.

Nach Beendigung der Vulkanisation dreht sich die Dreh­ richtung um und nun wird das Band 3 auf die Trommel 2 gewickelt. Gleichzeitig wird die ausvulkanisierte Gummi­ platte bzw. Gummilasche 4 aus der Trommel 1 ausgewickelt und in eine, in den Zeichnungen nicht dargestellte, Kühl­ anlage geführt.

Die oben beschriebene Vulkanisationsvorrichtung oder auch mehrere Vulkanisationsvorrichtungen werden nach der Herstellungs- bzw. Speichervorrichtung angeordnet, wovon die Gummiplatte bzw. Gummilasche 4 in die Vulkani­ sationsvorrichtung gelangt. Zweckmäßig ist die Her­ stellungs- bzw. Speichervorrichtung derart ausgebildet, daß es kontinuierlich mehrere Vulkanisationsvorrichtungen bedienen kann. Zum Beispiel können unmittelbar nach dem Kalander mehrere Vulkanisationsvorrichtungen angeordnet werden, denn so können diese kontinuierlich bedient werden.

Beim Herstellen von dickeren Gummiplatten oder Gummilaschen werden während der Herstellung an beiden Seiten der Gummi­ platte bzw. Gummilasche 4 Bordstreifen 5 aufgewickelt, wie es aus Fig. 2 ersichtlich ist. Diese Bordstreifen 5 werden durch eine mit einer Wärmeisolierschicht überzogene Scheibe 6 gegen Verschiebung abgestützt. Der Bordstreifen 5 hindert während der Vulkanisation das Abfließen des Gummis in Seitenrichtung.

Die Preßrolle 8 erhöht den Preßdruck und schließt die Bildung von Luftblasen während des Aufwickelns aus.

Außer den in der Einleitung erwähnten Vorteilen ist es ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung, daß bei der Vulkanisation der zu vulkanisierende Artikel von außen mit einigen Gewinden umgehüllt ist, an seinen Seiten aber der Bordstreifen vorhanden ist, so daß die Aus­ vulkanisation in einer geschlossenen Form vor sich geht, was - wie allgemein bekannt - das Herstellen von vulkani­ sierten Artikeln bester Qualität ergibt.

Claims (8)

1. Verfahren zur Vulkanisation von plattenartigen Gummi­ artikeln, vorzugsweise Gummiplatten oder Gummilaschen, dadurch gekennzeichnet, daß die rohe Gummiplatte oder Gummilasche mit einem vorteilhaft vor­ gespannten, durch elektrischen Strom heizbaren, elastischen, aufwickelbaren Band auf eine Trommel derart aufgewickelt wird, daß im aufgewickelten Zustand das mit elektrischem Strom heizbare Band mit der totalen Oberfläche der Gummi­ platte bzw. Gummilasche in Berührung steht, und mit Hilfe des, in das Band und/oder in die Stahleinlagen des zu vulkanisierenden Artikels eingeführten elektrischen Stromes die Vulkanisation durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rohgummiplatte bzw. Rohgummi­ lasche vor dem Einleiten in die Vulkanisationsvorrichtung vorgespannt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Ausbildung eines Artikels mit gemusterter Oberfläche zwischen den zu vulkanisierenden Artikel und das Band ein, ein Muster ausbildendes Element gewickelt wird.

4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Trommeln (1 und 2) von parallelen Achsen aufweist und diese durch ein zur Leitung des elektrischen Stromes geeignetes, die totale Oberfläche der Lasche oder Platte bedeckendes, elastisches, aufwickelbares Band (3) verbunden sind, vorteilhaft an den beiden Enden des Bandes (3) Kontaktstellen zum Zuführen des elektrischen Stromes ausgebildet sind, weiterhin die Vorrichtung zum Umwickeln und Bremsen des Bandes (3) geeignete Einheiten aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den äußeren Seiten der Gummi­ platte bzw. Gummilasche (4) ein, durch eine mit einer Wärmeisolierschicht (9) überzogene Scheibe (6) abge­ stützter Bordstreifen (5) angebracht ist.

6. Vorrichtung nach Ansprüchen 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Oberfläche der Trommeln (1, 2) mit einer Wärmeisolierschicht (7) ver­ sehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Punkt (A), wo die Gummiplatte bzw. Gummilasche (4) mit dem auf den Wickel auflaufenden Band (3) zusammentrifft, eine Preß­ rolle (8) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche des Wickels mit einer Wärmeisolierschicht versehen ist.