DE4128548A1 - Vorrichtung und verfahren zum vulkanisieren endloser gummiriemen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum kontinuierlichen Vulkanisieren end­ loser Gummiriemen, zum Beispiel flacher Riemen oder Keilriemen, insbesondere Zahnriemen oder dergleichen.

Eine bekannte Vulkanisiervorrichtung dieser Art, die "Rotary Cure" genannt wird, ist in Fig. 9 dargestellt. Hier wird ein endloser unvulkanisierter Gummiriemen-Roh­ ling A um eine Vulkanisiertrommel 32 und eine Spannrolle 30 herumgelegt, die in einem bestimmten Abstand vonein­ ander angeordnet sind. Ein endloses Andruckband 41 ist um zwei Führungsrollen 33, zwischen denen die Vulkani­ siertrommel 32 angeordnet ist, und um eine Spannrolle 35 herumgelegt, die in einer Mittelebene zwischen den Führungsrollen 33 angeordnet ist. Mittels eines Druck­ zylinders 39 wird eine Zugspannung auf die Spannrolle 35 ausgeübt, so daß das Andruckband 41 gegen die Außen­ seite des Gummiriemen-Rohlings A auf dem Umfang der Vulkanisiertrommel 32 gedrückt wird, um den Rohling A unter Druck zu setzen. Die Vulkanisiertrommen 32 wird gedreht, während die Umfangsfläche der Vulkanisiertrommel 32 durch eine interne Heizquelle erwärmt wird. Die japa­ nische Patent-Auslegeschrift SHO 59-68 222 zeigt eine Vulkanisiervorrichtung, deren Aufbau ähnlich der in Fig. 9 dargestellten ist.

Bei der erwähnten Vulkanisiervorrichtung nach Fig. 9 treten jedoch Schwierigkeiten auf, die nachstehend erläu­ tert werden. So werden endlose Gummiriemen normalerweise nach dem folgenden Verfahren mit einer Vulkanisiervor­ richtung, wie sie in Fig. 10 dargestellt ist, vulkani­ siert: Gummiriemen-Materialien, die beispielsweise un­ vulkanisierte Gummibänder, Kordgewebe und Leinwand auf­ weisen, werden über die äußere Umfangsfläche einer zy­ lindrischen Vulkanisiertrommel 50 herumgewickelt und geformt. Dann wird eine Gummihülse 51 über den Gummi­ riemen-Rohling A geschoben. Anschließend wird die Vul­ kanisiertrommel 50 mittels eines (nicht dargestellten) Krans oder dergleichen hochgehoben und in einen Vulka­ nisierbehälter 52 gesetzt. Nach dem Schließen eines Deckels 52a wird Dampf in den Vulkanisierbehälter 52 eingelassen, um den Rohling A unter Druck zu setzen, zu erwärmen und dadurch zu vulkanisieren.

Bei der Vulkanisiervorrichtung nach Fig. 9 treten die folgenden Schwierigkeiten auf:
1) Die Bedienung der Vorrichtung ist kompliziert und zeitaufwendig, weil der endlose Gummiriemen-Rohling A um die Vulkanisiertrommel 32 und die Spannrolle 30 herum­ gelegt werden muß, während beide axial abgestützt wer­ den.
2) Die Druckkraft des Andruckbandes 41 wird nur von der einen Seite her auf die Vulkanisiertrommel 32 ausge­ übt. Die Stützvorrichtung zur axialen Abstützung der Vulkanisiertrommel 32 muß mithin verhältnismäßig groß sein, um die hohe radiale und axiale Belastung aufzu­ nehmen. Wie Fig. 9 erkennen läßt, wird nur ein beschränk­ ter Teil des unvulkanisierten Gummiriemen-Rohlings A auf einmal unter Druck gesetzt und erwärmt (vulkani­ siert). Das Vulkanisieren dauert daher lange, und die Verdichtung des Gummiriemen-Rohlings A durch den Druck pflegt unzureichend zu sein, um die Luft vollständig zu entfernen, was Fehler im Produkt zur Folge hat, zum Beispiel eine Trennung der internen Bestandteile des Gummiriemen-Rohlings A und die Bildung von Nadel- Löchern.
4) Gummiriemen-Rohlinge mit kleinen Abmessungen können nicht vulkanisiert werden, weil der endlose Riemen-Roh­ ling A um zwei Wellen herum angeordnet werden muß, näm­ lich die Vulkanisiertrommel 32 und die Spannrolle 30.
5) Um das Aufbringen und Entfernen des endlosen Gummirie­ men-Rohlings A zu erleichtern, wird die Vulkanisiertrom­ mel 32 in vielen Fällen nur einseitig (axial) gelagert. Da das Andruckband 41 nur in der einen Richtung auf die Vulkanisiertrommel 32 einwirkt, wird die Vulkanisier­ trommel 32 dann in radialer Richtung umgebogen. Die Ausübung des Drucks auf den Gummiriemen-Rohling A ist daher ungleichmäßig.

Das herkömmliche Vulkanisierverfahren mittels der Vulka­ nisiervorrichtung nach Fig. 10 hat die folgenden Nach­ teile:
1) Das Einsetzen der Vulkanisiertrommel 50 in den Vul­ kanisierbehälter 52 und das Entfernen der Vulkanisier­ trommel 50 aus dem Vulkanisierbehälter 52 erfolgt im wesentlichen durch Handarbeit und ist schwierig zu auto­ matisieren. Ferner besteht derzeit ein Mangel an Arbeits­ kräften.
2) Der Betrieb ist diskontinuierlich, weil die gesamte Vulkanisation in einem Vulkanisierbehälter 52 erfolgt.

Das Vulkanisieren dauert daher lange, so daß der Herstel­ lungwirkungsgrad gering ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Schwierigkeiten und Nachteile zu vermeiden und eine Vulkanisienvorrichtung anzugeben, bei der das Aufbringen und Entfernen eines endlosen Gummiriemen-Rohlings leicht sind, die Vulkanisiertrommel nicht ungleichmäßig bela­ stet wird, der Durchmesser der Welle der Vulkanisiertrom­ mel verringert werden kann, um die Abmessungen der Trom­ mel zu verringern, und Gummiriemen-Rohlinge mit kleinen und großen Abmessungen kontinuierlich vulkanisiert werden können.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum konti­ nuierlichen Vulkanisieren mit der erwähnten Vulkanisier­ vorrichtung.

Zur Lösung der erwähnten Aufgabe enthält die erfindungs­ gemäße Vulkanisiervorrichtung a) eine zylindrische Vulka­ nisiertrommel zum Aufwickeln und Formen unvulkanisier­ ter Gummiriemen-Materialien, die auf einer Förderein­ richtung lösbar und drehbar gelagert ist, b) zwei An­ druckbänder, die so angeordnet sind, daß sie gegenein­ ander wirken, während die Vulkanisiertrommel zwischen ihnen angeordnet ist, wobei die Andruckbänder in der Lage sind, die entsprechenden Teile der Umfangsfläche der Vulkanisiertrommel zu umgeben und unter Druck zu setzen, und wobei die Vulkanisiervorrichtung so ausgebil­ det ist, daß c), während die Umfangsfläche der Vulkani­ siervorrichtung von innen erwärmt wird und die Andruck­ bänder gegensinnig gegen die Vulkanisiertrommel drücken, die Andruckbänder synchron in jeweils vorgeschriebenen Richtungen gedreht werden, so daß die Vulkanisiertrommel gedreht und das unvulkanisierte Gummiriemen-Material kontinuierlich vulkanisiert wird.

Ferner kann eine Andruckrolle auf jedem Andruckband vorgesehen sein, um die Umfangsfläche der Vulkanisier­ trommel unter Druck zu setzen, wobei die Andruckrollen zueinander hin und voneinander weg bewegbar sind.

Das erfindungsgemäße Vulkanisierverfahren ist A) ein Verfahren zum Aufwickeln und Formen von Gummiriemen-Mate­ rialien, zum Beispiel unvulkanisierter Gummifolien, Kordgewebe und Leinwand, auf der äußeren Umfangsfläche einer zylindrischen Vulkanisiertrommel und zum anschlie­ ßenden Vulkanisieren des Gummiriemen-Rohlings, bei dem B) der Vulkanisiervorgang in mehrere Schritte unterteilt ist und die Vulkanisiertrommel nacheinander den einzelnen Vulkanisierschritten zugeführt und in jedem eine vorbe­ stimmte Zeit lang festgehalten wird, C) in dem ersten Vulkanisierschritt zwei gegeneinander wirkende Gummi­ rollen oder zwei gegeneinander wirkende endlose Andruck­ bänder, die in der Lage sind, die Vulkanisiertrommel in einem Bogen zu umgeben, gegen den Gummiriemen-Rohling auf der Vulkanisiertrommel gedrückt und gedreht werden, um die Vulkanisiertrommel zu drehen, und gleichzeitig das Innere der Vulkanisiertrommel erwärmt wird, und D) in jedem vom zweiten bis zum vorletzten Vulkanisier­ schritt zwei endlose Andruckbänder, die die Vulkanisier­ trommel in einem Bogen umgeben können, gegen den Gummi­ riemen-Rohling auf der Vulkanisiertrommel gedrückt und gedreht werden, um die Vulkanisiertrommel zu drehen, und gleichzeitig das Innere der Vulkanisiertrommel er­ wärmt wird, und E) im letzten Schritt die Vulkanisier­ trommel in eine Heizkammer gebracht wird, um die Trommel von den Seiten her zu erwärmen.

Vorzugsweise liegt die Heiztemperatur in dem ersten Vulkanisierschritt und in der ersten Hälfte des zweiten Vulkanisierschritts im Bereich von etwa 100° bis 130°C und in und nach der zweiten Hälfte des zweiten Vulkani­ sierschritts im Bereich von etwa 150° bis 180°C.

In der erfindungsgemäßen Vulkanisiervorrichtung ist die Vulkanisiertrommel mit den um sie herumgewickelten und geformten unvulkanisierten Gummiriemen-Materialien drehbar gelagert, wobei Andruckbänder am Umfang gegen sich gegenüberliegende Teile des Gummiriemen-Rohlings auf der Vulkanisiertrommel gedrückt werden, um den Roh­ ling unter Druck zu setzen. In diesem Zustand wird dann beispielsweise Dampf in das Innere der Vulkanisiertrommel geleitet, um den Gummiriemen-Rohling zu erwärmen, und gleichzeitig werden die Andruckbänder synchron in ihren jeweils vorgeschriebenen Richtungen gedreht. Infolge­ dessen wird der Gummiriemen-Rohling auf der Vul­ kanisiertrommel zusammen mit der Vulkanisiertrommel gedreht und allmählich vulkanisiert; der Gummiriemen-Roh­ ling ist nach einer bis mehreren Umdrehungen der Vulka­ nisiertrommel vollständig vulkanisiert. Die Vulkanisier­ trommel wird nicht ungleichmäßig längs ihrer Achse bela­ stet, und die Belastung ihres Lagers ist sehr gering, weil zwei gegensinnig wirkende Kräfte (Belastungen) durch zwei Andruckbänder auf die Vulkanisiertrommel ausgeübt werden. Sodann wird der Gummiriemen-Rohling auf der Vulkanisiertrommel vollständig und gleichmäßig von der Innenseite der Trommel her erwärmt, während der größte Teil des Gummiriemen-Rohlings von den Andruck­ bändern umgeben und unter Druck gesetzt wird. Der Gummi­ riemen-Rohling wird daher vollständig und gleichmäßig vulkanisiert.

Zusätzlich dazu, daß der Gummiriemen-Rohling auf der Vulkanisiertrommel durch die Andruckbänder unter Druck gesetzt wird, wird er auch durch die Andruckrollen über die Andruckbänder unter Druck gesetzt. Wenn daher gezahn­ te Gummiriemen mit Zahnformen aufweisenden Vulkanisier­ trommeln hergestellt werden sollen, wird die Luft voll­ ständig aus den Grenzflächen zwischen den jeweiligen Bestandteilen des Gummiriemen-Rohlings entfernt, so daß die Zähne sehr genau geformt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem eine Vor­ richtung mit dem erwähnten Aufbau angewendet wird, wer­ den beispielsweise Gummi-Zahnriemen in vier Schritten vulkanisiert. Eine Vulkanisiertrommel, um die Gummirie­ men-Materialien herumgewickelt und -geformt sind, wird dem ersten Vulkanisierschritt zugeführt. Bei diesem ersten Vulkanisierschritt wird der Gummiriemen-Rohling durch zwei Gummirollen oder zwei Andruckbänder unter Druck gesetzt und gleichzeitig durch die aus dem Inneren der Vulkanisiertrommel kommende Wärme erwärmt. Auf diese Weise wird der Gummiriemen-Rohling vorgewärmt und, ein­ schließlich der Zähne, zu Riemen-Erzeugnissen geformt.

Danach wird die Vulkanisiertrommel dem zweiten Vulkani­ sierschritt zugeführt, bei dem der Gummiriemen-Rohling durch zwei Andruckbänder unter Druck gesetzt und gleich­ zeitig durch aus dem Inneren der Vulkanisiertrommel kommende Wärme erwärmt. Das Formen zu Erzeugnissen in dem vorhergehenden Vorgang wird daher fortgesetzt, und nacheinander wird das Verbinden (oder Zusammenfügen) der Bestandteile (Leinwand, Kordgewebe usw.) des Gummi­ riemen-Rohlings durch Vernetzung der unvulkanisierten Gummiteile der Bestandteile (Leinwand, Gewebe usw.) des Gummiriemen-Rohlings bewirkt.

Danach wird die Vulkanisiertrommel dem dritten Vulkani­ sierschritt zugeführt und der Gummiriemen-Rohling genauso wie im zweiten Vulkanisierschritt durch zwei Andruck­ bänder unter Druck gesetzt und gleichzeitig durch aus dem Inneren der Vulkanisiertrommel kommende Wärme er­ wärmt. Auf diese Weise wird das Zusammenfügen der ver­ schiedenen Bestandteile (Leinwand, Kordgewebe usw.) des Gummiriemen-Rohlings durch Vernetzung des unvulkani­ sierten Gummis der betreffenden Bestandteile (Leinwand, Kordgewebe usw.) des Gummiriemen-Rohlings fortgesetzt.

Sodann wird die Vulkanisiertrommel dem letzten Vulkani­ sierschritt zugeführt und in die Heizkammer gebracht, in der der Gummiriemen-Rohling auf der Vulkanisiertrom­ mel auf seinem Umfang erwärmt wird, um den unvulkani­ sierten Gummi zu vernetzen und die Bestandteile (Lein­ wand, Kordgewebe usw.) des Gummiriemen-Rohlings zu ver­ binden. Wenn alle Vulkanisierschritte abgeschlossen sind, wird die Vulkanisiertrommel einem weiteren Vorgang unterzogen, bei dem die Trommel abgekühlt wird.

Ferner wird die Viskosität des Gummis in dem Gummirie­ men-Rohling durch die im ersten Vulkanisierschritt und in der ersten Hälfte des zweiten Vulkanisierschritts gewählte Temperatur (100° bis 130°C) verringert. Infolge­ dessen wird die Fließfähigkeit des Gummis verbessert und der Gummi für die Herstellung von Riemen optimiert. Die in der zweiten Hälfte des zweiten Vulkanisierschritts und danach gewählte Temperatur (150° bis 180°C) optimiert den Gummi in dem Gummiriemen-Rohling für die Vernetzung und das Verbinden der Bestandteile, einschließlich Lein­ wand und Kordgewebe.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele an­ hand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungs­ gemäßen Vulkanisiervorrichtung,

Fig. 2 den Schnitt II-II der Fig. 1, der den Zustand der Vulkanisation zeigt,

Fig. 3 den Schnitt II-II der Fig. 1, der den Zustand vor der Vulkanisation zeigt,

Fig. 4 eine Schnittansicht der Fig. III, jedoch aus einer anderen Richtung gesehen,

Fig. 5(a) und 6(b) Draufsichten der Verschiebungszustän­ de der jeweiligen Rollen der Vulkanisiervorrich­ tung nach Fig. 1,

Fig. 6(a) bis 6(d) ein Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Verfahrens, wobei Fig. 6(a) ein Diagramm von Temperaturbedingungen und Funktio­ nen der einzelnen unterteilen Vulkanisierschrit­ te zeigt und die Fig. 6(b) bis (d) Draufsich­ ten der Vulkanisiervorrichtungen darstellen,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Vulkanisier­ vorrichtung mit einer Heizkammer in Form eines Ofens,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer Vulkanisier­ vorrichtung mit Gummirollen,

Fig. 9 eine schematische Ansicht einer herkömmlichen zweiachsigen Vulkanisiervorrichtung und

Fig. 10 eine schematische Darstellung eines Vulkanisier­ verfahrens mittels einer anderen herkömmlichen Vulkanisiervorrichtung.

Bei dem Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1 bis 4 ist eine Vulkanisiertrommel 2 in der Mitte einer Vulkanisier­ vorrichtung 1 angeordnet. Auf beiden Seiten der Trommel 2 sind zwei Führungsrollen 3, 4 angeordnet. Auf einer mittleren Querachse der Vulkanisiertrommel 2 sind zwei Andruckrollen 4, 4 und zwei Spannrollen 5, 5 jeweils einander beiderseits der Vulkanisiertrommel 2 gegenüber­ liegend angeordnet. Die Rollen 3 bis 5 sind im Maschinen­ gestell mittels Lagern drehbar gelagert.

Die Führungsrollen 3, Andruckrollen 4 und Spannrollen 5 sind in der Vulkanisiervorrichtung 1 so gelagert, daß die Führungsrollen 3 und die Andruckrollen 4 die Vulka­ nisiertrommel 2 kontaktieren oder von dieser wegbewegt werden können und die Spannrollen 5 längs der mittleren Querachse der Vulkanisiertrommel 2 verschiebbar sind.

Nach Fig. 2 sind die Andruckrollen 4 mittels Führungs­ elementen 6 in Richtung zur Mittelachse der Vulkanisier­ trommel 2 und von dieser weg bewegbar. Die Bewegungen der Andruckrollen 4 werden durch Aus- und Einfahren von Kolbenstangen 7a hydraulischer Zylinder 7 bewirkt, die an Trägern 1a des Gestells der Vorrichtung 1 befe­ stigt sind, wobei die Kolbenstangen 7a durch U-förmige Elemente 7b mit den Andruckrollen 4 verbunden sind.

Die Spannrollen 5 sind ebenfalls über Führungselemente 8 in Richtung zur Mittelachse der Vulkanisiertrommel 2 und von dieser weg bewegbar, und ihre Bewegungen werden ebenfalls durch das Aus- und Einfahren von Kolbenstangen 9a hydraulischer Zylinder 9, die an Trägern 1b des Ge­ stells der Vulkanisiervorrichtung 1 befestigt sind, bewirkt. Die Kolbenstangen 9a und die Spannrollen 5 sind durch U-förmige Elemente 9b verbunden. Jede Spann­ rolle 5 ist mit einem Antriebsmotor 10 durch einen Zahn­ riemen 10a verbunden, der den Motor mit der Welle der Spannrolle 5 verbindet. Jeder Antriebsmotor 10 ist auf einem der Verbindungselemente 9b angebracht und zusammen mit der Spannrolle 5 entsprechend der Bewegung der Kol­ benstange 9a verschiebbar.

Obwohl es nicht dargestellt ist, können die Führungs­ rollen 3 bewegbar gelagert sein, so daß sie durch Vor­ schubspindeleinrichtungen oder Hydraulikzylinder, wie im Falle der anderen Rollen 4 und 5, verschiebbar sind.

Auf jeder Seite der Vulkanisiertrommel 2 ist ein endloses Andruckband 11 um die beiden Führungsrollen 3,3 und die Spannrolle 5 herumgelegt. Als Andruckband 11 kann ein flaches oder ebenes Gummiband, ein Stahlband oder dergleichen verwendet werden. Wenn die Vulkanisiertrommel 2 einen kleinen Außendurchmesser aufweist, ist ein fla­ ches Gummiband mit guter Flexibilität geeignet.

Die Vulkanisiertrommel 2 bildet ein Formwerkzeug mit einem zylindrischen Körper, der rohrförmige Naben 2b und 2c hat, die Öffnungen in der Mitte seiner beiden Enden bilden. Sich axial erstreckende Formzähne 2a (Fig. 1) sind in regelmäßigen Abständen um den Umfang der Vulkanisiertrommel 2 herum ausgebildet. Die Vulkani­ siertrommel 2 ist auf einem Einspannständer (Tragstän­ der) 13 mittels eines Lagers 13a drehbar und lösbar gelagert, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Der Einspann­ ständer 13 wird von zwei Ketten 12 (s. Fig. 1 und 4) transportiert, die sich längs der Mitte der Vulkanisier­ vorrichtung 1 senkrecht zur Achse der Vulkanisiertrommel 2 erstrecken. In der Mitte des Einspannständers 13 ist eine Öffnung 13b (Fig. 2 und 3) vorgesehen.

Unterhalb und Oberhalb der Mitte der Vulkanisiervorrich­ tung 1 sind Einrichtungen 14, 15 zum Halten der Vulka­ nisiertrommel 2, die am Einspannständer 13 gelagert ist, so angeordnet, daß sie nach oben und unten ver­ schiebbar sind. Die Halteeinrichtung 14 auf der Unter­ seite ist mit einem Befestigungselement 14b versehen, das durch mehrere (z. B. vier) Hydraulikzylinder 14a angehoben oder abgesenkt werden kann. Von der Mitte dieses Befestigungselements 14b erstreckt sich ein Dampf­ auslaßrohr 16 nach oben, das auf dem Befestigungselement 14b drehbar gelagert ist. Die Halteeinrichtung 15 auf der Oberseite wird durch mehrere (z. B. vier) Hydraulik­ zylinder 15a angehoben und abgesenkt und ist mit Andruck­ elementen 15c und einem Befestigungselement 15e versehen, wobei die Andruckelemente 15c so gelagert sind, daß sie horizontal drehbar sind, und das Befestigungselement 15e wird durch einen Hydraulikzylinder 15d angehoben und abgesenkt. In diesem Befestigungselement 15e ist ein Dampfzuführrohr 17 drehbar gelagert, so daß es sich von dessen Mitte aus nach unten erstreckt.

Wenn die Hydraulikzylinder 14a, 15a und 15d in die in Fig. 2 dargestellte Lage ausgefahren sind, ist das Dampf­ auslaßrohr 16 mit der Öffnung der unteren Nabe 2c und das Dampfzuführrohr 17 mit der Öffnung der oberen Nabe 2b der Vulkanisiertrommel 2 verbunden. Ferner wird durch die Andruckelemente 15c auf das obere Ende der Vulkani­ siertrommel 2 ein Druck ausgeübt, so daß die Vulkanisier­ trommel 2 in der Mitte der Vulkanisiervorrichtung 1 festgehalten wird. Das untere Ende des Auslaßrohres 16 und das obere Ende des Zuführrohres 17 sind jeweils mit Drehverbindungen 19, 20 verbunden und in Lagern gelagert. Die untere Drehverbindung 19 ist mit einem Dampfauslaßschlauch 21 und die obere Drehverbindung mit einem Dampfzuführschlauch 22 verbunden.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der beschriebenen Vulkanisiervorrichtung 1 erläutert. Wenn die Vulkani­ siertrommel 2 transferiert werden soll, wie es in Fig. 5(a) dargestellt ist, sind die Führungsrollen 3,3 und die Andruckrollen 4 von der Vulkanisiertrommel 2 ge­ trennt, während auf die Spannrollen 5 keine Spannkräfte durch die Hydraulikzylinder 8 ausgeübt werden. In diesem Zustand wird bei der Herstellung von beispielsweise Transmissionszahnriemen eine Vulkanisiertrommel 2 mit Gummiriemen-Materialien, wie Leinwand, Kordgewebe und unvulkanisierten Gummifolien, die um den Umfang der Vulkanisiertrommel 2 herum geformt sind, in dem Einspann­ ständer 13 drehbar angeordnet und dann durch die Ketten 12 in die Mitte zwischen den Rohren 16 und 17 der Vul­ kanisiervorrichtung 1 befördert.

Dann werden die Hydraulikzylinder 14a, 15a und 15d aus­ gefahren, um die Vulkanisiertrommel 2 festzuhalten, und gleichzeitig wird das Dampfauslaßrohr 16 an der unteren Öffnung 2c und das Dampfzuführrohr 17 an der oberen Öffnung 2b angeschlossen (s. Fig. 2).

Dann werden die beiden Führungsrollenpaare 3,3 beider­ seits der Vulkanisiertrommel 2 gleichzeitig mittels einer (nicht dargestellten) Vorschubspindeleinrichtung zur Vulkanisiertrommel 2 verschoben, um die entsprechen­ den Teile des Gummiriemen-Rohlings A auf dem Umfang der Vulkanisiertrommel 2 bogenförmig mit den Andruck­ bändern 11 zu umgeben, wie es in Fig. 5(b) dargestellt ist. Dann werden die Spannrollen 5 auf beiden Seiten der Vulkanisiertrommel 2 durch die Hydraulikzylinder 9 (Fig. 1) verschoben, um Zugspannungen auf die Andruck­ bänder 11 auszuüben. Dadurch wird wiederum ein Druck auf den Gummiriemen-Rohling A auf der Vulkanisiertrommel 2 ausgeübt. Ferner werden die Andruckrollen 4 auf beiden Seiten durch die Hydraulikzylinder 7 (Fig. 1) zur Vul­ kanisiertrommel 2 hingeschoben, um Liniendrücke auf den Gummiriemen-Rohling A über die Andruckbänder 11 auszuüben.

In diesem Zustand wird Dampf in die Vulkanisiertrommel 2 eingelassen, um den Gummiriemen-Rohling A zu erwärmen. Gleichzeitig werden die Andruckbänder 11 auf beiden Seiten im Uhrzeigersinn, langsam und synchron durch die Antriebsmotoren 10 gedreht. Infolgedessen dreht sich der Gummiriemen-Rohling A auf dem Umfang der Vulka­ nisiertrommel 2 zusammen mit der Vulkanisiertrommel 2, so daß er vollständig vulkanisiert ist, nachdem die Vulkanisiertrommel 2 wenigstens eine Umdrehung ausge­ führt hat. Die Lager 13a gestatten der Vulkanisiertrommel 2, sich im Einspannständer 13 zu drehen. Der Gummirie­ men-Rohling A auf der Vulkanisiertrommel 2 wird durch die Andruckbänder 11 unter Druck gesetzt, wobei die Andruckrollen 4 über die Andruckbänder 11 einen Linien­ druck auf den Gummiriemen-Rohrling A ausüben. Dadurch werden Zähne, die den Zahnformen 12a auf dem Umfang der Vulkanisiertrommel 2 (Fig. 1) entsprechen, mit hoher Genauigkeit auf dem Gummiriemen geformt.

Bei der beschriebenen Vulkanisiervorrichtung wird zur Ausbildung von gezahnten Gummiriemen eine Vulkanisier­ trommel 2 mit Zahnformen 2a auf dem Umfang verwendet, wie es in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, und gleich­ zeitig sind Andruckrollen 4, die gegeneinander wirken, vorgesehen, um die Andruckkraft zu erhöhen und die Zähne genau zu formen. Wenn ebene Riemen oder Keilriemen ohne Zähne hergestellt werden sollen, wird eine Vulkanisier­ trommel mit ebener Umfangsfläche verwendet, so daß die Andruckrolle 4 entfallen kann.

Ein unvulkanisierter Gummiriemen-Rohling A kann mittels der beschriebenen Vulkanisiervorrichtung auf folgende Weise vollständig vulkanisiert werden. Nachstehend wird ein Beispiel eines bevorzugten erfindungsgemäßen Vulkani­ sierverfahrens beschrieben, bei dem die beschriebene Vulkanisiervorrichtung als Teil der Vulkanisieranlage verwendet wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Vulkanisierverfahren ist der Vulkanisiervorgang in mehrere Schritte (im vorliegenden Beispiel sind es vier Schritte) unterteilt. Nach Fig. 8(a) besteht der erste Schritt in der Vorwärmung eines Gummiriemen-Rohlings A und der Formung einer Grundform des endgültigen Erzeugnisses (Gummiriemen); der zweite Schritt besteht in der Formung, im Anschluß an den er­ sten Schritt, und Verbindung der jeweiligen Bestandteile (Gummifolien, Leinwand und Kordgewebe) des Gummiriemen­ Rohlings A; der dritte Schritt besteht in der Verbin­ dung, im Anschluß an den zweiten Schritt, der jeweiligen Bestandteile des Gummiriemen-Rohlings A; und der vierte Schritt besteht in der Vernetzung des Gummiriemen-Roh­ lings A. Die Heiz- oder Erwärmungstemperatur des Gummi­ riemen-Rohlings A wird im ersten Vulkanisierschritt und in der ersten Hälfte des zweiten Vulkanisierschritts auf etwa 100° bis 130°C eingestellt und in der zweiten Hälfte des zweiten Vulkanisierschritts und danach auf etwa 150° bis 180° erhöht.

Eine Vulkanisiertrommel 2, die drehbar im Einspannstän­ der 13 gelagert ist, wird nacheinander mittels der Ket­ ten 12 durch den erwähnten Vulkanisierschritten zugeord­ nete Vulkanisiereinrichtungen geschoben und in jedem Vulkanisierschritt oder jeder Vulkanisierstation eine vorbestimmte Zeit lang festgehalten. Bei dem in Fig. 6(b) dargestellten Vulkanisierverfahren wird als Vulkani­ siereinrichtung für den ersten Schritt die anhand der Fig. 1 bis 5 beschriebene Vulkanisiervorrichtung verwen­ det. Bei dem zweiten und dritten Schritt wird die erwähn­ te Vulkanisiervorrichtung ohne die Andruckrollen 4 ver­ wendet. Die Vulkanisiereinrichtung für den vierten Schritt enthält einen geschlossenen Ofen als Heizkammer 25 mit Türen 25a, wie es in Fig. 7 dargestellt ist.

Bei dem in Fig. 6(c) dargestellten Beispiel des Vulkani­ sierverfahrens wird in dem ersten und zweiten Schritt die Vulkanisiervorrichtung nach den Fig. 1 bis 5 und im dritten und vierten Schritt die Heizkammer 25 nach Fig. 7 verwendet.

Bei dem in Fig. 6(d) dargestellten Beispiel des Vulkani­ sierverfahrens wird im ersten Schritt als Vulkanisier­ einrichtung eine der Vulkanisiervorrichtung nach den Fig. 1 bis 5 ähnliche Vulkanisiervorrichtung verwendet, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist, bei der jedoch zwei weiche Gummirollen 26, die durch Hydraulikzylinder 27 vor- und zurückgeschoben werden können, anstelle der Andruckbänder 11 verwendet werden. In dem zweiten Schritt wird die Vulkanisiervorrichtung nach Fig. 1 bis 5 und im dritten Schritt die Vulkanisiervorrichtung nach den Fig. 1 bis 5 ohne die Andruckrollen 4 verwendet. Im vierten Schritt wird die Heizkammer 25 nach Fig. 7 ver­ wendet.

Welches der drei als Beispiele beschriebenen Vulkanisier­ verfahren angewand wird, hängt von der Dicke und Form des zu vulkanisierenden Gummiriemens ab. Hinsichtlich der Größe des Gummiriemens ist Fig. 6(c) für kleine Abmessungen, Fig. 6(b) für mittlere Abmessungen und Fig. 6(d) für große Abmessungen geeignet, doch ist dies nicht als Einschränkung zu verstehen. Hinsichtlich der Verschiebung von Vulkanisiertrommeln 2 zu den Vulka­ nisiereinrichtungen oder -stationen der jeweiligen Vulka­ nisierschritte, können mehrere Vulkanisiertrommeln 2 gleichzeitig (in einem Schritt) befördert werden, wenn die Vulkanisiereinrichtungen in regelmäßigen Abständen angeordnet und die Einspannständer 13 zum Befördern der Vulkanisiertrommeln 2 in einem Abstand miteinander verbunden sind, der dem Abstand zweier Vulkanisierein­ richtungen entspricht. Ferner ist bei dem zuvor erwähn­ ten Ausführungsbeispiel die Vulkanisiertrommel 2 durch die Drehung der Andruckbänder 11 drehbar. Doch kann die Vulkanisiertrommel 2 auch durch eine Antriebseinheit synchron mit der Drehung der Antriebsbänder 11 gedreht werden. In dem ersten Schritt nach Fig. 6(d) kann die Vulkanisiertrommel durch eine unmittelbar an sie ange­ schlossene Antriebseinheit gedreht werden.

Die Erfindung hat folgende Vorteile:
1) Wenn bei der erfindungsgemäßen Vulkanisiervorrichtung ein endloser Gummiriemen-Rohling ausgetauscht werden soll, kann er zusammen mit der Vulkanisiertrommel ausge­ tauscht werden. Daher ist es im Vergleich zu der her­ kömmlichen Vorrichtung, bei der der Gummiriemen-Rohling um zwei Wellen herum angeordnet ist, einfacher, den Gummiriemen-Rohling anzubringen und zu entfernen.
2) Um den unvulkanisierten Gummiriemen-Rohling auf der Vulkanisiertrommel unter Druck zu setzen, sind gegenein­ ander wirkende Andruckbänder vorgesehen. Infolgedessen wird die Vulkanisiertrommel nicht ungleichmäßig bela­ stet, so daß der Durchmesser der die Vulkanisiertrommel tragenden Welle verringert werden kann. Die Abmessungen der Vulkanisiertrommel lassen sich daher verringern.
3) Da der Gummiriemen-Rohling um den Umfang der Vulka­ nisiertrommel herum angeordnet wird, können Gummirie­ men-Rohlinge mit kleinen Abmessungen vulkanisiert wer­ den.
4) Der Gummiriemen-Rohling auf der Vulkanisiertrommel wird vollständig und gleichmäßig von der Innenseite der Vulkanisiertrommel her erwärmt. Darüber hinaus wird ein größerer Teil des Gummiriemen-Rohlings von den An­ druckbändern umgeben und unter Druck gesetzt. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige und wirksame Vulkanisation des Gummiriemen-Rohlings, so daß Gummiriemen mit hoher Qualität hergestellt werden können.
5) Die Vulkanisiervorrichtung kann den Gummiriemen-Roh­ ling auf der Vulkanisiertrommel sowohl durch die Andruck­ rollen als auch durch die Andruckbänder unter Druck setzen. Wenn Gummi-Zahnriemen hergestellt werden sollen, kann die Vorrichtung die Zähne genauestens formen.
6) Das erfindungsgemäße Vulkanisierverfahren ermöglicht eine Automatisierung der Vulkanisation. Die Belastung und die Anzahl der erforderlichen Arbeitskräfte kann daher erheblich verringert werden.
7) Da das Vulkanisierverfahren in mehrere Schritte unter­ teilt ist, kann die Vulkanisierzeit für jeden Schritt erheblich im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren verringert werden. So ist es möglich, die Betriebszeit des einen Arbeitsschrittes sich mit der Betriebszeit eines Formgebungsschrittes vor der Vulkanisation oder der eines Kühlschrittes nach der Vulkanisation überlap­ pen zu lassen. Der Vulkanisationsvorgang einschließlich der Vor- und Nachvulkanisationsschritte kann daher kon­ tinuierlich ablaufen. Dies steigert die Produktivität bei der Herstellung von Gummiriemen und verringert die Herstellungskosten.
8) Die Temperatureinstellung für den ersten Vulkanisa­ tionsschritt und die erste Hälfte des zweiten Vulkani­ sationsschrittes verbessert die Fließfähigkeit des Gum­ mis im Gummiriemen-Rohling, so daß der Rohling für die Formgebung optimiert wird. Ferner ergibt die Temperatur­ einstellung für den zweiten Vulkanisierschritt und da­ nach optimale Bedingungen für die Verbindung und Vernet­ zung der Bestandteile des Gummiriemen-Rohlings.

Claims (4)

1. Vulkanisiervorrichtung für endlose Gummiriemen, die aufweist:
eine zylindrische Vulkanisiertrommel, auf der unvulkanisiertes Gummiriemen-Material aufgewickelt und geformt wird, wobei die Vulkanisiertrommel in einer Fördereinrichtung lösbar und drehbar gelagert ist;
zwei endlose Andruckbänder, die gegeneinander wirken, wobei die Vulkanisiertrommel zwischen ihnen angeordnet ist unf die Andruckbänder in der Lage sind, einander gegenüberliegende Seitenteile der Umfangsfläche der Vulkanisiertrommel zu umgeben und unter Druck zu setzen;
Mittel zum Erwärmen der Umfangsfläche der Trommel und
Mittel zum Andrücken der Bänder an die Vulkani­ siertrommel und zum synchronen Drehen der Bänder, so daß die Vulkanisiertrommel gedreht und das unvul­ kanisierte Gummiriemen-Material kontinuierlich vulka­ nisiert wird.

2. Vulkanisiervorrichtung zum Herstellen endloser Gummi­ bänder nach Anspruch 1 mit wenigstens einer Andruck­ rolle, die auf jedem Andruckband vorgesehen ist, um die Umfangsfläche der Vulkanisiertrommel unter Druck zu setzen, und Mitteln, durch die die Andruck­ rollen zueinander hin und voneinander weg bewegbar sind.

3. Verfahren zum Vulkanisieren endloser Gummibänder durch Herumwickeln und Formen von Gummiriemen-Mate­ rial, wie unvulkaniserte Gummifolien, Kordgewebe und Leinwand, um die äußere Umfangsfläche einer zy­ lindrischen Vulkanisiertrommel herum und anschließen­ des Vulkanisieren des Gummiriemen-Rohlings, bei dem der Vulkanisiervorgang in mehrere Schritte unter­ teilt und die Vulkanisiertrommel nacheinander jedem der Schritte zugeführt und darin für eine vorbestimmte Zeit angehalten wird, in dem ersten Schritt zwei gegeneinander wirkende Gummirollen oder zwei gegenein­ ander wirkende endlose Andruckbänder verwendet werden, wobei die Andruckbänder die Vulkanisiertrommel bogen­ förmig umgeben, und die Gummirollen oder Andruckbänder gegen den Gummiriemen-Rohling auf der Vulkanisier­ trommel gedrückt werden, während die Gummirollen oder Andruckbänder gedreht werden, um die Vulkanisier­ trommel zu drehen, und gleichzeitig das Innere der Vulkanisiertrommel erwärmt wird,
im zweiten bis vorletzten Schritt jeweils die Vulkanisiertrommel von zwei endlosen Andruckbändern bogenförmig umgeben wird und die Andruckbänder gegen den Gummiriemen-Rohling auf der Vulkanisiertrommel gedrückt werden, während die Vulkanisiertrommel ge­ dreht und gleichzeitig das Innere der Vulkanisier­ trommel erwärmt wird, und
im letzten Schritt die Vulkanisiertrommel in eine Heizkammer befördert wird, um die Vulkanisiertrommel von ihren Seiten her zu erwärmen.

4. Vulkanisierverfahren nach Anspruch 3, bei dem die Erwärmungstemperatur im ersten Vulkanisierschritt und in der ersten Hälfte des zweiten Vulkanisier­ schritts auf etwa 100° bis 130°C und in sowie nach der zweiten Hälfte des zweiten Vulkanisierschritts bis zum letzten Vulkanisierschritt auf etwa 150° bis 180°C eingestellt wird.