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Verfahren zur Bestimmung der Plastizität und der Adhäsion von Kautschuk
oder ähnlichen plastischen Massen Es ist bekannt und notwendig, den in der Gummiindustrie
zur Verarbeitung kommenden Kautschuk vor seiner Verarbeitung, beispielsweise zu
Schläuchen, einer Prüfung zu unterziehen. Dies geschieht meist in der Weise, daß
eine Probemenge des fertigen Gemisches unter Druck durch einen im Durchmesser engen
Kanal gepreßt wird, wobei der aus der öffnung austretende Strang in bestimmten Zeitabständen
an der Mündung eine Einkerbung erhält. Die Länge der einzelnen Strangstücke, verglichen
mit der Zeit der Bildung, geben nun dem Gummifachmann unter Zugrundelegung von Erfahrenswerten
einen Maßstab für die Güte des Materials.
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Von diesem bekannten Prüfverfahren ausgehend, soll erfindungsgemäß
die Prüfmasse in bekannter Weise in Schlauchform ausgepreßt werden, wobei die Prüfmasse
aus einem Gefäß unter Druck und unter einer bestimmten Temperatur ausgepreßt wird.
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Das Neue besteht darin, daß die zu prüfendeMasse unter Druck durch
einem am Boden des Druckzylinders angeordneten Ringspalt vorgelagerte Messer zunächst
unterteilt und alsdann durch den Ringspalt hindurch in Schlauchform zusammengepreßt
werden. Durch dieses Trennen der Probemasse und die Vereinigung derselben in Schlauchform
ist ein Mittel an Hand gegeben, außer einer Plastizitätsprüfung eine Adhäsionsprüfung
durchzuführen, indem das Innere des Probeschlauchstückes beispielsweise unter Preßluft
oder Wasserdruck gesetzt wird. Die Größe des hierbei aufgewendeten Druckes gibt
dann ein Maß der Adhäsionskräfte an, mit der die unterteilten und wieder zusammengefügten
Masseteilchen zusammengehalten werden.
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Eine mögliche Ausgestaltung der Vorrichtung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt.
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Sie wird im wesentlichen gebildet aus einem auswechselbaren zylindrischen
Prüfgefäß i, das vermittels zweier gegeneinander bewegter Kolben z und 3 zur Vorformung
der Probemenge dient, und einem zweiten Gefäß q., das zur Vornahme der gewollten
Prüfungen an. Stelle des Gefäßes i in den Holm 5 der Presse eingesetzt wird und
zur Aufnahme des durch leichten Druck vorgeformten Probestückes dient. Das Gefäß
q. ist in der Zeichnung in vergrößertem Maßstab dargestellt. Das Prüfgefäß ist von
einem Ringraum 6 umgeben, der zur Aufnahme einer Flüssigkeit dient, die ihrerseits
durch elektrisch gespeiste Tauchsieder 7 auf einer bestimmten, gleichbleibenden
Temperatur gehalten werden. Das Querstück 5 ist in den Säulen 8 gelagert, die mit
den Holmen g und i o das Pressengestell bilden. Der Kolben 3 ist nun mit einer Spindel
i i verbunden, die in der Büchse 12 des Holmes i o eingeschraubt ist. Die Büchse
i ,-i ihrerseits ist verschiebbar in dem Holm to gelagert und umschließt mit ihrem
oberen Ende einen feststellbaren Führungsteil 13, dessen in die Büchse i z hineinragendes
Ende den Abschluß eines mit einer Flüssigkeit gefüllten Raumes bildet. Der Teil
13 ist durchbohrt
und schließt sich einer Rohrleitung 15
an.
Diese Rohrleitung ist an einem Druckmessec 16 angeschlossen, der seinerseits mit
einem Schreibgerät in Verbindung steht. Vermittels des Handrades 17 kann
der Kolben 3 in dem Prüfgefäß i oder 4 bewegt werden, wodurch der dabei hervorgerufene
Preßdruck auf die Büchse 12 einwirkt, die ihrerseits den Druck auf die in dem Raum
14 befindliche Flüssigkeit und damit auf den Druckmesser 16 weiterleitet. Auf diese
Weise ist der Druck, dem das im nachfolgenden Prüfgang zu prüfende Material unterworfen
wird, genau zu regeln. Zur Einstellung des Kolbens 2 dient das Handrad 18,
das mit der im Holm 9 ruhenden Spindel i 9 verbunden ist.
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Der feststellbare Teil 13 ist oben an einen Gewichtshebe12o angelenkt,
dessen eines Ende sich am Pressengerüst abstützt, während das freie Ende einen Behälter
20' zur Aufnahme von Bleischrott aufweist.
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Der Innenraum des zylindrischen Gefäßes 4 geht unten in eine Verengung
2 i über, in die im vorliegenden Falle drei Messer 22 eingesetzt sind, deren Schneiden
dem Kolben 23 zugekehrt sind. Durch den Dorn 24, der reit den Messern ä2 verbunden
ist, wird die Austrittsöffnung 25 zu einem Ringraum gestaltet.
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Der Teil 13, der, wie oben gesagt, feststellbar ist, erlangt durch
Freigabe des Gabelkeiles 26 eine axiale Beweglichkeit innerhalb bestimmter Grenzen.
Der Anschlagring 27, der die Hülse 12 oberhalb des Holmes i o umgibt, kann vermittels
der daran vorgesehenen Handgriffe in seiner Lage verlegt werden. Die in dem Ringraum
6 herrschende Temperatur kann durch den Wärmemesser 28 abgelesen werden.
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Die Handhabung und Wirkungsweise der neuen Einrichtung gestaltet sich
wie folgt. Die zu prüfende Probenmenge der plastischen Mässe 'wird, nachdem der
Kolben 3 aus dem Bereich des Gefäßes i herausgebracht ist, in das Gefäß i eingebracht,
nachdem zweckmäßig der Kolben 2 in die höchste Stellung gebracht worden ist. Durch
Drehen des Handrades 17 wird alsdann der Hohn 3 -wieder in den Zylinder i
hineinbewegt und bringt hierbei die Probemasse unter einen bestimmten Druck, der
am Manometer 16 abgelesen und vermittels des Schreibgerätes registriert wird.
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Diese Vorbehandlung des Probestückes dient dazu, das Probestück in
eine bestimmte Form zu bringen. Es läßt sich aber auch damit eine bestimmte Güteprüfung
vornehmen, indem der bekanntlich auftretende Reaktionsdruck des zusammengepreßten
Materials, der ja am Manometer 16 angezeigt wird, ausgewertet wird.
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Nach diesem Arbeitsgang wird nun der Zylinder i aus dem Querstück
5 entfernt und der Zylinder 4 eingesetzt. Der Kolben 2 wird hierbei vollkommen aus
dem Bereich des Querstückes gebracht, so daß die Ringöffnung 25 des Gefäßes 4 freiliegt:
Nunmehr wird auch nach :Einbringung des Probestükkes in den Zylinder i der Kolben
3 nach unten bewegt, bis er sich auf den besonderen, in dem Zylinder q. vorgesehenen
Kolben 23 aufsetzt. Die Kolben 3 und 23 können natürlich auch identisch sein.
Nunmehr wird der Gabelkeil26 entfernt und außerdem auch der Anschlagring 27 hochgeschraubt:
In diesem Augenblick kommt nun das in dem Behälter 2o' befindliche Gewicht zur Einwirkung
auf den Teil 13 der Büchse 12 und damit den Kolben 3 bzw. 23; das Probestück
im Zylinder 4 wird nunmehr einem Druck ausgesetzt, der bestrebt ist, die Masse über
die Schneiden 2 2 in den Ringraum 2 5 und aus diesem ins Freie zu pressen.
Der auf die Masse einwirkende Druck kann gesteigert werden durch Zugabe von Bleischrott
o. dgl. in das Gefäß 2o', bis das Material schlauchförmig aus dem Ringraum 25 ins
Freie austritt. Der Druck zeigt sich hierbei an dem Druckmesser 16 an, - und außerdem
gibt das Schreibgerät den Verlauf der Druckkurve, bezogen auf die Zeiteinheit, an.
Die einzelnen Faktoren, Länge des Schlauches, Verlauf der Druckkurve und zugleich
auch die Temperatur der Probemasse, können nun so ausgewertet werden, daß die Anhaltspunkte
für die Plastizität der Masse geben, wobei die Haftfähigkeit der beiden beim Hineindrücken
der Masse in den Ringspalt 25 erfolgte Wiederzusammenfügung der einzelnen Teile
festgestellt werden kann. Beispielsweise kann dies durch Unterdrucksetzung des Schlauchstückes
mit einem gasförmigen Druckmittel erfolgen.