DE591422C - Formvorrichtung zum Herstellen mikroporoeser Kautschukgegenstaende, insbesondere Batterietrennwaende (Diaphragmen) - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an Vorrichtungen, um aus vulkanisiertem Kautschuk o. dgl. bestehende mikroporöse Gegenstände, insbesondere Batterietrennwände (Diaphragmen), aus wässerigen Emulsionen oder Dispersionen, wie sie nachstehend angegeben werden, herzustellen unter Bildung der Poren in der bekannten Art, daß die Dispersionen koaguliert oder geliert und die Erzeugnisse dann unter solchen Bedingungen vulkanisiert werden, daß eine Verdampfung der in den Poren enthaltenen Flüssigkeit verhindert wird.

Die Erfindung schafft die Möglichkeit, mehr als einen solcher porösen oder mikroporösen Gegenstände aus vulkanisiertem Kautschuk o. dgl., insbesondere Batterietrennwände und Filterdiaphragmen, Filterkegel, in einwandfreier Beschaffenheit auf einmal herzustellen.

Mit Bezug auf mikroporösen Kautschuk beet standen bislang außerordentlich große Schwierigkeiten, geformte Gegenstände, wie Batterietrennwände, in durch und durch homogener Zusammensetzung und insbesondere nadellochfrei unmittelbar aus den Dispersionen zu erhalten.

Die Aufgabe, für den Gebrauch tadelfreie Batterietrennwände u. dgl. herzustellen, bietet bereits für Einzelherstellung Schwierigkeiten. Die Erfindung löst die Aufgabe aber sogar für Mehrfachherstellung, indem sie eine Formenkombination schafft, in der sich selbst unter gewöhnlichen Vulkanisationsbedingungen die für die Entstehung mikroporösen Kautschuks erforderlichen Bedingungen von selbst einstellen, und zwar sogar in dem Fall, daß keine besonderen Vorkehrungen getroffen sind, um ein Verdampfen des Wassers aus der Dispersion zu verhindern. Letzteres darf bekanntlich in der in Gelzustand übergeführten Masse während der Vulkanisation nicht eintreten. In der neuen Formenkombination wird dies aber wirksam erreicht, und es werden tadelfreie Gegenstände aus mikroporösem Kautschuk erzeugt. Denn die Emulsion ist in der neuen Kombination praktisch nicht in der Lage, freie Flächen zu zeigen, so daß die Verdampfung des in ihr enthaltenen Wassers unter gewöhnlichen Vulkanisationsbedingungen praktisch gleich Null ist. Die Formvorrichtung gemäß der Erfindung kennzeichnet sich durch eine derartige Zusammensetzung mehrerer Formplatten innerhalb einer Einspann- oder Verschlußvorrichtung, gegebenenfalls unter Verwendung eines oder mehrerer Überläufe in jeder einzelnen Form,

bei der dadurch, daß diese Formplatten in einzelnen Formen mit anliegenden anderen Formplatten eine oder mehrere Scheidewände gemeinschaftlich haben, ein batterieartiger Formstapel entsteht, in dessen Zwischenraum der Flüssigkeitsstand der Dispersion sich von selbst automatisch, gegebenenfalls durch die Überläufe regelt. Jede einzelne Form ist daher vollständig mit der Dispersion ausfüllbar. Die eingefüllten

ίο Dispersionen werden in den Formen geliert oder koagaliert und nachher einer Wärmebehandlung unterworfen.

Es ist ein batterieartiges Kombinieren von Preßformen für feste Kautschukstücke bekannt.

Demgegenüber betrifft die Erfindung das Formen von flüssigen Dispersionen unter Anwendung des Prinzips der batterieartigen Formenkombination. Die Erfindung sieht das Verfestigen und Verformen einer Flüssigkeit in einem Vorgang vor, während es sich in dem bekannten Fall nur um das Formen eines Stoffes handelt, der von vornherein fest ist.

Die Erfindung sieht ferner Mittel vor, um eine Zusammenziehung in der Ebene oder Fläche der Gegenstände während ihrer Herstellung, und während sie auf den Hinter-' legungsschichten oder Formen der Wärmebehandlung unterworfen werden, zu verhindern und auf diese Weise Gegenstände zu erzeugen, die im wesentlichen der Gestalt bzw. dem Umriß der Hinterlegungsschichten und der Formen entsprechen. Die neue satz-, batterie- oder nestartig angeordnete Formenkombination besteht z. B. aus einer Bodenplatte, einer Deckelplatte und aus Zwischenplatten. Die letzteren sind so eingerichtet, daß sie mit der einen Seite den oberen Teil einer Form und mit der anderen Seite den Boden eines darüber befindlichen Formenraumes bilden. Gewünschtenfalls' kann eine FOrm eine oder mehrere Flächen haben, die so eingerichtet sind, daß beim Schließen der Form durch senkrechtes Abwärtsbewegen der oberen Platte Luft nach außen gedrückt und daher nicht eingeschlossen wird. Eine solche Wirkung kann z. B. dadurch erreicht werden, daß man die untere Fläche der Deckelplatte und der Zwischenplatten mit Prismen besetzt. Wenn die Formenbatterie zusammengestellt ist, kann sie durch eine geeignete Klemmvorrichtung zusammengespannt werden.

Die Formvorrichtung kann auch die Gestalt eines liegenden langen Kastens haben und mit einem dicht schließenden Deckel nebst Vorrichtungen versehen sein, um eine Anzahl von Platten zusammenzupressen, die in dem Kasten untergebracht und in geeigneter Weise in einem Abstand voneinander gehalten werden. Die herzustellenden Gegenstände, z. B. Batterietrennwände, werden mittels einer Anzahl von Modellplatten gebildet, die einen unverrückbaren Mindestabstand haben. Die Lage der Platten kann mittels Schlitze oder vorzugsweise mittels Abstandsstücke bestimmt werden, die an den Platten befestigt sind oder mit ihnen zusammenhängende Teile bilden.

Zur Herstellung eines Satzes von Batterietrennwänden kann der Kasten entweder mit den nachstehend angegebenen wässerigen Emulsionen oder Dispersionen bis zu einer bestimmten Höhe gefüllt werden, die durch einen Überlauf in der Seitenwandung des Kastens geregelt wird, worauf man die gemusterten oder Modellplatten, eine nach der anderen, einsetzt, oder man kann den Kasten.bis zu einer bestimmten Höhe in der Weise füllen, daß, wenn alle Platten eingesetzt sind, die Zwischenräume vollständig mit der Flüssigkeit gefüllt werden. Darauf kann ein Druck derart aufgesetzt werden, daß die Platten auf ihren vorher bestimmten Abstand zusammenrücken. Nunmehr wird der Deckel festgemacht, und das Ganze kann der Vulkanisation in Wasser oder Dampf unterworfen werden.

Gemäß einer anderen Abänderung der Erfmdung kann die Form rechtwinklig gestaltet sein und eine innere Tiefe haben, die gleich der Dicke einer herzustellenden Trennwand ist. Der Boden der Form ist so beschaffen, daß getrennte Gegenstände, z. B. Batterietrennwände, aus den Flüssigkeitsschichten in Abteilen erzeugt werden, die durch Rippen gebildet werden. Die Flächen der getrennten Kammern an der Oberplatte können wiederum so eingerichtet werden, daß eine Einschließung von Luft vermieden wird.

In der neuen Formvorrichtung lassen sich z.B. Emulsionen oder Dispersionen verarbeiten, die aus Kautschuk, Guttapercha, Balata oder ähnlichen pflanzlichen Harzen natürlichen Vorkommens oder künstlicher Herstellung bestehen oder diese Stoffe enthalten. Auch können wässerige Dispersionen von koaguliertem Kautschuk, vulkanisiertem Kautschuk, synthetischem Kautschuk, Abfall oder Regenerat gewünschtenfalls als Ersatz oder Zumischung verwendet werden.

Jede der genannten Dispersionen kann die üblichen bekannten Kompoundierungsmittel enthalten oder sich in konzentrierter Form befinden, oder es kann beides gleichzeitig der Fall sein.

Ferner lassen sich Konzentrate verwenden. Zu den Konzentraten kann man irgendeines oder mehrere der üblichen Kompoundierungsmittel hinzusetzen.

Die genannten Dispersionen können in der Weise behandelt werden, daß sie in der Kälte oder durch Anwendung von Wärme geliert werden können. .

Gemäß der Erfindung kann man ferner die Formflächen derart mit schmalen Vertiefungen

oder Erhöhungen versehen, daß diese eine Keiloder Spannwirkung auszuüben vermögen und auf den Flächen der Formen in solchen Abständen verteilt sind, daß sie mehr oder weniger vollständig oder teilweise die erzeugten Gegenstände längs denjenigen Konturen oder Rändern umschließen, die ohne Verzierungen bleiben müssen.

Besonders bei der Herstellung poröser oder

ίο mikroporöser, aus Kautschuk o. dgl. bestehender Gegenstände, wie Batterietrennwände oder Filterkegel, aus wässerigen Dispersionen der angegebenen Art, wobei die erzeugten koagulierten oder vergelten Produkte in ihrer inneren Struktur eine gewisse Flüssigkeitsmenge enthalten, wurde gefunden, daß die genannten Produkte die Neigung zeigen-, sich während ihrer Bildung oder bei der Anwendung von Wärme zusammenzuziehen. Dies ist auf die dabei

7.0 stattfindende sogenannte Syncresis zurückzuführen, d. h. auf die Trennung des Dispergierungsmittels von einem Gel (unter Syneresis versteht man z. B. den Vorgang, daß von einem Gel aus Kautschuk und Wasser das Wasser von dem Kautschuk getrennt wird).

Bei der Herstellung von Batterietrennwänden, Filterkegeln u. dgl. kann daher in der Ebene oder Fläche dieser Gegenstände eine beträchtliche Verziehung stattfinden, und die Ränder von solchen Gegenständen können eine unerwünschte konkave Ausbildung zeigen.

Bei Anwendung der Erfindung hat sich folgendes herausgestellt: Wenn Vertiefungen oder Erhebungen z. B. von der Größenordnung eines ¹J₁₆ Zoll (0,06 cm) der Tiefe oder Höhe nach in solchen Abständen über die Flächen der Formen oder Hinterlegungs- bzw. Stützschichten verteilt sind, daß sie mehr oder weniger ganz oder teilweise die zu erzeugenden Gegenstände umschließen, dann ist es möglich, längs denjenigen Umrissen oder Rändern, die parallel zu den erwähnten schmalen Vertiefungen oder Erhebungen verlaufen, Verziehungen vorzubeugen.

■15 Die beiliegenden schematischen Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen, die sich zur Ausführung der Erfindung eignen.

Fig. ι ist eine schematische Ansicht eines vollständigen Satzes von Formen innerhalb einer Einspannvorrichtung.

Fig. 2 ist ein teilweiser Aufriß zu Fig. 1. Fig. 3 zeigt im Aufriß eine Form von rechtwinkliger Gestalt und einer inneren Tiefe, die der Dicke einer Batterietrennwand entspricht. Der Boden der Form ist durch Rippen in Abteile eingeteilt.

Fig. 4 ist ein Grundriß der rechtwinklig gestalteten Form, deren innere Tiefe der Dicke einer Batterietrennwand entspricht. Die Deckplatte ist fortgelassen.

Fig. 5 ist eine schematische Ansicht einer Form, die etwa einem langen liegenden wasserdichten Kasten entspricht; dieser ist mit einem dicht schließenden Deckel und mit Vorrichtungen ausgestattet, um eine Anzahl von Platten zusammenzudrücken, die in dem Kasten enthalten sind und geeignete Abstände voneinander haben.

Fig. 6 zeigt im Grundriß eine Formen- und Endplatte.

Fig. 7 ist ein Aufriß einer Formenplatte. Fig. 8 ist ein Aufriß und Grundriß der Endplatte.

Fig. 9 ist ein vergrößerter Schnitt nach Linie A-A in Fig. 6.

Fig. 10 ist ein vergrößerter Schnitt nach Linie B-B in Fig. 6.

In Fig. ι bezeichnet 1 eine Anzahl von Formplatten zur Herstellung von Batterietrennwänden. Die Platten sind innerhalb einer Einspannvorrichtung batterieartig vereinigt und werden mittels einer Druckschraube 5 zusammengepreßt, die auf eine Druckplatte 2 wirkt. 3 sind Verbindungsstangen, und 4 ist das Querjoch.

In Fig. 2 bezeichnet 1 eine Anzahl von Formplatten, die so eingerichtet sind, daß sie an einer Seite den oberen Teil einer Form und mit der anderen Seite den Boden einer über ihnen befindlichen Form bilden. Die dargestellten Forrnplatten sind an ihren Unterflächen mit Prismen 7 besetzt, so daß beim Schließen der Form'nicht Luft mit eingeschlossen wird. Von allen Batterietrennwänden wird je eine in je einem Formenhohlraum 6 gebildet. 8 bezeichnet den Überlauf für jeden Formenhohlraum. In Fig. 3 ist 9 die Deckelplatte, deren Fläche 12 mit Prismen besetzt ist. Die Bodenplatte 10 ist mit Rippen 13 besetzt, durch welche die Formenhohlräume oder Abteile 11 gebildet' werden.

In Fig. 4 bezeichnet 11 die Formenhohlräume oder -abteile für die Bildung getrennter Batterietrennwände aus den Schichten von Latexflüssigkeit in den getrennten Abteilen, die durch die Rippen 13 gebildet sind.

In Fig. 5 bezeichnet 14 die Endplatte und 15 eine Zwischenformplatte. Die Platten werden durch den Spannkeil 16 zusammengedrückt, der mittels der Spannschraube 18 bewegt wird. Der Behälter ist mit einem dicht schließenden Deckel 19 ausgestattet, der bei 20 ausgeschnitten ist. Die Schrauben 17 stellen den Spannkeil i6^a fest. 21 bezeichnet die Flügelmuttern und Unterlagscheiben, und 22 sind die Schraubenbolzen. Beide dienen zum Befestigen der Endplatte an dem Behälter. 23 sind Gelenkbolzen zum Festmachen der Deckelplatte an dem Behälter.

Fig. 6 ist eine schematische Grundansicht einer Formenplatte, die sich zur Erzeugung

von Batterietrennwänden ο. dgl. eignet, die gewöhnlich infolge Schrumpfung Verziehungen unterworfen sind. Die Formenplatte ist mit schmalen Vertiefungen oder Erhöhungen versehen, die eine Keil- oder Spannwirkung auszuüben vermögen und in solchen Abständen über die Flächen der Formen verteilt sind, daß sie mehr oder weniger ganz oder teilweise die erzeugten Gegenstände längs denjenigen Umrissen oder Rändern umschließen, die von Verziehungen frei bleiben müssen. 24 sind Vertiefungen oder Nuten zur Verhinderung einer Schrumpfung der Batterietrennwand, und die dadurch auf der Batterietrennwand erzeugten Rippen werden nachträglich fortgearbeitet. Die Rippen 25 verhindern eine Schrumpfung der Batterietrennwand rechtwinklig zu den Hauptvertiefungen. Die durch diese Rippen verursachten Markierungen läßt man an der Batterietrennwand verbleiben.

In Fig. 7 und 8 sind die Nuten mit 24 und die Rippen mit 25 bezeichnet.

In Fig. 9 sind die Rippen 25 mit flachen Seiten versehen, um eine ausgiebige Spannwirkung zu erzeugen. Die Rippen 26 wirken als Abstandsstücke.

In Fig. 10 haben die Nuten 24 genügende Tiefe, um die erforderliche Spannwirkung zu erzeugen,. und die Rippen 26 wirken als Abstandsstücke.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Formvorrichtung zum Herstellen mikroporöser Kautschukgegenstände, insbesondere Batterietrennwände (Diaphragmen), aus wässerigen Kautschukdispersionen unter Bildung der Poren durch Koagulieren oder Gelieren der Dispersionen und Vulkanisieren der so erhaltenen Produkte bei Vermeidung einer Verdampfung der in den Poren enthaltenen Flüssigkeit, gekennzeichnet durch eine derartige Zusammensetzung mehrerer Formplatten innerhalb einer Einspann- oder Verschlußvorrichtung, gegebenenfalls unter Verwendung eines oder mehrerer Überläufe in jeder einzelnen Form, bei der dadurch, daß diese Formplatten in einzelnen Formen mit anliegenden anderen Formplatten eine oder mehrere Scheidewände gemeinschaftlich haben, ein batterieartiger Formstapel entsteht, in dessen Zwischenräumen der Flüssigkeitsstand der Dispersion sich von selbst automatisch, gegebenenfalls durch die Überläufe, regelt.
2. 2. Formvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Flächen der Formplatten mit Prismen 0. dgl. besetzt sind, durch die beim Füllen der Formen oder Gegeneinanderbewegen der Formwände die Luft nach außen getrieben wird.
3. 3. Formvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formplatten nach Einsetzen in einen mit den wässerigen Kautschukdispersionen bis zu einer bestimmten Höhe gefüllten langen liegenden Kasten im Abstand voneinander gehalten werden und der Kasten mit einem Verschlußdeckel und mit Spannkeilen o.dgl. ausgestattet ist, um die Platten bis auf einen Mindestabstand zusammenzudrücken.
4. 4. Formvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Form von rechtwinkliger Gestalt, deren untere Formplatte durch Rippen in Formenabteile gegliedert ist, während die obere Formplatte gemäß Anspruch 2 gemustert ist.
5. 5. Formvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formflächen mit schmalen Nuten oder Erhebungen versehen sind, die eine Keil- oder Spannwirkung auszuüben vermögen und in solchem Abstand über die Flächen der Formen verteilt sind, daß sie die erzeugten Gegenstände ganz oder teilweise längs derjenigen Umrisse oder Ränder umschließen, die von Verziehungen frei bleiben müssen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ϋΚηηΐΙΠΚΤ IN »Kl»