DE655261C

DE655261C - Verfahren und Vulkanisiervorrichtung zum Herstellen eines einstueckigen, zylindrischen Kautschukfasses mit Boden und Deckel

Info

Publication number: DE655261C
Application number: DEG90159D
Authority: DE
Original assignee: General Tire and Rubber Co
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Priority date: 1934-04-04
Filing date: 1935-04-04
Publication date: 1938-01-17
Also published as: GB454563A; US1990455A; FR788276A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines einstückigen, zylindrischen Kautschukfasses mit Boden und Deckel, dessen Flächen aus mehreren Kautschuk- und Faserstoffschichten aufgebaut sind, sowie eine Vulkanisiervorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es sind bereits Verfahren bekannt, durch welche becherförmige Behälter aus Kautschuk hergestellt werden. Beispielsweise ist es bekannt, Batteriekästen aus Kautschuk auf einem festen Kern zu formen, wobei äußere Formabschnitte nach innen gegen den Kern gepreßt werden. Mit Hilfe des bekannten Verfahrens ist jedoch die Herstellung zylindrischer Fässer nicht möglich. Bei einem anderen bekannten Verfahren werden Akkumulatorenkästen o. dgl. in Formen gepreßt, die aus einer festen Bodenplatte, einem dagegen bewegliehen Preßteil und einem relativ dazu beweglichen Mantel bestehen, wobei der bewegliche Mantel zur Bildung, der Hohlkörperwandungen in Richtung des Fließens der Masse über den Kernblock verschoben wird.

Mit Hilfe dieses bekannten Verfahrens können ebenfalls keine zylindrischen Behälter hergestellt werden. Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem eine Kautschukverkleidung unter Vermittlung eines elastischen, durch Druckluft oder Dampf aufgeblasenen elastischen Kernes auf der Innenseite eines Behälters aufgebracht wird, der mit runden Öffnungen versehen ist, durch die ein Teil der Kautschukverkleidung in den Behälter verdrängt wird. Auch durch dieses Verfahren können nur becherförmige, jedoch nicht trommeiförmige Behälter hergestellt werden. Die Erfindung besteht nun dem Bekannten gegenüber darin, daß die unvulkanisierten End- und Mantelteile des einstückigen, zylindrischen, mit Boden und Deckel versehenen Kautschukfasses axial verdichtet werden, worauf der am Umfang allseitig begrenzte Behälter unter einem inneren Gas- oder Flüssigkeitsdruck und von außen ausgeübten axialen Druck vulkanisiert wird. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, daß ein einstückiges, an beiden Enden geschlossenes, zum Befördern von Säuren bestimmtes Faß geschaffen werden kann, das ein verhältnismäßig geringes Gewicht hat und weniger Raum einnimmt als die früher gebräuchlichen, an beiden Enden geschlossenen, zum Befördern von Säuren bestimmten Behälter. Ein mit Hilfe

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des Verfahrens nach der Erfindung hergestelltes Faß kann leicht gehandhabt werden. Es leistet ferner dieses Faß höheren Drücken Widerstand als die früher gebräuchlichen Glasbehälter. Es weist ferner ein mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung hergestelltes Faß gegenüber den früher gebräuchlichen Glasbehältern eine dauerhafte und verhältnismäßig unzerbrechliche Bauart' auf.
ίο Die Vulkanisiervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist vorteilhaft derartig ausgebildet, daß die mehrteilige Vulkanisierform mit oberen und unteren kreisförmigen Endformen und schwenkbaren halbkreisförmigen Seitenteilen versehen ist, die durch eine Kniehebelvorrichtung oder Bolzen miteinander verriegelt werden, wobei eine hydraulische Druckvorrichtung vorgesehen ist, um die eine der Endformen gegen die andere zu bewegen, und die Endformen am Umfang mit den Seitenformen in Eingriff kommen.

Auf der Zeichnung sind ein Faß nach der

Erfindung sowie eine Vulkanisiervorrichtung zum Herstellen dieses Fasses in verschiedenen Ausführungs formen veranschaulicht, und zwar zeigen:

Fig. ι eine schaubildliche Darstellung eines Fasses nach der einen Ausführungsform,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Faß nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt in vergrößertem Maßstabe, durch den Deckel und Mantel des Fasses sowie die allgemeine Anordnung der Stoff schichten vor dem Vulkanisieren und vor der Zeit, zu welcher die Faßteile einem axialen Druck unterworfen werden,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des zum Vulkanisieren benutzten Erhitzers, wobei Teile des Erhitzers im Schnitt dargestellt sind,

Fig. 5 eine Teilansicht des Erhitzers in der geöffneten Stellung,

Fig. 6 einen senkrechten Schnitt durch eine andere Ausführungsform, des Fasses, wobei der Erhitzer in der Stellung veranschaulicht ist, in welcher seine Teile vereinigt sind,

Fig. 7 einen senkrechten Schnitt durch eine übliche Kesselpresse mit der Faßform nach Fig. 6, wobei außerdem die Mittel veranschaulicht sind, um Luft aus dem Faß abzusaugen, Fig. 8 eine Seitenansicht der in Fig. 6 und 7 dargestellten Form.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Das Faß besteht aus dem zylindrischen Mantel 1 und den Kopf teilen 2, d. h. dem Boden oder Deckel, die zusammengeformt sind, um eine aus einem Stück bestehende Einheit zu bilden. Der Mantel 1 und die Kopfteile 2 bestehen aus Kautschuk- und Gewebeverstärkungseinlagen, wie im folgenden näher beschrieben ist.

Die Innenseite des Mantels ist mit einem gegen Säure widerstandsfähigen Überzug 3 versehen, der mit den Teilen 1 und 2 ein Ganzes bildet.

Einer der Faßkopfteile 2 ist mit einem Spundloch 4 versehen. Der dieses Spundloch umgebende Teil des Kopfes ist vorteilhaft durch einen Metallring 5 verstärkt, der in dem Stoff des Kopfes eingebettet und mit Löchern 6 versehen ist, durch die in üblicher Weise der Kautschuk hindurchtreten kann. Erforderlichenfalls kann jedoch die öffnung 4, wie in Fig. 7 dargestellt ist, in dem Mantel 1 vorgesehen sein.

Innerhalb der Öffnung 4 ist ein Hartgummiring 7 vorgesehen, der am Umfang mit einem Flansch 8 versehen ist, der ebenfalls zwischen Aufbauschichten des Fasses angeordnet ist.

Um das Faß bequem handhaben zu können und es gleichzeitig zu verstärken, sind an seinen Enden und gegebenenfalls am Mantel Reifen oder Wülste 9, 10 vorgesehen, die mit dem Faß aus einem Stück bestehen.

Obwohl irgendein faserstoffhaltiger, vulkanisierbarer Stoff für das Herstellen des Fasses 1 und der Kopfteile 2 verwendet werden kann, ist es vorzuziehen, mit Kautschukmischung getränkte oder überzogene Fasern, beispielsweise die bei der Herstellung von Luftreifen entstehenden Gewebeabfallstücke und -Schnitzel zu benutzen. Diese Abfallstücke und -schnitzel werden zweckmäßig in feine Teile zermahlen und dann durch einen Kalander hindurchgeführt, um Platten von ■mit Kautschuk behandelten Fasern herzustellen. Während der -Herstellung der Platten kann, wie bekannt, durch den Kalander in diesen Platten eine Musterung erzeugt werden.

Um zu erzielen, daß der Mantel und die Kopfteile des Fasses unzerbrechlich, widerstandsfähig gegen Verschrammen und befähigt sind, hohen Drücken Widerstand zu bieten, werden mehrere der genannten Platten aus mit Kautschuk behandelten Fasern derartig verwendet, daß die Musterung der einen Platte in einem Winkel zu der der benachbarten Platten verläuft.

Beim Formen des in Fig. 1 bis 3 dargestellten Fasses werden die übereinandergelegten Platten von mit Kautschuk behan-•deltem Stoff durch ein Walzenpaar hindurchgeführt. Hierauf werden die Platten so geformt, daß der Mantel 1 und die Kopfteile 2 gebildet werden. Es werden dann Platten 3 von gewöhnlicher Kautschukmischung auf die das Innere des Behälters. bildenden Flächen der Teile 1 und 3 aufgebracht. Wie in Fig. 3

dargestellt ist, haben die Kautschukplatten 3 eine etwas geringere Fläche als die Faßköpfe,· auf die sie aufgebracht sind; die auf den Mantel des Fasses aufgebrachten Platten erstrecken sich über die Endflächen des Mantels.

Um den zylindrischen Mantel sind vorgeformte Kautschukabschnitte angeordnet, die sich während des folgenden Formvorganges mit den vorstehenden Teilen 12 der Kopfplatten vereinigen und die Faßreifen 9 bilden. Während der Vereinigung der einzelnen Platten, die z. B. den Deckel bilden, wird der Ring 5 zwischen diesen Platten angeordnet, um das Spundloch 4 zu bilden. Der Flansch 8 des Ringes 7 wird ebenfalls zwischen den Platten angeordnet (Fig. 3). Die Platten werden zunächst in der in Fig. 3 veranschaulichten Weise vereinigt. Hierbei ist der zy lindrische Mantel 1 unter dem Kopf 2 angeordnet. Die Kautschukplatten der Kopfteile 2 erstrecken sich etwas über die innere Fläche des Mantels 1 hinaus, und die Kautschukplatte des Mantels ist zwischen den Endflächen des Mantels und den Kautschukplatten der Kopfteile angeordnet.

Der so aufgebaute Faßrohling wird dann zwecks Vulkanisierens in einer Form angeordnet. Die Höhlung der Form hat eine etwas geringere Länge, als der Gesamtlänge des Fasses entspricht. Wird daher die Form geschlossen, so werden die Stoffschichten axial in bezug auf das Faß zusammengepreßt. Auf diese Weise wird ein genügender Längsdruck ausgeübt, um das Faß axial zusammenzupressen und die Kopfteile 2 dicht mit den Endflächen des zylindrischen Mantels in Berührung zu bringen.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Kautschukplatte 3 für den Deckel sich unter dem Spundloch 4 erstreckt und dort ein Luftventil 13 vorgesehen ist, so daß das Innere des Fasses während des Vulkanisierens einem Druck unterworfen werden kann.

Nachdem der Formvorgang beendet und daß Faß fertig ist, wird der das Luftventil 13 enthaltende, das Spundloch 4 überspannende Teil des Kautschuks weggeschnitten. Durch den Formvorgang wird auf diese Weise ein aus einem Stück bestehendes Faß geschaffen, dessen Innenseite vollständig mit Kautschuk ausgekleidet ist.

In Fig. 4 und 5 ist eine Ausführungform einer Vulkanisiereinrichtung dargestellt, die zum Herstellen von Fässern gemäß der Erfindung dienen kann. Die vorgenannte Einrichtung ist mit einer oberen, feststehenden, geformten Heizplatteso, einer unteren, axial beweglichen, geformten' Heizplatte 31 zum Formen der Kopfteile und einem Paar drehbar angeordneter, halbkreisförmiger Schwingen 32 zum Formen des Faßmantels versehen. Diese Schwingen sind derartig angeordnet, daß sie zusammen verklammert werden können, so daß sie vollständig das zu vulkanisierende Faß umgeben. Das Faß wird in aufrechter Stellung vulkanisiert, und es nimmt der Deckel, in welchem das Spundloch 4 vorgesehen ist, die unterste Lage ein. Die obere geformte Heizplatte 30 und die Schwingen 32 werden von einer lotrechten Säule 33 gestützt, die an einem Sockel 34 befestigt ist. An der Säule 33 ist ein überhängender Arm 35 vorgesehen, an welchem die obere Heizplatte 30 durch Bolzen 36 starr befestigt ist. Die Schwingen 32 sind mit scharnierartigen Armen 37 versehen, die an der Säule 33 drehbar sind. Auf der Säule 33 ist eine Schelle 38 befestigt, auf welcher die Arme gelagert sind.

Die oberen und unteren Heizplatten 30, 31 sind hohl und, wie sonst üblich, mit Ein- und Auslaßleitungen 43, 44 zum Umlauf eines Heizmittels versehen. Die halbkreisförmigen Schwingen 32 sind ebenfalls hohl und mit Ein- und Auslaßleitungen 41, 42 für das Heizmittel ausgerüstet. Eine Kniehebelvorrichtung 45 bekannter Bauart ist vorgesehen, um die Schwingen miteinander zu verklammern.

Ein festes Ineinandergreifen zwischen den Schwingen 32 und der oberen Heizplatte 30 ist durch schräge Keilflächen 4ο⁶ (Fig. 5) gesichert, die an der äußeren Umfangskante der Platte 30 und an der inneren Umfangskante der Schwinge 32 vorgesehen sind.

Das Ineinandergreifen zwischen der unteren Heizplatte 31 und den Schwingen 32 ist durch scharf geneigte Flächen 46° erzielt, die sich um die Platte 31 und an den unteren Kanten der Schwingen 32 erstrecken.

Die untere Heizplatte 31 ist lotrecht bewegbar und an einer Kolbenstange 46 angebracht. Die Stange 46 ist am unteren Ende mit einem Kolben 47 verbunden, der in einem auf dem Sockel 34 angebrachten Zylinder 48 durch ein Druckmittel hin und her bewegbar ist. Das Druckmittel wird in den Zylinder 48 an entgegengesetzten Seiten des Kolbens 47 durch Leitungen 49, die durch ein Ventil 50 überwacht werden, eingeführt.

Die untere Heizplatte 31 hat ferner eine Hülse 51, durch die das Ventil 13 hindurchgeführt wird, so daß ein Zuführungsschlauch 52 mit diesem Ventil verbunden werden kann. An der Platte 31 ist auch ein Ring 53 ^Fig. 5) vorgesehen, der in die öffnung des Ringes 7 paßt.

Zum Vulkanisieren werden die Schwingen 32 in die Öffnungsstellung geschwenkt, und es wird die untere Heizplatte 31 in die tiefste Lage gebracht. Das zu vulkanisierende Faß

Claims

wird dann auf die untere Heizplatte 31 gesetzt. Das Faß ist zu dieser Zeit aus dem getrennten Mantel r, den Kopfteil en 2 und den Reifen 9 zusammengesetzt, wie in Fig. 3 dargestellt ist.

Die untere Heizplatte 31 wird dann gehoben, um den oberen Kopfteil mit der oberen Heizplatte 30 (Fig. 5) in Eingriff zu bringen. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß zu der Zeit dieses Eingriffs die untere Heizplatte 31 sich nicht in ihrer obersten Stellung befindet, und der Erhitzer ist in dieser Behandlungsstufe etwas langer als das vulkanisierte Faß, das in der Form in Fig. 4 dargestellt ist. Die untere Heizplatte 31 kann in die oberste Stellung bewegt werden. Hierdurch wird der Mantel des Behälters axial zusammengepreßt, so daß die mit Kautschuk ausgekleideten Kopfteile und der mit Kautschuk ausgekleidete Faßmantel fest zusammengepreßt werden. Die Schwingen 32 werden dann gegeneinander geschwenkt und durch die Kniehebelvorrichtung 45 fest miteinander verklammert. 'Infolgedessen wird der Faßmantel am Umfang ein wenig verdichtet, und ebenso wird ein sicherer keilartiger Eingriff zwischen den geneigten Flächen 46" und φ> erzielt. Auf diese Weise wird das Faß innerhalb eines vollständig abgedichteten Erhitzers allseitig begrenzt und vulkanisiert.

Nachdem die Kniehebelvorrichtung 45 in die Schließstellung gebracht ist, wird die Leitung 52 an dem Füllventil 13 befestigt, und es wird dann der Behälter in üblicher Weise mit CO₂-GaS von entsprechendem Druck gefüllt. Darauf wird das Heizmittel in die Kammern der Heizplatten und Schwingen 30, 31, 32 eingeführt.

Nachdem der Vulkanisiervorgang beendet ist, wird die Kniehebelvorrichtung 45 geöffnet, und >es wird das Druckmittel auf die obere Seite des Kolbens 47 zur Einwirkung gebracht, so daß die untere geformte Heizplatte 31 abwärts bewegt wird. Bei dieser Abwärtsbewegung werden die Schwingen 32 durch die Wirkung der schrägen Flächen 46" und 4Ö^& nach außen geschwenkt, so daß diese Schwingen von dem vulkanisierten Faß gelöst werden.

In Fig. 6 bis 8 ist eine andere Ausführungsform einer Vulkanisiereinrichtung veranschaulicht, die zum Herstellen eines Fasses nach der Erfindung dienen kann. Das in diesem Fall herzustellende Faß 66 ist derartig gestaltet, daß es zwei zwischen den Kopfteilen angeordnete Reifen oder Wülste 67 und ein Spundloch im Mantel 68 zwischen den Reifen 6y hat. Die erwähnte Einrichtung ist mit einer Form A versehen, die, nachdem sie zusammengefügt ist, in einer üblichen Kessel-. presse B angeordnet wird, die eine durch eine Kesselhaube 71 abgeschlossene Vulkanisierkammer 70 hat. Die Form A ist mit einem Paar von Formplatten 72 versehen, von denen jede am Umfang mit einem Flansch 73 ausgerüstet ist. Die Innenfläche 74 dieses Flansches ist von dem plattenförmigen Teil des Endteils nach außen erweitert. Außerdem ist die Form A mit einem Paar halbkreisförmiger Rumpfteile 75 versehen.

Die Enden der Rumpf teile 75 sind bei 76 entsprechend den schrägen Flächen 74 der Flansche 73 'kegelförmig abgeschrägt, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Die Rumpfteile 75 sind mit entgegengesetzt angeordneten Längsflanschen 76 (Fig. 8) versehen, durch die Bolzen γ6^α hindurchgeführt sind, um beide Rumpfteile miteinander zu verklammern. Die Formplatten 72 sind mit ringförmigen Flanschen yy ausgerüstet. Ferner sind an entgegengesetzten Seiten der Form Bolzen 78 vorgesehen, die sich durch die Flansche 77 erstrecken und durch welche die Platten 72 zusammengezogen werden, so daß sie mit den Rumpfteilen 75 in Eingriff gebracht werden.

Es ist auch eine geänderte Vorrichtung vorgesehen, um Luft aus dem zu vulkanisierenden Faß abzusaugen und Flüssigkeit in diesen Behälter einzuführen. Diese Vorrichtung ist mit einem Schwimmer 79 (Fig. 7) versehen, der durch den Kanal 80 mit einem biegsamen Rohr 81 verbunden ist, das an einem Glied 82 befestigt und mit einem in diesem Glied vorgesehenen Auslaßkanal 83 verbunden ist. An das äußere Ende des Kanals 83 des Gliedes 82 ist ein Schlauch 84 angeschlossen. In dem Glied 82 ist auch ein Einlaßkanal 85 vorgesehen, an dessen äußeres Ende ein Schlauch 86 angeschlossen ist.

Bei der Benutzung der beschriebenen Einrichtung wird der Schwimmer 79 durch die Füllöffnung in das zu vulkanisierende Faß eingeführt. Das Glied 82 wird dann in entsprechendes Gewinde der Füllöffnung geschraubt, wie in Fig. 7 dargestellt ist.

Die beiden Rumpfteile 75 der Form werden dann um den Mantel 68 des Fasses angeordnet und durch die Bolzen 76" (Fig. 8) zusammengeklammert, so daß das Faß an seinem Umfang verdichtet wird. Das Glied 82 er- im streckt sich durch eine öffnung in einem der Rumpf teile 75 und ist an diesem Rumpfteil durch eine auf das Glied 82 geschraubte Mutter 87 festgeklemmt. Da das zusammengesetzte Faß langer ist, als die Entfernung zwischen den Enden der Vulkanisierkammer der zusammengesetzten Form entspricht, ragt das Faß über die Rumpfteile der Form hinaus, wie in Fig. 6 veranschaulicht ist.

Die Bolzen 78 (Fig. 8) werden dann durch die Flansche 7 7 gesteckt und die auf diese Bolzen gebrachten Muttern*78" angezogen.