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Verfahren zum Aufbringen eines Kautschuküberzuges auf den Kernmantel
von Saugwalzen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen eines
Kautschuküberzuges von durchgehend gleicher Weichheit auf den Kernmantel von Saugwalzen,
insbesondere für Papiermaschinen, bei dem der Kautschuküberzug durch in den Kernmantel
eingearbeitete Längsrillen und durch ein Bindemittel auf dem Metallkern festgehalten
und nachträglich mit Löchern versehen wird.
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Für derartige Entwässerungswalzen sind eine Reihe von Eigenschaften
zu fordern, die ein wirklich einwandfreies und vorteilhaftes Arbeiten mit ihnen
ermöglichen. Diese Walzen müssen einen Überzug von gleichmäßiger Weichheit und vollkommener
Homogenität besitzen, da bei örtlichen Verschiedenheiten der Zusammendrückbarkeit
auch die Entwässerung ungleichmäßig erfolgen würde; was wiederum Schwankungen in
der Papierdicke zur Folge haben würde. Ebenso wichtig ist, daß die Gummischicht
in ihrer gesamten Dicke aus weichem Gummi besteht, denn nur der elastische Teil
des Überzuges vermag eine kräftige und dabei schonende Entwässerung zu bewirken.
Es ist zweitens unerläßlich, daß die in dem metallenen Kern und in dem Gummiüberzug
vorgesehenen Löcher sich jeweils genau decken. Dies ist nötig, um die Saugkraft
voll und bei allen Löchern gleichmäßig zur Wirkung kommen zu lassen. Drittens muß
der Gummiüberzug unverrückbar fest auf dem metallenen Kern haften. Eine Lockerung
des Überzuges würde einmal tangential gerichtete Schubkräfte auf die zu entwässernde
Schicht auslösen, wodurch diese zerstört würde. Zweitens bestände die Gefahr, daß
die Sauglöcher beim Verschieben des Gummiüb,erzuges verdeckt werden können. Ein
wirklich brauchbares Herstellungsverfahren muß einfach und sicher arbeiten und insbesondere
eine völlige Gleichmäßigkeit die Gummischicht hinsichtlich Dicke, Nachgiebigkeit
und Freiheit von Hohlräumen verbürgen.
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Mit Gummi überzogene Walzen sind in verschiedenartigen Ausgestaltungen
bei Papiermaschinen
allgemein üblich. Zur Herstellung festhaftender
Gummiüberzüge ist man beispielsweise so vorgegangen, daß man den Walzenkern zunächst
mit einer oder mehreren Schichten von Hartkautschuk und erst darauf mit einer Schicht
von Weichkautschl,-überzogen hat. Es ist weiter eine Saugwalze mit Lochmantel bekanntgeworden,
die einen aus einer Schicht bestehenden Überzug aus weichem Stoff, beispielsweise
aus Kautschuk, hat, bei der die Löcher in dem Kautschuküberzug einen kleineren Durchmesser
haben als die Löcher in dem metallenen Kern. Über die Herstellung dieser Art von
Walzen ist aber nichts Näheres bekanntgeworden.
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Bei der Herstellung gummiüherzogener Lochwalzen kann man entweder
so vorgehen, daß man erst den Metallzylinder bohrt und dann die Kautschukschicht
aufbringt, vulkanisiert und schließlich bohrt, oder man kann zuerst auf den glatten
Metallzylinder die Kautschukschicht aufbringen, vulkanisieren und dann Bohrung durch
Kautschuk und Metall erst nachträglich ausführen. Man hat beide Verfahren auch schon
praktisch durchzuführen versucht, jedoch haben sich bei beiden erhebliche technische
Schwierigkeiten ergeben. Bohrt man den Metallzylinder vor dem Aufbringen der Kautschukschicht,
so hat die Kautschukschicht beim Vulkanisieren Neigung, in die Bohrungen des Metallzylinders
einzusinken, wodurch Vertiefungen in der Oberfläche des Kautschuküberzuges entstehen.
Bei einem andern bekannten Verfahren zum Herstellen von mit Kautschuk überzogenen
Saugwalzen tritt dieser Übelstand zwar nicht auf. Dieses Verfahren besteht darin,
die Bohrungen des Metallzylinders mit Stiften auszufüllen, die nach dem Aufbringen
des Kautschuks, jedoch vor dem Vul:lianisieren, so weit von innen her nach außen
durchgeführt werden, daß sie noch vollständig durch die außenliegende, aber noch
nicht vulkanisierte Kautschukschicht durchtreten.
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Dieses Verfahren sichert zwar eine genaue Übereinstimmung der Öffnungen
im Metall und im Kautschuk, hat aber einmal den Nachteil größter Umständlichkeit,
da es sich natürlich jedesmal um eine sehr große Anzahl von Stiften handelt. Außerdem
kann der Kautschuküberzug beim Durchschlagen der Stifte in solcher Weise abgehoben
werden, daß er keinen zuverlässigen Zusammenhalt mehr mit dem Metallzylinder findet.
Derartige Walzen haben also eine nur begrenzte Haftfestigkeit.
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Diese überstände werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß zum
Aufbringen des Überzuges aus elastisch nachgiebigem Kautschuk, der durchweg den
gleichen Härtegrad hat zunächst die Längsrillen mit einer unvulkanisierten Kautschukmasse
ausgefüllt werden und alsdann der Metallkern mit einer verhältnismäßig dünnen unvulkanisierten
Kautschukschicht belegt und locker umwickelt wird, das Werkstück in diesem Zustande
im Vulkanisierofen vorvulkanisiert, danach durch Aufbringen der restlichen Kautschukmasse
die Walze fertig überzogen, in üblicher Weise fest gewickelt und das Ganze fertig
vulkanisiert wird.
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Die Zusammensetzung der ersten und der zweiten Gummischicht, insbesondere
die Menge des jeweils zuzusetzenden Vulkanisiermittels, sowie die Vulkanisierungsdauer
der ersten und der zweiten Schicht richten sich je nach dem verlangten Härtegrad
des Gummiüberzugs, der bei den sehr wedselnden Faserstoffbahnen, die zu entwässern
sind, innerhalb weiter Grenzen schwankt. Die Zusammensetzung und die Vulkanisierdauer
werden demnach zweckmäßigerweise von Fall zu Fall durch Versuche bestimmt.
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Die Herstellung von Rautschukgegenständen aus mehreren Schichten
ist an sich bekannt. So hat man beispielsweise eine Walze für Papiermaschinen hergestellt,
die mit auf lagen zur Erzeugung von Wasserzeichen ausgestattet war und aus mehreren
Schichten verschiedener Härte besteht. Der besonderen Aufgabe dieser Walze entsprechend
hat man aber dabei gerade Schichten von möglichst unterschiedlicher Härte angestrebt.
Ebenso ist es bekannt, bei Gummigegenständen mehrfache Vulkanisierungen nacheinander
vorzunehmen; jedoch ist diese Maßnahme nur zur Erzeugung verschiedener Härtegrade
des Gummis angewendet worden.
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Beim Vorvulkanisieren der inneren Schicht wird der Wickeldruck so
gering gehalten, daß ein Einpressen der Kautschukmasse in die vorgebohrten Löcher
des Metallkerns nicht stattfindet. Beim Fertigvulkanisieren der Gesamtmasse weicht
zwar die vorvuikanisierte Innenschicht wieder etwas auf, jedoch nicht in dem Maße,
wie es dann der Fall ist, wenn das Voivulkamsieren nicht stattgefunden hätte und
die ganze Scliicht mit gleicher Weichheit von Anfang an mit voller Pressung im Vulkanisierofen
erhitzt würde. Dadurch ist der weiter oben erwähnte Nachteil des Verstopfens der
Löcher vermieden und damit gleichzeitig die Gefahr, daß beim Fertigvulkanisieren
durch Werkstoffverlust nach innen eine unerwünschte Auflockerung des noch nicht
fertigen Belages eintreten könnte. Die auf diese Weise fertiggestellte Walze hat
nunmehr einen Überzug, der in voller Dicke aus Gummi desselben Weichheitsgi-ades
besteht und dadurch eine größere elastische Nachgiebigkeit hat, als wenn eine innere
Schicht aus unnachgiebigem Hartgummi bestände.
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Beim Aufbringen des Kautschukbezuges auf den Metallkern einerseits
wie auch beim Aufbringen der zweiten Kautschukschicht auf die erste andererseits
hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den jeweils zu überziehenden Teil zum Zwecke
der dauerhaften Verbindung beider Schichten mit einem im Handel- erhältlichen Bindemittel
zu bestreichen. Dabei muß dieses Bindemittel von Fall zu Fall den besonderen Veiliälflrissen
des Vulkanisieningsvorganges angepaßt sein. Da ein Wandern des Gummiüberzuges auf
der Metallwalze wegen der Notwendigkeit des Passens der Bohrlöcher dieser beiden
Teile im Verhältnis zueinander besonders nachteilig sein würde, so ist es von Wichtigkeit,
daß selbst bei Gummiüberzügen, die für den vorliegenden Zweck als besonders weich
bezeichnet werden müssen, ein sicheres Haften der Teil untereinander durch Anwendung
solcher Bindemittel gewährleistet ist.