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Verbesserungen bei der Herstellung von-vulkanisierten Gummigegenständen,
vorzugsweise von Gummihüllen auf Kabeln oder elektrischen Leitern
Als ein Schritt
bei der Vorbereitung des Vulkanisierens von Gummigegenständen, z. B. Gummiüberzügen
für elektrisehe Leitungsdrähte oder Rabel, ist es allgemein üblich, die Gegenstände
mit einer Umwicklung aus einem Textilband zu bedeclten oder sie in eine Bleihülle
einzuschließen.
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Zweck dieser WIaßnahme ist, dem Gummi eine Stütze zu geben, wenn er
bei der Erwärmung vor der oder in einem frühen Stadium der Vulkanisierung weich
wird, so daß Gestalt und richtige Struktur des Gegenstands beibehalten werden.
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Durch die Erfindung ist ein verbessertes Verfahren geschaffen, wobei
ein Ersatz für die erwähnten lrmhüllungen verwendet wird. Bei diesem Verfahren wird
der niclltvulkanisierte Gummikörper in eine zusammengesetzte Umhüllung eingeschlossen,
welche aus abwechselnden Schichten von nichtvulkanisierter Gummimasse und vulkanisierter
Gummimasse besteht. Es kann ein Paar oder eine Anzahl von Paaren solcher Schichten
vorhanden sein. Außer in dem besonderen noch zu erwähnenden Fall ist die obere Schicht
eines jeden Paares eine nichatvulkanisierte. Während der Vullsanisierung des Gegenstandes
wird der nichtvulkanisierte Teil der Umhüllung ebenfalls vulkanisiert und vereinigt
sich bei diesem Verfahren mit der bzw. den benachbarten Schichten. Wenn die Umhüllung
durch schrauhenförmiges Aufwickeln von Streifen
auf einen Gegenstand
geeigneter Form, z. B. die Gummi'umhüllung eines elektrischen Kabels, aufgebracht
wird, können die Schichten entweder getrennt oder gemischt sein, wobei die letztere
Anordnung durch gleichzeitiges derartiges Aufwickeln eines vulkanisierten und eines
nicht vulkanisierten Streifens, daß ein wesentliches Überlappen zwischien ihnen
stattfindet, erzeugt wird. In diesem letzteren Fall besteht kein Unterschied zwischen
innerer und äußerer Schicht. Die zwei schraubenförmigen Schichten bilden eine zusammengesetzte
zylindrische Schicht.
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Während der Vulkanisierung gibt der vulkanisierte Gummiteil der zusammengesetzten
Umhüllung zunächst den anderen Gummiteilen des Gegenstands ein Stütze, während die
ursprünglich nichtvulkanisierte unmittelbar ihm benachbarte Schicht der Umhüllung
die Vollständigkeit der Umhüllung sicherstellt,- wobei sie den Gegenstand durch
Verbinden der Windungen der erwähnten äußeren Schicht einschließt.
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Das Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn die Umhüllung zu einem
bleibenden Teil des Gegenstands gemacht werden kann. Sie kann indessen auch mit
Vorteil in Fällen verwendet werden, wo die Umhüllung ganz oder teilweise nach vollendeter
Vulkanisation entfernt wird. Wo dies getan werden soll, sind Vorsichtsmaßregeln
zu treffen, um das Ankleben der Umhüllung oder ihres zu entfernenden Teils von der
unmittelbar darunterliegenden Oberfläche zu verhüten.
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Das verbesserte Verfahren besitzt auch besondere Vorzüge in Fällen,
in welchen während der Vulkanisierung eine Ausdehnung stattfinden muß.
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Ein solcher Zustand ergibt sich, wo die Herstellung einer Zellstruktur
in dem Gummi oder einem seiner Teile während der Wärm,ebehandlung stattfinden soll.
Die in dieser Weise erzeugte Umhüllung besitzt das Merkmal, daß sie sich unter der
Einwirkung eines wesentlichen inneren Drucks so ausdehnen kann, daß sie für geeignete
Gestalten das Äquivalent für eine ausdehnungsfähige Form darstellt.
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In einigen Fällen ist erwünscht, ein elektrisches Kabel oder-einen
anderen langen zylindrischen Gegenstand mit einem Zellgummiteil niedriger Dichte
zu versehen. Dies kann gemäß der Erfindung dadurch bewirkt werd'en, daß ein zylindrischer
Körper aus einer ein Aufblähmittel in ihr verteilt enthaltenden Gummimasse geformt,
der Körper mit der oben beschriebenen zusammengesetzten Umhüllung umwickelt und
das Ganze einer geeigneten Wärmebehandlung unterworfen wird. Während der Behandlung
gibt das Aufblähmittel Gas in Form von feinen in dem -ganzen auszudehnenden Material
verteilten Blasen ab, und dieses Gas übt einen sehr erheblichten Druck aus, unter
welchem die Umhüllung in ausreichendem Maße nachgibt, so daß die gewünschte Ausdehnung
stattfinden kann, wäh--rend eine unverletzte Haut auf dem Gegenstand erhalten wird.
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In dieser Weise kann ein Zylinder aus Zellgummi von niedriger Dichte
mit einer affidebenden oder nichtankleben;;-ien- Haut aus vulkanisiertem Gummi in
Nichtzellform hergestellt werden. Ein solcher Zylinder kann die Seele oder einen
Téil dier Seele bilden, um welche Drähte schraubenförmig angeordnet sind, um den
Leiter eines Kabels zu bilden, welches dann in eine geeignete isolierende Umhüllung
eingeschlossen wird. Statt dessen kann der Leiter oder ein anderes Teil in der Seele
eingeschlossen werden, bevor die Wãrmebehlandlung stattfindet, so daß. die Ausdehnung
um die Außenseite des Drahts oder der Gruppe von Drähten oder des anderen Teils
erfolgt. Auf diese Weise bleiben die Teile in der Mitte eines Zylinders aus Zellmaterial
eingebettet, welcher eine dicht passende, nicht aus Zellmaterial bestehende, ihn
umgebende Haut besitzt.
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Ein Beispiel des letzteren Falles wird in den Zeichnungen wiedergegeben,
von welchen die Fig. I, 2 und 3 sich auf die Zustände vor dem Vulkanisieren und
die Fig. 4 und 5 auf die Zustände nach dem Vulkanisieren beziehen. Es stellt dar
Fig. I einen Längsschnitt, Fig. 2 den entsprechenden Querschnitt, Fig. 3 eine Ansicht
des Endes einer Länge, von welcher Teile entfernt sind, um andere Teile zu zeigen,
Fig. 4 einen Längsschnitt und Fig. 5 den entsprechenden Querschnitt.
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Bei diesem Beispiel ist der Leiter 1, bestehend aus einer Anzahl
feiner verlitzter Drähte von einem Körper aus Gummimasse 2 umgeben, welche zusätzlich
zu den Vulkanisiermitteln noch ein Aufblähmittel enthält, welches beim Erhitzen
Gas innerhalb des Gummikörpers entwickelt. Diese Verbindung kann z. B. auf dem Leiter
durch ein Auslstoßverfahren aufgebracht sein. Über diesem Gummikörper ist schraubenförmig
eine Schicht 3 aufgewickelt, welche aus einem Streifen einer nicht vulkanisierten
Gummimasse besteht, und darüber ist eine Schicht 4 ebenfalls aus einem schraubenförmig
aufgewickelten Streifen aufgebracht, aber in diesem. Fall ist die Masse vorher vulkanisiert
worden, damit sie in einen zähen elastischen Zustand versetzt ist. Die nächste Schicht
5 besteht aus einem ebenfalls schraubenförmig aufgewickelten nichtvulkanis,ierten
Gummistreifen und die letzte Schicht 6 aus einem vorher vulkanisierten Gummistreifen.
Es ist beabsichtigt, daß eine Schicht, z. B. Schicht 6, abgezogen werden soll, nachdem
Ausdehnung und Vulkanisierung stattgefunden haben, denn die äußere Fläche der Schicht
5 ist mit Kreide bestreut, um ein Zusammenkleben der Schichten 5 und 6 zu verhüten.
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Nachdem die Schichten 3, 4, 5 und 6 zur Bildung einer zusammengesetzten
Umhüllung auf gebracht sind, wird das Ganze einer Wärmebehandlung unterworfen, z.
B. dadurch, daß es in eine Vulkanisierkammer gebracht und dort der Einwirkung von
Dampf bei geeigneter Temperatur und für eine ausreichend lange Zeit unterworfen
wird, um die Ausdehnung des Gummis von Körper 2 in Zellform und die Vulkanisierung
dieses Körpers und der Schichten 3 und 5 zu veranlassen. Bei dieser -Be-
handlung
werden die Schichten 3, 4, 5 und 6 gestreckt, wie durch einen Vergleich zwischen
den Fig. I und 2 mit den Fig. 4 und 5 zu ersehen ist.
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Gleichzeitig werden die Schichten 3, 4 und 5 untereinander und mit
der Außenseite des Körpers 2 verklebt und bilden somit eine zusammenhängende Haut
7 ohne Zellstruktur auf dem Zellkörper 8 (Fig. 4 und 5). Wenn das Zusammenkleben
zwischen den Schichten 5 und 6, wie angedeutet, verhindert wird, kann die Schicht
6 leicht von dem vulkanisierten Produkt abgezogen werden.
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In Fig. 2 sind die Schichten 3 und 5 aus nichtvulkanisiertem Gummi
durch dicke schwarze Kreise wiedergegeben. Bei den Fig. 4 und 5 ist kein Versuch
gemacht, zwischen den verschiedenen Schichten zu unterscheiden, weil sie durch die
Wärmebehandlung vereinigt wurden.
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Bei der Herstellung dieser Art von Gegenständen wird es vielfach
vorteilhaft sein, den äußeren Teil der Haut nach vollendeter Vulkanisierung zu entfernen.
Die besondere Stärke des äußeren Teils kann dann verwendet werden, dem Bestreben
des sich ausdehnenden Gases während der Wärmebehandlung, den Körper aufzureißen,
zu widerstehen, und dieser Teil kann anschließend entfernt werden, um das Gesamtgewicht
des Gegenstands zu verringern.
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Der innere Teil der auf dem Gegenstand gelassenen Haut dient als
zusätzliche Hülle, um Gasverluste durch Lecken oder Diffusion aus dem Zellkörper
zu verhindern.
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Es ist zu beachten, daß die Anwendung der Erfindung nicht auf Körper
aus zylindrischer Form beschränkt ist. Gleichzeitig ist zu ersehen, daß in Fällen,
wo Ausdehnung des umschlossenen Körpers, begleitet von einem Strecken der zusammengesetzten
Umhüllung auf eine durch die Umhüllung bestimmte Gestalt, stattfindet, diese Bedingungen
der Gestalt des herzustellenden Gegenstands Beschränkungen auferlegen. In solchen
Fällen macht die Symmetrie der Form, welche die Ausdehnung zu erzeugen strebt, das
Verfahren besonders geeignet für die Herstellung von zylindrischen, sphärischen
oder toroidalen Gegenständen.
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Es ist zu beachten, daß der Ausdruck Gummi hier, wenn allein oder
in Zusammensetzung, wie nichtvulkanisierte Gummimasse und vulkanisierte Gummimasse,
gebraucht, nicht nur Naturgummi, sondern auch synthetische gummiartige Stoffe mit
Eigenschaften, welche das beschriebene Verfahren für sie anwendbar machten, entweder
als eingeschlossener Körper oder als eine einschließende Schicht umfassen soll.
Dagegen soll er nicht den mitunter auch als Ebonit bezeichneten Hartgummi einschließen.