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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen gerippter mikroporöser Kautschukbahnen
Die
Erfindung bezieht sidl auf das Herstellen von bahnen- oder plattenförmigem mikroporösem
Kautschukmaterial, und zwar insbesondere auf ein Verfahren zum Herstellen von mit
Rippen versehenen mikroporösen Kautschukbahnen, bei welchem eine durch Wärme vulkanisierbare
unverschäumte Kautschukmilcbmischung, die ein Geliermittel enthält, auf ein mit
Nuten versehenes mit einem Koaguliermittel für Kautschukmilch befeuchtetes ungelochtes
Tragband gegossen, die Mischung in Form der mit Rippen gegossenen Bahn geliert und
die gelierte Bahn durch Inberührungbringen mit einem flüssigen oder gasförmigen
Heizmittel unter solchen Bedingungen vulkanisiert wird, daß ein Entweichen von Wasser
aus dem Material verhindert wird.
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Zweck der Erfindung ist, bei einem Verfahren der vorgenannten Art
die Vulkanisierung der gerippten gelierten Bahn unter solchen Bedingungen durchzuführen,
daß eine Beschädigung oder Verformung der Rippen auf der gelierten Kautschukbahn
verhindert wird. Weiterhin bezweckt die Er-Erfindung die Schaffung einer zur Durchführung
des Verfahrens gemäß der Erfindung geeigneten Vorrichtung.
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Gemäß der Erfindung wird die gelierte Bahn in aufgewickelter Form
vulkanisiert, wobei sie von einem porösen Band getragen wird, das an seinen
Rändern
mit sich in Längsrichtung erstreckenden Leisten versehen ist, durch welche benachbarte
Flächen des Tragbandes im Abstand voneinander gehalten werden und ein Druck auf
die gerippte Oberfläche der Kautschukbahn vermieden wird.
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Dabei wird die Vulkanisation vorzugsweise vorgenommen, während die
gelierte Bahn in heißes Wasser eingetaucht wird.
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Eine geeignete Vorrichtung zum Herstellen von mit Rippen versehenen
Kautschulibahnen umfaßt ein endloses ungelochtes Tragband, welches waagerecht zwischen
Abstützwalzen geführt ist und eine glatte, mit Nuten versehene Außenoberfläche besitzt.
die sich ihrerseits an einer Vorrichtung zum Aufbri1ngenJeinesKautschukkoaguliermittels
und an einer Vorrichtung zum Ausbreiten einer Kautschukmilchmischung auf der Bandoberfläche
vorbeibewegt und dann durch eine Gelierstation hindurchläuft.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine solche Vorrichtung
für die Zwecke der Erfindung dadurch geeignet gemacht, daß sie ein zum Tragen der
gelierten Bahn dienendes poröses Band aufweist, das an den Rändern mit sich in der
Längsrichtung erstreckenden Leisten versehen ist, deren Höhe gleich der oder größer
als die Tiefe der Nuten in dem ungelochten Gießband ist und d die in einem genügenden
Abstand voneinander liegen, um den gerippten Teil der gelierten Bahn zwischen sich
hindurchzulassen, wobei das poröse Band sich unterhalb der am Abgabeende des ungelochten
Gießbandes liegenden Abstützwalze in einer solchen Lage bewegt, daß es die Rautschukbahn
von dem ungelochten Gießband aufnimmt, um dann zusammen mit der Kautschukbahn auf
einen Aufspulhaspel zu laufen. Dabei ist der Abstand der Leisten auf dem porösen
Bandträger vorzugsweise kleiner als die Breite der gelierten Bahn, so daß die Ränder
der gelierten Bahn im aufgespulten Zustand zwischen der Tragoberfläche einer Windung
des Bandes und den Leisten einer Nachbarwindung des Bandes ergriffen werden.
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Der poröse Träger ist vorzugsweise ein Gewebeband, auf dessen Rändern
zwei Gewebestreifen oder -bänder zur Bildung einer Leiste an jedem Rand des Bandes
befestigt worden sind; dahei ist die Dicke der Streifen und damit die Höhe der Leisten
etwas größer als die Höhe des gerippten Teiles der gelierten Kautschukbahn. Es ist
auch vorzuziehen, das Gewebeband und die Streifen unter Vulkanisationsbedingungen
vorzuschrumpfen, bevor sie zur Bildung des porösen Trägers aneinander befestigt
werden, um ein Faltigwerden des Bandes im Gebrauch zu verhindern. Die Breiten des
Bandes und der Streifen sind vorzugsweise derart, daß nach dem Aufwickeln diejenigen
Teile der gelierten gerippten Kautschukbahn, die zwischen jedem Rand und der nächsten
Rippe der Bahn liegen, zwischen die Leisten an den Rändern einer Lage des Gewebebandes
und die benachbarte flache Oberfläche der nächsten Lage des Gewebebandes eingeklemmt
werden.
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Gegebenenfalls können auch die Ränder eines porösen Gewebebandes
umgelegt und zusammengenäht werden, so daß an den Rändern des Bandes Leisten gebildet
und die Lagen des aufgewickelten Bandes voneinander getrennt gehalten werden und
daß zwischen aufeinanderfolgenden Lagen ein Hohlraum zur Aufnahme der gelierten
gerippten Bahn belassen wird.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein flaches
Gewebeband verwendet, während getrennte Streifen von geeigneter Breite und Dicke
durch Führungen der Aufwickelvorrichtung zugeführt und mitdergelierten Bahn zusammen
aufgewickelt werden, so daß sie fdie Rippen der gelierten Bahn im Abstand von der
benachbarten Windung des Bandes halten und außerdem die Ränder der Bahn erfassen.
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Bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung
wird die gelierte Bahn in aufgewickelter Form zur Vulkanisation bereit gehalten,
und dabei wird die gerippte Oberfläche gegen eine Berührung mit der benachbarten
Windung des aufgewickelten porösen Trägers durch die als Abstandhalter wirkenden
Streifen geschützt.
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Diese Streifen bewirken außerdem, daß die rippenfreien Ränder der
gelierten Bahn durch Druck an ihrer Tragfläche tffl, gehalten werden, so daß ein
Schrumpfen in der Breite während der Vulkanisation nicht auftreten kann.
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Durch Verwendung eines Gewebebandes als Träger für die gelierte gerippte
Bahn sowie durch die Benutzung von aus Gewebe hergestellten Abstandsgliedern für
das Band findet das Vulkanisiermittel, nämlich Dampf oder heißes Wasser, einen freien
Zugang zu der gelierten gerippten Bahn während ihrer Vulkanisation.
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Die zum Herstellen der mit Rippen versehenen Bahn zur Anwendung gelangenden
Kautschukmilchmischungen sind vorzugsweise in bekannter Weise mit Schwefel und Geliermitteln
und gewünscbtenfalls mit Alterungsschutzmitteln versetzt.
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Es können auch Beschleuniger anwesend sein, obgleich diese, wenn Mischungen
für Hartkautschuk benutzt werden, fortgelassen werden können; die Vulkanisation
erfolgt dann bei Temperaturen über I00° und bei erhöhtem Druck in der Weise, daß
eine Verdampfung von Wasser verhindert wird, z. B. durch Eintauchen in heißes Wasser
in einem Autoklav. Die Erfindung ist von besonderem Nutzen bei der Herstellung von
mit Rippen versehenen mikroporösen Hartkautschukbatteriescheidewänden, für die eine
Mischung für Hartkautschuk geeignet ist.
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Das wässerige Koaguliermittel, das zum Befeuchten der Oberfläche
des ungelochten Bandes verwendet wird, kann ein Salz eines mehrwertigen Metalls
und einer schwachen organischen Caabonsäure sein, z. B. Calciumformiat. Es ist vorzuziehen,
eine verhältnismäßig verdünnte Lösung des Koaguliermitteis zu verwenden, so daß
eine Erhitzung, z. B. in einer Dampfkammer, nötig ist, um die Koagulation der Kautschukmilchbahnen
herbeizuführen, wenn auch die Konzentration genügend hoch sein soll, um die Koagulation
unter diesen Bedingungen in einer technisch brauchbaren Zeit herbeizuführen.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine allgemeine schematische Darstellung einer Vorrichtung
zur Ausführung der Erfindung; Fig. II ist ein Querschnitt des Bandes und des darauf
befindlichen gelierten Materials in vergrößertem Maßstab; Fig. III ist ein Querschnitt
des Leinwandtragbandes mit dem gelierten Material darauf; Fig. IV ist ein Querschnitt,
teilweise abgebrochen, durch einen Teil des Wickels auf dem Aufwickelhaspel.
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Gemäß der Zeichnung weist die Vorrichtung ein endloses, mit Nuten
versehenes Band 1 aus mit Kautschuk bedecktem Gewebe auf. Das Band I wird zwischen
zwei Antriebswalzen 2 und 3 und frei umlaufenden, zusätzlichen (nicht dargestellten)
Tragwalzen derart geführt, daß der obere Teil des Bandes waagerecht von der Walze
2 über die zusätzlichen Tragwalzen zu der Walze 3 läuft.
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Das endlose Band I wird mit der zweiten Antriebswalze 3 auf annähernd
drei Viertel ihres Umfanges mittels einer zusätzlichen Bandführungswalze 4 in Berührung
gehalten und durch Spannwalzen 5 gespannt. Das Band I besitzt eine Mehrzahl von
Nuten 6 (Fig. II), die sich in der Längsrichtung des Bandes erstrecken. An dem bei
der Walze 2 liegenden Vorderende des oberen Teiles des endlosen Bandes sind eine
Benetzungswalze 7 und eine mit Filz Bedeckte Wischwalze 8 zum Aufbringen einer wässerigen
Lösung eines Koaguliermittels für Kautschuk aus einem Behälter g für die Koaguliermittellösung
vorgesehen. Auf der in Laufrichtung des Bandes hinter der Walze 8 liegenden Seite
befindet sich eine Leitung I0, die aus einem mit Mantel versehenen Behälter II für
die Kautschukmilchmischung kommt, und eine Auftragvorrichtung I2, welche einen Trog
I3 aufweist, der mit einem Auslaß in der von der Filzwalze 8 entfernt liegenden
Wand und mit einer Reihe von einstellbaren Streichmessern (in der Zeichnung nicht
dargestellt) versehen ist, die vor dem Auslaß oberhalb des Bandes I und im gegenseitigen
Abstand voneinander angeordnet sind. Vorzugsweise umfaßt die Auftragvorrichtung
einen Abgabebehälter und eine Streichmesseranordnung. Zwischen der Auftragvorrichtung
12 und der Walze 3 befindet sich eine Gelierkammer I4, welche enge Schlitze bei
15 und I6 aufweist, welche gerade weit genug sind, um das endlose Band mit der darauf
befindlichen Kautschukmilchbahn durchzulassen. Es sind Mittel (nicht dargestellt)
vorgesehen, um gesättigten Wasserdampf der Kammer 14 zuzuführen und Kondensat aus
der Kammer abzuführen.
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Auf der Ausgangsseite der Dampfkammer 14 ist eine in der Nähe des
endlosen Bandes liegende, aber von ihm getrennte Einrichtung vorgesehen, um die
gelierte Bahn, die auf dem endlosen Band aus der Dampfkammer 14 herauskommt, auf
einen Bandträger I7 aus vorgeschrumpftem porösem Gewebe abzugeben und um das Gewebeband
mit der darauf befindlichen gelierten Bahn auf einen Haspel r8 aufzuwid<eln.
Der Bandträger 17 hat vorgeschrumpfte Gewebestreifen 27 (Fig. III), die auf die
Ränder aufgenäht sind und seitliche Leisten bilden. Die Höhe der Leisten ist eine
solche, daß der gerippte Teil der gelierten Bahn zwischen sie paßt, während der
Abstand zwischen den Leisten geringer ist als die Gesamtbreite der gelierten Bahn.
Ein Träger 19 für eine Gewebebandspule 25 und Klemmwalzen 20 zum Abziehen des Bandes
von der Spule sind vorgesehen, ebenso eine Mehrzahl von Walzen 21, welche das abgerollte
Band und die gelierte Bahn in einer etwas unterhalb der Walze 3 und parallel zu
ihr liegenden Ebene führen können, wobei zwei der Walzen 21 in der Nähe der Antriebswalze
3 für das endlose Band I liegen, während die dritte Walze 21 in der Nähe des Audwickelhaspels
I8 angeordnet ist. Der Aufwickelhaspel kann durch zwei Antriebswalzen 22 und 23
angetrieben werden, die beide mit den Flanschen 24 des Aufwickelhaspels im Eingriff
stehen. Die Antriebswalze 22 kann durch (nicht dargestellte) Mittel mit einer Geschwindigkeit
in Umlauf versetzt werden, und der Aufwickelhaspel I8 wird seinerseits durch Reibung
zwischen seinen Flanschen 24 und der Walze 22 in Umlauf gesetzt. Wenn das Band von
der Spule 25 durch die Klemmwalzen 20 abgewickelt wird, läuft es, mit den Streifen
27 nach unten, über die Walzen 21 in der Nähe des endlosen Bandes I und dann über
die restlichen Walzen 2I zu dem Aufwickelhaspel I8, um auf diesem so aufgewickelt
zu werden, daß die Leisten oder Streifen 27 von der Haspelachse weggerichtet sind.
Die Klemmwalzen 20 zum Abwickeln der Spule 25 für das Gewebeband werden getrennt
mit solcher Geschwindigkeit angetrieben, daß sich das Band mit einer sehr wenig
größeren Geschwindigkeit fortbewegt als das endlose Band I, und die Walze 22, welche
den Haspel I8 antreibt, wird mit einer noch größeren Geschwindigkeit angetrieben,
so daß zwischen den Flanschen 24 des Haspels und der Antriebswalze 22 ein Schlupf
vorhanden ist. Es kann so gewährleistet werden, daß das Gewebeband mit derselben
linearen Geschwindigkeit aufgewickelt wird, wie es durch die Klemmwalzen 20 von
der Spule 25 abgewickelt wird, und da Vorsorge dafür getroffen ist, daß diese lineare
Geschwindigkeit etwas größer ist als diejenige des Bandes I, wird die Kautschukbahn
sehr schwach gestreckt, so daß sie glatt auf dem Bandträger liegt. Es ist eine Vorrichtung
26 vorgesehen, um auf die gelierte Bahn, wenn sie die Dampfkammer 14 verläßt, kaltes
Wasser zu sprühen, bevor das Gewebeband und die gelierte Bahn aufgewickelt werden.
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Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf das Herstellen von mikroporösem
Hartkautschukmaterial mittels der oben beschriebenen Vorrichtung unter Verwendung
einer Kautschukmilchmischung für Hartkautschuk geschildert. Eine geeignete Kautschukmilchmiscbung
dafür ist z. B. eine solche, die auf je looTeile Kautschuk 30 bis 40Teile Schwefel
und 2 bis 3 Teile Calciumformiat als Geliermittel enthält, wobei die Gesamtfeststoffe
der Kautschuk milchmischung z. B. 30 bis 45°/0 ausmachen. Das
mit
Nuten versehene endlose Band I wird in Bewiegung gesetzt und ein Soaguliermittel
für Kautschuk, z. B. eine verdünnte wässerige Lösung von Aluminiumsulfat, wird auf
die Benetzungswalze 7 aufgebracht, wodurch die glatte Oberfläche des Bandes gleichmäßig
mit dem Koaguliermittel befeuchtet wird. Das endlose Band läuft dann unter der Auftragvorrichtung
J 12 entlang. wo die Kantschukmilchmischung für Hartkautschuk aus dem Behälter II
durch die Leitung 10 an den Trog 13 abgegeben und auf das sich bewegende endlose
Band als eine gleichförmige Bahn aufgestrichen wird, die eine Dicke von z. B. o,
8 bis I,3 mm besitzen kann. Die Mischung füllt die Nuten 6 (Fig. II) und erstreckt
sich nach den Seiten bis zu zwischen den Außennuten 6 und den. Kanten des Bandes
I liegenden Stellen. Das endlose Band I, das die Kantschukmilchbahn trägt, läuft
in die Dampikammer 14. die mit gesättigtem Dampf gefüllt gehalten wird, wodurch
eine Gelierung der Kautschukmilchbahn herbeigeführt wird. Der Bandträger I7, auf
dem die gelierte Bahn aufgewickelt werden soll, wird durch die Klemmwalzen 20 über
die waagerechten Tragwalzen 21 geführt und an dem Aufwickelhaspel I8 befestigt.
Die Klemmwalzen 20 und die Antriebswalze 22 werden dann mit den oben angegebenen
Relativgeschwindigkeiten in Umlauf gesetzt. Wenn derAnfang der gelierten Bahn28,
die so mit Rippen 29 (Fig. II) ausgebildet ist, aus der Dampfkammer I4 heraustritt,
wird er von Hand vom Hinterende des oberen Teiles des endlosen Bandes 1 abgenommen
und auf den sich bewegenden Gewebebandträger I7 mit den Rippen 29 nach oben gelegt
(Fig. III). Danach erfolgt die Übertragung der Bahn von dem Band 1 auf den Gewebebandträger
17 selbsttätig. Wenn der Anfang der gelierten Bahn den Aufwickelhaspel I8 erreicht,
gelangt er in den Raum, der von den aufeinanderfolgenden Lagen des Gewebebandes
I7 und den Streifen 27 gebildet wird.
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Die Streifen 27 sind dicker als die Gesamtdicke der gelierten Bahn
an den Rippenteilen, und es wird daher auf die Rippen kein Druck ausgeübt, durch
den sie verformt werden könnten. Die Streifen 27 an den Seiten jeder Lage des Gewebebandträgers
I7 klemmen die Ränder der auf der nächsten Lage des Bandträgers befindlichen gelierten
Bahn ein, so daß ein seitliches Schrumpfen der gelierten gerippten Bahn während
der nachfolgenden Vulkanisation verhindert wird. Danach geht die Überführung der
gelierten Bahn auf den Gewebebandträger selbsttätig weiter, wobei die gelierte Bahn
allmählich veranlaßt wird, sich mit dem Gewebebandträger vorzubewegen und mit dem
letzteren auf den Aufwickelhaspel I8 aufgewickelt wird. Die Lage der Rolle 4 gewährleistet,
daß das endlose Band I eine kurze Strecke weiter um die Rolle 3 läuft, wodurch die
Trennung der gelierten Bahn von dem Band erleichtert wird. Während des Weges von
der Dampfkammer 14 zu dem Aufwickelhaspel I8 wird Wasser auf die gelierte Bahn aus
Brausen oder Düsen 26 gesprüht, so daß sie feucht gehalten wird und so die Verdampfung
von Wasser aus der gelierten Bahn verhindert wird. Das endlose Band I. das von der
gelierten Bahn befreit ist, läuft zu der Antriebswalze 2 zurück und wird wieder
mit Koaguliermittel befeuchtet. Auf diese Weise wird eine fortlaufende Länge von
geliertem Material auf dem endlosen Band I hergestellt, auf das Gewebeband I7 übergeführt
und auf den Haspel 18 aufgewickelt.
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Wenn das Ende des Gewebebandträgers durch die Klemmwalzen 20 läuft,
werden ein anderes Gewebeband auf einer frischen Spule 25 und ein anderer leerer
Aufwickelhaspel 18 eingesetzt, und der Anfang des neuen Cewel>ebandes wird zwischen
die Klemmwalzen geführt und an dem neuen Aufwickelhaspel befestigt. Die Vorgänge
des Aufstreichens undGelierens derKautschukmilch können während dieses Umwechselns
weiterlaufen gelassen werden. Der Teil der gelierten Bahn, der beim Auswechseln
der Spule 25 und des tufwickelhaspels I8 über das Ende des endlosen Bandes I hinausläuft,
wird von Hand auf die neue Länge des Gewebebandes gelegt, wenn -dieses in seine
Lage gebracht ist.
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Der Aufwickelhaspel 18 mit dem aufgewickelten Gewebebandträger und
der gelierten Bahn darauf wird dann in einen Autoklav gebracht, mit Wasser bedeckt
und in bekannter Weise vulkanisiert, z. B. durch Dampf bei einem Druck von 2,8 bis
5,6 kg/cm2.
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Nach Entfernung aus der Vulkanisiervorrichtung wird das Material von
dem Aufwickelhaspel wieder abgewidielt und die Länge der dünnen Hartkautschukhahn
von dem Gewebeband getrennt, wobei die Bahn und das Band getrennt auf Vorratstrommeln
aufgewickelt werden und die Hartkautschukbahn dann in warmer Luft getrocknet wird.
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Es besteht, wie gefunden wurde, keine Schwierigkeit, die Hartkautschukbahn
von dem Gewebe zu trennen, und das Gewebe bedarf keiner Reinigung, bevor es wieder
benutzt werden kann, um eine neue Länge von geliertem Material aufzunehmen.
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PATENTASPRCHE: 1. Verfahren zum Herstellen gerippter mikroporöser
Kautschukbahnen, bei welchem eine durch Wärme vulkanisierbare, unverschäumte Kautschukmilchmischung,
die ein Geliermittel enthält. auf ein mit Stuten versehenes mit einem Koaguliermittel
für Kautschukmilch befeuchtetes ungelochtes Tragband gegossen, die Mischung in Form
der mit Rippen gegossenen Bahn geliert und die gelierte Bahn durch Inberührungbringen
mit einem flüssigen oder gasförmigen Heizmittel unter solchen Bedingungen vulkanisiert
wird, daß ein Entweichen von Wasser aus dem Material verhindert wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die gelierte Bahn (28) in aufgewickelter Form vulkanisiert wird, wobei sie von
einem porösen Band (17) getragen wird, das an seinen Rändern mit sich in Längsrichtung
erstreckenden Leisten (27) versehen ist, durch welche benachbarte Flächen des Tragbandes
im Abstand voneinander gehalten werden und ein Druck auf die gerippte Oberfläche
der Kautschukbahn vermieden wird.