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Vorrichtung zum Herstellen von Schaumkautschuk
Die Erfindung bezweckt,
eine einfache und leicht zu bedienende Vorrichtung zu schaffen, mit der sich das
Herstellen von Schaumkautschuk im kontinuierlichen Verfahren durchführen läßt.
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Man hat bereits eine Vorrichtung zum Herstellen von Schaumkautschuk
in Vorschlag gebracht, in welcher Luft in einem offenen, mit Rührwerk versehenen
Behälter eingeleitet wird, in welchem sich wäßrige Kautschukmilch befindet. Das
gebildete schaumige Gemisch fließt unter dem Einfluß der Schwerkraft auf ein Förderband.
Die Konservierung des gebildeten Schaums erfolgt durch warme Luft.
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Bei einer Anlage dieser Art ist, abgesehen von großem Aufwand an
einzelnen Apparaturen und Maschinen, die in der bisher vorgeschlagenen Ausfübrungsform
vorgesehen waren, die Feinheit der Schaumbildung beschränkt, wie auch die Konservierung
des gebildeten Schaums nicht wirkungsvoll.
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Erfindungsgemäß wird ein Schaumkautschuk von besonders feiner Porosität
und gleichmäßiger Struktur mit geschlossenen Zellen dadurch erhalten, daß die Mischung
des Latex mit dem schaumbildenden Gas in einem druckdicht verschlossenen Behälter
durchgeführt wird, dessen Rührvorrichtung von außen angetrieben wird, die als Schnellmischer
ausgestaltet ist, d. h. mit Geschwindigkeiten von etwa 4000 bis 5000 Umdrehungen
pro Minute umläuft. Die Konservierung des gebildeten Schaums wird erfin-
dungsgemäß
in der Weise durchgeführt, daß mit dem bandförmigen Träger, der den zu Schaum geschlagenen
Latex aufnimmt, ein Infrarotstrahler sowie gegebenenfalls ein besonderer Ofen verbunden
wird, dem das Produkt zur Vulkanisation zugetragen wird. Zweckmäßig kann die gesamte
Anlage innerhalb eines ortsbeweglichen, z. B. fahrbaren Gestells angeordnet sein.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise in verschiedenen
Ausführungsformen erläutert, und zwar zeigt Fig. I eine Frontansicht der Vorrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. I gezeigten Vorrichtung, Fig. 3 einen Teilschnitt
durch den Latexbehälter in vergrößertem Maßstab, Fig. 4 einen Schnitt durch das
Förderband und die Konservierungsvorrichtung; Fig. 5 die Einrichtung nach Fig. 4
unter Darstellung der Konservierungseinrichtung in Ansicht.
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Gemäß den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen druckdicht
verschlossenen Behälter, der Latex enthält, der in Schaumkautschuk umgewandelt werden
soll. Am oberen Teil des genannten Behälters 10 ist ein Füllstutzen I2 angeordnet,
durch den Latex in dem Maße kontinuierlich zugeführt wird, wie derselbe bei dem
Verfahren aufgebracht wird. Mit dem erwähnten Füllstutzen I2 ist vermittels einer
Leitung 14 eine Gasfiasche 13 verbunden. In der Richtung der Achse des Behälters
10 ist eine drehbare Welle 15 angeordnet, an der Schaufeln I6 angebracht sind (Fig.
3). Diese Verbindung einer Welle mit Rührschaufeln bildet die Rührvorrichtung. Die
Rührvorrichtung wird durch einen Motor I7 vermittels eines Geschwindigkeitsreglers,
bestehend z. B. aus einem Getriebe IS, angetrieben. Der Behälter 10 ist ferner mit
einer Abfülleitung 19 versehen, an deren Boden ein Schieberventil 20 angeordnet
ist. Die erwähnte Abfüllleitung 19 endet oberhalb eines endlosen Bandes 2I, das
über zwei sich drehende Rollen 22 und 23 läuft.
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Das Bezugszeichen 24 bezeichnet eine Schicht von Kautschukschaum,
wie er den Behälter 10 durch die Leitung 19 verläßt. Am entgegengesetzten Ende der
Vorrichtung über dem die Kautschukschicht 24 tragenden Band ist ein Satz infraroter
Lampen 25 angeordnet, um die gebildete Schaumschicht derart zu konservieren, daß
sich das Schaumkautschukmaterial ergibt.
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Die gesamte Anordnung ist in einem Gestell26 eingebaut. In dem dargestellten
Falle handelt es sich um eine ortsbewegliche Arbeitseinheit. Am Boden des Gestells
ist eine Anzahl gußeiserner Rollen 27 angeordnet, um die Bewegung des Apparats zu
erleichtern.
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Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Der in den druckdichten Behälter I0 eingeführte Latex wird mit Hilfe eines aus der
Gasfiasche 13 zugeführten Gases in Schaumform gebracht. Als Gas kann, wie üblich,
Stickoxydul (N20) oder ein anderes, die Latexlösung nicht ungünstig beeinflussendes
Gas benutzt werden.
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Der gebildete Schaum wird von dem Behälter abgezogen und kontinuierlich
auf dem umlaufenden Band 21 abgelagert, wobei die Dicke der Schicht von der Geschwindigkeit
des Bandes abhängt. Die auf diese Weise erhaltene Schaumschicht24 wandert mit dem
Band und gelangt allmählich unter die Lampen25, wo sie durch ausgestrahlte Hitze
konserviert wird.
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In einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung können z. B. Latexemulsionen
oder 4lösungen sowohl natürlicher als auch synthetischer Herkunft oder auch in Mischungen
verarbeitet werden. Indes hat sich insbesondere die Verarbeitung von 2-Chlorbutadien-I,
3-polymerisat-latex als vorteilhaft erwiesen. Es ist ferner vorteilhaft, eine Konzentration
von etwa 50°/o für den Latex anzuwenden, obwohl andere Konzentrationen ebenfalls
befriedigende Ergebnisse zeitigen.
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Der Latex erhält vorzugsweise etwa 2,5 Volumteile einer Natriumsilikatlösung
auf 100 Volumteile Latex Das für diesen Zweck als besonders wirksam befundene Natriumsilikat
hat eine Dichte von 4I0 Be und enthältAlkali im Verhältnis zu Siliziumdioxyd von
I: 3,22. Das Natriumsilikat wirkt als Schaumstabilisator sowie gleichzeitig im Sinne
einer Verlangsamung der Konservierung; durch seine Anwendung kann eine starke Kühlung
des Latex, wie es im allgemeinen notwendig ist, um vorzeitige Koagulation zu verhindern,
in Fortfall kommen.
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Ein anderer wesentlicher Vorteil, der mit der Zuführung von Natriumsilikat
verbunden ist, liegt darin, daß das erhaltene Schaumprodukt die sehr wünschenswerte
Eigenschaft der Nichtentflammbarkeit besitzt.
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Die Menge des Natriumsilikats, also etwa 2,5 Volumteile auf 100 Volumteile
des Gummis, ist von wesentlicher Bedeutung. Wenn zuviel Natriumsilikat verwandt
wird, so wird der Schaum körnig und zersetzt sich und verfärbt sich unter den Konservierungsbedingungen.
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Die Vorrichtung mit Geschwindigkeitssteuerung ist derart eingerichtet,
daß sie mit Geschwindigkeiten von 4000 bis 5000 Umdrehungen pro Minute umläuft.
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Während in der Zeichnung ein Schaufelrührwerk dargestellt ist, kann
die Apparatur z. B. in der Weise geändert werden, daß ein Verbundschaufelrührer
angewandt wird.
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Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung werden infrarote
Lampen von 375 Watt und elektrischer Strom von II5 Volt gebraucht. In diesem Falle
sind die Lampen in einem Abstand von etwa 41 cm von der Oberfläche des Gummischaums
angeordnet. Eine Konservierungszeit von 15 bis 20 Minuten war in diesem Falle ausreichend.
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Eine andere, sehr wirksame Anordnung der infraroten Konservierungseinrichtung
besteht darin, daß die die Wärme für die anfängliche Konservierung liefernden infraroten
Lampen mit einer Stromquelle von 110 Volt verbunden werden, so daß die restlichen
Lampen mit einem Strom von 220 Volt gespeist werden.
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Die Vorrichtung kann auch in der Weise geändert werden, daß nur für
die anfängliche Konservierungsstufe infrarote Lampen benutzt werden, während ein
Ofen üblicher Gestaltung für die endgültige Konservierung dient. Alle diese Abänderungen
liegen im Rahmen der Erfindung.
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Im Falle, daß Produkte von verhältnismäßig großer Schichtstärke hergestellt
werden sollen, wurde es als zweckmäßig gefunden, derartige Produkte stufenweise
zu präparieren und zu konservieren. Zu diesem Zweck wird die Vorrichtung in der
Weise abgeändert, daß eine Anzahl von Einzelvorrichtungen hintereinander über dem
endlosen Band angeordnet wird. Jede solche Einzelvorrichtung besteht aus einem Latexbehälter
mit einer Gaszuführung, einem Schaumauslaß und einer Konservierungseinrichtung.
Ein solches stufenweise gebildetes Produkt stellt eine vollständige Einheit dar,
die gänzlich frei von irgendwelchen Trennungslinien oder -schichten ist.
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Gegebenenfalls kann ein Kompressor in der Leitung 14 angeordnet sein,
um das Stickoxydul od. dgl. unter Druck zuzuführen. Indes sind im allgemeinen mit
der Anwendung von höherem Druck keine wesentlichen Vorteile verbunden, ausgenommen,
daß eine gewisse Volumenvergrößerung sich erzielen läßt.
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PATENTANSPROCHE: I. Vorrichtung zum Herstellen von Schaumkautschuk
mit einer in einem Behälter angeordneten, von außen angetriebenenRührvorrichtung
zum Verrühren von Latex mit einem Gas, gekennzeichnet durch einen druckdichtverschlosseneu
Behälter (Io) für die Aufnahme der wäßrigen Kautschukdispersion zusammen mit dem
schaumbildenden Gas und einem Schnellmischer, der mit Geschwindigkeiten von etwa
4000 bis 5000 Umdrehungen pro Minute umläuft.