NL8000833A - Werkwijze voor het vervaardigen van gevormde produkten van sponsrubber. - Google Patents

Description

—-—.»

Werkwijze voor het vervaardigen van gevormde produkten van sponsrubber.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging van gevormde produkten van schuimrubber met hetzij open of gesloten poriën, maar bijvoorkeur van produkten vervaardigd uit sponsrubber of schuimrubber met open poriën.

5 In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op de vervaardiging van bolvormige sponzen die door de buizen van waterwisselaars worden rondgevoerd teneinde de inwendige oppervlakken van de buizen te reinigen, zoals is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 2.801.824, in het bijzonder in kolom 4, regels 7-27.

10 Rubber met een cellenstructuur, zoals gewoon rubberspons, vertoont al gauw een huid en wanneer de sponzen moeten worden gebruikt voor reinigingsdoeleinden moeten zij worden bijgesneden om de huid te verwijderen en de scherpe kanten van de rubbercel-wanden die de poriën omgeven, bloot te leggen, aangezien het deze 15 scherpe kanten zijn die werkzaam zijn bij het schoon-schrobben van vuil geworden oppervlakken. Bijgevolg worden de sponzen gewoonlijk bovenmatig groot vervaardigd en bijgesneden tot de gewenste afmeting en vorm.

Het bijsnijden van rubbersponzen met een dubbel-20 gekromd oppervlak is een langzame en kostbare handeling aangezien de rubberspons dun is en moeilijk voldoende kan worden ondersteund tijdens het bij snijden tot de gewenste afmeting en vorm, in het bijzonder indien het sponsprodukt een’ afmeting over alles van ongeveer 25 mm of minder heeft.

25 Volgens de uitvinding wordt de rubberspons in zijn oorspronkelijke, afmeting en vorm zoals hij is vervaardigd, of anders tot een geringere afmeting die iets groter is dan die van het gewenste afgewerkte artikel, gesneden, bevroren en vervolgens in 8000833 f 2 * bevroren toestand bijgewerkt tot de preciese afmeting en vorm waarin het moet worden gebruikt, en wel bijvoorkeur doormLddel van een met hoge snelheid werkend materiaal verwijderend gereedschap, zoals een roterende houtschaaf, of anders bijvoorkeur een slijpschijf.

5 De spons die in een bepaalde vorm moet worden gebracht, kan zijn vervaardigd uit ieder materiaal dat meer of minder elastomeer is, zoals natuurrubber of het synthetische dublicaat daarvan of de enigszins soortgelijke polymere synthetische dieen-rubbers, zoals poly-butadieen of butadieen-styreenrubber of 10 butadieen-acrylonitril-rubber, of elastomeren van vele andere soorten, zoals neopreen of siliconenrubber.

Het proces voor het vervaardigen van de spons kan een van de bekende processen zijn die voeren tot een produkt met een voldoende poreusheid en met voldoend dunne buigzame 15 wanden tussen de poriën. In het bijzonder kan het sponsmateriaal zijn hetzij chemisch opgeschuimde spons met open poriën, vervaardigd door een rubbermengsel dat gasafgevende chemische middelen bevat voor het produceren van de poriën, te vulcaniseren, of anders kan het latex schuim zijn dat is verkregen door vloeibare latex te laten 20 schuimen, vervolgens te laten geleren, te laten vulcaniseren en te laten drogen, of nog anders kan het zelfs "geexpandeerde rubber" met gesloten cellen zijn dat is verkregen door een gas in het rubber onder hoge druk op te lossen en de druk af te laten wanneer de rubber althans gedeeltelijk is gevulcaniseerd.

25 Volgens de uitvinding wordt het rubber sponsmateriaal in een afmeting die iets groter is dan die van het gewenste produkt, bevroren door het af te koelen tot een temperatuur waarbij het zo hard is als hout en door het vervolgens tot de gewenste afmeting en vorm bij te werken, bijvoorkeur door middel van een 30 met hoog toerental roterende materiaal-wegnemende beitel, bijvoorbeeld een beitel in een houtschaafmachine, of nog beter door middel van een slijtwiel.

Het bevriezen van het sponsmateriaal om het te prepereren voor de uiteindelijke bijwerking tot de verlangde 35 afmeting en vorm moet bij een voldoend lage temperatuur zijn om het 8000833 ------- It 3 rubbermateriaal zo stijf te maken dat het verplaatsing door de druk van de beitel zal weerstaan en daarom tot een nauwkeurige maat en vorm zal worden bijgewerkt.

Het bevriezen wordt het gemakkelijkst 5 bewerkstelligd door gebruik te maken van een zeer koud gas dat ontstaat bij verdamping van een vloeistof of een vaste stof met een uiterst lage verdampingstemperatuur. Bij sommige elastomeren is vloeibaar of vast koolzuur dat een temperatuur van ongeveer -50° tot -75°C kan opleveren, voldoende, maar in het algemeen verdient het 10 de voorkeur gebruik te maken van de veel lagere temperatuur van ongeveer -195 °C die ontstaat door verdamping van vloeibare stikstof welke laatste gemakkelijk verkrijgbaar is tegen een matige prijs en het bijwerken van praktisch alle elastomeren tot een nauwkeurig bepaalde afmetingen mogelijk maakt.

15 De uitvinding wordt hierna toegelicht in een beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld, welke beschrijving verwijst naar een tekening.

Fig. 1 toont een sponzenbal vervaardigd met de werkwijze·volgens de uitvinding.

20 Fig. 2 toont drie sponzenballen die gelijktijdig zijn vervaardigd.

Fig. 3 toont een blokspons waaruit de ballen volgens fig. 2 kunnen worden vervaardigd.

Fig. 4 is een schematische voorstelling 25 van een sponzen bal die in de vorm wordt gebracht in een centerloze slijpmachine.

Fig. 5 is een bovenaanzicht van de center-loze slijpmachine in fig. 4.

In een op het ogenblik geprefereerde , 30 uitvoering van de uitvinding wordt een bol 10 van·sponsrubber, als getekend in fig, 1, bereidt door natuurrubber of het synthetische equivalent daarvan te mengen met gebruikelijke vulcaniseer- en schuimmiddelen die geschikt zijn voor het produceren van een spons met een schijnbare dichtheid van ongeveer 0,2, en die niet op beteken-35 de wijze wordt beïnvloed door continue onderdompeling in water, en 3000833 4 * 7 door vervolgens het mengsel te vulcaniseren in een schaalvorm met een dikte van ongeveer 25 mm.

De gevulcaniseerde sponzenschaal wordt vervolgens in dobbelstenen gesneden die ruw kunnen worden afgerold door 5 de randen en hoeken af te snijden en die vervolgens worden bevroren. Dit kan op ieder geschikte wijze gebeuren, bijvoorbeeld door de spons-dobbelstenen in te brengen in een goed geisoleerde houder waarin zich een pan bevindt die is gevuld met vloeibare stikstof, alsmede een ronddraaiende waaier waardoor de sponsrubberdobbelsteen wordt-10 blootgesteld aan een circulerende stroom zeer koud stikstofgas.

Het rechtstreeks dompelen van een lichaam met celstructuur in vloeibare stikstof is gebleken tot verspilling te leiden.

De bevroren stukken spons worden in vorm gebracht in een centerloze slijpmachine die schematisch in fig. 4 15 en fig. 5 is getekend en die omvat een arbeidswiel 41 met een vlak van de vorm die overeenkomt met het omwentelingsoppervlak van het gewenste produkt. Dit is bijvoorkeur een gewoon slijpwiel.

Aangezien het produkt in dit geval een bol is bestaat het oppervlak met slijpwerking uit een halfcirkelvormige 20 groef 44 om de omtrek van het wiel om zo de bol 10 te vormen. De slijpmachine omvat tevens als gebruikelijk een instelwiel 42 en een werksteun 43 waarop het werkstuk 45 wordt geplaatst terwijl het in vorm wordt gebracht om een bol 10 te vormen.

In overeenstemming met een de voorkeur 25 verdienende werkwijze worden de bevroren overmatig grote stukken sponsrubber de een naar de ander toegevoegd naar de bewerkingspositi'e op de werksteun 43 van een gebruikelijke automatisch gevoede centerloze slijpmachine waar zij elk snel en nauwkeurig tot de verlangde afmeting met een nauwkeurig bolvormig oppervlak worden geslepen en 30 vervolgens worden afgevoerd en vervangen door een ander stuk sponsrubber dat op dezelfde wijze wordt geslepen. De als bollen gevormde rubbersponsprodukten worden afgevoerd naar een plaats waar zij op kunnen warmen tot kamertemperatuur en hun rubberachtige veerkrachtigheid kunnen herkrijgen. Zonodig kunnen de afgewerkte strikken vervolgens 35 worden gewassen om ieder deeltje van het rubberslijpsel te verwijderen 8000833 5 alvorens het produkt te gebruiken of voor verzending te verpakken.

- - Het is al lang bekend dat massief rubber bij koe ling totde uiterst lage temperatuur die in de werkwijze volgens de uitvinding wordt toegepast, bros wordt en bij blootstelling aan 5 spanningen versplinterd. Dit zou dan wel in het bijzonder het geval moeten zijn met sponsrubber waarin de dikte van het rubber gering is zodat zelfs een geringe krachtsaanwending voldoende zou moeten zijn om het bevroren rubber te versplinteren en het onbruikbaar te maken.

10 Verrassenderwijs werd gevonden dat precies het tegengestelde in werkelijkheid gebeurt en dat de geringe dikte van de celwanden van het uit cellen opgebouwde sponsrubber het materiaal de gelegenheid geeft de door het slijpwiel uitgeoefende verspanende krachten te absorberen zonder dat versplintering optreedt, 15 zodat een nauwkeurige en uiterst snelle verwijdering van materiaal wordt bewerkstelligd om een nauwkeurig gevormd en gedimensioneerd produkt op te leveren.

Het is algemeen bekend dat slijpen een aanzienlijke hoeveelheid warmte oplevert. En daarom kon worden aangenomen 20 dat de zo ontwikkelde warmte snel het werkstuk zou verwarmen en het opnieuw buigzaam zou maken. Alweer verrasserderwijs bleek dat een dergelijk effect niet optreedt, en dat een bevroren blok sponsrubber nauwkeurig en zeer snel in de gewenste vorm kan worden geslepen, zonder dat tijdens de slijpbewerking extra koeling nodig is.

25 Vanwege de preciese afmetingen die gemakkelijk en automatisch kunnen worden verkregen, en de regelmatige oppervlakken die het gevolg zijn van het met hoge snelheid bewerken van het zeer koude, door bevriezen hard gemaakte materiaal blijkt nu dat de produktie van nauwkeurig bolvormige en gelijkmatig gedimensioneerde 30 sponsrubber-bollen zeer snel en zeer goedkoop kan worden uitgevoerd.

Ofschoon de produktie van gelijkmatige spons-rubberbollen voor het gebruik bij het schoonmaken van de binnen-oppervlakte van warmtewisselaarbuizen een belangrijke toepassing van de uitvinding is, is de uitvinding daartoe niet beperkt maar kan 35 deze worden aangewend voor de produktie van andere soorten nauwkeurig 8000833 f 6 gevormde sponsrubberprodukten door het sponsrubberwerkstuk to't een zeer lage temperatuur te bevriezen en een geschikte, met hoge snelheid werkende verspanende machine te gebruiken, zoals een slijpwiel of een éénpuntsbeitel van de soort die in het algemeen wordt 5 gebruikt voor het vormgeven aan een vast materiaal.

Het is zelfs mogelijk een aantal voorwerpen tegelijk te vormen door een plaat sponsrubber in stroken te snijden die lang genoeg zijn om het gelijktijdig vormen van twee of meer voorwerpen mogelijk te maken.

10 Zoals in fig. 3 en fig. 2 is getekend kan aldus een plaat sponsrubber worden gesneden zo dat rechthoekige stroken van geschikte afmetingen voor de produktie van twee of meer voorwerpen ontstaan.

Door gebruik te maken van een meervoudig uitgevoerd 15 verspanend werktuig, en bijvoorkeur van een slijpwiel met drie halfcirkelvormige groeven in een centerloze slijpmachine kan de rechthoekige strook 30 Vein een sponsrubber worden bevroren en vervolgens zeer snel worden omgezet in de in fig. 2 getekende toestand waarbij het groepje bollen 21, 22, 23 nog zijn verbonden door dunne halsjes 20 26, 27 en aan elk uiteinde nog een halsje 28, 29 aanwezig is.

Deze resterende halsjes 26, 27, 28 en 29 kunnen eenvoudig worden afgeknipt en zo is een groepje van drie althans nagenoeg perfecte bollen in een enkele bewerking verkregen.

Bij een variant van de werkwijze kan elk te 25 bewerken stuk sponsrubber met water worden gevuld dat vervolgens wordt bevroren, hetgeen zeer gemakkelijk kan worden uitgevoerd in een schotel met dezelfde afmeting en vorm als het te bewerken stuk sponsrubber. De met ijs gevulde spons wordt vervolgenö verder afgekoeld, bijvoorkeur tot in de buurt van de temperatuur van vloeibare 30 stikstof, en machinaal bewerkt tot de gewenste uiteindelijke vorm, bijvoorkeur door slijpen met hoge snelheid. Na opwarmen om het water er uit te smelten en drogen is het produkt klaar voor gebruik.

35 8 Ó 0 0 8 3 3

Claims (5)

1. Werkwijze voor het vormen van voorwerpen uit rubberspons door verwijdering van oppervlakkige lagen totdat de gewenste vorm en afmeting is verkregen, met het kenmerk, dat de 5 rubberspons wordt bevroren en het materiaal wordt verwijderd door het met hoge snelheid afslijpen van de bevroren spons.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de rubberspons wordt bevroren met behulp van de damp van vloeibare stikstof.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de bevroren spons wordt geslepen door middel van centerloos slijpen om een produkt te verkrijgen dat een omwente-lingsoppervlak heeft.

4. Werkwijze volgens één van de voorafgaande 15 conclusies, met het kenmerk, dat het slijpen wordt uitgevoerd met een slijpwiel met daarin een halfcirkelvormige groef om zo een bolvormig produkt te verkrijgen.

5. Sponsrubberprodukt van een werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies. 20 8000833