PL23970B1 - Sposób obróbki cieplnej materjalów, a zwlaszcza masy gumowej lub podobnych materjalów, oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu. - Google Patents

Description

Pieiwszenstwo: 5 kwietnia 1935 r. dla zastrz. 1—10; 15 lipca 1935 r. dla zastrz. 12, 17, 2r—24; 30 wrzesnia 1935 r- dla zastrz. 18, 19, 30—32; 29 pazdziernika 1935 r- dla zastrz. u, 20, 25—29 (Luksemburg).Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu obróbki cieplnej materjalów i urzadzenia do wykonywania tego sposobu. W szcze¬ gólnosci wynalazek niniejszy dotyczy spo¬ sobu wulkanizowania lub obróbki gumy al¬ bo podobnych} materjalów.Sposób wedlug wynalazku niniejszego polega na temf ze materjal obrabiany o- grzewa sie w calej masie nietylko na po¬ wierzchni, dzieki czemu obróbka trwa krót¬ ko i jest bardzo/ równomierna.Sposób wedlug wynalazku polega na poddawaniu obrabianego materjalu dzia¬ laniu zmiennego pola elektrycznego lub magnetycznego, najlepiej o wielkiej czesto¬ tliwosci.Oprócz tej glównej zasady sposób we¬ dlug wynalazku niniejszego czyni zadosc kilku innym warunkom przeprowadzania go, które stosuje sie (najlepiej) jednocze¬ snie.Do masy obrabianej wprowadza sie czastki, które moga ogrzewac sie w polu magnetycznem z chwila umieszczenia tej masy w takiem polu.Ogrzewanie masy obrabianej moze rów¬ niez byc uskuteczniane zapomoca pola e- lektrycznego, wytworzonego w przestrzenipomiedzy elektrodami kondensatora elek¬ trycznego, zasilanego pradem zmiennym. ? 4 Ogrzewafiie masy/ uzyskane zapomoca f kondensatora elektrycznego, mozna pola¬ czyc z ogrzewaniem zapomoca pradów wi¬ rowych, jezeli do materjalu obrabianego doda sie substancyj, nagrzewajacych sie w zmiennem polu magnetycznem, wytworzo- nem przez pomocniczy obwód wzbudza¬ jacy.Wreszcie w przypadku ogrzewania lub wulkanizowania masy gumowej, otaczaja¬ cej masywny narzad metalowy, poddaje sie ten narzad metalowy wraz z otaczajaca go masa dzialaniu zmiennego pola magne¬ tycznego, pod którego wplywem masa me¬ talowa moze nagrzac sie wskutek prze¬ plywu pradu wzbudzonego, przyczem ob¬ róbka moze ewentualnie odbywac sie w au¬ toklawie.Na rysunku przedstawiono dla przy¬ kladu urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug wynalazku, nie ograniczajace oczy¬ wiscie zakresu wynalazku.Fig. 1 i 2 przedstawiaja schematycznie w przekroju podluznym dwie odmiany u- rzadzenia do wykonywania wynalazku; fig. 3 i 4 — przekrój podluzny i poprzeczny (wzdluz linji IV — IV na fig. 3) innej od¬ miany urzadzenia wedlug wynalazku; fig. 5 i 6 — przekroje poprzeczne dwóch in¬ nych odmian urzadzenia wedlug wynalaz¬ ku; fig. 7 przedstawia przekrój schema¬ tyczny dalszej odmiany wynalazku; fig. 8 — 10 przedstawiaja schematycznie trzy in¬ ne odmiany wynalazku i fig. 11 i 12 — schematycznie czesciowo w przekroju dwie inne odmiany urzadzenia wedlug wyna¬ lazku.Sposób wedlug wynalazku niniejszego, zwlaszcza w najodpowiedniejszem jego za¬ stosowaniu do obróbki cieplnej materjalu, np. do wulkanizowania lub obróbki gumy naturalnej lub sztucznej, przeprowadza sie, jak nastepuje.Sposobem wedlug wynalazku mozna wulkanizowac mleko kauczukowe, miesza¬ nine gumowa, zawierajaca kauczuk natu¬ ralny, regenerowany, syntetyczny i t. d. Do masy wprowadza sie zwykle skladniki, nie¬ zbedne do przeprowadzenia wulkanizacji, np. siarke, srodki zmiekczajace, przyspie¬ szajace wulkanizacje i t. d. Sposobem we¬ dlug wynalazku mozna równiez obrabiac materjaly takie, jak gips, cement, wyroby ceramiczne, materjaly syntetyczne, sernik twardy, porcelane, wegiel podlegajacy de¬ stylacji, mieszaniny substancyj stalych i cieklych, np. wegla i weglowodorów. Dal¬ szy ciag opisu dotyczy zastosowania spo¬ sobu wedlug wynalazku do wulkanizowa¬ nia lub obróbki gumy, ale oczywiscie, opi¬ sane ponizej sposoby i urzadzenia moga byc uzyte równie korzystnie do obróbki cieplnej innych materjalów, wymienionych wyzej.Wedlug pierwszej odmiany sposobu we¬ dlug wynalazku do wymienionych wyzej materjalów gumowych wprowadza sie sub¬ stancje, nagrzewajaca sie wskutek induk¬ cji (pradów wirowych i histerezy), przy u- mieszczeniu tej substancji w zmiennem po¬ lu elektromagnetycznem, najlepiej wielkiej czestotliwosci.Jako takich substancyj mozna uzyc czastek lub proszków metalowych, np. gli¬ nowych, proszków ferromagnetycznych, an¬ tymonowych lub cynkowych, sproszkowa¬ nych zwiazków metali, np. weglików, zela¬ za sproszkowanego, karborundu, siarczku olowiu albo cynku i innych soli, metaloi- dów, np. wegla (sadzy lub czerni weglo¬ wej), grafitu, elektrolitów, np. roztworów soli, a mianowicie weglanu amonowego al¬ bo sodowego.Substancje te, nagrzewane przez induk¬ cje, zachowuja swój ksztalt pierwotny, np. proszek glinowy lub zelazny, albo tez przy ogrzewaniu podlegaja przeksztalceniu, ko¬ rzystnemu pod wzgledem jakosci produk¬ tu obrabianego. Tak wiec np. cynk lub an¬ tymon w obecnosci siarki w nadmiarze, po-nad ilosc, niezbedna do przeprowadzenia pozadanej wulkanizacji, tworza po ogrza¬ niu siarczek cynku lub antymonu, których obecnosc w gumie moze byc pozadana.Wlaczajac do masy jednoczesnie pro¬ szek metalowy, np. cynk, i energiczny sro¬ dek utleniajacy, np. wode utleniona albo sole nadkwasów (nadborany, nadchlorany), otrzymuje sie przy ogrzewaniu tlenek cyn¬ ku, który stanowi jeden z najczesciej uzy¬ wanych materjalów wypelniajacych. Wla¬ czajac do masy wode lub nieoczyszczony proszek glinowy (amalgamat), otrzymuje sie glinian i wodór, które, wydzielajac sie, czynia mase obrabiana gabczasta lub poro¬ wata.Wlaczenie substancyj wymienionych wyzej uskutecznia sie w sposób najczesciej stosowany przez wprowadzenie dodatków wypelniajacych przy uzyciu tych samych przyrzadów, przyczem rozklad tych sub¬ stancyj w masie mleka kauczukowego lub masie gumowej powinien byc jak najbar¬ dziej równomierny.Mase wprowadza sie w zmienne pole elektromagnetyczne, wytworzone w piecu indukcyjnym w taki sposób, ze czastki lub substancje moga nagrzewac sie w obrabia¬ nej masie przez dzialanie pradów induko¬ wanych, wywolujac ogrzanie wewnatrz sa¬ mej masy. W piecach stosuje sie czestotli¬ wosci, zwykle stosowane w sieci (np. 50 okresów lub wiecej), czestotliwosci srednie i w licznych przypadkach czestotliwosci wielkie, zaleznie od warunków pracy, ro¬ dzaju i wymiarów mas obrabianych i sub¬ stancyj wlaczonych oraz pozadanych wla¬ sciwosci produktu koncowego. Takwiec np. przy dodawaniu materjalów ferromagne¬ tycznych i uzyciu urzadzenia indukcyjnego Obrabianie masy moze odbywac sie w razie potrzeby w sprezonem powietrzu, w sprezonej parze lub innem sprezonem sro¬ dowisku lub — naodwrót — w srodowisku rozrzedzonem.Niedopreznosc moze np. sprzyjac wy¬ twarzaniu przez pecznienie materjalów gabczastych lub porowatych albo tez usu¬ waniu substancyj lotnych, wywiazujacych sie podczas1 ogrzewania. Wieksze cisnienie obok innych zalet utrudnia szkodliwe wzdymanie sie materjalu.Ilosc substancyj, jaka nalezy wprowa¬ dzic do masy, zalezy miedzy innemi od ich rodzaju, wielkosci czastek, charakterystyki pola elektromagnetycznego, uzytego do o- grzewania, i wlasciwosci produktu; jaki za¬ mierza sie otrzymac.Przy uzywaniu np. proszku glinowego mozna go dodawac w ilosci 5 — 30% (np. okolo 10%) w stosunku do objetosci masy, podlegajacej obróbce. Tak samo tytulem przykladu podaje sie ponizej sklad miesza¬ niny po dodaniu odpowiedniej substancji. czesci wagowych 11 M lt 11 11 11 11 11 z rdzeniem zamknietym moze wystarczyc czestotliwosc 50 okr/sek; przy dodawaniu proszku^ glinowego i zastosowaniu urzadze¬ nia z obwodem otwartym czestotliwosci po¬ winny byc wieksze, rzedu 20000 — 100000 okr/sek, natomiast przy dodawaniu czerni weglowej konieczne sa czestotliwosci rzedu 200000 — 300000 okr/sek lub nawet znacz¬ nie wieksze.Co sie tyczy rodzaju urzadzenia induk¬ cyjnego, to urzadzenie takie powinno byc wykonane w jakikolwiek odpowiedni spo¬ sób i moze posiadac np. obwód drgajacy z indukcyjnoscia i pojemnoscia (w przypad¬ ku czestotliwosci srednich i wielkich).Arkuszy gumy surowej (smoked sheets) 100 tlenkucynku 5 siarki 3 proszku glinowego 30 srodków przyspieszajacych 1 — 3 —Mozna rozróznic nastepujace rodzaje obróbki, 1. Obrabianie swobodnych bryl masy, przygotowanej w sposób, podany wyzej, bez uzycia jakiejkolwiek formy, co moze nadawac sie np. do otrzymywania bryl gab¬ czastych. 2. Obrabianie masy, przygotowanej w sposób podany wyzej, w formach obojet¬ nych na prady indukowane (przedmioty o- pasane, odlewane w formach piaskowych i t. d.). 3. Obrabianie masy, przygotowanej w sposób podany wyzej, w formach ogrzewa¬ jacych sie równiez przez indukcje w odpo¬ wiednim stopniu, np. w formach metalo¬ wych w taki sposób, ze formy te moga przyczyniac sie do ogrzewania produktu od zewnatrz.Gdy proszek jest dostatecznie drobny i równomiernie rozlozony, to mozna przy¬ jac, ze cieplo wytwarza sie w kazdym punkcie masy zaleznie od natezenia pradu wzbudzonego, które zalezy glównie od na¬ tezenia pradu wzbudzajacego, wielkosci czastek, rodzaju tych czastek i ilosci cza¬ stek, wprowadzonych do masy. W ten spo¬ sób w bardzo krótkim czasie (np. 5 — 10 minut) mozna osiagnac temperatury, wy¬ magane do obróbki gumy, t. j. poczynajac od temperatury zwyklej mozna uzyskac temperature okolo 180°C, a zwlaszcza tem¬ peratury 100 — 140°C, niezaleznie od wy¬ miarów i ksztaltu obrabianych przedmio¬ tów.Chcac miec mase bardziej zwulkanizo- wana w czesci srodkowej niz w czesciach zewnetrznych mozna zwiekszyc wymiary czastek lub ich zawartosc procentowa w tej czesci masy, która ma byc silniej ogrzana, lub tez mozna wprowadzic do tej czesci substancje, która powoduje szybsze ogrze¬ wanie.Nie wychodzac poza ramy wynalazku mozna równiez stapiac gumy zwykle, do których dodaje sie zwyklych dodatków i materjalów wypelniajacych, w formie me¬ talowej i poddac te forme dzialaniu pola indukcyjnego w ten sposób, ze cieplo, wy¬ wiazujace sie wylacznie w formie, ogrzewa mase z zewnatrz, jak przy przeprowadza¬ niu zwyklego topienia.Odmiana tego sposobu polega na tern, ze przed poddaniem masy wulkanizowaniu lub wspomnianej obróbce pokrywa sie ja proszkiem przewodzacym lub mieszanina przewodzaca materjalów sproszkowanych, np. proszku glinowego, zmieszanego z tal¬ kiem, poczem calosc nagrzewa sie przez indukcje.Mase, podlegajaca obróbce, mozna rów¬ niez wprowadzic w zetkniecie z narzadami przewodzacemi, np. blachami glinowemi lub zelaznemi, siatkami metalowemi, które wta¬ pia sie ostatecznie do masy tak, iz przed¬ mioty te tworza uzbrojenie same przez sie lub w polaczeniu z plótnem.W tym przypadku nagrzewanie tych na¬ rzadów przewodzacych odbywa sie przez indukcje w, sposób, opisany powyzej.Sposób ten szczególnie nadaje sie do za¬ stosowania, o ile chodzi o wulkanizowanie przedmictówf o wielkich rozmiarach i malej grubosci, np. dywanów, pasów transmisyj¬ nych z podstawa gumowa lub podobnych, które wulkanizuje sie np. dotychczas po nawinieciu na beben, umieszczony w auto¬ klawie lub podobnem urzadzeniu.Sposobem wedlug wynalazku mozna nakladac na jedna powierzchnie przedmio¬ tu blache lub siatke metalowa o wymia¬ rach, zasadniczo równych wymiarom przed¬ miotu, i nawijac calosc na beben tak, aby dwa sasiednie zwoje byly przedzielone ma- terjalem przewodzacym. Calosc poddaje sie nastepnie dzialaniu pola elektromagne¬ tycznego, umieszczajac ja w odpowiednim piecu indukcyjnym.Materjal przewodzacy mozna równiez wpuscic jako uzbrojenie do masy, podlega- — 4 —facej wulkanizacji, poczem postepuje sie tak/ jak to opisano powyzej.Podobny sposób mozna oczywiscie sto¬ sowac z tym samym wynikiem do obróbki wyrobów lub przedmiotów o mniejszych wymiarach.Przy przeprowadzaniu drugiej odmiany sposobu wedlug wynalazku, to znaczy przy uzyciu form, stosuje sie do wykonywania sposobu urzadzenia, przedstawione na fig. 1 *¦*-. 10 rysunku.Po nadaniu masie obrabianej / poza¬ danego ksztaltu wprowadza sie mase po¬ miedzy dwa narzady metalowe 21, 22, sta¬ nowiace elektrody (plytki) lub uklady elek¬ trod kondensatora elektrycznego, przyczem te elektrody sa proste lubi wielokrotne i sa stale lub ruchome. Elektrody te laczy sie przewodami 31 i 32 odpowiednio z zaciska¬ mi zródla pradu zmiennego 4 o czestotli¬ wosci stosunkowo wielkiej, np. 1 —: 10 miljonów okresów na sekunde lub wie¬ cej.Zespól, zlozony z elementów 1, 21 i 22, stanowi kondensator, w którym nagrzewa¬ nie nrasy odbywa sie prawdopodobnie wskutek histerezy dielektrycznej.Przy uzywaniu zwyklych kondensato¬ rów dazy sie do jak najlepszego usuniecia zjawisk cieplnych w celu zwiekszenia sprawnosci kondensatora. Wedlug zas wy¬ nalazku buduje sie, naodwrót, taki konden¬ sator i o takiej charakterystyce, aby zja¬ wiska te byly tak znaczne, zeby nastapilo odpowiednie nagrzewanie sie masy 1, nie zwracajac uwagi na sprawnosc pojemno¬ sciowa przyrzadu.W razie potrzeby mozna wywierac wplyw na stopien nagrzewania przez zwiekszanie lub zmniejszanie wytwarzaja¬ cego sie ciepla w pozadanym stopniu, wla¬ czajac do masy przez równomierne lub nie¬ równomierne zwiazanie lub zmieszanie od¬ powiednie substancje, np. krzem, sadze, tlenki lub siarczki, pewne zywice, substan¬ cje proteinowe (sernik) i t. d., z posród których krzem oslabia wywiazywanie sie ciepla, a siarka poteguje.Pomiedzy elektrodami i masa obrabiana 1 mozna umiescic równiez jeden lub kilka dielektryków o wlasciwosciach, odmien¬ nych od wlasciwosci gumy, przyczem die¬ lektryki te nagrzewaja sie w wiekszym lub mniejszym stopniu niz guma, i ostatecz¬ nie ptrzymuje sie pozadane nagrzewanie sie masy. Tak samo mozna wziac na elek¬ trody metal o wiekszej lub mniejszej prze¬ wodnosci cieplnej lub mozna odizolowac termicznie w odpowiedni sposób powierzch-r nie zewnetrzne albo wewnetrzne tych e- lektrod, aby ulatwic lub utrudnic straty ciepla nazewnatrz.W niektórych przypadkach mozna na¬ dac elektrodom taki ksztalt, ze pole lub indukcja elektryczna w czasie nagrzewa¬ nia posiada zgeszczenia lub — odwrotnie — rozrzedzenia w tych miejscach, w któ¬ rych pragnie sie zwiekszyc lub zmniejszyc zjawisko cieplne. Mozna np. stosowac elek¬ trody nierównolegle lub elektrody stozko¬ we, wywolujace zjawisko splywania pradu z ostrzy.Caly przyrzad (elektrody i obrobiony materjal) lub przynajmniej; czesc (elektro- dy lub materjal) tego zespolu mozna w! ra¬ zie potrzeby umieszczac w oslonie, w któ-< rej wytwarza sie cisnienie lub niedoprez- nosc powietrza, pary lub innego odpowied¬ niego srodowiska.Niedopreznosc np. w przypadku desty¬ lacji moze ulatwiac ulatnianie sie i odzy¬ skiwanie lotnych produktów, a w przypad¬ ku wyrobu materjalów gabczastych lub po¬ rowatych moze ulatwiac pecznienie masy.Cisnienie, naodwrót, moze zapobiegac pecznieniu, gdy jest ono uznane za szko¬ dliwe. Stosowanie cisnienia moze posiadac równiez inne zalety, np. moze sprzyjac pewnym reakcjom chemicznym, którym to¬ warzyszy zmniejszenie sie objetosci, lub moze zwiekszac czynne pole elektryczne, nie powodujac przebijania. — 5 —W fazie potrzeby mozna polaczyc od¬ grzewanie dielektryczne) przy pomocy kon¬ densatora z ogrzewaniem, wywolywanem zapomoca pradów wirowych, jezeli w spo¬ sób opisany powyzej mase gumowa 1 sko¬ jarzy sie z czesciami lub narzadami meta- lowemi lub innemi, które moga nagrzewac sie w zmiennem polu magnetycznem, wy- tworzonem najlepiej przez uzwojenie wzbudzajace, umieszczone odpowiednio wzgledem obrabianej masy.Dzieki temu polaczeniu dwóch oddzia¬ lywan mozna zwiekszyc lub ulatwic na- stosujac prad zmienny 300 watów a czesto¬ tliwosci okolo 10 miljonów na sekunde i zasilajac kondensator, którego elektrody znajduja sie we wzajemnej odleglosci 3 ¦— 10 mm, mase gumowa o objetosci 1 dm3, umieszczona miedzy elektrodami, mozna o- grzac na minute o 10 — 15°C. Nalezy za¬ znaczyc, ze dzialanie kondensatora powo¬ duje równomierne nagrzewanie sie calej masy i ze wystarcza przerwac dzialanie kondensatora, aby wstrzymac ogrzewanie, skoro tylko stanie sie ono wystarczajace, Na fig. 1 — 6 przedstawiono kilka u- rzadzen do wykonywania sposobu w róz¬ nych jego zastosowaniach.Przedstawiony na fig. 1 kondensator sklada sie z dwóch elektrod plaskich 21 i 22, nadajacych sie do przeprowadzania ob¬ róbki wszelkich arkuszy, plytek i dywanów z gumy, gumy gabczastej, tkanin gumowa¬ nych i t. d., których powierzchnie sa zasad¬ niczo równolegle.Na fig. 2 przedstawiono urzadzenie do wulkanizowania gumowej powloki 1 prze¬ wodu lub kabla metalowego. W tym przy¬ padku elektrode 21 stanowi drut, otoczony guma, a elektrode 2 tuleja cylindryczna o grzewanie sie masy obrabianej i uproscic wymagane warunki elektryczne, aby osia¬ gnac nagrzewanie sie masy, wymagane do przeprowadzenia obróbki cieplnej, np. do wulkanizacji, do której potrzebna jest tem¬ peratura 100 —. 170°C.W ten sposób wytwarza sie w bardzo krótkim czasie, gdy chodzi o przyspiesze¬ nie zabiegu, ogrzewanie w glebi samej masy, podlegajacej obróbce, bez wywie¬ rania wplywu na jakosc lub wlasciwosc gumy.Majac np. mieszanine, zlozona z tej samej osi, co i drut 21.. Zespól, zlozony z drutu 21 i jego powloki niewulkanizowac neji 1, moze posuwac sie w sposób ciagly z odpowiednia szybkoscia wzdluz osi tulei 22 w mniej szem lub wiekszem oddaleniu od wewnetrznej powierzchni tulei.; Wulkanizo¬ wanie przeprowadzac jest najlepiej natych¬ miast po powleczeniu przewodu guma lub mlekiem kauczukowem i ewentualnie po pokryciu powloki plótnem.Na fig. 3 i 4 przedstawiono równiez kondensator cylindryczny do wulkanizowa¬ nia narzadu gumowego) / w( ksztalcie rurki.W tym przypadku elektrode 21 stanowi rdzen metalowy, a elektrode 22 — forma wspólosiowa, zlozona z kilku czesci, któ¬ rej powierzchnia wewnetrzna znajduje sie zasadniczo w stalej odleglosci od we¬ wnetrznej powierzchni rdzenia 21. Otrzy¬ many w ten sposób przedzial jest zamknie¬ ty zboku tarczami izolacyjnemi 5 i 6, umo- cowanemi w odpowiedni sposób na rdze¬ niu 21, co zapobiega nabieraniu przez ma¬ se porowatosci.Na fig. 5 przedstawiono urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug wynalazku w zastosowaniu do wytwarzania narzadu 1 100 czesci wagowych arkuszy gumy surowej (smoked sheets), 10 ,, ,, tlenku cynku, 3 ,, ,, siarki, 1 ,, ,, srodka przyspieszajacego i dowolnych barwników, - 6 —o ksztalcie pierscieniowym, np. opony na kolo. W tym przypadku mase, podlegajaca wulkanizowaniu, umieszcza sie pomiedzy dwiema metalowemi elektrodami pierscie- niowemi 21 i 22 kondensatora, zasilanego w sposób, opisany powyzej. Jako elektroda 22 moze byc uzyta ewentualnie obrecz, slu¬ zaca zwykle jako podstawa, podtrzymuja¬ ca opone. Jezeli przedmiot gumowy 1 ma posiadac wglebienia na powierzchni ze¬ wnetrznej, to wglebienia te mozna uksztal¬ towac przez umieszczenie na wewnetrznej powierzchni elektrody 21 jednego lub kil¬ ku pierscieni 7 z materjalu dielektryczne¬ go, np. z masy gumy syntetycznej.Na fig. 6 przedstawiono podobne urza¬ dzenie do wulkanizowania opony 1, której nieregularny ksztalt zewnetrzny wymaga uzycia warstw wypelniajacych 8 z dielek¬ trycznego materjalu izolacyjnego pomie¬ dzy rdzeniem wewnetrznym 21, np. pier¬ scieniem wodnym, i forma zewnetrzna a2, aby odleglosc pomiedzy powierzchniami przeciwleglemi elektrod byla wszedzie jed¬ nakowa.W dotychczas opisanych urzadzeniach elektrody 21 i 22 sa stale. Na fig. 7 — 10 przedstawiono urzadzenia, w których elek¬ trody poruszaja sie wzgledem siebie np. ru¬ chem obrotowym, postepowym lub bardziej zlozonym, przyczem masa obrabiana moze uczestniczyc w tym ruchu lub nie uczestni¬ czyc w nim.Urzadzenia, przedstawione na fig. 7 — 10, sluza do wulkanizowania masy gumo¬ wej 1, nalozonej na stale lub tymczasowo na metalowy rdzen cylindryczny, przyczem masa 1 moze byc owinieta jak zwykle ban¬ dazem 12.W urzadzeniu, przedstawionem na fig. 7, rdzen metalowy stanowi jedna z elek¬ trod 21 kondensatora, a druga elektrode 22 stanowi narzad metalowy, umieszczony na stalej obsadzie 21 w wiekszej lub mniej¬ szej odleglosci od zewnetrznej powierzchni masy 1, przyczem narzad ten posiada taki ksztalt, ze znajduje sie on w stalej odle¬ glosci od powierzchni zewnetrznej rdzenia i jego dlugosc jest co najmniej równa dlu- • gosci masy i. Na fig. 7 elektrode 22 stanowi narzad cylindryczny, którego os jest rów¬ nolegla do osi elektrody 21i Mozna równiez uzyc elektrody o innym ksztalcie, np. o ksztalcie wycinka walca.Jak i w poprzednich przykladach elek¬ trody 21 i 22 laczy sie odpowiednio prze¬ wodami 31 i 32 ze zródlem pradu zmienne¬ go 4 o odpowiedniej czestotliwosci.Elektroda 21 jest obracana ruchem jed¬ nostajnym dookola swej osi zapomoca od¬ powiednich narzadów, np. zapomoca prze¬ kladni pasowej 22, napedzanej silnikiem e- lektrycznym 23..W urzadzeniu tern dzieki obracaniu sie rdzenia czesci masy gumowej 1 w chwili znajdowania sie pomiedzy elektrodami sa ogrzewane równomiernie w calej swej gru¬ bosci i nastepnie sa usuwane z pod dziala¬ nia kondensatora, dopóki znów nie znajda sie pomiedzy elektrodami. Nalezy zazna¬ czyc, ze straty cieplne na powierzchni ma¬ sy sa znikome, zwlaszcza gdy powloka z bandazy stanowi dobra izolacje cieplna.Mozna zreszta, jak to przedstawiono na fig. 8, zastapic elektrode stala 22 kilkoma elektrodami 2\ równomiernie rozmie- szczonemi dookola elektrody srodkowej 21, przyczem elektrody 2a sa przylaczone do tego samego przewodu 3, prowadzacego do zacisku zródla 4 pradu elektrycznego; Zamiast obracac elektrode srodkowa 21 wzgledem nieruchomych elektrod ze¬ wnetrznych, mozna elektrody zewnetrzne obracac dookola masy 1 nalozonej na rdzen 21.W urzadzeniu, przedstawionem na fig. 9, obrotowy rdzen metalowy 24 z nalozona nan masa 1 nie jest polaczony z zaciskami zródla 4 pradu elektrycznego i nie stanowi elektrody kondensatora. Obydwie elektro¬ dy 21 i 22 sa wykonane tak, jak to przed¬ stawiono na fig. 7, sa nieruchome i iimie- — 7 —szczone w tcj, saniej plaszczyznie srednico^ wej rdzenia 24. W ten sposób prad elek¬ tryczny dzieki indukcji elektrycznej jest przekazywany od jednej, elektrody do rdzenia 24 i od tegp rdzenia do drugiej e- lektrody, przyczem przechodzi przez mase gumowa w dwóch miejscach, srednicowo przeciwleglych. Tak samo w tym przypad¬ ku mozna zastosowac dwie grupy elektrod wielokrotnych, podobnych do elektrod 2a, przedstawionych na fig. 8.W urzadzeniu przedstawionem na fig. 10 elektrode 21 stanowi rdzen srodkowy, a druga elektrode stanowi narzad pierscie¬ niowy, wspólosiowy z elektroda 21 i odda- lony mniej lub wiecej od zewnetrznej po¬ wierzchni masy 1. Elektroda srodkowa 21 moze byc stala lub obrotowa, a elektrode 22 przesuwa sie równolegle do osi elektro¬ dy 21 tam i zpowrotem wzdluz masy 1.Elektroda 22 jest umocowana na nakretce 2, która przesuwa sie po gwintowanym sworzniu 26, obracanym zapomoca prze¬ kladni 22. Przelacznik (nieuwidoczniony na rysunku) zmienia samoczynnie kierunek ruchu na odwrotny przez zmiane kierunku obracania sie sworznia 26 w chwili, gdy e- lektroda 22 dojdzie do konca swego suwu.Niezaleznie od zastosowanego urzadze¬ nia, kondensator posiada powierzchnie, a tern samem i pojemnosc stosunkowo mala, dzieki czemu mozna stosowac zródlo pra¬ du zmiennego o dostatecznie wielkiej cze¬ stotliwosci, bez ograniczania jej przez wy¬ miary elektrod.Do wulkanizowania powloki gumowej, nalozonej na rdzen metalowy, a zwlaszcza na masywne cylindry metalowe, mozna sto¬ sowac urzadzenie, przedstawione na fig, 11 i 12.Zazwyczaj dotychczas wulkanizowanie powloki gumowej przeprowadza sie przez umieszczenie rdzenia metalowego z nalo¬ zona warstwa gumy, otoczona; opaskami, w autoklawie z para wodna. Guma, bedaca zlym przewodnikiem ciepla, uniemozliwia ogrzanie metalu para tak, iz warstwy gu¬ my sa tern mniej ogrzane, im bardziej sa zblizone do rdzenia metalowego. Wskutek tego otrzymuje sie zle przyleganie do me¬ talu oraz nierównomierna i niedostateczna wulkanizacje wpoblizu rdzenia metalo¬ wego.Wedlug wynalazku niniejszego niedo¬ godnosci tej zapobiega sie przez ogrzewa¬ nie rdzenia metalowego przed lub podczas ogrzewania, poddajac zespól dzialaniu zmiennego pola magnetycznego wielkiej, sredniej lub malej czestotliwosci.Jezeli takie nagrzewanie rdzenia meta¬ lowego odbywa sie jednoczesnie z ogrze¬ waniem, w autoklawie, to guma jest nagrze¬ wana jednoczesnie od wewnatrz zapomoca rdzenia metalowego i od zewnatrz goracem srodowiskiem autoklawu, dzieki czemu na¬ grzewanie staje sie bardziej równomierne i szybkie.Poniewaz w tym przypadku obróbka odbywa sie w zamknietej oslonie, mozna w niej wytwarzac jednoczesnie cisnienie lub niedopreznosc.Na fig. 11 przedstawiono dla przykladu urzadzenie tego rodzaju, w którem cylin¬ der stalowy 10 np. o dlugosci 2 m i sredni¬ cy 80 cm jest pokryty powloka gumowa 11 z gumy miekkiej, póltwardej lub twardej.Powloka ta jaki zwykle jest mocno owinie¬ ta opaskami 12. Cylinder z powloka pod¬ daje sie ogrzewaniu wstepnemu przed o- grzewaniem w autoklawie.Ogrzewanie wstepne moze odbywac sie przez wprowadzenie calosci do wnetrza cewki, wlaczonej do obwodu pradu zmien¬ nego tak, iz otrzymuje sie cewke indukcyj¬ na, której rdzeniem jest cylinder, lub tez jak na fig. 11 w cewce 13 umieszcza sie rdzen metalowy z, blachy 14 w ksztalcie li¬ tery U, przyczem pomiedzy ramionami rdzenia umieszcza sie cylinder metalowy 10 wraz z powloka. Natezenie pradu regu¬ luje sie tak, ze masa metalowa osiaga 160°C w ciagu 10 minut. - 8 -Gatosc,r w : ten sposób ogrzana, utnie- azcsa sie nasteptóe w autoklawie i poddaje zwyklej obróbce Czas ogrzewania w auto¬ klawie jest w kazdym razie duzo krótszy w porównaniu z czasem ogrzewania tego cy- Kttdra bez uprzedniego ogrzewania w po¬ dany wyzej Sposób. Zwulkanizowanie war¬ stwy gumowej i przyleganie gumy do cy¬ lindra sa bardziej równomierne i jedno¬ rodne.Mozna równiez zastosowac urzadzenie przedstawione na fig. 12, umieszczajac od¬ powiednio izolowana cewke 13 wewnatrz autoklawu 16. Do cewki tej wprowadza sie cylinder 10 wraz z powloka 11 podlegaja¬ ca wulkanizacji i opiera sie calosc na pod¬ porach J5 wspólsrodkowo z cewka 13. Na¬ stepnie przepuszcza sie prad zmienny przez cewke, wskutek czego rdzen metalowy na¬ grzewa sie indukcyjnie, a jednoczesnie wprowadza sie pare do autoklawu tak, iz powloka ii Jest ogrzewana jednoczesnie od wewnatrz i od zewnatrz.Oczywiscie z opisanymi wyzej sposobem mozna polaczyc przynajmniej jeden ze spo¬ sobów poprzednich, nie wykraczajac przez to poza ramy wynalazku. Tak wiec np. w powloce 11 moga znajdowac sie czastki, nagrzewajace sie po umieszczeniu ich w polu elektromagnetycznem, a rdzen meta¬ lowy mozna przedtem lub jednoczesnie poddacr ogrzewaniu zapomoca cewki w spo¬ sób, opisany powyzej.Mozna równiez dolaczyc do cewki kon¬ densator pierscieniowy, którego jedna z e- lektrod stanowi rdzen metalowy, a druga — pomocnicza powloka metalowa, uzysku¬ jac w ten sposób ogrzewanie gumy przez indukcje i histereze dielektryczna.W jednym i drugim przypadku mozna oczywiscie po tej czynnosci zastosowac ob¬ róbke w autoklawie.W ten sposób przeprowadza sie obrób¬ ke cieplna, która prowadzi w sposób bar¬ dzo prosty do równomiernego nagrzewania najrozmaitszych materjalów, a zwlaszcza przedmiotów 'grabych, których • czas ogrzi^ wania nie zatózy dzieki temu od wymiarów obrabianej masy.Przy przeprowadzaniu obróbki cieplnej, stosowanej dotychczas, ogrzewa sie nlase z zewnatrz, wobec czego praktycznie jest rzecza niemozliwa uzyskanie równomierne¬ go ogrzania masy, wskutek czego po¬ wierzchnia jest zawsze nadmiernie ogrzana w porównaniu z czescia srodkowa, a gdy powierzchnia jest ogrzana normalnie, to znowu srodek przedmiotu nie jest dosta¬ tecznie ogrzany.Oczywiscie wynalazek nie ogranicza sie do opisanych przykladów urzadzen, lecz o- bejmuje wszelkie urzadzenia do wykony¬ wania sposobu wedlug wynalazku- PL PL

Claims (1)

1.