DE2532864A1

DE2532864A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von gummischlaeuchen mit textilfadeneinlage

Info

Publication number: DE2532864A1
Application number: DE19752532864
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Ing Grad Gohlisch
Original assignee: Paul Troester MaschinenfabriK
Current assignee: Paul Troester MaschinenfabriK
Priority date: 1975-07-23
Filing date: 1975-07-23
Publication date: 1977-02-10
Also published as: US4112031A; JPS5214680A

Description

PATENTANWALT

DiPL.-PHYS. DR. WALTHER JUNIUS 3 Hannover

WOLFSTRASSE 2« · TELEFON (05 11) 83 45 30

16.JuIi 1975

Dr.j/K

Meine Akte: 435

Paul Troester Maschinenfabrik, 3 Hannover, Am Brabrinke 2-4

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gummischläuchen mit Textilfadeneinlage

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Gummischlauchen mit Textilfadeneinlage, bei dem man zuerst die innere Materialschicht extrudiert, diese nach der Extrusion kühlt, dann mit Textilfaden umgibt, anschließend eine zweite Schicht als Mantel durch Extrusion aufbringt und anschließend vulkanisiert.

Es handelt sich dabei im Gegensatz zu älteren Herstellungsmethoden um eine solche, bei der die Schläuche endlos und Kontinuierlich ohne Kern hergestellt werden. Bei den älteren Herstellungsmethoden wurde der Schlauch mit Fadeneinlage um einen Kern aufgebaut, der die auf ihn aufgebrachten Materialschichten trug und stützte. Mit diesen Methoden lassen sich nur

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Sehlauchläiigen bis zu etwa 40 m diskontinuierlich herstellen. Die Kerne waren teils hart, teils elastisch biegbar, sodaß die Schläuche für die Vulkanisation auf Trommeln gewickelt werden konnten. Beide Kerne hatten ihre Vor- und Nachteile. Die Entfernung der langen Kerne nach der Vulkanisation war immer mit Schwierigkeiten und Mühen sowie erheblichen Aufwand verbunden.

Gummi schläuche mit Textilfadeneinlage ohne Kern endlos herzustellen ist seit vielen Jahrzehnten bekannt. Ihre Herstellung bereitet aber heute noch immer erhebliche Schwierigkeiten. Oftmals kann man wegen dieser Schwierigkeiten gewünschte Materialien nicht verwenden und muß daher auf teure Materialien zurückgreifen, deren Eigenschaften für den Gebrauch des Schlauches oftmals nicht so günstig sind. Diese Materialien haben aber Eigenschaften, die die Herstellung des Schlauches erleichtern. Auch kann man bei bestimmten verwendeten Kautschukmaterialien nicht grundsätzlich jede Möglichkeit der Textilfadeneinlage verwenden. Mir die Textilfadeneinlage gibt es Möglichkeiten, einen Schlauch aus Textilfaden um die innere, in einem ersten Extruder extrudierte Materialschicht herumzuweben oder zu stricken. Andere Möglichkeiten bestehen darin, Fäden einfach um die innere Materialschicht herumzulegen, und zwar entweder kreuzweise abwechselnd einmal oben u. einmal unten liegend oder einfach in zwei kreuzweise übereinander liegenden Lagen. Die letzte Möglichkeit läßt sich mit sitfir hohen Arbeitsgeschwindigkeiten durchführen. Derartig hohe Produktionsgeschwindigkeiten, wie sie durch das Einlegen von Textilfaden an sich möglich sind und wie sie an sich auch mit Schneckenextrudern erreichbar sind, lassen sich hinwiederum nicht oder nur unter äußersten Schwierigkeiten erreichen, da die erforderlichen Vulkaniaationsanlagen

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bei derartig hohen Arbeitsgeschwindigkeiten wegen der Notwendigkeit des Einhaltens einer bestimmten Vulkanisationszeit sehr lang werden.

Für die Vulkanisation ist es bekannt, erhitzte Bäder, insbesondere Salzbäder, zu verwenden. Es ist auch bekannt, Vulkanisationen unter dem Einfluß von UHF-Energie durchzuführen. Die hierfür verwendeten Anlagen benutzen Hohlleiter, auch runde Hohlleiter, die mit elektromagnetischen Wellen einer Wellenlänge im Zentimeter- oder Dezimeterbereich beschickt werden. Bei der Schlauchherstellung hat man bisher Wirbelbett-Vulkanisationsanlagen benutzt.

Die Durchführung einer Vulkanisation von Gummischläuchen mit Textilfadeneinlage in Salzbädern oder in Wirbelbett-Anlagen erfordert eine große Länge dieser Anlagen. Die Verwendung von ausschließlich UHF-Energie zur Vulkanisation wurde nicht versucht. Sie ist teuer und schließt den Nachteil in sich, daß einzelne Stellen des Schlauches bei der erheblichen Wandstärke manchmal zu hoch erhitzt werden, so daß Verbrennungen auftreten. Aus diesem Grunde könnte man mehrere hintereinander angeordnete UHF-Vulkanisationsanlagen verwenden, zwischen denen Heißluftstrecken eingeschaltet sind. Auch dieses führt zu langen Bauformen und zu erheblichem Aufwand für die Vulkanisationsstrecken.

Durch einen eigenen Vorschlag ist es möglich geworden, die Vulkanisationsstrecken erheblich dadurch zu verkürzen, daß man zur Vulkanisation kurzzeitig eine UHF-Feld so auf den zu vulkanisierenden Schlauch einwirken läßt, daß

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die UHP-Energie vorzugsweise von der inneren Materialschicht abaorhiert wird und daß man dann die Außentemperatur während der Vulkanisationsdauer auf einem für die Vulkanisation geeigneten Wert hält. Hierdurch ist es möglich geworden, auf relativ kurzen Vulkanisationsstrecken Gummi schläuche mit Textilfadeneinlage herzustellen, deren Qualität hervorragend ist. Es ist allerdings hierzu erforderlich, daß als Textilfadeneinlage Polyesterfäden verwendet werden und daß die innere Materialschicht stärker polar als das Material der Außenschicht ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Vorteil sehr kurzer Vulkanisationsstrecken bei der Herstellung von Gummischläuchen auch dann zu erhalten, wenn die innere Materialschicht aus dem gleichen Material wie die äußere Materialschicht bzw. aus Material mit ähnlicher Polarität hergestellt ist. Gleichzeitig soll es möglich werden, beliebige Textilfaden in Anwendung zu bringen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß man unmittelbar vor dem Aufbringen der zweiten Materialschicht nach dem Umwickeln mit Textilfaden kurzzeitig ein UHP-PeId auf den entstehenden Schlauch einwirken läßt, so daß dieser erwärmt wird, und daß man mittels eines Vakuums, das man auf die Außenseite der inneren Materialschicht während des Aufbringens der äußeren Materialschicht wirken läßt, die innere Materialschicht abstützt und die äußere Materialschicht auf die innere Materialschicht aufsaugt.

Durch das Anlegen des UHP-Peldes vor dem Aufbringen der äußeren Materialschicht wird erreicht, daß die innere

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Materialschicht kurzzeitig kurz vor dem Aufbringen der äußeren Materialschicht erhitzt wird, so dab eine Vulkanisation erst beginnt bzw. eintritt, wenn auch die äußere Materialschicht aufgetragen ist und zu vulkanisieren beginnt. Zweckmäßig ist es, die Erhitzung so vorzunehmen , daß die Temperatur der innareri Materialschicht der Temperatur der aufzubringenden äußeren Materialscnicht entspricht. Es kann aber auch in einigen Fällen zv/eckmtißig sein, die Temperatur der inneren Materialschicht höher werden zu lassen als die Extrusionstemperatur der äuiäeren Materialschicht. Dieses hat den Vor^fteil, gerade der Teil des Schlauches eine höhere Temperatur erhält, der in dem nachfolgenden Salzbad beim Zuführen der Wärme von außen aufgrund der schlechten Wärmelei±ui|g des kautschuke und der Fkden benachteiligt ist.

Da nun durch die Erwärmung der inneren Materialschicht eine Erweichung dieser Materialschicht eintritt, ist ee notwendig, eine zusätzliche mechanische Abstützung dieeer inneren Materialschicht vorzunehmen. Diese innere Abstützung wird durch die Anlegung eines Vakuums erreicht: Da im Inneren des Schlauches atmosphärischer Druck oder zweckmäßig ein Druck herrscht, der höher als Atmosphärendruck ist, und außen ein Vakuum angelegt ist, ist eine Abstützung durch den Innendruck im Inneren des Schlauches gegeben. Gleichzeitig wird durch dieses Vakuum das aufgebrachte äußere Material auf die Oberfläche der inneren Materialschicht aufgesaugt, so daß keinerlei Lufteinschlüsse zwischen innerer und äußerer Materialschicht verbleiben. Hierdurch wird ein Schlauch von besonders hoher Qualität hergestellt.

Da in Textilfaden im allgemeinen Feuchtigkeit vorhanden

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ist, mußten vorher Faden verwendet werden, die absolut feuchtigkeitsfrei waren. Durch die besondere Anordnung der UHF-Erwärmungsanlage vor dem zweiten Extruder wird erreicht, daß - da Wasser ein polares Medium ist - sämtliche Feuchtigkeit aus den Fäden innerhalb der UHF-Strecke verdampft wird, so daß die Fäden nach Verlassen der UHF-Strecke völlig wasserfrei und feuchtigkeitsfrei sind. In diesem Zustand laufen sie in den Querspritzkopf des zweiten Extruders ein.

Das Wesen der erfindung3gemäßen Vorrichtung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiiles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht;
Fig. 2 einen Grundriß.

Wegen der Länge der Anlage muß diese jeweils in zwei Teilen auf zwei getrennten Blättern dargestellt werden. An den oberen Teil der Darstellung schließt sich in einer geraden Linie der untere Teil an.

Mit dem Extruder 1 wird die innere Materialschicht des herzustellenden Gummi sohlauchea extrudiert. Diese wird über Rollen 2 durch eine Kühlvorrichtung 3 geführt, in der die Temperatur der inneren Mantelschicht so weit heruntergekühlt wird, daß die schlauchförmige innere Mantelschicht ihre geometrische Form beibehält. Der Abzug erfolgt durch eine Raupenabziehvorrichtung 4-, an die sich eine Tänzerwalzensteuerung 5 anschließt, die für den Ausgleich von Geschwindigkeitsunterschieden beim Extrudieren sorgt. An die Tänzerwalzensteuerung schließt

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sich eine landem-Cord-Wickelmaschine 6 an, deren beide Wickelköpfe 7 zwei Lagen von Textilfaden auf die innere Schlauchmaterialschicht aufbringen. Aus dieser Wickelmaschine wird das Halbfabrikat mit Hilfe des Scheibenabzuges 8 abgezogen. Dieses Halbfabrikat wird in einer UHF-Strecke 11 erwärmt, und dann wird das Halbfabrikat durch den Querspritzkopf 10 eines zweiten Extruders 9 geführt, mit welchem die Mantelschicht des Gummischlauches auf die Textilfadeneinlage aufgebracht wird. Hieran schließt sich die Vulkanisationsanlage an, die aus einem Salzbad 12 besteht.

Der Querspritzkopf 10 des zweiten Extruders 9 ist an eine Vakuumanlage 15 angeschlossen. In dieser Vakuumanlage wird ein Unterdruck erzeugt, der im Spritzkopf 10 auf der Außenseite der inneren Materialschicht wirksam wird. Hierdurch wird die innere Materialschicht, die in der UHF-Strecke 11 erwärmt worden war und daher relativ weich ist, durch den im Inneren des Schlauches wirksamen Druek-r es kann Atmosphärendruck sein oder es kann ein Überdruck sein - abgestützt. Durch diesen Druck im Inneren des Schlauches wird die innere Materialschicht so gestützt, daß sie vor Einlaufen in das eigentliche Werkzeug eine runde Form einnimmt. Gleichzeitig wird in dem Quer-Spritzkopf 10 durch das Vakttum die zugeführte zweite Materialschicht auf die äußere Oberfläche der inneren Materialschicht heraufgesaugt, so daß diese ohne Lufteinschlüsse auf der inneren Materialschicht zu liegen kommt.

Nach Verlassen des Querspritzkopfes 10 des zweiten Extruders 9 weisen somit beide Materialschichten gleiche oder nahezu gleiche Temperatur auf. Die innere Schicht

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ist ebenso warm oder wärmer als die äußere Schicht. Daher kann beim Einlaufen in das Salzbad 12 schnell die vorteilhafteste Vulkanisationstemperatur erreicht werden.

Dem Salzbad 12 ißt noch eine weitere Behandlungsvorrichtung 13 und ein Abzugswalzenpaar 14 nachgeschaltet.

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Claims

25328G4

Schutzansprüche

Verfahren zur Herstellung von Gummischläuchen mit Textilfadeneinlage, bei dem man zuerst die innere Materialschicht extrudiert, diese nach der Extrusion kühlt, dann mit Textilfaden umgibt, anschließend eine zweite Schicht als Mantel durch Extrusion aufbringt und anschließend vulkanisiert,
dadurch gekennzeichnet,

daß man unmittelbar vor dem Aufbringen der zweiten Materialschieht nach dem Umwickeln mit Textilfaden kurzzeitig ein UHF-PeId auf den entstehenden Schlauch einwirken läßt, so daß dieser erwärmt wird, und daß man mittels eines Vakuums, das man auf die Außenseite der inneren Materialschieht während des Aufbringens der äußeren Materialschieht wirken läßt, die innere Materialschieht abstützt und die äußere Materialschicht auf die innere Materialschieht aufsaugt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß man das UHP-FeId so einwirken läßt, daß die Temperatur der inneren Materialschieht der Temperatur der aufzubringenden äußeren Materialschieht entspricht,

Vorrichtung zur Herstellung von Gummischläuchen mit Textilladeneinlage, bestehend aus einem Extruder mit Schlauchspritzkopf für die innere Materialschicht, einer Kühlvorrichtung, einer Auflegevorrichtung für die Textilfaden, einem zweiten Extruder mit einem für das Auftragen der Materialschieht hergestellten Quer-

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spritzkopf und einer Yulkanisationsstrecke, die aus einer ÜHP-Erwärmungsanlage und einem Salzbad "besteht, dadurch gekennzeichnet,

daß die UHi-Erwärmungsanlage (11) zwischen der Auflegevorrichtung (6) für Textilfaden und dem zweiten Extruder (9) angeordnet ist und daß der Querspritzkopf (10) des zweiten Extruders

(9) an einen Yakuumerzeuger (15) angeschlossen ist und derart gestaltet ist, daß im Bereich des Auftragens der zweiten Materialschicht das Vakkum wirksam ist.

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