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Vorrichtung zum Vulkanisieren von Kautschukwaren in Fließarbeit Bei
der fabriksmäßigen Herstellung von in Formen warmvulkanisierten Kautschukwaren setzt
sich der angestrebten Fließarbeit hauptsächlich der Umstand entgegen, daß die Tunnelöfen,
die auf anderen Gebieten zur Erhitzung der Werkstücke in Fließarbeit verwendet werden,
für die Zwecke der Vulkanisation ungeeignet sind. Da nämlich .die der Vulkanisation
vorangehenden Arbeitsphasen mit einer verhältnismäßig großen Geschwindigkeit ausgeführt
werden können, so müßten die die Werkstücke enthaltenden Vulkanisierformen auch
mit einer verhältnismäßig nennenswerten Geschwindigkeit durch den Tunnelofen wandern.
Abgesehen davon, daß die Vulkanisation des Kautschuks kein augenblicklicher Vorgang
ist, sondern allmählich verläuft und eine längere Zeit beansprucht, kann die erhitzte
Luft des Tunnelofens nicht in unmittelbare Berührung mit den zu vulkanisierenden
Waren treten, sondern sie muß ihre Wärme gewöhnlich durch Vermittelung der Vulkanisierformen
bei verhältnismäßig kleiner Berührungsfläche zwischen der Heizluft und den Formen
auf den Kautschuk übertragen. Dadurch wird die erforderliche Einwirkungszeitdauer
der Erhitzung wesentlich gesteigert. Bei auf anderen Gebieten in Fließarbeit vorgenommenen
Erhitzungen, beispielsweise bei Emailliertunnelöfen, läßt sich die Erhitzungsdauer
dadurch verkürzen, daß man die Temperatur der Luft im Ofen wesentlich über diejenige
erhöht, auf die die zu behandelnden Werkstücke erhitzt werden sollen, wobei es dabei
lediglich auf die Überschreitung derSchmelztemperatur derEmaille und nicht auf die
genaue Einhaltung einer bestimmten Temperatur ankommt. Diese Maßnahme läßt sich
nun für die Vulkanisation nicht anwenden. Bei der Vulkanisation von Kautschukwaren
genügt es nämlich nicht, diese über eine Mindesttemperatur zu erhitzen, sondern
es müssen die Werkstücke auf eine mit verhältnismäßig enger Toleranz bestimmte Temperatur
erhitzt werden, die weder unterschritten noch nennenswert überschritten werden darf.
Hierzu gesellt sich noch die Anforderung, daß nicht nur eine bestimmte Temperatur
erreicht, sondern auch der Zeitverlauf der Erhitzung den Werkstücken angepaßt werden
muß. Da nun Werkstücke von mehr oder weniger verschiedenartiger Gestalt und Abmessungen
den Tunnelofen hintereinander durchlaufen müssen, so sind dementsprechend die Größen-und
Wandstärkenabmessungen der Formen innerhalb weiter Grenzen verschieden. Dadurch
ergeben sich für die verschiedenen Stellen der einzelnen Werkstücke - infolge deren
durch die Wandung der Formen hindurch stattfindenden mittelbaren Erhitzung -Temperaturgefälle
verschiedener Größe. Bei einem großen Unterschied in der Temperatur der Heizluft
und der Temperatur, auf welche die Werkstücke erhitzt werden sollen, würden die
Unterschiede zwischen den verschiedenen Temperaturgefällen so groß sein, daß die
Erhitzungstemperatur der Werkstücke in
ihrer ganzen Masse bzw. deren
Zeitverlauf nicht genau eingehaltenwerden könnte. Würde aber mit Rücksicht hierauf
der Temperaturunterschied zwischen den Werkstücken und der Heizluft genügend klein
gewählt werden, so könnte die Temperatur der Werkstücke in den einzelnen Abschnitten
des Tunnelofens nur so langsam der Temperatur der Heizluft nachkommen, daß sich
für die erforderlichen Längen des Tunnelofens praktisch unbrauchbare Größen ergeben
würden. Abgesehen hiervon würden sich der Aufrechterhaltung genau bestimmter Temperaturen
verschiedener Höhe in den verschiedenen miteinander in ungehinderter Verbindung
stehenden Abschnitten des Tunnelofens praktisch unüberwindliche Schwierigkeiten
entgegensetzen.
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Gemäß der Erfindung werden die obigen Nachteile dadurch beseitigt,
daß unter Verwendung von Vulkanisierformen, die in an und für sich bekannter Weise
mit je einer besonderen elektrischen Heizvorrichtung ausgerüstet sind, die Anschlußklemmen
dieser Heizeinrichtungen mit Stromleitungen in Berührung stehen, die sich längs
eines die Formen mitführenden Förderbandes erstrecken.
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Das Förderband kann zu diesem Zwecke aus mehreren voneinander elektrisch
isolierten leitenden Abschnitten bestehen, mit denen die Anschlußklemmen der Formen
in leitender Berührung stehen und die an den mit Strom zu versehenden Strecken des
Förderbandes durch Gleitkontakte an die Stromquelle mit entsprechender Spannung
angeschlossen werden können. Auch können die Anschlußklemmen als Gleitkontakte ausgeführt
sein, die an ortsfesten Stromzuführungsschienen gleiten, oder es können die Stromzuleitungen
in der Gestalt von mit der Wanderungsgeschwindigkeit der Formen angetriebenen endlosen
Seilen ausgeführt werden, auf die die Anschlußklemmen der Vulkanisierformen aufgeklemmt
werden können.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach
der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt: Abb. i eine Seitenansicht
einer üblichen mit induktiver elektrischer Beheizung ausgerüsteten Vulkanisationsform
samt dem Förderband, Abb. z eine Stirnansicht der Form mit dem Ouerschnitt des Förderbandes,
Abb. 3 ein Grundriß einer einsetzbaren Heizplatte, Abb. 4. eine schematische Seitenansicht
der ganzen Vorrichtung.
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Die zweiteilige Vulkanisierform üblicher Bauart i kann um das Scharnier
2 geöffnet und durch einen Verschluß, z. B. Hebelverschluß 3, fest verschlossen
werden. Bei dem dargestellten Beispiel sind die zur induktiven Heizung dienenden
Leiter 5 nicht unmittelbar im Metall der Form i, sondern in besonderen Eisenplatten
q. eingebettet, die auf die beiden Formhälften in irgendeiner Weise, z.B. durch
Schwalbenschwanzführungen 6, leicht auswechselbar befestigt sind, um die gleichen
Heizplatten mit verschiedenen Formen verwenden zu können. Die Leiter 5 der beiden
Heizplatten sind durch genügend lange, biegsame Leitungen 7 miteinander verbunden,
um das gleiche Heizplattenpaar für Formen von verschiedener Höhenabmessung verwenden
zu können. Die untere Heizplatte trägt keilförmige isolierende Rippen 8, zwischen
denen sich gegen den Boden zu verjüngte Nuten g befinden, die an ihren Seitenwänden
Kontaktplatten io, ii aufweisen. Das Kontaktplattenpaar io ist mit dem einen und
das Kontaktplattenpaar i i mit dem anderen Ende des Leiters 5 des Heizplattenpaares
q., q. verbunden, so daß die Kontaktplatten io und ii die Stromzuleitungsklemmen
des Heizplattenpaares bilden. An ihrer oberen Seite ist die Form zweckmäßig mit
einem Kamm 12 ausgerüstet, dessen Höhe derart bemessen ist, daß bei Verwendung von
Formen verschiedener Höhe, die Höhe der Form durch die Höhe des Kammes 12 zu einer
für alle Formen gleichen Höhe H ergänzt wird. Die Formen können mindestens an den
Heizplatten mit einer Wärmeisolierung versehen sein.
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Das Förderband besteht bei dem dargestellten Beispiel aus zwei Gelenkketten
13, 13, die auf einer Rollenbahn 14 geführt und durch Kettenräder 34 (Abb. q.) in
der Richtung des Pfeiles 15 (Abb. i) angetrieben sind. Auf den Rollen 14 sind noch
zwei Drahtkabel 16, 17 geführt; die als Stromzuleitungen für die an sich bekannten
Erhitzungsvorrichtungen der Formen dienen. Die Kabel 16, 17 werden durch
metallische Seilscheiben 18 angetrieben, auf deren Naben i9 die Stromzuführungsbürsten
2o gleiten. Die Ketten 13 können mit Nasen 21 ausgerüstet sein, die als Mitnehmer
für die Formen i wirken.
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Das eine Kabel 17 erstreckt sich auf die ganze Länge der Strecken
B, C, D des Förderbandes 13, während das andere Kabel, wie aus Abb. q. ersichtlich,
in mehrere in sich geschlossene Schleifen 16, 16', 16" untergeteilt sein kann, die
sich nur auf je einen der Abschnitte B, C und D des Förderbandes 13
erstrecken und die einzelnen Schleifen der Stromzuleitungskabeln an verschiedene
Anzapfungen eines Transformators angeschlossen werden können.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die leeren und offenen
Vulkanisierformen i befinden sich auf dem Abschnitt A des Förderbandes
13, und die zu vulkanisierenden Werkstücke werden durch die Bedienung
auf
der Strecke A in die Formen eingelegt, worauf die Formen durch den Verschluß 3 verschlossen
werden. Die in der Richtung des Pfeiles 15 wandernden Formen werden durch die Förderkette
13 dem Ab-
schnitt B zugeführt, wobei die Formen durch die Rippen 8 zwischen
den Ketten 13 in seitlicher Richtung geführt sind. Am Anfang des Abschnittes B,
wo die Stromzuführungskabeln 16, 17 von den Rollen 18 in die Bahn der Förderketten
13 treten, befindet sich über dem Förderband in einer etwas geringeren Höhe als
H (Abb. 2) eine in lotrechter Richtung nachgiebig gelagerte durch Federn belastete
Anpreßwalze 22, die auf die darunter gelangende Vulkanisierform drückt und dadurch
die Kabeln 16, 17 in die keilförmigen Nuten 9 am Boden der Formen (Abb. 2) einklemmt,
so daß eine gut leitende Verbindung zwischen den Stromzuführungskabeln 16, 17 und
den Heizvorrichtungen der Form hergestellt wird. Die Stromzuführung zu den Forinen
erfolgt demnach am Abschnitt B von der Anzapfung 23 des Transformators 24 zu den
Bürsten 2o, über die Rolle 18 zu dem Kabel 16, durch dieses zu den Kontaktplatten
io, durch den Leiter 5 der unteren Heizplatte, über die eine Leitung 7 zur oberen
Heizplatte, sodann durch die andere Leitung 7 zu den Kontaktplatten i i der unteren
Heizplatte, über dem Kabel 17 zur Seiltrommel 18' dieses Kabels und über die Bürsten
2o dieser Seiltrommel zur Endklemme 25 des Transformators 24. Die induktive Heizung
der beschriebenen Art kann mit ganz niedrigen Spannungen bis hinunter zu etwa io
Volt gespeist werden, so daß die Stromzuführung durch die freiliegenden bloßen Kabeln
ungefährlich ist.
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Da die Heizwirkung von der Spannung des Stromes abhängt, so kann man
die verschiedenen Abschnitte 16, 16' und 16" des Stromzuführungskabels mit verschiedenen
Spannungen speisen. Zu diesem Zwecke ist das Kabel 17 mit der Endklemme 25 des Transformators
24 verbunden, während die einzelnen Kabelschleifen 16, 16', 16" an verschiedene
Anzapfungen23, 23' und 23" angeschlossen sind. Dementsprechend wird der
Ab-
schnitt B des Förderbandes am stärksten und der Abschnitt D am schwächsten
erhitzt werden, während die Erhitzung des Abschnittes C in der Mitte zwischen derjenigen
der beiden anderen Abschnitte liegt. Am Ende des Abschnittes B wird das Kabel 16
über die letzte Rolle 14 dieses Abschnittes nach unten geführt, so daß dieses Kabel
aus der Nut 9 der an das Ende des Abschnittes B angelangten Vulkanisierform heraustritt.
Sobald die Form auf den Anfang des nächsten Abschnittes C übertritt, wird durch
die über diese Stelle liegende Anpreßwalze 22' die Form auf das Kabel 16' aufgedrückt,
und dieser Kabelwechsel wiederholt sich am Ende des Abschnittes C bzw. am Anfang
des nächsten Abschnittes D, an welcher Stelle wieder eine Anpreßwalze 22" vorgesehen
ist.
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Die Förderketten 13 erstrecken sich über die letzte Kabelschleife
16" hinaus, auf dieser letzten Strecke E findet also keine Erhitzung mehr statt,
so daß sich die Formen allmählich abkühlen. Ist eine Wasserkühlung erwünscht, so
treten die Formen am Ende der Strecke E auf die Rutschbahn 26 über und gleiten in
die mit Wasser gefüllte Kühlwanne 27 bzw. auf die unter Wasser getauchte Förderkette
28, die um Rollen 29, 30 geführt ist. Die Förderkette 28 taucht aus der Wanne
27 heraus und nimmt die Formen in der Richtung des Pfeiles 35 mit, um sie hinter
der Rolle 30' auf das Förderband 31 übertreten zu lassen. Dieses letztere Förderband,
welches ebenso wie das Förderband 28 mit größerer Geschwindigkeit als das Band i
3 angetrieben sein kann, nimmt die Formen in der Richtung des Pfeiles 32, also entgegengesetzt
zur Förderrichtung des Bandes 13 mit und läßt die Formen in das Paternosterwerk
33 treten, welches die Formen auf die Höhe des Förderbandes 13 hebt. In der Höhe
dieses Bandes angelangt, können die Formen von der Bedienung oder durch eine selbsttätige
Schubvorrichtung auf das Förderband 13 geschoben werden. Das Entleeren der Formen
kann beispielsweise entweder auf der Strecke A des Förderbandes oder bereits auf
dem Förderband 31 vorgenommen werden.