DE2724946A1

DE2724946A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von biegsamen schlaeuchen aus elastomerem material mit verstaerkungsgebilden

Info

Publication number: DE2724946A1
Application number: DE19772724946
Authority: DE
Inventors: Attilio Angioletti
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1976-06-04
Filing date: 1977-06-02
Publication date: 1977-12-15
Also published as: IT1063566B; AT370036B; SE7706465L; IE45605B1; ATA396677A; NL7706007A; JPS52151373A; IE45605L; US4178968A; LU77466A1; BE855384A; IL52221A; CA1096575A; GB1575927A; AU514930B2; ES459680A1; AU2578077A; DK247977A; FR2353386B1; FR2353386A1

Description

PATENTANWÄLTE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. VA ΝΙΞΜΑΝΝ DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

TELEFON: S5547« 8000 M 0 N C H E N 2,

TELEGRAMME: KARPATENT - MATH ILDENSTRASSE

TELEX: 5 29 068 KARP D V

W. 42 886/77 12Ach 2. Juni 19

Industrie Pirelli S p.A. Milano (Italien)

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von biegsamen Schläuchen aus elastomerem Material mit Verstärkungsgebilden

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen biegsamer Schläuche aus elastomerem Material mit Verstärkungsgebilden, und insbesondere auf ein Verfahren für"kontinuierliche Vulkanisierung solcher Schläuche.

Au8erdem bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung zur Ausführung des oben genannten Verfahrens.

Es sind verschiedene Verfahren für die Vulkanisierung von biegsamen Schläuchen verschiedener Durchmesser bekannt.

Ein bekanntes Verfahren besteht darin, einen Schlauch an einer biegsamen Spindel zu bilden mit den klassischen

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Arbeitsvorgängen des Aufbringens von Verstärkungsfaden als Geflecht oder des schraubenlinienfb'rmigen Wickeins solcher Verstärkungsfäden oder Verstärkungsdrähte oder dgl. Danach wird der Schlauch mit Stoffstreifen umwickelt, um den Vulkanisationskräften zu widerstehen, wonach der Schlauch mit der Spindel in einem Autoklaven angeordnet wird. In einer letzten Phase nach dem Vulkanisieren wird die Spindel entfernt und der Stoffstreifen wird abgewickelt.

£e ist bequem zu verstehen, daß dieses Verfahren ein diskontinuierliches Verfahren ist, welches demgemäß teuer ist.

Ein anderes bekanntes Verfahren besteht darin, den bereits gebildeten Schlauch mit einem Bleimantel zu umhüllen und ihn in einem Autoklaven zu vulkanisieren, wobei der Schlauch unter Innendruck gehalten wird. Nach der Vulkanisierung wird der Bleimantel entfernt.

Leider sind auch bei diesem Verfahren verschiedene Schritte oder Phasen mit Handarbeit vorhanden, die erforderlich 1st, um den Schlauch zu den verschiedenen Herstellungestationen zu überführen. Saher ist auch dieses Verfahren umständlich und teuer.

Zusätzlich hat das zuletzt genannte Verfahren den Nachteil, daß bei der Entfernung des Bleimantels, welches mit besonderen Werkzeugen ausgeführt wird, oftmals Markierungen an den darunter liegenden Lagen derart hervorgerufen werden, daß diese deutlich sichtbar sind. Solche Markierungen sind oft unannehmbar.

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Insbesondere ist festzustellen, daß bei den genannten bekannten Verfahren es nicht möglich ist, Schläuche in irgend einer länge mit genauem Außendurchmesser und mit vollkommen glatter Außenfläche herzustellen, wie es oftmals Tom Harkt gefordert wird.

Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein kontinuierliches Verfahren für die Vulkanisierung von aus elastomerem Material gebildeten Schläuchen mit Verstärkungsgebilden zu schaffen, bei welchem die oben genannten Nachteile nicht vorhanden sind.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein kontinuierliches Verfahren für die Herstellung von Schläuchen aus elastomerem Material mit einem Verstärkungsgebilde, bei welchem Verfahren der Schlauch in rohem Zustand zugeführt und mittels eines Arbeitsmittels unter Innendruck gehalten wird. Ein solches Verfahren 1st gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß es die nachstehend angegebenen nachfolgenden Stufen oder Schritte aufweist, deren jeder in mit Bezug auf die Bewegung des Schlauches stationärer Stellung und jeweils an einer anderen Stelle entlang der Achse des Schlauches ausgeführt wird, der während der Ausführung der nachstehend angegebenen Arbeitsschritte eeine Bewegung ohne Unterbrechung fortsetzt. Diese Schritte umfassen:

a) gleichzeitiges Anlegen von Wärme und mechanischem Kompresseionsdruck an die gesamte Außenfläche des vorbewegten Schlauches, wobei Wärme und Drücke derart gesteuert werden, daß der radial äußere Teil des Schlauches wenigstens teilweise vulkanisiert und der übrige Teil des Schlauches radial innerhalb des genannten äußeren wenigstens teilweise

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vulkanisierten Teiles in rohem Zustand belassen*Vir<r_s b) der Schlauch wird vollständig vulkanisiert.

Dieses Verfahren ist weiterhin durch den nachfolgenden Arbeitsschritt c) gekennzeichnet, gemäß welchem der Druck rund um den Schlauch während der Arbeitsschritte a) und b) und gegebenenfalls zwischen den Arbeitsschritten a) und b) derart aufrechterhalten wird, daß er größer ist als der Dampfdruck der flüchtigen Elemente, die in dem elastomeren Material des Schlauches vorhanden sein können, oder größer ist als der Druck der eingeschlossenen Luft.

Durch die Erfindung ist ein Verfahren geschaffen für die Herstellung von Schläuchen, und dieses Verfahren hat den Vorteil, daß es ein kontinuierliches Verfahren ist. Der im rohen Zustand befindliche Schlauch, der bereits mit dem Verstärkungsgebilde versehen ist, wird kontinuierliche ohne Unterbrechung seiner Bewegung zugeführt und vorbewegt und er erfahrt sogar vor der vollständigen Vulkanisierung, wie es nachstehend erläutert wird, vollkommene Dimensionierung und Glättung der Außenfläche.

Durch die nachfolgende Vulkanisierung wird der Schlauch definitiv in der Gestalt stabilisiert, die ihm während des vorhergehenden Schrittes erteilt worden ist. Daher wird ein Endprodukt erhalten, welches vom Markt sehr gut angenommen wird.

Dieses ausgezeichnete Ergebnis ergibt sich daraus, daß der nicht vulkanisierte Schlauch gleichzeitig einer Wärmeeinwirkung und einer mechanischen Einwirkung unterworfen wird.

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Die Wärmewirkung, d.h. das Anlegen von Wärme, führt anfänglich dazu, daß die äußersten Teile des Schlauches erweicht und dann vorvulkanisiert werden, d.h. diejenigen Teile, die radial über dem Verstärkungsgebilde liegen, während die mechanische Einwirkung, d.h. das Zusammendrücken, welches gleichzeitig mit dem Anlegen von Wärme erfolgt, den Obergang von Wärme von außen in Richtung gegen die Oberflächenschicht des Schlauches begünstigt und gleichzeitig, wenn die Erweichung auftritt, eine leichte Kontraktion des Schlauches auf den geforderten Außendurchmesser herbeiführt.

Da die Wärmeeinwirkung und die mechanische Einwirkung während der Vorschubbewegung des Schlauches in der Zeit und im Raum unverändert bleiben, ist gewährleistet, daß das Zusammenziehen bzw. die Kontraktion des Außendurchmessers über die gesamte Länge des Schlauches gleich ist, so daß schließlich gleichmäßiger Außendurchmesser erhalten wird. Weiterhin haben beim Arbeitsschritt a) die äußersten Lagen oder Schichten des elastomeren Schlauches das Bestreben_? sich relativ zu einer wahlweise vorhandenen starren Außenfläche, die rund um den Schlauch vorgesehen ist, und auch relativ zu dem übrigen inneren Teil des Schlauches, der roh bzw. nicht vulkanisiert ist, zu verschieben, wodurch eine Oberflächenglättung unter Wärme erfolgt. In diesem Fall können die äußersten Lagen oder Schichten des elastomeren Schlauches auch als Äquivalent einer Schmiersubstanz angesehen werden, welche die Bewegung des Schlauches begünstigt, der durch mechanischen Druck an seiner Außenfläche zusammengedrückt wird.

Der Arbeitsschritt b), d.h. die vollständige Vulkanisierung des Schlauches auch an seiner Innenseite, jedoch ohne irgend eine Wirkung auf die Avßenflache des Schlauches,

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ermöglicht eine Vorbewegung des Schlauches mit einer Geschwindigkeit, die lediglich durch die Notwendigkeit "bestimmt ist, dem elastomeren Material die erforderlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften zu erteilen.

Daher kann die Länge des Schlauches, der mit dem Verfahren gemäß der Erfindung kontinuierlich erzeugt wird, irgend eine gewünschte Länge sein, und insbesondere kann diese Länge größer sein als diejenige Länge, die mit anderen bekannten Verfahren erhalten werden.

Weiterhin wird mit dem Verfahren gemäß der Erfindung gewährleistet, daß ein ausgezeichnetes Produkt erhalten wird, selbst wenn der Schlauch im rohen bzw. nicht vulkanisierten Zustand flüchtige Bestandteile in dem elastomeren Material behält, insbesondere mögliche Spuren oder kleine Mengen von Feuchtigkeit, die während vorhergehender Arbeitsvorgänge wie beispielsweise des Ausstoßens oder des Aufbringens des Verstärkungsgebildes eingeschlossen oder aufgenommen wurden, insbesondere wenn das Verstärkungsgebilde aus Textllmaterialien gebildet ist.

Das Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt den letzten Schritt c), gemäß welchem der Druck rund um den Schlauch so aufrechterhalten wird, daß er höher als der Dampfdruck der in dem Gemisch des elastomeren Materials enthaltenen flüchtigen Bestandteile ist derart, daß bei Beendigung des Arbeitsschrittes a) und bei Beginn und Fortsetzung des Arbeitsschrittes b) das Auftreten von irgend welchen Änderungen in der bereits geglätteten äußersten Oberflächenschicht durch das Austreten von Blasen verhindert ist.

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Vorzugsweise ist das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß beim Arbeitsschritt a) der Druck und die Wärme derart gesteuert werden, daß die Aus-Benfläche des Schlauches vollständig vulkanisiert wird. Mit dieser bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird erreicht, daß die Außenfläche undurchlässig und besonders glatt ist. Außerdem wird das Aussehen des Schlauches in einem Ausmaß verbessert, wie es mit anderen Verfahren nicht erreicht werden kann.

Die teilweise oder vollständige Vulkanisierung der

äußeren Schichten während des Schrittes a) kann auch als Vorvulkanisierung der Außenfläche des Schlauches angesehen werden, durch welche rund um den Schlauch ein Materialfilm oder eine Materialhaut gebildet wird, der bzw. die besondere glatt ist. Es ist insbesondere gefunden worden, daß vollständige Vulkanisierung der Außenfläche des Schauches zu erhöhter Produktionsgeschwindigkeit insofern führt, als die vulkanisierte und bereits geglättete Außenfläche oder Schicht die Vorbewegung des Schlauches unterstützt, selbst wenn der Schlauch während der Vorbewegung starken radialen Kompressionskräften unterworfen wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß das Vulkanisieren des Schlauches im Direktverfahren ausgeführt wird, was bedeutet, daß der Dampf unter Druck in einem geschlossenen Bereich zirkuliert, in welchem der Schlauch kontinuierlich vorbewegt wird.

Gemäß einer Abwandlung des Verfahrens wird während des Arbeitsschrittes a) eine flüssige Schmiersubstanz, beispielsweise öl verwendet, die in Berührung mit der Außenfläche des Schlauches gehalten wird und deren Druck so aufrechterhalten

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wird, daß er niedriger ist als der Druck, der während der nachfolgenden Vulkanisierung rund um den Schlauch herrscht. Dieses Ergebnis wird erhalten durch Steuern des Dampfdrucks, wenn beispielsweise eine Vulkanisierung mittels Direktdampf angewendet wird. Auf diese Weise ist es möglich, irgend welche mögliche Reibung, die auf den Schlauch während seiner Vorbewegung während des Arbeitsschrittes a) wirkt, weiter zu verringern, und gleichzeitig wird verhindert, daß während der Vulkanisierung Schmieröl vorhanden ist, wodurch ein weiteser Nachteil beiseitigt wird, daß sich Blasen, Risse oder dgl. in dem elastomeren Material bilden, die oftmals während des Vulkanisiervorganges zufolge des Vorhandenseins von Schmiermittel angetroffen werden.

Gemäß einer anderen bevorzugten AusfUhrungsform ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch vor dem Arbeitsschritt a) auf eine Temperatur erhitzt wird, die nicht höher ist als die Temperatur während des Arbeitsschrittes a)» bei welchem die Vorvulkanisierung der äußeren Schichten des Schlauches stattfindet.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung für kontinuierliche Herstellung von aus elastomerem Material mit Verstärkungsgebilde bestehenden Schläuchen. Eine solche Vorrichtung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Glatt- und Dimensionierungsform aufweist mit einem Durchgang, dessen Durchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Schlauches in rohem bzw. nicht vulkanisiertem Zustand ist. Weiterhin umfaßt die Vorrichtung eine Einrichtung zum Erhitzen der Form, eine Vulkanisiereinrichtung, eine Einrichtung zum Einführen eines Druckmittels in den Schlauch und zum Halten des Druckmittels in dem Schlauch sowie zum Abstützen des Schlauches, eine Einrichtung zum Schaffen einer Abdich-

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tung zwischen der Form und der Vulkanisiereinrichtung, sowie eine Einrichtung zum Abdichten des die Vulkanisiereinrichtung verlassenden Schlauches.

Vorzugsweise ist die Vulkanisiereinrichtung eine Direktdampfeinrichtung.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung, ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorerhitzungseinrichtung aufweist, um den Schlauch in rohem Zustand zu erhitzen, und diese Einrichtung ist stromauf der Glättform angeordnet und mit dieser über eine geeignete Abdichtungseinrichtung verbunden. Weiterhin sind Abdichtungamittel für den Schlauch am Eintritt der Vorerhitzungseinrichtung sowie Mittel zum Aufheizen der Vorerhitzungseinrichtung vorgesehen.

Sie Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Pig. 1 zeigt in schematischer Ansicht einen Abschnitt einer Vorrichtung zum Vulkanisieren von Schläuchen gemäß einer Ausfiihrungsform der Erfindung.

Fig. 2 ist eine der Fig. 1 analoge Ansicht eines weiteren Abschnitts der Vulkanisiervorrichtung.

Fig. 3 ist eine der Fig. 1 analoge Ansicht eines weiteren Abschnitts der Vulkanisiervorrichtung.

Das kontinuierliche Verfahren für die Herstellung von Schläuchen gemäß der Erfindung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist wie folgt:

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Zunächst wird der Kern des Schlauches aus elasbomerem Material hergestellt, und auf dem Kern werden das Verstärkungsgebilde und eine äußere Schicht aus elastomerem Material angeordnet. Die hierzu verwendeten Arbeitsschritte des Extrudierens und der weiteren Herstellung sind bereits bekannt und sie sind daher hier nicht beschrieben.

Im besonderen ist festzustellen, daß das Verstärkungsgebilde von irgend einer bekannten Art sein kann und aus Metallmaterial oder Textilmaterial, und zwar aus künstlichem oder synthetischem Textilmaterial bestehen kann. Die Verstärkung kann so ausgeführt sein, daß die Fasern, Drähte oder Fäden in Längsrichtung zur Achse des Schlauches verlaufen und/oder schraubenlinienförmig um den Schlauch gewickelt sind. Es können auch Verstärkungsgebilde aus nicht gewebtem Stoff auf der Basis der oben genannten Materialien verwendet werden. Solche Verstärkungsgebilde haben bekanntlich die Funktion, zu ermöglichen, daß während der Herstellung Spannung angelegt wird, jedoch eine unannehmbare Verlängerung des Schlauches vermieden ist. Weiterhin haben solche Verstärkungsgebilde die Funktion, die Beanspruchungen aufzunehmen, die beim Gebrauch auf den Schlauch einwirken.

In der vorliegenden Beschreibung wird Bezug genommen auf die Schläuche, die mit den vorherigen Arbeitsschritten erhalten worden sind, wobei das Verstärkungsgebilde bereits mit einer äußeren Schicht aus elastomerem Material abgedeckt 1st, der Schlauch innen durch Druckmittel abgestützt ist, beispielsweise durch Luft, und wobei der Schlauch derart gezogen wird, daß Vorwärtsbewegung hervorgerufen wird. Von diesem Zeitpunkt an verlaufen die nachfolgenden Arbeiteschritte kontinuierlich. Der Schlauch wird vorerhitzt, um

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die nachfolgende Dimensionierung des Durchmessers und Glättung der Außenfläche zu erleichtern, wobei wahrend dieses Schrittes die kreisförmigen Abschnitte einer bestimmten axialen Länge des Schlauches gleichzeitig radialen Zusammendrückkräften und der Übertragung von Wärme unterworfen werden.

Dieser Arbeitsschritt wird so gesteuert, daß die äußersten elastomeren Schichten radial zum Schlauch wenigstens teilweise vulkanisiert werden. Hierbei erfahren beim Beginn dieses Arbeitsschrittes die bereits vorerhitzen äußersten elastomeren Schichten eine augenblickliche Temperaturerhöhung durch Wärmeübertragung, begleitet von einer Zusammendrückung des Schlauches von außen nach innen, wobei der Schlauch innen durch Druckluft abgestützt ist. Während dieser Arbeitsvorgänge fährt der Schlauch fort, sich vorwärts zu bewegen, wobei die radial äußersten Teile sich in anfänglich plastischem Zustand befinden, so daß die kontinuierliche Einwirkung der Druckkräfte eine Dimensionierung und Glättung der Außenfläche des Schlauches bewirkt. Die Plastizität nimmt dann ab,und am Ende dieses Arbeitsvorganges tritt der Schlauch, bei welchem die angewendete Temperatur und der angewendete Druck gesteuert sind, aus der Einrichtung aus, wobei die radial äußersten Schichten vulkanisiert und die inneren Schichten noch roh bzw. nicht vulkanisiert sind.

In einem weiteren Arbeitsvorgang wird der Schlauch in Direktdampf vollständig vulkanisiert.

In Pig. 1 ist der Anfangeabschnitt, in Fig. 2 ein Zwiechenabschnitt und in Fig. 3 der letzte Abschnitt der letzte Abschnitt der Vorrichtung für das kontinuierliche Verfahren eur Herstellung von Schläuchen aus elastomerem Material mit

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Verstärkrungsgebilden gemäß der Erfindung dargestellt.

Sie in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Herstellung eines Schlauches 2 beschrieben, der ein Verstärkungsgebilde 3 aufweist, welches beispielsweise durch miteinander verwebte Textilfaden gebildet und zwischen einer inneren elastomeren Schicht 4 und einer äußeren elastomeren Schicht 5 angeordnet ist. Veiter weist die Verstärkung beispielsweise in Längsrichtung des Schlauches verlaufende Fäden aus Textilmaterial auf, die zum Ziehen des Schlauches erforderlich sind.

Der innen durch Druckluft abgestützte Schlauch 2 bewegt sich gemäß den Figuren 1, 2 und 3 von links nach rechts durch die Vorrichtung 1 hindurch, wobei er durch eine nicht dargestellte geeignete Zugeinrichtung gezogen wird, die von bekannter Art sein kann.

Die Vorrichtung 1 umfaßt eine VorerhitZungseinrichtung 6 (Fig. 1) mit einer Heizeinrichtung 7 und einer Abdichteinrichtung 8 rund um den Schlauch am Eintritt der Vcrerhitzungseinrichtung 6. Veiter umfaßt die Vorrichtung eine Form 9 zum Dimensionieren und Glätten mit einer Heizeinrichtung 10, und eine Direkt dampfVulkanisiereinrichtung 11 (Fig. 2 und 3) mit einer Abdichteinrichtung rund um den Schlauch am Austrittsende der Vulkanisiereinrichtung 11. Die Vorerhitzungseinrichtung 6, die Form 9 und die Vulkanisiereinrichtung 11 sind mittels geeigneter Abdichtmittel 13 und 14 (Fig. 1) miteinander verbunden.

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Die Vorerhitzungseinrichtung 6 umfaßt einen zylindrischen Behälter 15, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des sich in nicht vulkanisiertem Zustand befindlichen Schlauches ist, und eine Flüssigkeit wird unter Druck in den Behälter 15 eingeführt und aus diesem herausgeführt durch entsprechende Öffnungen 16 und 17. Rund um den Behälter 15 ist eine Ringkammer 18 angeordnet,in welcher Dampf V₁ zirkuliert, um die Flüssigkeit zu erhitzen.

Bei einer besonderen Ausführungsform kann die Flüssigkeit ein Schmiermittel sein.

Die Abdichteinrichtung 8 rund um den Schlauch 2 am Eintritt der Vorerhitzungseinrichtung 6 umfaßt einen kegelstumpf form igen Teil 19 aus elastomerem Material, dessen kleinere kreisförmige Basis 20 einen Durchmesser hat, der beträchtlich kleiner als der Durchmesser des sich in nicht vulkanisiertem Zustand befindlichen Schlauches ist. Der kegelstumpfförmige Teil weist weiterhin eine größere Basis auf, die mit einem Ringflansch 22 verbunden ist.

Der kegelstumpfförmige Verbindungsteil 19 ist mit der Vorerhitzungseinrichtung 6 derart verbunden, daß sein Flansch 22 zwischen einem ersten Flansch 23 am Ende 24 des Behälters 15 und einem zweiten äußeren Flansch 25 eingeklemmt ist.

Die Form 9 ist mittels der Abdichtung oder Abschlußeinrichtung 13 mit der Vorerhitzungseinrichtung 6 verbunden, und diese Einrichtung 13 umfaßt einen kreisförmigen Flansch 26 der Vorerhitzungseinrichtung 6 und einen kreisförmigen Fflansch 27 der Form 9. Zwischen die Flansche 26

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und 27 ist eine elastomere Dichtung 28 geklemmt, die gegenüber Temperatur und gegenüber den verwendeten flüssigen Substanzen widerstandsfähig ist.

Die Form ist aus rostfreiem Stahl gebildet mit einem mittleren Durchgang 29» dessen Außendurchmesser kleiner oder höchstens gleich dem minimalen Außendurchmesser des nicht vulkanisierten Schlauches ist. Der Durchgang 29 endet am stromaufwärtigen Ende in einer kegelstumpfformigen öffnung 30, deren größere Basis 31 einen Innendurchmesser hat, der dem Innendurchmesser des Behälters 15 gleich ist, der einen Teil der Vorerhitzungseinrichtung 6 bildet. Die Wände des mittleren Durchganges 29 können insbesondere, wenn die Vorheizflüssigkeit kein Schmiermittel ist, mit einem Material ausgekleidet werden, welches dazu geeignet ist, Reibung zwischen dem Schlauch 2 und der Form 9 zu verringern. Beispielsweise kann hierfür Polytetrafluorethylen verwendet werden, welches faserverstärkt ist, beispielsweise mit Glasfasern, oder welches mit aus diesen Fasern gebildetem Material verstärkt ist.

Die Heizeinrichtung 10 umfaßt eine Ringkammer 32 rund um die Form 9, in welcher Heizdampf V2 zirkuliert.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Direkt dampfvulkanisiere inr ichtung 11 unmittelbar hinter der Form 9 angeordnet.

Die Vulkanleiereinrichtung 11 und die Form 9 sind mittels der bereits genannten Verbindungseinrichtung 14 miteinander verbunden, bei welcher zwischen den betreffenden Flanschen 33 und 34 (Fig. 1 und 2 ), die mit

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Schrauben zusammengeklemmt sind, eine aus elastoraerem Material bestehende Dichtung 35 angeordnet ist, die gegenüber der Temperatur und dem Druck des in der Vulkanisiereinrichtung 11 zirkulierenden Wasserdampfes beständig ist.

Die Direkt dampfvulkanisiereinrichtung 11 umfaßt eine zylindrische Hülle 36 (Fig. 2), deren Außendurchmesser beträchtlich größer als der Außendurchmesser des Schlauches 2 ist, eine sphärische Hülle 37 mit einer Basis 37' für das Ansammeln von Kondensat, und eine zylindrische Hülle 38 mit konstanter Neigung, deren Achse relativ zur waagerechten Achse der zylindrischen Hülle 36 nach unten schräg verläuft. Die Hülle 38 mit konstanter Neigung ermöglicht ein Fließen des Kondensates in Richtung gegen das Ende dieser Hülle 38 (Fig. 3), so daß das Kondensat entfernt wird, sobald es sich im Vulkanisationsbereich gebildet hat, und 80 daß der Dampf auf der für gute Vulkanisierung erforderliche Temperatur gehalten werden kann.

Der Dampf tritt durch eine öffnung 39 in der Hülle 36 in die Vulkanisiereinrichtung 11 ein und durch eine öffnung 40 in der sphärischen Hülle 37 aus der Vulkanisiere inrichtung 11 aus. In der Hülle 38 sind zweckentsprechende Rohre 41, 41' und 41" angeschlossen zu dem Zweck, die VulkanisatIonstemperatur zu steuern bzw. Wasser zum Kühlen des Schlauches umlaufen zu lassen.

In der sphärischen Hülle 37 ist eine Solle 42 vorgesehen, um den Schlauch 2 abzustützen, während er sich von der zylindrischen Hülle 36 zur zylindrischen Hülle 38 bewegt. Die Rolle 42 kann in einer bevorzugten Stellung be-

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festigt werden, indem ihre Achse 44 in einer entsprechenden Gleitführung 43 verschoben und danach festgelegt wird.

Am Ende 45 der zylindrischen Hülle 38 der Vulkanieiereinrichtung 11 ist die Abdichteinrichtung 12 rund um den aus der Vulkanisiereinrichtung 11 austretenden Schlauch 12 angeordnet. Diese Abdichteinrichtung umfaßt zwei Halbringe 4 6 und 47 (Fig· 3) aus elastomerem Material, die unter der Wirkung eines Druckmittels, beispielsweise Druckluft, gegen die Außenfläche des Schlauches 2 gedruckt werden.

Die Halbringe 46 und 47 bilden, wenn sie miteinander vereinigt sind, einen zylindrischen Abschnitt 48, der als Abdichtung auf dem Schlauch 2 aufliegen soll, ohne diesen zu beschädigen, da er aus elastomerem Material gebildet ist. Die Halbringe 46 und 47 bilden, wenn sie zusammengefügt sind, einen kegelstumpfförmigen Abschnitt zum Schaffen einer Verbindung zwischen dem zylindrischen Abschnitt 48 und dem Ende 45 der zylindrischen Hülle 38.

Außen rund um die beiden Halbringe 46 und 47 ist ein Zylinderteü. 51 derart angeordnet, daß ein geschlossener Raum 52 gebildet ist, in den Druckluft durch eine in der Wand des Zylinderteils 51 gebildete öffnung 53 hindurch eintreten kann. Die beiden Halbringe 46 und 47 werden an der Vulkanisiereinrichtung befestigt, indem ein kreisförmiger Plansch 54 von ihnen zwischen einem Plansch 55 an der zylindrischen Hülle 38 und einem Plansch 56 an dem Zylinderteil 51 eingeklemmt wird und indem ein kreisförmiger Plansch 57 von ihnen zwischen einem Plansch 58 des Zylinderteiles 51 und einem Flausch 59 einer Endplatte 60 eingeklemmt wird.

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Die Arbeitsweise der soweit beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:

Der Schlauch 2, der bereits geformt und mit einem Verstärkungsgebilde versehen ist, wird gemäß den Figuren 1, und 3 kontinuierlich von links nach rechts gezogen.

Der Schlauch 2 wird, wenn er durch die Vorerhitzungseinrichtung 6 hindurchgeht, anfänglich erhitzt, indem er mit der heißen Flüssigkeit in Berührung gelangt, die in dem Behälter 15 unter Druck umlaufen gelassen wird.

Während des Durchganges des Schlauches 2 ändern die in der elastomeren Masse vorhandenen flüchtigen Bestandteile die Außenfläche des Schlauches durch die Bildung von Blasen nicht, da die Flüssigkeit in dem Behälter 15 unter einem Druck umlaufen gelassen wird, der höher ist als der Dampfdruck der flüchtigen Bestandteile bei der Temperatur des Schlauches 2.

Während der Vorbewegung tritt der Schlauch 2 allmählich in die Form 9 ein, wobei dieser Eintritt erleichtert bzw. unterstützt wird durch die kegelstumpfförmige Öffnung 30 der Form 9 und dadurch, daß der Schlauch vctrerhitzt ist.

In dem Fall, in welchem die in dem Behälter 15 befindliche Flüssigkeit ein Schmiermittel ist, wird die Vorbewegung des Schlauches 2 durch den Durchgang 29 der Form 9 weiter unterstützt bzw. erleichtert, da bei der Bewegung des Schlauches 2 Schmiermittel mitgeführt und ein Schmiermittelfilm zwischen der Form 9 und der Außenfläche des Schlauches 2 gebildet wird.

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Der Schlauch 2 wird beim Durchgang -durch die Form 9 intensiv erhitzt und er erfährt eine Durchmesserverringerung auf die Abmessung, die von dem Durchmesser des Durchgangs bestimmt ist, wobei gleichzeitig vollkommenes Glätten der Außenfläche erfolgt. Die Bewegung des Schlauches 2 in der Form 9 und durch die Form 9 wird so gesteuert, daß die von dem Dampf in der Ringkammer 32 Übertragene Wärme wenigstens Teilvulkanisierung der äußersten Schichten des Schlauches hervorruft, wohingegen der übrige Teil des Schlauches 2 innerhalb der äußersten Schichten in rohem bzw. nicht vulkanisiertem Zustand verbleibt.

Der Schlauch 2 hat nach der Vulkanisierung und, wenn er die Form 9 verläßt, eine Oberfläche, die frei von Poren und vollkommen regelmäßig ist, und zwar unabhängig von dem Zustand des als Ausgangsmaterial verwendeten elastomeren Materials, insbesondere, wenn dieses aus Massen gebildet ist, die von zurückgewiesenem Material bzw. Ausschußmaterial stammen.

Die Bewegung des Schlauches 2 setzt sich von der Form 9 in die Direkt dampfvulkanisiereinrichtung 11 fort.

Während der Vulkanisierung wird der Dampf auf einem Druck gehalten, der geringfügig höher als der Druck im Schmiermittelfilm zwischen dem Schlauch 2 und der Form 9 ist, so daß ein einfacher Druckunterschied eine Wirkung ähnlich der Wirkung eines ölabstreifringes am Ende der Form 9 hervorruft und vorteilhaft das schädliche Vorhandensein von Schmiersubstanzen in der Vulkanisiereinrichtung 11 verhindert, wobei dies, wie bereits gesagt, ein Grund für Verschlechterung der äußeren Schicht des Schlauches wäre.

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In der Vulkanisiereinrichtung 11 werden die Dampfbedingungen derart gesteuert, daß der Druck bei der Vulkanisiertemperatur höher als der Dampfdruck der im Körper des Schlauches enthaltenen flüchtigen Bestandteile ist, so daß gewährleistet ist, daß die von der Form 9 geglättete Oberfläche des Schlauches 2 nicht nachträglich durch das Auftreten von Blasen verändert wird.

Während des Durchganges des Schlauches 2 durch die Vulkanisiereinrichtung 11 wird der Schlauch 2 im Abstand von den Wänden gehalten, wobei er beim Austritt aus der Form 9 auf der Rolle U2, und am Ende der zylindrischen Hülle 38 abgestützt wird, wenn er durch die abgedichteten Halbringe 46 und 47 hindurchgeht. Der Schlauch 2 ist daher daran gehindert, mit den kältesten Wänden der Hüllen, beginnend an der Hülle 36 bis zu einem Teil der Hülle 38, in Berührung zu gelangen, so daß auch eine unvollkommene Vulkanisierung nicht auftreten kann.

In der nachfolgenden Länge der zylindrischen Hülle 38 wird der Schlauch 2 , bevor er unter Atmosphärendruck durch die Halbringe 46 und 47 hindurchgeht, mit Wasser gekühlt, welches durch die angeschlossenen Rohre 41, 41' und 41" hindurch umläuft.

Aus vorstehender Beschreibung ist ersichtlich, daß es mittels der Erfindung möglich ist, einen Schlauch irgendeiner erforderlichen Länge und mit irgendeinem Durchmesser herzustellen, indem einfach Formen mit Durchgängen mit ent^ sprechend unterschiedlichem Durchmesser verwendet werden.

Als ein Beispiel wird eine Vorrichtung genannt, mit einer Form, die zum Dimensionieren und Glätten eines Schlauches mit Verstärkungsgebilde, der aus elastomerem Material hergestellt ist, von einem Durchmesser von 18,2 mm auf einen Durch-

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messer von 17,5 nun geeignet ist.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich. Beispielsweise ist es möglich, eine Vulkanisiereinrichtung mit überhitztem Dampf, Heißluft oder allgemein mit inerten vorerhitzten Arbeitsmitteln zu verwenden. Weiterhin ist es möglich, in der Form Mittel zu verwenden, die sich relativ zur Wandung der Form bewegen, um die Vorbewegung des Schlauches zu erleichtern, beispielsweise Bänder, Riemen, eine bewegliche Fläche oder ähnliche Elemente.

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Claims

Patentansprüche

I.) Kontinuierliches Verfahren für die Herstellung von

is elastomerem Material bestehenden Schläuchen mit einem Verstärkungsgebilde, bei welchem der Schlauch in nicht vulkanisiertem Zustand vorbewegt und innen mittels Druckmittel abgestützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß es die nachstehend angegebenen weiteren Arbeitsschritte umfaßt, deren jeder mit Bezug auf die Bewegung des Schlauches in stationärer Lage und jeweils in einer anderen Stellung entlang der Achse des Schlauches ausgeführt wird, der während der Ausführung der Arbeitsschritte ohne Unterbrechung vorbewegt wird:

a) Es werden gleichzeitig an der gesamten Außenfläche des vorbewegten Schlauches Wärme und mechanischer Kompressionsdruck angelegt und die Wärme und der Druck werden derart gesteuert, daß der radial äußerste Teil des Schlauches wenigstens teilweise vulkanisiert und der übrige radial innerhalb des wenigstens teilweise vulkanisierten äußersten Teiles des Schlauches in nicht vulkanisiertem Zustand belassen wird,

b) der Schlauch wird vollständig vulkanisiert, und

c) während der Arbeitsschritte a) und b) und gegebenenfalls zwischen den Arbeitsschritten a) und b) wird ein Druck rund um den Schlauch aufrechterhalten, der höher als der Dampfdruck der flüchtigen Bestandteile, die in dem elastomeren Material des Schlauches vorhanden sein können, oder höher als der Druck der eingeschlossenen Luft ist.

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ORlGHNAL INSPECTED
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Phase vor der Vulkanisierung Wärme und Druck für die vollständige Vulkanisierung der Außenfläche des Schlauches gesteuert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vulkanisierung in Frischdampf oder Direktdampf ausgeführt wird.
·». Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Arbeitsschritt a) eine Schmiersubstanz in Berührung mit der Außenfläche des Schlauches eingeführt wird, und daß der Druck der Schmiersubstanz auf einem Wert gehalten wird, der niedriger als der Wert des Drucks ist, der rund um den Schlauch während der nachfolgenden Vulkanisierung vorhanden ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch vor dem Arbeitsschritt a) auf eine Temperatur erhitzt wird, die niedriger als die Temperatur während des Arbeitsschrittes a) ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß das Vorerhitzen ausgeführt wird, indem eine heiße flüssige Substanz um die Außenfläche des Schlauches umlaufen gelassen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssige Substanz ein Schmiermittel verwendet wird.
8. Vorrichtung für kontinuierliche Herstellung von aus

elastomerem Material mit einem Verstärkungsgebilde bestehenden Schläuchen, gekennzeichnet durch eine Glatt- und Dimensionierungsform (9) mit einem Durchgang (29), dessen Durch-

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messer kleiner als der minimale Außendurchmesser des sich in nicht vulkanisiertem Zustand befindlichen Schlauches (2) ist, eine Einrichtung (10) zum Erhitzen der Form, eine Vulkanisiereinrichtung (11), eine Einrichtung zum Einführen von Druckmittel ins Innere des Schlauches zwecks dessen Abstützung und zum Halten des Druckmittels im Inneren des Schlauches, eine Einrichtung (14) zur abdichtenden Verbindung zwischen der Form und der Vulkanisiereinrichtung, und durch eine Einrichtung (12) zum Schaffen einer Abdichtung an einem Schlauch, wenn dieser die Vulkanisiereinrichtung verläßt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vulkanisiereinrichtung eine Frischdampf- bzw. DirektdampfVulkanisiereinrichtung ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erhitzen der Form (9) eine Ringkammer (32) aufweist, die rund um die Form angeordnet ist und in der Heizdampf zirkuliert.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorerhitzungseinrichtung (6) für den sich in nicht vulkanisiertem Zustand befindlichen Schlauch (2) vorgesehen ist, die stromauf der Glattform (9) angeordnet und über eine Abdichteinrichtung (13) mit der Form verbunden ist, eine Einrichtung (8) zum Schaffen einer Abdichtung an dem Schlauch am Eintritt der Vorerhitzungseinrichtung vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung (7) zum Erhitzen der Vorerhitzungseinrichtung vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorerhitzungseinrichtung (6) einen zylindrischen Behälter (15) aufweist, dessen Innendurchmesser größer als

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der Durchmesser des sich in nicht vulkanisiertem Zustand befindlichen Schlauches (2) ist, in dem Behälter eine unter Druck stehende Flüssigkeit umläuft, und daß eine Ringkammer

(18) den Behälter umgibt, in welcher Heizdampf zirkuliert.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Druck stehende Flüssigkeit eine Schmiersubstanz ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8) zum Schaffen einer Abdichtung an dem Schlauch (2) am Eintritt der Vorerhitzungseinrichtung (6) einen kegelstumpffömrigen Verbindungsteil

(19) aus elastomerem Material aufweist, dessen kleinere Basis

(20) einen Innendurchmesser hat, der beträchtlich kleiner als der Außendurchmesser des sich in nicht vulkanisiertem Zustand befindlichen Schlauches ist, und dessen größere Basis mit einem Ringflansch (22) verbunden ist, der auf jeder Seite mittels eines Flansches (2 3 bzw. 25) festgelegt ist, von denen der eine (2 3) mit dem Behälter (15) verbunden ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis IM, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (12) zum Schaffen einer Abdichtung an dem Schlauch bei dessen Austritt aus der Vulkanisiereinrichtung (11) zwei Halbringe (46, 47) aus elastomerem Material aufweist, die durch ein Druckmittel gegen den Schlauch gedrückt sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch, gekennzeichnet, daß die Vulkanisiereinrichtung eine zylindrische Hülle (36), deren Achse mit der Achse der Form (9) ausgerichtet ist, eine sich daran anschließende sphärische Hülle (37) mit einer Basis für das Ansammeln von Kondensat und mit

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einer inneren Führungsrolle (42) zum Abstützen des Schlauches (2) und eine daran sich anschließende Hülle (38) mit konstanter Neigung aufweist, deren Achse zwecks Hervorrufens des Fließens von Kondensat relativ zur Achse der zuerst genannten Hülle (36) schräg nach unten verläuft, wobei eine Flüssigkeit zum Kühlen des Schlauches in dem Endabschnitt der zuletzt genannten Hülle (38) umlaufen gelassen wird, und wobei eine Einrichtung zum Schaffen einer Abdichtung an dem die zuletzt genannte Hülle (38) verlassenden Schlauch vorgesehen ist, die wenigstens ein aus elastomerem Material bestehendes Rohr aufweist für die Bewegung des Schlauches aus dem Inneren der Vulkanisiereinrichtung zu einem unter Atmosphärendruck stehenden Bereich.

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