-
Vorrichtung zum Vulk<inisieren von Profilen mittels Heißluft
-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vulkanisieren von Profilen
wie Gunimiprofilen mittels Heißluft, mit einem ßehandlungs-Kanal, in dem ein die
zu vulkansierenden Profile transportierendes Förderband angeordnet ist.
-
Um mit bekannten Vorrichtungen dieser Art einigermaßen wirtschaftliche
Produktionsraten erzielen zu können, benötigt man ßehandlungs-Kanä]-e enormer
Baulänge. Längen von 80 m und mehr sind keine Seltenheit. Der Platzbedarf für derartige
Vorrichtungen ist dementsprechend groß. Auch ist der Energiebedarf für die Erzeugung
der zum Vulkanisieren benutzten Heißluft wegen der großen Oberfläche des Behandlungs-Kanals
und der dadurch entstehenden Abstrahlung beträchtlich.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine zum kontinuierlichen Vulkanisieren
von Profilen wie Gummiprofilen mittels Heißluft geeignete Vorrichtung zu schaffen,
die erheblich kürzer als die vorbekannten Vorrichtungen dieser Art ist und mit deutlich
geringerem Energieverbrauch arbeitet.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs
genannten Gattung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des tiauptanspruches
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Gemäß der Erfindung sind im Behandlungs-Kanal übereinander mehrere
und vorzugsweise drei Förderbänder angeordnet, so daß die zu behandelnden Profile
mehrfach durch den Behandlungs-Kanal hindurch geleitet werden können und dieser
dementsprechend eine geringere Länge aufweisen muß. Die in den Behandlungs-Kanal
eingeleitete Heißluft kann besser als bisher ausgenutzt' werden und die Wärmeabstrahlung
ist geringer als bei bekannten Vorrichtungen dieser Art. Die zu vulkaniserenden
Profile, welche vom oberen Förderband zum ersten Mal durch den Kanal geleitet werden,
werden am Ende der Vorrichtun umgelenkt und mittels des unmittelbar darunter liegenden,
beispielsweise
mittleren Förderbandes wieder zum Ein. aufende der
Vorrichtung transportiert.
-
Dort erfolgt eine erneute Umlenkung, so daß das Profil zum dritten
Mal.
-
durch die Vorrichtung hindurch geleitet wird. Drei Durchgänge durch
die Vorrichtung reichen im allgeme.nen für die vollständige Vulkanisatiorl aus,
weil das Profil bei drei Durchgängen durch die Vorrichtung ausreichend Zeit hat,
um von der bis zu 3300 C warmen Heißluft die für die VulkanisiIion erforderliche
Wärme aufzunehmen.
-
Um sicher zu stellen, daß die Profile schon beim ersten Durchgang
durch die Vorrichtung ausreichend vulkanisiert sind, um sich beim Umlenkvorgang
nicht unerwünscht zu verformen, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen,
daß die Profile beim ersten Durchgang durch die Vorrichtung schneller als bei bisher
bekannten Vorrichtungen zum kontinuierlichen Vulkanisieren von Profilen mittels
Heißluft aufgeheizt werden. Dies wird gemäß der Erfindung durch eine besonders starke
Erhöhung der Geschwiridigkeit der Heißluft im Bereich des obersten Förderbandes
im Behandlungs-lEanal erreicht, und zwar ohne nennens erten zusätzlichen Heizenergiebedarf
und ohne die mit Vulkanisationsstoffen durchsetzte Luft durch ein Heizregister führen
zu müssen, welches den Vulkanisationsstoffen nicht standhalten würde. Mit diesem
als "ACA-System" (Air Curing Acceleration,System) zu bezeichnenden Vorschlag werden
die im Durchlaufverfahren kontinuierlich zu vulkanisierenden Gummiprofile beim ersten
Durchgang durch den verhältnismäßig kurzen Behandlungs-Kanal bereits so weitgehend
vulkanisiert, daß sie ausreichend stabil sind, um den beim Umlenken um etwa 1800
auftretenden Beanspruchungen ohne dauerhafte Verformung standhalten zu können.
-
Die erfindungsgemäß im oberen Bereich des Behandlungs-Kanals vorgesehene
hohere lleißluftgeschwindigkeit bedeutet gleichzeitig auch eine verstärkte Turbulenz.
Die verstärke Heißluftturbulenz bedingt, daß die wärmetragenden Luftmoleküle häufiger
und länger mit dem zu erwärmenden Gut in Kontakt kommen. Die normalerweise sehr
schlechte Wärmeübergangszahl ef von Luft zu Gummi kann auf diese Weise auf einen
sehr guten Wert gesteigert werden.
-
Bei der er findungsgemäßen Vorrichtung sind Strömungsgeschwindigkeiten
der Heißluft von 15 m/sec und mehr im Bereich des oberen Förderbandes ohne weiteres
möglich. Bei der Vorrichtung handelt es sich um ein praktisch
reines
Frischluftsystem, wobei die Heißluft dort, wo ein besooders guter Wärmeübergang
zum vulkanisierenden Material gewünscht ist, mit besond hoher Geschwindigkeit strömt.
-
Die erfi ndungsgemäße Vorrichtung hat gegenüber bekannten Vorrichtungen
dieter Gattung minimalen Platzbedarf, ermöglicht hingegen maximale Produktionsraten.
Wenn eine herkömmliche Heißluft-Vulkanisationsvorrichtung einen Energiebedarf von
beispielsweise 300 KW hat, verbraucht eine erfindungsgemäße Vorrichtung bei gleicher
Vulkanisationsleistung lediglich 30 bis 40 KW. Durch die verhältnismäßig kurze Aufheizung
der Profile beim ersten Durchgang durch die Vorrichtung werden wesentlich weniger
Spa]tprodukte frei gesetzt, was die physikalischen Eigenschaften des vulkanisiorten
Gummis verbessert und ferner die Umwelt wesentlich weniger belastet. Die Investitionskosten
für die gesamte Vorrichtung sind verhältnismäßig gerirlg.
-
In der Zeichnung ist ein Ausfürungsbeispiel der erfindungsgema'ßen
Vorrichtung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt der
gesamten Vorrichtung und Fig. 2 einen Teil-Querschnitt nach Linie A-B aus Fig. 1
In einem gegen Wärmeabstrahlung besonders gut isoliertem Gehäuse 30 befindet sich
ein durchgehender Behandlungs-Kanal 1, in dem übereinander drei Förderbänder 2,3
und 4 gelagert sind. Diese drei Förderbänder sind lufttechnisch nicht voneinander
getrennt, so daß sie alle von der in den Kanal 1 eingeleiteten Heißluft umströmt
werden können.
-
Das oberste Förderband 2 ist jedoch luFttechnisch gegenüber den darunter
befindlichen beiden anderen Förderbändern abgeschirmt, und zwar mittels eines vom
Einlaßende des Kanals ausgehenden und sich etwa über zweidrittel seiner Länge erstreckenden
Trennbleches 5/ und eines am Auslaßende des Kanals 1 befindlichen weiteren Trennbleches6,das
sich etwa über einsechstel der länge des Kanals 1 erstreckt. Fig. 2 zeigt jedoch,
daß die Trennbleche 5 und 6 lediglich zwischen den Förderbändern 2 tind 3 vorgesehen
sind, sich hingegen nicht über die gesamte Breite des Kanals 1 erstrecken, so
daß
die in den Kanal 1 eingeleitete Heißluft auch im Bereich der Trennbleche 5 und 6
unmittelbaren Zugang zu den Förderbändern 3 und 4 und dlllllit zu den auf diesen
liegenden Profilen hat.
-
Ein Frischluftgeblöse 7 saugt kalte Frischluft an und fördert diese
durch einen Wärmetauscher 8, über den die die Vorrichtung verlassende Abluft streicht.
Somit wird die Frischluft bereits vorgewärmt, bevor sie durch einen Kanal 9 zu Lufterhitzern
10,11,12 und 13 strömt. Von diesen Lufterhitzern wird die Frischluft auf die gewünschte
Temperatur aufgeheizt und gelangt dann zu Einblasstutzen 14,15,16 und 17, die in
den Kanal 1 mCinden und mit diesem verschweißt sein können. Die auf die Arbeitstemperatur
aufgeheizte Frischluft strömt also durch die Einblasstutzen 14,15,16 und 37 in den
Behaxldlungs-Karlal 1, und zwar derart, daß sie in Richtung des I'fei les A zum
Auslaßende des Kanals 1 strömt.
-
Die Einblasstutzen 14,15,16 und 17 sind so ausgebildet, daß die heiße
Arbeitsluft direkt von oben eingeblasen wird und dabei auch seitlich an den nicht
die volle Breite des Kanals überdeckenden Förderbändern 2,3 und 4 vorbeistreicht,
wie Fig. 2 zeigt. Somit wird der Kanal 1 über seinen gesamten Querschnitt mit frischer,
heißer Arbeitsluft durchspült.
-
Die Luft, die mit bei der Vulkanisation von Gummiprofilen freigesetzteli
Spaltprodukten durchsetzt ist, kann durch Stutzen 18,19,20 und 21 abgesaugt werden,
wobei das Ausmaß der Absaugung mittels in diese Stutzen eingebaute verstellbaren
Drosselklappen 29 gesteuert werden kann.
-
Zum Absaugen der Abluft ist ein Absaugventilator 22 an das Auslaßende
des Wärmetauschers 8 angeschlossen, so daß die Abluft durch einen Kanal 23 und den
Wärmetauscher 8 abgesaugt wird und dabei die im Wärmetauscher 8 befindliche Rohrschlange
28, durch welche die Frischluft zugeführt wird, überstreicht.
-
Wegen der in den Kanal 1 eingebauten Trennbleche 5 und 6 verbleibt
ein leil der durch die Stutzen 14,15 und 16 zugeführten Heißluft im oberen Transportbandraum
0 und wird dementsprechend nicht gleich durch die Stutzen 20 und 21 abrlesnlillt.
Vielmehr kann sie erst durch die Stutzen 38 und 19
aligesotigt werden,
sofern Sie nicht, wie nochsteherid erläutert, in einem Kreislauf erneut in den Behandlungs-Kanal
rückgeführt wird Da der Abluft im Wärmetauscher 8 ein großer Teil ihrer Wärme von
der zuströmenden Frischluft entzogen wird, ist die Ablufttemperatur im und hinter
deri Wärmetauscher so niedrig, daß die in ihr enthaltenen Spaltprodukte die Nebelphnse
erreichen und zu einem großen Teil aus der Abluft abgeschieden werden, so daß sie
die Umiielt nicht belasten, wenn die Abluft in die Atmosphäre austritt. Die Vorrichtung
arbeitet besonders wirtschaftlich, wenn die Luftgeschwindigkeit im oberen Förderbandraum
0 des Behandlungs-Kanal 1 mindestens 15 in/sec beträgt. In den mittleren und unteren
Förderbandabschnitten M und U reicht hingegen eine Luftgeschwindigkeit von 3 bis
5 m/sec aus. Herkömmliche Heißluftvulkanisationsvorrichtungen werden hingegen mit
luftgeschwindiykeiten von nur 1 bis 2 m/sec betrieben, damit die Energiekosten tragbar
bleiben.
-
Die erhöhte Luftgeschwindigkeit wird bei der vorliegenden Vorrichtung
ohne bedeutende zusätzliche Energiekosten auf folgende Weise erreicht: Oberhalb
des Trennbleches 6 ist an den Behandlungs-Kanal 1 ein Absaugstutzen 24 angeschlossen,
der in besonderem Maße strömungsgünstig ausgebildet ist. Durch ihn wird mittels
eines eingebauten Ventilators 25 eine große Menge der Heißluft abgesaugt und durch
einen weiteren Stutzen 26 oberhalb des Treonbleches 5 wieder in den Behandlungs-Kanal
1 eingeblasen.
-
Die Luft wird vom Stutzen 26 derart gerichtet, daß sie in Richtung
zum Stutzen 24 strömt und durch diesen wieder abgesaugt werden kann. Die zwischen
den Stutzen 24 und 26 im Gehäuse 30 befindliche Luftleitung 27 ist gegen Wärmeabstrahlung
besonders gut isoliert, so daß zwischen den Stutzen 24 und 26 kaum mit einem Temperaturabfall
gerechnet werden muß und dementsprechend in die Luftleitung 27 kein weiterer Lufterhitzer
eingebaut zu werden braucht. Falls erforderlich, könnte jedoch ein weiterer Lufterhitzer
auch in die Luft leitung 27 eingebaut werden.
-
Im allgemeinen wird jedoch der geringe Temperaturabfall der durch
die Luftleitung 27 strömenden Ileißluft dadurch ausgeglichen, daß durch die Einblasstutzen
14 und 15 sowie 16 stets eine ausreichende Menge aufgeheizter Frischluft zuströmt,
die sich mit der im Kreislauf geführten Heißluft vermischt und dementsprechend den
sich einstellenden Temperaturabfall
ohne weiteres ausglcicht.
-
Es ist erkennbar, daß bei der Heißluft-Vulkanisationsvorrichtung mit
kontinuierliehem Durchlauf der zu vulkanisierenden Profile der Behandlungs-Kanal
1 dreimal von den Profilen durchlaufen wird, so daß eine wesent-.li.ch geringere
Länge notwendig ist. Die in der Abluft enthaltene Wärme wird weitgehend zum Aufheizen
der zuströmenden Frischluft genutzt. Im oberen Bereich des Behandlungs-Kanals 1
wird eine deutlich erhöhte Heißluftgeschwindigkeit erreicht, so daß auf verhältnismäßig
kurzer Strecke bereits eine ausreichende Vulkanisation erzielt wird, damit die Profile
nach dem ersten Durchlauf durch den Behandlungs-Kanal beim Umlenken keine dauerhaften
Verformungen erfahren können.
-
Wichtigster Teil der Erfindung ist das ACA-System, mit dem die Luftvulkal)i.-sation
der Profile derart beschleunigt werden kann, daß schon auf verhältnismäßig kurzer
Strecke eine ausreichende Vulkanisation erzielt wird, um dauerhafte Verformungen
der Profile, beispielsweise beim Überführen auf ein anderes Förderband, auszuschließen.
-
- Leerseite -