DE3716041A1 - Verfahren zur herstellung eines vulkanisierbaren materialkoerpers zur herstellung von gummiformteilen - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines vulkanisierbaren materialkoerpers zur herstellung von gummiformteilenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff von An
spruch 1.
Ein solches Verfahren ist aus der DE- OS 23 33 928 bekannt. Dabei
wird der eingesetzte Rohkautschuk zunächst mit vulkanisations
neutralen Zuschlagstoffen vermischt und in die Form kleinstückiger
Teile überführt. Diese werden vor dem Aufbringen der Vulkanisations
hilfsmittel mit einer ihre gesamte Oberfläche bedeckenden, viskosen
Flüssigkeit benetzt, beispielsweise mit einem Öl, welches u.a. der
Anbindung der nachträglich in einem weiteren Mischvorgang zuge
setzten Vulkanisationshilfsmittel dient. Die Teile haben jedoch
eine bisweilen stark voneinander abweichende Größe, wodurch der
prozentuale Gehalt eines jeden Teiles der Vulkanisationshilfsmittel
starken Schwankungen ausgesetzt sein kann. Diese Unregelmäßigkeiten
sind ebensowenig befriedigend, wie der inhomogene Aufbau der
schließlich erhaltenen Materialkörper, welche im Inneren aus
schließlich aus nichtvulkanisierbarer Gummimischung und an der
Oberfläche ausschließlich aus Vulkanisationshilfsmitteln bestehen.
Die Überführung in die Gestalt eines fertigen Formteiles erfordert
dementsprechend eine intensive Durchmischung beider Substanzen, die
in einem Extruder wegen der sich dort zwangsläufig ergebenden, an
der Oberfläche der Teile beginnenden Erwärmung zum vorzeitigen
Einsetzen der Vulkanisation und damit zu einer Zerstörung des Werk
stoffes führen kann.
Aus der US PS 38 22 177 ist es bekannt, ein Gemisch aus thermo
plastischen Partikeln und max. 30 Gew.% Glasfasern unter Verwendung
einer Brikettiermaschine gleichmäßig zu durchmischen und in die
Gestalt von pellets zu überführen. Bezogen auf das insgesamt ver
arbeitete Volumen ist dieser Gehalt an Glasfasern äußerst gering,
wobei die Glasfasern infolge ihrer großen Elastizität während der
Durchführung des Verfahrens keine Zerstörung erfahren können und
folglich eine Steigerung der Eigenfestigkeit der erhaltenen
pellets bewirken.
Aus der DE- OS 26 19 605 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Herstellung eines rieselfähigen Gemenges aus Kautschuk und
festen und flüssigen Zuschlagstoffen bekannt. Die festen Zuschlag
stoffen werden auch in diesem Falle im wesentlichen unter Zu
hilfenahme flüssiger Zuschlagstoffe an die Außenseite der aus
nicht vulkanisierbarem Material bestehenden Kautschukpartikel
angeklebt, welche einen statistisch variierenden Durchmesser von
einem µm bis 10 mm haben. Die erhaltenen Materialkörper sind dement
sprechend weder von ausgeglichener Zusammensetzung noch von
homogenem Aufbau. Die Oberfläche ist klebrig und wenig stabil,
was neben Entmischungsvorgängen während der Lagerung und des
Transportes zu einer Beeinträchtigung der Fließfähigkeit führen
kann. Auch ist das Schüttgewicht mit einer maximalen Dichte von
nur etwa 0,3 g/cm3 zu gering für eine unmittelbare Überführung
entsprechender Materialkörper in einem Verarbeitungsextruder.
Es muß daher eine vorausgehende Verdichtung in einem zusätzlichen
Mischextruder vorgenommen werden. Die sich insgesamt ergebenden
Probleme sind somit äußerst vielfältig . Sie haben dazu geführt,
daß sich das beschriebene Verfahren bis zum heutigen Tage nicht
in nennenswertem Umfange hat durchsetzen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Her
stellung eines vulkanisierbaren Materialkörpers zur Herstellung
von Gummiformteilen zu zeigen, bei dem die vorgenannten Schwie
rigkeiten und Probleme nicht mehr auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichenden Merk
malen in Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen
nehmen die Unteransprüche Bezug.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gelangen
ausschließlich feste Ausgangssubstanzen in Pulverform zur
Anwendung, welche gleichmäßig durchmischt und unmittelbar an
schließend in einem pressend wirkenden Werkzeug so weitgehend
verpreßt werden, daß die das Gemenge bildenden Teilchen den
vorhandenen Freiraum des Werkzeugs mit ihrem Festkörpervolumen
im wesentlichen ausfüllen und in eine gegenseitige, temporäre
Bindung treten. Die erhaltenen Materialkörper sind dementsprechend
von großer Dichte. Sie lassen sich unmittelbar in einen Extru
der überführen, der dem verwendeten Formwerkzeug zur Bildung
und Vulkanisierung der gewünschten Formteile vorgeschaltet ist.
Entmischungsvorgänge während der Lagerung und während des
Transportes der Materialkörper sind nicht mehr zu befürchten.
Der Verarbeitungsextruder und die Einrichtung zur Erzeugung
der Materialkörper können folglich räumlich und durch Lager
einrichtungen voneinander getrennt sein, was es begünstigt, das
verarbeitende Material schnell und unter weitgehender Vermeidung
von Abfällen gegen ein anderes zu tauschen.
Auch hinsichtlich der Zusammensetzung der eingesetzten Gummi
mischung sind keine grundsätzlichen Beschränkungen vorhanden.
Überrraschenderweise können selbst Gummimischungen in ausge
zeichneter Weise verarbeitet werden, welche, bezogen auf den
eingesetzten Kautschuk,bis zu 95 Gew.% Fremdstoffe enthalten
und hierunter gegebenenfalls einen erheblichen Gehalt an Ruß
und /oder Kieselsäurefüllstoff. Insbesondere bei diesen
Materialien handelt es sich bekanntermaßen um Substanzen, die
sich nur mit größten Schwierigkeiten gleichmäßig in Kautschuk
mischungen verteilen lassen. Für den diesbezüglichen Vorgang
gelangen daher in aller Regel Innenmischer zur Anwendung, deren
Betrieb in einer gebräuchlichen Baugröße Antriebsleistungen
von mehr als 1000 kW erfordert. Man hatte wahrscheinlich
aus diesem Grunde bisher auch nicht versucht, unter Verzicht auf
die Verwendung ahäsive wirkender Flüssigkeiten die gleichmäßige
Einbindung entsprechender Materialien in eine Kautschukmatrix
auf anderem Wege zu versuchen.
Die für die Herstellung des erfindungsgemäßen Materialkörpers
verwendeten, pulverförmigen Substanzen können unter Verwendung
eines Schnellmischers vermischt werden. Der eigentliche Misch
vorgang erfordert in diesem Falle nur wenige Minuten, was im
Hinblick auf die Bereitsstellung eines homogenen Gemenges von
großem Vorteil ist. Diese wird zur Vermeidung von Entmischungs
vorgängen unmittelbar anschließend zu dem in der Endverarbeitung
einsetzbaren Materialkörpers verdichtet. Hierbei ist darauf zu
achten, daß Entmischungsvorgänge während des Verdichtungsvor
ganges vermieden werden. Das läßt sich besonders günstig er
reichen durch Verwendung eines Verdichtungswerkzeuges, welches
ein Walzwerk und eine Verdichtungsschnecke umfaßt, wobei das
Walzwerk und die Verdichtungsschnecke eine übereinstimmende
Förderrichtung haben. Die Verdichtungsschnecke ist dem Walzen
spalt zweckmäßig in senkrechter Richtung von oben zugeordnet,
wobei sie eine Fördergeschwindigkeit aufweist, die geringfügig
größer ist als die Fördergeschwindigkeit des Walzwerkes.
Beide Fördergeschwindigkeiten sollten sich im Walzenspalt der
art überlagern, daß eine weitestgehend porenfreie Verdichtung des
verarbeitenden Pulvergemenges resultiert. Zur Erreichung dieses
Zweckes kann eine Variation der jeweiligen Fördergeschwindig
keiten sowie deren gegenseitige Abstimmung erforderlich sein,
beispielsweise im Hinblick auf die Verarbeitung von unterschiedlich
zusammengesetzten Pulvergemengen. Durch einfache Beobachtung
oder Messung der Eigenfestigkeit des erhaltenen Materialkörpers
lassen sich in dieser Hinsicht jedoch geeignete Werte leicht er
mitteln. Sie bedürfen in der vorliegenden Anmeldung keiner be
sonderen Erläuterung.
Falls ein Werkzeug der vorgenannten Art zur Anwendung gelangt, be
steht die Möglichkeit Walzen zu verwenden die einen Abstand von
einander haben, wobei der durch den Abstand gebildete Spalt zu
gleich für die Erzeugung eines streifenförmigen Materialkörpers
verwendet wird. Dieser läßt sich in einer Trommel ablegen oder
unmittelbar anschließend in den Fertigverarbeitungsextruder
überführen.
Variationen sind ebenfalls möglich und beispielsweise die Verwendung
von Walzen, welche unmittelbar aneinander anliegen, wobei wenigstens
eine der Walzen mit Eintiefungen versehen ist, die die gesamte
Oberfläche in engen Abständen unterbrechen und die der Erzeugung
stückiger Materialkörper dienen, zweckmäßig der Erzeugnung von
Materialkörpern, welche tablettenähnlich gestaltet sind. In Fällen,
in denen beide Walzen mit entsprechenden Eintiefungen versehen sind,
ist darauf zu achten, daß diese den Walzenspalt unmittelbar einander
gegenüberliegend passieren und von gleicher Größe sind. Die er
haltenen Materialkörper haben in diesem Falle beispielsweise eine
linsenförmige Gestalt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend durch ein angenommenes
Beispiel verdeutlicht:
In der ersten Arbeitsstufe werden in einen Schnellmischer wie
beispielsweise in der DE- OS 26 19 605 beschrieben eingegeben
40 Gew.% Kautschuk eines mittleren Teilchendurchmessers von 1,2 mm
50 Gew.% Kieselsäurefüllstoff eines mittleren Teilchendurchmessers von 0,4 mm
10 Gew.% Alterungsschutzmittel eines mittleren Teilchendurch messers von 0,8 mm.
50 Gew.% Kieselsäurefüllstoff eines mittleren Teilchendurchmessers von 0,4 mm
10 Gew.% Alterungsschutzmittel eines mittleren Teilchendurch messers von 0,8 mm.
Die vorgenannten Substanzen wurden innerhalb von zwei Minuten
gleichmäßig durchmischt und in den Aufnahmetrichter eines Kom
paktors überführt. Dieser war dem Walzenspalt zweier gegen
sinnig umlaufenden Walzen oberseitig zugeordnet und umschloß
zugleich eine Verdichtungsschecke angepaßten Profils. Die
Achse der Verdichtungsschnecke war folglich dem zwischen den
beiden Walzen gebildeten Spalt senkrecht zugeordnet.
Die Verdichtungsschnecke hatte eine geringfügig größere Förder
geschwindigkeit als die Walzen, wodurch sich im Walzenspalt
eine hochgradige Verdichtung des eingefüllten Gemenges zu einem
homogenen Materialköper von streifenförmiger Gestalt ergab.
Dieser wurde auf eine Spule aufgewickelt und in die Bereitstel
lung für die Endbearbeitung überführt.
Bei einer alternativen Verarbeitungsweise wurde das vorstehend
beschriebene Gemenge in den Spalt zweier Walzen eingeführt,
welche eng benachbarte und im Walzenspalt einander gegenüber
liegende, kalottenförmig begrenzete Oberflächenausnehmungen
gleicher Größe aufwiesen. Die erhaltenen Materialkörper waren
in diesem Falle von linsenförmiger Gestalt und wurden in einem
Behälter für die Weiterverarbeitung gesammelt.
Die Antriebsleistung betrug in beiden Fällen insgesamt nur etwa
6 kW.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung eines vulkanisierbaren Materialkörpers
zur Herstellung von Gummiformteilen, bei dem die Ausgangssub
stanzen zusammengelagert und adhäsiv verklebt werden, dadurch ge
kennzeichnet, daß ausschließlich feste Ausgangssubstanzen in
Pulverform verwendet und gleichmässig durchmischt werden und
daß das so erhaltende Gemenge unmittelbar anschließend in einem
im wesentlichen pressend wirkenden Werkzeug so weitgehend ver
preßt wird, daß die das Gemenge bildenden Teilchen den Freiraum
des Werkzeuges mit ihrem Festkörpervolumen im wesentlichen aus
füllen und in eine gegenseitige, temporäre Bindung treten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausgangssubstanzen unter Verwendung eines Schnellmischers
vermischt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß
als Werkzeug ein mit einer Verdichtungsschnecke versehenes
Werkzeug verwendet wird und daß die Verdichtungsschnecke und
das Walzwerk eine übereinstimmende Förderrichtung haben.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als
Werkzeug ein Walzwerk mit einen Abstand von einander aufwei
senden Walzen verwendet wird und daß der durch den Abstand
gebildete Spalt für die Erzeugung eines streifenförmigen
Materialkörpers verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als
Werkzeug ein Walzwerk mit aneinander anliegenden Walzen ver
wendet wird, von denen wenigstens die eine mit Eintiefungen
versehen ist, welche ihre gesamte Oberfläche in dichten Ab
ständen unterbrechen und daß die Eintiefungen für die Er
zeugung stückiger Materialkörper verwendet werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873716041 DE3716041A1 (de) | 1986-05-17 | 1987-05-14 | Verfahren zur herstellung eines vulkanisierbaren materialkoerpers zur herstellung von gummiformteilen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3616825 | 1986-05-17 | ||
DE19873716041 DE3716041A1 (de) | 1986-05-17 | 1987-05-14 | Verfahren zur herstellung eines vulkanisierbaren materialkoerpers zur herstellung von gummiformteilen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3716041A1 true DE3716041A1 (de) | 1988-01-21 |
DE3716041C2 DE3716041C2 (de) | 1989-08-24 |
Family
ID=25843888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873716041 Granted DE3716041A1 (de) | 1986-05-17 | 1987-05-14 | Verfahren zur herstellung eines vulkanisierbaren materialkoerpers zur herstellung von gummiformteilen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3716041A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0433563A3 (en) * | 1989-12-22 | 1992-01-29 | Firma Carl Freudenberg | Method of manufacturing a rubber strip through blisterless calendering |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US3822177A (en) * | 1971-06-01 | 1974-07-02 | Union Carbide Corp | Thermoplastic pellets and method of producing shaped articles therefrom |
DE2333928A1 (de) * | 1973-07-04 | 1975-01-23 | Continental Gummi Werke Ag | Verfahren und einrichtung zum zufuehren vulkanisierbarer gummimischung zu formmaschinen |
DE2619605A1 (de) * | 1976-05-04 | 1977-11-24 | Bayer Ag | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines rieselfaehigen gemenges aus kautschuken und festen und fluessigen zuschlagstoffen |
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-
1987
- 1987-05-14 DE DE19873716041 patent/DE3716041A1/de active Granted
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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Z.: Kautschuk + Gummi, Kunststoffe, Nr. 7/86, S.625-628 * |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3716041C2 (de) | 1989-08-24 |
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