Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Gummiprofilen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Gummiprofilen, wobei ein aus unvulkanisiertem Gummi bestehender Profilstrang aus der Düse eines Extruders extrudiert und anschliessend zwecks Vulkanisierung durch ein Bad eines Wärmeübertragungsmittels geleitet wird.
Gemäss den bisher bekannten Verfahren wurde der extrudierte Profilstrang in einem Bad einer erhitzten Flüssigkeit, z. B. eines eutektischen Salzgemisches, vulkanisiert, anschliessend gewaschen und getrocknet. Es wurden bisher auch andere Wärmeübertragungsmittel verwendet, beispielsweise ein Fliessbett aus feinen, durch heisse Luft, Hochfrequenz- oder Heissluftheizung vefflüssigten Glasperlen.
Bei diesen bekannten Verfahren ist es äusserst schwierig, einen konstanten Profilquerschnitt zu erhalten und die Querschnittsschwankungen innerhalb enger Grenzen zu halten. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Extrudiergeschwindigkeit, d. h. die Geschwindigkeit, mit welcher der Profilstrang die Extruderdüse verlässt, beachtlichen Schwankungen unterliegt, während die Geschwindigkeit, mit welcher der vulkanisierte Profilstrang am Ausgang der Erhitzungsstation vorrückt, im wesentlichen konstant gehalten wird. Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass Querschnittsänderungen auftreten müssen, wenn die Extrudiergeschwindigkeit schwankt, die Geschwindigkeit des vulkanisierten Profilstranges dagegen praktisch konstant bleibt.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Gummiprofilen liegt in der Unmöglichkeit, die Querschnittsgrösse des vulkanisierten Profilstranges anders zu bestimmen als durch entsprechende Wahl der Grösse der Extrudierdüse. Da die durchschnittliche Extrudiergeschwindigkeit und die durchschnittliche Vorschubgeschwindigkeit des vulkanisierten Profilstranges so eingestellt werden, dass sie praktisch gleich gross sind, wird die Querschnittsgrösse des vulkanisierten Profilstranges ausschliesslich durch die Querschnittsgrösse der Düsenöffnung bestimmt.
Eine geeignete Abstimmung und Einstellung der Extrudiergeschwindigkeit, die von einer Reihe von Faktoren abhängig ist, sowie der Vorschubgeschwindigkeit des vulkanisierten Profilstranges sind schwierig, so dass das Einstellen der Produktionsanlage eine zeitraubende Angelegenheit ist, die hochqualifiziertes Personal erfordert, wobei während des Einstellens beachtliche Mengen von Gummi unbrauchbar werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Gummiprofilen zu schaffen, die einen konstanten Querschnitt aufweisen, unabhängig von den Schwankungen der Extrudiergeschwindigkeit.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem erfindungsgemäss die Extrudiergeschwindigkeit des Profilstranges aus unvulkanisiertem Gummi zwischen der Düse und dem Wärmeübertragungsmittel gemessen, ein dieser Extrudiergeschwindigkeit entsprechendes Mess-Signal erzeugt und mit dem letzteren die Vorschubgeschwindigkeit des das Wärmeübertragungsmittel verlassenden, vulkanisierten Profilstranges automatisch gesteuert wird.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Herstellen von Gummiprofilen ist gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) ein Extruder mit wenigstens einer zum Extrudieren eines aus unvulkanisiertem Gummi bestehenden Profilstranges geeigneten Düse, b) ein Behandlungsgefäss, c) Mittel zum Führen des vom Extruder kommenden Profilstranges durch das Behandlungsgefäss, d) eine zwischen dem Extruder und dem Behandlungsgefäss angeordnete Messeinrichtung zum Messen der Extrudiergeschwindigkeit des Profilstranges, e) eine Vorschubeinrichtung für den das Behandlungsgefäss verlassenden, vulkanisierten Profilstrang und f) Mittel zum automatischen Steuern der Vorschubgeschwindigkeit des vulkanisierten Profilstranges in Abhängigkeit von der Extrudiergeschwindigkeit des unvulkanisierten Profilstranges.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren bzw. durch die erfindungsgemässe Vorrichtung ergibt sich ein konstantes Verhältnis zwischen Extrudiergeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit und somit ein konstantes Verhältnis zwischen dem Querschnitt des extrudierten, unvulkanisierten Profilstranges und demjenigen des vulkanisierten Profilstranges. Es kann also der Querschnitt des fertigen Gummiprofils konstant gehalten werden. Ausserdem ist es möglich, lediglich durch entsprechende Einstellung des Verhältnisses zwischen Vorschubgeschwindigkeit und Extrudiergeschwindigkeit Profilstränge unterschiedlichen Querschnittes mittels derselben Düse herzustellen.
Das Einstellen der Produktionsanlage beim Anfahren ist sehr einfach; denn es ist lediglich das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis einzustellen, das dann unabhängig von der Extrudiergeschwindigkeit durch automatische Steuerung konstant gehalten wird.
Die Erfindung wird nachstehend näher erläutert, und zwar im Zusammenhang mit den Zeichnungen, in denen die erfindungsgemässe Vorrichtung beispielsweise dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Herstellen von Gummiprofilen,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Erhitzungsstation, in vergrösserter Darstellung,
Fig. 3 das Schaltbild einer Steuereinrichtung und Fig. 4 das Schaltbild einer anderen Steuereinrichtung.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung zum Herstellen von Gummiprofilen umfasst einen Extruder 1, der sich zum Extrudieren von Gummi durch eine Düse 2 eignet, die in Fig. 1 schematisch angedeutet ist. Es kann ein konventioneller Gummi-Extruder verwendet werden, doch hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, einen Extruder zu verwenden, der insbesondere zum Extrudieren von Kunststoff bestimmt ist und eine relativ lange Förderschnecke aufweist, deren Länge etwa das Zwanzigfache ihres Durchmessers beträgt.
Der aus der Düse 2 extrudierte, unvulkanisierte Gummiprofilstrang 3 läuft über ein Führungswalze 4 in ein langgestrecktes Behandlungsgefäss 5, welches den in Fig. 2 gezeigten Querschnitt aufweist. Zwischen einem äusseren Mantel 7 und einem inneren, kanalförmigen Behälter 8 des Behandlungsgefässes 5 ist eine Wärmeisolationsschicht 6 angeordnet. Unterhalb des Behälters 8 sind elektrische Heizeinrichtungen 9 untergebracht, wie dies in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Das Behandlungsgefäss 5 hat einen Deckel 10 mit Rohren 11 zum Absaugen der zwischen dem Behälter 8 und dem Deckel 10 angesammelten Gase.
Im oberen Bereich des Behälters 8 sind Tauchwalzen 12 angeordnet. Diese Tauchwalzen 12 sind mit ihren Achsen 13 herausnehmbar in vertikalen Schlitzen von Klötzen 14 geführt, die an den Wänden des Behälters 8 befestigt sind. Der Behälter 8 ist bis zur Höhe 15' mit einem Wärmeübertragungsmittel 15 gefüllt, so dass-die Walzen 12 in dieses Wärmeübertragungsmittel eingetaucht sind. Als Wärmeübertragungsmittel kann eines der oben genannten verwendet werden; vorzugsweise verwendet man jedoch ein flüssiges Mittel, welches auf Behandlungstemperaturen von 140 bis 2200 C erhitzt werden kann und eine Wichte besitzt, die etwa derjenigen des zu behandelnden Gummiprofiles entspricht. Es können insbesondere Spezialöle oder geeignete mehrwertige Alkohole mit einem entsprechend hohen Siedepunkt verwendet werden.
Der extrudierte, unvulkanisierte Profilstrang 3 läuft unter den Tauchwalzen 12 durch und wird durch die letzteren in das Wärmeübertragungsmittel 15 eingetaucht, was besonders wichtig ist, wenn die Wichte des Profilstranges 3 so gering ist, dass dieser auf dem Wärme übertragungsmittel 15 schwimmen würde. Dies ist oft der Fall, wenn Profilstränge aus Schaumgummi oder Hohlprofilsträngen hergestellt werden.
Am Ausgang des Behandlungsgefässes 5 läuft der nunmehr vulkanisierte Profilstrang 3 über eine Führungswalze 16 und anschliessend über eine Vorschubwalze 17 eines Aggregates 18 für die Schlussbehandlung des Profilstranges, d. h. für das Waschen und Trocknen des Profilstranges, das Aufbringen von Talkum auf den Pfofilstrang und das Aufrollen des Profilstranges auf Aufwickelrollen. Das Aggregat 18 ist bezüglich seines Aufbaues und Betriebes in der einschlägigen Technik bekannt und bedarf deshalb keiner näheren Erläuterung.
Wie in den Fig. 3 und 4 schematisch angedeutet, sind automatische Steuereinrichtungen vorgesehen zur kontinuierlichen automatischen Abstimmung der Extrudiergeschwindigkeit des Profilstranges 3, d. h. seiner Geschwindigkeit beim Verlassen der Düse 2, auf die Vorschubgeschwindigkeit der Walze 17. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist die am Eingang des Behandlungsgefässes 5 angeordnete Führungwalze 4 mit einem als Tachometergenerator ausgebildeten Gleichstrom-Steuersignalgeber 19 gekuppelt. Die Vorschubwalze 17 wird von einem Motor 20 über ein geeignetes - in Fig. 3 nicht dargestelltes - Untersetzungsgetriebe angetrieben und ein zweiter, als Tachometergenerator ausgebildeter Gleichstrom-Steuersignalgeber ist mit der Vorschubwalze 17 gekuppelt. Der Antriebsmotor 20 ist ein Gleichstrommotor, dessen Erregerwicklung 22 an den Ausgang eines Verstärkers 23 angeschlossen ist.
Die Gleichstrom Steuersignalgeber 19 und 21 sind mit dem Eingang des Verstärkers 23 verbunden, wobei jeder gewünschte Teil des vom Steuersignalgeber 21 erzeugten Steuersignals mittels eines Potentiometers 24 dem Verstärker 23 zugeführt werden kann. Der Verstärker 23 wird durch die Differenz der vom Steuersignalgeber 19 einerseits und der vom Steuersignalgeber 21 über das Potentiometer 24 anderseits zugeführten Signale gesteuert. Der Ausgangsstrom des Verstärkers 23 kann auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, bei dem keine Spannungsdifferenz am Verstärkereingang auftritt; wenn dann am Verstärkereingang eine Spannungsdifferenz auftritt, wird je nach Polarität und Grösse derselben der Ausgangsstrom des Verstärkers zu- oder abnehmen.
Zur Inbetriebsetzung der Vorrichtung wird zuerst das Wärmeübertragungsmittel auf die gewünschte Temperatur zwischen 140 bis 2200 C erhitzt. Dann werden der Extruder 1 und das Aggregat 18 für den Betrieb vorbereitet. Wenn die Behandlungstemperatur erreicht ist, wird der Extruder 1 angefahren, und der extrudierte Profilstrang 3 wird mittels eines (in der Zeichnung nicht gezeigten) Drahtes durch den Behälter 8 gezogen und in das Aggregat 18 eingeführt, wie dies in der einschlägigen Technik wohlbekannt ist.
Vor dem Einführen des Profilstranges 3 in das Aggregat 18 über die Vorschubwalze 17 wird der Motor 20 angelassen, der Verstärker 23 eingeschaltet und das Potentiometer 24 auf den gewünschten Wert eingestellt. Während des Betriebes werden die Führungswalze 4 und der Steuersignalgeber 19 mit einer der Extrudiergeschwindigkeit des Profilstranges 3 entsprechenden Geschwindigkeit angetrieben. Daher entspricht das vom Steuersignalgeber 19 dem Verstärker 23 zugeführte Signal der Extrudiergeschwindigkeit des Profilstranges 3 oder ist dieser analog. Der Steuersignalgeber 21 erzeugt ein der Geschwindigkeit des Motors 20 bzw. der Vorschubwalze 17 entsprechendes Signal; das letztere ist somit der Vorschubgeschwindigkeit des das Behandlungsgefäss 5 verlassenden, vulkanisierten Profilstranges 3 analog.
Ein durch die Einstellung des Potentiometers 24 bestimmter Teil dieses Signals wird dem Eingang des Verstärkers 23 zugeführt. Wenn das Potentiometer 24 auf sein oberes Ende eingestellt ist, d. h. wenn das ganze Signal des Steuersignalgebers 21 dem Verstärker 23 zugeführt wird, und wenn die Steuersignalgeber 19, 21 die gleiche Charakteristik haben, so tritt bei gleicher Drehgeschwindigkeit der Walzen 4 und 17 keine Signaldifferenz am Verstärkereingang auf.
Sobald sich jedoch die Geschwindigkeit der Walze 4 gemäss den Schwankungen der Extrudiergeschwindigkeit des Profilstranges 3 ändert, tritt auch eine entsprechende linderung des vom Steuersignalgeber 19 erzeugten Signals auf. Die dadurch am Verstärkereingang auftretende Spannungsdifferenz bewirkt eine Anderung des Ausgangsstromes des Verstärkers 23 bzw. der Erregung durch die Wicklung 22, wodurch die Geschwindigkeit des Motors 20 geändert wird. Mit einer hohen Verstärkung durch den Verstärker 23 werden die Geschwindigkeit des Motors 20 und der Vorschubwalze 17 auf einen Wert eingestellt, bei dem die Signaldifferenz am Verstärkereingang praktisch verschwindet, wodurch die Geschwindigkeit der Vorschubwalze 17 der Geschwindigkeit der Führungswalze 4 angepasst wird.
Mit anderen Worten: die Vorschubgeschwindigkeit des Profilstranges 3 wird seiner Extrudiergeschwindigkeit angepasst.
Gewöhnlich wird das Potentiometer 24 so eingestellt, dass nur ein Teil des vom Steuersignalgeber 21 erzeugten Signals dem Verstärkereingang zugeführt wird. Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass unter diesen Umständen der Steuersignalgeber 21 und die mit ihm gekuppelte Vorschubwalze 17 schneller laufen müssen als der Steuersignalgeber 19 und die Führungswalze 4, damit keine Signaldifferenz am Verstärkereingang auftritt. Deshalb wird der Motor 20 beschleunigt, bis die Signaldifferenz am Verstärkereingang praktisch auf Null gesunken ist. In der oben beschriebenen Weise werden Schwankungen der Extrudiergeschwindigkeit ausgeglichen, aber weil nur ein Teil des Steuersignals des Steuersignalgebers 21 auf den Verstärker 23 wirkt, müssen die Geschwindigkeitsänderungen der Vorschubwalze 17 zur Kompensation der Geschwindigkeitsschwankungen der Führungswalze 4 entsprechend höher sein.
Deshalb kann nicht nur das Verhältnis der Geschwindigkeiten der Walzen 4 und 17 durch Einstellen des Potentiometers 24 nach Wunsch gewählt werden, sondern auch das Verhältnis der Geschwindigkeitsänderungen. Auf diese Weise wird der Strekkungseffekt stets derselbe sein, unabhängig von Schwankungen der Extrudiergeschwindigkeit. Da das Verhältnis der Extrudiergeschwindigkeit zur Vorschubgeschwindigkeit innerhalb weiter Grenzen eingestellt werden kann, beispielsweise von 1 : 1 bis 1 : 10, kann auch das Verhältnis des Querschnitts des gestreckten und vulkanisierten Profilstranges zum Querschnitt der Extrudierdüse innerhalb derselben Grenzen eingestellt werden. Somit kann dieselbe Düse zum Herstellen ähnlicher Profile, jedoch unterschiedlichen Querschnitts verwendet werden.
Fig. 4 zeigt ein andere Steuereinrichtung, bei der die gleichen Elemente mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 3 versehen sind. Anstelle der Gleichstrom Steuersignalgeber 19, 21 sind Dreiphasen-Wechselstromgeneratoren 25, 26 an einen an sich bekannten Phasenanzeiger 27 angeschlossen. Dieser Phasenanzeiger läuft in der einen oder anderen Drehrichtung um, je nachdem, ober der eine oder andere der Generatoren 25, 26 schneller läuft. Am Phasenanzeiger 27 ist ein Kontaktfinger 28 befestigt, dessen Drehwinkel begrenzt ist. Wenn der Phasenanzeiger 27 im Uhrzeigersinn oder entgegengesetzt dazu umläuft, berührt der Kontaktfinger 28 einen der beiden festen Kontakte 29, 29' und schliesst dadurch einen Stromkreis von einer Batterie 30 über den Kontaktfinger 28, den Kontakt 29 bzw. 29' und die Wicklung 22 bzw. 22'.
Der Motor 20 hat eine Haupterregerwicklung 31, die mit der Batterie 30 über ein Potentiometer 32 zwecks Einstellung des Erregerstromes in der Wicklung 31 verbunden ist. Die Spulen 22, 22' sind entgegengesetzt gewickelte Hilfswicklungen, die das Statorfeld und die Geschwindigkeit des Motors 20 ändern. Zwischen die Vorschubwalze 17 und den Generator 26 ist ein regelbares mechanisches Getriebe 33 eingebaut.
Für den Betrieb werden die Motorgeschwindigkeit mittels des Potentiometers 32 und das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den Walzen 17 und 4 mittels des regelbaren mechanischen Getriebes 33 eingestellt. Daher werden, selbst wenn die Vorschubwalze 17 mit einer höheren Geschwindigkeit als die Führungswalze 4 läuft, die Generatoren 26, 25 mit der gleichen Geschwindigkeit laufen. Solange diese Generatoren in Phase und synchron laufen, befindet sich der Phasenanzeiger 27 in seiner Nullstellung, die in Fig. 4 gezeigt ist. Jede Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Generatoren 25, 26 führt zu einem Umlaufen des Phasenanzeigers 27 und damit zur Erregung einer der beiden Hilfswicklungen 22, 22' über den Kontakt 29 bzw. 29'.
Dadurch steigt oder fällt die Geschwindigkeit des Motors 20, um den Synchronismus der Generatoren 26, 25 wiederherzustellen, und die Geschwindigkeit der Walzen 4 und 17 wird mittels der synchronisierten Generatoren 25, 26 und des Getriebes 33 in strengem Synchronismus gehalten, wobei durch Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 33 das Geschwindigkeitsverhältnis der Walzen 4 und 17 innerhalb weiter Grenzen vorgewählt werden kann.
Es können auch andere Stromkreise zum Steuern verwendet werden, z. B. von mit den Walzen 4, 17 umlaufenden Impulsgeneratoren gesteuerte digitale Stromkreise, die dazu geeignet sind, die Geschwindigkeit der Vorschubwalze 17 proportional der Geschwindigkeit der Führungswalze 4 bei verschiedenen Ge
Geschwindigkeitsverhältnissen zu steuern.
Wie bereits früher erwähnt, kann mittels des neuen Verfahrens bzw. der neuen Vorrichtung eine grosse Anzahl verschiedener Profilstränge aus Schaumgummi oder kompaktem Gummi hergestellt werden.
Method and device for the production of rubber profiles
The present invention relates to a method and a device for producing rubber profiles, a profile strand consisting of unvulcanized rubber being extruded from the nozzle of an extruder and then passed through a bath of a heat transfer medium for the purpose of vulcanization.
According to the previously known method, the extruded profile strand was in a bath of a heated liquid, for. B. a eutectic salt mixture, vulcanized, then washed and dried. So far, other heat transfer media have also been used, for example a fluidized bed of fine glass beads that are liquefied by hot air, high frequency or hot air heating.
With these known methods it is extremely difficult to obtain a constant profile cross-section and to keep the cross-sectional fluctuations within narrow limits. This is because the extrusion speed, i.e. H. the speed with which the extruded profile leaves the extruder nozzle is subject to considerable fluctuations, while the speed with which the vulcanized extruded profile advances at the exit of the heating station is kept essentially constant. It is readily apparent that changes in cross section must occur when the extrusion speed fluctuates, while the speed of the vulcanized profile strand, on the other hand, remains practically constant.
Another disadvantage of the known methods and devices for producing rubber profiles is the impossibility of determining the cross-sectional size of the vulcanized profile strand in any other way than by selecting the size of the extrusion nozzle accordingly. Since the average extrusion speed and the average feed speed of the vulcanized profile strand are set so that they are practically the same, the cross-sectional size of the vulcanized profile strand is determined exclusively by the cross-sectional size of the nozzle opening.
Appropriate coordination and adjustment of the extrusion speed, which is dependent on a number of factors, as well as the feed speed of the vulcanized profile strand are difficult, so that the adjustment of the production plant is a time-consuming affair that requires highly qualified personnel, with considerable amounts of rubber being used during adjustment can become unusable.
The object of the present invention is to provide a method and a device for producing rubber profiles which have a constant cross section, regardless of the fluctuations in the extrusion speed.
This object is achieved by a method of the type mentioned at the outset, in which, according to the invention, the extrusion speed of the profile strand made of unvulcanized rubber is measured between the nozzle and the heat transfer medium, a measurement signal corresponding to this extrusion speed is generated, and the latter is used to determine the feed rate of the vulcanized material leaving the heat transfer medium Profile strand is automatically controlled.
The device according to the invention for the production of rubber profiles is characterized by the combination of the following features: a) an extruder with at least one nozzle suitable for extruding a profile strand made of unvulcanized rubber, b) a treatment vessel, c) means for guiding the profile strand coming from the extruder through the Treatment vessel, d) a measuring device arranged between the extruder and the treatment vessel for measuring the extrusion speed of the profile strand, e) a feed device for the vulcanized profile strand leaving the treatment vessel and f) means for automatically controlling the feed rate of the vulcanized profile strand as a function of the extrusion speed of the unvulcanized profile strand.
The method according to the invention and the device according to the invention result in a constant ratio between extrusion speed and feed speed and thus a constant ratio between the cross-section of the extruded, unvulcanized profile strand and that of the vulcanized profile strand. The cross-section of the finished rubber profile can therefore be kept constant. In addition, it is possible to produce profile strands of different cross-sections by means of the same nozzle simply by setting the ratio between the feed speed and the extrusion speed.
Setting up the production line when starting up is very easy; because it is only necessary to set the desired speed ratio, which is then kept constant by automatic control, regardless of the extrusion speed.
The invention is explained in more detail below, specifically in connection with the drawings in which the device according to the invention is shown, for example. In the drawings show:
Fig. 1 is a side view of an embodiment of the device for producing rubber profiles,
2 shows a cross section through the heating station, in an enlarged representation,
3 shows the circuit diagram of a control device and FIG. 4 shows the circuit diagram of another control device.
The device shown in FIGS. 1 and 2 for producing rubber profiles comprises an extruder 1 which is suitable for extruding rubber through a nozzle 2, which is indicated schematically in FIG. A conventional rubber extruder can be used, but it has been found advantageous to use an extruder which is particularly intended for extruding plastic and which has a relatively long screw conveyor, the length of which is approximately twenty times its diameter.
The unvulcanized rubber profile strand 3 extruded from the nozzle 2 runs over a guide roller 4 into an elongated treatment vessel 5 which has the cross section shown in FIG. A heat insulation layer 6 is arranged between an outer jacket 7 and an inner, channel-shaped container 8 of the treatment vessel 5. Electrical heating devices 9 are accommodated below the container 8, as is shown schematically in FIG. The treatment vessel 5 has a cover 10 with tubes 11 for sucking off the gases that have accumulated between the container 8 and the cover 10.
In the upper region of the container 8, dip rollers 12 are arranged. These fountain rollers 12 are removably guided with their axes 13 in vertical slots of blocks 14 which are fastened to the walls of the container 8. The container 8 is filled with a heat transfer medium 15 up to the level 15 ′, so that the rollers 12 are immersed in this heat transfer medium. As the heat transfer medium, any of the above can be used; however, it is preferred to use a liquid agent which can be heated to treatment temperatures of 140 to 2200 ° C. and has a specific gravity which corresponds approximately to that of the rubber profile to be treated. In particular, special oils or suitable polyhydric alcohols with a correspondingly high boiling point can be used.
The extruded, unvulcanized profile strand 3 runs under the dip rollers 12 and is immersed by the latter into the heat transfer medium 15, which is particularly important if the weight of the profile strand 3 is so low that it would float on the heat transfer medium 15. This is often the case when profile strands are made from foam rubber or hollow profile strands.
At the exit of the treatment vessel 5, the now vulcanized profile strand 3 runs over a guide roller 16 and then over a feed roller 17 of a unit 18 for the final treatment of the profile strand, i. H. for washing and drying the profile strand, the application of talc on the post profile strand and the rolling up of the profile strand on take-up rollers. The assembly 18 is known in the relevant technology with regard to its structure and operation and therefore does not require any further explanation.
As indicated schematically in FIGS. 3 and 4, automatic control devices are provided for the continuous automatic adjustment of the extrusion speed of the profile strand 3, i. H. its speed when leaving the nozzle 2, to the feed speed of the roller 17. As shown in FIG. 3, the guide roller 4 arranged at the entrance of the treatment vessel 5 is coupled to a direct current control signal generator 19 designed as a tachometer generator. The feed roller 17 is driven by a motor 20 via a suitable reduction gear - not shown in FIG. 3 - and a second direct current control signal transmitter designed as a tachometer generator is coupled to the feed roller 17. The drive motor 20 is a direct current motor, the field winding 22 of which is connected to the output of an amplifier 23.
The direct current control signal generators 19 and 21 are connected to the input of the amplifier 23, and any desired part of the control signal generated by the control signal generator 21 can be fed to the amplifier 23 by means of a potentiometer 24. The amplifier 23 is controlled by the difference between the signals supplied by the control signal generator 19 on the one hand and the signals supplied by the control signal generator 21 via the potentiometer 24 on the other hand. The output current of the amplifier 23 can be set to a desired value at which no voltage difference occurs at the amplifier input; if a voltage difference then occurs at the amplifier input, the output current of the amplifier will increase or decrease depending on the polarity and size of the same.
To start up the device, the heat transfer medium is first heated to the desired temperature between 140 and 2200 ° C. Then the extruder 1 and the unit 18 are prepared for operation. When the treatment temperature has been reached, the extruder 1 is started up and the extruded profile strand 3 is pulled through the container 8 by means of a wire (not shown in the drawing) and introduced into the unit 18, as is well known in the relevant art.
Before the profile strand 3 is introduced into the unit 18 via the feed roller 17, the motor 20 is started, the amplifier 23 is switched on and the potentiometer 24 is set to the desired value. During operation, the guide roller 4 and the control signal generator 19 are driven at a speed corresponding to the extrusion speed of the profile strand 3. The signal fed from the control signal generator 19 to the amplifier 23 therefore corresponds to the extrusion speed of the profile strand 3 or is analogous to this. The control signal generator 21 generates a signal corresponding to the speed of the motor 20 or the feed roller 17; the latter is thus analogous to the feed speed of the vulcanized profile strand 3 leaving the treatment vessel 5.
A part of this signal determined by the setting of the potentiometer 24 is fed to the input of the amplifier 23. When the potentiometer 24 is set to its high end, i. H. if the entire signal of the control signal generator 21 is fed to the amplifier 23, and if the control signal generators 19, 21 have the same characteristics, no signal difference occurs at the amplifier input at the same rotational speed of the rollers 4 and 17.
However, as soon as the speed of the roller 4 changes in accordance with the fluctuations in the extrusion speed of the profile strand 3, a corresponding reduction in the signal generated by the control signal generator 19 also occurs. The voltage difference thus occurring at the amplifier input causes a change in the output current of the amplifier 23 or the excitation through the winding 22, whereby the speed of the motor 20 is changed. With a high gain by the amplifier 23, the speed of the motor 20 and the feed roller 17 are set to a value at which the signal difference at the amplifier input practically disappears, whereby the speed of the feed roller 17 is adapted to the speed of the guide roller 4.
In other words: the feed speed of the profile strand 3 is adapted to its extrusion speed.
The potentiometer 24 is usually set in such a way that only part of the signal generated by the control signal generator 21 is fed to the amplifier input. It is readily apparent that under these circumstances the control signal transmitter 21 and the feed roller 17 coupled to it must run faster than the control signal transmitter 19 and the guide roller 4 so that no signal difference occurs at the amplifier input. The motor 20 is therefore accelerated until the signal difference at the amplifier input has dropped practically to zero. In the manner described above, fluctuations in the extrusion speed are compensated for, but because only part of the control signal from the control signal generator 21 acts on the amplifier 23, the speed changes of the feed roller 17 must be correspondingly higher to compensate for the speed fluctuations of the guide roller 4.
Therefore, not only the ratio of the speeds of the rollers 4 and 17 can be selected as desired by adjusting the potentiometer 24, but also the ratio of the speed changes. In this way the stretching effect will always be the same regardless of fluctuations in the extrusion speed. Since the ratio of the extrusion speed to the feed speed can be set within wide limits, for example from 1: 1 to 1:10, the ratio of the cross section of the stretched and vulcanized profile strand to the cross section of the extrusion nozzle can also be set within the same limits. Thus the same nozzle can be used to produce similar profiles but different cross-sections.
FIG. 4 shows another control device in which the same elements are provided with the same reference numerals as in FIG. Instead of the direct current control signal generators 19, 21, three-phase alternating current generators 25, 26 are connected to a phase indicator 27 known per se. This phase indicator rotates in one or the other direction of rotation, depending on whether one or the other of the generators 25, 26 is running faster. A contact finger 28, the angle of rotation of which is limited, is attached to the phase indicator 27. When the phase indicator 27 rotates clockwise or in the opposite direction, the contact finger 28 touches one of the two fixed contacts 29, 29 'and thereby closes a circuit from a battery 30 via the contact finger 28, the contact 29 or 29' and the winding 22 or 22 '.
The motor 20 has a main excitation winding 31 which is connected to the battery 30 via a potentiometer 32 for the purpose of setting the excitation current in the winding 31. The coils 22, 22 'are oppositely wound auxiliary windings that change the stator field and the speed of the motor 20. A controllable mechanical gear 33 is installed between the feed roller 17 and the generator 26.
For operation, the motor speed is set by means of the potentiometer 32 and the desired speed ratio between the rollers 17 and 4 by means of the controllable mechanical gear 33. Therefore, even if the feed roller 17 is running at a higher speed than the guide roller 4, the generators 26, 25 will run at the same speed. As long as these generators run in phase and synchronously, the phase indicator 27 is in its zero position, which is shown in FIG. Each speed difference between the generators 25, 26 leads to a rotation of the phase indicator 27 and thus to the excitation of one of the two auxiliary windings 22, 22 'via the contact 29 or 29'.
As a result, the speed of the motor 20 increases or decreases to restore the synchronism of the generators 26, 25, and the speed of the rollers 4 and 17 is kept in strict synchronism by means of the synchronized generators 25, 26 and the gearbox 33, whereby by adjusting the gear ratio of the gear 33, the speed ratio of the rollers 4 and 17 can be preselected within wide limits.
Other circuits can also be used for control, e.g. B. controlled by the rollers 4, 17 rotating pulse generators digital circuits, which are suitable for the speed of the feed roller 17 proportional to the speed of the guide roller 4 at different Ge
To control speed ratios.
As mentioned earlier, a large number of different profile strands can be produced from foam rubber or compact rubber by means of the new method or the new device.