DE2001613A1 - Verfahren zur Vermeidung von Abloeseerscheinungen in Vulkametern zwischen Gummi-Pruefkoerper und Kammerwaenden sowie Kraftuebertragungselementen - Google Patents

Description

DEUTSCHE GOLD-UND SILBER-SCHEIDEANSTjAI₁T VORMALS ROESSLER

Frankfurt/Main, Weissfrauenstr. 9

Verfahren zur Vermeidung von Ablöseerscheinungen in Vulkametern zwischen Gummi- Prüfkörper und Kammerwänden sowie Kraftübertragungselementen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Vermeidung von Ablöseerscheinungen in Vulkametern zwischen Gummi-Prüfkörper und Kanmierwänden sowie Kraftubertragungselementen mittels eingefräster Nuten in deren Oberflächen. 'S

Vulkameter sind ähnlich wie die Scherscheibenplastometer nach Mooney. (DIN-Normblatt 52 523) oder wie das Agfa-Vulkameter aufgebaut (Kautschuk und Gummi, Io (1957) Seite 168 -172), · ' .

Die Vulkanisation lässt sich in Torsions-Schub-Vulkametern durch die Messung von Drehmomenten, in Linear-Schub-Vulkametern durch die Messung von Schubkräften verfolgen, die für eine bestimmte Verformung der vulkanisierenden Probe aufgebracht werden müssen. Die Verformung der in einer Kammer befindlichen Probe erfolgt in Torsions- — _ . μ

Schub-Vulkametern durch einen pilzförmigen Rotor, der ^v

eine periodisch wechselnde Drehbewegung ausführt (Fig. i).

Bei Linear-Schub-Vulkametern bringt man die Verformung durch Verschiebung einer Kammerhälfte auf (Fig. 2).

Voraussetzung für eine einwandfreie Wiedergabe des Vulkanisationsverlaufs ist eine vollständige Haftung zwischen der Probe und dem Kraftübertragungselement sowie zwischen ' Probe und Kammer. Im allgemeinen schrumpfen die Mischungen während der Vulkanisation. Die Schrumpfung lässt sich durch die Messung der Dichte der Probe während der Vulkanisation

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nachweisen. Da die Dichte im allgemeinen zunimmt, kann nur eine Volumenverminderung eintreten.

Diese Volumenverminderung führt zu Ablöseerscheinungen zwischen Prüfkörper und den Vulkameterteilen, wodurch der Torsions- bzw. Schubkraftwiderstand verfälscht wird.

Bei dem in ASTM Special Technical Publication Ko. 383, Philadelphia, Pa April1965, S. 5^-75 beschriebenen Torsionsschub-Vulkameter ist die obere Reaktorhälfte mit einer passiven Membran ausgestattet. Die Membran, velche eine schwache Eige:ifederung besitzt, soll sich beim Schliessen des gefüllten Reaktors ausbeulen und bei einer Schrumpfung der Probe zurückfedern. Dadurch soll die Haftung der Probe an den Reaktorwänden aufrechterhalten werden. Pei Versuchen mit diesem Rheometer zeigte sich jedoch, dass eine passive Membran den Drehmomentabfall nicht immer zu verhindern vermag.

Nach einem älteren Vorschlag lässt sich der unerwünschte Abfall des Drehmomentes während der Messung dadurch weitgehend verhindern, dass der Reaktor—Innendruck über eine aktiv verstellbare Membran oder ein analog wirkendes Stellglied verändert wird. Der Reaktorinnendruck wird dabei über ein druckempfindliches Messglied laufend gemessen, wobei der gemessene Innendruck des Reaktors mit einem Sollwert verglichen werden und die Differenz zwischen Ist- und Sollwert zur Regelung des Reaktor-Innendruckes benutzt werden kann. Diese Methode ist jedoch aufwendig und schliesst Ablöseerscheinungen nicht völlig aus.

Zur Verbesserung der Haftung der Vulkanisationsmischung an den Kammerwänden und am kraftiibertragenden Element, z.B. Rotor, werden bei bekannten Vorrichtungen in die Rotor-

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; 2.Q0-1613,

und Kammeroberfläche bereits rechteckige oder runde Nuten eingefräst (vgl. Figur 5)» welche beim Schrumpfen der Probe zwar ein Ablösen verzögern, jedoch nicht zu verhindern vermögen.

Die Erfindung ging von der Aufgabenstellung aus, ein Verfahren zur Vermeidung von Ablöseerscheinungen in Vulkametem zwischen Guinmiprüfkörpörn und Kammerwänden sowie kraftübertragenden Elementen mittels eingefräster Nuten in deren Oberflächen anzugeben, mittels welchem der Drehmomentabfall völlig verhindert werden kann.

Das Kennzeichnende der Erfindung ist darin zu sehen, dass durch Eirifräsung schwalbenschwanzförmiger Nuten das Probematerial in der Nute -beim Schrumpfen gegen die schrägen Nutenflanken gepresst wird, wodurch optimale Haftung erreicht wird. .

Nach den Erfahrungen in der Praxis soll der ¥inkel der Nutenflanken 45 betragen (vgl. Figur 6) und abwechselnd eine rechteckige bzw. runde und eine scawalbenschwanzförmige eingefräst werden.

Die Kurve der Figur 7 zßigt eine Isotherme, gemessen in einem erfindungsgemäss ausgebildeten Reaktor. Verglichen mit den Kurven der Figuren 3 bzw. k ist der Vernetzungsendwert bedeutend höher. Eine.Erklärung für diese Verbesserung besteht darin, dass sich die Proben während der Vulkanisation mit zunehmender Schrumpfung immer fester gegen die Nutenflanken pressen (vgl. Figur 6).

Als besondere Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens unter Verwendung eines Reaktorsystems mit schwalbenschwanz

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förmigen Nuten ergeben sich die völlige Verhinderung des bei Torsionsschub-Vulkametern häufig beobachteten Drehmomentabfalls, der die Messung verfälscht; die erhebliche Erweiterung des Anwendungsbereiches der Torsionsschub-Vulkameter sowie eine Erhöhung der Reproduzierbarkeit der Messergebnisse. Schliesslich ist dieses Verfahren gegenüber den bisherigen auch dann anwendbar,, wenn eine exakte Temperaturführung einen möglichst kleinen Abstand zwischen Probe und Temperatvirregelstellen erforderlich macht.

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Claims (2)

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Vermeidung von Ablöseerscheinungen in Vulkametern zwischen Gummi-Prüfkörper einerseits und Kammerwanden sowie kraftübertragenden Elementen andererseits mittels eingefräster Nuten in deren Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass durch Einfräsung schwalb^nsehwanzförmiger Nuten das Probematerial in der Nute beim Schrumpfen gegen die schrägen Nutenfianken gepresst wird*

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schwalbenschwanzförnigen Nuten derartig in die Oberflächen der Kammerwände bzw. der kraftübertragenden Elemente des Vulkameters eingefräst werden, dass der Winkel, welchen die Nutenflanken mit der Nutenbasis bzw. den Oberflächen der Kammerwände und kraftübertragenden Elementen bilden, 45 beträgt.

3·) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Oberflächen der Kammerwände ' bzw. der kraftübertragenden Elemente des Vulkameters abwechselnd eine rechteckige öder runde und eine schwalbenschwanzförmige Nute eingefrast werden.

Go/Spi
12.1.1970