177250. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nyújtott alakú termékek folyamatos vulkanizálására
177250 4 során vulkanizálásra kerülő termék olyan különleges nyersanyagból kell álljon, amely el tudja viselni az infrasugárzók által létrehozott helyi felmelegedést. A viszonylag magas vulkanizálási hőmérséklet miatt hosszabb hűtési zónát kell biztosítani. A 3645656 lajstromszámú amerikai szabadalmi leírásból ismeretes az is, hogy a vulkanizálásra kerülő termék felmelegítését forró védőgázzal végzik el. A gázt egy különálló melegítőberendezésben hevítik a kellő hőmérsékletre. A gázok hőátadóképessége azonban, mint ismeretes 10 csekély — például a vízgőzhöz viszonyítva — éppen ezért ez az eljárás a fentebb említett, vízgőz útján történő felmelegítési eljárással a versenyt nem tudja felvenni. Az ismertetett eljárásokhoz minden esetben vízhűtést 15 szoktak alkalmazni. Általánosan ismert tény azonban az, hogy a vízgőz a vulkanizálandó terméket károsítja. Magas hőfokon ugyanis a víz behatol a vulkanizálandó anyagba. Ennek következménye az, hogy pórusos struktúra képződik a termék felületén. A pórusos struktúra közvetlen ha- 20 tása az, hogy az anyagban mikróhólyagok keletkeznek, melyeknek átmérője 1—20 millimikron között váltakozik. Ebben a vonatkozásban a gőzzel történő vulkanizálás hátrányosabb. mint a védőgázas vulkanizálási eljárás. A mikrohólyagok ugyanis a vízgőzzel történő vulkanizálásnál 25 nagyobb számban jönnek létre és átlagosan nagyobbak, mint a védőgázas vulkanizálás során keletkezett-mikrohólyagok. A védőgáznak a vulkanizáló csövön kívül lévő berendezésben történő tisztítása és szárítása javítja( ugyan a termék minőségét, a mikrohólyagokat elkerülni' azonban 30 ebben az esetben sem lehet. Kísérletképpen egy olyan gyártóvonalat is terveztek, amelyben a vízgőz és védőgázas vulkanizálást vízhűtéssel kapcsolták össze. Vulkanizálás és hűtés után a kábelek 35 szárítási mértékét egy ún. direkt eljárás során vizsgálták oly módon, hogy a kábel szigetelését váltakozó áramú feszültség hatása alatt tartották, majd az úgynevezett vizes zárványokat a Mitsumara—Yamanouchi féle színezési eljárással, mikroszkóppal vizsgálták. Ezek a vízzárványok 40 ugyanis a szigetelés révén kialakult, vizet tartalmazó mikrohólyagok révén keletkeznek akkor, amikor a kábel feszültség alatt van. Megállapították, hogy a vízzárványok a kábelek villamos szilárdságát csökkentik. Ilyen tipikus feszültség által előidézett igénybevétel az 5—10 kV/m. 50 45 Hz 5 kHz között, 50 órán át, illetve ettől felfelé. A végrehajtott vizsgálatok során megállapították, hogy a gőzzel és védőgázas hevítéssel végzett vulkanizálásnál, ha a hűtés vízzel történik, a lehűtött kábelek annyi vizet 50 tartalmaznak, hogy a vízzárványok megnőnek, ha a szigetelés villamos feszültség alá kerül. Amint fentebb már említettük, a mikrohólyagok a vul• 3 kanizálás során a víz hatása alatt jönnek létre. A víznek az anyagba történő behatolását az alkalmazott nyersanyag higroszkópos tulajdonságaiban kell keresni. Ilyen anyagok például a gumi vagy a műanyag. A vízbehatolás lefolyása gyors, mivel a vulkanizálandó anyag fel van hevítve akkor, amikor a vízzel érintkezik. Ezenkívül a hűtővíz felületéről a tulajdonképpeni vulkanizáló tartományba víz gőzölög el. Az elgőzölgés kedvezőtlen hatásait bizonyos mértékig lehet csökkenteni azzal, hogy a hűtési és a hevítési tartományok közé egy ún. hőcsapdát vagy a célra alkalmas tömítést építünk be, ahol a vízgőz egy része lecsapódik. A találmány révén azt a célt kívánjuk elérni, hogy olyan vulkanizálási eljárást és erre alkalmas berendezést létesítsünk, amelyek segítségével a vulkanizálást tökéletesen száraz körülmények között tudjuk végrehajtani, ami alatt azt értjük, hogy mind a hevítést, mind a visszahűtést teljesen vízmentes térben hajtjuk végre. Ezt a célt a találmány szerinti megoldásnak megfelelő eljárással úgy valósítjuk meg, hogy a felhevített terméket a hütőzónában olyan gáz alakú közeggel hozzuk érintkezésbe, amely nyomás alatt van ; mind a hevítés, mind a hűtés teljesen vízmentes körülmények között zajlik le. A terméknek a hűtési szakaszban történő lehűtése részben hősugárzás, részben hővezetés útján történik. A hősugárzás a vulkanizáláshoz viszonyítva fordítottan történik, vagyis az adott termék hőtartalmát az őt körülvevő hűtőcsőnek úgy adja át, hogy ezt a hőátadást a cső lehűtésével fokozzuk. A hőelvezetés útján történő hűtést szintén gáz áramoltatásának segítségével fokozzuk. A találmány szerint olyan vulkanizálási eljárást alkalmazunk, melynél a hűtési tartományban a kedvezőtlen, és a víz jelenlétéből eredő mikrohólyagok kialakulásának feltételei teljesen ki vannak zárva, mert a hűtés vízmentes térben történik. Ennélfogva a víz jelenlétéből eredő kedvezőtlen hatásokat el lehet kerülni. A gáznemű közeggel történő hűtést minden olyan vulkanizálási eljárás során lehet alkalmazni, ahol a vulkanizáló-közeg sem víz, sem vízgőz. Ezt a hűtési módot a vulkanizáló cső alakjától és helyzetétől függetlenül lehet alkalmazni. A hűtési tartományban olyan gázt alkalmazunk, amelynek semmiféle káros hatása sincs a vulkanizálásra kerülő termékre. Ilyen gáz például a nitrogén, a széndioxid, a kénhexafluorid és bizonyos nemes gázok. Alább egy táblázaton mutatjuk be a mikrohólyagok gyakoriságát és nagyságát ; ezek a mikrohólyagok a különböző ismert eljárások során keletkeznek. A táblázatban szembeállítjuk a találmány szerinti eljárás során képződött mikrohólvagosodást. A vizsgált felület 0,154 mm2 volt. Összesen harminckét próbadarabot vizsgáltunk. Eljárás A mikrohnlvagok átmérő szerinti megos/Iása 1 gm alatt 3 nm 3 10 pm 10 |i felelt 1. Gőz útján történő hevítés + vízhűtés db 23 db* 20 db 8 db 2. Száraz hevítés+vízhűtés 40 db 10 db 7 db 2 db 3. Száraz hevítés+száraz hűtés 10 db 3 db 1 db 0 Megjegyzés: * A hőkezelést egy héten át 70 C mellett végeztük. 2
