Das Gummivulcameter

1. Die Funktion des Kautschukvulkanisators
Das Vulkanisationsprüfgerät (im Folgenden als Vulkanisator bezeichnet) dient zur Analyse und Messung der Anvulkanisationszeit, der positiven Vulkanisationszeit, der Vulkanisationsrate, des viskoelastischen Moduls und der Vulkanisationsflachphase des Vulkanisationsprozesses. Es werden die Mischungsrezeptur und die Prüfgeräte zur Bestimmung der Produktqualität untersucht.
Hersteller von Gummiprodukten können Vulkanisiergeräte einsetzen, um die Reproduzierbarkeit und Stabilität ihrer Produkte zu prüfen sowie Gummimischungen zu entwickeln und zu testen. Sie können vor Ort an der Produktionslinie Inspektionen durchführen, um festzustellen, ob die Vulkanisationseigenschaften jeder Charge oder sogar jedes einzelnen Zeitpunkts den Produktanforderungen entsprechen. Das Gerät dient zur Messung der Vulkanisationseigenschaften von unvulkanisiertem Gummi. Durch die Hin- und Herbewegung des Gummis im Formhohlraum wird das Reaktionsdrehmoment (die Kraft) des Formhohlraums ermittelt. Daraus ergibt sich eine Vulkanisationskurve, die Drehmoment und Zeit in Abhängigkeit von der Vulkanisationsdauer ableitet. So lassen sich Zeit, Temperatur und Druck der Vulkanisation präzise bestimmen. Diese drei Parameter sind entscheidend für die Produktqualität und die physikalischen Eigenschaften der Mischung.
2. Das Funktionsprinzip des Kautschukvulkanisators
Das Funktionsprinzip des Instruments beruht auf der Messung der Änderung des Schermoduls der Kautschukmischung während der Vulkanisation. Da der Schermodul proportional zur Vernetzungsdichte ist, spiegelt das Messergebnis die Änderung des Vernetzungsgrades der Kautschukmischung während der Vulkanisation wider. Wichtige Parameter wie Anfangsviskosität, Anvulkanisationszeit, Vulkanisationsgeschwindigkeit, positive Vulkanisationszeit und Überschwefelungsreversion können ebenfalls gemessen werden.
Gemäß dem Messprinzip lassen sich Vulkanisiergeräte in zwei Typen unterteilen. Der erste Typ wendet eine Kraft mit bestimmter Amplitude auf die Gummimischung an, um die entsprechende Verformung zu messen, wie beispielsweise bei Vulkanisiergeräten von Wallace und Akfa. Der zweite Typ wendet ebenfalls eine Kraft mit bestimmter Amplitude auf die Gummimischung an. Dabei werden die Scherverformung und die entsprechende Scherkraft gemessen, beispielsweise bei Rotor- und rotorlosen Schwingscheibenvulkanisiergeräten. Je nach Anwendungsbereich gibt es Kegelvulkanisiergeräte für Schwammprodukte, Vulkanisiergeräte für die werkseigene Qualitätskontrolle, Differenzialvulkanisiergeräte für Forschungszwecke und temperaturprogrammierbare Vulkanisiergeräte zur Simulation des Vulkanisationsprozesses dicker Produkte und zur Bestimmung des optimalen Vulkanisationszustands. Die meisten inländischen Produkte sind rotorlose Vulkanisiergeräte.