DE3930388A1 - Verfahren zur herstellung von hohlkoerper-formartikeln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel­ lung von Hohlkörper-Formartikeln, insbesondere Falten­ balg-Manschetten, aus einem elastomeren Material, sowie auf einen Dorn zur Durchführung des Verfahrens.

Hohlkörper-Formartikel, wie z.B. Faltenbalg-Manschetten aus Gummi, werden üblicherweise im Spritzgieß-Verfahren hergestellt, d.h. der Kautschuk wird in eine Form, in die ein entsprechender Dorn eingesetzt ist, eingespritzt und dort ausvulkanisiert. Nach der Vulkanisation wird der Formkörper dadurch entformt, daß er nach Öffnen der Form von dem Dorn heruntergezogen wird. Da aber eine Falten­ balg-Manschette aufeinanderfolgend Abschnitte abwechselnd kleineren und größeren Durchmessers aufweist, wird die Manschette beim Entformen sehr stark gedehnt, so daß da­ bei oftmals - insbesondere bei dünnen Materialstärken - ein Reißen des Formteils möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren anzugeben, mit dem derartige Hohlkörper-Formarti­ kel auf einfache Weise hergestellt werden können und bei dem insbesondere das Entformen ohne Kraftaufwendung be­ werkstelligt werden kann, so daß Schäden am fertigen Teil sicher vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß im Spritzgieß-Verfahren auf einem Dorn mit sich stu­ fenweise verringerndem Außendurchmesser ein Vorformling entsprechender Kontur hergestellt wird, daß der Vorform­ ling mit dem an den Durchmesserstufungen scheibenförmig geteilten Dorn in einer Heizform mit der endgültigen Außenkontur des Formartikels eingelegt, der Dorn in axia­ ler Richtung gestreckt und der Vorformling mittels über die Dornspalten zugeführter Druckluft aufgeblasen und an­ schließend ausvulkanisiert und entformt wird.

Das hierbei im Prinzip angewandte Spritzblas-Verfahren ist zwar zur Herstellung von Formkörpern aus thermopla­ stischem Material bekannt. Dieses Verfahren war aber nicht unmittelbar auf die Herstellung von Formartikeln aus elastomerem Material übertragbar, da wegen der unter­ schiedlichen Viskosität und der erforderlichen erheblich höheren Drücke beim Spritzgießen von elastomeren Materia­ lien eine Abdichtung der herkömmlichen Luftzuführungska­ näle für das anschließende Aufblasen nicht möglich ist. Erst die erfindungsgemäße Gestaltung eines radial unter­ teilten und damit streckbaren Dornes ermöglicht es, einen Vorformling auf einem vollständig geschlossenen Dorn her­ zustellen, über den dann durch die Spalten beim Recken die erforderliche Druckluft für das Aufblasen in die End­ form zugeführt werden kann.

Zweckmäßig und ausreichend ist es dabei, wenn eine Streckung des Dorns um etwa 1/10 mm je radialer Teilungs­ stufe erfolgt.

Ferner sollten die radialen Durchmesseraufweitungen des Formartikels jeweils in Höhe der radialen Teilungsebenen des Dornes liegen.

Bei einem Dorn zur Durchführung dieses Verfahrens ist er­ findungsgemäß vorgesehen, daß auf einer zentralen Achse mehrere scheibenförmige, in Achsrichtung jeweils abneh­ menden Außendurchmesser aufweisende Dornelemente ver­ schiebbar angeordnet sind, die parallel zur Achse eine alle Elemente durchsetzende Druckluft-Zuführungsbohrung aufweisen.

Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die Achse mit dem Dornelement kleinsten Außendurchmessers starr verbunden ist und die Zuführungsbohrung allein die axial verschieb­ baren Dornelemente durchsetzt.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels nach der Erfin­ dung näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Vorformling mit eingesetztem geschlossenem Dorn und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den fertigen Formarti­ kel mit noch eingesetztem, entsprechend ge­ strecktem Dorn.

Wie man zunächst deutlicher aus Fig. 2 ersieht, besteht der Dorn 1 beispielsweise aus 4 scheibenförmigen Dornele­ menten 2, 3, 4 und 5, die auf einer gemeinsamen Achse 6 geringfügig axial verschiebbar gehaltert sind.

Nach Fig. 1 ist nunmehr der Dorn 1 in zusammengeschobenem Zustand als geschlossener Stufenzylinder in eine Spritz­ gießform 7 eingelegt. Nach Einspritzen eines elastomeren Materials, beispielsweise Kautschuk, in den vom Dorn 1 und der Form 7 begrenzten Hohlraum 8 wird dann ein Vor­ formling 10 der angegebenen Kontur erzeugt, der sich stu­ fenweise verengt und keine Hinterschneidungen aufweist.

Anschließend wird der Dorn 1 zusammen mit dem noch unvul­ kanisierten Vorformling 10 aus der Spritzgießform 7 ent­ nommen und in die ebenfalls nur schematisch angedeutete Vulkanisationsform 11 nach Fig. 2 eingesetzt. Der Formen­ hohlraum 12 dieser Vulkanisationsform 11 weist dabei die endgültige Außenkontur des herzustellenden Formartikels auf. Nach Einlegen des Dorns 1 mit dem Vorformling 10 wird der Dorn 1 geringfügig gestreckt, so daß sich zwi­ schen den scheibenförmigen Dornelementen 2, 3, 4 und 5 die radialen Spalten 13, 14 und 15 ergeben. Bei dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel ist die Achse 6 mit dem obersten Dornelement 5 starr verbunden, während die übri­ gen Dornelemente 4, 3 und 2 geringfügig verschiebbar auf der Achse 6 geführt sind.

Die einzelnen Dornelemente 2, 3 und 4 weisen ferner eine parallel zur Achse 6 verlaufende, gestrichelt eingezeich­ nete Bohrung 16 auf, die jeweils an den geöffneten Spal­ ten 13, 14 und 15 freiliegt. Diese Bohrung 16 ist so ge­ führt, daß sie in der oberen Stirnfläche des Dornele­ ments 4 seitlich neben dem anschließenden Dornelement 5, das einen kleineren Durchmeser aufweist, endet und kann im Dornelement 4 als seitlicher Einschnitt ausgebildet sein, während sie in den Elementen 2 und 3 als echte Boh­ rung verläuft. Über diese Bohrung 16 wird nunmehr Druck­ luft eingepreßt, die an den Spalten 13, 14 und 15 radial austritt und den Vorformling bis zum Ausfüllen der Kon­ tur 12 der Heizform 11 aufbläst. Damit ergibt sich dann die endgültige Form beispielsweise einer Faltenbalgman­ schette 20.

Anschließend wird die so geformte Manschette 20 noch aus­ vulkanisiert und kann dann entformt werden. Dazu wird zu­ nächst der Dorn 1 glatt herausgezogen, was besonders ein­ fach und ohne Beschädigung der Manschette 20 erfolgen kann, da der Dorn 1 keine Hinterschneidungen aufweist, sondern entgegen der Auszugsrichtung stufenweise im Durchmesser abnimmt. Es ist aber auch ein Entfernen der Manschette 20 zusammen mit dem Dorn 1 und anschließendem Herausziehen des Dornes 1 möglich.

Mit dem beschriebenen Verfahren und der entsprechenden Gestaltung des Dorns ist es also möglich, auch Hohlkör­ per-Formartikel mit Hinterschneidungen aus Gummi mittels Spritzblasen herzustellen, ohne daß eine Beschädigung des Formartikels beim Entformen erfolgt.

Die beschriebene Gestaltung und radiale Unterteilung des Dornes sowie die Anordnung der Zuführungsbohrung für die Druckluft soll nur eine prinzipielle Möglichkeit angeben, die andere Gestaltungen, soweit sie von diesem Grundprin­ zip Gebrauch machen, nicht ausschließt.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörper-Formarti­ keln, insbesondere Faltenbalg-Manschetten, aus einem ela­ stomeren Material, dadurch gekennzeichnet, daß im Spritz­ gieß-Verfahren auf einem Dorn mit sich stufenweise ver­ ringerndem Außendurchmesser ein Vorformling entsprechen­ der Kontur hergestellt wird, daß der Vorformling mit dem an den Durchmesserstufungen scheibenförmig geteilten Dorn in einer Heizform mit der endgültigen Außenkontur des Formartikels eingelegt, der Dorn in axialer Richtung ge­ streckt und der Vorformling mittels über die Dornspalten zugeführter Druckluft aufgeblasen und anschließend aus­ vulkanisiert und entformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Streckung des Dorns um etwa 1/10 mm je radialer Teilungsstufe erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die radialen Durchmesseraufweitungen des Formartikels jeweils in Höhe der radialen Teilungsebenen des Dornes liegen.

4. Dorn zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer zentralen Achse (6) mehrere scheibenförmige, in Achsrichtung je­ weils abnehmenden Außendurchmesser aufweisende Dornele­ mente (2, 3, 4, 5) verschiebbar angeordnet sind, die pa­ rallel zur Achse (6) eine alle Elemente (2, 3, 4, 5) durchsetzende Druckluft-Zuführungsbohrung (16) aufweisen.

5. Dorn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (6) mit dem Dornelement (5) kleinsten Außen­ durchmessers starr verbunden ist und die Zuführungsboh­ rung (16) allein die axial verschiebbaren Dornelemen­ te (2, 3, 4) durchsetzt.