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Verfahren und Einrichtung zur Formung von Hohlkörpern aus Gummi od. ähnl. Material mit mindestens einer Auslasswandöffnung
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von hohlen Gegenständen, die in einer Wandung eine Öffnung haben und aus Gummi oder gummiähnlichem Material angefertigt sind. Sie kommt besonders, aber nicht ausschliesslich, für die Herstellung von Gummiwärmflaschen in Anwendung, kann aber auch z. B. bei der Anfertigung von Luftkissen, Eisbeuteln, Wasserbetten, Klistierspritzen und allen andem hohlen Gummiwaren angewendet werden, die bisher aus Einzelteilen zusammengesetzt werden, da es bis jetzt noch nicht wirtschaftlich völlig befriedigend möglich war, solche Artikel um einen Kern zu formen und dann den Kern zu entfernen.
Bei der Herstellung von Wärmflaschen ist es üblich, eine zweiteilige Form in Verbindung mit einem Kern zu verwenden, der nach der Vulkanisierung entfernt werden muss. Das kann entweder durch Ausweiten der Öffnung oder des Halses der Wärmflasche geschehen oder durch Anbringen einer provisorischen Öffnung in der Wandung der Wärmflasche, durch welche der Kern leicht entfernt werden kann. und nachträgliches Verschliessen der Öffnung mit Hilte eines geeigneten Klebemittels. Gleichzeitig mit dem Verschliessen dieser Öffnung wird bei einem bekanntgewordenen Verfahren auch ein getrennt hergestellter Fülltrichter an den Körper der Wärmflasche anvulkanisiert.
Da der Durchmesser des Halses erheblich kleiner als die Kernbreite ist, muss ein beträchtlicher Zug auf den Gummi ausgeübt werden, um die Entfernung des Kernes zu ermöglichen, u. zw. während der Gummi noch heiss ist und weniger Widerstandskraft gegen eine solche Streckung hat. Aus diesem Grunde werden immer eine gewisse Anzahl von Teilen während dieses Vorganges beschädigt. Die Anbringung einer provisorischen Öffnung vermeidet zwar diese Schwierigkeit, sie erfordert aber einen zusätzlichen Arbeitsvorgang zum Verschliessen und hinterlässt oft eine schwache Stelle im Fertigprodukt.
Um nun die Verwendung eines Kernes zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, bei beispielsweise einer zweiteiligen Form zur Herstellung des Hohlraumes in dem Gegenstand innerhalb der Form während der Formung Druckluft zu verwenden, wobei gleichzeitig eine Saugwirkung mittels seitlicher Öffnung in der Form verhindert, dass Luftblasen zwischen dem Gegenstand und der Form eingeschlossen werden. Dieses Verfahren ist nicht zufriedenstellend, da es praktisch schwierig ist, genügend Luftdruck zur Erreichung einer verlässlichen Formung anzuwenden und der grosse Prozentsatz fehlerhafter Gegenstände das Verfahren unwirtschaftlich macht.
Zur Festlegung der Auslassöffnung ist es bereits bekannt, einen Dorn zu verwenden, der zwischen die beiden Teile der Form eingelegt wird und der einen Gewindeteil trägt, welcher in die Auslassöffnung einvulkanisiert wird.
Es ist ferner auch ein Verfahren bekannt, bei welchem zwei anfänglich nichtvulkanisierte Materialblätter in einer zweiteiligen Form, durch einen Kern voneinander getrennt, gleichzeitig vorvulkanisiert werden, worauf der Kern entfernt wird. Die beiden Materialblätter werden sodann unter Zuhilfenahme von T-förmigen Verbindungsstreifen in der neuerlich geschlossenen zweiteiligen Form unter Zuhilfenahme eines Druckmediums fertigvulkanisiert. Durch die Anwendung der T-förmigen Verbindungsstreifen ergeben sich jedoch zusätzliche Fehlerquellen, die zu vermeiden unter anderem der Zweck des erfindungsgemässen Verfahrens ist.
Ziel vorliegender Erfindung ist es, die Herstellung von Hohlkörpern aus Gummi oder ähnlichem Material mit mindestens einer Öffnung in einer Wandung vorteilhafter zu gestalten und den Prozentsatz an Ausschuss kleiner zu halten, als es bisher möglich war.
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Dies wird bei einem Verfahren zur Formung von Hohlkörpern aus Gummi oder ähnlichem Material mit mindestens einer Auslasswandöffnung, bei dem unter Verwendung einer Form, die mindestens zwei heiz- oder kühlbare Teile und einen mit einer Verbreiterung versehenen, die Formteile voneinander trennenden Kern aufweist, zwei Blätter nichtvulkanisierten Materiales zwischen die Teile und den Kern der Form gelegt werden, die einer ersten Druckbehandlung ausgesetzt wird, um die Blätter innig zwischen die Teile der Form zu pressen, olme sie zu vulkanisieren, worauf die Form geöffnet und der Kern entfernt wird, wobei die Blätter an den Teilen der Form haften bleiben, worauf die Form neuerlich geschlossen und einer zweiten Druckbehandlung unterworfen wird, um die Blätter gegen die Formteile zu pressen und das Material zu vulkanisieren,
erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Kern gekühlt und die Formteile während der ersten Druckbehandlung beheizt werden, wodurch die Blätter am Ende der ersten Druckbehandlung im wesentlichen unvulkanisiert bleiben, und dass während der ersten Druckbehandlung an den Materialblättem abstehende Randstreifen erzeugt werden, die, wenn die Blätter bei der zweiten Druckbehandlung erneut in Berührung gebracht werden, eine Öffnung festlegen, wobei während der zweiten Druckbehandlung ein zweiter Kern angewendet wird, der mit den Randstreifen einen Hals-und Fülltrichterteil oder, bei Ausbildung der Randstreifen selbst als Fülltrichterteil, in an sich bekannter Weise einen Gewindeteil vereinigt, der am fertigen Gegenstand die Füllöffnung bildet.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der für das erfindungsgemässe Verfahren verwendeten Einrichtung besteht darin, dass der zweite Kern einen Durchgang zum Einführen des die zweite Druckbehandlung bewirkenden Mediums besitzt.
Als Hals-und Fülltrichterteil kann auch ein vorzugsweise aus unvollständig vulkanisiertem Gummi vorgefertigtes Stück Verwendung finden, das einen mit Gewinde versehenen Durchgang aufweist.
Die Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen und an Hand von Beispielen beschrieben. Es zeigt : Fig. l die schaubildliche Ansicht einer Hälfte einer aus zwei Teilen bestehenden Form zur Anfertigung einer Wärmflasche, Fig. 2 die schaubildliche Ansicht eines Kernes. der während des Formens zwischen die Teile der Form eingelegt wird, Fig. 3 die schaubildliche Ansicht eines zweiten Kernes, der während des Vulkamsierens z. wiscnen die Teile der Form eingelegt wird, Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Form während des Formvorganges, Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie V-V der Fig. 4, Fig. 6 einen Querschnitt ähnlich der Fig. 5, wobei jedoch die Teile der Form getrennt sind und der Kern herausgenommen ist, Fig. 7 einen Längsschnitt durch die Form während des Vulkanisierens, Fig.
8 einen Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 7, Fig. 9 einen Schnitt wie Fig. 4 mit einer andern Ausführung des Kernes, wie er bei einer Variante des erfindungsgemässen Verfahrens beim Formen verwendet werden kann, Fig. 10 einen Schnitt wie Fig. 9, wobei die Teile der Form geöffnet sind
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einer Wärmflasche, Fig. 12 einen Schnitt durch die Form der Fig. 9 und 10 während des Vulkanisierens, Fig. 13 eine schaubildliche Ansicht einer erfindungsgemäss hergestellten, gesteppt aussehenden Wärmflasche und Fig. 14 einen Teilschnitt nach der Linie XIV-XIV der Fig. 13.
UnterBezugnahme auf die Fig. l-8, in welchen ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemässan Verfahrens zur Herstellung einer Wärmflasche gezeigt ist, besteht die Form aus den zwei Teilen 20 und 21, die, sobald sie aufeinandergelegt sind, einen Hohlraum umschliessen, der die äussere Gestalt der Wärmflasche hat. Der erste Kern 22, der die Gestalt des gewünschten Innenraumes der Wärmflasche aufweist, hat einen zusätzlichen Rand 23, der mit seiner mittleren Ebene entlang des grössten Teils seiner Peripherie so weit hervorsteht, dass er zwischen den zwei Teilen 20 und 21 der Form liegt, wie es in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist und dadurch die beiden Hälften der Form so auseinanderhält, dass die beiden Hälften der Wärmflasche getrennt voneinander geformt werden können.
Die beiden Hälften 20, 21 der Form sind mit je einem messerartigen Rand 24 versehen, der um die äusseren Konturen der Wärmflasche verläuft und mit dem Rand 23 des Kernes 22 in Verbindung kommt.
Der Rand 23 hat eine Nut 25, die rund um die innere Kontur der Wärmflasche verläuft und deren Zweck weiter unten beschrieben wird. Bei der gezeigten Ausführungsform hat nur eine Seite des Kernes eine solche Nut. Nach Bedarf kann aber eine ähnliche Nut auch auf der andern Seite des Kernes angebracht sein.
Nach dem Öffnen der Form werden zwei Blätter 26 und 27 aus nichtvulkanisiertem Gummi geeigneter Grösse und Stärke in die Form eingelegt, wobei der Kern 22 zwischen diesen Blättern liegt. Die Form wird dann unter hydraulischem oder gleichwertigem Druck geschlossen.
Durch diesen Vorgang werden nun die Blätter 26 und 27 so gepresst, dass sie die Räume zwischen dem Kern 22 und den zwei Hälften 20 und 21 der Form ausfüllen und so die entsprechende Gestalt erhalten, wie es in Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Der überflüssige Gummi oder Grat 28 wird durch den Rand 24 abge-
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seinem Ring 36 wird so in die Form gelegt (Fig. 12), dass die schrägen Flächen des Randstreifens 34 und die. Abschrägung 37 des Halsteils 35 übereinander liegen und eine glatte und kräftige Verbindung erge- ben. Der Halsteil 35 wird durch die Ränder 24 ausgerichtet und wird durch einen die Funktion des zwei- ten Kernes übernehmenden Hilfsstöpsel 38, der in den Ring 36 geschraubt ist, in dieser Stellung festge- halten.
Der Stöpsel 38 weist ein Rohr 39 auf, das über die Form hinausragt und in der entsprechenden
Stellung befestigt wird. Durch dieses Rohr wird ein Druckmedium zugeleitet, und die Wärmflasche wird auf ähnliche Weise wie bei dem zuerst beschriebenen Verfahren vulkanisiert.
Fig. 13 und 14 zeigen eine nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte Wärmflasche, die eine ge- steppt aussehende Aussenfläche besitzt, wobei die Wände der Flasche innen an verschiedenen Stellen mit- einander verbunden sind. Jede Hälfte der Form hat eine Oberfläche, die so gewölbt ist, dass sich eine ge- steppt aussehende Fläche ergibt und die Hälften der Flasche so geformt werden, wie es Fig. 14 zeigt, wo- bei flache Stellen 40 entstehen. Die Form des Kernes entspricht derjemgen der Formhälften.
Nachdem die Hälften geformt sind, wird der Kern entfernt, die Form geschlossen und die Wärm- flasche vulkanisiert. Während dieses Prozesses werden die Flächen 40 an den Wärmflaschenhälften zu- sammengepresst und vereinigt.
Ein Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht in der Möglichkeit, das geformte Stück nach der ersten Hälfte des Arbeitsvorganges zu kontrollieren, wobei es möglich ist, Fehler, wie Luftblasen und unvollständige Abformung, zu beseitigen, solange der Gummi noch in unvulkanisiertem Zustand ist.
Es ist also auf diese Weise möglich, das Verfahren so durchzuführen, dass praktisch kein Ausschuss entsteht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, das erfindungsgemässe Verfahren der Formung von Wärm na- schen auch bei Formen und Grössen verwenden zu können, die bisher nicht hergestellt werden konnten. Ein dritter Vorteil ergibt sich daraus, dass bei früher angewendeten Formungsverfahren, bei denen es erforderlich war, nach der Formung den Kern durch eine Öffnung zu entfernen, die Zusammensetzung der Gummimischung in gewisser Hinsicht von der Notwendigkeit vorgeschrieben wurde, eine solche Dehnbarkeit zu erhalten, dass der Kern entfernt werden konnte, wogegen es beim erfindungsgemässen Verfahren möglich ist, solche Gummisorten, z. B.
Butylgummi, zu verwenden, die eine bessere Hitzebeständigkeit aufweisen, dafür aber weniger Dehnungsfähigkeit als die bis jetzt benutzten Gummisorten aufweisen.
Ein viertervorteil ist der, dass das Erzeugnis vollkommen fertig ist, wenn es aus der Form genommen wird und keinerlei weitere Bearbeitungsgänge erforderlich macht, die bisher nötig waren.
Die Erfindung kann auch zurFormung anderer Erzeugnisse, die eine Öffnung in einer Wandung haben, benutzt werden, und sie kann sowohl für synthetischen Gummi als auch für andere gummiähnliche Stoffe Anwendung finden.
Ein weiteres Material, das bei der Herstellung von Wärmflaschen aus Gummi verwendet wird, ist ein geschichtetes Material, das aus einer Lage Textilstoff zwischen zwei Schichten unvulkanisierten Kautschuks besteht. Derartiges Material wird verwendet, um dem Fertigprodukt grössere festigkeit zu geben. Auch solches Material kann bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens benutzt werden, wobei das geschichtete Material diagonal zugeschnitten wird, um demselben während des ersten Arbeitsganges bei der Verformung die erforderliche Elastizität und Streckfähigkeit zu geben.
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