Vorrichtung zum Formen hohler, dehnbarer Körper.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Formen hohler, dehnbarer Wörper, die eine Hohlform aufweist mit einem mittleren Formteil, seitlichen Teilen beiderseits dieses Formteils, Verschlussplatten für die Enden dieser seitlichen Teile, einem ortsfesten Träger für eines, der Formteile und beweglichen Trägern für die brigen Formteile. Diese Vorrichtung zeichnet sich durch Mittel aus, um die gleichzeitige Überführung der VerschluBplatten in Eingriff mit den genannten seitlichen Teilen zu bewirken, und ferner durch Mittel, um diese seitlichen Teile und die VersehluBplatten gleichzeitig gegen den mittleren Formteil hin zu bewegen.
Die Vorrichtung eignet sich insbesondere für die Herstellung balgf¯rmiger Druck mittelbehälter aus verstärktem, vulkanisier- tem Gummi, wie solche bei mit Druckluft gefüllten Abfederungsorganen von Fahr zeugteilen Verwendung finden. Die aus vulkanisiertem, durch Gewebeschichten verstärktem Gummi hergestellten Behalter haben ursprünglich im wesentlichen hohle, zylindrische Form und müssen, bevor der Gummi vulkanisiert wird, durch örtliche Dehnung ringförmiger Zonen beiderseits des Mittelteils zu Bälgen geformt werden.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen :
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrich- tung,
Fig. 3 einen im grosseren MaBstab gezeichneten Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2,
Fig. 4 einen im grösseren Massstab gezeichneten Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2,
Fig. 5 eine Einzelansicht der Hohlform mit darin angeordnetem Arbeitsstück vor der Dehnung des letzteren m Balgform, wobei einige Teile fortgebrochen und im Schnitt dargestellt sind, und
Fig. 6 einen Längsschnitt durch die Form der Vorrichtung mit dem Arbeitsstück, nachdem letzteres auf Balgform gedehnt worden ist.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, wird von einem hohlen rohrförmigen K¯rper 10 aus verstärktem, nichtvulkanisiertem Gummi ausgegangen, der sich von der Mitte nach den Enden hin erweitert. Die Enden des rohrförmigen Körpers 10 sind mit nach aussen gebogenen Flanschen oder Wülsten 11 versehen. Dieser Hohlkörper 10 wird zu dem in Fig. 6 gezeigten Balg gestaltet und nachher vulkanisiert.
Die den Hohlkörper 10 einschlieBende Form weist einen zweiteiligen, in der Quer- richtung unterteilten Mittelteil 12 auf, dessen Hälften durch Schrauben 13 miteinander zu einem Ring verbunden sind. Der Teil 12 hat eine zylindrische Formfläche 19a und zwei ringförmige, konzentrische, konkave Formflächen 12b, die sich beidseits der Form fläche 12a radial auswärts erstrecken. Die Form ist weiter noch mit einem Paar ringförmiger Teile 14 versehen, die koachsial zu dem Formteil 12 angeordnet sind und bei geschlossener Form teleskopartig über die äussern Umfangsflächen des Teils 12 greifen.
Der Hohlraum des Mittelteils 12 ist dabei kleiner als die Hohlräume der Teile 14. Jeder Formteil 14 besitzt eine ringförmige, kon- zentrische, konkave Formfläche 14b, die der Formfläche 12b des Teils] 2 gegenüber liegt.
Die Form ist ausserdem mit achsial durchbohrten Verschlussplatten 15 versehen, wel- che in die äussern Ränder der Teile 14 ein- greifen. Zwischen jedem Formteil 14 und seiner Verschlussplatte 15 ist eine Hohlform 14s für den Wulst des rohrförmigen Körpers 10 gebildet. An der innern Umfangs- flÏche jeder Hohlform 14a weist die Ver schlussplatte 15 einen Umfangsflansch 16 auf, der sich für einen später beschriebenen Zweck gegen den Innenumfang des Arbeits- st ckes legt.
In der achsialen Aussparung einer der Verschlul¯platten 15 ist eine Spin del 17 dauernd befestigt, die sich von der Innenfläche der Platte nach der andern Platte erstreekt und am freien Ende mit Aussengewinde 18 versehen ist. In der in Fig. 6 veranschaulichten Schliesslage der Form erstreckt sich das freie Ende der Spindel 17 durch die achsiale Aussparung in der andern Verschlussplatte 15 hindurch, und auf das Gewinde 18 ist eine Mutter 19 aufge- schraubt, wobei zwischen letzterer und der benachbarten FlÏche der Platte 15 eine Dich- tungsseheibe 20 oder dergleichen vorgesehen ist.
In der Spindel 17 sind zwei Bohrungen oder Kanäle 21, 92 vorgesehen, die vom freien Ende der Spindel 17 aus sich erstrecken. Der Kanal 21 reicht bis in die Zone der Spindel 17, welche in der Ver sehlussplatte 15 5 befestigt ist, und wird hier durch vier radial auswärts verlaufende, in das Innere der Form mündende KanÏle 23 geschnitten. Durch die Kanäle 21@ 22 kann Druckmittel in den in der Form eingeschlos- senen Körper 10 eingeführt werden, wobei der Flansch 16 der einen Verschlu¯platte 1. 5 ein unmittelbares Auftreffen des Druckmittels auf das Arbeitsstück verhindert. Der Kanal 22 ist nur verhältnismässig kurz und mündet in einen Querkanal 24, der an dem den Kanälen 23 gegenüberliegenden Ende in das Innere der Form m ndet.
Die Kanäle 22, 24 bilden einen Auslasskanal f r die Form.
Die Mittel zum Zusammenfügen der Formteile um den dehnbaren Körper 10 herum und zum Dehnen dieses Körpers sind in den Fig. 1 bis 4 dargestellt, in welchen mit 26 ein tisehförmiger Rahmen und mit 27 halbkreisförmige, wiegenähnliche Träger f r die Formteile 14 bezeichnet sind, während 28 einen halbkreisförmigen, wiegen ähnliehen, auf dem Rahmen 26 sitzenden Träger für den mittleren Formteil 12 veranschaulicht.
Wie aus Fig. 1 und 2 ersicht- lich ist, ist der links liegende Träger 27 auf einem Schlitten 29 des Rahmens 26 und der rechts liegende Träger 27 auf einem Sehlitten 30 des Rahmens 26 angeordnet. Die Schlitten sind mit Zahnstangen 31, 32 ver sehen, deren Zähne gegeneinander gerichtet sind und mit einem zwischen ihnen lose drehbar gelagerten Zahnrad 33 kämmen. Auf dem Rahmen 26 ist links ein doppeltwirkender, durch ein Druckmittel beeinfluBter Zylinder 34 vorgesehen, dessen Kolbenstange durch eine Stange 35 mit dem Schlitten 29 verbunden ist.
Die Anordnung ist dabei so getroffen, daB der Schlitten 29 nach der Mitte des Rahmens 26 und von dieser fortbewegt werden kann, um den einen Formteil 14 gegen den mittleren Formteil 12 zu bewegen, wobei der andere Schlitten 30 infolge der zusammenarbeitenden Zahnstangen 31, 32 und des Zahnrades 33 gleichzeitig in ähn- licher Weise bewegt wird.
Auf Schienen 37 am linken Ende des Rahmens 26 ist ein Schlitten 38 verschiebbar angeordnet, der ein Kopfstück 39 trägt.
Letzteres ist an dem Aussenende einer Kol benstange 40 eines doppeltwirkenden, auf'dem Rahmen 26 angeordneten und durch ein Duckmittel beeinflussten Zylinders 41 be festigt. Das Kopfstück 39 ist auf der dem Zylinder abgekehrten Seite zum Tragen der einen VerschluBplatte 15 der Form eingerichtet. Zu diesem Zwecke sind an diametral gegenüber liegenden Punkten des Kopf- stückes 39 Riegel 43 drehbar gelagert, die über den Umfangsflansch der Verschluss- platte greifen können. Die Riegel 43 haben winkelförmige Gestalt und jeder von ihnen hat einen Arm, der durch einen Lenker 44. mit einem im wesentlichen C-formigen Hebel 45 verbunden ist.
Letzterer sitzt auf einem Drehzapfen 46, der von einer auf dem Schlitten 38 angebrachten Konsole 47 getragen wird. Die Riegel 43 werden für gewöhnlich durch Zugfedern 48 nachgiebig in die Verriegelungslage gedrückt. Das eine Ende der Federn 48 ist mit ortsfesten Punkten, beispielsweise Zapfen 49 an dem Kopfstück 39 verbunden, während die andern Enden an voneinander getrennten Stellen des Hebels 45 nahe den Verbindungsstellen mit den Lenkern 44 befestigt sind.
Der rechts liegende Träger 27 für den Formteil sitzt auf dem einen Ende des Schlittens 30. Auf letzterem ist weiter ein Schlitten 51 angeordnet, der in der gleichen Richtung mit Bezug auf den Schlitten 30 verschiebbar ist. Um den Schlitten 51 mit Bezug auf den Schlitten 30 zu verschieben, ist er mit einem abwärts sich erstreckenden Ansatz 52 versehen, der mit dem AuBenende der Kolbenstange 53 eines durch ein Druckmittel beeinfluBten, auf dem Schlitten 30 angeordneten Zylinders 54 verbunden ist.
Auf dem dem Formträger 27 zugekehrten Ende des Schlittens 51 ist ein Kopfstück 55 angebracht, welches insofern ähnlich dem oben beschriebenen Kopfstück 39 ist, als es die andere FormverschluBplatte 15 zu tragen imstande ist. Zu diesem Zwecke ist das Kopfstück 51 an diametral gegenüber liegenden Stellen mit drehbar gelagerten Riegeln 56 versehen, die durch Lenker 57 mit voneinander getrennten Stellen des C-förmigen Hebels 58 verbunden sind. Letzterer sitzt auf einem Drehzapfen 59, der von einer auf dem Schlitten 51 angeordneten Konsole 60 getragen wird.
Durch mit ihrem einen Ende an ortsfesten Punkten an gegenüberliegenden Seiten des Kopfstückes 55 und mit ihren andern Enden an dem Hebel 58 befestigte Zugfedern 61 werden die Riegel 56 für ge wöhnlich in die Verriegelungsstellung gedrückt. In dem Kopfstück 55 ist eine nicht veranschaulichte, achsiale Bohrung zur Auf nahme eines nachstehend beschriebenen Steekschliissels vorgesehen.
Auf dem Schlitten 51 ist ein in der gleichen Richtung mit Bezug auf diesen ver schiebbarer Schlitten 64 angeordnet, auf wel chem ein durch Luft getriebener Schraubenschlüssel 65 von im wesentlichen üblicher Bauart vorgesehen ist. Seitlich des letzieren ist auf dem Schlitten 51ein Hebel 66 drehbar angeordnet, der sich quer zu dem Schlüssel 65 erstreckt und mit diesem durch einen Lenker 67 verbunden ist. Die Anord- nung ist dabei so getroffen, dass der Schlüs- sel 65 und der Schlitten 64 durch den Hebel 66 mit Bezug auf den Schlitten 51 bewegt werden können. Die zur Drehung des Schlüssels 65 benötigte Luft wird durch ein teil weise biegsames Rohr 68 mit einem unterhalb des Hebels 66 angeordneten Pfeilventil 69 zugeführt.
Durch Niederdr cken des freien Endes des Hebels 66 wird das Ventil 69 geöffnet, um dem Schlüssel 65 Luft zuzuführen. Das dem Kopfstück 55 zugeLehrte Ende des Schlüssels 65 trägt eine drehbare Muffe 70, welche die Mutter 19 (Fig. 6) zum Aufschrauben auf die Spindel 17 aufnehmen kann. Die Muffe 70 ist in der ach- sialen Offnung des Kopfstückes 55 achsial verschiebbar, um die muter 19 auf die Spindel 17 aufschrauben zu können. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist mit dem Kopfstiick 55 eine biegsame Druckmittelleitung 72 verbunden, um unter Druck stehende Luft in die achsiale Aussparung des Kopfstückes einzuf hren.
In der Aussparung ist eine nicht veranschauliehte, mit dem Umfang der Aluffe 70 in Berührung kommende Dichtung vorgesehen, um das Entweichen von Luft entlang der Muffe 70 verhindern.
Unterhalb des Rahmens 26 befindet sich eine von einem Motor 75 getriebene Olpumpe 74, deren Druckleitung 76 mit drei Ventilen 77, 78 bezw. 79 in Verbindung steht. Eine nach der Pumpe 74 führende Olrücklauf- leitung 80 steht mit den Ventilen 78 und 79 in Verbindung. Uber eine Rohrleitung ist das Ventil 79 mit den Druehzylindern 41 und 54 verbunden. um diese zusammen beeinflussen zu können. Die Ventile 77 und 79 sind weiter durch Rohrleitungen in Reihe verbunden, um den Druckzylinder 34 zu beeinflussen, und das Ventil 77 wirkt, wie spÏter erläutert wird. als Entlastungsventil f r den Zylinder 34.
Unter dem Rahmen 26 befindet sich weiter ein Luftbehälter 82. der durch eine nach einer nicht veransclaulichten Druckluftquelle sich erstreekende Leitung 83 mit Druckluft gespeist wird. In der Leitung 83 ist zwischen der äussern Druckquelle und dem Behälter 82 ein Druckver- ringerungsventil 81 vorgesehen. Die von dem Kopfstück 55 kommende Leitung 7@ ist mit dem Behälter 82 verbunden und in der Lei- tung 72 ist ein nicht veranschaulichtes, durch einen Hebel 84 verstellbares Regel ventil vorgesehen. Die nach dem Steekschlüssel 65 führende Leitung 68 ist mit der Zufuhr- leitung 83 verbunden.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt :
Zunächst wird die Mutter 19 in die : 4truffe 70 des Steckschl ssels 65 eingesetzt, was leicht erfolgen kann, bevor die Verschlussplatte 15 an der Vorderfläche des Kopfstückes 55 angebracht wird. Die Ver schlussplatten 15 werden alsdann an den Kopf stiieken 39, 55 angebracht, wobei letztere selbstverständlieh sich in den dargestellten. zurückgezogenen Lagen befinden.
Alsdann werden die ringförmigen Formteile 14 auf den zugehörigen Trägern 27 und die untere HÏlfte des Formteils 12 auf dem TrÏger 28 angeordnet. Ein nicht vulkani sierter. rohrformiger Körper 10 wird in der Vorrichtung angeordnet, wobei der mittlere Teil ber der untern HÏlfte des Formteils 1@ ? liegt und die Endteile durch die achsialen -en in die FormhÏlften 14 eingef hrt werden.
Die Schlitten 29, 30 werden etwas gegeneinander bewegt, um den Körper 10 in der oben beschriebenen Weise in der Vorrichtung unterzul, ringen. Hierauf wird die obere Hälfte des Formteils 1@ mit der untern Hälfte durch Schrauben verbunden, um den mittleren Teil des K¯rpers 10 einzuschlie¯en, worauf die Sehliiten 29, 30 in ihre am wei- testen voneinander entfernte Aussenlage bewegt werden, in welchen die Wülste 11 des Körpers 10 gegen die Seitenfläehen der Formteile 14 sich legen. Die Zylinder 41 und 54 werden alsdann mit Driiekmittel gespeist. um die zugeordneten Kopfstücke 29 bezw.
55 gleichzeitig gegeneinander zu bewegen und dadurch die Verschlu¯platten 15 der Form mit den Formteilen 14 in Eingriff zu bringen@ wodurch, wie am besten aus Fig. 5 ersiehtlieh ist. die Wiilste 11. des rohrförmi- gen Arbeitssiückes 10 eingesehlossen-werden.
Hieranf wird dem Zylinder 34 Druckmittel zugeführt, um die Schlitten 29. 30 gegeneinander zu verschieben. wobei durch die Zylinder 41. 54 die Verschlussplatten 15 während der Zeit, in welcher die Form teile 14 gegen den mittleren Formteil 12 sich bewegen, gegen die Formteile 14 gehalten werden. Gleichzeitig mit der Belastung des Zylinders 34 verstellt der die Vorrichtung Bedienende den Hebel 84, um unter Druck stehende Luft nach dem Kopfstück 55 zu leiten, woselbst sie in das Arbeitsstück 12 hinein gelangt und letzteres beiderseits des mittleren Formteils dehnt. Die Schlitten 29, 30 werden weiter bewegt, bis die Formteile 14 mit dem mittleren Formteil 12 zusammentreffen.
In dieser Zeit ist, wie Fig. 6 erkennen läBt, das Arbeitsstück gegen die Wandungen der geschlossenen Form gedrückt worden. Der die Vorrichtung Bedienende verstellt dann den Hebel 66, um den Steckschlüssel 65 gegen das Kopfstiiek 55 zu bewegen und das Pfeifventil 69 zu öffnen, zum Zwecke, den Steckschlüssel 65 zu treiben und dadurch die Muffe 70 zu drehen, wodurch die Mutter 19 fest auf die Spindel 17 aufgeschraubt wird. Sobald die Mutter 19 fest aufgeschraubt worden ist, wird der Schlüssel 65 in seine zurückgezogene Lage bewegt und die Strömung von Luft nach dem Kopfstück 55 wird unterbrochen. Die in dem Arbeitsstück innerhalb der Form vorhanden, e Luft entweicht alsdann durch die Ka näle 21, 22 der Spindel 17.
Alsdann wird das Ventil 77 verstellt, um den durch den Zylinder 34 auf die Form ausgeübten Druck aufzuheben, worauf die die VerschluBplatte 1 5 umfassenden Riegel geöffnet werden und die zusammengefügte Form mit dem in ausgezogenen Linien in Fig. 6 dargestellten Ar beitsstück aus der Vorrichtung herausgenommen wird. Schliesslich werden die andern Ventile verstellt, um die einzelnen Teile der Vorrichtung in die Ausgangslage zurückzu- bringen, wodurch der Arbeitskreislauf ver vollständigt wird. Die zusammengefügte Form kann alsdann in eine Vulkanisiervor- richtung gebracht und das Arbeitsstück zweckmässig in nachstehend angegebener Weise unter Anwendung von Wärme und innerem Druck vulkanisiert werden.
Die zusammengefügte Form wird in der Vulkanisiervorrichtung so angeordnet, dass die Kanäle 22 in der Spindel 17 oben liegen.
Alsdann wird unter Druck stehende Luft durch die Kanäle 21 und 23 der Spindel 17 zugeführt, die in das Innere des Arbeitsstückes einströmt und letzteres gegen die Wandungen der Hohlform drückt. Der Luftdruck wird bis auf etwa 6 kg/cm2 gesteigert.
Hierauf wird der Luftdruck aufgehoben und durch die Kanäle 22, 24 der Spindel 17 kaltes Wasser in das Arbeitsstück eingelas- sen, welches die Luft vollständig verdrängt.
Sobald die Luft vollkommen ausgetrieben worden ist, wird das mit dem banal 21 in Verbindung stehende Luftventil geschlossen und der hydraulische Druck wird auf etwa 1. 4 kg/cm2 erh¯ht. Das Äussere der Form wird mit dem Arbeitsstück in dem beschriebenen Zustand der Vulkanisationshitze ausgesetzt. Nach ungefähr 15 Minuten wird der Kanal 21 wieder geöffnet und während der verbleibenden Vulkanisationsdauer wird hei¯es Wasser von etwa 145 C durch das Arbeitsstück hindurch in Umlauf gebracht.
Das durch den Kanal 22 einströmende heisse Wasser stösst gegen den Flansch 16 der Verschlussplatte 15, so dass ein direktes Auftreffen des Wassers auf die Innenfläche des Hohlkörpers 10 und dadurch eine übermässige Erhitzung des letzteren verhindert wird. Nach dem Vulkanisieren wird das Wasser in der üblichen Weise aus dem Innern des Arbeitsstückes abgelassen.