DE102004031335B4 - Process for producing a molding membrane - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung einer Formmembran (5), gekennzeichnet durch zumindest folgende Schritte:
– Bestreichen von zumindest zwei Gewebelagen (2, 2') auf der einen Seite mit einer unvulkanisierten Kautschukmischung, die die Deckschicht (4, 4') bildet, und auf der anderen Seite mit einer unvulkanisierten Kautschukmischung, die die Haftschicht (3, 3') bildet,
– Aufbringen der Gewebelagen (2, 2') auf die beiden Seiten einer Fluor-Thermoplast-Folie (1) in der Art, dass die die Haftschicht (3, 3') bildenden Kautschukmischungen mit der Fluor-Thermoplast-Folie (1) in Kontakt stehen,
– Vulkanisation des Verbundes aus Folie (1) und Gewebelagen (2, 2') in einer Rotations-Vulkanisieranlage bis zu einem Vernetzungsgrad von 40 bis 60%,
– Ausstanzen des Verbundmaterials in der gewünschten Größe und
– Vulkanisation zur Formmembran (5) bis zu vollständiger Vernetzung in einer Tiefziehform.Process for producing a molding membrane (5), characterized by at least the following steps:
Coating at least two layers of fabric (2, 2 ') on one side with an unvulcanized rubber mixture which forms the covering layer (4, 4') and on the other side with an unvulcanized rubber mixture comprising the adhesive layer (3, 3 ') ),
- Applying the fabric layers (2, 2 ') on the two sides of a fluorine thermoplastic film (1) in such a way that the adhesive layer (3, 3') forming rubber mixtures with the fluorine-thermoplastic film (1) in Standing in contact,
Vulcanization of the composite of film (1) and fabric layers (2, 2 ') in a rotary vulcanizing plant up to a degree of crosslinking of 40 to 60%,
- Punching the composite material in the desired size and
- Vulcanization to the molding membrane (5) until complete crosslinking in a thermoforming mold.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Formmembran, aufweisend zumindest zwei gummierte Gewebelagen und zumindest eine zwischen den Gewebelagen angeordnete Folie, die gegenüber Kraftstoff permeationsbeständig ist.The The invention relates to a method for producing a molding membrane, comprising at least two rubberized fabric layers and at least one intermediate the fabric layers arranged film which is permeation resistant to fuel.
Formmembranen der vorgenannten Art können z. B. in Druckreglern oder Druckdämpfern für Flüssigkeitssysteme, z. B. Kraftstoffsysteme, verwendet werden. Druckregler in Kraftstoffsystemem haben dabei die Aufgabe, so viel Kraftstoff zum Kraftstoffbehälter zurückfließen zu lassen, dass das Druckgefälle über den Einspritzventilen konstant bleibt, während Druckdämpfer die Aufgabe haben, Druckschwankungen im Kraftstoff auszugleichen.form membranes of the aforementioned type z. B. in pressure regulators or pressure dampers for fluid systems, eg. B. fuel systems, be used. Pressure regulators in fuel systems have the task of allowing so much fuel to flow back to the fuel tank, that the pressure drop over the Injectors remains constant, while pressure damper the Task to compensate for pressure fluctuations in the fuel.
Derartige
Membranen sind z. B. aus der
In
der
In
der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung einer permeationsbeständigen Formmembran bereitzustellen, die sich einfach herstellen lässt und Prägungen unterschiedlicher Tiefe erlaubt, ohne dass die Funktion der Membran beeinträchtigt wird.Of the The invention is therefore based on the object, a process for the preparation a permeation resistant To provide molding membrane that can be easily manufactured and coins allowed different depth without the function of the membrane impaired becomes.
Gelöst wird
diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch,
dass ein Verfahren zur Herstellung einer Formmembran (
- - Bestreichen von zumindest zwei Gewebelagen (
2 ,2' ) auf der einen Seite mit einer unvulkanisierten Kautschukmischung, die die Deckschicht (4 ,4' ) bildet, und auf der anderen Seite mit einer unvulkanisierten Kautschukmischung, die die Haftschicht (3 ,3' ) bildet, - – Aufbringen
der Gewebelagen (
2 ,2' ) auf die beiden Seiten einer Fluor-Thermoplast-Folie (1 ) in der Art, dass die die Haftschicht (3 ,3' ) bildenden Kautschukmischungen mit der Fluor-Thermoplast-Folie (1 ) in Kontakt stehen, - – Vulkanisation
des Verbundes aus Folie (
1 ) und Gewebelagen (2 ,2' ) in einer Rotations-Vulkanisieranlage bis zu einem Vernetzungsgrad von 40 bis 60%, - – Ausstanzen des Verbundmaterials in der gewünschten Größe und
- – Vulkanisation
zur Formmembran (
5 ) bis zu vollständiger Vernetzung in einer Tiefziehform.
- - coating at least two layers of fabric (
2 .2 ' ) on one side with an unvulcanized rubber compound, the (4 .4 ' ), and on the other side with an unvulcanized rubber compound containing the adhesive layer (3 .3 ' ), - - application of the fabric layers (
2 .2 ' ) on the two sides of a fluorine thermoplastic film (1 ) in the way that the adhesive layer (3 .3 ' ) forming rubber mixtures with the fluorine-thermoplastic film (1 ) stay in contact, - Vulcanization of the composite of foil (
1 ) and fabric layers (2 .2 ' ) in a rotary vulcanizing plant up to a degree of crosslinking of 40 to 60%, - - Punching the composite material in the desired size and
- - vulcanization to form membrane (
5 ) to complete crosslinking in a thermoforming mold.
Da die Fluor-Thermoplast-Folie gut dehnbar ist, lässt sich der Ausformschritt in der Tiefziehform problemlos auch bis zu hohen Tiefziehverhältnissen (Verhältnis von Durchmesser zur Tiefe der Prägung) verformen, ohne dass Risse in der Folie auftreten.There the fluoro-thermoplastic film is well stretchable, can the molding step in the thermoforming mold without problems even up to high thermoforming ratios (ratio of Diameter to the depth of the embossing), without cracks occurring in the film.
Bei der erfindungsgemäß hergestellten Formmembran ist es notwendig, dass die Folie beidseitig mit gummierten Gewebelagen versehen ist, da das Gewebe die Folie beim Einsatz in der vorgegebenen Form fixiert. Die Folie hätte beim Einsatz in Druckreglern und -dämpfern ohne die Fixierung oder Stütze durch das Gewebe die Neigung, in eine bleibende Dehnung überzugehen. Die Membran könnte sich bis zum Riss dehnen. Außerdem können sich Falten bilden, die in die Gummimatrix einschneiden und dann zu einem Ausfall der Membran führen. Die Gewebelagen wirken einem Ausfall durch ihre Stützfunktion entgegen.at the shaped membrane produced according to the invention It is necessary that the film is covered on both sides with rubberized fabric layers is provided because the fabric the film when used in the given Fixed shape. The slide would have when used in pressure regulators and dampers without the fixation or support through the tissue tends to go on a permanent stretch. The membrane could become stretch to the crack. Furthermore can wrinkles form, which cut into the rubber matrix and then lead to a failure of the membrane. The fabric layers are a failure due to their support function opposite.
Fluor-Thermoplaste sind teilkristalline, schmelzbare und thermoplastisch verarbeitbare Fluorpolymere. Für die Folie können als Fluor-Thermoplaste z. B. Poly(chlortrifluorethylen-co-vinylidenfluorid) (CTFE/VDF), Poly(ethylen-co-chlortrifluorethylen) (ECTFE), Poly(ethylen-co-tetrafluorethylen) (ETFE), Polychlortrifluorethylen (PCTFE), Poly(tetrafluorethylen-co-perfluoralkylvinylether) (PFA od. TFA), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyvinylfluorid (PVF) oder Poly(tetrafluorethylen-co-hexafluorpropylen-co-vinylidenfluorid) (TFB), eingesetzt werden. Bevorzugt wird als Fluor-Thermoplast-Folie allerdings eine Folie aus Poly(tetrafluorethylen-co-hexafluorpropylen) (FEP) eingesetzt, die sich durch besonders gutes Verarbeitungsverhalten und eine hohe Dehnfähigkeit bei gleichzeitig hoher Sperrwirkung gegen Kraftstoffdiffusion auszeichnet.Fluoroplastics are partially crystalline, meltable and melt-processible fluoropolymers. For the film can be used as fluorine thermoplastics z. B. poly (chlorotrifluoroethylene-co-vinylidenfluo chloride) (CTFE / VDF), poly (ethylene-co-chlorotrifluoroethylene) (ECTFE), poly (ethylene-co-tetrafluoroethylene) (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), poly (tetrafluoroethylene-co-perfluoroalkylvinylether) (PFA or TFA ), Polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF) or poly (tetrafluoroethylene-co-hexafluoropropylene-co-vinylidene fluoride) (TFB). Preferably, however, a film of poly (tetrafluoroethylene-co-hexafluoropropylene) (FEP) is used as the fluorine-thermoplastic film, which is characterized by particularly good processing behavior and high elasticity coupled with high barrier action against fuel diffusion.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Folie eine Schichtdicke von 20 bis 60 μm auf. Dünnere Folien lassen sich beim Herstellverfahren nicht immer sauber verarbeiten. Bei dickeren Folien wird die Membran unter Umständen zu steif.According to one preferred embodiment of the invention, the film has a layer thickness from 20 to 60 μm on. thinner Films can not always be processed properly during the production process. For thicker films, the membrane may become too stiff.
Für die Gewebelagen können unterschiedlichste Gewebe z. B. aus Polyester oder m-Aramid verwendet werden, die sich durch Verformbarkeit, Temperaturbeständigkeit und Beständigkeit gegen Öle und Kraftstoffe auszeichnen. Innerhalb einer Formmembran können auch Gewebelagen aus unterschiedlichen Materialien verwendet werden. Polyamidgewebelagen haben sich für den Einsatz in Formmembranen als vorteilhaft erwiesen, da sie eine hohe Elastizität, Bruchdehnung, Festigkeit und Kraftstoffbeständigkeit aufweisen.For the fabric layers can various tissues z. B. of polyester or m-aramid used which are characterized by ductility, temperature resistance and durability against oils and fuels. Within a molding membrane can also Fabric layers of different materials are used. Polyamide fabric coverings have been suitable for the use in molding membranes proved to be advantageous because they have a high Elasticity, Elongation, strength and fuel resistance have.
Die Gewebelagen können auf der Seite, die in der Formmembran nach außen weist, je nach gewünschten Anwendungszweck mit einer die Deckschicht bildenden Mischung auf der Basis verschiedener Kautschuke gummiert sein. Es können z. B. Mischungen auf der Basis von Fluorkautschuken oder Nitrilkautschuk verwendet werden. Für den Einsatz der Membran im Kraftstoffbereich basiert die Gummierung in vorteilhafter Weise auf kraftstoffbeständigem, hydriertem Nitrilkautschuk (HNBR), der durch seine sehr hohe Kraftstoff-, Wärme- und Kältebeständigkeit den Einsatz der Formmembran auch unter extremen Temperaturen und Temperaturschwankungen erlaubt. Die Deckschicht kann eine Dicke von ca. 0,1 mm aufweisen. Zur Verbesserung der Haftung zwischen Gewebe und der Deckschicht kann das Gewebe mit einer Gummierung versehen werden, die eine Haftschicht bildet.The Fabric layers can on the side facing outward in the mold membrane, depending on the desired Application with a covering layer forming mixture rubberized base of various rubbers. It can z. B. mixtures based on fluororubbers or nitrile rubber be used. For the use of the membrane in the fuel area is based on the rubber coating advantageously on fuel-resistant, hydrogenated nitrile rubber (HNBR), which due to its very high resistance to fuel, heat and cold, the use of the molding membrane also allowed under extreme temperatures and temperature fluctuations. The cover layer may have a thickness of about 0.1 mm. To improve the Adhesion between tissue and the cover layer may interfere with the tissue a gum, which forms an adhesive layer.
Um eine gute Anbindung der Gewebelagen an die Fluor-Thermoplast-Folie zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn die Gewebelage auf der zur Folie gewandten Seite eine Gummierung aufweist, die eine Haftschicht bildet. Zu diesem Zweck kann der die Gummierung bildenden Kautschukmischung ein Haftsystem, z. B. auf der Basis von Klebharzen, zudosiert werden. Als Kautschukbasis der Haftschicht dient bevorzugt jener Kautschuk, der auch in der Deckschicht vorliegt, um Unverträglichkeiten zwischen den Gummierungen zu vermeiden. Die Schichtdicke der Haftschicht kann ca. 0,05 mm betragen. Die Folie kann zur Verbesserung der Haftung mit anderen, die Haftung beeinflussenden Verfahren, wie z. B. der Modifizierung der Oberfläche, behandelt werden.Around a good connection of the fabric layers to the fluoro-thermoplastic film to ensure, It is advantageous if the fabric layer on the turned to the film Side has a rubber coating which forms an adhesive layer. To For this purpose, the gum mixture forming rubber compound an adhesive system, e.g. B. on the basis of tackifier resins, are metered. As the rubber base of the adhesive layer is preferably that rubber, which is also present in the top layer to incompatibilities between the rubber coatings to avoid. The layer thickness of the adhesive layer can be about 0.05 mm be. The film may be used to improve adhesion with other, the adhesion affecting procedures, such. B. the modification the surface, be treated.
Die erfindungsgemäß hergestellten Formmembranen können zur Regelung oder Dämpfung unterschiedlichster Flüssigkeitssysteme eingesetzt werden. Bevorzugt finden die Formmembranen als Membranen in Kraftstoffsystemen zum Regeln und Dämpfen des Druckes ihren Einsatz, da sie eine besonders gute Permeationssperre gegen Kraftstoff aufweisen.The produced according to the invention Molded membranes can for regulating or damping a wide variety of liquid systems be used. The shaped membranes are preferred as membranes in fuel systems for regulating and damping the pressure their use, because they have a particularly good Permeationssperre against fuel.
Wie bereits erwähnt zeichnen sich derart hergestellte Folien durch eine hohe Dehnfähigkeit aus und ermöglichen eine besonders gute Verformbarkeit bei der Herstellung der Formmembran. Es lassen sich Formmembranen mit einem hohen Tiefziehverhältnis und aufwändiger Formgebung herstellen, ohne dass dabei die Funktion der Membran z. B. durch Risse in der Sperrfolie in Mitleidenschaft gezogen wird.As already mentioned are characterized films produced by a high elasticity and allow a particularly good deformability in the production of the molding membrane. It can be molded membranes with a high thermoforming ratio and complex Forming without impairing the function of the membrane z. B. is pulled by cracks in the barrier film affected.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.in the The invention is based on an advantageous embodiment with reference to the attached Figures closer explained.
Dabei zeigenthere demonstrate
In
Eine Formmembran mit dem vorgenannten Schichtaufbau hält 109 Lastwechseln in einem Druckdämpfer für Kraftstoffe ohne Schädigung stand.A molding membrane with the aforementioned Layer structure withstands 10 9 load changes in a pressure damper for fuels without damage.
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