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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen unvulkanisierten Gummiflächenkörper als Dichtungsmaterial,
der aus einem komprimierbaren Material zur Verwendung in einem Basismaterial
für mehrere
Dichtungsarten gebildet ist, und betrifft insbesondere einen unvulkanisierten
Gummiflächenkörper als
Dichtungsmaterial, der an der Oberfläche einer Metallplatte in integraler
Weise ausgebildet ist oder allein verwendet wird; ferner betrifft
die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von solchen Produkten.
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Stand der
Technik
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Ein
Dichtungsmaterial, das durch Beschichten der Oberfläche einer
Metallplatte mit einem komprimierbaren Material gebildet ist, wird
häufig
verwendet. Ein Beispiel für
ein derartiges Dichtungsmaterial ist in der JP-B-6-84785 offenbart,
bei der ein Dichtungsmaterial derart ausgebildet ist, daß eine Schicht
aus einer Gummimischung, die in erster Linie ein komprimierbares
Basisfasermaterial und ein Gummimaterial beinhaltet, auf der Oberfläche einer Metallplatte
durch eine Vulkanisierungsbeschichtung gebildet ist. Dieses Dichtungsmaterial
verwendet eine Metallplatte als Basismaterial, so daß es eine hohe
Festigkeit, eine dimensionsmäßige Genauigkeit bei
einem Stanzvorgang mit Metallformen sowie bessere Arbeitseigenschaften
für die
Anbringung in einem Dichtungselement aufweist.
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Da
das Dichtungsmaterial ferner eine Schicht aus einem komprimierbaren
Material aufweist, läßt sich
eine abschließende
Prägebearbeitung
in einfacher Weise ausführen.
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Darüber hinaus
kommt es bei einem Gummimaterial aufgrund der Trageigenschaften
des Basisfasermaterials zu keiner Verlagerung, und es besitzt bessere
Dichtungseigenschaften und eine bessere Wärmebeständigkeit, so daß es als
Basismaterial für mehrere
Arten von Dichtungen häufig
verwendet wird.
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Das
Dokument JP-A-9-011 363 offenbart ein Herstellungsverfahren für das vorstehend
beschriebene Dichtungsmaterial, bei dem eine mit einem wärmebeständigen Klebstoff
beschichtete Metallplatte zwischen ein Paar gegenläufig rotierende
Walzen eingeführt
wird, wobei ein Gummimischungsmaterial, das das vorstehend beschriebene
komprimierbare Basisfasermaterial beinhaltet, zwischen der Metallplatte
und der Walze zugeführt
wird und die Metallplatte zwischen den Walzen hindurchläuft und
eine Gummimischungsschicht vulkanisiert und auf die Oberfläche der
Metallplatte aufgebracht wird.
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Ferner
offenbaren die JP-B-6-086 075 und das japanische Patent Nr. 2 573
932 ein Verfahren zum Bilden eines Verbund-Flächenkörpers, bei dem ein Gummimischungsmaterial
(Gummimischung), das ein Basisfasermaterial beinhaltet, zwischen
einer kalten Walze und einer beheizten Walze zugeführt wird,
das Gummimischungsmaterial an der Oberfläche der beheizten Walze erwärmt und
gewalzt wird und das gewalzte Gummimischungsmaterial zur Schaffung
eines Verbund-Flächenkörpers abgezogen
wird. Ferner wird auch häufig
ein Schlagflächenkörper als
Flächenkörper für ein Dichtungsmaterial verwendet.
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Die
in der JP-B-6-084 785 und der JP-A-9-011 363 offenbarten Dichtungsmaterialien werden
häufig
für Fahrzeugmotoren,
Industriemaschinen, mechanische Komponenten und dergleichen verwendet.
Die Dichtung wird in der Praxis durch Ausstanzen des vorstehend
beschriebenen Dichtungsmaterials in einer Ringform in Abhängigkeit von
der Formgebung eines abzudichtenden Zielbereichs, und im spezielleren
in einer Form mit Schraubenöffnungen,
gebildet.
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Aufgrund
derartiger Formeigenschaften des abgedichteten Bereichs nimmt der
innere ausgestanzte Bereich (das Innere der Ringform) einen großen Teil
des Materials ein, wobei die Gummimischungsschicht und die Metallplatte
unter Verwendung eines Klebstoffs miteinander verbunden werden und
das Gummimaterial vulkanisiert wird, so daß die inneren ausgestanzten
Bereiche und die äußeren ausgestanzten
Bereiche nicht wiederverwendet werden können, sondern fast nur noch
entsorgt werden können.
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Daher
entsteht bei dem Dichtungsmaterial viel Abfall, so daß hohe Herstellungskosten
entstehen.
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Der
Verbund-Flächenkörper oder
Schlagflächenkörper, der
in den Dokumenten JP-B-6-086 075 und dem japanischen Patent Nr.
2 573 932 offenbart ist, wird separat von der Metallplatte gebildet,
so daß die
ausgestanzten Bereiche der Metallplatte wiederverwendet werden können. Der
Verbund-Flächenkörper wird
jedoch derart gebildet, daß der
Gummi zum Zeitpunkt des Wärmewalzvorgangs
vulkanisiert wird und keine Wiederverwendung der ausgestanzten Bereiche
erfolgt, wie dies vorstehend erwähnt
worden ist.
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Wenn
eine Wiederverwendung dieser Bereiche durch Zerkleinern von diesen
erfolgt, kann das Problem entstehen, daß die körperlichen Eigenschaften des
Materials beeinträchtigt
werden. Wenn jedoch die ausgestanzten Bereiche des Schlagflächenkörpers wiederverwendet
werden können,
so kommt es zu einem Problem dahingehend, daß ihre Faserdichten gering
würden
und damit ihre Dicke nicht reduziert werden könnte.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Mit
der vorliegenden Erfindung sollen die vorstehend geschilderten Probleme
gelöst
werden, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der
Schaffung eines Dichtungs-Flächenkörpermaterials
aus unvulkanisiertem Gummi sowie von einem Herstellungsverfahren,
bei dem die Eigenschaften eines aus einem komprimierbaren Material gebildeten
Dichtungsmaterials derart gesteigert werden, daß seine Qualität verbessert
ist, und bei dem ferner der Abfall zum Zeitpunkt der Herstellung
vermindert wird.
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Die
vorliegende Erfindung hat folgende Wirkungen. Wenn ein Dichtungs-Flächenkörpermaterial gemäß der vorliegenden
Erfindung für
die Herstellung einer Dichtung verwendet wird, dann wird eine separat
gebildete Metallplatte in eine vorbestimmte Formgebung gestanzt,
ein wärmebeständiger Klebstoff
wird auf beide Oberflächen
der Metallplatte aufgebracht, und das Dichtungs-Flächenkörpermaterial wird
mit der gleichen Formgebung ausgestanzt, um unter Druckbeaufschlagung
und Kompression an den beiden Oberflächen der Metallplatte angebracht zu
werden.
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Eine
Mischung aus unvernetztem Kunstharz und Graphit wird auf beide Oberflächen gemäß einem
bekannten Verfahren zum Bilden einer Graphitschicht bei Bedarf aufgebracht,
ein Wärmebehandlungsvorgang
wird bei einer Temperatur von 140°C bis 160°C für eine Zeitdauer
von 30 bis 40 Minuten ausgeführt,
und ein unvulkanisiertes Gummimaterial oder Gummilatex in dem Dichtungs-Flächenkörpermaterial
aus unvulkanisiertem Gummi wird vulkanisiert, oder das unvernetzte
Kunstharz in der Graphitschicht wird vernetzt, um dadurch ein Produkt
zu bilden.
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In
diesem Fall erfolgt an der Metallplatte ein Stanzvorgang, bevor
Klebstoff auf diese aufgebracht wird oder diese mit einem Verbundmaterial
beschichtet wird, so daß die
ausgestanzten Bereiche ohne Verschwendung wiederverwendet werden
können und
der Klebstoff nur auf erforderliche Bereiche aufgebracht wird, so
daß auch
die Klebstoffmenge reduziert wird.
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Ferner
wird das Dichtungs-Flächenkörpermaterial
aus unvulkanisiertem Gummi, dessen Gummimaterial oder Gummilatex
sich in einem unvulkanisierten Zustand befindet, einem Stanzvorgang
unterzogen, so daß die
ausgestanzten Bereiche ohne Abfall wiederverwendet werden können und
die verwendete Menge der Graphitschichtmischung reduziert wird,
so daß sich
eine bemerkenswerte Reduzierung der Herstellungskosten insgesamt
erzielen läßt.
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Da
die Metallplatte und das Dichtungs-Flächenkörpermaterial separat gestanzt
werden, ist ein solches Verfahren vorzugsweise in solchen Fällen anwendbar,
in denen die Größe der entsprechenden Öffnungsformgebungen
und Stanzöffnungen
vorzugsweise unterschiedlich ist, so daß hierdurch eine Verbesserung
der Anpaßbarkeit
an eine große
Anzahl verschiedener Bedürfnisse
erzielt wird.
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Wenn
eine Dichtung ohne integrale Ausbildung mit einer Metallplatte hergestellt
wird, so wird das Dichtungs-Flächenkörpermaterial
aus unvulkanisiertem Gummi mit einer vorbestimmten Formgebung gestanzt,
und die vorstehend genannte Graphitschicht wird bei Bedarf gebildet,
und ein erwünschtes
Produkt läßt sich
durch Ausführen
des vorstehend genannten Wärmebehandlungsvorgangs erzielen.
In diesem Fall kommt es nicht zur Entstehung von Abfallmaterialien,
wie den ausgestanzten Bereichen, und die Menge der verbrauchten
Mischung für
die Graphitschicht ist vermindert.
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Darüber hinaus
weist die erzeugte Dichtung auch eine bessere Wärmebeständigkeit auf, da die Gummimischungsschicht
ein Basisfasermaterial beinhaltet, das komprimierbare anorganische
Fasern mit Ausnahme von Asbest sowie komprimierbare organische Fasern
aufweist. Darüber
hinaus kommt es bei der Gummimischungsschicht kaum zu Verlagerungen
und Ablösen,
das Drehmoment-Festhaltevermögen
ist höher, und
die Eigenschaften des aus einem komprimierbaren Material hergestellten
Dichtungsmaterials lassen sich in angemessener Weise nutzen.
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Gemäß einem
ersten Herstellungsverfahren für
unvulkanisierte Gummiflächenkörper als
Dichtungsmaterial gemäß der vorliegenden
Erfindung läßt sich
der vorstehend beschriebene unvulkanisierte Gummiflächenkörper als
Dichtungsmaterial in einfacher Weise bilden. Bei dem vorstehend
beschriebenen Verbund-Flächenkörpermaterial
wird das Gummimischungsmaterial auf der Oberfläche einer beheizten Walze durch
Walzen unter Wärmeeinwirkung
gebildet und zur Schaffung eines Produkts von der beheizten Walze
abgezogen, so daß kein
Flächenkörper gebildet
werden kann, der größer ist
als die Oberfläche
der beheizten Walze.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung läßt sich jedoch
ein Flächenkörper mit
optionaler Größe durch Variieren
der Größe (Länge) der
Metallplatte erzielen, so daß eine
effiziente Herstellung ermöglicht
ist. Ferner wird eine Auftragsschicht aus Gummimischungsmaterial
auf der Oberfläche
der Metallplatte in einem unvulkanisierten Zustand gebildet, so
daß die
Auftragsschicht im Vergleich zu dem Verbund-Flächenkörper des Standes der Technik,
der bei gleichzeitiger Erwärmung
und Vulkanisierung gewalzt wird, dünn ausgebildet werden kann.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, bei der mindestens eine Seite der Metallplatte, auf die
das Gummimischungsmaterial aufgebracht werden soll, zum Erleichtern
des Abschälens
der aus Gummimischungsmaterial gebildeten Auftragsschicht oberflächenbehandelt
ist, läßt sich
die Auftragsschicht in einfacher Weise von der Metallplatte abschälen, wobei
dies zur Aufrechterhaltung der Produktqualität beiträgt.
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Ferner
ist bei dem Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung,
bei dem der Schritt der Bildung einer neuen Auftragsschicht aus
Gummimischungsmaterial auf der anderen Oberfläche der Metallplatte zwischen
der Bildung der Auftragsschicht aus Gummimischungsmaterial und dem
Abschälen
der Auftragsschicht aus Gummimischungsmaterial von der Metallplatte
zur Schaffung eines Auftrag-Flächenkörpers aus
Gummimischungsmaterial zusätzlich
stattfindet, die Auftragsschicht auf beiden Oberflächen der
Metallplatte vor dem Abschälen der
Auftragsschicht von der Metallplatte gebildet, so daß die Effizienz
des Herstellungsvorgangs gesteigert wird.
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Gemäß noch einem
weiteren Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung, bei dem
zusätzlich
ein Vorgang zum Steuern der Dicke für die Auftragsschicht zwischen dem
Schritt der Bildung der Auftragsschicht aus Gummimischungsmaterial
und dem Abschälen
der Auftragsschicht aus Gummimischungsmaterial von der Metallplatte
zum Bilden des Auftrag-Flächenkörpers aus
Gummimischungsmaterial ausgeführt
wird, wird das Gummimischungsmaterial der Auftragsschicht wahlweise
komprimiert, da dieses noch unvulkanisiert ist, so daß ein dünnes Flächenkörpermaterial
im Vergleich zu dem Verfahren des Standes der Technik gebildet werden
kann und der Nutzungsumfang von diesem als Dichtungsmaterial gesteigert
werden kann.
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Ferner
wird bei dem zweiten Herstellungsverfahren für unvulkanisierte Gummiflächenkörper als
Dichtungsmaterial gemäß der vorliegenden
Erfindung das vorstehend genannte Gummimischungsmaterial für das Auftragen
von diesem in einen Zuführungsbereich
eines Walzenpaares zugeführt,
die sich in zueinander entgegengesetzten Richtungen mit einem Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis von 1:1,01
bis 1,2, vorzugsweise 1:1,05, rotationsmäßig bewegen, so daß ein dünnes Auftrag-Flächenkörpermaterial
ohne Anhaften an den Oberflächen
der beiden Walzen abgegeben werden kann.
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Wenn
das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis
geringer ist als 1:1,01 bis 1, dann besteht eine Tendenz, daß das Auftrag-Flächenkörpermaterial
an der Walze mit der niedrigeren Umfangsgeschwindigkeit anhaftet.
Beträgt
das Verhältnis
mehr als 1:1,2, so besteht die Tendenz, daß das Auftrag-Flächenkörpermaterial
reißt.
Das abgegebene Auftrag-Flächenkörpermaterial
aus unvulkanisiertem Gummimischungsmaterial wird durch einen Paßbereich
eines Paares von Dickensteuerwalzen hindurch geführt, die mit einer vorbestimmten
Beabstandung angeordnet sind, so daß im Vergleich zum Stand der
Technik ein dünnes
Auftrag-Flächenkörpermaterial
mit einer gewünschten
Dicke erzielt werden kann, so daß sich der Anwendungsumfang
von diesem als Dichtungsmaterial erweitern läßt.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, bei dem ein zweiter
Dickensteuervorgang zusätzlich
zu dem vorstehend genannten Dickensteuervorgang verwendet wird,
läßt sich
wahlweise noch ein dünneres
Auftrag-Flächenkörpermaterial
erzielen. Ferner wird bei der vorliegenden Erfindung, bei der die
vorstehend beschriebene Oberflächenbearbeitung
an der Oberfläche
jeder Walze durchgeführt
wird, das Anhaftvermögen des
Gummimischungsmaterials, das durch den Paßbereich der Walzen hindurch
tritt, an den Oberflächen der
Walzen vermindert, und das Auftrag-Flächenkörpermaterial läßt sich
in gleichmäßiger Weise
abgeben.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1a, 1b und 1c schematische Darstellungen
eines Prozesses bei einem ersten Herstellungsverfahren für einen
unvulkanisierten Gummiflächenkörper als
Dichtungsmaterial gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2a und 2b schematische
Darstellungen der letzten Hälfte
des Prozesses des gleichen Herstellungsverfahrens;
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3 eine
vergrößerte Darstellung
eines wesentlichen Teils der Anordnung in 1b;
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4 eine
der 3 entsprechende Darstellung eines modifizierten
Ausführungsbeispiels;
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5 eine
schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung für
das gleiche Herstellungsverfahren;
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6 eine
schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einem weiteren modifizierten Ausführungsbeispiel
des Herstellungsverfahrens der vorliegenden Erfindung; und
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7 eine
schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einem zweiten Herstellungsverfahren
für einen
unvulkanisierten Gummiflächenkörper als
Dichtungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Im
folgenden werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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Ausführungsbeispiel 1
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Die 1 und 2 veranschaulichen
einen schematischen Prozeß der
Vorrichtung bei Ausführung
eines ersten Herstellungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. 1a veranschaulicht
einen Prozeß,
bei dem eine Metallplatte 1 an einem Zufüh rungsbereich
eines Paares von Walzen 2 (2a, 2b) vorgesehen
ist und ein Gummimischungsmaterial 3 in einem Raum zwischen
der einen Oberfläche
der Metallplatte 1 und der Oberfläche der Walze 2a zugeführt wird.
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Bei
der Metallplatte 1 handelt es sich um eine SPCC-Stahlplatte,
eine Aluminiumplatte, eine Platte aus rostfreiem Stahl oder dergleichen,
wobei die Oberfläche,
der das Gummimischungsmaterial 3 zugeführt wird, mit einem Material
mit geringer Reibung beschichtet (oberflächenbehandelt) wird, wobei
es sich z.B. um eine Teflon-(Marke)
Beschichtung, um eine Fluorbeschichtung oder um eine Beschichtung mit
einem Diamantmaterial, wie z.B. Kohlenstoff, oder dergleichen handelt.
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Das
Gummimischungsmaterial 3 wird vorab bereitgestellt, wobei
ein Basisfasermaterial, das komprimierbare anorganische Fasern,
mit Ausnahme von Asbest, sowie komprimierbare organische Fasern
beinhaltet, unvulkanisiertes Gummimaterial oder Gummilatex, Gummihilfsmittel,
ein anorganischer Füllstoff
sowie Lösungsmittel
gründlich
vermischt und geknetet werden. Die Metallplatte wird auf mindestens
einer Seite der beiden Oberflächen,
auf die das Gummimischungsmaterial zugeführt werden soll, einer Oberflächenbehandlung
unterzogen, um dadurch das Abschälen
des auf dieser angebrachten Gummimischungsmaterials zu erleichtern.
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Bei
den komprimierbaren anorganischen Fasern, die das Verbundmaterial
bilden, kann es sich um folgende handeln: Glasfasern, Keramikfasern, Steinwolle,
Mineralwolle, Fasern aus geschmolzenem Quarz, chemisch bearbeiteten
Fasern mit hohem Siliziumoxidgehalt, Silikatfasern mit geschmolzenem
Aluminiumoxid, kontinuierliche Aluminiumoxidfasern, stabilisierte
Zirkonoxidfasern, Bornitridfasern, Alkalititanatfasern, Haarkristalle
bzw. Whisker, Borfasern, Kohlenstoffasern, Metallfasern oder dergleichen.
Bei den komprimierbaren organischen Fasern kann es sich um folgende
handeln: aromatische Polyamidfasern, andere Polyamidfasern, Polyolefinfasern,
Polyesterfasern, Polyacrylnitrilfasern, Polyvinylalkoholfasern,
Polyvinylchloridfasern, Polyharnstoffasern, Polyurethanfasern, Polyfluorkohlenstoffasern,
Phenolfasern, Zellulosefasern oder dergleichen.
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Bei
dem die Materialmischung bildenden Gummimaterial kann es sich um
folgende handeln: Nitrilgummi (NBR), Styrolbutadiengummi (SBR),
Isoprengummi (IR), Chloroprengummi (CR), Butadiengummi (BR), Isobutylenisoprengummi
(IIR), Ethylenpropylengummi (EPM), Fluorgummi (FKM), Silikongummi
(Si), chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM), Ethylenvinylacetat-copolymer
(EVA), chloriertes Polyethylen (CPE), Chlor-Isobuten-Isoprengummi (CIIR),
Epichlorhydringummi (ECO), Nitrilisoprengummi (NIR), Naturkautschuk
(NR) oder dergleichen. Ölgestreckte
Gummimaterialien, die durch Zugabe von Öl zu diesen Gummimaterialien
gebildet werden, wobei beispielsweise Naphthenprozeßöl SBR zugesetzt
wird, können
ebenfalls im Umfang der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.
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Bei
dem Gummihilfsmittel kann es sich um ein Vulkanisierungsmittel handeln,
wie z.B. Schwefel, Zinkoxid, Magnesiumoxid, Peroxid, Dinitrobenzol oder
dergleichen. Ferner kann auch ein Vulkanisierungsbeschleuniger verwendet
werden, wie z.B. Thiazolverbindungen, Polyaminverbindungen, Sulfonamidverbindungen,
Dithiocarbamatverbindungen, Aldehydaminverbindungen, Guanidinverbindungen, Thioharnstoffverbindungen,
Xanthatverbindungen oder dergleichen. Bei dem anorganischen Füllstoff kann
es sich um Ton, Talk, Bariumsulfat, Natriumbicarbonat, Graphit,
Sulfat, Tripol, Wollastonit oder dergleichen handeln. Als Lösungsmittel
wird vorzugsweise Toluol verwendet, wobei dieses in dem Gummimischungsmaterial 3 in
einer Menge von 10 bis 40 Gew.-% enthalten ist. Für Gummilatex
wird Wasser verwendet.
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Der
Raum zwischen den Walzen 2a, 2b wird derart ausgebildet,
daß die
Dicke einer auf der Oberfläche
der Metallplatte 1 gebildeten Auftragsschicht 3a (siehe 1b, 1c)
des Gummimischungsmaterials einen Wert von 50 μm bis 200 μm erreicht. Das Paar der Walzen 2a, 2b wird
in einer Mitlaufrichtung gemäß der Darstellung
in 1b und 3. (durch Pfeile angedeutete
Richtung) rotationsmäßig bewegt,
und die Metallplatte 1 sowie das Gummimischungsmaterial 3 durchlaufen
einen Paßbereich bzw.
Spaltbereich der Walzen 2a, 2b zum Bilden der Auftragsschicht 3a aus
Gummimischungsmaterial auf der Oberfläche der Metallplatte 1.
Die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 2a, 2b ist
auf 1:1,2 bis 1,4 eingestellt.
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1c veranschaulicht
einen Trocknungsprozeß,
bei dem die auf diese Weise ausgebildete Metallplatte 1 eine
Trocknungszone 4 durchläuft
bzw. in dieser verbleibt, um das enthaltene Lösungsmittel zu verdunsten.
Die Trocknungszone 4 ist beispielsweise in Form einer Trocknungskammer
ausgebildet, die mit einem Gebläse
oder einem geeigneten Trocknungsraum für eine Lufttrocknung ausgestattet
ist. Die Metallplatte wird getrocknet, während sie auf einer Bandfördereinrichtung
transportiert wird oder stillsteht.
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Die 2a und 2b veranschaulichen
einen Vorgang zum Bilden eines Auftrag-Flächenkörpers aus
Gummimischungsmaterial (Flächenkörper als
Dichtungsmaterial) durch Abziehen der Auftragsschicht 3a aus
Gummimischungsmaterial von der Metallplatte 1. Ein solches
Abziehen bzw. Abschälen der
Auftragsschicht 3a von der Metallplatte 1 kann mittels
einer Abstreifeinrichtung in kontinuierlicher Weise durchgeführt werden,
während
die Metallplatte 1 auf einer Bandfördereinrichtung befördert wird, oder
kann durch manuelles Ablösen
von der Metallplatte 1 erfolgen.
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Das
durch das Ablösen
gebildete Auftrag-Flächenkörpermaterial 3b hat
noch keine Gummielastizität,
so daß im
Vergleich zu dem Verbund-Flächerkörpermaterial
des Standes der Technik ein dünnes
Flächenkörpermaterial
durch Einstellen des Spalts zwischen den Walzen 2a, 2b erzielt
werden kann. Ferner handelt es sich bei dem Auftrag-Flächenkörpermaterial 3b um
ein Flächenkörpermaterial,
bei dem das vorstehend genannte Basisfasermaterial in das genannte
unvulkanisierte Gummimaterial gründlich
eingemischt und durchgeknetet wird. Wenn ein solches Auftrag-Flächenkörpermaterial 3b bei
einer Dichtung der genannten Art verwendet wird, so wird es mit
einer geeigneten Formgebung gestanzt, erwärmt und vulkanisiert. Die ausgestanzten
Bereiche können
wiederverwendet werden, so daß die
Entstehung von Abfallmaterial eliminiert ist.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
in 4 wird die auf der einen Oberfläche mit
der Auftragsschicht 3a des Gummimischungsmaterials versehene
Metallplatte 1 umgedreht und wiederum in dem Zuführungsbereich
der Walzen 2a, 2b angeordnet, bevor der Trocknungsvorgang
erfolgt. Ferner wird das Gummimischungsmaterial 3 zwischen
der anderen Oberfläche
der Metallplatte 1 und der Walze 2a zugeführt, und
die Metallplatte 1 mit der Auftragsschicht 3a aus
Gummimischungsmaterial sowie das neu zugeführte Gummimischungsmaterial 3 durchlaufen
den Paßbereich
der Walzen 2a, 2b, um eine neue Auftragsschicht 3a' aus Gummimischungsmaterial
auf der anderen Oberfläche
der Metallplatte 1 zu bilden.
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Die
Auftragsschichten 3a, 3a' aus Gummimischungsmaterial werden
somit vor dem Trocknungsvorgang auf beiden Oberflächen der
Metallplatte 1 gebildet, so daß die Trocknungszeit reduziert
werden kann und dadurch die Herstellungseffizienz verbessert werden
kann.
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Es
ist zwar in den Zeichnungen nicht dargestellt, jedoch kann ein Dickensteuervorgang
zwischen dem Trocknungsvorgang und dem Abschälvorgang der Auftragsschicht 3a (3a') aus Gummimischungsmaterial
von der Metallplatte 1 zum Schaffen des Auftrag-Flächenkörpermaterials 3b aus
Gummimischungsmaterial hinzugefügt
werden, und die mit der Auftragsschicht 3a (3a') aus Gummimischungsmaterial
ausgebildete Metallplatte durchläuft
einen Paßbereich
eines Paares von Dickensteuerwalzen (wobei auch die Walzen 2a, 2b verwendet
werden können)
zum Komprimieren der Auftragsschicht 3a (3a') aus Gummimischungsmaterial,
um dadurch die Dicke zu steuern.
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Die
Auftragsschicht 3a (3a') weist noch keine Gummielastizität auf, so
daß durch
Hinzufügen
eines solchen Dickensteuervorgangs wahlweise ein dünneres Auftrag-Flächenkörpermaterial 3b erzielt
werden kann.
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Ausführungsbeispiel 2
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5 zeigt
ein modifiziertes Ausführungsbeispiel
des ersten Herstellungsverfahrens. Ein umlaufendes bzw. endloses
Stahlband 1a zum Bilden einer Metallplatte ist um die Walze 2b des
Walzenpaares 2a, 2b sowie um eine weitere Walze 5 zum
Bilden einer Bandfördereinrichtung
herumgeführt,
das in einen Zuführungsbereich
der Walzen 2a, 2b zugeführte Gummimischungsmaterial 3 wird
bei einer Rotation des Walzenpaares 2a, 2b, der
Walze 5 sowie einer Umlaufbewegung des Stahlbands 1a in
den durch die Pfeile dargestellten Richtungen zugeführt, und
anschließend
wird die Auftragsschicht 3a aus dem Gummimischungsmaterial
in kontinuierlicher Weise auf der Oberfläche des Stahlbandes 1a gebildet.
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Die
Auftragsschicht 3a aus Gummimischungsmaterial, die in dieser
Weise auf dem Stahlband 1a gebildet wird, wird zusammen
mit dem Stahlband 1a bewegt, wobei das darin enthaltene
Lösungsmittel
in der Trocknungszone 4 verdunstet, wobei die Auftragsschicht
anschließend
als Auftrag-Flächenkörpermaterial 3b aus
Gummimischungsmaterial mittels einer Abstreifeinrichtung 6 abgelöst wird, die
derart vorgesehen ist, daß sie
an der Oberfläche des
Stahlbands 1a entlanggleitet.
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Das
Stahlband 1a, von dem das Auftrag-Flächenkörpermaterial 3b abgeschält worden
ist, wird wieder zu dem Zuführungsbereich
der Walzen 2a, 2b verbracht, es wird wiederum
Gummimischungsmaterial 3 zugeführt und aufgetragen, und das
Auftrag-Flächenkörpermaterial 3b wird
abgeschält,
so daß die
Vorgänge
wiederholt werden. Wenn das Dichtungs-Flächenkörpermaterial in der vorstehend beschriebenen
Weise kontinuierlich hergestellt wird, läßt sich somit das System kompakt
ausbilden, und die Herstellungseffizienz wird verbessert.
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Ausführungsbeispiel 3
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6 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel des
ersten Herstellungsverfahrens. Ein langes Stahlband 1b,
das als Metallplatte verwendet wird, wird in den Paßbereich
des Walzenpaares 2a, 2b eingebracht, das Gummimischungsmaterial 3 wird
in der vorstehend beschriebenen Weise zugeführt, die Auftragsschicht 3a aus
Gummimischungsmaterial wird auf der Oberfläche des Stahlbands 1b gebildet,
das Lösungsmittel
verdunstet in der Trocknungszone 4, und das Auftrag-Flächenkörpermaterial 3b aus
Gummimischungsmaterial wird nacheinander abgeschält, und zwar wiederum mittels
einer Abstreifeinrichtung 6, die derart angebracht ist,
daß sie
eine Gleitbewegung auf der Oberfläche des Stahlbands 1b ausführt.
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Das
Stahlband 1b, von dem das Auftrag-Flächenkörpermaterial 3b abgeschält worden
ist, wird anschließend
aufgerollt. Zum Aufrollen des Stahlbandes 1b wird eine
allgemein bekannte Aufnahmeeinrichtung verwendet. Die Vorrichtung
für dieses
Herstellungsverfahren ist kompakt und verbessert die Herstellungseffizienz
wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Die übrige
Konstruktion ist die gleiche wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel,
so daß die bei
beiden Ausführungsbeispielen
gemeinsam verwendeten Elemente die gleichen Bezugszeichen tragen
und eine Erläuterung
davon an dieser Stelle weggelassen wird.
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Ausführungsbeispiel 4
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7 zeigt
ein Herstellungsverfahren für
einen unvulkanisierten Gummiflächenkörper als
Dichtungsmaterial unter Verwendung der Vorrichtung für das zweite
Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung. Das Gummimischungsmaterial 3 wird
in dem Zuführungsbereich
eines Paares grober Walzen 7 (7a, 7b)
zugeführt,
die sich in der vorstehend beschriebenen Weise in Mitlaufrichtung
rotationsmäßig bewegen
und deren Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis auf 1:1,0 bis 1,2 (vorzugsweise
1:1,05) eingestellt ist, wobei das Gummimischungsmaterial 3 in Abhängigkeit
von der Rotationsbewegung der Walzen 7a, 7b den
Paßbereich
der Walzen 7a, 7b durchläuft und ein Auftrag-Flächenkörpermaterial 3c aus Gummimischungsmaterial
mit einer Dicke von 300 μm
bis 500 μm
abgegeben wird.
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Das
auf diese Weise gebildete Auftrag-Flächenkörpermaterial 3c fällt in kontinuierlicher
Weise auf einen Bandförderer 8a,
der eine Trocknungszone 8 bildet, das darin enthaltene
Lösungsmittel
wird auf dem Bandförderer 8a verdunstet,
und anschließend durchläuft das
Flächenkörpermaterial 3c den
Paßbereich
eines Paares von Dickensteuerwalzen 9 (9a, 9b),
die mit einer vorbestimmten Beabstandung angeordnet sind, und es
wird ein Auftrag-Flächenkörpermaterial 3d bzw.
ein Dichtungs-Flächenkörpermaterial
aus Gummimischungsmaterial mit einer gewünschten Dicke gebildet.
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In
der Zeichnung sind eine zweite Trocknungszone 10 sowie
zweite Dickensteuerwalzen 11 (11a, 11b)
in aufeinander folgender Weise nach den Dickensteuerwalzen 9 vorgesehen.
Das Auftrag-Flächenkörpermaterial 3d wird
weiter komprimiert, um ein Auftrag-Flächenkörpermaterial 3e mit
einer Dicke von 50 μm
bis 200 μm
zu erhalten.
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Das
Gummimaterial oder das Gummilatexmaterial des von den Walzen 7a, 7b abgegebenen Auftrag-Flächenkörpermaterials 3c ist
unvulkanisiert, so daß eine
wahlweise Dickensteuerung unter Verwendung der Dickensteuerwalzen 9a, 9b sowie
der bewegungsabwärts
von diesen vorgesehenen zweiten Dickensteuerwalzen 11a, 11b durchgeführt werden
kann und dadurch ein dünnes
Auftrag-Flächenkörpermaterial 3e erzielt
werden kann, wie dieses durch das Verbund-Flächenkörpermaterial des Standes der
Technik nicht gebildet werden kann. Das Auftrag-Flächenkörpermaterial 3e wird
auf eine nicht dargestellte Trommel aufgewickelt und dient als Dichtungs-Flächenkörpermaterial.
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Die
Oberflächen
der Walzen 7a, 7b sind mit einem Material mit
geringer Reibung beschichtet bzw. oberflächenbehandelt, wie dies bereits
erwähnt worden
ist. Das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis der Walzen 7a, 7b ist
in der bereits genannten Weise eingestellt. Dadurch wird ein Haftenbleiben
des Gummimischungsmaterials 3 an den Walzen 7a, 7b verhindert.
Dieses Ausführungsbeispiel
des Herstellungsverfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die bei
den eingangs genannten Ausführungsbeispielen vorhandene
Metallplatte 1 nicht erforderlich ist und eine bevorzugte
Ausführungsform
verwendet werden kann.
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Das
Flächenkörpermaterial
als Dichtungsmaterial, das mit dem Herstellungsverfahren der vorliegenden
Erfindung gebildet wird, wird in der bereits beschriebenen Weise
ausgestanzt oder in integraler Weise mit einer Metallplatte ausgebildet,
und ferner erfolgt eine Graphitbearbeitung zum Erwärmen oder Vulkanisieren
des Materials. Das resultierende Produkt findet häufig Anwendung
bei einer Zylinderkopfdichtung eines Kraftfahrzeugs, bei mehreren
Arten von Dichtungen für
einen Motor mit Innenverbrennung sowie für andere abzudichtende Bereiche.
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Das
Flächenkörpermaterial
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist im Vergleich zu den Produkten des Standes der Technik
so dünn,
daß sein
Nutzen in der Anwendung gesteigert ist. Ferner beinhaltet der Herstellungsprozeß bei den
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
einen Trocknungsvorgang, jedoch kann in Abhängigkeit von der Menge an in
dem Gummimischungsmaterial enthaltenen Lösungsmittel sowie der Temperatur
der Walzen ein Trocknungsvorgang möglicherweise nicht erforderlich
sein.