DE102012109711A1 - Device for bladderless vulcanization of pneumatic spring blank used in commercial vehicle, has pneumatic spring indication bulge whose conical sealing surface is supported on lid to perform emerging material expulsion in joint region - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum heizbalglosen Vulkanisieren eines Luftfeder-Rohlings für einen Luftfederbalg, wobei der Luftfederrohling an seinen beiden Enden bereits mit einem Luftfederbalgwulst versehen ist, der nach der Vulkanisation im Querschnitt gesehen nach innen, d. h. zum späteren Luftfederinnenraum hin gerichtete konische Dichtflächen aufweist, wobei der Luftfederrohling während der Vulkanisation mit einer seine Außenform bestimmenden, starren und beidseitig durch einen Deckel verschließbaren Vulkanisationsform umgeben ist, die endseitig jeweils einen zur Vulkanisationsform gehörigen ringförmigen Kontureinsatz aufweist, der den Luftfederrohling bis über seine Enden hinaus umschließt und auch den Luftfederbalgwulst auf seiner Außenseite umfasst und abstützt. Der Deckel ist dabei so ausgebildet, dass er während der Vulkanisation in Richtung des Luftfederrohlings verfahrbar ist und die Vulkanisationsform zunehmend verschließt.The invention relates to a device for vulcanization of a pneumatic spring blank for an air spring bellows, wherein the air spring blank is already provided at its two ends with a Luftfederbalgwulst, seen in the cross section after vulcanization inside, d. H. to the later air spring interior has directed conical sealing surfaces, wherein the air spring blank is surrounded during vulcanization with its outer shape, rigid and closable on both sides by a lid vulcanization, the ends each have a belonging to the vulcanization annular contour insert, the air spring blank to over its ends also encloses and also the Luftfederbalgwulst on its outside covers and supports. The lid is designed so that it can be moved during vulcanization in the direction of the air spring blank and increasingly closes the vulcanization mold.
Bei der Vulkanisation von Luftfederbälgen, also zum Beispiel von Mehrfaltenbälgen oder Rollbälgen, können zwei verschiedene Methoden zur Anwendung gelangen, nämlich eine Vulkanisation mit Heizbalg und eine Vulkanisation ohne Heizbalg. Bei der Vulkanisation mit Heizbalg wird ein Luftfederbalgrohling zunächst in eine Trenn- und Luftabführungslösung und dann mechanisch vorgeformt. Anschließend wird der Luftfederrohling in eine Form gestellt, die ihn zylindrisch umschließt. Danach wird der Luftfederrohling über einen eingefallenen Heizbalg gezogen. Die zunächst beidseitig offenen Enden der äußeren Form werden jeweils fast verschlossen. Durch Beaufschlagung des Heizbalgs mit Druck wird der Luftfederrohling vorbombiert bis er fast die Form ausfüllt. Bei Erreichen des vorgegebenen Luftfederrohlingsdurchmessers fährt die Form automatisch zu und die Vulkanisation kann beginnen. Nach Beendigung der Vulkanisation öffnet die Form, der Heizbalg fällt ein und die ausvulkanisierte Luftfeder wird entnommen.In the vulcanization of bellows, so for example of Mehrfaltenbälgen or rolling bellows, two different methods can be applied, namely a vulcanization with bladder and a vulcanization without bladder. In vulcanization with bladder, a Luftfederbalgrohling is first in a separation and air removal solution and then mechanically preformed. Subsequently, the air spring blank is placed in a shape that surrounds it cylindrical. Thereafter, the air spring blank is pulled over a sunken bladder. The initially open on both sides ends of the outer mold are each almost closed. By pressurizing the bladder with pressure, the air spring blank is pre-buffed until it almost fills the mold. Upon reaching the predetermined air spring blank diameter, the mold automatically closes and vulcanization can begin. After completion of the vulcanization opens the mold, the bladder falls and the vulcanized air spring is removed.
Bei der Vulkanisation mit Heizbalg wird Druck und Temperatur mittels Heißdampf durch den Heizbalg auf den Luftfederrohling übertragen. Es ist leicht einzusehen, dass bei der Vulkanisation mit Heizbalg die für die Vernetzung des Kautschuks erforderliche Wärme länger braucht, um an den Luftfederrohling zu gelangen. Aus diesem Grunde ist die Vulkanisationszeit der heizbalglosen Vulkanisation kürzer als die der Vulkanisation mit Heizbalg.During vulcanization with bladder pressure and temperature is transferred by means of superheated steam through the bladder to the air spring blank. It is easy to see that in vulcanization with bladder, the heat required to crosslink the rubber takes longer to reach the air spring blank. For this reason, the vulcanization time of the bellows-free vulcanization is shorter than that of vulcanization with bladder.
Bei der Vulkanisation ohne Heizbalg gelangt der Dampf direkt an den zu vulkanisierenden Luftfederrohling. Die balglose Vulkanisation lässt sich jedoch nur bei Luftfedern mit Klemmwulst ausführen, denn nur diese können in der Form fest verankert werden. Bei vielen Arten von Luftfederbälgen ist jedoch aufgrund ihrer Konstruktion nicht möglich. Luftfederbälge sind an ihren Enden häufig mit einem Luftfederbalgwulst versehen, welcher einen Kern aus Draht oder anderen Festigkeitsträgern enthält. Der Querschnitt des Luftfederbalgwulstes ist innen, d. h. zum Luftfederinnenraum hin konusförmig ausgeformt und bildet damit eine mit Dichtkonus versehene Öffnung, die auf eine komplementär konusförmig ausgebildete Aufnahme z. B. eines Abrollkobens aufgepresst wird. Die Konusflächen bzw. die Konusverbindung verjüngt sich dabei in Richtung des Luftfederinnenraums, so dass bei entsprechendem Innendruck in der Luftfeder der Luftfederbalg bei Belastung weiter auf den Dichtkonus „geschoben” wird, also in der Tendenz eine sich durch Innendruck selbst verstärkende Dichtung bereitstellt.During vulcanization without bladder, the steam passes directly to the air spring blank to be vulcanized. However, bellows-free vulcanization can only be carried out with air springs with a clamping bead, because only these can be firmly anchored in the mold. For many types of air bellows, however, is not possible due to their construction. Air spring bellows are often provided at their ends with a Luftfederbalgwulst containing a core of wire or other reinforcements. The cross section of the Luftfederbalgwulstes is inside, d. H. to the air spring interior shaped conically shaped and thus forms a sealing cone with a cone-shaped opening on a complementary cone-shaped receptacle z. B. a Abrollkobens is pressed. The conical surfaces or the conical connection tapers in the direction of the air spring interior, so that with appropriate internal pressure in the air spring of the air spring bellows is further "pushed" under load on the sealing cone, so in the tendency provides itself by internal pressure self-reinforcing seal.
Derartige Luftfedern sind an sich bekannt und vorwiegend bei Nutzfahrzeugen, zunehmend aber auch bei Anhängern im Einsatz. Dabei ist die Belastung der Luftfeder meist eine Druckbelastung, so dass die Konus-Klemmsitz-Verbindung eine hohe Sicherheit bietet. Für solche Luftfederbälge lassen sich aber die bisherigen Methoden der Klemmung bei der balglosen Vulkanisation nicht oder kaum anwenden, so dass man auf die Vulkanisation mit Balg zurückgreifen und für die Fertigung von Luftfedern mit konischen Dichtflächen Heizschläuche einsetzen muss.Such air springs are known per se and mainly in commercial vehicles, but increasingly also in trailers in use. The load of the air spring is usually a compressive load, so that the cone-clamping seat connection provides a high level of security. For such air spring bellows but the previous methods of clamping in the bellows-free vulcanization can not or hardly apply, so you have to resort to the vulcanization with bellows and must use air hoses for the production of air springs with conical sealing surfaces.
Ein Nachteil besteht natürlich darin, dass die Heizschläuche Verschleißteile mit begrenzter Lebensdauer sind, bei deren Versagen fehlerhafte Produkte erzeugt werden und an den Produktionsanlagen Stillstands- und Rüstzeiten entstehen. Die Nachteile durch den schlechteren Wärmeübergang bei der Vulkanisation mit Heizschläuchen/Heizbälgen sind oben bereits erwähnt. Das Einziehen der Heizschläuche bedeutet auch einen zusätzlichen Aufwand bei der Handhabung und erfordert ggf. auch den Einsatz zusätzlicher Vorrichtungen.One disadvantage, of course, is that the heating hoses are wearing parts with a limited service life, in the event of failure of which defective products are produced and standstill and set-up times occur at the production facilities. The disadvantages of the poorer heat transfer during vulcanization with airbags / bladders are already mentioned above. The insertion of the heating hoses also means an extra effort in handling and possibly also requires the use of additional devices.
Im Stand der Technik sind nun verschiedene Arten von Vorrichtungen zum balglosen Vulkanisieren bekannt. So offenbart die
Für die Erfindung bestand also die Aufgabe, eine Vorrichtung und Methode bereitzustellen, mit der auch Luftfederbälge bzw. Luftfederbalgrohlinge/Luftfederrohlinge mit Konus-Klemmsitz-Verbindung sicher balglos vulkanisiert werden können.So for the invention, the object was to provide a device and method, with the air spring bellows or Luftfederbalgrohlinge / air spring blanks with cone-compression fit connection can be safely bellows vulcanized.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.This object is achieved by the features of the main claim. Further advantageous embodiments are disclosed in the subclaims.
Dabei weisen Deckel und Kontureinsatz der Vorrichtung komplementäre konische Flächen auf, die in ihrer Form im Wesentlichen eine Verlängerung oder Weiterführung der konischen Dichtfläche des Luftfederbalgwulstes darstellen und so ausgebildet sind, dass während der Vulkanisation die konische Dichtfläche des Luftfederbalgwulstes durch Abstützung und Anlage des Luftfederbalgwulstes im Dichtungsbereich des Deckels geformt wird und ein entstehender Materialaustrieb über Dichtspalte in den Verbindungsbereich zwischen Deckel und Kontureinsatz geführt und dort in einer Kavität aufgenommen wird.In this case, cover and contour insert of the device have complementary conical surfaces, which essentially represent an extension or continuation of the conical sealing surface of Luftfederbalgwulstes in their form and are designed so that during vulcanization, the conical sealing surface of Luftfederbalgwulstes by supporting and conditioning the Luftfederbalgwulstes in the sealing area is formed of the lid and an emerging Materialaustrieb is guided via sealing gaps in the connection region between the lid and contour insert and there received in a cavity.
Eine solche Ausführung der Vorrichtung erlaubt die balglose Vulkanisation auch für Luftfederbälge bzw. Luftfederbalgrohlinge mit Konus-Klemmsitz-Verbindung. Dies ist besonders vorteilhaft bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung der Fall, bei der
- – der Kontureinsatz eine nach innen geöffnete und in Längsrichtung der Vulkanisationsform sich erstreckende konische Innenfläche aufweist, die in ihrer Form im Wesentlichen als eine Verlängerung oder Weiterführung der konischen Dichtfläche des Luftfederbalgwulstes ausgebildet ist,
- – der Deckel eine nach außen gerichtete und in Längsrichtung der Vulkanisationsform sich erstreckende konische Außenfläche aufweist, die zur konischen Dichtfläche des Luftfederbalgwustes und zur konischen Innenfläche des Kontureinsatzes im Wesentlichen komplementär ausgebildet ist,
- – wobei die konische Innenfläche des Kontureinsatzes ausgehend vom Luftfederbalgwulst und in Längsrichtung sich erstreckend drei funktional unterschiedliche Zonen aufweist, nämlich
- a) zunächst einen ersten konischen Ringflächenteil, der bei geschlossener Vulkanisationsform mit der konischen Außenfläche des jeweiligen Deckels einen Ringspalt bildet,
- b) daran nach außen anschließend, d. h. nach außen in bezug auf die Vulkanisationsform oder den Luftfederrohling, eine umlaufende Ringnut zur Aufnahme eines bei der Vulkanisation entstehenden Materialaustriebs, und
- c) an die Ringnut nach außen anschließend einen zweiten konischen Ringflächenteil, der im Zusammenwirken mit der konischen Außenfläche des jeweiligen Deckels die Vulkanisationsform bei geschlossenen Deckeln abdichtet.
- The contour insert has an inwardly opened and in the longitudinal direction of the vulcanization mold extending conical inner surface which is formed in its shape substantially as an extension or continuation of the conical sealing surface of the Luftfederbalgwulstes
- - The cover has an outwardly directed and extending in the longitudinal direction of the vulcanization mold conical outer surface which is formed to the conical sealing surface of the Luftfederbalgwustes and the conical inner surface of the contour insert substantially complementary,
- - The conical inner surface of the contour insert from the Luftfederbalgwulst and extending in the longitudinal direction extending three functionally different zones, namely
- a) initially a first conical annular surface part, which forms an annular gap with the conical outer surface of the respective lid when the vulcanization mold is closed,
- b) thereafter outwardly, ie outwardly with respect to the vulcanization mold or the air spring blank, a circumferential annular groove for receiving a material produced during vulcanization Materialaustriebs, and
- c) to the annular groove to the outside then a second conical annular surface part which seals the vulcanization mold in closed lids in cooperation with the conical outer surface of the respective lid.
Eine solche Aufteilung der konischen Innenfläche des Kontureinsatzes in drei funktional unterschiedliche Zonen, wobei die Innenfläche des Kontureinsatzes an der komplemantärkonisch ausgebildeten, jedoch ohne aufgeteilte „Funktionszonen” ausgelegten konischen Außenfläche des Deckels anliegt, die auch die konische Dichtfläche des Luftfederbalgwulstes abstützt, erlaubt eine sicher Dichtung, ein Auffangen des entstehenden Austriebs und das sichere geometrisch richtige Ausformen der konischen Dichtfläche des Luftfederbalgwulstes durch Vulkanisation ohne zusätzliche Klemmeinrichtungen.Such a division of the conical inner surface of the contour insert into three functionally different zones, wherein the inner surface of the contour insert rests against the conical outer surface of the lid, which also supports the conical sealing surface of the Luftfederbalgwulstes, allows a secure seal on the complemantärkonisch trained, but without split "functional zones" , A catching the resulting shoot and the secure geometrically correct shaping of the conical sealing surface of the air bag through vulcanization without additional clamping devices.
Die konische Außenfläche des Deckels kann zur Verbesserung der Zentrierung des in die Form eingelegten Luftfederbalgrohlings in Zonen mit unterschiedlichen Konuswinkeln aufgeteilt werden.The conical outer surface of the lid can be divided to zones with different cone angles to improve the centering of the inserted into the form Luftfederbalgrohlings.
Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass die umlaufende Ringnut als etwa halbkreisförmige Kavität ausgebildet ist. Das erlaubt eine einfache Herstellung beispielsweise mittels Drehen.An advantageous development is that the circumferential annular groove is formed as an approximately semicircular cavity. This allows a simple production, for example by means of turning.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass der erste und der zweite konische Ringflächenteil unterschiedliche Konuswinkel, d. h. Öffnungswinkel, aufweisen. Damit können die Funktionen Dichten, Stützen, Austrieb leiten, Form fixieren, noch weiter verstärkt und angepasst werden. Zum Beispiel kann hier ein Doppelkonus mit Abdicht- und Produktkonus, d. h. mit flachen und steilen Winkeln kann zum Einsatz kommen.A further advantageous embodiment is that the first and second conical annular surface part different cone angle, d. H. Opening angle. Thus, the functions can direct densities, supports, shoots, fix form, be further strengthened and adapted. For example, here a double cone with sealing and product cone, d. H. with flat and steep angles can be used.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass der Kontureinsatz oder der Deckel mehrteilig ausgebildet sind. Damit ist eine gezieltere Temperatursteuerung möglich. Auch kann dadurch die Herstellung komplizierter Formen vereinfacht werden. Gleiches gilt für eine weitere vorteilhafte Ausbildung, die darin besteht, dass der Kontureinsatz oder Deckel über den Umfang geteilt ausgebildet sind.A further advantageous embodiment is that the contour insert or the lid are designed in several parts. For a more targeted temperature control is possible. Also, this can simplify the production of complicated shapes. The same applies to a further advantageous embodiment, which consists in that the contour insert or cover are formed divided over the circumference.
Ein besonders geeignetes Verfahren zur Betätigung einer solchen Vorrichtung zur balglosen Vulkanisation besteht darin, dass die auf den während der Vulkanisation in Richtung des Luftfederrohlings verfahrbaren Deckel aufgebrachte Druckkraft abhängig vom Fließverhalten und/oder vom Vernetzungsgrad verändert wird. Damit verstärkt man sehr gezielt die Wirkung der einzelnen Funktionsflächen oder -bereiche.A particularly suitable method for actuating such a device for bellows-free vulcanization is that the pressure force applied to the cover movable during vulcanization in the direction of the air spring blank is changed depending on the flow behavior and / or the degree of crosslinking. This intensifies the effect of the individual functional surfaces or areas in a very targeted manner.
Eine vorteilhafte Ausbildung des Verfahrens besteht darin, dass die Druckkraft auf den oberen und den unteren Deckel unabhängig voneinander verändert wird. Damit wird ebenfalls die Wirkung der einzelnen Funktionsflächen oder -bereiche unterstützt. Vorteilhaft kann an Stelle der permanenten Kraftregelung auch eine zeitgesteuerte Kraft-/Wegbegrenzung eingesetzt werden. Hierbei sind Kraft und Weg aus dem Temperatur abhängigen Fließverhalten bzw. dem Vernetzungsgrad und dem Schrumpfverhalten des Gewebes über die Zeit abzuleiten. Diese gesteuerte Bewegung kann für die obere und untere Seite abweichend ausgeführt sein.An advantageous embodiment of the method is that the pressure force on the upper and the lower lid is changed independently. This also supports the effect of the individual functional areas or areas. Advantageously, instead of the permanent force control, a time-controlled force / travel limitation can also be used. In this case, force and displacement are dependent on the temperature-dependent flow behavior or the degree of crosslinking and the shrinkage behavior derive the tissue over time. This controlled movement may be different for the upper and lower sides.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass der Materialaustrieb vor der Vulkanisation als zusätzliches Material im Bereich des Luftfederbalgwulstes in den Luftfederrohling eingebracht wird. Damit ist der „Transportweg” des Austriebs verkürzt und das Verfahren leichter durchführbar.A further advantageous embodiment is that the Materialaustrieb is introduced prior to vulcanization as additional material in the region of the Luftfederbalgwulstes in the air spring blank. Thus, the "transport path" of the shoot is shortened and the process easier to carry out.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigenReference to an embodiment, the invention will be explained in more detail. Show it
Die
In der Zusammenschau der
Der Deckel
Der Kontureinsatz
Der Deckel
Die konische Innenfläche
- a) zunächst einen ersten konischen Ringflächenteil
8.1 , der bei geschlossener Vulkanisationsform mit der konischen Außenfläche9 desDeckels 5 einen Ringspalt 10 bildet, - b) daran nach außen anschließend, d. h. in bezug auf die Vulkanisationsform oder den Luftfederrohling, eine umlaufende Ringnut
8.2 zur Aufnahme eines bei der Vulkanisation entstehenden Materialaustriebs, und - c) an die Ringnut
8.2 nach außen anschließend einen zweiten konischen Ringflächenteil8.3 , der im Zusammenwirken mit der konischen Außenfläche9 des jeweiligen Deckels4 die Vulkanisationsform bei geschlossenen Deckeln abdichtet.
- a) first a first conical ring surface part
8.1 in the closed vulcanization mold with the conicalouter surface 9 of thelid 5 anannular gap 10 forms, - b) then outwardly, ie with respect to the vulcanization mold or the air spring blank, a circumferential annular groove
8.2 for receiving a resulting in the vulcanization Materialaustriebs, and - c) to the annular groove
8.2 to the outside then a second conical ring surface part8.3 which interacts with the conicalouter surface 9 of therespective lid 4 the vulcanization mold seals with closed lids.
Die umlaufende Ringnut
Der als Stirnteller ausgebildete Deckel
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtung zum balglosen VulkanisierenDevice for bellow-free vulcanization
- 22
- Luftfederbalgrohling, auch Luftfederrohling genanntLuftfederbalgrohling, also called air spring blank
- 33
- LuftfederbalgwulstLuftfederbalgwulst
- 44
- Konische Dichtfläche des LuftfederbalgwulstesConical sealing surface of the bellows bead
- 55
- Verschließbarer Deckel der VulkanisationsformClosable lid of the vulcanization mold
- 66
- Vulkanisationsformvulcanization mold
- 77
- Kontureinsatzcontour insert
- 88th
-
konische Innenfläche des Kontureinsatzes
7 conical inner surface of thecontour insert 7 - 8.18.1
- erster konischer Ringflächenteilfirst conical ring surface part
- 8.28.2
- Ringnut/KavitätAnnular groove / cavity
- 8.38.3
- zweiter konischer Ringflächenteilsecond conical ring surface part
- 99
-
konischen Außenfläche des Deckels
5 conical outer surface of thelid 5 - 1010
- Ringspaltannular gap
- 1111
- Vulkanisierter LuftfederbalgVulcanized air bellows
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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-
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |