DE102013002258A1 - Mold for manufacturing of flexible joint disks for transmitting torque between shaft ends, has supply channel arrangement that includes end portions extending perpendicular to wall of mold cavity and having openings aligned to wall - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Form zur Herstellung von Gelenkscheiben, die einen in eine Elastomermasse eingebetteten Verstärkungseinsatz umfasst, mit mindestens zwei dicht zusammenarbeitenden Formteilen, welche zusammen einen Formraum begrenzen, mit Positioniermitteln zum lagegenauen Einsetzen des Verstärkungseinsatzes und mit einer Speisekanalanordnung, über welche formbares Elastomermaterial dem Formraum an unterschiedlichen Stellen zuführbar ist.The invention relates to a mold for the production of flexible discs comprising a reinforcing insert embedded in an elastomer composition with at least two closely cooperating mold parts which together define a mold space, with positioning means for positionally accurate insertion of the reinforcing insert and with a feed channel arrangement, via which moldable elastomeric material the mold space can be fed in different places.
Gelenkscheiben, die mit einer solchen Form hergestellt werden, dienen dazu, Drehmomente zwischen zwei Wellenenden zu übertragen und zwar so, dass Drehmomentspitzen abgefedert werden und die beiden Wellenenden schwingungsmäßig und akustisch entkoppelt werden.Articulated discs made with such a shape serve to transmit torques between two shaft ends, such that torque peaks are cushioned and the two shaft ends are vibrationally and acoustically decoupled.
Durch die vorliegende Erfindung soll eine Form gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, dass die Funktion und Standzeit der mit ihr hergestellten Gelenkscheiben verbessert ist.By the present invention, a form according to the preamble of
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Endabschnitte von Speisekanälen im Wesentlichen senkrecht zu einer Wand des Formraumes verlaufen und mit Öffnungen dieser Wand im Wesentlichen fluchten.This object is inventively achieved in that end portions of feed channels extend substantially perpendicular to a wall of the mold space and are aligned with openings of this wall substantially.
Mit der erfindungsgemäßen Form ist es möglich, Lunker in der Elastomermasse zu vermeiden. Außerdem wird erreicht, dass das eingespritzte Elastomermaterial sich gut mit der Verstärkungseinlage verbindet, also durchgehend einen guten, belastungsfähigen flächigen Kontakt zu den Oberflächen der Verstärkungseinlage hat.With the mold according to the invention it is possible to avoid voids in the elastomer composition. In addition, it is achieved that the injected elastomer material bonds well with the reinforcing insert, that is, consistently has good, load-bearing surface contact with the surfaces of the reinforcing insert.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in subclaims.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Speisekanalanordnung in einem Speisekopf ausgebildet ist und der Speisekopf vom Formraum durch eine Isolierschicht thermisch isoliert ist.A development of the invention is characterized in that the feed channel arrangement is formed in a feed head and the feed head is thermally insulated from the mold space by an insulating layer.
Bei einer solchen Form ist es möglich, das zugeführte noch nicht vernetzte Elastomermaterial etwas zu erwärmen, so dass seine Fließeigenschaften verbessert werden. Andererseits wird eine so starke Erwärmung vermieden, dass schon auf dem Weg zum Formraum die Vernetzung nennenswert beginnt. Durch die thermische Isolierschicht zwischen dem Formraum und der Speisekanalanordnung ist es möglich, entsprechende Temperaturunterschiede bei geringem Energieeinsatz einzustellen.With such a mold, it is possible to slightly heat the supplied uncrosslinked elastomeric material, so that its flow properties are improved. On the other hand, such a strong warming is avoided, that even on the way to the form space, the networking begins significantly. Due to the thermal insulating layer between the mold cavity and the feed channel arrangement, it is possible to set corresponding temperature differences with low energy input.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht eine Keramikschicht oder eine Kunststoffschicht ist.A development of the invention is characterized in that the insulating layer is a ceramic layer or a plastic layer.
Diese Weiterbildung ist im Hinblick auf mechanische Robustheit und genau Bearbeitbarkeit der Isolierschicht von Vorteil.This development is in terms of mechanical robustness and precision machinability of the insulating advantageous.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Kanäle der Speisekanalanordnung mit Steuermitteln versehen ist.A development of the invention is characterized in that at least a part of the channels of the feed channel arrangement is provided with control means.
Bei einer solchen Form kann man die Ströme an Elastomermaterial, welche durch die verschiedenen Speisekanäle fließen einstellen. Auf diese Weise wird es möglich, die Form einerseits rasch zu füllen, andererseits nicht zu schnell zu füllen, was zu Lunkern und schlechtem Haften des Elastomermateriales an Oberflächen des Verstärkungseinsatzes führen könnte.In such a mold, one can adjust the flows of elastomeric material which flow through the various feed channels. In this way it becomes possible to quickly fill the mold, on the other hand not to fill too quickly, which could lead to voids and poor adhesion of the elastomeric material to surfaces of the reinforcing insert.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Steuermittel als Drossel ausgebildet ist, welche vorzugsweise zumindest teilweise durch einen Kanal oder Kanalabschnitt der Speisekanalanordnung gebildet ist.A development of the invention is characterized in that at least part of the control means is designed as a throttle, which is preferably at least partially formed by a channel or channel portion of the feed channel arrangement.
Diese Art der Ausbildung der Drosselmittel hat den Vorteil, dass sie sich nicht unbeabsichtigt verstellen kann und keine nennenswerten zusätzlichen Kosten verursacht.This type of formation of the throttle means has the advantage that it can not be adjusted unintentionally and causes no significant additional costs.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Steuermittel durch steuerbare Verengungen gebildet ist.A development of the invention is characterized in that at least part of the control means is formed by controllable constrictions.
Bei einer solchen Form kann man die Strömungsgeschwindigkeit in den verschiedenen Speisekanälen je nach den Erfordernissen einstellen, ohne an der Form mechanische Arbeiten durchführen zu müssen. Auf diese Weise ist es möglich, in derselben Form unterschiedliche Elastomermaterialien zu spritzen, um zum Beispiel Gelenkscheiben unterschiedlicher Nachgiebigkeit in Umfangsrichtung zu realisieren. Auch kann man so Änderungen in der Zusammensetzung zugelieferter Elastomermaterialien einfach ausgleichen. Schließlich kann man auch die Abgaberate von Elastomermaterial von den verschiedenen Speisekanälen im Laufe eines Befüllungsvorganges der Form variieren.In such a mold, one can adjust the flow rate in the various feed channels according to the requirements without having to perform mechanical work on the mold. In this way it is possible to inject in the same form different elastomeric materials, for example, to realize joint discs of different compliance in the circumferential direction. Also, one can easily compensate for changes in the composition of delivered elastomeric materials. Finally, one can also vary the delivery rate of elastomeric material from the various feed channels in the course of a filling process of the mold.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der steuerbaren Verengungen ein Schlauchventil oder eine Kühlstrecke umfassen.A development of the invention is characterized in that at least some of the controllable constrictions comprise a hose valve or a cooling section.
Die Steuerung des Elastomermaterialflusses, die mit dieser Weiterbildung erhalten wird, erfolgt ohne bewegte Teile. Damit sind Störungen an den Drosselmitteln bzw. den Ventilmitteln weitgehend ausgeräumt Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Speisekanalanordnung und/oder in ihr vorgesehene Steuermittel so ausgebildet sind, dass zumindest ein Teil verschiedener Fenster des Formraumes mit gleichem Durchsatz mit Elastomermaterial beaufschlagt werden.The control of Elastomermaterialflusses, which is obtained with this development, takes place without moving parts. This is interference with the Throttle means or the valve means largely eliminated A development of the invention is characterized in that the feed channel arrangement and / or provided in its control means are designed so that at least a portion of different windows of the mold space are acted upon at the same throughput with elastomeric material.
Bei einer solchen Form wird in verschiedenen Bereichen des Formraumes pro Zeiteinheit die gleiche Elastomermaterialmenge zugeführt.With such a mold, the same quantity of elastomer material is supplied per unit of time in different regions of the mold space.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Speisekanalanordnung und/oder etwa vorgesehene Steuermittel so ausgebildet sind und/oder so gesteuert werden, dass der Formraum im Wesentlichen von unten nach oben mit Elastomermaterial gefüllt wird.A development of the invention is characterized in that the feed channel arrangement and / or approximately provided control means are designed and / or controlled so that the mold space is filled substantially from bottom to top with elastomeric material.
Diese Weiterbildung ist im Hinblick darauf vorteilhaft, im Formraum befindlicher Luft (oder sonstigen Gasen) einen freien Zugang zu einer Entlüftungsöffnung zu bewahren.This development is advantageous in terms of keeping available in the mold cavity air (or other gases) free access to a vent.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Speisekanalanordnung ein Mengenmesser angeordnet ist und die Steuerung für die Steuermittel in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Mengenmessers erfolgt.A development of the invention is characterized in that a quantity meter is arranged in the feed duct arrangement and the control for the control means takes place as a function of the output signal of the flow meter.
Wie hoch das Elastomermaterial im Moment im Formraum steht, lässt sich auf einfache Weise dadurch bestimmen, dass man mit einem Mengenmesser die insgesamt zu einem gegebenen Zeitpunkt dem Formraum schon zugeführte Materialmenge bestimmt. Diese Menge ist auf eindeutige Weise der Höhe des Elastomermaterialpegels im Formraum zugeordnet. Die entsprechende Kennlinie kann leicht experimentell ermittelt werden.How high the elastomeric material currently stands in the mold cavity, can be determined in a simple manner by determining with a flow meter the total amount of material already supplied to the mold space at a given time. This amount is unambiguously associated with the height of the elastomeric material level in the mold cavity. The corresponding characteristic can easily be determined experimentally.
Eine Weiterbildung der Erfindung für die Herstellung von Gelenkscheiben, bei welchen der Verstärkungseinsatz Schlingenpakete umfasst, ist dadurch gekennzeichnet, dass Fenster des Formraumes mit einem Teilraum des Formraumes kommunizieren, die nur zu einem geringen Teil vom Verstärkungseinsatz eingenommen werden.A further development of the invention for the production of flexible discs, in which the reinforcing insert comprises loop packs, is characterized in that windows of the mold space communicate with a partial space of the mold space, which are occupied only to a small extent by the reinforcing insert.
Umfasst die Verstärkungseinlage im Formraum Schlingenpakete, also Wickel aus auf Zug belastbaren Fäden, die durch ein vorzugsweise elastomeres Material zusammengehalten sind, so kann durch Einströmen des hoch viskosen Elastomermaterial eine Verformung der Schlingenpakete erfolgen. Mit der gerade beschriebenen Weiterbildung wird eine derartige Verformung vermieden, da das eingespritzte Elastomermaterial die Schlingenpakete der Verstärkungseinlage allenfalls wenig trifft.If the reinforcing insert in the forming space comprises loops packages, that is to say reels of threads capable of being subjected to tension, which are held together by a preferably elastomeric material, a deformation of the loop packages can take place by flowing in the highly viscous elastomer material. With the development just described such deformation is avoided, since the injected elastomer material meets the loop packages of the reinforcing insert at most little.
Eine Weiterbildung der Erfindung, bei welcher der Formraum im Wesentlichen symmetrisch zu einer Mittelebene ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Trennebene zwischen den beiden Formteilen mit der Symmetrieebene des Formraumes im Wesentlichen zusammenfällt.A development of the invention, in which the mold space is substantially symmetrical to a center plane, is characterized in that the parting plane between the two mold parts substantially coincides with the plane of symmetry of the mold space.
Auch diese Weiterbildung ist im Hinblick auf ein lunkerfreies Füllen des Formraumes von Vorteil.This development is in view of a void-free filling of the mold space of advantage.
Eine Weiterbildung der Erfindung, bei welcher der Formraum im Wesentlichen symmetrisch zu einer Mittelebene ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Trennebene zwischen den beiden Formteilen mit der Symmetrieebene des Formraumes im Wesentlichen zusammenfällt.A development of the invention, in which the mold space is substantially symmetrical to a center plane, is characterized in that the parting plane between the two mold parts substantially coincides with the plane of symmetry of the mold space.
Bei dieser Weiterbildung wird erreicht, dass die Zufuhr von Elastomermaterial abgestimmt auf die lokale Geometrie der Verstärkungseinlage erfolgt.In this development it is achieved that the supply of elastomeric material is coordinated with the local geometry of the reinforcing insert.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine steuerbare Heizung aufweist, welche vorzugsweise in Abhängigkeit vom Ausgangssignal eines Mengenmessers der Speisekanalanordnung gesteuert wird.A development of the invention is characterized in that it has at least one controllable heater, which is preferably controlled in dependence on the output signal of a flow meter of the feed channel arrangement.
Mit dieser Weiterbildung wird erreicht, dass der Vulkanisiervorgang nennenswert erst dann beginnt, wenn die Form vollständig mit Elastomermaterial gefüllt ist. Schon vor diesem Moment kann man aber den Formraum schon vorheizen und so die gesamt Zykluszeit herabsetzen.With this development it is achieved that the vulcanization process begins appreciably only when the mold is completely filled with elastomeric material. Even before this moment you can pre-heat the mold space and thus reduce the total cycle time.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Speisekanalanordnung eine Temperiereinrichtung aufweist, welche vorzugsweise in Abhängigkeit vom Ausgangssignal eines Mengenmessers der Speisekanalanordnung gesteuert wird.A further development of the invention is characterized in that the feed duct arrangement has a tempering device, which is preferably controlled in dependence on the output signal of a flow meter of the feed duct arrangement.
Mit dieser Weiterbildung wird erreicht, dass man die gesamte Materialzufuhr in Abhängigkeit vom Füllstand des Formraumes steuern kann. Man kann somit in kritischen Bereichen des Füllvorganges, in denen sich das Elastomermaterial in Zwischenräume des Verstärkungseinsatzes hineinarbeiten muss, etwas langsamer Elastomermaterial zuführen, und in denjenigen Bereichen des Formraumes, in denen die Strömungsverhältnisse einfach sind, mit höherer Geschwindigkeit Elastomermaterial zuführen.With this development it is achieved that you can control the entire supply of material depending on the level of the mold space. Thus, in critical areas of the filling process in which the elastomer material has to work into interspaces of the reinforcing insert, it is possible to supply somewhat slower elastomeric material and to supply elastomeric material at higher speeds in those regions of the mold space in which the flow conditions are simple.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments with reference to the drawing. In this show:
In
Die Spritzform ist über eine Leitung
Der Ausgang der Pumpe
In der Leitung
Die Spritzform
Soweit nachstehend nicht anders beschrieben, werden Strukturen der Formteile
Die Leitung
Die Temperaturregelung erfolgt unter Verwendung des Ausgangssignales eines an die Leitung
Die Leitung
Vom unteren Ende des Verteilerkanales
Wie aus
Die Umfangsfläche des Speisekopfes
Die Außenfläche der Isolierschicht
Die beiden Formteile
Im Inneren des Formraumes
Die Koppelhülsen
Die Koppelhülsen
Die Schlingenpakete
Die Schlingenpakete
Zwischen den Schlingenpaketen
Ebenfalls elastomere Distanzscheiben
Durch die elastomeren Lagerscheiben
Wie aus
Der Verstärkungseinsatz
Wie aus
Der Speisekopf
In der oberen Wand des oberen Formteiles
Das Umspritzen eines Verstärkungseinsatzes
Zunächst wird der Verstärkungseinsatz
First, the
Nun wird die Verbindung zur Vakuumpumpe
Nach dem Verbinden von Speisekopf
Ist die Spritzform
Nach einer vorgegebenen Nachdrückzeit wird dann die Widerstandsheizung
Nach vollständiger Vernetzung des Elastomermateriales kann dann eine vollständige Gelenkscheibe der Spritzform
Um eine bessere Verteilung des Elastomermateriales im Formraum
Um dies zu ermöglichen, muss die äußere Umfangswand
In
Um eine solche Gelenkscheibe herstellen zu können, muss man auch die Böden der Formteile
Diese Abwandlungen lassen sich durch Übertragung der Maßnahmen, die weiter oben stehend unter Bezugnahme auf die
Für manche Anwendungsfälle ist es vorteilhaft, wenn die Zufuhr von nicht vulkanisiertem Elastomermaterial zum Formraum
Dies kann man mit einem abgewandelten Speisekopf
Die Kanalendabschnitte
Beim hier betrachteten Ausführungsbeispiel hat man Endkanäle
Mit dem in
Sollte dies aus besonderen Gründen gewünscht sein, auch unterschiedlich hohe Kanalendabschnitte gleichzeitig mit Elastomermaterial zu beaufschlagen, ist dies durch entsprechende Steuerung der Steuerelemente
Auf diese Weise kann man die Zufuhr von Elastomermaterial in den Formraum sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung unterschiedlich vornehmen. Dies ist für solche Produkte von Vorteil, die stärker von einer Rotationssymmetrie abweichend Symmetrie haben.In this way, you can make the supply of elastomeric material in the mold space both in the axial direction and in the circumferential direction differently. This is advantageous for those products that are more symmetrical than rotational symmetry.
Die Anordnung der Endkanäle
In der Rinne
Ist der Leitungsabschnitt
Wird die auf den Leitungsabschnitt
Über den verschiedenen Leitungsabschnitten
Auf diese Weise erhält man eine Steuerung des Elastomermaterialstromes zu jedem der Endkanäle
Obenstehend wurde beschrieben, wie man die Zufuhr von Elastomermaterial zu unterschiedlichen Bereichen des Formraumes unter Verwendung von Steuermitteln unterschiedlich einstellen kann. Es versteht sich, dass man bei Verwendung eines Speisekopfes nur mit einer einzigen Form unter immer gleichen Verhältnissen auch durch feste Strukturen ein ähnliches Ergebnis erzielen kann, insbesondere durch die Geometrie de Kanäle, durch die das Elastomer gefördert wird, insbesondere durch Vorsehen von Engstellen, deren Querschnitt und Länge vorgegeben werden kann, ggf. auch ihre Temperatur.It has been described above how to adjust the supply of elastomeric material to different areas of the mold space using control means differently. It is understood that when using a feed head with a single mold under always the same conditions even by solid structures can achieve a similar result, in particular by the geometry de channels through which the elastomer is promoted, in particular by providing bottlenecks whose Cross section and length can be specified, possibly also their temperature.
In
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele können auch untereinander kombiniert werden. Sie können für die gesamte Spritzform oder nur für Teile derselben vorgesehen werden.The embodiments described above can also be combined with each other. They can be provided for the entire injection mold or only for parts thereof.
Claims (15)
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- 2013-02-12 DE DE201310002258 patent/DE102013002258A1/en not_active Withdrawn
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