DE102018214226A1 - Device for producing a shaped hollow body - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines geformten Hohlkörpers aus elastomerem Material. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung der genannten Hohlkörper zu schaffen, das mit einfacheren Werkzeugen durchführbar ist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Vorrichtung mindestens folgende Bauteile aufweist, nämlich einen Werkzeugkörper (1) mit einem Hohlraum (2), der eine Vakuumkammer (3) mit einer Wand (4) aufweist, die gegen den Hohlraum (2) mindestens teilweise fluiddurchlässig ist und die die vorbestimmte Komplementärform (5) des zu erzeugenden Hohlkörpers aufweist, wobei ein Hohlkörperrohling (8) aus vorbestimmtem elastomerem Material in dem Hohlraum (2) des Werkzeugkörpers (1) angeordnet ist, der über die Vakuumkammer (3) und die fluiddurchlässige Wand (4) gegen die Wand (4) ansaugbar und in dieser Position durch externe Wärmezufuhr vulkanisierbar ist.The invention relates to a device for producing a shaped hollow body made of elastomeric material. The invention had for its object to provide a device for producing the hollow body mentioned, which can be carried out with simpler tools. This object is achieved in that the device has at least the following components, namely a tool body (1) with a cavity (2), which has a vacuum chamber (3) with a wall (4) that at least partially against the cavity (2) is permeable to fluid and has the predetermined complementary shape (5) of the hollow body to be produced, a hollow body blank (8) made of predetermined elastomeric material being arranged in the cavity (2) of the tool body (1), which is via the vacuum chamber (3) and the fluid-permeable one Wall (4) can be sucked against the wall (4) and vulcanized in this position by external heat supply.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines geformten Hohlkörpers aus elastomerem Material.The invention relates to a device for producing a shaped hollow body made of elastomeric material.

Hohlkörper, die neben ihrer Basisform weitere Formelemente aufweisen, werden häufig mittels einer Vulkanisationsvorrichtung geformt. Dabei weist ein Vulkanisationswerkzeug die Komplementärform des Fertigteils auf. Ein Rohling, beispielsweise ein extrudierter Schlauchendabschnitt, kann in dem Vulkanisationswerkzeug durch Beaufschlagung mit Druckluft an die Wandung des Werkzeugs gepresst und vulkanisiert werden. Auf diese Weise sind beispielsweise elastische Schläuche mit ringförmigen Wulsten herstellbar.Hollow bodies, which have other shaped elements in addition to their basic shape, are often shaped by means of a vulcanization device. A vulcanization tool has the complementary shape of the finished part. A blank, for example an extruded hose end section, can be pressed and vulcanized in the vulcanization tool by applying compressed air to the wall of the tool. In this way, for example, elastic hoses with annular beads can be produced.

Schwieriger ist dies bei Schläuchen, die einen in das elastomere Material eingebetteten Festigkeitsträger aufweisen. Diese können beispielsweise durch Wickeln eines Rohmaterialstreifens auf entsprechend geformte Vorwerkzeuge und anschließendes Vulkanisieren mittels meist hohen Drücken und Temperaturen hergestellt werden.This is more difficult with hoses that have a reinforcement embedded in the elastomeric material. These can be produced, for example, by winding a strip of raw material onto appropriately shaped pre-tools and then vulcanizing using mostly high pressures and temperatures.

Dieses Verfahren ist jedoch recht aufwändig, da meist Heizbälge notwendig sind und die Werkzeuge hohen Drücken standhalten müssen.However, this process is quite complex, since mostly heating bellows are necessary and the tools have to withstand high pressures.

Es sind auch aufblasbare Dorne bekannt, die einen röhrenförmigen Rohling, der über den Dorn gezogen ist, durch Aufblasen in die gewünschte Wellenform bringen können. Eine derartige Vorrichtung is in der DE 1920029A1 offenbart.Inflatable mandrels are also known which can inflate a tubular blank drawn over the mandrel into the desired waveform by inflation. Such a device is in the DE 1920029A1 disclosed.

Eine weitere Vorrichtung ist in der US 2010/0294421 A1 offenbart, bei ein mit Festigkeitsträgern verstärkter Rohling über einem Dorn mit Airbag und in einem zur Form des Dorns komplementären Werkzeug eingebracht ist. Dort ist der Rohling durch Aufblasen des Airbags an das Werkzeug anpressbar und vulkanisiertbar.Another device is in the US 2010/0294421 A1 discloses, is introduced in a blank reinforced with strength members over a mandrel with airbag and in a complementary to the shape of the mandrel tool. There, the blank can be pressed against the tool and vulcanized by inflating the airbag.

Diese Vorrichtungen weisen also einen Heizbalg auf, der für die nötige Verformung und / oder den Anpressdruck des Rohlings an das Werkzeug sorgt.These devices therefore have a bladder which provides the necessary deformation and / or the contact pressure of the blank on the tool.

Derartige Heizbälge sind jedoch erheblichem Verschleiß und thermischen Belastungen ausgesetzt, was die Kosteneffizienz derartiger Verfahren einschränkt.Such heating bellows, however, are subject to considerable wear and thermal stress, which limits the cost efficiency of such methods.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung der genannten Hohlkörper zu schaffen, das mit einfacheren Werkzeugen durchführbar ist.The invention was therefore based on the object of providing a device for producing the hollow bodies mentioned which can be carried out using simpler tools.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Vorrichtung mindestens folgende Bauteile aufweist, nämlich einen Werkzeugkörper mit einem Hohlraum, der eine Vakuumkammer mit einer Wand aufweist, die gegen den Hohlraum mindestens teilweise fluiddurchlässig ist und die die vorbestimmte Komplementärform des zu erzeugenden Hohlkörpers aufweist, wobei ein Hohlkörper-Rohling aus vorbestimmtem elastomerem Material in dem Hohlraum des Werkzeugkörpers angeordnet ist, der über die Vakuumkammer und die fluiddurchlässige Wand gegen die Wand ansaugbar und in dieser Position durch externe Wärmezufuhr vulkanisierbar ist.This object is achieved in that the device has at least the following components, namely a tool body with a cavity, which has a vacuum chamber with a wall which is at least partially fluid-permeable to the cavity and which has the predetermined complementary shape of the hollow body to be produced, a Hollow body blank made of predetermined elastomeric material is arranged in the cavity of the tool body, which can be sucked against the wall via the vacuum chamber and the fluid-permeable wall and can be vulcanized in this position by external heat supply.

Diese Anordnung hat den Vorteil, dass kein Heizbalg erforderlich ist. Der Werkzeugkörper kann geteilt oder ungeteilt ausgeführt sein und kann problemlos in Autoklaven eingesetzt werden. Dadurch können spezielle Vulkanisierpressen entfallen.This arrangement has the advantage that no bladder is required. The tool body can be divided or undivided and can easily be used in autoclaves. This eliminates the need for special vulcanizing presses.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Wand der Vakuumkammer aus einem porösen Material ausgebildet.In a development of the invention, the wall of the vacuum chamber is formed from a porous material.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Wand der Vakuumkammer aus einem Sintermaterial ausgebildet.In a development of the invention, the wall of the vacuum chamber is formed from a sintered material.

Eine poröse Wand hat den Vorteil, dass zwar das Medium aus dem Hohlraum des Werkzeugs, meistens Luft, leicht absaugbar ist, das elastomere Material des herzustellenden Hohlkörpers aber nicht durch die Wand tritt. Eventuelle Verstopfungen können bei der Werkzeugreinigung durch Überdruck in der Vakuumkammer leicht ausgeblasen werden.A porous wall has the advantage that the medium can be easily extracted from the cavity of the tool, mostly air, but the elastomeric material of the hollow body to be produced does not pass through the wall. Any blockages can be easily blown out during tool cleaning by overpressure in the vacuum chamber.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Wand der Vakuumkammer an vorbestimmten Stellen Ventile auf.In a development of the invention, the wall of the vacuum chamber has valves at predetermined locations.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Ventile an sich bekannte Reifenform-Entlüftungsventile.In a further development of the invention, the valves are tire shape vent valves known per se.

Die Anordnung von Ventilen in der Wand der Vakuumkammer erlaubt eine gezielte Steuerung des Ansaugvorganges, da die Ventile entsprechend der Form des zu erzeugenden Hohlkörpers an besonders geeigneten Stellen der Wand angeordnet werden können. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Ventile zusätzlich zur Porosität der Wand einzusetzen.The arrangement of valves in the wall of the vacuum chamber permits targeted control of the suction process, since the valves can be arranged at particularly suitable locations on the wall in accordance with the shape of the hollow body to be produced. It is of course also possible to use the valves in addition to the porosity of the wall.

Als Ventile sind bspw. Ventile gemäß der EP 0 774 333 B1 einsetzbar.Valves according to the EP 0 774 333 B1 used.

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Die 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Die Vorrichtung weist einen Werkzeugkörper 1 mit einem Hohlraum 2 auf. Der Werkzeugkörper 1 weist eine ringförmig um den Hohlraum 2 herum angeordnete Vakuumkammer 3 auf, deren dem Hohlraum 2 zugeordnete Wand 4 eine vorbestimmte, zu einem hier nicht gezeigten herzustellenden Hohlkörper komplementäre Kontur 5 aufweist. The 1 shows a longitudinal section through a device according to the invention. The device has a tool body 1 with a cavity 2 on. The tool body 1 has an annular shape around the cavity 2 vacuum chamber arranged around 3 on whose the cavity 2 assigned wall 4 a predetermined contour that is complementary to a hollow body that is not shown here 5 having.

Die Wand 4 steht mit dem Hohlraum 2 Mittels in der Wand 4 an vorbestimmten Stellen angeordneten Ventilen 6 fluidführend in Verbindung. Die Vakuumkammer 3 ist über Anschlussstutzen 7 mit einer hier nicht dargestellten Vakuumpumpe verbindbar.The wall 4 stands with the cavity 2 In the wall 4 valves arranged at predetermined positions 6 fluid connection. The vacuum chamber 3 is over connecting piece 7 connectable to a vacuum pump, not shown here.

In der 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem eingelegten Hohlkörperrohling 8 gezeigt. Der Hohlkörperrohling 8 ist aus einem unvulkanisierten Elastomermaterial ausgebildet und weist, hier nicht dargestellt, eine eingebettete Festigkeitsträgerlage aus einem Textilgestrick auf.In the 2 is the device according to the invention with an inserted hollow body blank 8th shown. The hollow body blank 8th is formed from an unvulcanized elastomer material and, not shown here, has an embedded reinforcement layer made of a knitted textile.

Der Hohlkörperrollen 8 ist so bemessen, dass er genau in den Hohlraum 2 des Werkzeugkörpers 1 hineinpasst und dabei die Kontur 5 der Wand 4 mindestens in Endbereichen 8 bar und 8B berührt. Der Hohlkörperrohling 8 ist mit zwei Verschluss stopfen 9 axial derart verschlossen, dass die Endbereiche 8A und 8B radial zwischen den Verschlussstopfen 9 und der Wand 4 eingeklemmt sind. Dies sorgt für eine Luftdichtigkeit zwischen der Außenumgebung und dem Hohlraum 2 in diesem Bereich.The hollow body roll 8th is dimensioned so that it fits exactly into the cavity 2 of the tool body 1 fits in and the contour 5 the Wall 4 at least in end areas 8th touched bar and 8B. The hollow body blank 8th is plugged with two closure 9 axially such that the end regions 8A and 8B radially between the plugs 9 and the wall 4 are trapped. This ensures airtightness between the outside environment and the cavity 2 in this area.

Die Verschlussstopfen 9 weisen jeweils eine Bohrung 10 auf. Durch die Bohrungen 10 ist ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum 11 des Rohlings 8 und Außenumgebung möglich.The sealing plugs 9 each have a hole 10 on. Through the holes 10 is a pressure equalization between the interior 11 of the blank 8th and outside environment possible.

In der 3 ist der Rohling 8 in seiner für die Vulkanisation vorgesehenen Ausbildung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Die Vakuumkammer 3 weist einen über die Anschlussstutzen 7 erzeugbaren Unterdruck auf. Über die Ventile 6 ist der Unterdruck in den Teil des Hohlraums übertragen, der ursprünglich zwischen der Kontur 5 der Wand 4 und dem Rohling 8 angeordnet war und durch den Unterdruck hier verschwunden ist, da der Rohling 8 an die Kontur 5 der Wand angelegt ist.In the 3 is the blank 8th shown in its intended for vulcanization training in the device according to the invention. The vacuum chamber 3 has one over the connecting piece 7 generate negative pressure. About the valves 6 The negative pressure is transferred to the part of the cavity that was originally between the contour 5 the Wall 4 and the blank 8th was arranged and has disappeared here due to the negative pressure since the blank 8th to the contour 5 the wall is laid out.

Durch ein Verschließen der Anschlussstutzen 7 ist der Unterdruck in der Vakuumkammer 3 aufrechtzuerhalten, wobei entsprechende Verschlüsse hier nicht gezeigt sind. Die so vorbereitete Vorrichtung lässt sich in einem Auto klaffen, der hier nicht dargestellt ist, leicht beheizen, so das der Rohling 8 in der gezeigten Ausbildung vulkanisierbar ist.By closing the connecting piece 7 is the negative pressure in the vacuum chamber 3 maintain, with appropriate closures are not shown here. The device prepared in this way can be easily heated in a car, which is not shown here, so that the blank 8th is vulcanizable in the training shown.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

(Teil der Beschreibung)

1
Werkzeugkörper
2
Hohlraum des Werkzeugkörpers 1
3
Vakuumkammer
4
Wand des Werkzeugkörpers 1
5
Kontur der Wand 4
6
Ventile
7
Vulkanisationsdruck
8
Rohling
8A, 8B
Endbereiche des Rohlings 8
9
Verschlussstopfen
10
Bohrungen in den Verschlussstopfen 9
11
Innenraum des Rohlings 8
(Part of the description)
1
tool body
2
Cavity of the tool body 1
3
vacuum chamber
4
Wall of the tool body 1
5
Contour of the wall 4
6
valves
7
Vulkanisationsdruck
8th
blank
8A, 8B
End areas of the blank 8th
9
sealing plug
10
Holes in the sealing plug 9
11
Interior of the blank 8th

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 1920029 A1 [0005]DE 1920029 A1 [0005]
  • US 2010/0294421 A1 [0006]US 2010/0294421 A1 [0006]
  • EP 0774333 B1 [0018]EP 0774333 B1 [0018]

Claims (5)

Vorrichtung zur Herstellung eines geformten Hohlkörpers aus elastomerem Material, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens folgende Bauteile aufweist, nämlich einen Werkzeugkörper (1) mit einem Hohlraum (2), der eine Vakuumkammer (3) mit einer Wand (4) aufweist, die gegen den Hohlraum (2) mindestens teilweise fluiddurchlässig ist und die die vorbestimmte Komplementärform (5) des zu erzeugenden Hohlkörpers aufweist, wobei ein Hohlkörperrohling (8) aus vorbestimmtem elastomerem Material in dem Hohlraum (2) des Werkzeugkörpers (1) angeordnet ist, der über die Vakuumkammer (3) und die fluiddurchlässige Wand (4) gegen die Wand (4) ansaugbar und in dieser Position durch externe Wärmezufuhr vulkanisierbar ist.Device for producing a shaped hollow body made of elastomeric material, characterized in that the device has at least the following components, namely a tool body (1) with a cavity (2), which has a vacuum chamber (3) with a wall (4) which opposes the cavity (2) is at least partially permeable to fluid and which has the predetermined complementary shape (5) of the hollow body to be produced, a hollow body blank (8) made of predetermined elastomeric material being arranged in the cavity (2) of the tool body (1), which via the Vacuum chamber (3) and the fluid-permeable wall (4) against the wall (4) and can be vulcanized in this position by external heat supply. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (4) der Vakuumkammer (3) aus einem porösen Material ausgebildet ist.Device after Claim 1 , characterized in that the wall (4) of the vacuum chamber (3) is formed from a porous material. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (4) der Vakuumkammer (3) aus einem Sintermaterial ausgebildet ist.Device after Claim 2 , characterized in that the wall (4) of the vacuum chamber (3) is formed from a sintered material. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (4) der Vakuumkammer (3) r an vorbestimmten Stellen Ventile (6) aufweist.Device after Claim 1 , 2 or 3, characterized in that the wall (4) of the vacuum chamber (3) r has valves (6) at predetermined points. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (6) an sich bekannte Reifenform-Entlüftungsventile sind.Device after Claim 4 , characterized in that the valves (6) are known tire mold vent valves.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111823548A (en) * 2020-07-08 2020-10-27 滁州新佳诚模具制造有限公司 Refrigerator production is with case courage plastic suction mould frock

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CN111823548A (en) * 2020-07-08 2020-10-27 滁州新佳诚模具制造有限公司 Refrigerator production is with case courage plastic suction mould frock

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