DE10302884A1 - Curved tubular product, in particular a vehicle air spring, manufacture, involves pressure forming of tube with hot fluid against vulcanization tool wall - Google Patents

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Abstract

A tubular section (10) of suitable length is filled with a heated fluid. The fluid is pressurized and presses the tube against the wall of a tool (30) where it is vulcanized in its final shape. A tube length (10) is placed in a vulcanizing tool (30) and sealed at both ends by clamping with end plugs (41, 42) against the inside of the tool. Clamping is effected by dividing the tool and moving the separate parts along the tool axis towards the end plugs. The tube is slightly pressurized via the end plugs and then the tool is closed. Pressure is then increased to the full vulcanization pressure by introducing steam. An independent claim is included for the vulcanization equipment including a vulcanizing tool (30) divided perpendicular to the length of a cut tube (10) length to be vulcanized. Two end pugs (41, 42) inserted into the tool ends hold the tube section in the tool and pressurizing fluid is introduced through one or both end plugs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen bombierter, vulkanisierter, schlauchförmiger Erzeugnisse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Solche Verfahren dienen insbesondere zur Herstellung von Luftfedern im Kraftfahrzeugbereich.The The invention relates to a method for producing cambered, vulcanized, tubular products according to the generic term of claim 1 and an apparatus for carrying out the method. Such methods are used in particular for the production of air springs in the automotive field.

Auf herkömmliche Art und Weise wurden bislang Schlauchzuschnitte von oben nach unten auf eine feste Innenform aufgezogen und mit einer Heizmanschette umgeben, bis die gewünschte Form dauerhaft erhalten wurde. Alternativ wurde ein Schlauchzuschnitt von innen nach außen über einen Heizschlauch gegen eine feste Form gedrückt, bis die gewünschte Form erzielt wurde. Diese Verfahren sind sehr aufwändig und benötigen einen großen apparativen Aufwand.On conventional Way were previously hose blanks from top to bottom mounted on a solid inner mold and with a heating jacket surrounded until the desired Form was obtained permanently. Alternatively, a hose blank from the inside out over one Air hose pressed against a solid mold until the desired shape was achieved. These procedures are very complicated and require one huge equipment expense.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit denen prozesssicher Schlauchzuschnitte bombiert und vulkanisiert werden können.task It is the object of the present invention to provide a method and an apparatus provide, with which process-safe hose blanks cambered and can be vulcanized.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.According to the invention this Task by a method having the features of claim 1 and solved by a device having the features of claim 8. advantageous Embodiments and developments of the invention are listed in the subclaims.

Durch die unmittelbare Einleitung eines erhitzten Fluides in den Schlauchzuschnitt und das Pressen des Schlauchzuschnittes von innen gegen eine Vulkanisationsform wird mit geringem apparativen Aufwand erreicht, dass der Schlauchzuschnitt die gewünschte Form annimmt. Weiterhin kann durch das Fluid die benötigte Wärme zur dauerhaften Formung des Schlauchzuschnittes bereitgestellt werden, ohne dass aufwändige Heizmanschetten oder Heizschläuche angelegt oder eingelegt werden müssten.By the direct introduction of a heated fluid into the tube blank and pressing the tube blank from the inside against a vulcanization mold is achieved with little equipment, that the hose blank the desired Takes shape. Furthermore, the heat required by the fluid for permanent shaping of the hose blank, without that elaborate Heating sleeves or heating hoses would have to be created or inserted.

Vorteilhafterweise wird das Fluid erhitzt und dann in den Schlauchzuschnitt eingeleitet, da dieses leicht und schnell eingeleitet und abgelassen werden kann, was die Prozeßführung erleichtert.advantageously, the fluid is heated and then introduced into the hose blank, since this can be easily and quickly introduced and discharged what makes the process easier.

Eine einfache Fixierung des Schlauchzuschnittes in der Vulkanisationsform erfolgt vorteilhafterweise dadurch, dass der Schlauchzuschnitt in die Vulkanisationsform eingeführt und an beiden Enden abgedichtet wird. Durch diese Abdichtung, die beispielsweise durch Einführen zweier Endstopfen stattfindet, wird der Schlauchzuschnitt an Teilen der Wandung der Vulkanisationsformen festgeklemmt und durch einfaches Einleiten des Fluides durch die Abflussstopfen kann durch Aufblähen und gleichzeitigens Aufeinanderzubewegen der beiden Vulkanisationsformen ein Anlegen des Schlauchzuschnittes an die Innenseite der Vulkanisationsform bewirkt werden.A easy fixation of the tube blank in the vulcanization mold takes place advantageously in that the hose blank in introduced the vulcanization mold and sealed at both ends. Through this seal, the for example by insertion two end plugs takes place, the hose blank is divided into parts clamped the wall of the vulcanization molds and by simple Injection of the fluid through the drain plugs can be caused by inflation and simultaneous movement of the two vulcanization forms applying the tube blank to the inside of the vulcanization mold be effected.

Zum Einklemmen der Schlauchzuschnitte ist es vorgesehen, dass die Vulkanisationsform geteilt ausgebildet ist und entlang der Längserstreckung des Schlauchzuschnittes in Richtung auf die Endstopfen verfahren wird. Gleichzeitig wird dadurch der Schlauchzuschnitt ggf. gelängt bzw. die korrekte Länge des in der Vulkanisationsform enthaltenen Schlauchzuschnittes wird eingestellt und anschließend werden die Vulkanisationsformhälften wieder aufeinander zu verfahren, um die Vulkansisationsform zu verschließen.To the Clamping the hose blanks, it is provided that the vulcanization mold is formed divided and along the longitudinal extent of the hose blank is moved in the direction of the end plug. At the same time as a result, the hose blank may lengthen or the correct length of the in the vulcanization mold contained hose blank is set and subsequently become the vulcanization mold halves to move towards each other again to close the volcanic form.

Das Schließen der Vulkanisationsform erfolgt während des Aufbringens des Bombierungsdruckes, und der Bombierungsdruck wird nach dem Schließen der Vulkanisationsform auf Vulkanisationsdruckniveau erhöht. Durch das Aufbringen des Bombierungsdruckes wird verhindert, dass der Schlauchzuschnitt in sich zusammenfallt. Der Vulkanisationsdruck wird solange aufrechterhalten, bis der Schlauchzuschnitt die gewünschte Form erhalten und den gewünschten Vulkanisationsgrad erreicht hat. Anschließend werden der Druck abgelassen, die Endstopfen entfernt und die Vulkanisationsform geöffnet, so dass das fertig vulkanisierte Bauteil aus der Form entnommen werden kann.The Shut down the vulcanization mold takes place during the application of the crowning pressure, and the crowning pressure will after closing the vulcanization mold increased to Vulkanisationsdruckniveau. By the application of the crown pressure prevents the hose blank collapses. The vulcanization pressure is maintained as long as until the hose blank get the desired shape and the desired Vulkanisationsgrad has reached. Then the pressure is released the end plugs are removed and the vulcanization mold opened so that the finished vulcanized component be removed from the mold can.

Die Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens sieht vor, dass die Vulkanisationsform senkrecht zur Längserstreckung des zu vulkanisierenden Schlauchzuschnittes geteilt ist, damit einerseits eine Anpassung an die zu vulkanisierende Schlauchlänge und andererseits ein leichtes Entfernen des fertig vulkanisierten Schlauchzuschnittes erfolgen kann. Zwei Endstopfen sind in die Vulkanisationsform einführbar und legen den Schlauchzuschnitt in der Vulkanisationsform fest, wobei ein Endstopfen dergestalt ausgebildet ist, dass ein Fluid, vorzugsweise Heißdampf, in den Schlauchzuschnitt einleitbar ist. Ebenso kann das entstehende Kondensatwasser durch einen Endstopfen abgeführt werden.The Apparatus for carrying out of the above-described method provides that the vulcanization mold perpendicular to the longitudinal extent divided to be vulcanized hose blank, so on the one hand an adaptation to the hose length to be vulcanized and on the other hand, easy removal of the finished vulcanized hose blank can be done. Two end plugs are insertable into the vulcanization mold and determine the hose blank in the vulcanization mold, wherein an end plug is formed such that a fluid, preferably Hot steam, can be introduced into the hose blank. Likewise, the resulting condensation water be discharged through an end plug.

Anhand der einzigen Figur wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben werden. Die Figur zeigt eine Abfolge von Verfahrensschritten anhand einer schematisch dargestellten Vorrichtung.Based the single figure becomes an embodiment closer to the invention to be discribed. The figure shows a sequence of process steps with reference to a schematically illustrated device.

Die Figur zeigt einen schematischen Ablauf einer Vulkanisation ohne Bläh- oder Heizbalg, bei dem ein Schlauchzuschnitt 10 in eine Vulkanisationsform 30 eingeführt wird. Die Vulkanisationsform 30 ist senkrecht zu der Längserstreckung des Schlauchzuschnittes 10 mittig geteilt und weist zwei Öffnungen auf, durch die der Schlauchzuschnitt 10 hindurch ragt. Endstopfen 41 und 42 werden in die Schlauchzuschnittenden eingeführt und anschließend werden die Vulkanisationsformhälften entlang der Längserstreckung des Schlauchzuschnittes 10 auseinander gefahren. Dadurch werden die Enden des Schlauchzuschnittes 10 an der Innenseite der Vulkanisationsform 30 über die Endstopfen 41, 42 festgelegt. Anschließend wird ein leichter Bombierungsdruck durch den Endstopfen 41 in den Schlauchzuschnitt 10 geleitet, um diesen aufzuweiten. Dieser leichte Bombierdruck wird z. B. über normale Druckluft aufgebaut. Das Bombieren ist dann beendet, wenn die Vulkanisatonsformen geschlossen sind und der Balg vollständig an der Vulkanisationsform anliegt. Anschließend wird die Druckluftzufuhr abgeriegelt und der Dampf unter hohem Druck eingeleitet.The figure shows a schematic sequence of a vulcanization without Bläh- or bladder, in which a hose blank 10 in a vulcanization mold 30 is introduced. The vulcanization mold 30 is perpendicular to the longitudinal extent of the hose blank 10 divided centrally and has two openings through which the hose blank 10 protrudes through. end plugs 41 and 42 are introduced into the tube blank ends and then the vulcanization mold halves along the longitudinal extent of the tube blank 10 moved apart. This will be the ends of the hose blank 10 on the inside of the vulcanization mold 30 over the end plugs 41 . 42 established. Subsequently, a slight crown pressure through the end plug 41 into the tube blank 10 guided to expand this. This slight crowning pressure is z. B. constructed via normal compressed air. Bombing is completed when the vulcanizate molds are closed and the bladder is fully seated against the mold. Then the compressed air supply is shut off and the steam is introduced under high pressure.

Das heißt, während des Aufbringens des Bombierungsdruckes wird die Vulkanisationsform 30 wieder geschlossen und abschließend wird ein Vulkanisationsdampfdruck aufgebracht, so dass der Schlauchzuschnitt 10 vollständig glattwandig an der Innenwandung der Vulkanisationsform 30 anliegt.That is, during the application of the crowning pressure, the vulcanization mold becomes 30 closed again and finally a Vulkanisationsdampfdruck is applied, so that the hose blank 10 completely smooth-walled on the inner wall of the vulcanization mold 30 is applied.

Das solcherart beschriebene Verfahren und die entsprechende Vorrichtung bewirkt mit einfacher Technik und nahezu ohne Verschleiß der Vorrichtung eine hohe Prozesssicherheit, wobei sehr geringe Kosten sowohl für die Konstruktion als auch für die Instandhaltung aufgewendet werden müssen. Weiterhin ist eine hohe Flexibilität in der Produktgeometrie gegeben, da auf Grund des unmittelbaren Aufbringens des Innendruckes über ein eingeleitetes Fluid der Schlauchzuschnitt 10 sich weitgehend jeder Kontur der Vulkanisationsform 30 anpasst. Um ein Einschließen von Luftblasen zu vermeiden, kann an ausgewählten Stellen der Vulkanisationsform 30 eine Entlastungsöffnung vorgesehen sein, gegebenenfalls kann die gesamte Vulkanisationsform 30 mit entsprechend kleinen Öffnungen versehen sein, um das Einschließen von Luft zwischen Schlauchzuschnitt 10 und Vulkanisationsform 30 zu verhindern.The method thus described and the corresponding device, with a simple technique and almost no wear on the device, provide a high level of process reliability, with very low costs being incurred both for the design and for the maintenance. Furthermore, there is a high degree of flexibility in the product geometry, since due to the immediate application of the internal pressure via an introduced fluid of the hose blank 10 largely to every contour of the vulcanization mold 30 adapts. To avoid trapping air bubbles, the vulcanization mold may be selected at selected locations 30 a discharge opening may be provided, if necessary, the entire vulcanization mold 30 be provided with correspondingly small openings to the inclusion of air between hose blank 10 and vulcanization mold 30 to prevent.

Neben Luft können unterschiedlichste Materialien als Energieträger und Energietransporteur eingesetzt werden, insbesondere können auch unterschiedliche Energieeintragverfahren realisiert werden. Beispielsweise kann das Fluid erst nach Befüllung des Schlauchzuschnittes 10 erwärmt werden; ebenfalls kann die Vulkanisationsform 30 selbst erwärmt werden. Enstehendes Kondensat wird durch den unteren Endstopfen 42 abgeleitet.In addition to air, a wide variety of materials can be used as an energy source and energy transporter; in particular, different energy input methods can also be implemented. For example, the fluid only after filling the hose blank 10 to be heated; likewise, the vulcanization form 30 to be heated yourself. Any condensate will escape through the lower end plug 42 derived.

Claims (9)

Verfahren zum Herstellen bombierter, schlauchförmiger Erzeugnisse, insbesondere Luftfedern, aus einem Schlauchzuschnitt (10), der von innen mit einer Druckkraft beaufschlagt und gegen eine Vulkanisationsform (30) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar in den Schlauchzuschnitt (10) ein erhitztes Fluid eingeleitet und der Schlauchzuschnitt (10) gegen die Vulkanisationsform (30) gepreßt wird.Method for producing cambered, tubular products, in particular air springs, from a hose blank ( 10 ), which acts from the inside with a compressive force and against a vulcanization mold ( 30 ) is pressed, characterized in that directly into the hose blank ( 10 ) introduced a heated fluid and the hose blank ( 10 ) against the vulcanization mold ( 30 ) is pressed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluid erhitzter Dampf in den Schlauchzuschnitt (10) eingeleitet wird.A method according to claim 1, characterized in that steam heated as fluid in the hose blank ( 10 ) is initiated. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauchzuschnitt (10) in die Vulkanisationsform (30) eingeführt und an beiden Enden abgedichtet und an der Wandung der Vulkanisationsform (30) festgelegt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the hose blank ( 10 ) in the vulcanization mold ( 30 ) and sealed at both ends and at the wall of the vulcanization mold ( 30 ). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauchzuschnitt (10) an der Innenseite der Vulkanisationsform (30) durch Einklemmen über Endstopfen (41, 42) festgelegt wird.Method according to claim 3, characterized in that the hose blank ( 10 ) on the inside of the vulcanization mold ( 30 ) by clamping over end plugs ( 41 . 42 ). Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einklemmen die Vulkanisationsform (30) geteilt und entlang der Längserstreckung des Schlauchzuschnittes (10) in Richtung auf die Endstopfen (41, 42) verfahren wird.A method according to claim 4, characterized in that for clamping the vulcanization mold ( 30 ) and along the longitudinal extent of the hose blank ( 10 ) towards the end plugs ( 41 . 42 ). Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass über zumindest einen Endstopfen (41, 42) der Schlauchzuschnitt (10) mit einem Bombierungsdruck beaufschlagt wird.Method according to claim 4 or 5, characterized in that via at least one end plug ( 41 . 42 ) the hose blank ( 10 ) is subjected to a crowning pressure. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass während des Aufbringens des Bombierungsdruckes die Vulkanisationsform (30) geschlossen und anschließend der Bombierungsdruck auf Vulkanisationsdruck erhöht wird.A method according to claim 6, characterized in that during the application of the crowning pressure the vulcanization mold ( 30 ) is closed and then the crown pressure is increased to Vulkanisationsdruck. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche, mit einer Vulkanisationsform (30), die senkrecht zu der Längserstreckung eines zu vulkanisierenden Schlauchzuschnittes (10) geteilt ist, sowie mit zwei Endstopfen (41, 42), die in Endabschnitte der Vulkanisationsform (30) einführbar sind und einen Schlauchzuschnitt (10) in der Vulkanisationsform (30) festlegen, wobei durch zumindest einen Endstopfen (41) ein Fluid einleitbar ist.Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, having a vulcanization mold ( 30 ) perpendicular to the longitudinal extent of a tube blank to be vulcanized ( 10 ), as well as with two end plugs ( 41 . 42 ) in end sections of the vulcanization mold ( 30 ) are insertable and a hose blank ( 10 ) in the vulcanization mold ( 30 ), whereby at least one end plug ( 41 ) a fluid can be introduced. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vulkanisationsform (30) eine Einrichtung zum Verfahren zumindest einer Hälfte der Vulkanisationsform (30) entlang der Längserstreckung des Schlauchzuschnittes (10) zugeordnet ist.Device according to claim 8, characterized in that the vulcanization mold ( 30 ) means for moving at least one half of the vulcanization mold ( 30 ) along the longitudinal line cover of the hose blank ( 10 ) assigned.
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