DE112008003059B4

DE112008003059B4 - Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Gummischlauchs

Info

Publication number: DE112008003059B4
Application number: DE112008003059.6T
Authority: DE
Inventors: Sohei Fujiki; Takashi Miyake; Hifumi Yasumatsu; Shigeto Ohga; Yasuaki Fujiwara; Toshihiro Baba; Haruka Yamakawa; Hiroshi Nobuhara
Original assignee: Marugo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Marugo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2007-11-22
Filing date: 2008-11-19
Publication date: 2015-02-05
Anticipated expiration: 2028-11-20
Also published as: WO2009066674A1; JPWO2009066674A1; CN101868345A; JP4477699B2; DE112008003059T5; US20100294421A1; CN101868345B

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Gummischlauchs mit Faltenbalg, durch Anwenden einer inneren Form, die auf der äußeren Oberfläche davon Furchen bzw. Wellen aufweist, die zu der Form von dem Faltenbalg passen, und einer äußeren Form, die auf der inneren Oberfläche davon Furchen bzw. Wellen aufweist, die zu der Form von dem Faltenbalg passen, wobei das Verfahren die nachstehenden Schritte umfasst: das Anordnen eines aus vulkanisiertem Gummi hergestellten Airbags bzw. Gummiluftsacks, der vorher und mindestens teilweise zu einer Faltenbalg-Form ausgebildet wird, auf einer Außenseite der inneren Form, so dass mindestens ein gewellter Teil der inneren Form mit dem Airbag abgedeckt wird; das Anordnen einer zylindrischen Vorform, umfassend unvulkanisierten Gummi bzw. Kautschuk und ein Verstärkungsmaterial auf der äußeren Seite des Airbags; das Anordnen der äußeren Form an der äußeren Seite der Vorform; das Zuführen eines unter Druck stehenden Fluids zwischen die innere Form und den Airbag, um den Airbag aufzublähen; das Vulkanisieren der Vorform unter Erhitzen, während die Vorform gegen eine innere Oberfläche der äußeren Form gedrückt wird; und das Stoppen der Druckbeaufschlagung, um den Airbag zu schrumpfen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Gummischlauchs mit Faltenbalg. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Gummischlauchs, der zur Verwendung in Kraftfahrzeugen als ein Ladeluftkühlerschlauch, ein Dauer-bremsenschlauch, oder ein Kühlerschlauch geeignet ist.
Technischer Hintergrund
In letzter Zeit wurden die Abgasemissionsvorschriften für dieselbetriebene Fahrzeuge jedes Jahr immer strenger. Neue vorläufige Abgasemissionsvorschriften wurden 2003 bis 2004 wirksam, neue langfristige Abgasemissionsvorschriften wurden 2005 wirksam und zusätzlich ist die Durchsetzung von darauf folgenden neuen langfristigen Abgasemissionsvorschriften 2009 bis 2010 geplant. Hinsichtlich des Bestehens solcher strenger Abgasemissionsvorschriften wird eine Verbesserung der Nachbearbeitungstechnologie zum Bearbeiten des Verbrennungsgases, das aus dem Motor mit Katalysatoren und dergleichen abgegeben wird, nicht wirksam genug sein. Auch eine Verbesserung der Verbrennungsbedingungen im Motor selbst wird notwendig sein. Aus diesem Grund wird ein weiteres Erhöhen der Temperatur und des Drucks der Luftversorgungsleitung zum Motor gefordert.
In den mit einem Turbolader ausgestatteten Kraftfahrzeugen werden Gummischläuche für die Verbindung zwischen dem Turbolader und dem Ladeluftkühler und zwischen dem Ladeluftkühler und dem Motor verwendet. Dieser Schlauch wird Ladeluftkühlerschlauch genannt. Wegen der starken Vibrationen, die in jeder Komponente von Fahrzeugen, wie große Lastzüge bzw. Trucks, erzeugt werden, bildet man am Ladeluftkühlerschlauch zum Absorbieren der Vibrationen einen Faltenbalg aus. Das maschinelle Formen von Gummischläuchen mit einem für diesen Zweck zu verwendenden Faltenbalg hat sich auf Grund der großen Innenöffnung und der großen Tiefe der Falten (die Differenz zwischen dem Radius am konvexen Teil und jenem am konkaven Teil) als schwierig erwiesen. Für einen solchen Fall wurde deshalb Handarbeit notwendig. Hinsichtlich der Luftversorgungsleitung zum Motor werden, da sich der Bedarf für die Anwendbarkeit höherer Temperaturen und höherer Drücke erhöht, die Anforderungen an die Form des Faltenbalgs strenger, was die Mechanisierung noch schwieriger macht.
Darüber hinaus erhöhten sich in den letzten Jahren die Anforderungen an verschiedene Schläuche, die für Kraftfahrzeuge verwendet werden, auf Grund des Verschärfens der Umweltbestimmungen, der Notwendigkeit zur Energieeinsparung, der Notwendigkeit zur Senkung des Karosseriegewichts und der Notwendigkeit zur Erhöhung der Sicherheit von Kraftfahrzeugen, insbesondere für Lastzüge. Zum Beispiel gibt es einen erhöhten Bedarf für Dauerbremsenschläuche und Kühlerschläuche, die hohen Temperaturen und hohen Drücken widerstehen, leichtgewichtig sind und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften aufweisen. Auch für diese Schläuche wird die Bildung eines Faltenbalgs gefordert, um die Vibration hinreichend zu absorbieren.
Ein typisches Verfahren zur Herstellung von Gummischläuchen mit dieser Art von Faltenbalg erfolgt wie nachstehend: (a) Eine Gummimatte wird hergestellt durch Laminieren von Silikongummi auf eine oder beide Seiten eines Textils, das durch Weben oder Wirken von Aramidfasern oder dergleichen hergestellt wurde; (b) Die Gummimatte wird um einen Dorn (innere Form) mit einer vorbestimmten faltenbalgförmigen Oberfläche gewickelt, um zu einer zylindrischen Vorform verarbeitet zu werden. Zu diesem Zeitpunkt kann zusätzlich eine Fluorgummimatte als die innere Schicht umwickelt werden; (c) Ein wärmeschrumpfbares Band wird manuell um die Außenseite der Vorform gewickelt, so dass ein Teil, der einem konkaven Teil der Faltenbalgform entspricht, zu der Form der Dornoberfläche passt; und (d) Die Faltenbalgform wird durch Erhitzen der Vorform in einem Kessel zum Schrumpfen des Bandes und Vulkanisieren des Silikonkautschuks gebildet. Der schwierigste Schritt ist (c), da er längere Handarbeit und ein beträchtliches Ausbildungsniveau zum Ausführen dieser Art von Handarbeit erfordert. Er beinhaltet ebenfalls einen Bandentfernungsschritt. Dieser Schritt ist nicht kosteneffektiv, da das Band nicht wieder verwendbar ist.
Als ein Verfahren zur Herstellung des Gummischlauchs mit dem Faltenbalg beschreibt Patentdokument JP S59-199 235 A ein Verfahren, umfassend: Bilden eines faltenbalgförmigen Dorns mit einem inneren Hohlteil und einer großen Anzahl an durchgehenden Löchern zum Kommunizieren des Hohlteils und des äußeren Teils des Dorns; Anbringen eines geraden zylindrischen unvulkanisierten Gummischlauchs bzw. Kautschukschlauchs auf die äußere Peripherie des Dorns; Verschließen von beiden Enden des unvulkanisierten Gummischlauchs und der äußeren Peripherie des Dorns; und unter Vulkanisierungsbedingungen Vermindern des Drucks innerhalb des Hohlteils des Dorns unterhalb des äußeren Atmosphärendrucks, wodurch der Gummischlauch zu einer Faltenbalgform ausgebildet wird, die entlang der Form des Dorns passt.
Weiterhin beschreibt Patentdokument JP H05 301 298 A ein Verfahren zur Herstellung eines gekrümmten Schlauchs mit Faltenbalg, umfassend: Einschieben eines vorbestimmten bogenförmigen Spannwerkzeugs in einen unvulkanisierten Gummischlauch, abgesehen von einem Teil, der den Faltenbalg bildet; Biegen des unvulkanisierten Gummischlauchs; Anordnen des Gummischlauchs in einer Form mit einer faltenbalgförmigen Formoberfläche auf der inneren Peripherieoberfläche; Pressen des unvulkanisierten Gummischlauchs gegen die Formoberfläche durch Einführung unter Druckluft in ein Mittelloch des unvulkanisierten Gummischlauchs, wodurch derselbe zu einer Faltenbalgform verformt wird; und Vulkanisieren des erhaltenen Produkts unter diesen Bedingungen.
Jedoch betreffen die in Patentdokumenten JP S59-199 235 A und JP H05 301 298 A beschriebenen Herstellungsverfahren beide das Formen durch Anwenden der unvulkanisierten Gummischläuche, die kein Verstärkungsmaterial aufweisen. Es gibt keine Beschreibung hinsichtlich eines Formverfahrens unter Anwenden eines unvulkanisierten Gummischlauchs mit dem Verstärkungsmaterial. Es ist schwierig, die Faltenbalgform an den unvulkanisierten Gummischläuchen mit einem Verstärkungsmaterial durch Anwenden der jeweils in diesen Literaturstellen beschriebenen Herstellungsverfahren zu bilden. Da der unvulkanisierte Gummischlauch mit einem Verstärkungsmaterial eine hohe Steifheit aufweist, ist er somit nicht leicht ausdehnbar. Im Ergebnis muss der gesamte Schlauch in Längsrichtung schrumpfen, um eine Balgform mit tiefen Falten zu bilden. Jedoch, wenn die in den vorstehend beschriebenen Patentdokumenten beschriebenen Herstellungsverfahren verwendet werden, wird die Bewegung des Schlauchs in der Längsrichtung durch den Kontakt mit der Form beschränkt und deshalb ist die Bildung einer Balgform mit tiefen Falten schwierig. Bei der Durchführung des in Patentdokument JP S59-199 235 A beschriebenen Herstellungsverfahrens wird insbesondere der unvulkanisierte Gummischlauch während des Verminderns des Drucks innerhalb des Hohlteils des Dorns zuerst gegen den konvexen Teil des Dorns gedrückt. Dies macht die Verformung zum Anpassen an den konkaven Teil schwierig. Auch wenn das in Patentdokument JP H05 301 298 A beschriebene Herstellungsverfahren verwendet wird, wird der unvulkanisierte Gummischlauch während des Aufblasens des Gummischlauchs durch die Einführung der Druckluft zuerst gegen den konvexen Teil gedrückt, weshalb sich die Verformung zum Anpassen an den konkaven Teil auch schwierig gestaltet.
Patentdokument JP 2006 264 204 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Gummistruktur, umfassend: Laminieren von Gummi und Cord auf eine äußere Seite eines zylindrischen Airbags bzw. Gummiluftsacks zum Gestalten eines zylindrischen unvulkanisierten Gummiformkörpers; Einschieben des Formkörpers, der noch durch den Airbag gehalten wird, in eine Produktform; Aufblasen des Airbags durch Druckbeaufschlagung zum Ausdehnen auf einen Durchmesser des Formkörpers außerhalb davon unter Vermindern der Länge des Airbags und des Formkörpers; und Vulkanisieren des Formkörpers. Jedoch wurde in Patentdokument JP 2006 264 204 A nichts hinsichtlich des Herstellens des verstärkten Gummischlauchs mit einer Faltenbalgform erwähnt.
Patentdokument ( US 3 084 086 A ) offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines gewellten verstärkten biegsamen Schlauches.
Patentdokument ( JP S58-114 935 A ) offenbart die Herstellung einer biegsamen Hülse für eine hydraulische Vorrichtung.
Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von faltenbalgförmigen, verstärkten Gummischläuchen mit einer guten Genauigkeit der Abmessungen bereitzustellen, wobei das Verfahren die Herstellungskosten vermindern können soll und die Produktivität durch Vermeiden von Handarbeit, welche ein beträchtliches fachliches Niveau erfordert, steigern können soll.
Lösung der Aufgabe
Die vorstehend beschriebene Aufgabe ist gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Gummischlauchs mit Faltenbalg durch Anwenden einer inneren Form, wobei sich auf der äußeren Oberfläche davon Furchen bzw. Wellen befinden, die zu der Form des Faltenbalgs passen, und einer äußeren Form, wobei sich auf der inneren Oberfläche davon Wellen befinden, die zu der Form des Faltenbalgs passen, wobei das Verfahren die nachstehenden Schritte umfasst: Anordnen eines Airbags, der vorher mindestens teilweise zu einer Faltenbalgform geformt wurde, auf der Außenseite der inneren Form, so dass mindestens ein gewellter Teil mit dem Airbag abgedeckt wird; Anordnen einer zylindrischen Vorform, umfassend Kautschuk bzw. unvulkanisierten Gummi und ein Verstärkungsmaterial auf der Außenseite des Airbags; Anordnen der äußeren Form auf der Außenseite der Vorform; Zuführen eines unter Druck stehenden Fluids zwischen die innere Form und den Airbag, so dass der Airbag aufgebläht wird; Vulkanisieren der Vorform unter Erhitzen während er gegen eine innere Oberfläche der äußeren Form gedrückt wird; und Stoppen der Druckbeaufschlagung, um den Airbag zu schrumpfen.
Weil ein Airbag, der vorher zu einer Faltenbalgform geformt wird, verwendet wird, kontaktiert gemäß diesem Herstellungsverfahren der konvexe Teil des Airbags zuerst die Vorform während des Aufblähens des Airbags durch Zuführen eines unter Druck stehenden Fluids und der konkave Teil des Airbags kontaktiert schließlich die Vorform. Deshalb wird die Vorform gegen die äußere Form in eine Form gedrückt, die mit der Faltenbalgform des Airbags zusammenpasst, zum Erleichtern des Formens einer Faltenbalgform, die eine gute Genauigkeit in den Abmessungen aufweist. Darüber hinaus wird die Vorform gegen die äußere Form gedrückt, nachdem die Form verschlossen worden ist. Somit gibt es nur einen geringen Grad an Beanspruchung der Form auf einer Fahrbahn und keine Möglichkeit, dass eine Bewährungslage in der Form festgeklammert ist. Weil der Airbag direkt gegen die Vorform der inneren Oberfläche gedrückt wird, ist weiterhin die innere Oberfläche des Formprodukts glatt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren ist bevorzugt, dass ein Gas zwischen dem Airbag und der Vorform im Druck herabgesetzt und vor dem Aufblasen des Airbags evakuiert wird, so dass die Vorform gegen den Airbag gepresst wird. Es ist auch bevorzugt, dass der Abstand zwischen der inneren Form und der äußeren Form über den gewellten Teil größer als die Summe aus der Dicke des Gummischlauches nach Vulkanisierung und der Dicke des Airbags ist. Es ist weiterhin bevorzugt, dass ein nicht gewellter zylindrischer Teil an mindestens einem Ende der inneren Form bereitgestellt wird, wobei der zylindrische Teil mit dem Airbag mindestens teilweise nicht bedeckt ist, und die Vorform die innere Form direkt kontaktiert. In dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren ist es bevorzugt, dass der Airbag, hergestellt aus vulkanisiertem Gummi, zu einer Faltenbalgform ausgebildet wird. Es ist bevorzugt, dass die Vorform zu einer röhrenförmigen Form durch Walzen einer verstärkten Gummimatte, die aus unvulkanisiertem Gummi und einem Verstärkungsmaterial hergestellt wird, ausgebildet wird. Es ist auch bevorzugt, dass die Vorform so ausgebildet wird, dass der unvulkanisierte Gummi verknetet, zu einer röhrenförmigen Form extrudiert und dann mit einem Verstärkungsmaterial vereinigt wird.
Allgemein ist der erfindungsgemäß hergestellte verstärkte Gummischlauch ein Ladeluftkühlerschlauch, ein Dauerbremsenschlauch oder ein Kühlerschlauch.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß einem Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Gummischlauchs der vorliegenden Erfindung können eine Verminderung der Herstellungskosten und ein Anstieg in der Produktivität verwirklicht werden, indem man die Handarbeit vermeidet, welche ein beträchtliches Niveau an Ausbildung erfordert. Darüber hinaus kann ein faltenbalgförmiger verstärkter Gummischlauch mit einer guten Genauigkeit der Abmessungen hergestellt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1: Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines verstärkten Gummischlauchs 10 mit Faltenbalg, hergestellt durch Anwenden eines Herstellungsverfahrens der vorliegenden Erfindung, zeigt.
2: Querschnittsansicht eines Beispiels einer inneren Form 40.
3: Querschnittsansicht eines Zustands, in dem die innere Form 40 mit einem Airbag 30 bedeckt ist.
4: Querschnittsansicht eines Zustands, in dem die Vorform 20 auf der Außenseite der inneren Form 40 angeordnet ist.
5: Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Faltenbalgform durch Bildung mittels Druckherabsetzen der Vorform 20 hergestellt wird.
6: Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Vorform 20 mit einer äußeren Form 50 abgedeckt ist.
7: teilweise vergrößerte Querschnittsansicht von 6.
8: Querschnittsansicht eines Zustands, in dem der Airbag 30 durch Zuführen eines unter Druck stehenden Fluids aufgebläht wird.
Bezugszeichenliste

10: verstärkter Gummischlauch
11, 31, 41, 52: konvexer Teil
12, 32, 42, 51: konkaver Teil
13: Faltenbalg
14: gerader Teil des Rohrs
20: Vorform
30: Airbag
33, 34: zylindrische Abdeckung
40: innere Form
43: gewellter Teil
44: zylindrischer Teil
45: Druckminderungsleitung
46: Gasauslass
47: Zuführungsöffnung von unter Druck stehendem Gas
48: Hohlteil
49: Durchgangsloch
50: äußere Form
53: Abstand

Beschreibung der Ausführungsformen
Aufbau des verstärkten Gummischlauchs 10 mit Faltenbalg:
Nachstehend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines verstärkten Gummischlauchs 10 mit Faltenbalg zeigt, der unter Verwendung eines Herstellungsverfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Dieser verstärkte Gummischlauch 10 umfasst: Faltenbalg 13 mit konvexen Teilen 11 und konkaven Teilen 12, die abwechselnd daran ausgebildet sind; und gerade Rohrteile 14, die auf beiden Seiten davon angeordnet sind. In der vorliegenden Erfindung kann der verstärkte Gummischlauch 10 vollständig gerade oder gebogen sein. Auch wenn der gesamte verstärkte Gummischlauch 10 gebogen ist, ist der Faltenbalg 13 gewöhnlich an einem geraden Teil ausgebildet. Die Anzahl und die Tiefe von jedem konvexen Teil 11 und jedem konkaven Teil 12 in dem Faltenbalg 13 kann in geeigneter Weise bestimmt werden, um für den Zweck der Verwendung angepasst zu werden. In einem Beispiel in 1 ist die Anzahl der konvexen Teile 11 des Faltenbalgs sechs. Jedoch ist die Anzahl nicht begrenzt und liegt gewöhnlich zwischen 1 und 30. Ein Unterschied im Niveau zwischen dem konvexen Teil 11 und dem konkaven Teil 12 besteht darin, dass die Tiefe des Faltenbalgs variieren kann. Sie beträgt gewöhnlich etwa 2 bis 30 mm. Weil gemäß dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung die Bildung der Balgform mit tiefen Falten bewerkstelligt werden kann, ist es vorteilhaft, das Verfahren der vorliegenden Erfindung während der Herstellung des verstärkten Gummischlauchs 10 mit einem Balg mit tiefen Falten zu übernehmen. Deshalb beträgt eine bevorzugte Tiefe der Falten des Balgs 3 mm oder größer, und besonders bevorzugt 4 mm oder größer. Die Dicke des verstärkten Gummischlauchs 10 an einem Teil, an dem der Faltenbalg nicht ausgebildet ist, beträgt gewöhnlich etwa 1 bis 10 mm.
Herstellung der verstärkten Gummimatte:
Ein Verstärkungsmaterial, das zur Verstärkung des Gummischlauchs in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist nicht auf ein spezielles Material beschränkt, und beliebige Fasern oder Filme bzw. Folien können verwendet werden. Insbesondere sind Fasern zur Verstärkung bevorzugt, besonders bevorzugt sind Textilien. In diesem Fall werden die Fasern gewebt oder gewirkt, um Verstärkungstextilien herzustellen. Obwohl die Art der Fasern dafür nicht beschränkt ist, werden vorzugsweise sehr hitzebeständige und sehr feste Fasern aus aromatischen Polyamiden, Kohlenstofffasern und Glasfasern verwendet. Unvulkanisierte verstärkte Gummimatten werden zum Beispiel durch Auftragen von Gummi auf die Verstärkungstextilien hergestellt. Zum Auftragen von unvulkanisiertem Gummi auf die Verstärkungstextilien werden herkömmliche Verfahren, wie ein Verfahren unter Verwendung einer Kalanderwalze, verwendet. Die angewendeten Gummis sind nicht auf spezielle Materialien beschränkt. Hitzebeständige und chemikalienbeständige Gummis sind bevorzugt. Verwendete Gummis schließen vorzugsweise Silikongummis, fluorierte Gummis, Fluorsilikongummis und Acrylgummis ein.
Herstellung der Vorform 20:
Die Vorform 20 ist ein röhrenförmiges Formprodukt, das aus unvulkanisiertem Gummi und einem Verstärkungsmaterial hergestellt ist. Vorzugsweise wird die röhrenförmige Vorform 20 durch Walzen der wie vorstehend beschrieben hergestellten verstärkten Gummimatte gebildet. Die verstärkte Gummimatte kann direkt um eine innere Form 40 mit dem Airbag 30, der darauf angeordnet ist, um die Vorform 20 herzustellen, gewickelt sein. Jedoch wird die Vorform 20 vorzugsweise in einer geraden Röhrenform vorher durch Umwickeln der verstärkten Gummimatte um einen geraden Rohrdorn hergestellt. Die Anzahl der Umwicklungen wird in Abhängigkeit vom beabsichtigten Zweck eingestellt und liegt gewöhnlich zwischen 2 und 10 Schichten. Eine Art von verstärkter Gummimatte kann für den gesamten Aufbau verwendet werden oder eine Vielzahl von verschiedenen Arten von verstärkten Gummimatten kann eine nach der anderen umwickelt werden. Zum Beispiel wird ein bevorzugter Aufbau der Vorform 20 wie nachstehend erreicht: eine verstärkte Gummimatte, hergestellt aus einem sehr chemikalienbeständigen Gummimaterial, wie fluoriertem Gummi und Fluorsilikongummi, wird als die innerste Schicht gewickelt, und eine verstärkte Gummimatte, hergestellt aus Silikongummi, wird um die äußere Peripherie der innersten Schicht gewickelt. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Gummimatte(n) der innersten Schicht eine bis zwei Schichten aufweist/aufweisen und die Gummimatte(n) der äußeren Schicht zwei bis fünf Schichten aufweist/aufweisen.
Als ein weiteres Verfahren zum Herstellen der Vorform 20 kann ein Verfahren, bei dem ein verknetetes unvulkanisiertes Gummi zuerst zu einer zylindrischen Form extrudiert und dann mit einem Verstärkungsmaterial kombiniert wird, angeführt werden. In diesem Fall wird unvulkanisiertes Gummi aus einer Verknetvorrichtung, wie einem Extruder, zu einer Röhrenform extrudiert und dann mit einem Verstärkungsmaterial kombiniert. Das Kombinierungsverfahren ist nicht besonders eingeschränkt. Die äußere Oberfläche des röhrenförmigen unvulkanisierten Gummis kann mit einem Verstärkungstextil oder einem Verstärkungsfaden bedeckt werden.
Die Oberfläche kann weiterhin mit unvulkanisiertem Gummi bedeckt werden.
Anbringen des Airbags 30:
Bei dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird der Airbag 30 auf der Außenseite der inneren Form 40 befestigt. Eine Querschnittsansicht eines Beispiels der inneren Form 40 ist in 2 gezeigt. Eine Querschnittsansicht eines Zustands, in dem die innere Form 40 mit dem Airbag 30 bedeckt ist, ist in 3 gezeigt. Der Airbag 30 wird auf der Außenseite der inneren Form 40 so angeordnet, dass er durch Zuführung von darin unter Druck gesetzten Fluids aufgebläht wird. Deshalb wird der Airbag 30 aus einer Matte hergestellt, die elastisch und für Gase undurchlässig ist. Das Material für den Airbag 30 ist vorzugsweise ein hitzebeständiges Gummi, insbesondere vulkanisiertes Gummi, weil der Airbag 30 zum Zeitpunkt nach der Vulkanisierung Bedingungen von hoher Temperatur ausgesetzt ist. Beispiele dafür schließen Silikongummi und Acrylgummi ein. Unter Berücksichtigung der Dauerhaftigkeit, da er wiederholt eingesetzt wird, wird er vorzugsweise aus vulkanisiertem Gummi und einem Verstärkungsmaterial hergestellt, jedoch kann ebenso ein Material, das nur aus Gummi besteht, verwendet werden. Das Formverfahren ist nicht besonders eingeschränkt, solange es dazu geeignet ist, vorher eine Faltenbalgform zu bilden. Der Airbag 30 kann auch dadurch hergestellt werden, indem zuerst eine Gummimatte entlang der inneren Form 40, die Furchen bzw. Wellen aufweist, welche der Form des Faltenbalgs an der äußeren Oberfläche angepasst sind, angepasst wird, gefolgt von Vulkanisierungsformen.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Airbag 30 ist durch mindestens teilweises vorheriges Ausbilden zu einer Faltenbalgform gekennzeichnet. Deshalb wird der Airbag 30 so verformt, dass er sich, während er gegen die Oberfläche der inneren Form 40 gedrückt wird, der Faltenbalgform anpasst und der Airbag 30 seine Faltenbalgform behält, auch nachdem die Druckkraft deaktiviert wird. Wenn der bereits geformte Airbag auf diese Weise verwendet wird, wird der konvexe Teil 31 des Airbags 30 zuerst die Vorform 20 kontaktieren und der konkave Teil 32 des Airbags 30 schließlich die Vorform 20 kontaktieren, während der Airbag 30 durch Zuführen des unter Druck stehenden Fluids aufgebläht wird. Deshalb wird die Vorform 20 zum Erleichtern des Formens einer Faltenbalgform mit einer guten Genauigkeit der Abmessungen in einer Form, die mit der Faltenbalgform des Airbags 30 zusammenpasst, gegen die äußere Form 50 gedrückt. Die Faltenbalgform des Airbags 30 erzeugt ein Furchenmuster bzw. Wellenmuster, das auf der äußeren Oberfläche der inneren Form 40 gebildet wird.
Der Airbag 30 wird auf der Außenseite der inneren Form 40 angeordnet und deckt den gewellten Teil 43, gebildet auf der äußeren Oberfläche der inneren Form 40, ab. Dadurch, dass die beiden Enden durch die innere Form 40 und die äußere Form 50 zusammengeklammert werden, wenn beide Formen 40 und 50 vereinigt werden, können die beiden Enden des Airbags 30 luftdicht gemacht werden, um im Inneren kein Gas freizusetzen. Obwohl der Airbag 30 den gesamten Teil (einschließlich eines Endes) der inneren Form 40 abdecken kann, ist es bevorzugt, das Ende der inneren Form 40 mit dem Airbag 30 nicht abzudecken. Das heißt, es ist bevorzugt, dass mindestens ein Ende der inneren Form 40 einen nicht gewellten zylindrischen Teil 44 aufweist und mindestens ein Teil des zylindrischen Teils 44 nicht mit dem Airbag 30 abgedeckt ist, so dass die Vorform 20 die innere Form 40 direkt kontaktieren kann. In einem Beispiel von 3 kann die innere Form 40 in drei Teile geteilt werden, das heißt in einen Hauptkörper der inneren Form 40 und in röhrenförmige Abdeckungen 33 und 34, die beide Enden abdecken. Die beiden Enden des Airbags 30 werden zwischen den zylindrischen Abdeckungen 33, 34 und dem Hauptkörper der inneren Form 40 geklemmt. In diesem Fall entsprechen die Enden des zylindrischen Teils 44, die nicht mit dem Airbag 30 abgedeckt sind, Teilen, die in ein Verbindungsrohr des verstärkten Gummischlauchs 10 passen. Auf diese Weise wird die Genauigkeit der Abmessungen des inneren Durchmessers am Ende des so erhaltenen verstärkten Gummischlauch 10 erhöht. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der innere Durchmesser durch die Größe des Airbags 30 nicht beeinflusst wird, sondern nur durch die Größe der inneren Form 40 bestimmt wird. Weil das Ende des verstärkten Gummischlauchs 10 mit einem Rohr usw. verbunden ist, ist die Genauigkeit der Abmessungen des inneren Durchmessers wichtig.
Anbringen von Vorform 20:
Die Vorform 20 wird auf der Außenseite der inneren Form 40, abgedeckt mit dem Airbag 30, wie vorstehend beschrieben, angeordnet. 4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Vorform 20 auf der Außenseite der inneren Form 40 angeordnet ist. Zu diesem Zeitpunkt kann anstelle des Einschiebens der inneren Form 40 in die röhrenförmige Vorform 20, die vorher hergestellt wurde, die verstärkte Gummimatte direkt um die innere Form 40 gewickelt werden, um die Vorform 20 herzustellen. Der innere Durchmesser der Vorform 20 muss annäherungsweise der gleiche sein wie der äußere Durchmesser des konvexen Teils der Furchen bzw. Wellen der inneren Form 40. Auf der äußeren Oberfläche der inneren Form 40 werden die Furchen bzw. Wellen, die mit der Form des zu bildenden Faltenbalgs zusammenpassen, auf dem verstärkten Gummischlauch 10 gebildet. Der gewellte konvexe Teil 41 und konkave Teil 42 werden an Orten, die dem konvexen Teil 11 und dem konkaven Teil 12 des Faltenbalgs am verstärkten Gummischlauch 10 entsprechen, gebildet.
Formgebung durch Druckherabsetzung:
5 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Faltenbalgform durch Formgebung durch Druckherabsetzung der Vorform 20 hergestellt wird. Nach Befestigen der Vorform 20 auf der Außenseite der inneren Form 40 wird das Gas zwischen dem Airbag 30 und der Vorform 20 abgezogen, dessen Druck vermindert bzw. herabgesetzt, und evakuiert, um die Vorform 20 gegen den Airbag 30 zu drücken. Eine Druckminderungsleitung 45 wird zwischen dem Airbag 30 und der Vorform 20 bereitgestellt. Das Gas in dem Bereich zwischen dem Airbag 30 und der Vorform 20 wird aus einem Gasauslass 46 durch die Druckminderungsleitung 45 abgezogen. Der Gasauslass 46 ist mit einer Vakuumpumpe (nicht gezeigt) verbunden. Wenn das Gas im Bereich zwischen dem Airbag 30 und der Vorform 20 abgezogen ist, beginnt die Vorform 20 sich der Oberflächenform der inneren Form 40 anzupassen, wobei sie entlang der axialen Richtung schrumpft. Daher wird der Druck vorher vermindert und die Vorform 20 dann geformt. Das Ergebnis ist, dass die Faltenbalgform unter Schrumpfung gebildet wird, was Raum für weitere Verformung während einer anschließenden Druckbeaufschlagung bereitstellt. Folglich ist dieses Verfahren für die Bildung einer Balgform mit tiefen Falten geeignet. Für Anwendungen, bei denen die Anforderungen an Bedingungen, einschließlich Temperatur, Druck und Vibration, streng sind, werden häufig Schläuche mit einer Balgform mit tiefen Falten oder Schläuche mit einer Vielzahl von Bewährungslagen benötigt. Ein Bewährungslagenteil eines solchen Schlauchs ist nicht leicht expandierbar und somit kann die Vorform 20 nicht zu einer gewünschten Faltenbalgform aufgebläht werden oder kann sogar brechen, wenn ein Druck über den Airbag 30 angelegt wird. In solch einem Fall wird dieses Verfahren zur Formgebung durch Druckherabsetzung nützlich sein. Dieses Verfahren zur Formgebung durch Druckherabsetzung ist jedoch nicht das in dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung erforderliche Verfahren. Ein nachstehend erläutertes Verfahren zur Formgebung durch Druckherabsetzung kann ohne Ausführen dieses Verfahrens ausgeführt werden. In Abhängigkeit von den Nennwerten des verstärkten Gummischlauchs 10 wird es Fälle geben, in denen eine hinreichende Form gebildet werden kann, auch wenn das Verfahren zur Formgebung durch Druckherabsetzung weggelassen wird.
Formgebung durch Druck und Vulkanisierung:
Die äußere Form 50 wird so angeordnet, dass die Vorform 20 abgedeckt ist, die auf die Außenseite der inneren Form 40 gesetzt ist, welche mit dem Airbag 30 abgedeckt ist. 6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Vorform 20 mit der äußeren Form 50 abgedeckt ist. 7 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht. Auf der inneren Oberfläche der äußeren Form 50 werden Furchen bzw. Wellen gebildet, die sich der Faltenbalgform anpassen, welche auf dem verstärkten Gummischlauch 10 auszubilden ist. Die äußere Form 50 kann gewöhnlich in die obere und die untere Form getrennt werden, die zum Abdecken der inneren Form 40 vereinigt werden. Zu diesem Zeitpunkt kann das Verfahren zur Formgebung durch Druckherabsetzung weggelassen werden. Um jedoch die Balgform mit tiefen Falten mit einer guten Genauigkeit der Abmessungen zu bilden, ist es bevorzugt, dass das Verfahren zur Formgebung durch Druckherabsetzung vorzugsweise ausgeführt wird, um die Faltenbalgform auf der Vorform 20 vorher zu bilden, und die Faltenbalgform mit der äußeren Form 50 abgedeckt wird.
Ein Abstand 53 zwischen der inneren Form 40 und der äußeren Form 50 über dem gewellten Teil 43 wird so eingestellt, dass er größer ist als die Summe aus der Dicke des Schlauchs nach Vulkanisierung und der Dicke des Airbags 30. In dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird die Vorform 20 nicht zwischen die innere Form 40 und die äußere Form 50 zum Gestalten gepresst; sondern der Airbag 30 wird aufgebläht, um die Vorform 20 gegen die innere Oberfläche der äußeren Form 50 zum Formen zu drücken. Deshalb ist die Einstellung des Abstands 53 wichtig. Der Abstand 53 ist vorzugsweise größer als das 1,2-fache, bevorzugter größer als das 1,4-fache der Summe aus der Dicke des Schlauchs nach Vulkanisierung und der Dicke des Airbags 30. Wenn andererseits der Abstand 53 zu groß ist, wird eine Verformung während des Verfahrens zur Formgebung durch Druckherabsetzung zu groß sein, was die Genauigkeit der Abmessungen verringern kann. Deshalb ist der Abstand 53 vorzugsweise gleich oder weniger als das fünffache, bevorzugt gleich oder weniger als das dreifache der Summe aus der Dicke des Schlauchs nach Vulkanisierung und der Dicke des Airbags 30. Hier bedeutet die Dicke des Schlauchs nach Vulkanisierung die Dicke in einem Teil, bei dem kein Faltenbalg gebildet wird. In einem Teil, bei dem der Faltenbalg gebildet wird, ist die Dicke häufig etwas kleiner.
Nach Abdecken der inneren Form 40 mit der äußeren Form 50 wird der Airbag 30 durch Zuführen eines unter Druck stehenden Fluids in einem Raum zwischen der inneren Form 40 und dem Airbag 30 aufgebläht. Die Vorform 20 wird unter Erhitzen vulkanisiert, während sie gegen die innere Oberfläche der äußeren Form 50 gedrückt wird. Obwohl eine unter Druck stehende Flüssigkeit als das unter Druck stehende Fluid verwendet werden kann, wird gewöhnlich ein unter Druck stehendes Gas angewendet. Das unter Druck stehende Gas wird von der Zuführungsöffnung von unter Druck stehendem Gas 47 in einen Hohlteil 48, der sich an der Innenseite der inneren Form 40 befindet, zugeführt. Das dem Hohlteil 48 zugeführte, unter Druck stehende Gas dringt durch eine Vielzahl von durchgehenden Löchern 49, die auf der äußeren Oberfläche der inneren Form 40 ausgebildet sind, und bläht den Airbag 30 auf. Zu diesem Zeitpunkt sind die Orte der durchgehenden Löcher 49 nicht besonders eingeschränkt, jedoch sind die durchgehenden Löcher 49 vorzugsweise an den konvexen Teilen 41 der Furchen auf der äußeren Oberfläche der inneren Form 40 ausgebildet. Das heißt, es ist bevorzugt, dass die innere Form 40 hohl ist, die konvexen Teile 41 der Furchen auf ihrer äußeren Oberfläche die durchgehenden Löcher 49 aufweisen und der Airbag 30 durch die Zuführung des unter Druck stehenden Gases durch die durchgehenden Löcher 49 aufgebläht wird. Auf diese Weise können die konvexen Teile 31 des Airbags 30 die Vorform 20 wirksam pressen. Dies erleichtert die Bildung einer Balgform mit tiefen Falten. Die Anzahl der durchgehenden Löcher 49, die an jedem konvexen Teil 41 ausgebildet sind, beträgt eins oder mehr, vorzugsweise zwei oder mehr und bevorzugt drei oder mehr. Das Verfahren zum Zuführen des unter Druck stehenden Gases ist nicht besonders eingeschränkt. Anstelle des Bildens der durchgehenden Löcher 49 können Riefen bzw. Nuten zum Zuführen des unter Druck stehenden Gases auf die Oberfläche der inneren Form 40, die den Airbag 30 kontaktiert, ausgebildet werden. Der Druck des unter Druck stehenden Gases ist nicht besonders eingeschränkt, solange er gleich oder größer als ein Atmosphärendruck ist (0,1 MPa). Um jedoch die Balgform mit tiefen Falten mit einer guten Genauigkeit der Abmessungen zu bilden, ist ein Druck gleich oder größer als 0,2 MPa bevorzugt.
Die Faltenbalgform wird durch Aufblasen des Airbags 30, gefolgt von Erhitzen und Vulkanisieren der Vorform 20, gebildet, während sie eng gegen die innere Oberfläche der äußeren Form 50 gedrückt wird. 8 ist eine Querschnittsansicht eines Zustands, in dem der Airbag 30 durch Zuführen eines unter Druck stehenden Fluids aufgebläht wird. Weil die Vorform 20 vulkanisiert wird, während sie direkt gegen die innere Oberfläche der äußeren Form 50 gedrückt wird, wird der verstärkte Gummischlauch 10 mit einer Form, die exakt zu jener der äußeren Form 50 passt und die eine glatte äußere Oberfläche aufweist, hergestellt. In diesem Fall ist das Vulkanisierungverfahren nicht besonders eingeschränkt. Es kann in einem Vulkanisator ausgeführt werden, oder kann mit einer elektrischen Heißpresse ausgeführt werden. Die Vulkanisierungsbedingungen werden in Abhängigkeit der Art der Gummis oder der angewendeten Vulkanisierungsmittel eingestellt. Nach der Vulkanisierung wird der Airbag 30 durch Stoppen der Druckbeaufschlagung geschrumpft und die äußere Form 50 wird entfernt. Dann wird Luft in den Raum zwischen der inneren Form 40 und dem verstärkten Gummischlauch 10 geblasen, um den verstärkten Gummischlauch 10 der inneren Form 40 zu entfernen. Der Airbag 30 ist wieder verwendbar.
Der so erhaltene verstärkte Gummischlauch 10 der vorliegenden Erfindung hat eine Faltenbalgform mit einer guten Genauigkeit der Abmessungen, obwohl er ein Verstärkungsmaterial enthält. Ebenfalls ist die Bildung einer Balgform mit tiefen Falten einfach. Er kann für verschiedene Zwecke verwendet werden. Zum Beispiel wird der verstärkte Gummischlauch 10 in geeigneter Weise als ein Schlauch für verschiedene Fahrzeugtypen, hauptsächlich Kraftfahrzeuge, verwendet. Insbesondere wird der verstärkte Gummischlauch 10 in geeigneter Weise als ein Ladeluftkühlerschlauch, ein Dauerbremsenschlauch oder ein Kühlerschlauch verwendet. In diesem Fall ist der Ladeluftkühlerschlauch ein Schlauch, der für die gegenseitige Verbindung zwischen dem Turbolader und dem Ladeluftkühler oder zwischen dem Ladeluftkühler und dem Motor verwendet wird. Der Dauerbremsenschlauch ist ein Schlauch zum Leiten eines Kühlmittels von einem Autokühler usw. zu der Dauerbremse, um Öl zu kühlen, das als ein Fluid zum Widerstand in einer hydraulischen Dauerbremse verwendet wird, das heißt, eine Art von Hilfsbremse darstellt. Der Kühlerschlauch ist ein Schlauch, der den Kühler und den Motor verbindet, um das Kühlmittel zu übertragen. Unter diesen Anwendungen wird der verstärkte Gummischlauch 10 in geeigneter Weise als ein Ladeluftkühlerschlauch verwendet, für den Wärmebeständigkeit und Ölnebelbeständigkeit gefordert werden. Der Ladeluftkühlerschlauch der vorliegenden Erfindung kann in verschiedenen Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Insbesondere wird er in geeigneter Weise für Lastzüge bzw. Trucks, wie Lastkraftwagen und Busse, verwendet.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird genauer mit Bezug auf die nachstehenden Beispiele erläutert.
Beispiel 1
Die in diesem Beispiel verwendete innere Form 40 hat an ihrer äußeren Oberfläche fünf konvexe Teile 41 mit einer Höhe von 3 mm, gebildet mit einem Pitch bzw. Abstand von 25 mm. Die innere Form 40 hat an beiden Enden 60 mm lange zylindrische Teile 44 ohne darauf gebildeten konvexen oder konkaven Teilen. Die Innenseite der inneren Form 40 ist hohl, und vier durchgehende Löcher 49, 2 mm im Durchmesser, sind auf jedem konvexen Teil 41 ausgebildet.
Ein Verfahren zum Herstellen des Airbags 30 wurde wie nachstehend durchgeführt. Eine 1 mm dicke unvulkanisierte Silikongummimatte, die eine Verstärkungstextilschicht enthält, wurde einmal um die innere Form 40 gewickelt, die an der äußeren Oberfläche die Furchen bzw. Wellen aufweist, die zu der Faltenbalgform passen. Der ganze Körper wurde mit einer äußeren Form, die eine obere und eine untere Form aufweist, bedeckt. Die hier verwendete äußere Form hatte eine innere Oberflächenform mit einem Abstand von 1 mm zu der inneren Form 40. Durch anschließende Vulkanisierung wurde die innere Form 40 erhalten, an die der Airbag 30, der vorher zu einer Faltenbalgform geformt wurde, befestigt ist. Der Airbag 30 bedeckt den gesamten gewellten Teil 43 der inneren Form 40, ausgenommen die Befestigungsstücke an beiden Enden der inneren Form 40, die zum Verbinden mit Rohren verwendet werden.
Ein Verfahren zum Herstellen der Vorform 20 wurde wie nachstehend durchgeführt. Zuerst wurde eine 1,25 mm dicke verstärkte Gummimatte durch Auftragen von unvulkanisiertem Silikongummi auf beide Oberflächen eines gewebten Aramidtextils, das als ein Verstärkungstextil verwendet wird, hergestellt. Diese Gummimatte wurde dann zweimal um einen geraden Rohrdorn mit einem Außendurchmesser von 76 mm gewickelt, um die zylindrische Vorform 20 mit einer Gesamtdicke von 2,5 mm zu erhalten.
Die so erhaltene Vorform 20 wurde vom geraden Rohrdorn entfernt, und die innere Form 40 mit dem daran befestigten Airbag 30 wurde in die Vorform 20 eingeführt. Die innere Form 40 wurde dann mit der äußeren Form 50, die aus zwei getrennten Stücken besteht, bedeckt. Die äußere Form 50 hat auf ihrer inneren Oberfläche fünf 3 mm tiefe konkave Teile 51, die mit einem Abstand bzw. Pitch von 25 mm zu den konvexen Teilen der inneren Form 40 weisend angeordnet sind. Der Abstand 53 zwischen der inneren Form 40 und der äußeren Form 50 war 6,5 mm, was das 1,86-fache der Summe aus der Dicke des Schlauchs von 2,5 mm nach Vulkanisierung und der Dicke des Airbags 30 von 1 mm war. Anschließend wurde Druckluft bei 0,5 MPa in den Hohlteil 48 in die innere Form 40 eingespeist. Die Vulkanisierung wurde in einem Vulkanisator unter fortgesetzter Druckbeaufschlagung durch Erhitzen für 30 Minuten auf 160°C ausgeführt. Nach der Beendigung der Vulkanisierung wurde die Druckbeaufschlagung gestoppt, der Airbag 30 wurde aufgebläht bzw. entfaltet, und die äußere Form 50 wurde entfernt. Der verstärkte Gummischlauch 10 wurde dann von der inneren Form 40 durch Ausdehnen des verstärkten Gummischlauchs 10 durch Einblasen von Luft in den Raum zwischen der inneren Form 40 und dem verstärkten Gummischlauch 10 entfernt.
Der so erhaltene verstärkte Gummischlauch 10 hatte eine Gesamtdicke von 2,5 mm am geraden Rohrteil 14, einen äußeren Durchmesser von 76 mm am konvexen Teil 11 und einen äußeren Durchmesser von 70 mm am konkaven Teil 12. An jedem Teil war ein Höhenunterschied zwischen dem konvexen Teil 11 und dem konkaven Teil 12 (die Tiefe des Faltenbalgs) 3 mm, was die genaue Replikation der Formgestalt anzeigt. Die äußere Oberfläche des Produkts war glatt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 1
Dies ist ein Beispiel, bei dem ein Airbag 30 verwendet wurde, der von jenem, welcher in Beispiel 1 verwendet wurde, verschieden ist. Ein Verfahren zum Herstellen des Airbags 30 wurde wie nachstehend durchgeführt. Eine 1 mm dicke unvulkanisierte Silikongummimatte, einschließlich einer Verstärkungstextilschicht, wurde einmal um einen geraden Rohrdorn mit einem Außendurchmesser von 60 mm gewickelt und wurde vulkanisiert. Der gerade Rohrdorn wurde mit dem Airbag 30 bedeckt. Der Airbag 30 bedeckte die an beiden Enden des geraden Rohrdorns befindlichen Befestigungsstücke, die zum Verbinden mit Rohren verwendet werden, nicht. In dem geraden Rohrdorn waren die durchgehenden Löcher 49 an den gleichen Orten, wie jene der inneren Form 40, die im Beispiel 1 verwendet wurde, angeordnet.

Wie vorstehend beschrieben, wurde der verstärkte Gummischlauch 10 mit Faltenbalg in der gleichen Weise wie für das Beispiel 1 erhalten, abgesehen davon, dass in diesem Fall der gerade Rohrdorn, an dem der Airbag 30 befestigt war, verwendet wurde. Der erhaltene verstärkte Gummischlauch 10 hatte eine Gesamtdicke von 2,5 mm am geraden Rohrteil 14, einen Außendurchmesser von 73 mm am konvexen Teil 11 und einen Außendurchmesser von 70 mm am konkaven Teil 12. Ein Höhenunterschied zwischen dem konvexen Teil 11 und dem konkaven Teil 12 (die Tiefe des Faltenbalgs) war etwa 1,5 mm und die Zieltiefe der Falten des Balgs konnte nicht erhalten werden. Außerdem war die äußere Oberfläche des Produkts um den konvexen Teil 11 des Faltenbalgs nicht glatt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 1:

	Beispiel 1	Vergleichsbeispiel 1
Form des Airbags	Faltenbalg	Gerades Rohr
Verfahren zur Formgebung durch Druckherabsetzung	Nein	Nein
Außendurchmesser des Produkts am konvexen Teil (mm)	76	73
Außendurchmesser des Produkts am konkaven Teil (mm)	70	70
Tiefe der Falten des Balgs (mm)	3	1,5
äußere Oberfläche des Produkts	glatt	Nicht glatt am konvexen Teil

Wie aus dem Vergleich der Ergebnisse für die Ausführungsform 1 und das Vergleichsbeispiel 1 ersichtlich, wurde durch Anwenden des Airbags 30 mit der Faltenbalgform, die vorher gebildet wurde, die Balgform mit tieferen Falten mit einer besseren Genauigkeit der Abmessungen, verglichen mit dem Fall der Anwendung des Airbags 30 in einer geraden Rohrform, erhalten. Auch die Produktoberfläche war glatt und ansprechend. Die Ergebnisse im Beispiel 1 ergeben sich wahrscheinlich aus der Tatsache, dass der Airbag 30 mit der Faltenbalgform, die vorher gebildet wurde, aufgebläht wurde und die Vorform 20 gleichmäßig gegen den gewellten Teil der äußeren Form 50 gepresst wurde. Andererseits ergeben sich die Ergebnisse im Vergleichsbeispiel 1 wahrscheinlich aus der Tatsache, dass, wenn der Airbag 30 aufgebläht wurde, die Vorform 20 nicht mit dem konkaven Teil 51 der äußeren Form 50 in Kontakt sein konnte, weil die Vorform 20 zuerst den konvexen Teil 52 (das heißt der konkave Teil 12 des Produkts) der äußeren Form 50 kontaktierte und deshalb die Verformung, die zu dem konkaven Teil 51 (der konvexe Teil 11 des Produkts) der äußeren Form 50 passt, beschränkt war. Das heißt, eine befriedigende Faltenbalgform konnte durch die Anwendung des Airbags 30 in einer geraden Rohrform nicht erhalten werden.
Beispiel 2
Die innere Form 40, die in diesem Beispiel verwendet wurde, hatte fünf 6,5 mm tiefe konvexe Teile 41 mit einem Abstand bzw. Pitch von 26 mm, gebildet auf der äußeren Oberfläche davon. Die innere Form 40 hatte an beiden Enden 70 mm lange zylindrische Teile 44 ohne konvexe oder konkave Teile darauf. Der äußere Durchmesser des zylindrischen Teils 44 betrug 101 mm. Die Innenseite des zylindrischen Teils 44 war hohl und die vier durchgehenden Löcher 49, 2 mm im Durchmesser, waren an jedem konvexen Teil 41 gebildet.
Ein Verfahren zum Herstellen des Airbags 30 wurde wie nachstehend durchgeführt. Eine 1 mm dicke unvulkanisierte Silikongummimatte, die eine Verstärkungstextilschicht enthält, wurde einmal um die innere Form 40 gewickelt, die auf der äußeren Oberfläche die Furchen bzw. Wellen aufweist, welche zu der Faltenbalgform passen. Dann wurde die Silikongummimatte mit der äußeren Form, die obere und untere Formen aufweist, abgedeckt. Die innere Oberfläche der in diesem Fall verwendeten äußeren Form ist so geformt, dass sie einen Abstand von 1 mm von der inneren Form 40 aufweist. Durch anschließende Vulkanisierung wurde die innere Form 40, an die der Airbag 30 mit einer Faltenbalgform, die vorher gebildet wurde, befestigt wurde, erhalten. Der Airbag 30 bedeckte den gesamten gewellten Teil 43 der inneren Form 40, abgesehen von den Befestigungsstücken an beiden Enden der inneren Form 40, die zum Verbinden mit Rohren verwendet wurden.
Ein Verfahren zum Herstellen der Vorform 20 wurde wie nachstehend durchgeführt. Zuerst wurde eine 1,2 mm dicke verstärkte Gummimatte durch Auftragen von unvulkanisiertem Silikongummi auf beide Oberflächen eines gewebten Aramidtextils, das als ein Verstärkungstextil verwendet wurde, hergestellt. Diese Gummimatte wurde dann dreifach um einen geraden Rohrdorn mit einem Außendurchmesser von 99 mm gewickelt, um die röhrenförmige Vorform 20 mit einer Gesamtdicke von 3,6 mm zu erhalten.
Die so erhaltene Vorform 20 wurde vom geraden Rohrdorn entfernt und die innere Form 40 mit dem daran befestigten Airbag 30 wurde eingeschoben. Das Gas zwischen dem Airbag 30 und der Vorform 20 wurde im Druck herabgesetzt und evakuiert, um die Vorform 20 mit der Oberflächenform der inneren Form 40 anzupassen. Die innere Form 40 wurde dann mit der äußeren Form 50, die aus zwei getrennten Stücken besteht, bedeckt. Die äußere Form 50 hatte auf ihrer inneren Oberfläche fünf 6,5 mm tiefe konkave Teile 51, angeordnet mit einem Abstand bzw. Pitch von 26 mm, die zu den konvexen Teilen 41 der inneren Form 40 wiesen. Der Abstand 53 zwischen der inneren Form 40 und der äußeren Form 50 betrug 7,6 mm, was das 1,65-fache der Summe aus der Schlauchdicke (3,6 mm) nach Vulkanisierung und der Dicke (1 mm) des Airbags 30 war. Anschließend wurde unter Druck stehende Luft bei 0,5 MPa in den Hohlteil 48 der inneren Form 40 zugeführt. Die Vulkanisierung wurde in einem Vulkanisator unter fortgesetzter Druckbeaufschlagung durch Erhitzen für 30 Minuten auf 160°C ausgeführt. Danach wurde die Druckbeaufschlagung gestoppt, der Airbag 30 wurde aufgebläht bzw. entfaltet, und die äußere Form 50 wurde entfernt. Der verstärkte Gummischlauch 10 wurde dann von der inneren Form 40 durch Ausdehnen des verstärkten Gummischlauchs 10 durch Einblasen von Luft in den Raum zwischen der inneren Form 40 und dem verstärkten Gummischlauch 10 entfernt.
Der so erhaltene verstärkte Gummischlauch 10 hatte eine Gesamtdicke von 3,6 mm am Teil des geraden Rohrs 14, einen äußeren Durchmesser von 114 mm am konvexen Teil 11 und einen äußeren Durchmesser von 101 mm am konkaven Teil 12. An jedem Teil betrug der Höhenunterschied zwischen dem konvexen Teil 11 und dem konkaven Teil 12 (die Tiefe der Falten des Balgs) 6,5 mm, was die exakte Replikation der Formgestalt anzeigt. Die äußere Oberfläche des Produkts war glatt. Die inneren Durchmesser an den beiden Enden von drei Proben, die durch das identische Verfahren hergestellt wurden, lagen innerhalb des Bereichs von 100,7 bis 101,2 mm. Die äußere Oberfläche des Produkts war glatt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Beispiel 3
Ein verstärkter Gummischlauch 10 mit Faltenbalg wurde in der gleichen Weise wie für das Beispiel 2 erhalten, ausgenommen, dass das Verfahren zur Formgebung durch Druckherabsetzung nicht ausgeführt wurde. Das heißt, das Beispiel 3 wurde in ähnlicher Weise zu dem Beispiel 2 ausgeführt, abgesehen davon, dass in diesem Fall die innere Form 40 mit dem daran befestigten Airbag 30 in die Vorform 20 eingeschoben wurde, und die innere Form 40 sofort mit der äußeren Form 50, die aus zwei getrennten Teilen bestand, bedeckt wurde. Der so erhaltene verstärkte Gummischlauch 10 hatte eine Gesamtdicke von 3,6 mm am Teil des geraden Rohrs 14, einen äußeren Durchmesser von 106 mm am konvexen Teil 11 und einen äußeren Durchmesser von 101 mm am konkaven Teil 12. Ein Höhenunterschied zwischen dem konvexen Teil 11 und dem konkaven Teil 12 (die Tiefe der Falten des Balgs) betrug etwa 2,5 mm, und die Zieltiefe der Falten des Balgs konnte nicht erhalten werden. Zusätzlich war die äußere Oberfläche des Produkts um den konvexen Teil 11 des Faltenbalgs nicht glatt. Das heißt, wenn das Verfahren zur Formgebung durch Druckherabsetzung nicht ausgeführt wurde, konnte die Form, die mit der äußeren Form 50 zusammenpasst, nicht erhalten werden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Beispiel 4
Ein verstärkter Gummischlauch 10 mit Faltenbalg wurde in der gleichen Weise wie für das Beispiel 2 erhalten, abgesehen davon, dass während des Herstellens des Airbags 30 der Airbag 30 so gestaltet wurde, dass er den gewellten Teil 43 der inneren Form 40 und den gesamten zylindrischen Teil 44 an beiden Seiten bedeckte. Der so erhaltene verstärkte Gummischlauch 10 hatte eine Gesamtdicke von 3,6 mm am Teil des geraden Rohrs 14, einen äußeren Durchmesser von 106 mm am konvexen Teil 11 und einen äußeren Durchmesser von 101 mm am konkaven Teil 12. Ein Höhenunterschied zwischen dem konvexen Teil 11 und dem konkaven Teil 12 (die Tiefe der Falten des Balgs) betrug etwa 2,5 mm, und die Zieltiefe der Falten des Balgs konnte nicht erhalten werden. Die inneren Durchmesser an den beiden Enden von drei Proben, die durch das identische Verfahren hergestellt wurden, lagen innerhalb des Bereichs von 100,3 bis 101,7 mm.

Außerdem war die äußere Oberfläche des Produkts um den konvexen Teil 11 des Faltenbalgs nicht glatt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst. Tabelle 2

	Beispiel 2	Beispiel 3	Beispiel 4
Form des Airbags	Faltenbalg	Faltenbalg	Faltenbalg
Verfahren zur Formgebung durch Druckherabsetzung	Ja	Nein	Ja
Fläche, die durch Airbag bedeckt ist	Gewellter Teil	Gewellter Teil	Gesamte Innenform
Außendurchmesser des Produkts am konvexen Teil (mm)	114	106	114
Außendurchmesser des Produkts am konkaven Teil (mm)	101	101	101
Tiefe der Falten des Balgs (mm)	6,5	2,5	6,5
Innendurchmesser an den Produktenden (mm)	100,7–101,2	Nicht gemessen	100,3–101,7
äußere Oberfläche des Produkts	glatt	Nicht glatt am konvexen Teil	glatt

Wie aus dem Vergleich der Ergebnisse aus den Beispielen 2 und 3 ersichtlich, war die Tiefe der Falten des Balgs unzureichend, wenn das Verfahren zur Formgebung durch Druckherabsetzung nicht ausgeführt wurde. Wie im Beispiel 1 gezeigt, können, wenn die Dicke der Vorform 20 klein ist und die Tiefe der Falten des Balgs flach ist, befriedigende Produkte erhalten werden, selbst wenn das Verfahren zur Formgebung durch Druckherabsetzung nicht ausgeführt wurde. Wenn die Dicke der Vorform 20 groß ist und die Tiefe der Falten des Balgs tief ist, wie es im Beispiel 3 der Fall ist, ist das Ausführen des Verfahrens zur Formgebung durch Druckherabsetzung bevorzugt. Die Anwendung des Verfahrens zur Formgebung durch Druckherabsetzung kann in Abhängigkeit der Produktspezifikationen entschieden werden. Wie aus dem Vergleich der Ergebnisse aus den Beispielen 2 und 4 deutlich wird, kann die Genauigkeit der Abmessungen des inneren Durchmessers an den Produktenden verbessert werden, wenn der Airbag 30, anstatt den gesamten Körper der inneren Form 40 abzudecken, den zylindrischen Teil 44, welcher teilweise unabgedeckt verbleibt, an jedem Ende der inneren Form 40 teilweise nicht abdeckt, so dass die Vorform 20 direkt die innere Form 40 am unabgedeckten Teil kontaktiert.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Gummischlauchs mit Faltenbalg, durch Anwenden einer inneren Form, die auf der äußeren Oberfläche davon Furchen bzw. Wellen aufweist, die zu der Form von dem Faltenbalg passen, und einer äußeren Form, die auf der inneren Oberfläche davon Furchen bzw. Wellen aufweist, die zu der Form von dem Faltenbalg passen, wobei das Verfahren die nachstehenden Schritte umfasst: das Anordnen eines aus vulkanisiertem Gummi hergestellten Airbags bzw. Gummiluftsacks, der vorher und mindestens teilweise zu einer Faltenbalg-Form ausgebildet wird, auf einer Außenseite der inneren Form, so dass mindestens ein gewellter Teil der inneren Form mit dem Airbag abgedeckt wird; das Anordnen einer zylindrischen Vorform, umfassend unvulkanisierten Gummi bzw. Kautschuk und ein Verstärkungsmaterial auf der äußeren Seite des Airbags; das Anordnen der äußeren Form an der äußeren Seite der Vorform; das Zuführen eines unter Druck stehenden Fluids zwischen die innere Form und den Airbag, um den Airbag aufzublähen; das Vulkanisieren der Vorform unter Erhitzen, während die Vorform gegen eine innere Oberfläche der äußeren Form gedrückt wird; und das Stoppen der Druckbeaufschlagung, um den Airbag zu schrumpfen.
Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Gummischlauchs nach Anspruch 1, wobei vor dem Aufblähen bzw. Entfalten des Airbags ein Gas zwischen dem Airbag und der Vorform im Druck herabgesetzt wird und evakuiert wird, um die Vorform gegen den Airbag zu pressen.
Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Gummischlauchs nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Abstand zwischen der inneren Form und der äußeren Form über den gewellten Teil größer ist als die Summe aus der Dicke des Gummischlauchs nach Vulkanisierung und der Dicke des Airbags.
Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Gummischlauchs nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein nicht gewellter zylindrischer Teil mindestens an einem Ende der inneren Form bereitgestellt wird, wobei der zylindrische Teil mindestens teilweise nicht mit dem Airbag bedeckt ist, und die Vorform direkt die innere Form kontaktiert.
Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Gummischlauchs nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorform durch Walzen von einer verstärkten Gummimatte, hergestellt aus unvulkanisiertem Gummi und einem Verstärkungsmaterial, zu einer röhrenförmigen Gestalt geformt wird.
Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Gummischlauchs nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorform so gebildet wird, dass unvulkanisiertes Gummi verknetet, zu einer röhrenförmigen Gestalt extrudiert und dann mit einem Verstärkungsmaterial vereinigt wird.