DE2034160A1

DE2034160A1 - Dichtungen und dergleichen und Ver fahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE2034160A1
Application number: DE19702034160
Authority: DE
Inventors: Robert Glaeser New Lisbon Wis 6v St \) Farnam
Original assignee: F D Farnam Co Lyons, 111 (V St A)
Priority date: 1969-07-09
Filing date: 1970-07-09
Publication date: 1971-01-21
Also published as: GB1316762A; US3697348A; FR2051633A1; FR2051633B1

Description

PAVE₁NIANvVALTE DIPL-ING. CURT WALLACH QIPL-ING. GÖNTHER KOCH 2034160 DR. TINO HAIBACH

8 MÜNCHEN % \ 9, Juli 1970

12 757

P.D.
Lyons, Illinois, V.St.A.

Dichtungen und dergl. und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf Dichtungen und Verfahren zu deren Herstellung.

Es ist bereits bekannt, Dichtungen und dergleichen nach einem Verfahren herzustellen, gemäß welchem ein Schlauch aus Gummi entweder durch Aufwickeln von Gummimaterial auf einem Dorn oder durch Extrudieren hergestellt wird, woraufhin der Gummischiauch einer Nachbehandlung unterzogen wird, und woraufhin der Schlauch in, scheiben- bzw. ringförmige Dichtungen zerschnitten wird. "Ferner ist es bereits bekannt, einzelne scheiben- bzw. ringförmige Dichtungen zu formen, die im wesentlichen die gleiche Gestalt haben wie die mit Hilfe des zuerst genannten Verfahrens hergestellten Dichtungen.

Eine der Schwierigkeiten, die sich ergeben, wenn man Dichtungen herstellt, indem man ein bahnförmiges Material auf einem Dorn aufwickelt, besteht darin, daß die Bindemittelschicht, die auf eine Seite oderbeide Seiten des bahnförmigen Materials aufgebracht wird, im feuchten Zustand schwer zu handhaben ist, und daß es wegen des Drucks, der auf das Material beim Aufwickeln auf dem Dorn aufgebracht wird, nicht ohne weiteres möglich ist, die Dicke der Bindemittelschicht

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zu regeln. Gemäß der Erfindung soll nunmehr ein verbessertes Verfahren zum Aufbringen des Bindemittels oder Überzugs auf das bahnförmige Material und zum Regeln der Dicke der Bindemittelschicht in der fertigen Dichtung geschaffen werden. Ferner sieht die Erfindung neuartige Dichtungen vor, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt sind.

Gemäß einer ihrer Ausführungsformen sielit die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Dichtung oder dergleichen vor, das nicht notwendigerweise in der genannten Reihenfolge durchzuführende Maßnahmen umfaßt, um ein bahnförmiges Dichtungsmaterial mit einem für Flude im wesentlichen undurchlässigen härtbaren Polymerisat zu überziehen, so daß dieses Material eine Sperrschicht bildet, und um das bahnförmige Dichtungsmaterial in Form eines Abschnitts mit einer vorbestimmten Länge auf einen Dorn oder Kern aufzuwickeln, so daß ein mehrere Schichten umfassender Schlauch entsteht, wobei der Kern eine Querschnittsform hat, die der gewünschten Innenform der herzustellenden Dichtung entspricht. Um die Herstellung einer maßstabilen Dichtung zu gewährleisten,, ward das bahnförmige Material bei der bevorzugten Ausführungsform: auf einer Seite oder beiden Seiten mit einem Polymerisat überzogen und danach vor dem Herstellen des mehrere Schichten umfassenden Schlauche getrocknet oder teilweise gehärtet. Der aus Schichten aufgebaute Schlauch kann dann so zerschnitten werden, daß man Dichtungen erhält, die eine vorbestimmte Dicke haben, welche sich jeweils nach dem Verwendungszweck der Dichtung richtet. Hierbei wird der Schlauch jeweils in einer Ebene durchschnitten, die im rechten Winkel zur Längsachse des aus Schichten aufgebauten Schläuche verläuft· Vorzugsweise wird vor dem Herstellen des geschichteten Schlauche oder während des Herstellens und/oder nach dem Zuschneiden dereinzelnen Dichtungen mindestens eine vollständig, für Flude im wesentlichen undurchlässige Sperre auf mindestens einer vollständigen Windung der Dichtung vorgesehen. Das Verfahren zum Erzeugen von Polymerisatschichten auf dem bahnförmigen Material und zum darauf folgenden teilweisen Trocknen der

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Schichten ermöglicht es, Dichtungen aufzubauen, bei denen das Verhältnis zwischen der Mtnge des Polymerisats und der Menge des Dichtungsmaterials jeden gewünschten Wert erhalten kann_o Auf diese Weise ist es möglich, eine Dichtung herzustellen, bei der die Dicke oder Wandstärke durch die Zahl der darin enthaltenen Schichten aus dem streifenförmigen Dichtungsmatt rial und die Dicke mindestens einer vollständigen, für Flude im wesentlichen undurchlässigen Sperrschicht bestimmt ist. Bei den bevorzugten Ausführungsformen wird ein Satz von zueinander parallelen, für Flude undurchlässigen Sperrschichten dadurch erzuegt, daß eine Polymerisatschicht zwischen je zwei benachbarten Schichten des Dichtungsmaterials vorgesehen wird. Bei allen Ausführungsformen der Erfindung kann man die äußere und die innere Umfangsflache des Schläuche mit einem Polymerisat überziehen, um die Dichtungswirkung weiter zu verbessern und die Anpassungsfähigkeit der Dichtung im Gebrauch zu steigern.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Ztichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 veranschaulicht ein Verfahren gemäß der Erfindung schematisch in einem Fließbild.

Fig. 2a, 2b und 2c veranschaulichen aufeinander folgende Arbeitsschritte eines Verfahrens zum Herstellen einer Dichtung. ,

Fig. $ veranschaulicht schematisch ein Beispiel für ein auf industrieller Basis anwendbare Verfahren zum Herstellen einer mit überzügen versehenen Materialbahn, wie sie beim Herstellen von Dichtungen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.

Fig. H- zeigt perspektivisch eine Ausführungsform eines aus Schichten aufgebauten Schläuche sowie eine aus diesem Schlauchmaterial zugeschnittene Dichtung.

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Fig. 5 ist ein vergrößerter Teilschnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4 durch die dargestellte Dichtung.

Fig. 6 zeigt in einem Längsschnitt, auf welche Weise eine erfindungsgemäße Dichtung verwendet werden kann» .

In den Zeichnungen sind einander ähnelnde Teile jeweils mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet; in Fig. 1, 2a, 2b und 2c ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen von Dichtungen hergestellt. Im folgenden wird auf weitere abgeänderte Verfahren sowie weitere Ausführungsformen von Dichtungen eingegangen, doch sei bemerkt, daß sich die Erfindung nicht auf die an Hand der Zeichnungen gegebene , Beschreibung beschränkt, sondern daß man die verschiedensten Abwandlungen vorsehen kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, wird ein Kern oder Dorn 2 bereitgestellt, dessen Querschnittsform der gewünschten Innenform der herzustellenden Dichtung entspricht; der Dorn kann eine kreisrunde oder längliche oder eine beliebige vieleckige Querschnittsform erhalten. Im vorliegenden Fall hat der Dorn 2 die Form eines Zylinders von kreisrunden Querschnitt, wie es in Fig. 2a gezeigt ist. ^Die Trommel bzw. der Kern oder Dorn 2 wird gemäß Fig. 2a in Richtung des Pfeils gedreht, um auf dem Dorn eine zusammenhängende Bahn bzw. einen Streifen 4 aus einem Dichtungsmaterial aufzuwickeln, bei dem es sich um jedes beliebige bekannte Dichtungsmaterial handeln kann. Die Trommel bzw. der Dorn 2 wird mit Hilfe einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung angetrieben und kann mit der zugehörigen Achse z.B₀ durch eine Mutter 6 fest verbunden sein. Der Dorn kann als Spreizdorn ausgebildet sein, so daß erzusammengelegt werden kann, damit er leicht entfernt werden kann, nachdem mehrere Schichten des bahnfönnigen Materials auf ihm aufgewickelt worden sind, um einen aus Schichten aufgebauten Schlauch herzustellen,

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der z.B. eine runde oder vasLeckige Querschnittsform haben kann«

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird gemäß Fig. 2a auf die Unterseite der Materialbahn 4 z.B«, mittels einer Walze ?a ein klebfähiges Polymerisat aufgetragen, das einem Behälter 8 entnommen wird und gehärtet werden kann, um eine für Flude im wesentlichen undurchlässige Schicht zu bilden. Über dem Dorn 2 ist eine Quetschwalze 10 angeordnet, die nicht nur dazu dient, das auf die "Unterseite der Materialbahn 4 aufgebrachte Polymerisat gleichmäßig zu verteilen, während die Materialbahn auf dem Dorn aufgewickelt wird, sondern die es auch in Abhängigkeit von dem auf sie aufgebrachten Druck ermöglicht, die Dicke des Polymerisatüberzugs zu regeln. Das überschüssige Polymerisat wird nach außen in Richtung auf die Längskanten der Materialbahn 4 verdrängt, wo es entweichen kann, um wieder in den Behälter 8 zu gelangen.

Die Materialbahn 4 kann an ihrem freien Ende auf beliebige bekannte Weise mit dem Dorn 2 verbunden werden, und es sei bemerkt, daß die Vorrichtungen zum Herstellen erfindungsgemäßer Dichtungen nicht einen Gegenstand der Erfindung bilden. Die Materialbahn 4 wird auf dem Dorn 2 aufgewickelt, bis der Dorn die gewünschte Zahl von aufeinander liegenden Windungen trägt. Die Zahl der Windungen oder Schichten richtet sich nach, der gewünschten Dicke der herzustellenden Dichtung. Nach dem Aufwickein wird das auf dem Dorn 2 angeordnete Material von der zusammenhängenden Materialbahn 4 z.B. durch Abschneiden getrennt. Hierauf wird der aus Schichten aufgebaute Schlauch 12 von dem Dorn abgenommen, woraufhin er auf bekannte Weise, z.B. durch*Eintauchen, mit einem Überzug versehen werden kann. Wenn es erwünscht ist, einen solchen überzug vorzusehen, der gegebenenfalls auch, die Schnittkanten überdeckt, verwendet man ein Polymerisatmaterial, z.B„ eine Harz-Elastomer-Masse, die nach dem Erstarren oder Härten

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für Flude im wesentlichen undurchlässig ist. Beim Eintauchen des Scjlauchs 12 in das Polymerisat entsteht ein überzug auf der Innenfläche 16 sowie auf der Außenfläche 18 des Schläuche» Nachdem das Polymerisat z.Be mittels Wärme, Druck oder Trocknung in Luft zum Erstarren gebracht worden ist, wird der Schlauch 12 gemäß Fig. 2c auf einem anderen Dorn 20 angeordnet und daran befestigt. Gemäß Fig. 2c bestimmt die Stellung eines Messers 22 gegenüber dem freien Ende des Schlauche 12 die Dicke der Dichtung, die jeweils von dem Schlauch abgeschnitten wird. Im vorliegenden Fall wird von dem Schlauch 12 eine ringförmige Dichtung 24 abgeschnitten. Es ist zweckmäßig, jedoch nicht unbedingt erforderlich, die Dichtung 24· ebenso wie den Schlauch 12 auf ähnliche Weise, z.B. durch Eintauchen, mit einem Überzug zu versehen, der die Schnittflächen 26 und 28 der Dichtung 24 überdeckt. Nach dem Aufbringen des Polymerisats auf die rohen Schnittkanten läßt man das Polymerisat erhärten, woraufhin die Dichtung gebrauchsfertig ist. Mit Hilfe eines dem soeben beschriebenen Verfahren ähnelnden Verfahrens wurdeneinwandfreie Diehtungenmit einem Durchmesser von etwa 75 ^m und einer Dicke von etwa 0,50 mm hergestellte Das gleiche Wickel- und Schneideverfahren kann auch dann angewendet werden, wenn die Materialbahn bereits auf einer Seite oder beiden Seiten mit einer Schicht aus einem Polymerisat versehen ist. In diesem Fall kann man gegebenenfalls während des Aufwickeins der Materialbahn einen Polymerisatklebstoff auftragen.

In Fig. 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Einrichtung zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zua überziehen eines Dichtungsmaterials dargestellt, das beim Herstellen erfindungsgemäßer Dichtungen verwendet werden soll· Von einer Vorratsrolle 1 aus, die aus einem Dichtungsmaterial 3 besteht, z.B. einem mit Fasern verstärkten Syntesekautschuk-Flachmaterial mit einer Dicke von etwa 0,38 mm, wird das Material zwischen die Bollen 5 einer nicht darger stellten Meßvorrichtung geleitet, von denen aus es den Spalt zwischen zwei Transportwalzen 7 zugeführt wird. Über

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einer die Materialbahn tragenden Platte 9 ist ein mit einem Polymerisat gefüllter Trog 11 angeordnet, und außerdem ist über der katerialbahn ein Satz von Walzen 13 vorgesehen, die dazu dienen, das Polymerisat in Form eines Überzugs mit einer vorbestimmten Dicke von z.B· etwa 0,005 bis etwa 0,125 nun auf eine Seite der Materialbahn 3 aufzutragen. Ferner sind auf der Unterseite der liaterialbahn ein mit dem Polymerisat gefüllter Trog 15 und eine untere Walze 17 zum Überziehen der Unterseite der Materialbahn 3 vorgesehen. Die mit dem Polymerisat überzogene Materialbahn wird mit Hilfe einer Zugwalze 19 durch einen Ofen 29 gezogen und dann auf einer Walze oder Trommel 21 aufgewickelt. Ferner ist eine Vorratsrolle 23 vorgesehe , die aus einem bahnförmigen Trennmaterial, z.B. Wachspapier oder dergleichen, besteht, und von der aus das Trennmaterial der Trommel 21 so zugeführt wird, daß es jeweils zwischen benachbarten Schichten des aufzuwickelnden überzogenen Materials 3 angeordnet wird. Ferner umfaßt die Einrichtung zum Herstellen einer Holle aus einem mit dem Polymerisat unerzogenen bahnförmigen Material eine mit einer Schneide versehene Stützfläche 25 und ein mit dieser zusammenarbeitendes Messer 27, das hin·» und-herbewegbar gelagert ist. Die Maßnahmen zum Formen und Zerschneiden des aus Schichten aufgebauten Schläuche zu Dichtungen mit der gewünschten Dicke können .von bekannter Art sein oder der weiter oben gegebenen Beschreibung entsprechen.

Zwar zeigt Fig. 3» daß die Materialbahn 3 auf beiden Seiten mit einem Überzug versehen und danach in einem Ofen getrocknet wird, doch sei bemerkt, daß es in manchen Fällen möglich ist, eine Polymerisatschicht auf nur eine Seite des Dichtungsmaterials aufzubringen und auf ein Trocknen der bzw. jeder Polymerisatschicht vollständig zu verzichten, oder eine Trocknung lediglich mit Hilfe der Umgebungsluft zu bewirken. In bestimmten Fällen, insbesondere wenn z.B. Wachspapier zwischen den Windungen der aufgewickelten, mit einem Überzug versehenen Materialbahn angeordnet wird, ist

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es nicht erforderlich., die Polymerisatschicht zu trocknen, zu erhitzen oder teilweise zu härten·

Die an Hand von Fig. 3 beschriebene Einrichtung zum überziehen einer Materialbahn ermöglicht es, die Materialbahn mit einer Polymerisatschicht zu versehen, die so dünn oder so dick ist, wie es erwünscht ist, und natürlich ist es auch möglich, kontinuierlich weitere Schichten aus dem Polymerisat aufzubringen, nachdem eine vorher aufgebrachte Schicht getrocknet und/oder gehärtet worden ist. Wenn man eine Trocknung zwischen dem Aufbringen des Überzugs auf das bahnförmige Dichtungsmaterial und dem Herstellen des gewickelten Schlauchs vorsieht, erhält man außerdem eine maßstabile Dichtung, denn während der Pause zwischen den beiden Arbeotsschritten und/ oder während des Trocknens kann das Material eine Schrumpfung oder dergleichen durchmachen, bevor es zu Dichtungen verarbeitet wird. Bei den anderen beschriebenen Verfahren, bei denen das Aufbringen eines Polymerisatüberzugs auf das Dichtungsmaterial dem Herstellen eines gewickelten Schlauchs unmittelbar vorausgeht, d.h. bei denen in der Zwischenzeit im wesentlichen keine Trocknung erfolgt, erhält man natürlich Dichtungen, die nicht die erwähnte hohe Maßstabilität aufweisen; unter bestimmten Umständen braucht sich' dies jedoch nicht als nachteilig zu erweisen.

Der Ausdruck "Trocknen" bezeichnet hier auch die Einwirkung von Licht, Wärme, Luft oder anderen natürlichen oder kpnstlichen Umgebungsfaktoren, die es ermöglicht, das mit dem Polymerisat überzogene hahnförmige Material auf sich selbst aufzuwickeln, ohne daß die Windungen aneinander haften oder sich Miteinander verkleben. In manchen Fällen läßt sich die gleiche Wirkung dadurch erzielen, daß man ein bahnförmiges Zwischenlagematerial vorsieht. In jedem Fall ist es jedoch wichtig, daß die endgültige Behandlung oder Härtung der Polymerisatschicht erst bewirkt wird, nachdem der aus Schichten aufgebaute Schlauch oder die fertig zugeschnittene

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Dichtung hergestellt worden ist. In manchen Fällen ist es " zweckmäßig, dasPolymerisat zu härten, nachdem der aus Schichten aufgebaute Schlauch in die einzelnen Dichtungen zerschnitten worden ist, und in weiteren Fällen ist es möglich, die Härtung durch den tatsächlichen.Gebrauch der Dichtung in der vorgesehenen Einbaulage bewirken zu lassen, so daß während des Gebrauchs ein gehärtetes Polymerisat entsteht.

Aus Fig. 4, 5 und 6 sind weitere Einzelheiten des Aufbaus einer gemäß der Erfindung hergestellten Dichtung 32 ersichtlich. Man erkennt, daß der verwendete Dorn nicht kreisrund oder ringförmig ist, sondern einen etwas länglichen Querschnitt hat, so daß man einen mehrschichtigen Schlauch 30 erhält, dessen innere Querschnittsform der endgültigen inneren Querschnittsform der Dichtung 32entspricht. Im vorliegenden Fall umfaßt die Dichtung vier Schichten aus einem Dichtungsmaterial 34, und zwischen je zwei benachbarten Schichten ist Je eine Schicht oder Sperre 36 aus einem Polymerisat angeordnet. Die Polymerisatschichten 36 werden z.B. mit Hilfe eines der schon beschriebenen Verfahren in der Weise erzeugt, daß man ein polymeres Klebemittel auf die Unterseite des Dichtungsmaterials 34· aufbringt, das. die Form eines zusammenhängenden Streifens hat. Es sei bemerkt, daß die Überzüge 38 und 40 auf der Außenfläche bzw. der Innenfläche des Schlauche 30 erzeugt werden können, wenn derSchlauch mit dem länglichen Querschnitt mit dem Polymerisat überzogen wird. Die Überzüge oder Schichten 42 und 44 können z.B. dadurch erzeugt werden» daß man die abgeschnittenen Stücke des Schlauche 30 nach dem Trennen von dem Schlauch in ein Polymerisat eintaucht oder sie auf andere Weise behandelt, so daß sich das Polymerisat auf allen Außenflächen jedes Dichtungsrings fest mit den parallelen Sperren oder Dämmen 36 aus dem Polymerisat verbindet.

Natürlich richtet sich die Zahl der Schichten des Dichtungsmaterials 34 bei jeder Dichtung nach der Zahl von

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Windungen des bahnfönnigen Dichtungsmaterials, die um den Kern oder Dorn herumgelegt werden. Je nach dem Verwendungszweck der Dichtungen kann man jede beliebige Zahl von Schichten vorsehen. Im Idealfall haben die mit dem Dichtungsmaterial 34 verbundenen Polymerisatschichten 36 eine ausreichende Dicke, so daß sie mehrere Sperren gegen das Entweichen von Fluden bilden. Nimmt man z.B. gemäß fig. 5 an, daß ein Flud zurückgehalten werden soll und daß er Druck des Fludes in Richtung des Pfeils wirkt, so daß das Flud bestrebt ist, in dieser Richtung zu strömen, muß das Flud, das durch die Dichtung hindurch zu entweichen versucht, fünf parallele, für Flude im wesentlichen undurchlässige Sperren oder Dämme überwinden, um zur äußeren Umfangsflache der Dichtung zu gelangen«

Fig. 6 zeigt eine Anordnung, bei der eine einzelne Dichtung 46 zwischen zwei mit Flanschen versehenen Bauteilen 48 und 50 liegt, die zusammenarbeiten, um ein Flud nach außen abzuschließen, das einen Druck in Richtung der Pfeile ausübtτ Die mit Flanschen versehenen Bauteile 48 und 50 werden auf bekannte Weise, z.B. mittels durchgehender Schrauben 52 und Muttern 54, fest miteinander verspannt. Man erkennt, daß das untere mit einem Flansch versehene Bauteil 50 eine z.B. durch Fräsen hergestellte Ringnut 56 zum Aufnehmen und Festhalten der Dichtung 46 aufweist. Wegen des Vorhandenseins der äußeren Überzüge oder Schichten 42 und 44 (Fig. 5) weist die Dichtung 46 eine große Verformbarkeit und Anpassungsfähigkeit auf, so daß sich die untere Fläche 58 der Dichtung der Querschnittsform der Ringnut 56 anpaßt. Die Nut 56 könnte natürlich jede beliebige Querschnittsform haben und z.B. halbrund,V-förmig oder dergleichen ausgebildet sein.

Vorstehend wurden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Für jeden Fachmann ergeben sich jedoch zahlreiche Abwandlungsmöglichkeiten, die in den meisten Fällen in den Bereich der Erfindung fallen. Beispielsweise kann man das bahn- oder streifenförmige Dichtungsmaterial

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auf den Kern oder Dorn schräg aufwickeln, so daß nan in Querschnitt mehrere schräg verlaufende parallele Schichten erhält. Auf weitere Abwandlungsmöglichkeiten wird im folgenden näher eingegangen.

Die gemäß der Erfindung verwendbaren Dichtungsmaterialien, die in form von Btlinen oder zusammenhängenden Streifen hergestellt werden, können sich bezüglich ihrer Form und Zusammensetzung stark unterscheiden. Beispielsweise lassen sich Dichtungsmaterialien aus Kork, Asbest oder in Form verschiedenartiger Matrizmaterialien verwenden, die pflanzliche oder mineralische Fasern oder dergleichen enthalten. Zu den Materialie , die sich als brauchbar erwiesen haben, gehören die Materialien, die durch die Firma F. D· Farnam Co. hergestellt werden, gehören ein mit Fasern verstärktes Gummiflachmaterial, das unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Kaopak" Nr. B 1116-130 erhältlich ist, sowie die unter den gesetzlich geschützten Bezeichnungen "Kaokork" Hr. 1652 oder 575^3 sowie "Kaobestos" Hr. 66013, 57090 und 63100 erhältlichen Materialien. Mit anderen Worten, es können zahl-r reiche bereits bekannte Dichtungsmaterialien für die erfindungsgemäßen Sfecke verwendet werden. Man kann jede beliebige zweckmäßige Dicke des Materials wählen, doch hat das Material gewöhnlich eine Dicke von etwa 0,125 bis 0,50 mm. Im aligemeinen bestimmt der Verwendungszweck der herzustellenden Dichtung die Stiarrheit, die Stabilität und Bobustheit der verschiedenen verwendeten Materialien und Bestandteile. Wenn man das 'Verfahren nach der Erfindung bei Dichtungsflachmaterialien anwendet, denen organische Stoffe, z.B. pflanzliche Fasern, verteilt sind, zeigt es sich, daß sich etwa zwei Drittel der Fasern parallel zu den Flachmaterial oder Kern lagern, auf den oder aus welchem die Dichtung hergestellt wird. Etwa ein Drittel der pflanzlichen Fasern stehen dagegen senkrecht, so daß sie sich im rechten Winkel zu den Anlageflächen, der zugehörigen Flansche erstrecken, mit denen die Dichtung zusammenarbeitet. Dies ist sehr erwünscht, da

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hierdurch das aufgebrachte Drehmoment aufrechterhalten wird. Mit anderen Worten, bei manchen bekannten Dichtungen besteht eine erhebliche Gefahr, daß sie sich entspannen, wenn sie einer Beanspruchung ausgesetzt werden. Wenn dies geschieht, arbeitet die Dichtung nicht mehr einwandfrei. Wenn die Pasern jedoch in der soeben beschriebenen Weise angeordnet sind, erhält man eine hochwertige Dichtung, die in einem starken Ausmaß das Bestreben hat, einer Entspannung entgegenzuwirken.

Bei dem polymeren Klebemittel und/oder den Polymerisatschichten, die beim Herstellen erfindungsgemäßer Dichtungen verwendet werden, handelt es sich vorzugsweise um Materialien, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie beim Härten oder dergleichen eine für Flude im wesentlichen undurchlässige Sperre bilden. Zu den MaterialSorten, die sich als brauchbar erwiesen haben, gehören diejenigen, welche unter der Einwirkung von Wärme bei einer Temperatur von etwa 160 bis 200° C erhärten.

Man kann ferner andere polymere Materialien, Harze und Elastomere, die eine geringe Durchlässigkeit für Wasserdampf und Gase aufweisen und im Hinblick auf den Verwendungszweck der Dichtungen dieerforderlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften besitzen, als für Flude im wesentlichen undurchlässige Sperren in Form eines Films oder Überzugs verwenden, der auf einem Teil einer oder beider Flächen oder auf allen Teilen einer oder beider Flächen des Materialstreifens und gegebenenfalls auch auf den rohen Schnittkanten der Dichtungen angeordnet ist. Als Beispiele für gemäß der Erfindung verwendbare Kunststoffe seien Polyamide genannt, z.B. Nylon 6 oder Nylon 6/6, Polytrifluorchloräthylen, Polyester, z.B. das unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Mylar" von der Firma duPont hergestellte Material, Polyvinylfluorid, z.B. das unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Tedlar" der Firma duPont erhältliche Material, ferner Vinylidenchlorid-Vinylchlorid-Mischpolymerieate und Polyamide, z.B. das von derFirma Monsanto hergestellte

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Material mit der Bezeichnung AF-R-2QO9· Die Eigenschaften dieser Materialien sind in Tabellen auf S. 532 bis 536 der "Modern Plastics Encyclopedia", Ausgabe 1968, McGraw-Hill Inc., New York, U.S.A., angegeben. Im allgemeinen werden Kunststoffe bevorzugt, deren Durchlässigkeit für gewöhnliche Gase und Wasserdampf nach der Messung entsprechend den genannten Tabellen nicht über dem Wert 100 liegt. Insbesondere wird ein Material bevorzugt, das ein Gemisch aus Nitrilgummi und Phenolharz ist. Je nachdem, ob die Dichtungen erhöhten Temperaturen und/oder der Einwirkung von Lösungsmitteln oder Chemikalien ausgesetzt sind, müssen die verwendeten Materialien natürlich die erforderliche Widerstandsfähigkeit gegen Wärme und Chemikalien sowie Lösungsmittel besitzen.

Im allgemeinen beträgt die Dicke der Polymerisatschicht zwischen benachbarten Schichten aus dem Dichtungsmaterial oder bei einem Überzug auf der Innen- oder Außenfläche einer Dichtung einschließlich der rohen Schnittkanten etwa 0,005 bis 0,125 mm. Wenn eine andere Dicke gewählt wird, richtet sie sich nach den jeweiligen Eigenschaften der Materialien und dem Verwendungszweck. Gemäß der II. S.-Pat ent schrift 3 158 können auch noch andere Polymerisate, Harzeund Elastomere verwendet werden. Wie ersichtlich, hat sich eine Wasserdispersion eines Gemisches auä. Nitrilgummi oder Neopren und Phenolharz als besonders geeignet erwiesen.

Im allgemeinen wird das Polymerisat nach dem Auftragen onne Rücksicht darauf, ob eine Trocknung durchgeführt wird oder nicht, und ob ein Polymerisatklebemittel oder eine äußere Überzugsschicht vorgesehen ist oder nicht, einer Nachbehandlung oder Härtung unterzogen. Zu diesem Zweck kann man das Polymerisat der Wirkung von Druck und Wärme oder nur von Wärme oder lediglich von zum Trocknen dienender Luft während einer Zeitspanne aussetzen, die genügt, um eine einwandfreie Härtung des betreffenden Materials zu gewährleisten. Wenn eserwünscht ist, mehrere getrennte Sperren aus dem

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Polymerisat herzustellen, kann man das bahnförmige Dichtungsmaterial mit dem Polymerisat überziehen und die Materialbahn dann härten oder im ungehärteten Zustand belassen, wobei im letzteren Fall das endgültige Härten nach dem Herstellen des aus Schichten aufgebauten Schlauchs durchgeführt wird. Wie im folgenden näher erläutert, werden in manchen Fällen zwischen den Schichten des Dichtungsmaterials keine klebfähigen Schichten verwendet. Wenn es jedoch erwünscht ist, im Gegensatz zu den bis Jetzt gebräuchlichen geschichteten Schläuchen mehrere Sperren oder Dämme zum Zurückhalten eines Fludes zu erzeugen, ist es zweckmäßig, eine relativ dicke Verbindungsschicht vorzusehen, deren Dicke im allgemeinen im Bereich von etwa 0,075 bis 0,125 mm liegt.

Ferner sieht die Erfindung Dichtungen vor, die in der Weise hergestellt werden, daß ein ein zusammenhängender Streifen eines Dichtungsmaterials auf sich selbst aufgewickelt wird, ohne daß zwischen den Schichten ein Polymerisatklebemittel verwendet wird, wobei jedoch eine einzige für Flude undurchlässige Sperre entweder auf der Innenseite des Schlauchs oder auf dessen Außenseite erzeugt wird. Entsprechend dem Verwendungszweck der Dichtung kann es zweckmäßig sein, die für Flude im wesentlichen undurchlässige Sperre zwischen verschiedenen Schichten oder Lagen des Dichtungsmaterials vorzusehen und keine weiteren Sperren zu verwenden. Weiterhin sieht die Erfindung Dichtungen vor, bei denen eine Schicht bzw. ein Polymerisatüberzug auf den Flächen der Dichtung angeordnet ist, die sich im rechten Winkel zu den Schichten erstrecken, aus denen der Schlauch aufgebaut ist« Somit sieht die Erfindung zahlreiche verschiedene Ausführungsformen von Dichtungen vor. Es sei bemerkt, daß der aus Schichten aufgebaute Schlauch ebenso wie die einzelnen scheibenähnlichen Dichtungen nach dem Zuschneiden nicht durch Eintauchen mit einem Überzug versehen zu werden brauchen, sondern daß es möglich ist, eine Schicht bzw. einen Überzug aus einem Polymerisat z»B· durch Aufwalzen oder mit Hilfe eines anderen ähnlichen Verfahrens aufzubringen.

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In allen Fällen ist es nur wesentlich, daß mindestens eine vollständige gesonderte, für Flude undurchlässige Sperre oder Schicht vorgesehen wird, um das Hindurchdringen eines Fludeβ durch die Dichtungen su verhindern. Soait fallen sämtliche vorstehend beschriebenen Ausführungsformen in den Bereich der Erfindung,

Ansprüche; 009884/1629

Claims

ANSPRÜCHE

\\·) Verfahren zum Herstellen einerDichtung oder dergleichen, gekennzeichnet durch die nicht notwendigerweise in der angegebenen Reihenfolge durchgeführten Schritte, daß eine zusammenhängende Bahn aus einem Dichtungsmaterial mit einem für Flude im wesentlichen undurchlässigen härtbaren Polymerisatmaterial überzogen wird, um auf der Materialbahn eine Sperrschicht zu erzeugen, daß ein eine vorbestimmte Länge aufweisender Abschnitt der ^aterialbahn auf einen Kern oder Dorn gewickelt wird, um einen aus Schichten aufgebauten Schlauch zu erzeugen, wobei der Dorn eine äußere Querschnittsform hat, die der gewünschten inneren Querschnittsform der herzustellenden Dichtung entspricht, und daß der aus Schichten aufegbaute Sciilauch durch Z rschneiden in mehrere Dichtungen von vorbestimmter Dicke zerlegt wird, wobei die Schnittflächen im rechten Winkel zur Längsachse des Schläuche verlaufen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das tiberzugsmaterial ein Polymerisatklebemittel ist undin dem aus Schichten aufgebauten Schlauch und den aus diesem hergestellten Dichtungen mehrere getrennte, für Flude undurchlässige Sperren bildet, die dem Entweichen eines Fludes durch das aufgewickelte Dichtungsmaterial hindurch im rechten Winkel zur Achse der Dichtung einen Widerstand entgegensetzen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine Polymerisatschicht auf der Innenfläche und der Außenfläche der aus Schichten aufgebauten Schläuche vorgesehen wird.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich mindestens eine für Flude im wesentlichen undurchlässige Sperre auf der Außenfläche der Dichtung dadurch erzeugt wird, daß die Außenfläche des aus Schichten aufgebauten Schlauchs nach dem Herstellen des Schlauchs mit einer Schicht aus einem Polymerisat überzogen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch g e k e η η zeichnet, daß zusätzlich ein Polymerisatklebemittel auf die äußeren Flächen oder die Schnittflächen aufgetragen wird, um zusätzliche, für Flude undurchlässige Sperren zu erzeugen, nachdem die Dichtungen zugeschnitten worden sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Polymerisatüberzüge auf der Innenfläche und der Außenfläche des aus Schichten aufgebauten Schlauchs erzeugt werden₀
7· Verfahren nach Anspruch 5) dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Polymerisatklebemittel gebildeten Verbindungsschichten eine Dicke von etwa 0,075 bis 0,125 mm haben.
8. . Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die für Flude undurchlässigen Sperren parallel zueinander verlaufen.
9 ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daßDichtungen mit vorbestimmten Abmessungen dadurch erzeugt werden, daß ein bahnförmiges Dichtungsmaterial mit einem Polymerisat überzogen wird, daß zugelassen wird, daß die mit dem Überzug versehene Materialbahn einen Zustand der Maßstabilität erreicht, und daß das bahnförmige Material dann auf den Dorn aufgewickelt wird, um den aus Schichten aufgebauten Schlauch zu erzeugen.
10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch g β k e η η ζ e i c h η e t , daß die Maßstabilität dadurch erzielt wird,

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daß die mit dem Polymerisat überzogene Ivlaterialbahn getrocknet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einlage aus Papier zwischen den Windungen der mit dem Polymerisat überzogenen Materialbahn angeordnet wird, damit die Windungen nicht aneinander haften und sich nicht miteinander verkleben.
12. Verfahren zum Herstellen einer Dichtung oder dergleichen, dadurch gekennze ichnet , daß eine zusammenhängende Bahn aus einem Dichtungsmaterial mit einem für Flude im wesentlichen undurchlässigen härtbaren Polymerisatmaterial überzogen wird, um auf der Materialbahn eine Sperrschicht zu erzeugen, daß die mit dem Überzug versehene Materialbahn unter so chen Bedingungen getrocknet wird, daß das Überzugsmaterial auf der Materialbahn nicht vollständig gehärtet wird, daß das getrocknete, mit dem überzug versehene bahnförmige Material auf eine Trommel gewickelt wird, um gelagert und in einem späteren Zeitpunkt verwendet zu werden, und daß danach eine vorbestimmte Länge aufweisende Abschnitte des getrockneten, mit dem überzug versehenen Materials auf einen Dorn gewickelt werden, wobei nach Bedarf Wärme und/oder Druck zur Wirkung gebracht wird, um auf dem Dorn einen aus Schichten aufgebauten Schlauch zu erzeugen, woraufhin der Schlauch durch Zerschneiden in mehrere getrennte Scheiben in Gestalt einzelner Dichtungen zerlegt wird, wobei die Schnittebenen im rechten Winkel zur Achse des Schläuche verlaufen,
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenlage ein ilaehmaterial zwischen benachbarten Windungen des auf die Trommel aufgewickelten, mit dem Überzug versehenen bahnförmigen Materials angeordnet wird.
14·. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch g e k β η η zeichnet;, daß die Anwendung von Wärme und/oder Druck beim Herstellen des aus Schichten aufgebauten Schlauchs ein

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vollständiges Erhärten des Polymerisatmaterials bewirkt.
15. Dichtung oder dergleichen, gekennzeichnet durch eine äußere Umfangsfläche (38) und eine innere Umfangsflache (40), wobei die Dichtung im Querschnitt mehrere nebeneinander angeordnete einzelne Sperren bildet, und wobei die Dichtung durch Abstände getrennte Schichten aus einem Dichtungsmaterial (34) und mindestens eine Schicht (36) aus einer gehärteten Polymerisatmasse umfaßt, die eine für Flude undurchlässige Sperre bildet.
16. Dichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsmaterial (34) einen einzigen zusammenhängenden Materialstreifen bildet, und daß die Dichtung ein gehärtetes Polymerisatklebemittel (36) umfaßt, das zwischen je zwei benachbarten Schichten des Dichtungsmaterials vorgesehen ist.
17. Dichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eine Schicht (40) aus der gehärteten Polymerisatmasse auf der Innenfläche der Dichtung vorgesehen ist.
18. Dichtung nach Anspruch 1?, dadurch gekenn-

z e i c h η e t , daß eine zusätzliche Schicht (38) aus der gehärteten Polymerisatmasse auf der äußeren Umfangsfläche der Dichtung vorgesehen ist.
19. Dichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein gehärtetes Polymerisat«* klebemittel (36) zwischen je zwei benachbarten Schichten des Dichtungsmaterials (34) vorgesehen ist.
20. Dichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der gehärteten Polymerisatklebemittelschicht (36) mindestens etwa 0,075 bis 0,125 mm beträgt.

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21. Dichtung nach Anspruch 20, dadurch g e k e η η - ■ zeichnet , daß die gehärtete Polymerisatschicht (36) aus einerPhenolharz-Elaßtomer-Masse besteht, die nach dem Härten für Flüssigkeiten im wesentlichen undurchlässig ist.

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