DE2156396A1

DE2156396A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Her stellung von Hohlkörpern

Info

Publication number: DE2156396A1
Application number: DE19712156396
Authority: DE
Inventors: David Andrew Coulson Samuel Howard Odam Norman Edward Overyse Booth (Belgien)
Original assignee: Esso Research and Engineering Co , Linden, NJ (VStA)
Priority date: 1970-11-13
Filing date: 1971-11-12
Publication date: 1972-05-18
Also published as: GB1351760A; BE775242A; SE382409B; NL7115394A; CA961612A; FR2114604A5

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN D-8000 MDNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE A · TELEFON (081T) 911087

Esso Research and Engineering Company, Linden, N.J./USA

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen vernetzter, elastomerer Hohlkörper wie Reifen, Schläuche und dergleichen und ebenso auf die Hohlkörper selbst, welche ununterbrochene, jedoch begrenzte Oberflächen aufweisen, die einen Hohlraum umgeben.

Die Erfindung ist insbesondere für Gummiartikel interessant, welche eine Vulkanisierbehandlung erfordern, z.B. für Reifen und Schläuche. Schläuche werden im allgemeinen durch ein Verfahren hergestellt, welches eine An-

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zahl einzelner Schritte aufweist, wie Extrudieren der unausgehärteten Gummimischung als Schläuche, Kühlen und Schneiden der Schläuche in entsprechende Längen, Anbringen des Ventils am Schlauch, Verbinden der Enden des Schlauches entweder durch automatische Stupfklebmaschinen oder durch überlappte Klebung von Hand, Abkühlen des Klebebereiches, Aufblasen des Schlauches, Anordnen des Schlauches in einer Form und Vulkanisieren desselben. Solch ein Verfahren ist notwendigerweise zeitraubend und teuer und erfordert großen Arbeitsaufwand.

W Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Nachteile des bisherigen Verfahrens zu vermeiden und ein Verfahren zu schaffen, mit welchem schnell, einfach und preiswert vernetzte, elastomere Hohlkörper wie Reifen, Schläuche und desgleichen hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit folgenden Verfahrensschritten gelöst:

a) Einspritzen des heißen elastomeren Gemisches

in die Hohlräume einer von einem Paar Formteile und einem zwischen diesen angeordneten Kern gefc bildeten Formanordnung, wobei die Kernformteil

flächen zwei zusammenpassende Halften des fertigen Hohlkörpers bilden,

b) Entfernen des Kerns nach Beendigung des Spritzens durch öffnen der Formanordnung und Zurückhalten der Formlinge in den Formteilen,

c) Schließen der Formanordnung durch Zusammenklemmen der Formteile bei Abwesenheit des Kerns und dadurch Verbinden der zwei zusammenpassenden Hälften der Formteile, welche die Formlinge enthalten,

d) Verfestigen der gebildeten Verbindung durch

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Unterdrucksetzen des Inneren des durch die zwei Formlinge gebildeten Hohlkörpers,

e) Verschlossenhalten der Formanordnung für eine ausreichende Zeitauer, um ein genügendes Vernetzen zu bewirken, und

f) öffnen der Formanordnung und Ausstoßen des fertigen Hohlkörpers; die verschiedenen Schritte werden bei derart gesteuerten Temperaturbedingungen durchgeführt, daß zumindest die Bereiche des Hohlkörpers, die verbunden werden sollen, im wesentlichen unvernetzt gehalten werden , bis sie miteinander verbunden werden.

"Habe! wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet, welche so aufgebaut ist, daß eine Formanordnung mit einem Paar Formteile und einem Kern vorgesehen ist, welcher zwischen den Formteilen angeordnet ist und zwei Hohlräume bildet, welche nach dem Verbinden den Hohlkörper darstellen, ein Mechanismus zum öffnen der Formanordnung, zum Entfernen des Kerns und Klemmen der Formteile, ohne dazwischen angeordneten Kern vorgesehen ist, eine Einrichtung zum Einspritzen des elastomeren Gemischs in die Hohlräume zwischen den Formteilen und dem Kern vorgesehen ist, Heiz- und Kühleinrichtungen zum Regulieren der Temperatur während des Formens, Verblndens und Vernetzens vorgesehen sind und Einrichtungen zum Unterdrucksetzen des Inneren des verbundenen Hohlkörpers während des Vernetzens vorgesehen ist.

Zur Herstellung von Reifen, Schläuchen und dergleichen ist die Vorrichtung so aufgebaut, daß ein aus mehreren Teilen bestehender Block als Kern verwendet wird, auf dessen den Formteilen zugewandten Flächen ein Paar vorstehender Ringe mit halbrunden Querschnitt vor-

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gesehen ist, ein Paar aus Blöcken bestehender Formteile vorgesehen ist, auf deren dem Kern zugewandten Flächen je ein innerer Ring mit halbrundem Querschnitt vorgesehen ist, und der Kern und die Formteile nach dem Zusammenklemmen ein Paar Hohlräume bilden, welche zusammenpassende Hälften eines Reifens oder Schlauches bilden.

Die Temperaturregelung kann wirksam durchgeführt werden, indem Temperatur-Regeleinrichtungen im Inneren des Kernes angeordnet werden. Es wird vorgezogen, das ^ elastomere Gemisch während der verschiedenen Verfahrensschritte soweit aufzuheizen, daß das Vernetzen oder die Vulkanisierung ausgelöst wird. Jedoch sind auch KUhI-einrichtungen im Kern vorgesehen, um die Temperatur der Verbindungsbereiche des Hohlkörpers unter der Vernetzungsoder Aushärtetemperatur zu halten. Die Verbindungsflächen werden so klebrig gehalten, wodurch das Verkleben erleichtert wird.

Beim abschließenden Vernetzungs- oder Aushärteschritt des Verfahrens wird eine entsprechende Erwärmung durch die Formteile erreicht.

^ Das Innere des Hohlkörpers wird gerade eben nach

dem Verbindungsschritt unter Druck gesetzt, um die Wand des Hohlkörpers gegen die Formflächen zu pressen und so die Verklebung zu verfestigen.

Vorzugsweise werden Luft oder Dampf durch ein Luftbzw. Dampfzufuhrsystem eingebracht, welches mit dem Innenraum des Hohlkörpers in Verbindung steht, z.B. durch eine öffnung in einem der Formteile.

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Für Schläuche, welche normalerweise Ventile aufweisen, wird die Verbindung vorteilhaft über das Ventil hergestellt.

Das Verfahren ist im Prinzip auf alle Materialien anwendbar, die spritz- und formbar sind. Vorzugsweise werden jedoch gummiartige Polymere, welche vernetzt oder ausgehärtet werden können, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt, welches den Vorteil bietet, daß sie in einem Arbeitsgang verklebt und vernetzt oder ausgehärtet werden können. Darüber hinaus ist bei der Verwendung von Gemischen für Schläuche oder ähnliche Artikel eine wesentlich weitere Gemischbreite verwendbar. Zwangsbedingungen bezüglich des Gemisches wegen Berücksichtigung von z.B. Extrudiereigenschaften, Festigkeit im unausgehärteten Zustand, Faltenbruch, Haftung usw. werden vermieden. Gewöhnlich enthalten die Gemische Vernetzungsmittel .

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren im einzelnen unter Bezugnahme auf seine Anwendung zur Herstellung von Schläuchen beschrieben.

Die Formteile und der Kern bilden in der zusammengeklemmten Lage Hohlräume, welche aus zwei im Querschnitt halbrunden Ringen bestehen, welche nach dem Füllen mit dem elastomeren Gemisch und dem Verbinden den Schlauch mit einer Klebstelle in Umfangsrichtung des Schlauches bilden. Daher weist der Kern zwei vorstehende Formflächen auf, welche mit den einwärts gekrümmten Flächen der beiden Formteile zusammenpassen. Das elastomere Gemisch wird zweckmäßig durch zwei membranförmige Anschnitte in die Hohlräume eingespritzt, welche schmaler als die Einlaufe sind. Die Einlaufe sind beiderseits der Kernflächen angeordnet und zweckmäßig ist ein Eingußkanal

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vorgesehen, welcher einen Durchlaß für das durch den Kern eingespritzte Gemisch bildet. Im Kern sind sowohl Kühlschlangen als auch Heizkreisläufe (z.B· vorzugsweise elektrisch) vorgesehen, um die Temperatur in verschiedenen Teilen des Kerns und damit die Temperaturen der zwei Hälften des Hohlkörpers zu regeln.

■ Die tatsächlichen Temperaturen während des Verfahrens hängen vom Gemisch und dessen Vernetzungseigenschaften ab und ändern sich daher im Gemischbreitenfc bereich. Zweckmäßig werden für jedes Gemisch und jeden Artikel die Verfahrenstemperatur empirisch bestimmt.

Eine AbkühlVerzögerungsbohrung ist in einem der Formteile vorgesehen, um den ersten Teil des Schusses zurückzuhalten. Beim Entfernen des Kernes wird dieser Abkühlverzögerer zusammen mit dem Kern nach dem Einspritzen des elastomeren Gemisches entfernt. Insbesondere die Oberflächen der Hälften des Hohlkörpers, welche verbunden werden sollen, werden klebrig gehalten (indem sie im wesentlichen unter der Temperatur gehalten werden, bei welcher Vernetzen oder Aushärten stattfindet). Dadurch wird das Verkleben erleichtert.

Zusätzliche Heizeinrichtungen sind in den zwei Pormteilen vorgesehen, um nach dem Verbindungsschritt das Vernetzen oder Vulkanisieren zu bewirken.

Wenn die Formteile ohne den Kern zusammengeklemmt werden, werden die im Querschnitt halbrunden Ringe verbunden und Luft oder Dampf in den Hohlraum hineingepreßt. Dadurch wird der Schlauch gegen die Formfläche gepreßt, so daß die klebFige Verklebung verfestigt wird. Wenn der

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Schlauch vernetzt oder vulkanisiert ist, werden die Luft oder der Dampfdruck abgelassen, die Form geöffnet und der Schlauch entfernt und, soweit notwendig, zugerichtet.

Während des Verklebe- bzw. Aushärteschrittes des Verfahrens kann der Kern in einer anderen Formanordnung zum Herstellen der U-förmigen Ringe eines zweiten Schlauches verwendet werden. Eine zwei- oder mehrstufige Maschine kann entweder mit einem festen Kern und sich drehenden Formteilen oder festen Formteilen und sich drehendem Kern aufgebaut werden. Die Einspritzeinheit kann ver-cil'-iedene Forrnanordnungen versorgen und so kann die Einspritzeinheit drehbar angeordnet werden und eine Anzahl Formanordnungen versorgen oder die Formanordnungen werden relativ zu einer festen Einspritzeinheit drehbar angeordnet. Dadurch wird die Gesamtzeit des Verfahrensablaufs entsprechend wirksam vermindert. Für ein einstufiges System beträgt die gesamte Zeit zur Durchführung des Verfahrens in der Regel eine bis zehn Minuten, aber bei einem sechsstufigen System kann die gesamte Verfahrensablaufzeit auf ungefähr dreißig Sekunden vermindert werden.

In Fig. 1 ist der vollständige Verfahrensablauf schematisch dargestellt, um die verschiedenen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zu zeigen. Das Verfahren besteht aus folgenden Schritten:

I. Einspritzen

II. Ende des Einspritzens III.-IV. Entfernen des Kerns

V. Verkleben und Vernetzen

VI. Ausstoßen des Hohlkörpers

Die erhaltenen Hohlkörper sind sehr zufriedenstellend und z.B. ergab sich bei einem hohlen Ringwulst, welcher in einem dynamischen Verklebungsversuch geprüft wurde, folgendes Ergebnis: 22.ooo Wechsel bis zum Bruch.

Dieses ist im Vergleich zur normalen Lebensdauer der Klebung im Handel befindlicher herkömmlicher, stumpf geklebter Schläuche sehr vorteilhaft, welche ungefähr lo.ooo bis 15.000 Lastwechsel bis zum Bruch aushalten. Der Versuch wurde durchgeführt unter Verwendung von Mustern von 12,7 mm breiten Hanteln als Versuchskörper, I) wobei sie zwischen Butylplatten eingeklemmt waren, um Fehler an den Kanten der Klemmung oder ein Verschieben zu vermeiden.

Die kontrollierten Versuchsbedingungen waren folgende :

0 - loo# Dehnung, 4o°C, 300 Wechsel pro Minute, Abnahme nach 500 Wechseln.

Es ist bekannt, daß der schwächste Punkt bei einem herkömmlichen Schlauch für einen Reifen die Klebstelle ist. Dies ist sehr häufig der Punkt, an welchem während der Benutzung ein Fehler auftritt, insbesondere im Schulter- W bereich, wo die stärkste Verformung des Schlauches stattfindet.

Schlauchfehler dieser Art sind ein schwieriges Problem bei Reife-n mit radialer Gewebeeinlage, deren Popularität schnell zunimmt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren befindet sich keine Klebstelle im Schulterbereich, sondern nur an der Grundfläche und dem äußersten Bereich des Schlauches, wo viel geringere Verformung stattfindet. Die Stelle, an welcher die zwei Hälften des

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Schlauches während des Verfahrens verbunden werden, kann in jeder Dicke hergestellt werden, so daß die Verbindung verstärkt werden kann. Nach der Herstellung ist die Verbindung sehr fest und daher keine Gefahr einer Verunreinigung durch Staubpartikel an der Verbindungsfläche, wie beim herkömmlichen Verfahren, weil ein staubendes Mittel nicht verwendet wird. Bei herkömmlichen Klebtechniken hat es sich häufig als schwierig herausgestellt, eine feste Verbindung an den Schlauchfalten herzustellen und diese sind gewöhnlich schwächer als der übrige Teil der Klebung. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird diese Schwierigkeit vermieden, weil keine Falten vorhanden sind.

Das Ventil kann direkt während des Formens während des erfindungsgemäßen Verfahrens angebracht werden. Kleber sind nicht notwendig und weil die mit ihrer Verwendung auftretenden Schwierigkeiten (z.B. Blasen, geringe Haftung, Verstauben, Feuergefährlichkeit, Gesundheitsgefahren usw.) vermieden werden.

Die Wanddicke kann willkürlich verändert werden und wird in jedem Teil der Form in sehr engen Grenzen gehalten. Die Oberfläche des gespritzten Schlauches ist vollständig frei von durch das Vorhandensein von Staubpartikeln verursachten Fehlern und daher ist das Aussehen verbessert. Darüberhinaus kann das zu formende Gemisch rein nach Leistungsfähigkeit und Kosten entworfen werden, so daß ein wesentlich breiterer Gemischbereich zur Verfügung steht.

Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, daß kleine Schläuche zufriedenstellend hergestellt werden,

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wie z.B. Schläuche für Schiebekarren oder Roller, welche insbesondere Schwierigkeiten bei der Herstellung aufgrund ihrer größeren Werte von Breite/Durchmesser aufweisen. Sie sind nach dem herkömmlichen Verfahren schwierig zu kleben und schwierig zufriedenstellend zu formen. Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet solche Schwierigkeiten.

Die Wände der Formteile können kleine Nuten aufweisen, um die doppelten Formlinge aufzunehmen, so daß bei einem Entfernen des Kerns kein Abreißen stattfindet. Eben-falls kann die Außenfläche des Kernes im Formbereich mit einer Reibung vermindernden Schicht beschichtet sein, wie PTFE oder Siliconharz. Die andere Fläche des Kernes kann aufgerauht oder mit Nuten versehen sein, um ein besseres Haften des Einlaufe am Kern sicherzustellen, wenn der Kern entfernt wird.

Der Kern kann hohl oder massiv sein, jedoch wird der Raum innerhalb des Kernes vorteilhaft zum Anordnen der Teraperaturregeleinrichtungen und für Kühlkanäle für das Formen verwendet.

Die Formteile können im Prinzip jede Form aufweisen, welche Hohlräume bildet, um den herzustellenden Hohlkörper mit dem dazwischen angeordneten Kern zu bilden. Die Teile müssen nicht vollständig symmetrisch sein und so kann auch jedes Teil verschiedene Formen aufweisen. Diese werden durch die Form des gewünschten hohlen Artikels bestimmt.

Es ist vorteilhaft, daß die Wanddicke des herzustellenden hohlen Artikels im Inneren verändert werden kann. Der Kern wird dann so geformt, daß er zu den ent-

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sprechenden Hohlräumen paßt, wenn er zwischen den Formteilen angeordnet ist.

Auch muß die Dicke des zu verklebenden Bereiches nicht dieselbe sein, z.B. bei Wärmflaschen.

Verschiedene Konstruktionen sind möglich, um einen Druck im Inneren des hohlen Artikels während des abschlies· senden Klebschrittes zu erzeugen. Ein bequemer, bei Schläuchen mit oder ohne Ventil anwendbarer Weg ist, einen Luft- oder Dampfeinlaß durch die Formteile und die Wand des Hohlkörpers zu schaffen (oder durch das Ventil, wenn vorhanden), welcher durch den Kern verschlossen wird.

Beim Entfernen des Kerns wird das Luft- oder DampfzufUhrungssystem in Betrieb gesetzt und Luft oder Dampf in den Hohlraum zwischen den Formteilen geblasen, wenn sie zum abschließenden Verbindungsschritt gegeneinandergepreßt werden. Das Entfernen des Kerns kann pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch durchgeführt werden. Z.B. kann der Kern mit einem Schlitten verbunden sein, welcher in einer Richtung senkrecht zur Bewegung der Formteile bewegbar ist, welcher einen Luftkolben enthält.

Am Ende des Einspritzschrittes, wenn ein Formteil wegbewegt wird, wird der Kern durch den Schlitten in derselben Richtung bewegt und durch den Kolben angehoben.

Ungeachtet seiner Form enthält der Kern Mittel- und Endstücke ebenso wie Führungsstifte, welche ihn in einer festen Lage während der Einspritz- und Verbindungsschritte halten, so daß keine Änderungen in der Wanddicke

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oder andere Unregelmäßigkeiten auftreten.

Dasselbe gilt für die Formteile, welche vorzugsweise Pührungsstifte aufweisen.

Mit Fig. 1 wird eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens gegeben.

Alle Zeichnungen sind Querschnitte der von der Seite gesehenen Formanordnung. Sie stellen die verschiedenen Schritte des Verfahrens ohne Berücksichtigung der Temperaturregelanordnung dar, welches in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Die Formteile sind mit 1 und 2 bezeichnet, wobei 1 beweglich und 2 fest ist. Beim Schritt I sind die Formteile geschlossen, das Formteil 1 ist an seinen Platz bewegt (Pfeile 3).

Zwischen den Formteilen ist der Kern 4 angeordnet, welcher Hohlräume 5 und 6 offen läßt. Die Einspritzeinheit 7# welche das gummiartige Gemisch 8 (schwär schattiert) enthält, ist zum festen Formteil 2 hin bewegt (Pfeil lo), damit das flüssige Gemisch in die Hohlräume 5 (Pfeil 11) durch die im Kern vorgesehenen Eingüsse 12 und 13 eingespritzt werden kann; bei 14 ist der Durchlaß für den Lufteinlaß vorgesehen. Eine Führungsstange 15 ist mit dem Kern 4 durch eine Schraube 16 verbunden.

Beim Schritt II ist der Einspritzvorgang beendet und die Hohlräume 5 und 6 sind mit gummiartigen Gemisch gefüllt. Die mit dem gummiartigen Gemisch gefüllten Bereiche sind in sämtlichen Figuren schwarz schattiert.

Im folgenden Schritt III wird das bewegliche Formteil 1 in Richtung der Pfeile 17 bewegt, wodurch die halb-

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kreisförmig gekrümmten Formen 18 von dem mit gummiartigen Gemisch gefüllten Hohlraum entfernt werden. Zur gleichen Zeit wird die Verbindung zwischen der Einspritzeinheit und dem Einguß 12 unterbrochen und die Einspritzeinheit wegbewegt (Pfeil 2o). Beim nächsten Schritt IV wird der Kern durch eine Pührungsstange 15 seitlich und aufwärts (Pfeile 21 und 22) bewegt, welche mit einer geeigneten in den Figuren nicht dargestellten Bewegungsvorrichtung verbunden ist. Die Gummiformlinge 23 werden im Formteil 2 gelassen und die Gummiteile 24 (Membranen und Kühleinrichtung einschließlich der Eingüsse mit dem Kern entfernt).

Im Schritt V sind der Kern entfernt und der bewegliche Formteil 1 gegen den festen Formteil 2 bewegt (Pfeile 25).

Wenn die zwei Teile in Berührung stehen, werden die Formlinge l8 und 23 miteinander verbunden. Nach dem Verbinden wird das Lufteinlaßsystem in Betrieb gesetzt und Luft (Pfeil 26) in den Hohlraum 27 eingebracht.

Im abschließenden Schritt VI bewegt sioh das Formteil 1 wieder naoh außen (Pfeile 28) und der fertige Hohlkörper 29 wird ausgestoßen. Die Klebstelle ist schematisch mit den Striohen Jo bezeichnet. Das Ventil des Hohlkörpers (wenn vorhanden) ist mit j51 bezeichnet.

Der Kern wird dann in seine Lage zwischen den Formteilen 1 und 2 zurückgebracht, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, und der ganze Zyklus wird wiederholt.

In Fig. 2 ist eine perspektivische auseinandergezogene Darstellung eines Ausführungsbeispieles der erfin-

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dungsgemäßen Vorrichtung gegeben.

Das Formteil 1 kann mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch durch ein schematisch dargestelltes Führungselement 33 in Richtung der Pfeile 32 bewegt werden. Es kann z.B. durch ein im Block angeordnetes elektrisches Heizelement beheizt werden (dieses Element ist in der Darstellung nicht gezeigt). Der feste Formteil 2 ist mit Anschlüssen 34 und 35 zum Kühlen und Heizen und einem Lufteinlaß 14 versehen. Die Luft geht durch ein Loch 36 in der Form in den Hohlraum des Schlauche beim abschliessenden Verbindungschritt des Zyklus ein. Ferner sind die Einspritzeinheit 7 und Durchlässe 37 und 38 im Formteil 2 und im Kern 4 vorgesehen.

Der Kern 4 weist Anschlüsse 4o und 41 zum Heizen und Kühlen auf. Der Kern ist über Verbindungsstangen 42 mit einer Anordnung verbunden, welche ihn horizontal und vertikal bewegen kann, wie es durch die Pfeile 43 und 44 dargestellt ist. Die Gesamtbewegung ist durch den Pfeil 39 dargestellt. Die schematisch dargestellte Kernbewegungseinrichtung 45 kann pneumatisch oder hydraulisch betrieben werden. Die Formteile und der Kern haben " Führungsstifte 46, um sicherzustellen, daß sie während des Herstellungsablaufs in genauer Lage gehalten sind. In Fig. 3 ist ein mehr ins einzelne gehender Querschnitt des Kerns, der in Fig. 2 gezeigt ist, dargestellt. Der obere Teil zeigt die Anordnung des Kühlkreislaufs und der untere den Heizkreislauf im Kern. Der Kern dieses Beispiels besteht aus einem typischen zusammengesetzten Aufbau aus vier Abschnitten 47, 48, 49 und 50, welche starr mit Schrauben 51 und 52 miteinander verbunden sind.

Die Kühldurchlässe 53 und54 stehen mit dem Einlaß

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in Verbindung, durch welchen Wasser eingeleitet und ziteuliert werden kann.

Diese Durchlässe sind mit Dichtungsringen 56 versehen. Eine Schraube 57 hält den außen gekrümmten Kernteil am Kern selbst. Der Lufteinlaß ist wieder mit 14 bezeichnet. Das gummiartige Gemisch tritt durch die Eingüsse 12 und 13 ein. Eine Abkühlverzögerungsbohrung 62 ist im Formteil 1 vorgesehen. Der schwarz schattierte Bereich ist der Hohlraum zwischen dem Formteil und dem Kern, welcher nach dem Einspritzen mit dem gummiartigen Gemisch gefüllt ist.

Der untere Teil der Fig. 3 zeigt die Heizelemente 58 und 59 mit den elektrischen Anschlüssen 60 und 61.

In Fig. 4 ist ein Mehrfachschnitt des oberen Teils des Kerns dargestellt, welcher die Anordnungen der Heiz- und Kühlkreisläufe in diesem Teil des Kerns zeigt.

Der linke Teil der Figur zeigt das Ende des Einspritzschrittes, bei welchem alle Durchlässe mit dem gummiartigen Gemisch gefüllt sind (schwarze Bereiche). Es ist zu sehen, daß das eingespritze gummiartige Gemisch durch die Eingüsse 12 und 13 hindurchgeht, sich kaltes Gummi in der AbkühlVerzögerungsbohrung 62 sammelt, dann durch die Gidkanäle 63 zwischen Formteilen und Kern hindurchfließt und durch den Anschnitt 64 hindurchfließt, welcher schmaler als die Einlaufkanäle ist, bevor es in den Hohlraum der Form eintritt.

Das folgende Beispiel beschreibt die Erfindung, ohne in irgendeiner Weise den Bereich und Gedanken der Erfin-

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dung zu begrenzen. Ein kleiner Schlauch wurde hergestellt unter Verwendung des folgenden Gemischs:

Butyl-Gummi (Essο Butyl 218)	loo Teile
SRF-Schwarz	5o
PEP-Schwarz	Io
Plexon 84o	22
Stearinsäure	1
Zinkoxid	5
Schwefel	2
MBTS	o,5
TMTDS	1

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Der Schlauch hatte einen Außendurchmesser von 152,4 mm, einen Innendurchmesser von 8l,8 mm und eine Dicke von 1,8 mm.

Das Gemisch wurde in die Hohlräume zwischen dem Kern und den zwei Formteilen eingespritzt, welche die zwei Hälften des Schlauches bildeten.

Die Gehäusetemperatur der Spritzgießmaschine betrug loo°C. Während des gesamten Verfahrens wurde die Formtemperatur auf 185⁰C gehalten. Der Kern wurde gekühlt und mit einem Thermostaten auf ungefähr 70⁰C gehalten, so daß die zu verbindenden Flächen von dem Klebschritt nicht bemerkenswert aushärteten. Die Gesamtzeit bis zum öffnen der Form (Einspritzen und erstes Aushärten) betrug 50 Sekunden.

Der Kern wurde dann entfernt, wozu 70 Sekunden einschließlich Abgraten und Ausblasen mit Luft benötigt wur-

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den. Im letzten Schritt wurden die Schlauchhälften verklebt und ausgehärtet, was 21 ο Sekunden dauerte. Der Schlauch wurde mit durch den Lufteinlaß in einer der Formhälften eingebrachte Luft unter Druck gesetzt. Die Gesamtzeit des Zyklus betrug so 33o Sekunden. Der ausgestoßene Schlauch hatte eine starke umlaufende Klebstelle und eine fehlerfreie Oberfläche.

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Claims

Patentansprüche

ζ j Verfahren zum Herstellen vernetzter, elastomerer ohlkörper wie Reifen, Schläuche und dergleichen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Einspritzen des heißen elastomeren Gemisches in die Hohlräume einer von einem Paar Formteile und

" einem zwischen diesem angeordneten Kern gebilde

ten Formanordnung, wobei die Kernformteilflächen zwei zusammenpassende Hälften des fertigen Hohlkörpers bilden,

b) Entfernen des Kerns nach Beendigung des Spritzens durch öffnen der Formanordnung und Zurückhalten der Formlinge in den Formteilen,

c) Schließen der Formanordnung durch Zusammenklemmen der Formteile bei Abwesenheit des Kerns und dadurch Verbinden der zwei zusammenpassenden Hälften der Formteile, welche die Formlinge enthaiten,

d) Verfestigen der gebildeten Verbindung durch Unterdrucksetzen des Inneren des durch die zwei Formlinge gebildeten Hohlkörpers,

e) Verschlossenhalten der Formanordnung für eine ausreichende Zeitdauer, um ein genügendes Vernetzen zu bewirken, und

f) öffnen der Formanordnung und Ausstoßen des fertigen Hohlkörpers; die verschiedenen Schritte werden bei derart gesteuerten Temperaturbedingungen durch-

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geführt, daß zumindest die Bereiche des Hohlkörpers, die verbunden werden sollen, im wesentlichen unvernetzt gehalten werden, bis sie miteinander verbunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur durch im Inneren des Kerns angeordnete Regeleinrichtungen gesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das elastomere Gemisch, welches Vernetzungsmittel enthalten kann oder nicht, während verschiedener Stufen des Verfahrens auf eine solche Temperatur aufgeheizt wird, daß Vernetzen ausgelöst wird, ausgenommen in den Verbindungsbereichen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß beim Verbindungsschritt die Wärme durch die Formteile geschaffen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Innere des Hohlkörpers mit Luft oder Dampf unter Druck gesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft oder der Dampf durch eine öffnung in einem der Formteile zugeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper ein Schlauch mit einem Ventil ist und der Luft- oder Dampfanschluß durch

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das Ventil gebildet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Bereiche dicker oder dünner als die anderen Bereiche des Hohlkörpers sind.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Formanordnung mit einem Paar Formteila(l, 2) und einem Kern (4) vorgesehen ist, weleher zwischen den Formteilen angeordnet ist und zwei Hohlräume (5) bildet, welche nach dem Verbinden den Hohlkörper (29) darstellen, ein Mechanismus (45) zum öffnen der Formanordnung, zum Entfernen des Kerns (4) und Klemmen der Formteile (1, 2), ohne den dzwischen angeordneten Kern vorgesehen ist, eine Einrichtung (7) zum Einspritzen des elastomeren Gemische (8) in die Hohlräume zwischen den Formteilen (l, 2) und dem Kern (4) vorgesehen ist, Heiz-(58, 59) und Kühleinrichtungen (53, 5¹*, 55) zum Regulieren der Temperatur während des Formens, Verbindens und Vernetzens vorgesehen sind und eine Einrichtung (14) zum Unterdrucksetzen des Inneren (27) des verbundenen Hohlkörpers (29) während des Vernetzens vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9 zur Anwendung bei der Herstellung von Reifen und Schläuchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus mehreren Teilen (47-50) bestehender Block als Kern verwendet wird, auf dessen den Formteilen zugewandten Flächen ein Paar vorstehender Ringe mit halbrundem Querschnitt vorgesehen ist, ein Paar aus Blöcken bestehender Formteil vorgesehen ist, auf deren dem Kern zugewandten Fläche je ein innerer Ring

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mit halbrundem Querschnitt vorgesehen ist, und der Kern und die Formteile nach dem Zusammenklemmen ein Paar Hohlräume bilden, welche zusammenpassende Hälften eines Reifens oder Schlauches bilden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder lo, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (4) hohl ist und Temperaturregeleinrichtungen aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Heizeinrichtungen in den Formteilen (l, 2) vorgesehen sind.
1;5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Formteile kleine Nuten aufweisen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Kerns im Formbereich mit einötn Reibung vermindernden Material beschichtet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Fläche des Kerns außerhalb des Formbereichs aufgerauht oder mit Nuten versehen ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis I5, dadurch gekennzeichnet , daß die Formteile nicht symmetrisch sind.
17. Reifen oder Schläuche oder andere hohle elastomere Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach einem der Verfahren nach Anspruoh 1 bis 8 hergestellt und mit einer am Umfang angeordneten Klebung versehen sind.

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