DE2242426A1 - Verfahren zur herstellung eines druckkissens - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines Druckkissens.
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines mit einem fluiden Druckmedium füllbaren, aus nachgiebigem Kunststoff bestehenden flachen Druckkissens, dessen einander gegenüberliegende Flechseiten die Druckausübungsflächen bilden und an den Rändern druckdicht verbunden sind, eine Form zur Durchführung dieses Verfahrens und ein entsprechendes Druckkissen.
• Druckkissen dieser Art werden zur Ausübung von über eine größere Fläche wirkenden Drücken in Maschinenkonstruktionen u.dgl. verwendet. Ihr besonderes Merkmal ist ihre Nachgiebigkeit; so daß sie es gestatten, auch bei Formänderungen der Gegenflächen gleichmäßige Flächendrücke auszuüben. Derartige Druckkissen können daher z.B. Verwendung finden, um die Durchbiegung von Stützkonstruktionen auszugleichen, ohne daß die Gleichmäßigkeit der Druckausübung leidet.
• Alls Metall bestehende Druckkissen dieser Art sind bekannt. Ste bestehen aus an den liändern miteinander verdundenen Blechen.
• Bei der erstellung aus Kunststoff ist es schwierig und aufwendig, die Verbindung separater Kunststoffplatten zur Bildung des Druckkissens druckdicht herzustellen.
• Die Erf@ndung hat daher die Aufgabe, ein Druckkisson zu schaffen, das aus einem einstückig geschlossenen Kunststoffkörper besteht.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindunxsgemäß so vorgegangen, daß eine körperliche Trennfläche allseitig mit einem flüssigen oder schüttbaren Kunststoff umgeben und der Kunststoff dann abbinden gelassen wird.
• Der Kunststoff bildet somit eine bis auf eine Zuleitung für ds Druckmedium geschlossene Umhüllung. die die Trennfläche in sich aufnimmt. Der Ausdruck "Trennfläche" soll bedeuten, daß längs dieser Trennfläche die von beiden Seiten an sie angrenzenden Bereiche des Kunst stoffs miteinander keine Verbindung eingehen können. Es soll also vermieden werden, daß sich ein einheitlicher Kunststoffblock bildet. Vielmehr sollen sich bei Einleiten des Druckmediums in den Bereich der Trennfläche die einander gegenüberliegenden Flechseiten des Druckkissens unter Ablösung von der Trennfläche voneinander entfernen können. Die Tremlfläche hat somit keine eigene an der Duckausübung mitwirkende Funktion, sondern dient lediglich zur Abteilung der Flachseiten des Druckkissens voneinander, um einen Druckraum für das Druckmedium zu schaffen.
• Die Trennung der Flachseiten des Druckkissens voneinender kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden, wie es im einzelnen noch erläutert wird.
• Die Erfindung verkörpert sich auch in einer Form zur Durchführung des geschilderten Verfahrens.
• Diese weist erfindungsgemäß einen flachen Formhohlraum auf. indem mit allseitigem Abstand und im wesentlichen parallel z den Flachseiten eine körperliche Trennfläche angeordnet ist.
• Wie dieser Abstand innerhalb des Formhohlr-t:ums aufrechterhalten wird, richtet sich nach der besonderen Ausbildung der körperlichen Trennfläche und ist im wesentlichen aus der Technik der Spritz- und Gießformen bekannt In einer ersten Ausführungsform kann die körperliche Trennfläche die Form eines ebenen Blattes oder einer Platte hben.
• Des Blatt kann aus Papier, Textil, Kunststoff od.dl. bestehen. Als Platte kommt Holz, Blech, Karton, Kunststoff od.dgl. infrage. Wesentlich ist dabei, daß der Kunststoff des Druckkissens sich beim Einlassen des Druc]cmediums auf mindestens einer Seite des Blattes oder der Platte von dieser ablösen kann oder daß das Blatt oder die Platte sich selbst teilen und auf diese Weise die Entfernung der die Druckausübungsflächen bildenden Flachseiten des Druckkissens ermöglichen kann.
• In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vergesehen daß die Trennfläche in ihrem Umriss dem Umriss des Formhohlraums im wesentlichen gleich ist und an den Rändern B allseits einen dem Abstand der Trennflächen von den Flachseiten des Formhohlraums entsprechenden Abstand parallel zu den Flachseiten von der Wandung des Formhohlraums beläßt.
• Bei Ausfüllung der Form ergibt sich auf-diese Weise ringsherum eine Wandung etwa konstanter Starke.
• Eine sehr zweckmäßige bevorzugte Ausführungsform besteht darin daß die Trennfläche mit einem diese und den nachgiebigen Kunststoff trennenden Trennmittel versehen ist Der Kunststoff kann also beim Umgießen oder Umspritzen der Trennfläche an dieser nicht anhaften und löst sich beim Eindringen des Druckmediums bereitwillig von der Trennfläche wieder ab.
• Es k?nn auch vorgesehen. sein. daß. die mrennfläche als zur den nachgiebigen Kunststoff in flüssi-em Zustand undurchdringliches Doppelblatt ausgebildet ist.
• Es können also beispielsweise zwei Blätter aus Papier oder Kunststoff unmittelbar aufeinanderliegend als @rennfläche vorgesehen sei, bei denen es nicht dar@uf ankommt. ob sie sich mit dem sie umgebenden nachgiebigen Kunststoff verbinden oder nicht. Wenn das Druckmedium zwischen die Blätter eindringt, entfernen sich diese voneinander und begrenzen einen unter dem Druck sich auftuenden Druckraum Es kommt nur darauf an@ daß der flüssige Kunststoff nicht durch die Blätter hindurchdringen und sich mit dem von der anderen Seite ebenfalls hindurchgedrungenen Kunststoff etwa zu einer homogenen Einheit verbinden kann.
• Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Trennfläche aus auflösbarem Material bestehen, Gemeint ist eine thermische oder insbesondere chemische Auflösbarkeit. Es kann also durch die Druckmittelzuführung ein Lösungsmittel eingefüllt werden, d@s nach Fertigstellung des Druckkissens die Trennfläche, die selbsttrennende Eigenschaften aufweist oder als Träger fUr ein Trennmittel gedient hat, auflast und in flüssiger Form aus dem Druckkissen zu entfernen gestattet. Diese Ausführungsform kommt Jedoch nur für Spezialfälle infrage; im allgemeinen stört die in dem Druck-.
• kissen verbleibende Trennfläche dessen Funktion nicht.
• Wenn die Trennfläche lediglich als Blatt oder dünne Platte ausgebildet ist, it der Hub des Druckkissens wegen der Materialbeanspruchung am Rande beim Aufblasen desselben und wegen der Gefahr der Rissbildung beschränkt.
• Um den möglichen Hub zu vergrößern, kann so vorgegangen werden, daß die Form an den zur Plattenfläche senkrechten Randflächen gewellt ist, wobei die Wellenkämme längs der Ränder verlaufen, und daß die Trennfläche als Platte ausgebildet und am Rand parallel zur Form mit Abstand. zu dieser gewellt ist sowie aus einem unter den unter dem Arbeitsdruck des Druckkissens auftretenden Kräften verformbaren Material besteht.
• Es ergibt sich auf diese Weise am Rand eine ziehharmonikaähnliche Ausbildung des Druckkissens, die größere Hübe zuläßt, Beim aufblasen dieses Druckkissens verformen sich die Ränder der als Trennfläche dienenden Platte, um die Dehnung der Wellungen senkrecht zur Plattenfläche zuzulassen, Die die Trennfläche bildende Platte kann beispielsweise aus einem Schaumstoff bestehen, der der Formanderung des Druckkissens keinen Widerstand ntgegensetzt' -z.B. Polytrethanschaüm oder Polystyrol in geblähter Form Vor dem ersten Einleiten des Druckmediums liegt die jeweilige Flachseite des Druckkissens noch unmittelbar an der Trennfläche an. Beim Aufbringen des Drucks über das Druckmedium hebt sich die Flachseite von der Trennfläche ab. Dabei entstehen rings um den Rand der mrennfläche in dem Material des Druckkissens erhebliche Spannungen Zur Verteilung dieser Spannungen kann in der Form rund um den Rand der Trennfläche eine Bewehrung aus U-förmigen, den Rand der Trennfläche zwischen den Schenkeln aufnehmenden Stäben oder Flächen vorgesehen sein.
• Die' Stäbe können aus Draht bestehen und ein regelrechtes Bewehrungsgitter bilden, wie es ihm Betonbau üblich ist, Es können auch U-förmig gebogene Blechrrofile vorgesehen sein. Die Bewehrung soll den rings um die Trennfläche durch Kerbwirkung entstehenden und auf Aufreißen des Randes des Druckkissens wirkenden Beanspruchungen entgegenwirken.
• Beim Gießen oder Spritzen in der Form muß der die Trennfläche bildende oder tragende Körper auf irgendeine Weise frei im Inneren der Form festgehalten werden.
• Das Festhalten von Kernen mittels geeigneten Abstandshaltern beim Verarbeiten von Kunststoff ist an sich bekannt. Im vorliegenden Fall liegt jedoch die Besonderheit vor, daß der Kern auch ein sehr dünnes Blatt ohne eigene Formfestigkeit sein kann, das sehr leicht ist.
• Hierbei ist es zweckmäßig, eine derartige Trennfläche an parallel zu ihr verlaufenden, einerseits an der Trennfläche, andererseits in der Wandung des Formbohlraums engrelrenden Fäden aufgespannt ist.
• Die Fäden verbleiben in der Wandung des fertigen Druckkissens. Sie sind mit dem nachgiebigen Kunststoff so verbunden, daß ein dichter Abschluss entsteht und auch unter Druclc kein Druckmedium entlang der Fäden austreten kann.
• Die Erfindung verkörpert sich auch in einem fertigen Druckkissen der eingangs genannten Art, sofern sich zwischen den Flachseiten parallel zu diesen eine körperliche Trennfläche befindet die von der Bildung des Druckkissens her in diesem verblieben ist.
• Die Art dieser Trennflächen ist durch die gleichen Merkm@le gekennzeichnet. wie sie bei der Beschreibung der Form behandelt worden sind.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der t:rftndung dargestellt.
• Fig. 1 bis 4 zeigen schematisch Schnitte durch verschiedene Druckkissen; Fig. 5 und 6 zeigen Schnitte durch den Randbereich der Druckklssen entsprechend den Fig. 1 bis 4 in vergrößertem Maßstab; Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch eine Form zur Sterstellun der Druckkissen; Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch den Randbereich einer Form für eine abgewandelte Ausführungsform des Druckkissens; Fig. 9 zeigt einen Schnitt durch den Randbereich des Druckkissens nach Fig. 8 in aufgeblasenem Zustand.
• In Fig. 1 ist ein als Ganzes mit 1 bezeichnetes Druckkissen drgestellt, das aus nachgiebigem Polyurethan besteht und in einer Form durch Gießen eines flssig.en Polyurethanansatzes und Abbindenlassen desselben hergestellt worden ist. Das Gießen kann sowohl bei stehender ?ls auch bei liegender Form vorgenommen werden.
• In der Form befindet sich dabei mit allseitigem Abstand von den Formwandungen (bis auf evtl. Abstand halter oder Befestigungsmittel) ein als Trennfläche dienendes Silikonpapier 2, das nach dem Abbinden des Pol«yurethans in dem Druckkissen 1 verbleibt.
• Wenn nun durch den am Rand der Trennfläche mündenden Druckanschluss 3 das als Druckmedium dienende -DruckSl 4 eingepumpt wird, so lösen sich die Flachseiten 5. 6 des Druckkissens 1 von dem Silikonpapier 2, an dem der Polyurethankunststoff nicht haftet, ab und bilden in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise einen Druckraum.
• Der in dem Drucköl 4 herrschende Druck pflanzt sich über die äußeren Druckausübungsflächen 7,8 des Druckkissens fort. Durch die Nachgiebigkeit des Polrurethanmaterials ist eine über die Fläche stets gleichmäßige Druckausübung gewährleistet.
• Während in den Fig. 1 und 2 eine beidseitige Ablösung von dem Silikonpapier 2 zu erkennen ist. genügt es für die Funktion des Druckkissens aber auch, wenn die Trennung nur auf einer Seite der Trennfläche stattfindet, wie es in Fig 3 zu erkennen ist. Das Druckkissen 10 enthält im Inneren ein Blech 11, das auf der Seite 12 mit einem Trennmittel beschichtet worden ist. Beim Aufblasen des Druckkissens durch Einleiten des Drucköls 4 löst sich die Flachseite 5 von der beschichteten Seite 12 des Bleches 11 ab und bildet einen einseitig des Bleches 11 gelegenen Druckraum. Statt des Bleches 11 kann natürlich auch ein entsprechender Kartonzuschnitt, eine Kunststoffplatte, eine Holzplatte od.dgl. verwendet werden.
• Das Blech 11 verbleibt in dem Druckkissen 10 , hat aber weiter keine Funktion als lediglich die erstmalige Trennung der Flachseite 5 von der mit dem Trennmittel beschichteten Seite 12 zu ermöglichen.
• In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform 20 dr.rg-esteilt. bei der ein doppeltes Papier oder Kunststoffblatt 21. 22 als Trennfläche vorgesehen ist. Beim Gießen des Druckkissens 20 liegen die Blätter 21,22 zunächst noch unmittelbar aufeinander. Beim Einpressen des Drucköls 4 trennen sich die Blätter 21,22 vonein-@nder und bilden zwischen sich einen Druckraum. In diesem Ausführungsbeispiel braucht sich also nicht der Içullststoff von der Trennfläche zu trennen, sondern es teilt sich die Trennfläche in sich.
• In Fig. 5 ist die Anbringung der Zuführung 3 ru das Druckmedium gezeigt. Es handelt sich um ein eingeCossenes Nippel mit einem in das Material des Druckkissens 1 eingebetteten Bund 23, der ae Zuführung 3 in dem Druckkissen verankern soll.
• Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel is@ im Liegen, d.h, in einer horizontalen flachen Form gegossen worden, wobei die als steifes Blatt oder Platte entsprechend dem Blech 11 ausgebildete Trennfläche auf Abstandshaltern 25 angeordnet war. die nach der Verfestigung des Polyurethans in der Wandung verbleiben.
• Im Unterschied zu dem Blech 11 hat sich die Platte 24 Jedoch unter der Wirkung des Drucköls 4 auf beiden Seiten von den Flachseiten 5,6 des Druckkissens 1 gelöst.
• In Fig. 6 ist zu erkennen, daß das Silikonpapier @ mit'Fäden 26 in der Form festgehalten worden ist, die sich in der Fläche des Si@ikonpapiers 2 erstrecken.
• Die Fäden 26 können am Rand an das Silikonpapier 2 angeklebt oder angeschweißt sein. Sie können aber auch quer über den ganzen Formhohlraum von einer Seite zur anderen reichen. Nach dem Abbinden des Polyurethens verbleiben die Fäden 26 in dessen Wandung, Außerdem ist in Fig. 6 noch eine Bewehrung 27 dargestellt, die aus U-förmigen Drahtbügeln besteht, die den Rand des Silikonpapiers 2 zwischen ihren Schenkeln aufnehmen. Die Drahtbügel besitzen eine gewisse Elastizität so daß sie der Verformung der Wandung des Druckkissens beim Aufblasen folgen können. Die Drahtbügel 27 sind durch langs des Randes des Silikonpapiers 2 @verlaufende Drähte 28 zu einem Gitterwerk verbunden. Statt der Drahtbügel 27 können auch entsprechend geformte U-Profile aus Blech verwendet werden.
• In Fig. 7 ist eine Form 30 in Gestalt eines flachen Kastens dargestellt. an dessen Schmalseiten das Silikonpapier 2 mittels Fäden 26 aufgespannt ist. An der Oberseite des Kastens können die Fäden 26 an Stäben 31 mngebracllt; werden, weil die Form 30 zum Eingießen des KunsI;stoffs oben offen ist. Der Kunststoff wird dann bis zu einer entsprechenden Füllhöhe 32 eingegossen und bindet in der Form 30 ab. Die Fäden 26 können dann rundum abgetrennt und das fertige Druckkissen 1 aus der Form 30 en@nommen werden.
• In den Fig. 8 und 9 ist eine Form 40 dargestellt, in der vor dem Eingießen des @lüssigen Kunststoffs eine allseits Abstand belassende Platte 41 angeordnet ist, die an den zur Plattenfläche senkrechten Randflächen, Wellungen 42 aufweist, denen entsprechende Wellungen 43 im Deckel 44 der Form 40 gegenüberstehen so daß Abstand zwischen der Außenseite der Platte 41 und der Innenseite der Form 40 bzw. ihres Deckels 44 überall im wesentlichen der gleiche ist.
• Die Platte 41 wird durch Abstandshalter festgehalten, wobei diese zumindest zum Teil durch die Nippel 45 für den Druckanschluss gebildet werden. Das Eingießen des flüssigen Kunststoffansatzes erfolgt durch die Öffnungen 46 in dem Deckel 44 in die stehende Form.
• Nach dem Abbinden des Kunststoffs und dem erstmaligen Aufblasen des so gebildeten Druckkissens 50 ergibt sich der-in Fig. 9 dargestellte Zustand. Das Drucköl 4 ist durch den Anschluss 3, der beispielsweise 45 eingeschraubt ist, durch die stirnseitigen Räume 47 auf die Flachseiten 5,6 gelangt und hat das Abheben derselben von den Flachseiten der Platte 41 bewirkt. Die Wellungen in den Bereichen 48,49 haben sich senkrecht zur Plattenfläche gedehnt. Dabei haben die Kantenbereiche 51,52 der Platte 41 etwa die aus Fig. 9 ersichtliche Verformung erfahren. Da die Platte 41 aus verformbarem Material besteht, z.B. aus Polyurethanschaum oder Styropor, setzen die Kantenbereiche 51,52 beim Aufblasen des Druckkissens 50 der geschilderten Ausdehnung keinen Widerstand entgegen. Mit dem Druckkissen 50 können gröbere Hubhöhen bewältigt werden, als mit den Druckkissen 1,10 oder 20.

Claims (17)

ratentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines mit einem fluiden Druckmedium füllbaren, aus nachgiebigem Kunststoff bestehenden flachen Druckkissens, dessen einander gegenüberliegende Flachseiten die Druckausübungsflächen bilden und an den Rändern druckdicht verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine körperliche Trennfläche allseitig mit einem flüssigen oder schUttbaren Kunststoff umgeben und der Kunststoff dann abbinden gelassen wird.

2 Form zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen mit dem flüssigen oder schüttbaren Kunststoff füllbaren flachen Formhohlraum aufweist, in dem mit ellseitigem Abstand und im wesentlichen parallel zu den Flachseiben eine körperliche Trennfläche ahgeordnet ist.

). Form nach Anspruch X, dadurch gekennzeichnet, daß die körperliche Trennfläche die Form eines ebenen Blattes (2;21,22) oder einer Platte (11,24,41) hat.

4. Form nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfläche in ihrem Umriss dem Umriss des Formhohlraums im wesentlichen gleich ist und en den Rändern allseits einen dem Abstand der Trennfläche- von den Flachseiten des Formhohlraums entsprechenden Abstand parallel zu den Flachseiten von der Wandung des Formhohlraums beläßt.

5. Form nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfläche mit einem diese und den nachgiebigen Kunststoff trennenden Trennmittel versehen ist.

6. Form nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d@durch gekennzeichnet, daß die Trennflächc als für den @achgiebigen Kunststoff im flüssigen Zustand undurchdringliches Doppelblatt (21,22) ausgebildet ist.

7. Form nch einem der Ansprüche 2 bis 6, dedurch gekennzeichnet, daß die Trennfläche aus auflösihrem Naterial besteht.

8. Form nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (40) an den zur Plattenfläche senkrechten Randflächen gewellt ist, wobei die Wellenkämme längs der Ränder verlaufen und daß die Trennfläche als Platte (41) ausgebildet und parallel zur Form mit Abstand zu dieser gewellt ist sowie aus einem unter den unter dem Arbeitsdruck des Druckkissens (50) auftretenden Kräften verformbaren Material besteht.

9. Form nach einem der Ansprüche 2 bis. 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Form rund um den Rand der Trennfläche eine Bewehrung aus U-förmigen, den Rand der Trennfläche zwischen den Schenkeln aufnehmenden Stäben (27) oder Flächen vorgesehen ist.

10. Form nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfläche an parallel zu ihr verlaufenden, einerseits an der Trennfläche, andererseits in der Wandung des Formhohlraums angreifenden Fäden (26) aufgespannt ist.

11. Mit einem fluiden Druckmedium füllbares aus nachgiebigem Kunststoff bestehendes Druckkissen, dessen einander gegenüberliegende Flachseiten die Druckausübungsflächen bilden und an den Rändern druckdicht verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Flchseiten (5,6) im wesentlichen parallel zu diesen eine körperliche Trennfläche befindet.

1?. Druckkissen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die körperliche Trennfläche die Form eines ebenen Blattes (2;21,22) oder einer Platte (11,24,41) aufweist.

13. Druckkissen nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfläche in ihrem Umriss den Druckausübungsflächen entspricht und nur um den Verbindungsbereich der Flachseiten kleiner ist als erden Umriss.

14. Druckkissen nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennflächen mit einem diese und den nachgiebigen Kunststoff trennenden Trennmittel versehen ist.

15. Druckkissen nach einem der AnsprUche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfläche als für den nachgiebigen Kunststoff im flüssigen Zustand undurchdringliches Doppelblatt (21,22) ausgebildet ist.

16. Druckkissen nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfläche als Platte (41) ausgebildet und am Rand an den zur Plattenfläche. senkrechten Randflächen gewählt ist, wobei die Wellenkämme längs der Ränder verlaufen, sowie aus einem unter den unter dem Arbeitsdruck des Druckkissens (50) auftretenden Kräften verformbaren Material besteht.

17. Druckkissen nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß rund um den Rand der Trennfläche in der Wandung des Druckkissens eine Bewehrung aus U-förmigen, den Rand der Trennfläche zwischen den Schenkeln aufnehmenden Stäben (?7) oder Flächen vorgesehen I.st.

L e e r s e i t e