DE2605546A1

DE2605546A1 - Blasform zur herstellung von aus hochelastischem kunststoff bestehenden faltenbaelgen

Info

Publication number: DE2605546A1
Application number: DE19762605546
Authority: DE
Inventors: Erhard Langecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-10
Filing date: 1976-02-10
Publication date: 1977-08-11
Also published as: BR7700734A; FR2340812A1; GB1535134A; JPS5296668A; DE2605546C3; US4120635A; DE2605546B2; FR2340812B1; IT1116402B

Description

PFENNING - MAAS - SEILER · MEINIG ■ LEMKE ■ SPOTT BERLIN . MÖNCHEN · AUGSBURG

J. Pfenning, DIpl.-Ing. · Berlin

• Patentanwalt. Pfenning.Μαα».Seller.MeInIg.lemke.Spott · /. . Dr.l.Maas DIpI-Chem.· München

" » I* H. Seiler, Dlpl-Ing. · Berlin

K. H. Melnlfl, Dlpl.-Phys. · Berlin J. M. Lemke, DlpL-lng. ■ Augsburg Dr. G. Spott, Dipl.-Chem. · München

BORO BERLIN: D 1000 Berlin 19 Oldenburgallee

Telefon: 030/3045521/30455

Telegrammadresse: • Seilwehrpatent

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Pf/schu 10. Februar 1976

Herr Erhard Langecker Hohbüschener Weg 5, 5882 Meinerzhagen 1

Blasform zur Herstellung von aus hochelastischem Kunststoff bestehenden Faltenbälgen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blasform zur Herstellung von aus hochelastischem Kunststoff bestehenden Faltenbälgen.

Bei Faltenbälgen, insbesondere im Kraftfahrzeugbau, wo beispielsweise b ei Lenkungen die Faltenbälge mit Öl in Berührung kommen, besteht die Forderung nach einem Faltenbalg aus einem Material, das weitgehend resistent ist gegen chemische und auch gegen mechanische Beanspruchungen, und das andererseits den beim Betrieb eintretenden Dauerbeanspruchungen ohne Gefahr einer vorzeitigen Zerstörung gewachsen ist. Da der bisher vielfach verwendete Gummi die erforderliche Resistenz nicht besitzt, ist man zu Faltenbälgen übergegangen, die aus einem Kunststoff

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ausreichender Resistenz bestehen, der außerdem hochelastiscjh ist. Ein solcher Kunststoff ist beispielsweise das sogenannte Polyurethan. Diese aus Kunststoff bestehenden Falten¹-bälge werden in üblicher Weise im Blasverfahren hergestellt, wobei das Ausgangsmaterial bei einem in einer Ebene liegenden Faltenbalg eine Folie, bei einem einen Hohlkörper bildenden Faltenbalg ein Schlauch ist. Die Folie bzw. der Schlauch werden durch Blasdruck mit einer Form in Eingriff gebracht, deren formgebende Fläche der Oberfläche des Faltenbalges entspricht. Bei den bekannten Faltenbälgen sind die einzelnen aneinander anschließenden Falten im Querschnitt dreieckförmig mit geradlinig verlaufenden Seitenflanken. Wie bekannt ist, ergibt sich beim Blasen der Faltenbeläge in den Falten eine Verringerung der Wandstärke von dem innenliegenden Scheitel zum außenliegenden Scheitel jeder Falte hin, da die Folie bzw. der Schlauch unter Wirkung des Luftdruckes mit den geradlinigen Seitenflanken der Falte in Berührung tritt, wodurch der Rohling an der Kontaktstelle mit den Seitenflanken erkaltet, so daß ein weiteres Recken des Rohlings unterbunden wird. Demzufolge ist die Wandstärke in dem oberen Scheitel der Falte wesentlich geringer als am innenliegenden Scheitel. Da für die Haltbarkeit und für die Belastbarkeit die Stelle der geringsten Wandstärke

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maßgebend ist, muß beim Blasen eine Folie bzw. ein Schlauch verwendet werden, dessen ursprüngliche Wandstärke so groß ist, daß trotz der in den Falten eintretenden Verringerung der Wandstärke der außenliegende Scheitel jeder Falte die geforderte Wandstärke aufweist. Hierdurch ergibt sich zwangsläufig ein an sich nicht erforderlicher relativ hoher Materialaufwand, der sowohl in wirtschaftlicher Hinsicht einen Nachteil darstellt, als auch die Herstellungs zeit verlängert.

Es besteht ein Bedürfnis, bei der Herstellung derartiger Faltenbälge aus Kunststoff im Blaswege den Materialaufwand so niedrig wie möglich zu halten, ohne daß die Wandstärke in dem außenliegenden SCheitel der Falte das geforderte j

i Maß unterschreitet und gleichzeitig die Möglichkeit zu schaffen, den Faltenbalg im Rahmen einer automatischen Herstellung aus der Form auszuwerfen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die die Seitenflanken der Falten des Faltenbalges bildenden Flächen der Form nach außen ausgewölbt sind. Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß die Auswölbung der Flächen der Form einem Kreisbogen entspricht, dessen Mittelpunkt vorzugsweise auf der Verbindungsebene der Mittelpunkte: der inneren Scheitel des Faltenbalges liegt.

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Zufolge der nach außen gewölbten Seitenflächen der Form und damit des Faltenbalges wird beim Eintritt des Rohlings zwischen die innenliegenden Scheitel der Form ein Kontakt des Rohlings mit den gewölbten Flächen der Form wesentlich herabgesetzt, so daß das zwischen den innenliegenden Scheitern der Form befindliche Material des Rohlings sich in höherem Maße dehnen kann als bei geradlinig verlaufenden Seitenflächen. Der zwischen den innenliegenden scheiteln der Form befindliche Teil des Rohlings tritt annähernd halbkreisförmig zwischen diesen scheiteln in die Form ein. Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß bei geradlinig verlaufenden Seitenflächen der Rohling in engem Kontakt mit diesen Seitenflächen tritt, während bei den erfindungsgemäß nach außen ausgewölbten Seitenflächen, die einer Halbkreisform in größerem Maße angenähert sind, ein Kontakt des Rohlings mit diesen Seitenflächen in wesentlich geringerem Umfange eintritt, so daß die Wandstärke in dem äußeren SCheitel der Falte größer ist als bei den üblichen mit geradlinigen Seitenflächen versehenen Faltenbälgen. Hieraus ergibt sich, daß bei Anwendung der Erfindung ein erheblich geringerer Materialaufwand zur ERzielung der gleichen Wandstärke in dem äußeren Scheitel erforderlich ist. Bei der Erfindung ergibt sich somit ein erheblicher technischer Fortschritt, der einmal begründet ist in der größeren Wandstärke im

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äußeren Scheitel und damit in einer geringeren Wandstärke im inneren Scheitel, und der zum anderen darin besteht, daß aufgrund des geringeren Materialaufwandes ein schnellerer Herstellungsrhythmus sich ergibt, der zu einem höheren Ausstoß führt.

Die Anmelderin hat erkannt, daß die Erreichung einer optimalen Wandstärke in den äußeren scheiteln der Falten dadurch begünstigt wird, daß die Form aus einzelnen, planparallelen, die Ebenen der äußeren Scheitel zweier benachbarter Falten bildenden Scheiben besteht, und daß je zwei benachbarte scheiben einen in den äußeren Scheitel mündenden, der Entlüftung dienenden Spalt bilden. Der erfindungsgemäß in den äußeren Scheitel mündende Entlüftungsspalt erleichtert die Entlüftung des durch die Seitenflächen eingeschlossenen Raumes, so daß eine bei nicht erfolgender Entlüftung eintretende zusätzliche Schwächung der Wandstärke gerade an dem außenliegenden Scheitel vermieden wird.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Spalt in der Nähe des Formrandes beiderseitig geschlossen ist und mit einer sich über seine Länge erstreckenden Nut verbunden ist, die wahlweise mit Saugluft oder mit Druckluft beschickbar ist.

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Durch diese Maßnahme erfolgt eine gleichmäßige Entlüftung über die gesamte Länge der äußeren SCheitellinie.

Bei der Herstellung von in einer Ebene liegenden Faltenbälgen, wie sie beispielsweise als Maschinenabdeckung Anwendung finden, wird, wie bereits gesagt, von einer Folie ausgegangen, die durch Beaufschlagung mit Druckluft in Anlage an eine entsprechend ausgebildete Form gebracht wird

Der weitaus größere Bedarf liegt jedoch auf dem Gebiet der zylinderartigen Faltenbälge, wie sie vielfach in der Steuerungstechnik und auch im Kraftfahrzeugbau Anwendung finden. Die der Herstellung derartiger zylinderartiger Faltenbälge dienende Blasform kennzeichnet sich dadurch, daß die Scheiben jeder Formhälfte auf jeder mit einer benachbarten scheibe in Kontakt tretenden Stirnfläche eine von der Forminnenwand ausgehende, der halben Stärke des Spaltes entsprechende Ausnehmung besitzen, die in eine sich über ihre Länge erstreckende halbkreisförmige Nut übergeht, daß an die Nut mindestens eine radial gerichtete Ausnehmung anschließt, und daß jede zweite Scheibe eine die beiden radialen Ausnehmungen verbindende Bohrung aufweist, die mit einer radialen mittigen Bohrung verbunden ist, die ihrerseits mit einer Saug- oder Druckluftquelle in Verbindung steht.

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Hierbei ist wesentlich, daß die Summe der Querschnitte sämtlicher Nuten annähernd dem Querschnitt der Hauptleitung der Saug- bzw. Druckluftquelle entspricht, und daß von der Hauptleitung bis zu den Nuten die Zufuhr der Saug- bzw. Druckluft über Kanalverbindungen erfolgt, bei denen jeder Kanal in zwei entgegengesetzt gerichtete Kanäle mündet, die annähernd jeweils den halben Querschnitt des vorhergehenden Kanals aufweisen. Dadurch, daß jede Formhälfte aus einer Mehrzahl von Scheiben zusammengesetzt ist, deren beiderseitige Stirnflächen in den Eb enen der einander benachbarter Scheitel der Falten liegen, und durch die der Zuführung von Saugluft dienenden Ausnehmungen und Kanäle wird erreicht, daß eine absolut gleichmäßige, der Entlüftung dienende Saugwirkung in jedem äußeren Scheitel des Faltenbalges gewährleistet ist, so daß auch die Wandstärke in jedem äußeren Scheitel die gleiche ist. Dieser gleichmäßigen Beaufschlagung mit Saugluft dient auch die Anordnung der Kanäle derart, daß an jeden Kanal sich zwei entgegengesetzt gerichtete Kanäle anschließen, deren Gesamtquerschnitt gleich dem Querschnitt des vorhergehenden Kanales ist.

Die der Entlüftung dienende Anordnung der Spalte und ihrer Kanäle kann vorteilhafterweise auch dazu verwendet werden, den fertig geblasenen Faltenbalg aus der Form auszudrücken,

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so daß die bisher vielfach erforderliche Entnahme von Hand überflüssig wird. Zu diesem Zwecke wird bei öffnung der Form und Entlüftung des Faltenbalges Druckluft über die Kanäle in jeden einzelnen Spalt gegeben, der den Faltenbalg gleichmäßig an jedem außenliegenden SCheitel von der Form trennt, so daß eine einwandfreie automatische Ablösung des Faltenbalges von der Form gewährleistet ist. Hierdurch ist es ohne weiteres möglich, die Faltenbälge im Rahmen einer automatisch ablaufenden Fertigung herzustellen.Die Verwendung

von Druckluft bei der Entformung stellt somit ein weiteres erfindungswesentliches Merkmal dar.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, und es bedeutet:

Fig. 1 schematische Darstellung des Profiles

eines bekannten Faltenbalges in gestreckte^ Form;

Fig. 2 Darstellung eines erfindungsgemäßen

Profiles gemäß Figur 1 in gestreckter Form

Fig. 3 Darstellung gemäß Figur 1 in zusammengedrückter Form;

Fig. 4 Darstellung gemäß Figur 2 in zusammengedrückter Form;

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F ig. 5 Schnitt gemäß Linie C-D der Figur 6; und

Fig. 6 Darstellung gemäß Linie A-B der Figur

Die Figuren 1 und 3 zeigen das Profil eines an sich bekannten Faltenbalges in gestreckter und zusammengedrückter Form. Der Faltenbalg besitzt geradlinig verlaufende Seitenflanken 1, die innenliegende Scheitel 3 und außenliegende Scheitel 2 zickzackförmig miteinander verbinden. Wenn ein derartiger Faltenbalg aus einem Schlauch geblasen wird, erhält das in Figuren 1 und 3 dargestellte Profil die gezeigte unterschiedliche Wandstärke, die in dem unteren Scheitel 3 am größten ist und sich längs der Seitenflanken 1 allmählich verringert, bis sie im oberen Scheitel 2 ihre geringste Stärke erreicht. Diese geringste Wandstärke im oberen Scheit 2 muß der für den Betrieb geforderten Wandstärke ent-

s ich

sprechen, so daß/bei der Herstellung eines solchen Faltenbalges ein an sich unnötiger Materialaufwand ergibt, der aus der vom außenliegenden Scheitel 2 zum inneren Scheitel 3 sich vergrößernden Wandstärke begründet ist. Da die Wandstärke in den innenliegenden Scheiteln 3 am größten ist, sind die innenliegenden Scheitel 3 bei einer axialen Verformung steifer als die außenliegenden Scheitel 2, so daß

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diese insbesondere bei Dauerbetrieb einer höheren Beanspruchung als die innenliegenden Scheitel 3 unterliegen.

Wie die Figuren 2 und 4 zeigen, sind in dem dargestellten Profil die Seitenflanken 4 nach außen ausgewölbt. Hierb ei ergibt sich beim Blasen des Faltenbalges zwar auch eine sich von dem inneren Scheitel 6 zum äußeren Scheitel 5 verringernde Wandstärke. Wie die Darstellung gemäß Figuren und 3 zeigt, ist diese Verringerung der Wandstärke aber erheblich kleiner als bei der Ausführungsform nach Figur 1, da sich aufgrund der Auswölbung der Seitenflanken 4 der Falte der zwis chen die inneren Scheitel 6 eintretende Teil des Rohlings in weit geringerem Maße mit den Seitenflächen 4 der Form in Eingriff tritt. Bei der Formgebung des Profile gemäß Figur 2 läßt sich somit bei geringem Materialaufwand eine gleiche Stabilität und Haltbarkeit des Faltenbalges erzielen wie bei einer Ausführungsform gemäß Figur 1, wobei noch zu berücksichtigen ist, daß die innenliegenden Scheitel 6 aufgrund ihrer geringeren Wandstärke nicht die gleiche Steifigkeit aufweisen wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 1, so daß die äußeren Scheitel 5 und die inneren Scheitel 6 bei axialer Verformung praktisch gleichmäßig an der Verformung teilhaben, wodurch eine längere Lebensdauer gewährleistet ist.

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Wie die Figur 5 zeigt, besteht jede der beiden Formhälften aus schexbenartigen Körpern 12, 13, deren parallele Stirnflächen in den Ebenen zweier benachbarter äußerer Scheitel 5 liegen. Oberhalb und unterhalb der zu einer Säule gestapelten Scheiben 12, 13 sind Fußstücke 14 angeordnet, die die Anschlußstutzen des Faltenbalges bilden. In jeder Ebene eines außenliegenden Scheitels 5 ist zwischen den benachbarten Scheiben 12, 13 bzw. 12, 14 ein Spalt 16 angeordnet, der in den äußeren, durch die Seitenflächen 15 gebildeten Scheitel 5 mündet, der eine solche Stärke besitzt daß eine Entlüftung gewährleistet ist, ohne daß Material in ihn eingedrückt werden kann.

Wie die Figur 6 zeigt, erstreckt sich der Spalt 16 kreisbogenförmig bis nahe der die Teilungsebene bildenden Ränder der Formhälfte, so daß er beiderseitig geschlossen ist. Der Spalt 16 geht mit seiner Rückseite in jeder Fläche der Scheibe 12, 13 und der Fußstücke 14 in eine halbkreisförmige Nut 17 über, an die sich wenigstens eine radial gerichtete Ausnehmung 18 anschließt. In jedem zweiten Teil

12 sind die in den beiden Stirnflächen angeordneten Ausnehmungen 18 durch eine axiale Bohrung 19 miteinander verbunden, die ihrerseits mit einer weiteren radial gerichteten Bohrung 20 in Verbindung steht. Zwei eine Scheibe

13 zwischen sich einschließende Teile 12 sind mit einer

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axialen Nut 21 versehen, die die Bohrungen 20 der Teile 12 über den Teil 13 miteinander verbindet. Wie die Figur zeigt, sind zwei derartige aus einem Teil 13 und zwei Teilen 12 bestehende Sätze von Scheiben angeordnet, die voneinander durch eine mittlere Scheibe 26 getrennt sind. In der axial verlaufenden Wandung des Formkörpers 11 sind zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete kreisbogenförmige Nuten 22 angeordnet, von denen jede Nut 22 mit einer der axialen Nuten 21 in Verbindung steht. Die beiden kreisbogenförmigen Nuten 22 stehen ihrerseits in Verbindung durch einen vertikalen Kanal 23, in dessen Mitte die zur Saug- bzw. Druckluftquelle führende Hauptleitung mündet. Der Querschnitt des Kanales 24 ist doppelt so groß wie derjenige des Kanales 23, während der Querschnitt des Kanales 23 doppelt jso groß ist wie ein Kanal 22; der Querschnitt des Kanales 22 ist wiederum doppelt so groß wie derjenige des Kanales 21; der Querschnitt des Kanales 21 ist gleich dem Querschnitt des Kanales 20; der Querschnitt des Kanales 20 ist wiederum doppelt so groß wie der Kanal 19 bzw. der Kanal 18. Schließlich ist der Querschnitt des Kanales 18 wiederum doppelt so groß wie derjenige des Kanales 17.

Bei der Fertigung eines zylinderförmigen Faltenbalges mit der in den Figuren 5 und 6 dargestellten Form wird in

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üblicher Weise bei geöffneter Form ein schlauch zwischen die Formhälften eingebracht, worauf die Formhälften geschlossen und der nicht dargestellte Schlauchrohling über die Bohrung 25 durch einen nicht dargestellten Dorn aufgeblasen wird. Gleichzeitig wird Saugluft an die Hauptleitung 24 gelegt/ so daß über die Spalte 16 jeder außenliegende Scheitel 5 entlüftet wird. Wenn der Faltenbalg aufgeblasen und abgekühlt ist, wird er über die Öffnung 25 entlüftet; gleichzeitig wird an die Hauptleitung 24 eine Druckluftquelle angelegt, wodurch über die Spalte 16 nach Öffnung der Form der Faltenbalg an jedem einzelnen außenliegenden Scheitel 5 aus der Form ausgehoben und anschließend von dem- Blasdorn abgestreift wird.

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Leerseite

Claims

ANSPRÜCHE

Blasform zur Herstellung von aus hochelastischem Kunststoff bestehenden Faltenbälgen, dadurch gekennzeichnet , daß die die Seitenflanken der Falten des Faltenbalges bildenden Flächen der Form nach außen ausgewölbt sind.
2. Blasform nach Anspruch l_r dadurch gekennzeichnet, daß die Auswölbung der Flächen der Form einem Kreisbogen (7) entspricht, dessen Mittelpunkt vorzugsweise auf der Verbindungsebene der Mittelpunkte der inneren Scheitel (6) des Faltenbalges liegt.
3. Blasform nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Form aus einzelnen, planparallelen, die Ebenen der äußeren Scheitel (5) zweier benachbarter Falten bildenden scheiben (12, 13) besteht, und daß je zwei benachbarte scheiben (12, 13) einen in den äußeren Scheitel (5) mündenden, der Entlüftung dienenden Spalt (16) bilden.
4. Blasform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (16) in der Nähe des

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INSPECTS

Formrandes beiderseitig geschlossen ist und mit einer sich über seine Länge erstreckenden Nut (17) verbunden ist, die wahlweise mit Saugluft oder mit Druckluft beschickbar ist.
5. Blasform zur Herstellung von als Hohlkörper ausgebildeten Faltenbälgen, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (12, 13) jeder Formhälfte auf jeder mit einer benachbarten Scheibe (13, 12) in Kontakt tretenden Stirnfläche eine von der Forminnenwand ausgehende, der halben Stärke des Spaltes (16) entsprechende Ausnehmung besitzen, die in eine sich über ihre Länge erstreckende halbkreisförmige Nut (17) übergeht, daß an die Nut (17) mindestens eine radial gerichtete Ausnehmung (18) anschließt, und daß jede zweite Scheibe (12) eine die beiden radialen Ausnehmungen (18) verbindende Bohrung (19) aufweist, die mit einer radialen mittigen Bohrung (20) verbunden ist, die ihrerseits mit einer Saug- oder Druckluftquelle in Verbindung steht.
6. Blasform nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Querschnitte sämtlicher Nuten (17) annähernd dem Querschnitt der Hauptleitung (24) der

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Saug- bzw. Druckluftquelle entspricht, und daß von der Hauptleitung (24) bis zu den Nuten (17) die Zufuhr der Saug- bzw. Druckluft über Kanalverbindungen (23 bis 17) erfolgt, bei denen jeder Kanal in zwei entgegengesetzt gerichtete Kanäle mündet, die annähern« jeweils den halben Querschnitt des vorhergehenden Kanals aufweisen.

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