DE2605546B2

DE2605546B2 - Blasform zur Herstellung von aus hochelastischem Kunststoff bestehenden Faltenbälgen

Info

Publication number: DE2605546B2
Application number: DE2605546A
Authority: DE
Inventors: Erhard 5882 Meinerzhagen Langecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-10
Filing date: 1976-02-10
Publication date: 1979-09-27
Also published as: DE2605546C3; IT1116402B; JPS5296668A; GB1535134A; FR2340812A1; DE2605546A1; FR2340812B1; US4120635A; BR7700734A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blasform zur Herstellung von aus hochelastischem Kunststoff bestehenden, als Hohlkörper ausgebildeten Faltenbälgen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Faltenbälge sind aus der FR-PS 11 26 402 bekannt.

Bei Faltenbälgen, insbesondere im Kraftfahrzeugbau, wo beispielsweise bei Lenkungen die Faltenbälge mit öl in Berührung kommen, besteht die Forderung nach einem Faltenbalg aus einem Material, das weitgehend rcMStent ist gegen chemische und auch gegen mechanische Beanspruchungen, und das andererseits Jen 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 ausreichender Resistenz bestehen, der außerdem hochelastisch ist Ein solcher Kunststoff ist beispielsweise das sogenannte Polyurethan. Diese aus Kunststoff bestehenden Faltenbälge werden in üblicher Weise im Blasverfahren hergestellt, wobei das Ausgangsmaterial bei einem einen Hohlkörper bildenden Faltenbalg ein Schlauch ist Der Schlauch wird durch Blasdruck mit einer Baisform in Eingriff gebracht, deren formgebende Fläche der Oberfläche des Faltenbalges entspricht Bei den bekannten Faltenbälgen sind die einzelnen aneinander anschließenden Falten im Querschnitt dreiecksförmig mit geradlinig verlaufenden Seitenflanken. Wie bekannt ist, ergibt sich beim Blasen der Faltenbälge in den Falten eine Verringerung der Wandstärke von dem innenliegenden Scheitel zum außenliegenden Scheitel jeder Falte hin, da der Schlauch unter Wirkung des Luftdruckes mit den geradlinigen Seitenflanken der Falte in Berührung tritt, wodurch der Vorformling an der Kontaktstelle mit den Seitenflanken erkaltet so daß ein weiteres Recken des Verformlings unterbunden wird. Demzufolge ist die Wandstärke in dem oberen Scheitel der Falte wesentlich geringer als am innenliegenden Scheitel. Da für die Haltbarkeit iind für die Belastbarkeit die Stelle der geringsten Wandstärke maßgebend ist, muß beim Blasen 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 Herstellungszeit verlängert.

Es besteht die Aufgabe bei der Herstellung derartiger Faltenbälge aus Kunststoff im Blaswege den Materialaufwand co niedrig wie möglich zu halten, ohne daß die Wandstärke in dem außenliegenden Scheitel der Falte das geforderte Maß unterschreitet und gleichzeitig die Möglichkeit zu schaffen, den Faltenbalg im Rahmen einer automatischen Herstellung aus der Blasform auszuwerfen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Blasform aus einzelnen Scheiben mit planparallelen Stirnflächen besteht, wobei jeweils die aneinander anliegenden Stirnflächen zweier Scheiben die Ebenen der äußeren Scheitelpunkte zweier benachbarter Falten bilden, daß an je zwei benachbarten Scheiben ein in den äußeren Scheitelpunkt mündender, der Entlüftung dienender ringförmiger Spalt ausgebildet ist, und daß der Spalt in der Nähe der Trennebene der Blasform-Hälften beiderseitig geschlossen ist und mit einer sich über seine Länge erstreckenden, radial nach außen anschließenden Nut verbunden ist, die wahlweise an Saugluft oder an Druckluft anschließbar ist. Durch die in die äußeren Scheitelpunkte der Blasform mündenden Entlüftungskanäle, die beim Blasvorgang unter Unterdruck gesetzt werden, ist zuverlässig gewährleistet, daß der schlauchförmige Vorformling beim Abblasen schlagartig in die durch die Anlageflächen der Blasform gebildeten dreieckförmigen Räume eingezogen wird, so daß der Vorformling praktisch gleichzeitig in seiner Wärme zur vollen Anlage an den Anlageflächen gebracht wird, wobei die Wandstärke in den äußeren Scheitelpunkten des Faltcnbalges nur eine optimal

geringe Schwächung erfährt, so daß der Materialaufwand so niedrig wie möglich gehalten werden kann. Ein einwandfreies Auswerfen des Faltenbalges aus der Blasform ist durch die den Spalten zugeführte Druckluft gewährleistet mit der Folge, daß eine vollautomatische Herstellung des Faltenbalges möglich ist

Die bei der Herstellung derartiger zylinderartiger Faltenbälge, wie sie vielfach in der Steuerungstechnik und auch im Kraftfahrzeugbau Anwendung finden, dienende Blasform kennzeichnet sich weiterhin dadurch, daß c"ie Nut halbkreisförmig ausgebildet ist, 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 ihrererseits an Saugluft oder Druckluft anschließbar ist.

Hierbei ist wesentlich, daß die Summe der Querschnitte sämtlicher Nuten annähernd dem Querschnitt der Hauptleitung der Saugluft bzw. Druckluu entspricht, und daß von der Hauptleitung bis zu den Nuten die Zufuhr der Saugluft 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 beide seitige Stirnflächen in den Ebenen der einander benachbarten 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 Kanals ist.

Die der Entlüftung dienende Anordnung der Spalte und ihrer Kanäle kann vorteilhafterweise auch dazu verwendet werden, den fertig geblasenen Faltenbalg aus der Blasform auszudrücken, so daß die bisher vielfach erforderliche Entnahme von Hand überflüssig wird. Zu diesem Zweck wird bei der öffnung der Blasform und der Entlüftung des Faltenbalges Druckluft über die Kanäle in jeden einzelnen Spalt gegeben, der den Faltenbalg gleichmäßig von jeder Anlagefläche der Blasform trennt, so daß eine einwandfreie automatische Ablösung des Faltenbalges von der Blasform 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.

Ein vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Anlageflächen nach außen gewölbt sind. Hierbei ist wesentlich, daß die Auswölbung der Anlageflächen der Blasform im Querschnitt als Kreisbogen ausgebildet ist, dessen Mittelpunkt vorzugsweise auf der Verbindungsebene der Mittelpunkte der inneren Scheitelpunkte des Faltenbalges liegt.

Zufolge der nach außen gewölbten Seitenflächen der Blasform und damit des Faltenbalges wird beim Eintritt des Vorfomilings zwischen die Anlageflächen der Blasform ein Kontakt des Vorformlings mit den gewölbten Anlageflächen verzögert, so daß das zwischen den innenliegenden Scheiteln der Blasform befindliche Material des Vorformlings sich in höherem Maße dehnen kann als bei geradlinig verlaufenden Seitenflächen. Der zwischen den innenliegenden Scheiteln der Blasform befindliche Teil des Vorformlings tritt annähernd halbkreisförmig zwischen diesen Scheiteln in die Blasform ein, so daß ein Kontakt des Vorformlings mit den gewölbten Anlageflächen in geringerem ::> Umfange eintritt als bei geraden Anlageflächen, so daß die Wandstärke in dem äußeren Scheitel der Falte größer ist als bei den üblichen mit geradlinigen Seitenflächen versehenen Faltenbälgen. Auch hierbei ergibt sich ein geringerer Materialaufwand zur Erzieling ι > der gleichen Wandstärke in dem äußeren Scheitel des Faltenbalges.

Eine Ausführungsiorm der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 3 schematische Darstellung des Profiles eines bekannten Faltenbalges in gestreckter Form;

Fig. 2 Darstellung eines erfindungsgemäßen Profiles gemäß F i g. 1 in gestreckter Form;

F i g. 3 Darstellung gemäß F i g. 1 in zusammengedrückter Form;

2) Fig. 4 Darstellung gemäß Fig. 2 in zusammengedrückter Form;

F i g. 5 Schnitt gemäß Linie C-Dder F i g. 6; und

F i g. 6 Darstellung gemäß Linie A-Bder F i g. 5.

Die F i g. 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 außenliegenden Scheitel 2 zickzackförmig miteinander verbinden. Wenn ein derartiger Faltenbalg aus einem Schlauch geblasen wird, erhält das in Fig. 1 und 3 dargestellte Profil die gezeigte unterschiedliche Wandstärke, die in dem unteren Scheitei 3 am größten ist und sich längs der Seitenflanken 1 allmählich verringert, bis sie im oberen Scheitel 2 ihre geringste

in Stärke erreicht. Diese geringste Wandstärke im oberen Scheitel 2 muß der für den Betrieb geforderten Wandstärke entsprechen, so daß sich bei der Herstellung eines solchen Fallenbalges ein an sich unnötiger Materialaufwand ergibt, der aus der vom außenliegen-

r> den 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 diese

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

Wie die F i g. 2 und 4 zeigen, sind in dem dargestellten Profil die Seitenflanken 4 nach außen ausgewölbt. Hierbei ergibt sich beim Blasen des Faltenbalges zwar

"i^r> auch eine sich von dem inneren Scheitelpunkt 6 zum äußeren Scheitelpunkt 5 verringernde Wandstärke. Wie die Darstellung gemäß Fig. 2 und 3 zeigt, ist diese Verringerung der Wandstärke aber erheblich kleiner als bei der Ausführungsform nach Fig. 1, da sich aufgrund

^(i(l der Auswölbung der Seitenflanken 4 der Falte der zwischen die inneren Scheitelpunkte 6 eintretende Teil des Vorformlings in weit geringerem Maße mit den Seitenflächen 4 der Blasform in Eingriff tritt. Bei der Formgebung des Profiles gemäß F i g. 2 läßt sich somit

'" bei geringem Materialaufwand eine gleiche Stabilität und Haltbarkeit des Faltenbalges erzielen wie bei einer Ausführungsform gemäß Fig. 1, wobei noch zu berücksichtigen ist, daß die innenliegenden Scheitel-

punkte 6 aufgrund ihrer geringeren Wandstärke nicht die gleiche Steifigkeit aufweisen wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1, so daß die äußeren Scheitelpunkte 5 und die inneren Scheitelpunkte 6 bei axialer Verformung praktisch gleichmäßig an der Verformung teilhaben, wodurch eine längere Lebensdauer gewährleistet ist.

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

Wie die F i g. 6 zeigt, erstreckt sich der Spalt 16 kreisförmig 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 14 in eine halbkreisförmige Nut 17 über, an die sich wenigstens eine radia! gerichtete Ausnehmung 18 anschließt. In jeder zweiten Scheibe 12 sind die in den beiden Stirnflächen angeordneten Ausnehmungen 18 durch eine axiale Bohrung 19 miteinander verbunden, die ihrerseits ml·, einer weiteren radial gerichteten Bohrung 20 in Verbindung steht. Zwei eine Scheibe 13 zwischen sich einschließenden Scheiben 12 sind mit einer axialen Nut 21 versehen, die die Bohrungen 20 der Scheibe 12 über die Scheibe 13 miteinander verbindet. Wie die F i g. 5 zeigt, sind zwei derartige aus einer Scheibe 13 und zwei Scheiben 12 bestehende Stärke von Scheiben

angeordnet, die voneinander durch eine mittige Scheibe 26 getrennt sind. In der axial verlaufenden Wandung de; Formkörpers 11 sind zwei in axialem Abstanc voneinander angeordnete kreisbogenförmige Nuten 22 angeordnet, von denen jede Nut 22 mit einer der axialer Nuten 21 in Verbindung steht. Die beiden kreisbogen förmigen Nuten 22 stehen ihrerseits in Verbindung durch einen vertikalen Kanal 23, in dessen Mitte die zui Saug- bzw. Druckluftquelle führende Hauptleitung 2' mündet. Der Querschnitt der Hauptleitung 24 is doppelt so groß wie derjenige des Kanales 23, währenc der Querschnitt des Kanales 23 doppelt so groß ist wie der der Nut 22; der Querschnitt der Nut 22 ist wiederurr doppelt so groß wie derjenige der Nut 21; dei Querschnitt der Nut 21 ist gleich dem Querschnitt dei Bohrung 20; der Querschnitt der Bohrung 20 is wiederum doppelt so groß wie die Bohrung 19 bzw. dei Ausnehmung 18. Schließlich ist der Querschnitt dei Ausnehmung 18 wiederum doppelt so groß wie derjenige der Nut 17.

Bei der Fertigung eines zylinderförmigen Faltenbai ges mit der in den F i g. 5 und 6 dargestellten Form wire in üblicher Weise bei geöffneter Blasform ein Schlaue! zwischen die Formhälften eingebracht, worauf die Formhälften geschlossen und der nicht dargestellte Vorformling über die Bohrung 25 durch einen nich dargestellten Blasdorn aufgeblasen wird. Gleichzeitig wird Saugluft an die Hauptleitung 24 gelegt so daß übei die Spalte 16 jeder außenliegende Scheitelpunkt ί entlüftet wird. Wenn der Faltenbalg aufgeblasen unc abgekühlt ist, wird er über die Bohrung 25 entlüftet gleichzeitig wird an die Hauptleitung 24 eine Druckluft quelle angelegt, wodurch über die Spalte 16 nach öffnung der Blasform der Faltenbalg an jederr einzelnen außenliegenden Scheitelpunkt 5 aus dei Blasform ausgehoben und anschließend von den· Blasdorn abgestreift wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Blasform zur Herstellung von aus hochelastischem Kunststoff bestehenden, als Hohlkörper ausgebildeten Faltenbälgen, deren Anlageflächen für die Seitenflächen der Falten im Querschnitt dreiecksförmig unter Bildung außen und innen liegender Scheitelpunkte ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasform aus einzelnen Scheiben (12, 13) mit planparallelen Stirnflächen besteht, wobei jeweils die aneinander anliegenden Stirnflächen zweier Scheiben (12, 13) die Ebenen der äußeren Scheitelpunkte (5) zweier benachbarter Falten bilden, daß an je zwei benachbarten Scheiben (12, 13) ein in den äußeren Scheitelpunkt (5) mündender, der Entlüftung dienender ringförmiger Spalt (16) ausgebildet ist, und daß der Spalt (16) in der Nähe der Trennebene der Blasform-Hälften beiderseitig geschlossen ist und mit einer sich über seine Länge erstreckenden, radial nach außen anschließenden Nut (17) verbunden ist, die wahlweise an Saugluft oder an Druckluft anschließbar ist.

2. Blasform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (17) halbkreisförmig ausgebildet ist, 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 an Saugluft oder Druckluft anschließbar ist.

3. Blasform nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Querschnitte sämtlicher Nuten (17) annähernd dem Querschnitt der Haupileiiung (24) der Saugluft bzw. Druckluft etitspricht, und daß von der Hauptleitung (24) bis zu den Nuten (17) die Zufuhr der Saugluft 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.

4. Blasform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen nach außen gewölbt sind.

5. Blasform nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswölbung der Anlageflächen der Blasform im Querschnitt als Kreisbogen (7) ausgebildet ist, dessen Mittelpunkt vorzugsweise auf der Verbindungsebene der Mittelpunkte der inneren Scheitelpunkte (6) des Faltenbalges liegt.