DE2623303A1

DE2623303A1 - Einrichtung zum herstellen von formkernen aus salzschmelzen

Info

Publication number: DE2623303A1
Application number: DE19762623303
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl Phys Anders; Rainer Draeger
Original assignee: Phoenix Gummiwerke AG
Current assignee: Phoenix AG
Priority date: 1976-05-25
Filing date: 1976-05-25
Publication date: 1977-12-08
Also published as: DE2623303C3; DE2623303B2

Description

Einrichtung zum Herstellen von Form-
kernen aus Salzschmelzen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Herstellen von Formkernen aus niedrig schmelzenden Salzen oder Salzgemischen für die Herstellung von Kfz-Luftreifen oder ähnlichen Formkörpern aus gießfähigem zu elastischem Kunststoff aushärtenden Material, wobei die Herstellungsform aus mehreren Teilen besteht.
Bei der Herstellung von Kfz-Reifen und ähnlichen Formkörpern aus gießfähigem Kunststoff werden besondere Formen benötigt. Mit Rücksicht auf die Engere Aushärtungszeit des Kunststoffes wird speziell für den Formteil, der die innere Kontur des Reifens erzeugt, ein gegenüber dem bisherigen Stand der Technik abgewandelter Kernteil benötigt. Dieser Kernteil besteht aus einem bei niedriger Temperatur schmelzenden Salz oder Salzgemisch. Ein derartiger Salzkern hat den Vorteil, daß er aufgrund seiner verhältnismäßig geringen Strukturfestigkeit zerstört und wieder verwendet werden kann, ohne daß hierbei wesentliche Kosten entstehen.
Die Herstellung eines derartigen Formkerns aus einer Salzschmelz läßt sich in einer üblichen Geißform durchführen. Dabei wird die flüssige Salzschmelze in eine oben offene Form gegeben. Nach der Verfestigung des Salzgemisches durch die Abkühlung unterhalb der Schmelztemperatur kann die Form geöffnet und der Kern entnommen werden.
Eine derartige Einrichtung hat jedoch verschiedene Nachteile. Durch den Gießvorgang in der beschriebenen Weise entsteht eine Kristallitstruktur, die zu unhomogenen Eigenschaften im Kern führt. Weiterhin haben auf diese Weise hergestellte Formkerne verhältnismäßig große Toleranzen, die für die präzise Herstellung von Reifen nachteilig sind. Schließlich erfordert ein Kern nach dieser Herstellungmethode Putzarbeiten, die zu Schäden am Xern führen können. Außerdem sind Anguß und Steiger erforderlich, die später ebenfalls eine Bearbeitung erfordern.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Herstellen von Forikernen der eingangs umrissenen Art zu schaffen, bei der eine Grenze für die Toleranzen, eine weitgehende homogene feine Kristallitsturktur erhalten wird, und wobei das Nacharbeiten des Formkerns auf ein Minium beschränkt ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei der Einrichtung vorgesehen, daß sie aus einem luftdichten und beheizten Schmelzbehälter besteht, der über eine wärmeisolierte Rohrleitung mit einem unteren Teil der Herstellungs form verbunden ist und die Formeingangsöffnung von der Rohrleitung tiefer als die Oberfläche der Schmelze im Schmelzbehälter liegt.
Durch die Ausbildung der Einrichtung in dieser Weise ist es möglich, einen erhöhten Luftdruck oberhalb der Schmelze im Schmelzbehälter aufzubauen, so daß die Schmelze leicht in den vorgesehenen Hohlraum der Form gebracht werden kann. Hierdurch wird eine gewünschte feine Kristallitsturktur erreicht, da Temperaturgegensätze beim Erkalten weitgehend vermieden werden.
Durch den steuerbaren Druck wird ferner erreicht, daß eine genaue Ausbildung der Oberflächenkontur sichergestellt ist, so daß enge Toleranzgrenzen eingehalten werden können. Bei dieser Art der Kernherstellung besteht auch nicht die Gefahr, daß Lufteinschlüsse und Lunkerstellen in dem Formkern erzeugt werden.
Diese könnten die Brauchbarkeit des Formkerns in Frage stellen.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß infolge der wärmeisolierten Leitung eine Verfestigung des Kerns gegenüber der flüssigen Salzschmelze genau an der gewünschten Stelle eintritt.
Diese kann sehr eng an dem Kernteilliegen. Bewirkt wird hierdurch, daß nach dem Erstarren des Kerns und dem Öffnen der Form die noch flüssige Salzschmelze unterhalb des Kerns durch die Rohrleitung in den Schmelzkessel zurückläuft. Es entsteht auf diese Weise ein verhältnismäßig geringer Wärmeverlust. Außerdem wird auch die Salzschmelze sehr wirtschaftlich ausgenutzt, da keine Abfälle oder Verunreinigungen entstehen.
Diese Maßnahme wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch unterstützt, daß die Form temperierbar ist. In der Regel sollte die Formtempera tur höchstens 100 0C unterhalb der Schmelztemperatur liegen. Dadurch wird einerseits das Einfließen der Salzschmelze unter Beibehaltung des flüssigen Zustandes möglich. Andererseits wird aber auch eine hinreichende schnelle Verfestigung erreicht, so daß die in der flüssigen Salzschmelze enthaltene Wärmekapazität optimal ausgenutzt wird.
Ein anderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Formeingangsöffnung in der Formmitte liegt. Dies führt dazu, daß das Salzgemisch aus der Rohrleitung gleichzeitig in alle Bereiche der Form eindringt. Hierdurch wird nicht nur ein schnelles Ausfüllen der Form ermöglicht, sondern auch die Ausbildung einer gleichmäßigen Kristallitstruktur gefördert.
Zweckmäßigerweise sollte hierbei die Rotationssymmetrieachse der Form senkrecht stehen.
Da die Schmelze bei den gebräuchlichen Salzen oder Salzgemischen verhältnismäßig dünnflüssig ist, kann der Übergang von der Rohrleitung in die Formverhältnismäßig eng gestaltet sein. Hierdurch wird das Abreißen des fertigen Formkörpers von der Schmelze verhältnismäßig einfach. Das Nacharbeiten ist auf ein geringes Maß beschränkt.
Eine weitere Möglichkeit der Erfindung kann darin gesehen werden, daß die Form vor dem Einfüllen der Schmelze evakuiert wird. Hierdurch wird das Herstellen des Formkörpers weiter beschleunigt. Allerdings müßten die Entlüftungskanäle in besonderer Weise gestaltet sein, um ein Verstopfen durch die Salzschmelze zu vermeiden.
Um eine besondere Wirtschaftlichkeit bei der Herstellungder Kerne sicherzustellen, sollte die Salzschmelze beim Einfließen in die Form nicht mehr als 500 c oberhalb des Schmelzpunktes liegen, weil sonst die enthaltene Wärmekapazität einen Verfestigungsvorgang verzögert und ein unnötigen Energieaufwand eintreten kann.
Außerdem wird die Wärmausdehnung und der Schrumpf geringgehalten, so daß die Bildung von Lunkern nicht eintritt.
Nach einem anderen Vorteil des Erfindungsgedankens ist das Einfüllen der Schmelze in die Form im verhältnismäßig großen Druckbereich ausführbar. Bereits 0,5 bar sind ausreichend. Der Druck kann jedoch bei besonders gestalteten Kernen und besonderen Salzen bis zu 6 bar gesteigert werden.
Die Erfindung wird in Verbindung mit einer schematischen Darstellung der Einrichtung beschrieben. Diese besteht im wesentlichen aus einem Behälter 1, einer Rohrleitung 2 und einer Form 3. In dem Behälter 1 befindet sich die Salzschmelze 4. Sie ist durch eine Außenbeheizung 5 in Schmelzzustand gebracht. Diese Heizung ist isoliert und setzt sich auch auf den Bereich der Rohrleitung 2 fort. Sie endet jedoch bei dem Eintritt 6 in die Form 3.
Die Form 3 selbst ist temperierbar und weist eine Temperatur auf, die etwa 1000C unterhalb des Schmelzpunktes des Salzes liegt. Dieses kann bei der Verwendung von bestimmten Salzgemischen wichtig sein.
Der Kern 7 hat die Gestalt eines halben in radialer Ebene geteilen Reifens und stellt später den inneren Formteil bei der Herstellung eines Reifens aus geißfähigem Kunststoffmaterial dar. Die Herstellung dieses Kerns 7 erfolgt dadurch, daß der Raum 8 mittels einer Preßlufteinrichtung 9 unter erhöhtem Luftdruck gesetzt wird. Dadurch fließt die Schmelze 4 in den für den Kern 7 vorgesehenen Hohlraum Ist die Schmelze in diesem Hohlraum verfestigt, so wird der Überdruck in dem Raum 8 aufgehoben. Da der oberste Flüssigkeitsspiegel der Schmelze 4 unterhalb der Einfließöffnung 6 liegt, wird die Schmelze beim Öffnen der Form in der Zone 6 abgerissen und fließt in den Behälter 1 zurück.
Der Deckelteil 11 kann nun mittels eins Spindel 12 abgehoben und der Kern entnommen werden. Eine Putzarbeit ist nur im Bereich 6 evforderlich.

Claims

Ansprüche t Einrichtung zum Herstellen von Formkernen aus niedrig schmelzenden Salzen oder Salzgemischen für die Herstellung von Kfz-Luftreifen oder ähnlichen Formkörpern aus gießfähigem zu elastischem Kunststoff aushärtenden Material, wobei die Herstellungsform aus mehreren Teilen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß ein luftdichter und beheizter Schmelzbehälter (i) über eine wärmeisolierte Rohrleitung (2) mit einem unteren Teil der Herstellungsform (3) verbunden ist und die Formeingangsöffnung tiefer als die Oberfläche der Schmelze (4) im Schmelzbehälter (1) liegt.
2.) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (3, I1) temperierbar ist.
3.) Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formtemperatur höchstens 1000C unterhalb der Temperatur der galzschmelze liegt.
4.) Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationssymmetrieachse der Form (3, 11) senkrecht steht.
5.) Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von der Rohrleitung (2) in die Form (3, li) eng gefaltet ist.