DE2945541A1 - Herstellungsverfahren fuer industrielle teile, insbesondere dichtungsklappen fuer klimaanlagen, und danach hergestelltes industrielles teil - Google Patents

Herstellungsverfahren fuer industrielle teile, insbesondere dichtungsklappen fuer klimaanlagen, und danach hergestelltes industrielles teil

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DE2945541A1 DE19792945541 DE2945541A DE2945541A1 DE 2945541 A1 DE2945541 A1 DE 2945541A1 DE 19792945541 DE19792945541 DE 19792945541 DE 2945541 A DE2945541 A DE 2945541A DE 2945541 A1 DE2945541 A1 DE 2945541A1
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Description

DIpI. Ing. P«t«r Ott· 7O33 Herrenberg (Kuppingen)
Patentanwalt . ^ Eifeietraee7
Telefon (O 70 32) 31999
1480/ot/hn
7. IJ. 1979
Firma
LES MANUFACTURES DE SAINT MARCEL
SAINT MARCEL par VERNON (Eure)
Frankreich
Herstellungsverfahren für industrielle Teile, insbesondere Dichtungsklappen für Klimaanlagen, und danach hergestelltes industrielles Teil
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Herstellungsverfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs; insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Herstellungsverfahren für ein industrielles Teil, welches aus einem synthetischen Kunststoffmaterial besteht und sich aus einem starren Materialteil zusammensetzt sowie aus einem an diesem befestigten weichem Materialteil, welches für Dichtungszwecke geeignet ist. Solche industriellen Teile sind besonders dazu geeignet, die Dichtigkeit zwischen verschiedenen Anlagenbereichen bei Heizungen oder bei Klimaanlagen sicherzustellen. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf industrielle Tei-
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le, vorzugsweise Dichtungsklappen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind.
üblicherweise bedient man sich bei Heizungen, bei Klimaanlagen oder bei anderen industriellen Systemen dieser Art der Hilfe von metallischen oder aus Kunststoff bestehenden Klappen, um Dichtigkeit zwischen angrenzenden Teilen zu erzielen. Dabei ist es üblich, auf diese metallischen oder aus Kunststoff bestehenden Klappen Polyurethanschäume aufzukleben, bei welchen Schäumen die Zellen im wesentlichen offen sind, so daß sich geringstmögliche Dichten der Schäume und damit entsprechend ein geringstmögliches Gewicht erzielen lassen. Diese Klappen, die integraler Teil der Anlagen und Systeme sind, können sich mit Hilfe eines Hebelsystems öffnen oder schließen, welches an Scharnieren oder an metallischen Verstärkungen gelenkig angreift, die vorher an der Klappe selbst befestigt, beispielsweise angeschweißt oder aufgesetzt worden sind.
Das bedeutet aber, daß die Herstellung solcher Dichtungsklappen kompliziert ist und nur zu erhöhten Kosten durchgeführt werden kann, wenn man davon ausgeht, daß man die Verstärkungen A und die Scharniere B (siehe die Darstellung der Fig. 1) ausschneiden, tiefziehen und anschweißen muß, daß man Lager oder Stutzen, beispielsweise aus Kunststoff, für die Klappe anbringen muß, daß man die metallische Oberfläche gegen atmosphärische oder sonstige Einwirkungen schützen und behandeln mu'S, daß man schließlich den Polyurefomschaum ausschneiden und die Klappe und gegebenenfalls den Schaum D (siehe Fig. 3) mit
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Klebstoff bestreichen und schließlich den Schaum auf der Klappe aufkleben muß. Hierbei ist dann noch nachteilig, daß die offenen Zellen des verwendeten Schaums Wasser absorbieren oder Luft durchlassen könnten.
Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren zu schaffen, welches diese Nachteile beseitigt und bei dem auf eine große Anzahl der erwähnten, sonst erforderlichen Arbeitsgänge verzichtet werden kann und wobei man dennoch ein industrielles Enderzeugnis, beispielsweise also die erwähnte Dichtungs- oder Isolierklappe innerhalb kürzester Zeit erhält.
Vorteile und Eigenschaften der Erfindung
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Außerdem ergibt sich der Vorteil, daß bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren kein Verschnitt auftritt, Dichtungsklappen sehr schnell und unkompliziert hergestellt werden können, die sich, obwohl aus verschiedenen Materialien (starr und weich) bestehend, in praktisch einstückiger Form darbieten und bei denen die Oberfläche gegenüber Wasser oder Luft oder sonstigen Teilchen undurchdringlich und dicht ist.
Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung realisiert sich diese dadurch, daß man, ausgehend von
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einem Grundmodell des starren Materialteils eine erste, diesem Grundmodell entsprechende Form herstellt, daß anschließend an dem Grundmodell ein ergänzendes in der Form und den Abmessungen dem weicheren Materialteil entsprechendes Materialstück befestigt (angeklebt) wird, daß man eine zweite Form herstellt, die jetzt dem Grundmodell mit zusätzlichem Materialteil entspricht, daß anschließend die erste Form in eine Spritzgußmaschine eingebracht und in die Form das starre Material zur Bildung des Grundmodellskeletts eingespritzt wird, daß das Skelett in die zweite Form und diese in eine Gießmaschine eingebracht wird, und daß anschließend das weichere Material in diese zweite Form gegossen wird zur Herstellung des gewünschten Teils.
Entsprechend einem weiteren Merkmal vorliegender Erfindung verwendet man bezüglich des starren oder steifen Materials ein kompaktes Polyuretan mit hohen mechanischen Belastungseigenschaften und mit einer Dichte in der Größenordnung von lg/cm .
Dieses Polyuretan läßt sich herstellen ausgehend von einem linearen Polyäthylen-Adipat mit Molekulargewichten zwischen 2000 bis 4000, ferner ausgehend von Diphenylmethan-Isozyanat und von 1,4 Butan-Diol.
Bei denn weichen, zu Dichtungszwecken verwendeten Material handelt es sich um einen Polyuretanschaum mit einer Dichte zwischen O1Z und t),6g/cm und einer Oberflächenhärte
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zwischen 10 und 30 Shore A.
In bevorzugter Weise verfügt dieser Polyurethanschaum über 60 bis 80 % offene Zellen und über 20 bis 60 % geschlossene Zellen, so daß die Dichte des nachgiebigen und weichen Materialteils in vorteilhafter Weise reduziert werden kann.
Da außerdem davon ausgegangen werden kann, daß die Oberfläche des so hergestellten industriellen Teils sich aufgrund des Kontaktes mit dem Material und den Wänden der Form bei einer Temperatur zwischen etwa 40 bis 50 C gebildet hat, ergibt sich insbesondere ein Polyureüianschaum mit einer gegenüber Luft, Wasser und sonstigen Einwirkungen undurchlässigen Oberfläche.
Die beiden Formen lassen sich aus Epoxidharzen herstellen, bevorzugt verwendet man aber für die Herstellung der Formen Aluminium. Die Verwendung von Aluminium ist insbesondere deshalb interessant, weil man in diesem Fall den Gebrauch eines Entformungsmittels auf der Basis von Silikon oder Wachs vermeiden kann, denn da die Formen dem Gießen oder Einspritzen von Polyureftanharz dienen, müssen sie mit Polytetrafluoräthylen oder mit Fluoräthylenpropylen behandelt werden.
Der Grundgedanke des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens besteht darin, daß man ausgehend von einem steifen oder starren Polyäthylen mit hohen mechanischen Eigenschaftswerten ein industrielles Gebrauchsteil, beispielsweise eine Klappe herstellen
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kann, die überschäumt ist mit einem zellularen Polyurethan um so in zwei Arbeitsgängen eine Dichtungsklappe für Heizungs-, Klima- oder sonstige Regelzwecke zu erhalten. Sämtliche zugehörigen Organe bei einer solchen Dichtungsklappe wie Scharniere, Verstärkungen u.dgl. lassen sich sofort beim ersten Einspritz-HerStellungsvorgang auf einmal anordnen und vorzugsweise einstückig am Grundskebett anbringen, während die zellulare Dichtung bei einem zweiten Herstellungsvorgang, nämlich einem Gießvorgang, gewonnen wird.
Zeichung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1: das Skelett einer Dichtungsklappe, die entsprechend einem bekannten früheren Herstellungsverfahren hergestellt worden ist,
Fig. 2: das Skelett der Fig. 1, ergänzt durch zusätzliche Kunststofflager,
Fig. 3: die Gesamtdarstellung einer Dichtungsklappe, wie sie entsprechend einem früheren, bekannten Herstellungsverfahren dargestellt ist,
Fig. 4: das Skelett einer Dichtungsklappe, hergestellt nach einem ersten erfindungsgemäßen Teilschritt und
Fig. 5: eine Gesamtdarstellung einer Dichtungsklappe, hergestellt nach dem erfindungsgemäüen Herstellungsverfahren.
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ΊΟ-
Die nachfolgende Beschreibung erläutert genauer ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für Dichtungsklappen, die sich im wesentlichen auf Klimaanlagen u. dgl. beziehen; es versteht sich aber, daß ein solches Herstellungsverfahren auch für die Herstellung anderer industrieller Erzeugnisse benutzt werden kann und dabei innerhalb des erfindungsgemäöen Rahmens verbleibt. Außerdem betrifft die Erfindung auch sämtliche industriellen Teile, die mit dem im folgenden beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Entsprechend der Darstellung der Fig. 4 und 5 ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung einer Klappe, die aus einem steifen oder starren Skelett 1 besteht, welches versehen oder zusätzlich ausgestattet ist mit einem weichen, nachgiebigen Teilbereich 4, welcher Dichtungszwecken dient.
Die Fig. 4 zeigt die erst«? Phase dos Herstellungsverfahrens, entsprechend welchem zunächst du s starre Skelett der Dichtungsklappe hergestellt wird.
Dieses starre Skelett 1, welches bevorzugt aus einem synthetischen Kunststoffmaterial wie beispielsweise starrem und kompakten, hochverdichteten Polyurethan mit sehr hohen mechanischen Festigkeitseigenschaften besteht, erhält man durch Einspritzung dieses Materials in eine Form. Die Form selbst kann dabei aus Aluminium bestehen und ist selbst dadurch hergestellt, daß man ihr ein Grundmodell dieses Klappenskeletts zugrundelegt.
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Das bedeutet, daß diese Form für das Skelett 1 über alle die steifen und starren Elemente der Klappe verfügt, die zu ihr gehören, insbesondere also über die Scharniere 2, an welchen Hebel gelenkig angreifen, um so die öffnung und das Schließen der Klappe 1 zu bewirken. Darüberhinaus verfügt das Grundmodell des Skeletts über metallische Verstärkungen 3 und dementsprechend verfügt das Skelett 1 selbst, welches durch Spritzgußverfahren hergestellt ist, ebenfalls über diese Verstärkungen 3, die, falls gewünscht, durch entsprechende Einlage in die Form ebenfalls aus Metall oder einem sonstigen geeigneten Material bestehen können. Auch diese Verstärkungen ermöglichen in gleicher Weise das Öffnen und Schließen der Klappe.
Entsprechend der in Fig. 5 dargestellten zweiten Phase des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird dann eine zweite Form hergestellt, die dem Grundmodell entspricht, so wie dies für den starren Bereich der Dichtungsklappe maßgebend ist, ergänzt oder zusätzlich versehen mit einem Material, welches in Form und Abmessungen dem späteren weichen Materialteil der Klappe entspricht. Nach Herstellung dieser Form kann man durch einen weiteren Gieß- oder Spritzvorgang, indem nämlich diese Form mit eingelegtem grundmodellartigen Skelett - gewonnen durch den Spritzvorgang mit Hilfe der ersten Form - dem Gießvorgang bzw. dem Ausschäumvorgang mit dem weichen Polyuretanschaum zugrundegelegt wird, die endgültige Klappe herstellen. Diese endgültige Dichtungsklappe entspricht dann dem Skelett 1, auf welchem sich ein Teilbereich aus weichem Ma-
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terial befindet, insbesondere also aus einem Polyuretenschaum mit einer Dichte zwischen 0,2 und 0, 6g/cm und einer Oberflächenhärte zwischen 10 und 30° ShoreA (10 ä 30° sh.A.).
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ermöglicht daher die schnelle und einfache Produktion industrieller Teile aufgrund von Gießvorgängen und bevorzugt aus geeigneten Kunststoffmaterialien, beispielsweise Dichtungsklappen.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich schließlich daraus, daß die Oberfläche des weichen Klappenmaterialteils aufgrund der Kontakte dieses Teils 4 mit den warmen Wänden der Form selbst eine gute Dichtigkeit bezüglich Luft und Wasser aufweist, da sich an der Oberfläche im wesentlichen geschlossene Zellen ergeben.
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Claims (1)

  1. DIpI. In9. P«ter Ott· 7033 Herrenberg (Kuppingen)
    Patentanwalt Eifeletraße 7
    Telefon (O 70 32) 319 99
    1480/ot/hn 7. 11. 1979
    Firma LES MANUFACTURES DE SAINT MARCEL, Saint Marcel par Vernon (Eure), Frankreich
    PATENTANSPRÜCHE
    Herstellungsverfahren für industrielle Teile, Baukomponenten u. dgl. , insbesondere für Dichtungsklappen, die verschiedene Teilbereiche von Heizungs- oder Klimaanlagen abdichten, bestehend aus einem Kunststoffmaterial, welches sich aus einem ersten starren Materialteil und aus einem zweiten, an diesem angeordneten, weicheren Materialteil zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß man ausgehend von einem Grundmodell des starren Materialteils eine erste, diesem Grundmodell entsprechende Form herstellt, daß anschließend an dem Grundmodell ein ergänzendes, in der Form und den Abmessungen dem weicheren Materialteil entsprechendes Materialstück befestigt (angeklebt) wird, daß man eine zweite Form herstellt, die jetzt dem Grundmodell mit zusätzlichen, weicheren Materialteil entspricht, daß anschließend die erste Form in eine Spritzgußmaschine eingebracht und in die Form das starre Material zur Bildung des Grundmodellskeletts eingespritzt wird, daß das Skelett in die zweite Form und diese in eine Gießmaschine eingebracht wird und daß anschließend das weichere Mate-
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    rial in die zweite Form gegossen wird zur Endherstellung des gewünschten Teils.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Material ein kompaktes Polyurethan mit hohen mechanischen Festigkeitseigenschaften und einer Dichte in der Größenordnung von lg/cm ist.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kompakte, starre Polyurethan hergestellt wird ausgehend von einem linearen Polyäthylen-Adipat mit einem Molekulargewicht zwischen 2 und 4000, von Diphenylmethan-Isozyanat bzw. von 1,4 Butan-Diol.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das weichere Material ein Polyurethaäi Schaum mit einer Dichte zwischen 0,2 und 0,6 g/cm um einer Oberflächenhärte zwiechen 10 und 30 Shore A. ist.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyurethenschaum zwischen 60 bis 80% offene Zellen und zwischen 20 und 40 % geschlossene Zellen aufweist.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen aus Epoxidharzen sind.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge-
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    kennzeichnet, daß die Formen aus Aluminium bestehen.
    8. Nach dem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 hergestelltes, industrielles Teil, insbesondere Dichtungsklappe für Heizungs- oder Klimaanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsklappe aus zwei, einstückig miteinander verbundenen, in zwei aufeinanderfolgenden Herstellungsphasen gegossenem oder gespritztem Kunststoffmaterialien besteht, von denen das eine Kunststoffmaterial ein starres kompaktes Grundskelett und das andere einen auf diesem aufgebrachten Dichtungsschaum bildet.
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