DE3038122C2 - Verfahren und Vorrichtung zum stirnseitigen Verbinden von Profilen aus Kautschukmischungen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum stirnseitigen Verbinden von Profilen aus Kautschukmischungen

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Hans-Peter 2153 Neu Wulmstorf Marzahn
Johannes Ing.(grad.) 3338 Schöningen Schubert
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum stirnseitigen Verbinden von Profilenden aus unvulkanisierten oder teilweise vorvulkanisierten Kautschukmischungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Unter einer teilweisen Vorvulkanisation ist dabei zu verstehen, daß der Vernetzungsvorgang eingeleitet ist.
Für das Befestigen der Fensterscheiben von Kraftfahrzeugen werden Gummiprofile in unterschiedlichen Ausführungen verwendet Sie haben einen komplizierten Querschnitt, weil sie gleichzeitig die Glasscheibe, das Karosserieblech, ein Klemmprofil und gegebenenfalls noch eine Zierleiste aufnehmen müssen. Mit Rücksicht auf die vielseitigen und hohen Anforderungen sind derartige Gummiprofile aus hochwertigen Kautschukmischungen hergestellt. Profile dieser Art sind als ringförmige Gebilde auch in anderen Maschinen wie beispielweise Waschmaschinen in Anwendung. Für die Herstellung derartiger Profile ist eine Vulkanisation in Kesseln oder Salzbädern gebräuchlich. Viele Profile werden bei der Herstellung auf Stützrahmen geiegt, auf denen sie auch während der Vulkanisation verbleiben, damit sie vorgeformt und biegespannungslos in die Fensteröffnungen eingesetzt werden können. Der Vulkanisation geht ein komplizierter Vorgang voraus, durch die die Profilenden stirnseitig zu einem Ring verbunden werden. Diese Verbindungen müssen auch im Rohlingszustand äußerst beständig sein, da die Profilrohlinge bereits relativ rohen Behandlungen unterworfen sind.
Die stirnseitige Verbindung darf sich dabei nicht lösen oder auch nur in kleinen Bereichen offenspringen oder zu einer Verklebung der Profilrippen in der Verbindungszone untereinander führen. Zu diesem Zweck ist es üblich, die Profücnden mit Kleblösungen zu versehen, diese auszutrocknen und anschließend die Haftung durch ein Gegeneinanderpressen zu erzeugen. Das Antrocknen erfordert die Einhaltung einer sehr engen Zeitspanne, damit die Wirksamkeit der Haftung dauerhaft ist. Die unterschiedlichen Kautschukmischungen erfordern dabei unterschiedliche Klebelösungen und unterschiedliche Antrocknungszeiten. Auch die Schichtstärke der Kleblösung ist für die Wirksamkeit, der Haftung wesentlich. Die Folge hiervon ist, daß in dieser Vorbereitungsstufe der Gummiprofilherstellung eine Reihe von Fehlern eintreten können, die das Profil unbrauchbar machen. Hierzu wird auf die DE-OS 27 37 158 hingewiesen.
Ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Verbinden von Profilenden ist auch aus den deutschen Offenlegungsschriften 24 53 321 und 30 24 736 bekannt, wobei nach DE-OS 24 53 321 die Profile aus thermoplastischem Material bestehen, das bekanntlich härter ist als eine unvulkanisierte oder vorvulkanisierte Kautschukmischung. Auch wenn es gelingt, an den Profiienden nur eine ganz dünne Schicht zum Schmelzen zu bringen, ist es erfahrungsgemäß mit thermoplastischen Kunststoffen (z. B. PVC) nahezu unmöglich, auf diesem Wege einen Austriebsgrat zu vermeiden, denn eine sichere Verbindung kann hier nur erhalten werden, wenn beim Aneinanderfügen ein nicht zu kleiner Anpreßdruck angewendet wird. Ein solcher Vorgang läßt sich aber bei einer Kautschukmischung nicht ausführen, weil die Weichheit beim Aneinanderpressen der zu verbindenden Enden stets zu einer bleibenden Verformung des Profils führt. In der DE-OS 30 24 736 wird zwar das Zusammenfügen von Gummiprofilenden beschrieben, jedoch ist die dortige Vorrichtung nur zur Herstellung voT Eckverbindungen geeignet. Darüber hinaus bietet diese Offenlegungsschrift keine Lösung der Probleme an, die beim Verbinden von Profilenden aus Kautschukmischu=igen auftreten. Ein wesentliches Problem ist dabei die Gratbildung (Auswurf) beim Zusammenpressen der Profilenden. Ein weiteres liegt darin begründet, daß Profile nach längerer Lagerzeit oft nur mit unzureichender Haftung miteinander verbunden werden können. Darüber hinaus sind die bisher beschriebenen Verfahren noch zu aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs umrissenen Art zu schaffen, bei dem der nach dem Zusammenpressen der Profilenden gebildete Auswurf ohne Beschädigung des Profils entfernt wird. Darüber hinaus soll das Verbinden von Profilenden unterschiedlichen Aufbaus auch nach längerer Lagerzeit unter sicherer Haftung noch möglich sein. Ferner soll das Verfahren mit einem wesentlich geringeren Aufwand durchführbar sein.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß das Zusammenpressen der Halterpaare (3,4) kurz-
zeitig und das anschließende Öffnen der Halterpaare gleichsinnig erfolgt, wobei das Halterpaar und die Formschalen zur Profilachse geteilt lind.
Bei diesem Verfahren werden die Profilenden durch die Wärmezufuhr an der Oberfläche und dann unter so Beibehaltung der Außenform so stark zusammengepreßt, daß zwischen den Halterpaaren Austrieb entsteht.
Dieser Vorgang kann bei rechtwinklig und schiefwinklig geschnittenen Profilen vorgesehen werden. Es ist bei einem Gehrungsschnitt auch die Herstellung einer insbesondere rechtwinkligen Eckverbindung möglich.
Es ist hierbei wichtig, daß die Oberteile der beiden Halter gleichsinnig geöffnet werden. Hierbei wird der gebildete Austrieb, der sich zwischen den Halteroberteilen befindet, abgerissen, ohne daß dabei das Profil Schaden oder eine andere Verformung erleidet. Der untere Teil des Austriebs wird bei Entnahme des Profils abgerissen. Die Untergliederung der Halteschale ist auf den Profilquerschnitt abgestimmt. Es soll dabei gewährleistet sein, daß zunächst nur eine hinterschnittfreie Formschale abgehoben wird und daß im Anschluß daran das Profil aus der Halterung entnommen werden
kann. Die dann auftretenden geringfügigen Verformungen wirken sich nicht auf den Profilquerschnitt dauerhaft aus.
Dieses Verfahren läßt sich ohne nennenswerte Variation auf fast alle Profilquerschnitt und alle Kautschuktypen ohne weiteres anwenden. Bei der Verbindung der Profilenden ist ein weitgehendes gegenseitiges Verfließen des Materials in der Weise eingetreten, daß diese Haftstelle sich auch bei erheblicher Belastung nicht löst Es darf angenommen werden, daß bereits eine geringfügige Vulkanisationseinleitung stattgefunden hat und daher eine besondere Verfestigung eingetreten ist
Die zum Verbinden erforderliche Zeit liegt etwa zwischen 3 und 20 see. Sie kann mit dem Material und der Profilgeometrie etwas schwanken. Die Höhe der in der Verbindungsebene vorgesehenen Temperatur ist wesentlich für die Viskositätserniedrigung, die für eine gute Haftung erforderlich ist Sie liegt typisch bei 150 bis 1800C und kann in relativ großen Grenzen schwanken.
Als Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist ein Halterpaar vorgesehen, daß die Profilenden in zur Schnittfläche senkrechter Richtung bewegen kann. Um die Profilgestaltung in der Verbindungsfläche unverändert beizubehalten, weist die Halterung in seiner Aussparung eine dem Profil genau angepaßte Gestaltung auf. Zweckmäßigerweise besteht das Teil, in dem die Gestaltung vorgesehen ist, aus Schalen, die austauschbar sind. Auf diese Weise läßt sich jedes gewünschte Profil mit der gleichen Vorrichtung wirksam verbinden. ■Dazu braucht man jeweils nur die zugehörigen Schavan auszutauschen.
Ein weiteres Merkmal der Vorrichtung besteht darin, daß sie zum Erhitzen der Profilenden einen Heizspiegel aufweist, der in dem Raum zwischen den Haltern aus- und einklappbar ist. Der Klappvorgang erfolgt planparallel zu den Stirnenden des Profils. Die Profilenden ragen dabei ein bestimmtes, vorher festgelegtes Maß über den Rand des Halterpaares hinaus. Zweckmäßigerweise kann dies etwa 0,5—2 mm sein. Bei dem Zusammenpressen nach dem Entfernen des Heizspiegels ist der Überstand des Profils nur noch als Austrieb an den Stirnseiten der Halter vorhanden.
Beim öffnen der Halter reißt dieser den Antrieb in der beschriebenen Weise ab. Die Formschalen sind parallel zum Profil geteilt. Diese Teilung ist so gewählt, daß das öffnen der Halterung ohne Beschädigung des Profils erfolgen kann. Die Halterteile können auch unabhängig voneinander schließbar sein. Dies erleichtert den Arbeitsvorgang beim Einlegen des Profils.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der außen zum Halterpaar liegende Profilteil auf einer Meßstütze liegt. Dies schafft die Möglichkeit, ohne nennenswerten zusätzlichen Aufwand mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gleich eine solche ver. bindung zu schaffen, bei der auch die Profillänge genau stimmt Da die Halterpaare millimetergenau gegeneinander gepreßt werden, kann die Verbindung mit ihnen und der Meßstütze die erwünschte Länge erreicht werden.
Eine vorteilhafte Unterstützung für diese Vorrichtung besteht darin, daß zusätzlich eine in den Zwischenraum zwischen dem Halterpaar einschwenkbare Schneidvorrichtung mit zwei parallelen rotierenden Kreismessern vorhanden ist. Diese Messer sind in der Lage, das Profil auf die gewünschte Länge zu schneiden und den definierten, oben beschriebenen Überstand herzustellen.
Die Erfindung wird in Verbindung mit drei Abbildungen beispielsweise beschrieben. Die Abb. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung und seiner Arbeitsweise. Die Abb. 2 zeigt ein Profil, das in einer Meßstütze liegt Abb. 3 zeigt die Halterung von der Stirnseite.
Nach Abb. 1 ist auf einem zweigeteilten Arbeitstisch 1, 2 verschiebbar ein Halterpaar 3, 4 angeordnet Es besteht jeweils aus zwei unteren Teilen 5, 6 und zwei oberen Teilen 7 und 8. Ein Profil 9 aus einer vulkanisierfähigen Gummimischung wird mit seinen Enden in die Halterungen 3 und 4 gebracht Nach dem Schließen der Halterung wird der beheizte Spiegel 10 um die Achse ti nach unten geschwenkt. Gleichzeitig werden die Halter 3 und 4 aufeinander zubewegt Dadurch werden die Stirnseiten 12 und 13 des Profils 9 auf etwa 150° aufgeheizt und erlangen einen niederviskosen Zustand. Anschließend werden die Halter 3 und 4 etwas auseinander bewegt und der Spiegel 10 wird ausgeklappt Sofort anschließend werden die Halterungen 3 und 4 so fest aufeinander gepreßt, daß die Stirnseiten 14 und 15 der Halterungen nahezu aufeinander liegen. Nach einer definierten Preßzeit werden die oberen Schalenteile 7 und 8 geöffnet Dabei wird der zwischen diesen Teilen liegende Austrieb abgerissen. Anschließend kann das Profil aus der Halterung von Hand entnommen werden. Damit wird der untere Teil des Austriebs entfernt
Wird das grob vorabgelängte Profil 9 zusätzlich gegen eine Meßstütze 16 (Abb. 2) gelegt, die zusammen mit den Haltern 3 und 4 die Länge des Profils vorgibt, so
ergibt sich bei 12 und 13 ein gewisser Überstand, wie er beispielsweise in der Zeichnung gemäß Abb. 1 dargestellt ist In diesem Stadium wird vor dem Einschwenken des Spiegels 10 die mit den beiden rotierenden Kreismessern 17 und 18 versehene Schneidvorrichtung eingeschwenkt.
Dieser Schwenkvorgang, der den Schnitt ausführt, wird mit dem Kolben 19 durchgeführt. Dabei sind die Halterungen 3 und 4 so fixiert, daß der erwünschte Überstand an den Profilen erreicht wird. Nach dem Ausschwenken der Kreismesser 17,18 kann der Verbindungsvorgang wie oben beschrieben ausgeführt werden.
Abb. 3 zeigt beispielsweise ein Unterteil 20 und ein Oberteil 21 gemäß Halterpaar 3 (Abb. 1). Darin liegen zwei Schalen 18 und 19. Diese sind austauschbar und weisen die Gestaltung des Profilquerschnitts auf. Sie können in vorteilhafter Weise aus gießbarem, aushärtbarem Kunststoff bestehen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

  1. Patentansprüche:
    }. Verfahren zum stirnseitigen Verbinden von Profilenden aus unvulkanisierten oder teilweise vorvulkahisierten Kautschukmischungen unter Anwendung eines geteilten, aufeinander zubewegbaren Halterpaares für die Profilenden, wobei die in den Halterpaaren eingeklemmten Profilenden mittels eines Heizspiegels kurzzeitig auf mindestens 100°C erhitzt und unter Bildung von Austrieb zusammengepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenpressen der Halterpaare (3, 4) kurzzeitig und das anschließende Öffnen der Halterpaare gleichsinnig erfolgt, wobei das Halterpaar und die Formschalen parallel zur Profilachse geteilt sind.
  2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterpaarteile unabhängig voneinander schließbar sind.
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