DE3735730A1 - Verfahren zum verbinden von gummi-hohlprofilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Gummi-Hohlprofilen, insbesondere zu geschlossenen, später mit einem Druckfluid beschickbaren Dichtringen, in dessen Verfahrensablauf zunächst zwei kompatible Stirnflächen an den miteinander zu verbindenen Enden gefertigt werden, vor dem Anlegen der Enden ein die Stoßstelle überbrücken­ der, das hohle Innere der Enden im Bereich des Stoßes im wesentlichen ausfüllender Kern in die Enden eingesetzt wird, anschließend eine Vulkanisiermasse in den Stoßbe­ reich eingebracht wird und schließlich die Enden wenig­ stens im Bereich der Stirnflächen durch Vulkanisieren verbunden werden.

Für das Verbinden von Enden von Gummi-Hohlprofilen, die üblicherweise als Strangpreßprofile hergestellt werden, gibt es zwei grundsätzliche Verfahren, nämlich das Ver­ kleben und das Vulkanisieren. Das erste Verfahren erfor­ dert nur einen geringen Aufwand, liefert aber auch nur eine geringe Festigkeit und Haltbarkeit der Verbindungs­ stelle. Das Vulkanisieren ist aufwendiger, liefert dafür jedoch eine bessere Festigkeit und Haltbarkeit der Ver­ bindung. Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 23 04 171.6 bekannt. Bei diesem Verfahren wird der während des Vulkanisierens im Inneren des Hohlprofils befindliche Kern aus Metall anschließend durch einen in Längsrichtung des Profils eingebrachten Schnitt herausge­ zogen und der Schnitt wird dann durch Kleben oder Vulka­ nisieren wieder verschlossen. Die nach diesem Verfahren hergestellten Gummi-Hohlprofile sind in der Hauptsache für eine Verwendung als Dehnfugendichtung geeignet. Hier­ bei wird das Hohlprofil im wesentlichen nur von außen in Richtungen senkrecht zu seiner Längsrichtung belastet. Für eine Herstellung von Dichtprofilen oder Dichtringen, deren Inneres mit einem Druckfluid beschickbar ist, eig­ net sich dieses Verfahren nicht, da die damit herstellba­ ren Verbindungen von Hohlprofil-Enden nicht ausreichend widerstandsfähig gegen von innen her ausgeübte Druckkräf­ te sowie gegen Zugkräfte sind. Zusätzlich bildet hier der Längsschnitt für die Entnahme des Kerns eine bleibende Schwachstelle.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, das die aufgeführten Nachteile vermeidet und das es insbesondere erlaubt, Gum­ mi-Hohlprofile derart fest und sicher miteinander zu verbinden, daß auch Kräfte infolge eines Fluiddruckes im Inneren des Hohlprofils sowie hohe Zugkräfte von der Ver­ bindungsstelle schadlos aufgenommen werden.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß bei der Fertigung der kompatiblen Stirnflächen, ausgehend von der vorhandenen, vorne lie­ genden Schnittkante, wenigstens der Innenmantel keilför­ mig nach hinten auslaufend abgetragen wird, wobei ein später nicht vom Kern ausgefüllter Ringspalthohlraum entsteht, welcher sich während des Vulkanisierens mit Vulkanisiermasse füllt und eine von der Stoßstelle aus­ gehend mit zunehmendem Abstand von dieser dünner wer­ dende, glatt auslaufende Schicht bildet.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, daß die hiermit erzeugte Verbindung zwischen den Gummi-Hohl­ profilen besonders fest und dauerhaft wird und auch Druckkräften eines Druckfluids im Hohlprofilinneren sowie von außen angreifenden Zugkräften sehr gut standhält. Der Profilquerschnitt bleibt im Verlauf des Profils über die Verbindungsstelle hinweg unverändert, so daß Unstetig­ keitsbereiche mit möglichen Formabweichungen oder Elasti­ zitätsänderungen weitestgehend vermieden werden. Die Qualität des nach dem Verfahren hergestellten Produkts kommt damit der eines einstückigen Produkts sehr nahe. Ergänzend kann auch noch der Außenmantel in analoger Weise abgetragen werden, um außenseitig ebenfalls Raum für die Aufnahme von Vulkanisiermasse zur Bildung einer äußeren, den Außenmantel der Hohlprofilenden im Bereich der Stoßstelle umgebenden Schicht zu schaffen. Hierdurch wird insbesondere die Widerstandsfähigkeit der Verbin­ dungsstelle gegen Zugkräfte erhöht.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß als einzusetzende Vulkanisiermasse zwischen die Stirnflächen der Hohlprofilenden wenigstens eine Roh­ gummischeibe oder -folie und in die Ringspalthohlräume wenigstens je ein Rohgummiring oder -wickel eingebracht wird. Diese Verfahrensweise eignet sich insbesondere für die Einzel- oder Kleinserienherstellung, da hier ein relativ geringer technischer Aufwand erforderlich ist, weil das Einbringen der Vulkanisiermasse hier von Hand erfolgen kann.

Eine Variante des Verfahrens sieht vor, daß als Vulkani­ siermasse Rohgummi, welches während oder vor dem Vulkani­ sieren in flüssigem oder pastösem Zustand zwischen die Stirnflächen der Hohlprofilenden und in die Ringspalt­ hohlräume gebracht wird, eingesetzt wird. In dieser Form eignet sich das Verfahren besonders für eine Produktion in größeren Serien, da hier das Einbringen der Vulkani­ siermasse bevorzugt automatisiert erfolgt.

Weiterhin sieht das Verfahren vor, daß als Kern ein Kör­ per mit einer wenigstens einen Teil seiner Außenfläche bedeckenden, an der Vulkanisiermasse nichthaftenden Be­ schichtung verwendet wird. Hiermit bleibt der Körper nach dem Vulkanisiervorgang nicht an der Vulkanisiermasse haf­ ten, sondern ist im Inneren des Hohlprofils verschiebbar und tritt somit bei der Befüllung des Profils mit Druck­ fluid nicht störend in Erscheinung. Werden die nach dem Verfahren hergestellten Hohlprofile als mit Druckfluid beschickbare Dichtungen eingesetzt, kommt es infolge des Druckes im Inneren des Profils zu einem mehr oder weniger starken Aufweiten des Profils, so daß der Kern klemmfrei verschiebbar ist und ohne funktionelle Nachteile für die Dichtung in dieser verbleiben kann. Der Kern kann dabei z. B. aus Gummi, aber auch aus Metall, Keramik oder einem geeigneten Kunststoff bestehen. Für Anwendungen, bei denen der Kern nicht als fester Körper im Hohlprofil verbleiben darf, besteht die Möglichkeit, den Kern aus einem von außen zertrümmerbaren Material, z. B. Gips, oder aus einem nachträglich durch ein geeignetes, durch ein Ventil für das Druckfluid zugeführtes und abziehbares Lösungsmittel auflösbarem Material herzustellen.

Für die Beschichtung wird bevorzugt Teflon, Perlongewebe oder silikonbeschichtete Gewebe verwendet, da diese Materialien die geforderte Eigenschaft des Nicht-Haftens an der Vulkanisiermasse bieten und zudem leicht verar­ beitbar und kostengünstig sind.

Schließlich sieht die Erfindung noch vor, daß als Kern ein Körper mit durch diesen hindurch verlaufenden Durch­ laßöffnungen für das in den Hohlraum einbringbare Druck­ fluid verwendet wird. Hierdurch wird erreicht, daß auch bei einem Klemmen des Kerns im Hohlprofil das Druckfluid durch den Kern hindurch gelangen kann und so an seiner gleichmäßigen Verteilung im Inneren des Hohlprofils nicht gehindert wird.

Ein Ablaufbeispiel des Verfahrens wird im folgenden an­ hand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen

Fig. 1 ein Gummi-Hohlprofil-Ende in Frontalansicht nach Fertigung der Stirnfläche,

Fig. 2 zwei Hohlprofil-Enden vor dem Anlegen aneinander im Längsschnitt, teils in Ansicht,

Fig. 3 die beiden Hohlprofil-Enden mit eingelegtem Kern nach dem Anlegen aneinander während des Vulkani­ sierens,

Fig. 4 den Kern aus Fig. 3 im Querschnitt und

Fig. 5 die beiden Hohlprofil-Enden während des Vulkani­ sierens in einer Vulkanisierform in perspektivi­ scher Ansicht.

Wie die Fig. 1 der Zeichnung zeigt, besitzt das bei­ spielhaft dargestellte Ausführungsbeispiel des Gummi- Hohlprofils 1 eine im wesentlichen rechteckige Quer­ schnittsform, wobei die beiden unteren Eckbereiche abge­ schrägt sind. In seinem Inneren besitzt das Profil 1 einen in dessen Längsrichtung verlaufenden Hohlraum 1′, der in seiner Grundform flach rechteckig mit seitlich und nach oben ausgerundeten Eckbereichen ist. An der linken Seite des Profils 1 ist ein Ventil 6 erkennbar, durch welches von außen her ein Druckfluid, z. B. Druckluft, in den Hohlraum 1′ im Inneren des Profils 1 einbringbar ist. Umgekehrt kann das Druckfluid auch durch das Ventil 6 aus dem Profil 1 abgelassen oder abgezogen werden.

Die in der Fig. 1 sichtbare Stirnfläche 11 des Hohlpro­ fils 1, genauer dessen Endes 10, ist, wie anhand der Fig. 2 deutlicher sichtbar ist, schräg geschnitten, um eine große Oberfläche zu erhalten. Weiterhin ist das Profil 1 im Bereich des den Hohlraum 1′ begrenzenden Innenmantels 12 keilförmig abgetragen. In ähnlicher Weise ist der Außenmantel 13 entlang des äußeren Umfanges des Profils 1 um die Stirnfläche 11 herum keilförmig abgetra­ gen.

Fig. 2 zeigt zwei im Abstand voneinander angeordnete Hohlprofil-Enden 10 und 10′ eines Hohlprofils 1, die mit­ einander verbunden werden sollen. Hierzu sind beide Pro­ filenden 10 und 10′ mit kompatiblen, schräg verlaufenden Stirnflächen 11 und 11′ versehen. Im Inneren der Enden 10 und 10′ des Hohlprofils 1 verläuft wieder der Hohlraum 1′ in Längsrichtung. Im Bereich der Enden 10 und 10′ sind beim in Fig. 2 dargestellten Beispiel sowohl der Innen­ mantel 12 bzw. 12′ als auch der Außenmantel 13 bzw. 13′ keilförmig abgetragen.

In das in der Fig. 2 rechte Hohlprofil-Ende 10′ ist bereits ein Kern 4 eingesetzt, der den Hohlraum 1′ im Inneren des Hohlprofils 1 im wesentlichen ausfüllt. Der Kern 4 besteht hier aus einem Körper 40 z. B. aus Gummi, der von einer Beschichtung 41, die an Vulkanisiermasse nicht haftet, umgeben ist.

Wie aus der Fig. 2 weiter ersichtlich ist, verbleibt nach dem Einsetzen des Kerns 4 in das Innere des Hohlpro­ fil-Endes 10′ in der Umgebung der Stirnfläche 11′ ein im Schnitt keilförmiger Ringspalthohlraum 21.

Im weiteren Verfahrensablauf wird, wie durch den Pfeil links von dem Kern 4 angedeutet, der Kern 4 zusammen mit dem rechten Hohlprofil-Ende 10′ in Richtung des linken Hohlprofil-Endes 10 bewegt, bis der Kern 4 auch in den Hohlraum 1′ des linken Hohlprofil-Endes 10 eingreift. Hierbei wird zwischen dem Außenumfang des Kerns 4 und der Oberfläche des Innenmantels 12 ebenfalls ein Zwischenraum geschaffen, der die gleiche Form besitzt, wie der Ring­ spalthohlraum 21 im rechten Teil der Fig. 2. Außerdem werden die beiden Hohlprofil-Enden 10 und 10′ so zueinan­ der positioniert, daß zwischen deren Stirnflächen 11 und 11′ ein Zwischenraum verbleibt.

Im linken Teil der Fig. 2 ist schließlich an dem Hohl­ profil-Ende 10 noch das Ventil 6 in Ansicht erkennbar.

Fig. 3 der Zeichnung zeigt die beiden Hohlprofil-Enden 10 und 10′ während der Verfahrensstufe, in welcher diese durch Vulkanisieren miteinander verbunden werden. Hierzu wird in den Zwischenraum 20 zwischen den Stirnflächen 11 und 11′ sowie in den inneren Ringspalthohlraum 21 und in einen äußeren Ringspalthohlraum 22, der zwischen dem Aus­ senmantel 13 und einer Vulkanisierform 5 gebildet wird, eine Vulkanisiermasse eingebracht. Die Vulkanisiermasse kann dabei sowohl in flüssiger oder pastöser als auch in fester Form eingebracht werden. Vorzugsweise ist die Vul­ kanisiermasse ein Rohgummi. Mittels erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur, die durch die Form 5 bzw. deren bei­ de Hälften 51 und 52 erzeugt werden, wird die Vulkani­ siermasse vulkanisiert und verbindet sich innig mit den angrenzenden Bereichen der Hohlprofil-Enden 10 und 10′. Hierbei werden außer einer Schicht 30 zwischen den beiden Stirnflächen 11 und 11′ auch zwei ringförmig im Bereich des Innenmantels 12 und 12′ sowie des Außenmantels 13 und 13′ der beiden Hohlprofil-Enden 10 und 10′ verlaufende Schichten 31 und 32, hier Gummischichten, erzeugt.

Wie aus der Fig. 3 deutlich sichtbar ist, wird durch das beschriebene Verfahren erreicht, daß die Oberfläche der Verbindung sich nicht auf die einander zugewandten Stirn­ flächen 11 und 11′ beschränkt, sondern hierüber hinaus sich auch noch über eine relativ große Fläche entlang des Innenmantels 12 bzw. 12′ sowie des Außenmantels 13 bzw. 13′ erstreckt. Hierdurch wird die Verbindung zwischen den Hohlprofil-Enden 10 und 10′ besonders fest und haltbar.

Wie aus Fig. 3 weiter ersichtlich ist, befindet sich der Kern 4, wieder bestehend aus dem Körper 40 mit der Be­ schichtung 41, im Hohlraum 1′ im Inneren des Hohlprofils 1. In dieser Lage überbrückt der Kern 4 die Stoßstelle der beiden Hohlprofil-Enden 10 und 10′ und sorgt dafür, daß die Vulkanisiermasse nicht in den Hohlraum 1′ des Hohlprofils 1 eindringen kann. Aufgrund seiner an der Vulkanisiermasse nicht haftenden Beschichtung 41 kann der Kern 4 nach dem Vulkanisiervorgang frei im Inneren des Profils 1 verschoben werden, so daß er bei der Befüllung mit einem Druckfluid durch das im linken Teil der Fig. 3 erkennbare Ventil 6 nicht hinderlich ist.

An dem in Fig. 4 gezeigten Querschnitt des Kerns 4 ist erkennbar, daß dieser in seiner äußeren Form dem Hohlraum 1′ im Inneren des Hohlprofils 1 angepaßt ist. Außenseitig ist an dem Kern 4 die Beschichtung 41 erkennbar, die den inneren Körper 40 des Kerns 4 bedeckt. Weiterhin zeigt die Fig. 4 noch zwei Durchtrittsöffnungen 42, die in Längsrichtung des Kerns 4 durch diesen hindurch verlaufen und die dazu dienen, einen Durchtritt von Druckfluid durch den Kern 4 zu erlauben.

Fig. 5 schließlich zeigt eine mögliche Ausgestaltung der Vulkanisierform 5, in welcher die Enden 10 und 10′ des Hohlprofils 1 durch Vulkanisieren miteinander verbunden werden. Für das Einlegen und Herausnehmen der Profilenden 10 und 10′ ist die Form 5 in eine obere Formhälfte 51 und eine untere Formhälfte 52 geteilt. Im rechten Teil der Fig. 5 ist wieder der Hohlraum 1′ im Inneren des Hohl­ profils 1 erkennbar, während im linken Teil der Fig. 5 wieder das Ventil 6 sichtbar ist.

Claims (6)

1. Verfahren zum Verbinden von Gummi-Hohlprofilen (10, 10′), insbesondere zu geschlossenen, später mit einem Druckfluid beschickbaren Dichtringen, in dessen Ver­ fahrensablauf zunächst zwei kompatible Stirnflächen (11, 11′) an den miteinander zu verbindenden Enden (10, 10′) gefertigt werden, vor dem Anlegen der Enden (10, 10′) ein die Stoßstelle überbrückender, das hohle Innere (1′) der Enden (10, 10′) im Bereich des Stoßes im wesentlichen ausfüllender Kern (4) in die Enden (10, 10′) eingesetzt wird, anschließend eine Vulkani­ siermasse (30) in den Stoßbereich eingebracht wird und schließlich die Enden (10, 10′) wenigstens im Bereich der Stirnflächen (11, 11′) durch Vulkanisieren ver­ bunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Fertigung der kompatiblen Stirnflächen (11, 11′), ausgehend von der vorhandenen, vorne liegenden Schnittkante, wenigstens der Innenmantel (12, 12′) keilförmig nach hinten aus­ laufend abgetragen wird, wobei ein später nicht vom Kern (4) ausgefüllter Ringspalthohlraum (21) entsteht, welcher sich während des Vulkanisierens mit Vulkani­ siermasse (31) füllt und eine von der Stoßstelle aus­ gehend mit zunehmendem Abstand von dieser dünner wer­ dende, glatt auslaufende Schicht bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als einzusetzende Vulkanisiermasse zwischen die Stirn­ flächen (11, 11′) der Hohlprofilenden (10, 10′) wenig­ stens eine Rohgummischeibe oder -folie und in die Ringspalthohlräume (21, 22) wenigstens je ein Roh­ gummiring oder -wickel eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß als Vulkanisiermasse Rohgummi, welches wäh­ rend oder vor dem Vulkanisieren in flüssigem oder pastösem Zustand zwischen die Stirnflächen (11, 11′) der Hohlprofilenden (10, 10′) und in die Ringspalt­ hohlräume (21, 22) gebracht wird, eingesetzt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Kern (4) ein Körper (40) mit einer wenigstens einen Teil seiner Außenfläche bedeckenden, an der Vulkanisiermasse nichthaftenden Beschichtung (41) verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschichtung (41) Teflon, Perlongewebe oder sili­ konbeschichtetes Gewebe verwendet wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Kern (4) ein Körper (40) mit durch diesen hindurch verlaufenden Durchlaßöffnungen (42) für das in den Hohlraum (1′) einbringbare Druckfluid verwendet wird.