DE4208674A1 - Verfahren zum herstellen von faltenbaelgen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Faltenbalgs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, Faltenbälge als thermoplastische Kunst­ stoffspritzgußteile herzustellen. Die Festigkeit derarti­ ger, durchgängig aus thermoplastischen Materialien herge­ stellten Faltenbälgen ist jedoch begrenzt, da sie keine Armierung aufweisen. Außerdem ist das Spritzgußverfahren wegen der hohen Werkzeugkosten nur für größere Stückzahlen wirtschaftlich.

Es sind ferner Faltenbälge aus Gummi mit einem Trägerge­ webe bekannt, die auf Dornen oder geteilten Formen konfek­ tioniert und zur Formstabilisierung vulkanisiert werden. Vulkanisierte Gummibälge sind nicht überall verwendbar und außerdem vergleichsweise teuer.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Faltenbalg aus einem Träger­ material mit thermoplastischer Kunststoffbeschichtung her­ zustellen, der eine hohe Festigkeit und Formstabilität aufweist und darüber hinaus auch bei kleineren Stückzahlen wirtschaftlich zu fertigen ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils von Anspruch 1.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine preisgünstige Herstellung eines Faltenbalgs aus thermoplastischem Mate­ rial mit einer Armierung dieses thermoplastischen Mate­ rials durch Trägermaterial. Es können damit sowohl Falten­ bälge mit konzentrischen Falten als auch mit spiralig ver­ laufenden Falten hergestellt werden.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß als Trägermate­ rial ein Trägergewebe verwendet wird und daß beim Stauchen rautenförmige Felder zwischen benachbarten Fäden gebildet werden. Dabei verlaufen die Kett- und Schußfäden vorzugs­ weise diagonal zur Faltenbalglängsachse.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungs­ gemäß hergestellten Faltenbalges,

Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf das Falten­ balgmaterial,

Fig. 3 einen Schnitt entlang Ebene III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Teilschnitt durch die Form, auf der der Faltenbalg mit Hilfe eines Ziehseils herge­ stellt wird,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Trägergewe­ bestruktur bei Pfeilen V in Fig. 4,

Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf die Trägerge­ webestruktur in den gestauchten Faltengrund­ bereichen gemäß Pfeil VI in Fig. 4.

Ein Faltenbalg 1 in üblicher Konfiguration ist in Fig. 1 dargestellt. Ein solcher Faltenbalg wird aus einem endlos geschweißten Schlauch hergestellt, der ein Trägermaterial mit thermoplastischer Kunststoffbeschichtung aufweist. Dieser Schlauch wird auf eine Faltenform 2 aufgeschoben, von der ein Teilschnittbereich in Fig. 4 dargestellt ist. Der Innendurchmesser des unverformten Schlauchs entspricht dem größten Außendurchmesser der Faltenform 2. Solche Faltenformen 2 sind vorzugsweise geteilte Metallformen aus Aluminium. Bei größeren Faltenbalgabmessungen ist die Bil­ dung der Faltenbälge auch mit Hilfe von stabilen Draht­ ringen möglich, die an die Stelle der Faltenspitzen der Faltenform treten. Diese formbildenden Drahtringe verblei­ ben im hergestellten Faltenbalg.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, den Schlauch und die Form gemeinsam zu erwärmen. Die anschließende Formgebung der Falten erfolgt mittels eines Ziehseils (3), welches mittig zwischen den Faltenspitzen angesetzt wird und das Material durch entsprechende Krafteinwirkung umlaufend bis in den Faltengrund zieht.

Die Anwendung dieses Verfahrens bei armiertem Kunststoff­ material müßte notwendig an den Faltenseiten und vor allen Dingen im Faltengrund zur Bildung von Stauchfalten durch den Materialüberschuß führen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hingegen wird, durch die thermische Verformbar­ keit des Kunststoffes bedingt, das Verbundmaterial in den im Durchmesser verkleinerten Bereichen gestaucht. Im Fal­ tengrund verkleinert sich der Fadenabstand des Träger­ materials.

Für die Anwendung des erfindungsgemäßen Herstellungsver­ fahrens eignet sich besonders ein als Gewebe ausgebildetes Trägermaterial mit thermoplastischer Beschichtung, das re­ lativ offen, d. h. mit einem nicht zu engen Fadenabstand gewebt ist. Hierdurch wird eine Fadenverschiebung von Ket­ te und Schuß des Gewebes in diagonaler Richtung ermög­ licht. Als besonders vorteilhaft hat sich eine im Gieß- oder Streichverfahren hergestellte Materialkonstruktion erwiesen, bei der die Zwischenräume zwischen den Einzel­ fäden vollständig mit thermoplastischem Kunststoff ausge­ füllt sind. Ein solches Gewebe ist in Fig. 2 und 3 in vergrößerter Darstellung wiedergegeben. Dabei ist in der Draufsicht eines Gewebebereichs gemäß Fig. 2 unterstellt, daß das thermoplastische Material 4 transparent ist. Hier­ durch sind die Kettfäden 5 bzw. die Schußfäden 6 deutlich sichtbar.

AusFig. 5 ist das Fadenbild des Trägergewebes im un­ gestauchten Zustand ersichtlich. Zwischen den benachbarten und sich kreuzenden Fäden sind dabei quadratische Felder gebildet. In den gestauchten Bereichen (Fig. 6), insbe­ sondere in den Faltengründen, in denen in Fig. 4 das Ziehseil 3 liegt, werden zwischen den benachbarten und einander kreuzenden Fäden rautenförmige Felder gebildet, welche in Fig. 6 dargestellt sind. Während bei den unge­ stauchten Feldern die beiden Diagonalen eines jeden Feldes gleiches Maß x aufweisen, besitzen die in den gestauchten Bereichen vorhandenen Felder voneinander abweichende Dia­ gonalmaße x und y, sind also rautenförmig oder rombus­ förmig. Bei den ungestauchten Bereichen beträgt der Winkel zwischen Kettfaden und Schußfaden 90°, im gestauchten Be­ reich weichen die Winkel zwischen Kette und Schuß von 90° ab.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß ein sehr großer Stau­ chungsgrad mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbar ist, ohne daß es zur Faltenbildung kommt. Unter Stau­ chungsgrad ist in diesem Zusammenhang das Verhältnis von Da - Di zu Da zu verstehen. So ist z. B. bei einem Falten­ balgaußendurchmesser von 120 mm eine faltenfreie Fertigung bei einer Faltentiefe von ca. 24 mm möglich. Dies ent­ spricht einem Stauchungsgrad von 40%. Bei einem Außen­ durchmesser von 500 mm ist eine faltenfreie Fertigung mit einer Stauchung bis auf einen Innendurchmesser von 400 mm möglich. Dies entspricht einem Stauchungsgrad von 20%.

Claims (8)

1. Verfahren zum Herstellen von Faltenbälgen aus einem Trägermaterial mit thermoplastischer Kunststoffbe­ schichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial mit der thermoplastischen Kunst­ stoffbeschichtung bis zur Plastifizierung des Kunst­ stoffs erwärmt und in vorgegebenen Bereichen gestaucht sowie im gestauchten Zustand bis zur Formfixierung ab­ gekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägermaterial ein Trägergewebe verwendet wird und daß beim Stauchen rautenförmige Felder zwischen benachbarten Fäden gebildet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägermaterial ein Gewirke oder Gestrick ver­ wendet wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trägermaterial aus Glasfasern verwendet wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial mit thermoplastischer Kunst­ stoffbeschichtung auf eine die Form des Faltenbalges bildenden Form aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine geschlossene Form verwendet wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material der Kunststoffbe­ schichtung ein Fluor enthaltender Kunststoff, insbe­ sondere PTFE (Polytetrafluorethylen) ist.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kett- und Schußfäden des Trägergewebes diagonal zur Längsachse des Faltenbalgs verlaufen.