DE4417708A1 - Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus Gummi o. dgl. Elastomeren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus Gummi od. dgl. Elastomeren, insbesondere schlauch- oder rohrartige Verbindungshohlprofile komplexer Gestalt, unter Verwendung wenigstens eines Kernes.

Hohlkörper aus Gummi od. dgl. Elastomeren werden bspw. im Automobilbau in zahlreichen Anwendungen zur Verbindung von Aggregatteilen verwendet. So dienen sie u. a. als Rohrverbin­ dungen für Luftverteilungs- oder Sensorleitungen, wobei im Betrieb auftretende Schwingungen der Aggregatteile einfach voneinander entkoppelt und Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können.

Zur Herstellung komplexer Hohlkörper aus Gummi oder dgl. Elastomeren werden bisher Kerne aus Stahl verwendet. Das Einlegen und Montieren der Kerne sowie das Entformen ist zeitaufwendig von Hand auszuführen und nur schwer automati­ sierbar. Infolgedessen muß auch in unangenehmer Weise an einer heißen Vulkanisierform gearbeitet werden.

Große und/oder komplexe Hohlkörper aus Gummi oder dgl. Elastomeren können bisher nur mit mehrteiligen Stahlkernen hergestellt werden. Die Stoßstellen zwischen den Kernteilen nützen sich mit der Einsatzdauer ab. Sie verschleißen und müssen neu zusammentuschiert werden. Andernfalls bilden sich im Bereich der Stoßstellen im Inneren der Hohlkörper soge­ nannte Schwimmhäute, welche die Funktion der Hohlkörper behindern, bspw. durch eine verursachte Querschnittsveren­ gung. Deshalb müssen die Hohlkörper im Innern zusätzlich auf das Vorhandensein von Schwimmhäuten kontrolliert und ggf. vorhandene Schwimmhäute bzw. Grate müssen zeitaufwendig entfernt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß dieses eine einfache und kostengünstige Fertigung von Hohlkörpern aus Gummi oder dgl. Elastomeren ermöglicht.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gelöst, daß ein vorzugsweise einstückiger Kern als verlorener Kern aus einer niedrig-schmelzenden Kernmasse verwendet, der Kern in die Vulkanisierform eingelegt und mit Elastomermasse um­ spritzt oder umgossen, die Elastomermasse aufgrund der Temperierung der Vulkanisierform unter Vermeidung eines Ausschmelzens des Kernes wenigstens teilweise vulkanisiert und danach der Kern aus dem Hohlkörper ausgeschmolzen wird.

Hierdurch können Hohlkörper schnell und kostengünstig mit glatten Innenflächen hergestellt werden. Eine Schwimmhaut- oder Gratbildung ist nicht möglich. Das Verfahren ist leicht automatisierbar, Handarbeit an der heißen Vulkanisierform kann weitgehend vermieden werden. Die Entformbarkeit bei Hinterschneidungen im Werkstück wird nicht durch die maximal erträgliche Werkstoffbeanspruchung des Elastomers begrenzt, da die Kernmasse ohne mechanische Beanspruchung aus der Hohlform abfließt.

Wenn der Schmelzpunkt der Kernmasse unterhalb der Vulkani­ siertemperatur liegt, wird der Kern vorteilhafterweise mittelbar oder unmittelbar gekühlt oder wärmeisoliert.

Die Vulkanisationstemperatur kann aber vor dem Ausschmelzen des Kerns auch unterhalb des Schmelzpunktes der Kernmasse liegen.

Die Ausschmelztemperatur liegt vorteilhafterweise oberhalb der vor dem Ausschmelzen des Kerns herrschenden Vulkanisationstemperatur.

Um die für das Verfahren notwendige Wärmeenergie optimal auszunutzen, kann die Elastomermasse vor Beginn des Aus­ schmelzens des Kerns nur teilweise vulkanisiert und erst unter der Temperaturanwendung beim Ausschmelzen des Kerns ausvulkanisiert werden. Durch den ggf. mehrstufigen Vulkani­ sierprozeß können zudem die Materialeigenschaften des Hohl­ körpers günstig beeinflußt werden.

Um das Entformen mit dem Ziel der Automatisierung und Erzie­ lung noch kürzerer Taktzeiten weiter zu erleichtern, wobei teure Vulkanisierformen besser ausgenutzt werden, kann in Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens der wenigstens teilweise vulkanisierte Hohlkörper mit dem Kern aus der Vulkanisierform entnommen und in ein Ausschmelzbad überführt werden, in welchem ggf. der Vulkanisierprozeß abgeschlossen und der Kern ausgeschmolzen wird. Dabei kann der Hohlkörper besonders gleichmäßig und schonend erwärmt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, einen Kern aus einer Metalle­ gierung zu verwenden. Hierzu bieten sich insbesondere niedrig-schmelzende Wismut-Zinn-Legierungen an. Die benötig­ ten Eigenschaften, wie Abmessungsstabilität, Schmelzpunkt, Wärmeleitfähigkeit, Duktilität usw. können durch die Zusam­ mensetzung der Legierung optimal eingestellt werden.

So ist es z. B. möglich, Metallegierungen herzustellen, deren Schmelzpunkt unter, über oder bei der Vulkanisiertemperatur liegt. Liegt der Schmelzpunkt unter der Vulkanisiertempera­ tur, was für bestimmte Anwendungen vorteilhaft ist, so werden in der Vulkanisierform an den Stützstellen des Kerns gekühlte oder wärmeisolierte Auflager verwendet.

Damit die ausgeschmolzene Kernmasse nach der Herstellung eines Hohlkörpers nicht verloren geht, kann die ausgeschmol­ zene Kernmasse für die Herstellung eines neuen Kerns wieder­ verwendet werden.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus Gummi od. dgl. Elastomeren, insbesondere schlauch- oder rohrartige Verbindungshohlprofile komplexer Gestalt, unter Verwendung wenigstens eines Kerns, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise einstückiger Kern als verlorener Kern aus einer niedrig-schmelzenden Kernmasse verwendet wird, der Kern in die Vulkanisierform eingelegt und mit Elastomermasse um­ spritzt oder umgossen wird, die Elastomermasse aufgrund der Temperierung der Vulkanisierform unter Vermeidung eines Ausschmelzens des Kerns wenigstens teilweise vulkanisiert wird und danach der Kern aus dem Hohlkörper ausgeschmolzen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, liegt der Schmelzpunkt der Kernmasse unterhalb der Vulkanisa­ tionstemperatur, der Kern mittelbar oder unmittelbar gekühlt oder wärmeisoliert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vulkanisationstemperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Kernmasse liegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschmelztemperatur oberhalb der vor dem Ausschmelzen des Kerns herrschenden Vulkanisationstempe­ ratur liegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomermasse vor dem Ausschmelzen des Kerns nur teilweise vulkanisiert und erst unter der Temperaturanwendung beim Ausschmelzen des Kerns ausvulkani­ siert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem wenigstens teilweisen Vulkani­ sieren der Hohlkörper mit dem Kern aus der Vulkanisierform entnommen, in ein Ausschmelzbad überführt und in dem Aus­ schmelzbad der Kern ausgeschmolzen und dabei ggf. der Vulka­ nisierprozeß abgeschlossen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Kern aus einer Metallegierung verwendet, deren Schmelzpunkt durch Wahl der Legierungsbe­ standteile einstellbar ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgeschmolzene Kernmasse für die Herstellung eines neuen Kerns wiederverwendet wird.