DE1071325B - Verfahren zum befestigen von metallkappen an luftfederbälgen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Eine Luftfeder besteht üblicherweise aus einem Balg aus gummiertem Gewebe, der an seinen Enden Wülste aufweist. Die Wülste müssen kräftig ausgebildet sein, da an ihnen Metallteile befestigt sind, mittels deren Hilfe die Luftfeder an den zu federnden Teilen angebracht wird; außerdem müssen die Wülste einen luftdichten Abschluß des Federbalges ermöglichen, damit das unter hohem Druck im Innern der Luftfeder stehende Druckmittel nicht entweichen kann. Die gute Beschaffenheit der Wülste ist infolgedessen ein wichtiges Erfordernis für die betriebssichere Arbeitsweise einer Luftfeder.

Bei Ausübung der bisher üblichen Verfahren zur Herstellung solcher Luftfedern gelingt es häufig nicht, die Wülste einwandfrei zu formen; viele Luftfedern werden deshalb als unbrauchbar zurückgewiesen, weil die nicht einwandfrei geformten Wülste die Ursache für Luftverluste der Luftfeder sind. Vielfach werden die Wülste aber auch geknickt oder in anderer Weise beschädigt, wenn die Luftfedern aus den Vulkanisierformen entfernt werden; auch solche Luftfedern sind unbrauchbar. Weiterhin ist ein Mangel der bisherigen Herstellungsverfahren darin zu sehen, daß die zur Formung der Wülste verwendete Einrichtung, die gleichzeitig die Luftfedern selbst formt und vulkanisiert, eine verhältnismäßig große Anzahl von Formteilen notwendig macht; die Bedienung und Steuerung dieser einzelnen Formteile erfordert daher einen großen baulichen Aufwand.

Nach der Erfindung wind ein neues verbessertes Verfahren zur Herstellung von Luftfedern geschaffen. Erfindungsgemäß wird die Metallkappe um die Randwulst des unvulkanisierten Balges herumgebördelt. Zweckmäßig sind diese Metallteile als Ringe ausgebildet, die die Wülste umfassen. Das neue Verfahren ist einfach und sicher durchführbar und hat den Vorteil, daß keine Luftfedern mehr als Ausschuß deswegen weggeworfen zu werden brauchen, weil ihre Wülste defekt sind. Vielmehr wird nach dem neuen Verfahren die Verbindung der Metallteile mit den Wülsten luftdicht ausgebildet, so daß Luftverluste an den Wülsten völlig vermieden sind.

Zweckmäßig werden die Metallteile um die Wülste des nicht vulkanisierten Balges herumgebördelt. Für das lösbare Befestigen von mit Wülsten versehenen Bälgen von Kautschukmanschetten mit ringförmigen Metallplatten ist es bereits bekannt, die Wülste in Umbördelungen des inneren Plattenrandes zu stecken.

Das Verfahren zur Herstellung der Luftfadern nach der Erfindung ist billig und leicht durchführbar; es erfordert nur einfache Formunigs- bzw. Vulkanisiereinrichtungen und ermöglicht es, ein Erzeugnis hoher Güte herzustellen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung Verfahren zum Befestigen
von Metallkappen an Luftfederbälgen

Anmelder:

The Firestone Tire & Rubber Company,
Akron, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 10. Oktober 1955

gehen aus der Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels hervor.

Fig. 1 zeigt in schaubildlicher Darstellung einen nicht vulkanisierten Balg teilweise aufgebrochen und im Längsschnitt;

Fig. 2 veranschaulicht eine vulkanisierte Luftfeder mit den Metallteilen an ihren beiden Enden; ein Teil der Luftfeder ist aufgebrochen dargestellt, um bei der Feder im Längsschnitt zu zeigen, wie die Metallteile um die Wülste der Luftfeder herumgebördelt sind;

Fig. 3 zeigt schematisch und im Längsschnitt die Einrichtung, mit deren Hilfe die Metallteile um die Wülste eines unvulkanisierten Balges herumgdbördelt wenden;

Fig. 4 entspricht etwa der Fig. 3 und veranschaulicht den Teil des Bördelvorgangs unmittelbar vor dem Vulkanisieren;

Fig. 5 zeigt schaubildlich und teilweise im Längsschnitt die Vulkanisierform, in welcher die Luftfeder geformt und vulkansiert wind; die Form ist in Offenstellung mit eingesetzter Luftfeder dargestellt;

Fig. 6 entspricht etwa der Fig. 5 und zeigt die Vulkanisierform in geschlossenem Zustand; die Luftfeder ist aufgeblasen, so daß sie mit der Formwandung in Berührung tritt;

Fig. 7 zeigt einen Grundriß nach der Linie 7-7 der Fig. 5 und veranschaulicht den mittleren Teil der VuI-kanisierform in Offenstellung, wie er die Luftfeder umgibt;

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Fig. 8 entspricht etwa der Fig. 7 urad zeigt den mittleren Teil der \^/Tul'kanisierform in geschlossenem und die Luftfeder umschließendem Zustand.

Die Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit der Fierstellung einer einfach gewölbten Luftfeder beschrieben, die Wülste gleichen Durchmessers besitzt; natürlich aber kann das neue Verfahren auch mit Vorteil bei der Herstellung mehrfach gewölbter Luftfedern zur Anwendung kommen und auch bei Luftfedern mit Wulsten unterschiedlicher Durchmesser.

Der Balg einer einfach gewölbten Luftfeder, der in Fig. 2 in vulkanisiertem Zustand veranschaulicht und mit

10 bezeichnet ist, besteht gewöhnlich aus zwei Lagen

11 und 12 aus kautschukimprägniertem Gewebe; die Enden dieser Gewebelagen sind um ein Paar ringförmiger Wülste 13 und 14 herumgeschlagen und an ihnen verankert. Der noch nicht vulkanisierte Balg der Luftfeder ist in Fig. 1 veranschaulicht und dort mit 10a bezeichnet; er wird für gewöhnlich auf einer zylindrischen Aufbautrommel aufgebaut, so daß er anfänglich rohrförmig ist.

Der Balg der Luftfeder wird dadurch geformt, daß die beiden Wülste einander genähert werden, wobei sich gleichzeitig der Federkörper unter dem Einfluß einer Druckflüssigkeit nach außen wölbt und sich um die Formnestwand anlegt. Um diesen Fortnungs- und Vulkanisiervorgang durchzuführen, war es bisher notwendig, eine Form zu verwenden, die aus mehreren Formabschnitten bestand; jeder dieser Abschnitte wurde um die Wülste derart herumgelegt, daß eine sichere Abdichtung erzielt und so die Flüssigkeit im Innern festgehalten wurde, mit deren Hilfe die Luftfeder gedehnt und geformt wurde. Diese Formteile müssen gleichzeitig auch die Federwülste in ihrer endgültigen vulkanisierten Form gestalten. Die Folge davon ist, daß die Formen eine verwickelte Gestalt aufwiesen, kostspielig waren und zu fehlerhaften Ergebnissen führten, wenn durch irgendeine Unachtsamkeit die Luftfeder nicht richtig in die Form eingesetzt oder nach der Vulkanisierung aus der Form entfernt wurde; in der Regel führten derartige Herstellungsfehler zu einer schadhaften Ausbildung der Wülste, so daß die ganze Luftfeder Ausschuß wurde.

Die erwähnten Schwierigkeiten werden nach der vorliegenden Erfindung dadurch vermieden, daß die Metallteile um die Wülste des unvulkanisierten Luftfederbalges herumgebördelt weriden. Beim veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die Metallteile als kappenartige Teile 16 und 17 identisch ausgebildet. Zunächst werden diese kappenartigen Teile aus einem Blech gezogen, derart, daß sie flache Scheiben 18 mit zylindrischen Seitenwandungen aufweisen. Kurz bevor diese kappenartigen Teile mit der Luftfeder zusammengesetzt werden, werden die Seitenwände umgebördelt, bis sie die in Fig. 3 veranschaulichte Form angenommen haben. Zwischen dem Rand 20 der Seitenwandung und der flachen Scheibe 18 bleibt zunächst ein ausreichend breiter Spalt offen, durch den die Wulst 13 eingeführt werden kann. Beim nächsten Arbeitsgang wird das Metallteil mit Hilfe von Bördelwerkzeugen fester um die Wulst herumgedrückt, wie dies schematisch in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht ist.

Die vorläufig aus Balg und kappenartigen Teilen 16 zusammengefügte Luftfeder wird dann in eine Bördelvorrichtung eingesetzt, die aus mehreren Segmenten 24 gebildet wird; diese Segmente werden von einer zylindrischen Tragvorrichtung 25 unterstützt. Zweckmäßig besteht die Bördelvorrichtung aus vier solcher Segmente, die eine ringförmige Nut 26 bilden; diese Nut ist in einer senkrechten Ebene so gekrümmt, wie dies aus der Zeichnung erkennbar ist, um sie der teilweise eingebördelten Seitenwandung 19 anzupassen. Der eigentliche Bördelvorgang wird dann mittels einer Presse 27 durchgeführt, die sich abwärts bewegt und die Seitenwand zwingt, sich der Form der Nut anzupassen sowie sich dicht um die Wulst herumzulegen. Die Metallteile werden kalt verformt. Bei diesem Verfahrensschritt wird der Rand 20 des kappenartigen

ίο Teiles so weit herumgekrümmt, bis er mit der Wulst in Eingriff -kommt, dort, wo sie in den Federkörper übergeht. Bei einem Balg, der aus zwei Gewebelagen besteht, wird dieser endgültig verbleibende Spalt etwa 40 mm betragen. Ist das eine Endteil um die zugehörige Wulst herumgebördelt worden, so wird die Luftfeder in der Böndelform umgedreht, und es wird nunmehr das andere kappenartige Teil in der gleichen Weise mit dem Balg der Luftfeder verbunden. Im fertigen Zustand haben die Teile die Form nach Fig. 5; der Balg der Luftfeder wird anschließend geformt und vulkanisiert.

Im Vergleich zu der bisher beschriebenen Einrichtung ist die Vulkanisiervorrichtung verhältnismäßig einfach; sie besteht im wesentlichen aus zwei Endteilen 31 und 32, die mit den Endplatten der Feder in Berührung treten können; die Endplatten sind gegeneinander beweglich, und zwar mit Hilfe einer in der Zeichnung nicht veranschaulichten Einrichtung, so daß mit ihrer Hilfe auf die Luftfeder in axialer Richtung ein Druck ausgeübt wenden kann; dies hat zur Folge, daß der Balg sich in Achsrichtung verformt. Sobald der Balg in axialer Richtung zusammengedrückt wird, wind in sein Inneres unter Druck stehende Luft oder Dampf zugeführt, und zwar durch die Leitung 33,-diese Leitung 33 ist durch den unteren Teil der Vulkanisierform hindurchgeführt und steht über eine in den Metallteilen der Luftfeder vongesehene öffnung mit dem Balginnern in Verbindung. Die Form weist ferner einen mittleren Teil 34 auf, der aus zwei halbkreisförmigen Hälften 34a und 34b besteht; diese Hälften sind um eine senkrechte Achse 37 schwenkbar, so daß sie geöffnet bzw. geschlossen werden können, wobei sie den Balg der Luftfeder umfassen. Der mittlere Teil der Vulkanisierform ist in den Fig. 5 und 7 in Offenstellung und in den Fig. 6 und 8 in der Schließstellung veranschaulicht. Mit Hilfe in der Zeichnung nicht dargestellter Teile werden die Formhälften in der Schließlage sicher miteinander verbunden.

Zur Durchführung des Vulkanisiervorganges wird die Luftfeder auf den unteren Abschnitt 32 der Form gestellt. Anschließend wird der mittlere Abschnitt der Vulkanisierform geschlossen und verriegelt, so daß er die Luftfeder sicher umschließt. Danach wird der obere Abschnitt 31 der Form nach unten auf die Luftfeder gedrückt, und gleichzeitig wird in das Innere des Balges Druckluft eingeführt. Während sich der Balg in axialer Richtung zusammendrückt, wird er durch den inneren Luftdruck nach außen gepreßt und mit der Innenwandung des mittleren Abschnittes 34 der Form in Berührung gebracht; auf diese Weise wird der Balg mit einfacher Wölbung geformt.

Die Form kann mit Hilfe der üblichen Einrichtungen automatisch oder teilweise auch von Hand bedient werden. Die für den Vulkanisationsvorgang benötigte Temperatur wird der Form zugeführt, und zwar mittels heißen Dampfes, der durch die hohlen Formteile hindurchtritt; außerdem kann die Beheizung auch durch Dampf erfolgen, der mittels der Leitung 33 in das Innere des Balges gelangt. Ist die Vulkanisation

beendet, so wird der innere Preßdruck aufgehoben, die obere Formhälfte angehoben und der mittlere Abschnitt der Vulkanisierform geöffnet, so daß die fertigvulkanisierte Luftfeder herausgenommen werden kann.

Der in den Federwülsten vorhandene Kautschuk hat beim Vulkanisieren die Neigung zu schrumpfen, und damit läßt die Kraft nach, mit welcher die Wülste von den Metallteilen umspannt werden. Ist daher die Vulkanisation beendet, so ist es vorteilhaft, die Metallteile noch einmal in einer Bördelvorrichtung entsprechend derjenigen nach den Fig. 3 und 4 zu behandeln, um auf diese Weise eine feste Verbindung zu schaffen. Diese Bördelung nach dem Vulkanisieren ist nur geringfügig und beträgt etwa 4 bis 8 mm axialer Zusammendrückung. Zweckmäßig ist der Rand 20 der Metallteile leicht abgerundet, so daß er keine scharfen Kanten aufweist, welche in den Kautschuk einschneiden könnten.

Nach den dargestellten Ausführungsbeispielen finden kappenartige Metallteile Anwendung; aber es können ebensogut Metallteile anderer Form verwendet werden. Die bei den dargestellten Ausführungsbeispielen veranschaulichten Wülste haben biegsame, jedoch nicht dehnbare Kerne 13 und 14, die zweckmäßig aus zusammengedrehten Metalldrähten bestehen. Bei Anwendung der Erfindung können auch starre Ringkerne zur Verwendung gelangen, da die Vulkanisiervorrichtung biegsame Wülste nicht voraussetzt. In manchen Fällen können die nicht dehnbaren Wulstkerne fortgelassen werden, und es kann genügen, Wülste aus Kautschuk oder mit gewebeverstärktem Kautschuk zu verwenden.

Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, ein im Betriebe zuverlässiges Erzeugnis herzustellen; außerdem werden erfindungsgemäß erhebliche Ersparnisse bezüglich der Werkzeugkosten und des Fabrikations-Vorganges erzielt. Der Ausschuß wegen schadhafter Wülste ist auf ein Mindestmaß herabgesetzt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Befestigen von Metallkappen an Luftfederbälgen, bei welchen der in unbelastetem Zustand etwa zylinderförmig gestaltete, aus elastischem Baustoff, z. B. Kautschuk, bestehende Balg wenigstens an seinem einen Rande wulstartig ausgebildet und dort mit einer metallenen Halteoder Verschlußkappe fest und luftdicht verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallkappe (18) um die Randwulst (13) des unvulkanisierten Balges (11) herumgebördelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, mit einem Balg aus vulkanisierbarem Baustoff, dadurch gekennzeichnet, daß der BiaLg nach dem Herumbördeln des Metallkappenrandes um die Balgwulst vulkanisiert und der Kappenrand danach erneut durch weiteres Herumbördeln luftdicht gegen die Balgwulst gepreßt wird,

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 920 900;
USA.-Patentschriften Nr. 2 704 665. 2 571258,
495 102.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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