DE3008766C2

DE3008766C2 -

Info

Publication number: DE3008766C2
Application number: DE19803008766
Authority: DE
Inventors: Hansjoerg Dr. 8501 Rueckersdorf De Stadler
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1980-03-07
Filing date: 1980-03-07
Publication date: 1987-05-27
Also published as: CH652071A5; SE451059B; SE8100600L; DE3008766A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vulka nisation einer Mischung aus Kautschuk und/oder Kunst stoff auf Metall für in der Ebene der Bindeschicht hoch beanspruchte Teile nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a method for vulka nization of a mixture of rubber and / or art fabric on metal for high in the level of the tie layer claimed parts according to the preamble of claim 1.

Aus der US-PS 23 51 329 ist ein Verfahren zur Herstel lung von auf Torsion beanspruchten Gummi-Metallteilen bekannt. In einer Gießform sind drei konzentrische Ringe, zwei vorgeformte, ringförmige Gummikörper und zwei Preßstempel angeordnet. Die Form bzw. die Preß stempel liegt bzw. liegen zwischen zwei beheizten Platten und wird bzw. werden durch diese zusammengepreßt. Das Einspritzen des Kautschuks zwischen die Ringe wird durch die beheizten Platten erleichtert. Nach Abschluß des Einspritzvorgan ges wird durch weitere Wärmezufuhr die Vulkanisation des Kautschuks an den Ringen abgeschlossen.From US-PS 23 51 329 is a method of manufacture development of rubber-metal parts subject to torsion known. There are three concentric ones in a mold Rings, two preformed, ring shaped rubber bodies and two press rams arranged. The shape or the press stamp lies or lie between two heated plates and will be pressed through this. The injection of the Rubber between the rings is heated by the Plates relieved. After completing the injection process Vulcanization is caused by further heat supply the rubber on the rings.

Zwischen dem Vorratsraum für die vorgefertigten Kau tschukteile und dem Werkstückraum für die eingelegten Ringe bestehen Absätze, durch die der innere und der äußere Ring im "Spritzschatten" liegen. Damit wird während des Einspritzvorganges nur der mittlere Ring direkt von zwei Seiten beschichtet, während der innere und der äußere Ring nach und nach, also ohne eine er kennbare Gesetzmäßigkeit, mit dem Kautschuk in Berührung kommen. Dies bedeutet, daß nur der mittlere Ring einer durch den direkten Auftrag des Kautschuks in seiner Bindeebene beidseitig beschichtet wird, nicht jedoch die beiden anderen Ringe. Der innere Ring, dessen Gum mimetallbindung den größten Belastungen ausgesetzt ist, weist wegen des nicht einheitlichen Auftrages des Kau tschuks eine unterschiedliche spezifische Festigkeit der Gummimetallbindung auf.Between the storage room for the prefabricated chew Chukteile and the workpiece space for the inserted Rings consist of paragraphs through which the inner and the outer ring in the "splash shadow". So that will only the middle ring during the injection process coated directly from two sides while the inner one and the outer ring gradually, so without one he recognizable law, in contact with the rubber come. This means that only the middle ring is one through the direct application of the rubber in its Binding level is coated on both sides, but not the other two rings. The inner ring, its gum Mimetal bond is exposed to the greatest loads, points out because of the non-uniform mandate of the chew Tschuks a different specific strength the rubber-metal bond.

Nachdem die Ringe aus Messing bestehen, ist die Gummi metallbindung problemlos, da keine vorherige Beschich tung durch ein Haftmittel erforderlich ist. Liegt je doch anstelle des Messings ein anderer Werkstoff, z. B. Stahl, vor, für den ein Haftmittel benötigt wird, wird die Haftmittelbeschichtung durch den Einspritzvorgang beiderseitig zerstört und es entsteht keine ausreichen de Gummi-Metallbindung.After the rings are made of brass, the rubber is Metal binding without problems, since no previous coating an adhesive is required. Lies ever but instead of brass another material, e.g. B. Steel, for which an adhesive is required the adhesive coating through the injection process destroyed on both sides and there are not enough de rubber-metal binding.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung einer reproduzierbaren Gummi-Metall-Bindung vorzuschlagen, mit dem an hoch beanspruchten Metallteilen eine reproduzierbare Gummi-Metall-Bindung erreicht werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Vorteilhaft wird durch die Erfindung erreicht, daß die Gummi-Metall-Bin dung bezüglich der Scherfestigkeit einstellbar ist.The object of the invention is therefore to provide a method for Production of a reproducible rubber-metal bond to propose with the highly stressed Metal parts have a reproducible rubber-metal bond can be reached. This object is achieved with the characteristic Features of claims 1 and 2 solved. Will be beneficial achieved by the invention that the rubber-metal bin the shear strength is adjustable.

Bei Kenntnis der Hauptbeanspruchungsrichtung von gummier ten Rotationskörpern oder ebenen Körpern ist nach der Erfindung die Abschälfestigkeit des Gummis durch die Fließrichtung des Kautschuks im Fertigungsverfahren einstellbar. Ist die Fließrichtung beim Vulkanisieren des Kautschuks entgegen der Beanspruchungsrichtung, so ist die Abschälfestigkeit um den Faktor fünf höher als in Fließrichtung. Liegt keine Fließrichtung in bezug auf die Bindeebene vor, d. h. ist der Kautschuk recht winklig zur Beanspruchungsrichtung auf das Metall aufge bracht worden, so ist die Abschälfestigkeit in allen Beanspruchungsrichtungen in der Bindeebene gleich hoch.With knowledge of the main direction of exposure of gummier th rotational bodies or flat bodies is after the Invention the peel strength of the rubber through the Flow direction of the rubber in the manufacturing process adjustable. Is the flow direction during vulcanization of the rubber against the direction of stress, so the peel strength is five times higher than in the direction of flow. There is no flow direction to the bandage level, d. H. the rubber is right angled onto the metal at an angle to the direction of stress the peel strength is in all Stress directions in the binding plane are the same.

Bei zu gummierenden Metallteilen mit - wegen der ungün stigen Form des Metallteiles - nicht einheitlich her stellbaren Fließbedingungen ist es aufgrund der Lehre der Erfindung möglich, die über das Metallteil unter schiedlich verteilten Festigkeitswerte zu vereinheitli chen, indem das Metallteil während der Anfangsphase der Vulkanisation, d. h. wenn der Kautschuk bereits an der gesamten Oberfläche aufliegt, bei Rotationsteilen gedreht wird um bis zu 180° und bei den mehr ebenen Körpern, hin- und herbewegt wird.With metal parts to be rubberized with - because of the unun actual shape of the metal part - not uniformly adjustable flow conditions it is due to the teaching of the invention possible under the metal part differently distributed strength values chen by the metal part during the initial phase of Vulcanization, d. H. if the rubber is already on the over the entire surface, in the case of rotating parts, it is turned by up to 180 ° and with the more flat bodies, is moved back and forth.

Damit wird erreicht, daß Zonen hoher Abschälfestigkeit mit den Zonen niederer Abschälfestigkeit ausgeglichen werden, so daß die ursprünglichen Zonen niederer Abschäl festigkeit eine um ca. 100% höhere Abschälfestigkeit aufweisen.This ensures that zones of high peel strength balanced with the zones of low peel strength so that the original zones of lower peeling Strength around 100% higher peel strength exhibit.

Die Größe der Haftung ist abhängig von folgenden Be ziehungen:The size of the liability depends on the following conditions draws:

1. Fließrichtung gleich Beanspruchungsrichtung in Ab schälrichtung = geringe Haftung,1. Flow direction is the same as the direction of stress in Ab peeling direction = low adhesion,
2. Fließrichtung entgegen Beanspruchungsrichtung = hohe Haftung,2. Flow direction against the direction of stress = high Liability,
3. Fließrichtung quer zur Beanspruchungsrichtung = mitt lere, jedoch gleichmäßige Haftung.3. Flow direction transverse to the direction of stress = middle more, but even, liability.

Unter Fließrichtung ist zu verstehen, daß der Kautschuk in einer bestimmten oder einer vorzugsweisen Richtung bewegt wird. The direction of flow is understood to mean that the rubber in a certain or a preferred direction is moved.

Unter Beanspruchungsrichtung ist die Richtung der Hauptbeanspruchung zu verstehen. The direction of stress is the direction of Understand the main stress.

Durch Kenntnisse der Hauptbeanspruchungsrichtung und des Fließverhaltens beim Vulkanisationsprozeß lassen sich die Ergebnisse entsprechend den angegebenen Be ziehungen I-III optimieren, indem beim Preßverfahren entsprechende Vorformlinge aus fertig konfektioniertem Gummi und gegebenenfalls Austrittskanäle an der Preßform verwendet werden.Through knowledge of the main direction of stress and the flow behavior during the vulcanization process the results correspond to the specified Be Optimize drawings I-III by using the pressing process appropriate preforms from ready-made Rubber and possibly exit channels on the mold be used.

Für das Einspritzverfahren gilt die entsprechende Wahl der vorzusehenden Eintrittskanäle und gegebenenfalls der Austrittskanäle der Spritzform.The corresponding choice applies to the injection process the entry channels to be provided and if necessary the outlet channels of the injection mold.

Wesentlich ist für die reproduzierbare AbschälfestigkeitIt is essential for the reproducible peel strength

a) beim Kompressionsverfahren
daß bei vorgewärmtem Metallteil der Kautschuk einheitlich und gezielt fließt. Die Fließrich tung ist abhängig vom Beanspruchungsfall. Bei mehreren Beanspruchungsrichtungen in einer Ebe ne ist der Kautschukrohling zentrisch auf das Metallteil aufzulegen, so daß der Preßstempel den Kautschuk in radialer Richtung nach Außen verdrängt,a) in the compression process
that the rubber flows uniformly and specifically when the metal part is preheated. The direction of flow depends on the application. If there are several directions of stress in one plane, the rubber blank must be placed centrally on the metal part so that the press ram displaces the rubber in a radial direction to the outside.
b) beim Kompressionsverfahren mit Transferform
daß anstelle des einzulegenden und entsprechend dimensionierten Kautschukrohlings der Kautschuk über in geeigneter Weise angeordnete Einspritz trichter auf das vorgewärmte Metall aufge bracht wird, um eine einzige Fließrichtung oder mehrere Richtungen zu erzielen,b) in the compression process with transfer form
that instead of the rubber blank to be inserted and appropriately dimensioned, the rubber is placed on the preheated metal via a funnel arranged in a suitable manner in order to achieve a single flow direction or multiple directions,
c) beim Kompressionsverfahren mit Transferform und Aus trittskanälen
daß zusätzlich zu b) die Austrittskanäle ent sprechend der Fließrichtung oder der Fließrich tungen geöffnet ist bzw. sind, um das gezielte Fließen über das gesamte Metallteil bis in die Randzonen des Metallteils zu erreichen,c) in the compression process with transfer form and outlet channels
that in addition to b) the outlet channels are opened accordingly to the flow direction or the flow direction in order to achieve the targeted flow over the entire metal part into the edge zones of the metal part,
d) beim Spritzgießen
daß entsprechend c) vorzugehen ist,d) injection molding
that c) is to be followed,
e) beim Kompressionsverfahren mit Verdrehen des zu vulkanisierenden Bolzens
daß das Verdrehen etwa dann erfolgt, wenn die Grenzflächenvulkanisation zu ca. 50% abge schlossen ist.e) in the compression process with twisting of the bolt to be vulcanized
that the twisting takes place approximately when the interfacial vulcanization is about 50% completed.

Man unterscheidet daher zwei Arten einer bevorzugten Grenzflächenvulkanisation.There are therefore two types of preferred Interfacial vulcanization.

1. Die Art des Aufbringens von Kautschuk auf Metall und anschließendes Fixieren der Fließrichtung durch Vul kanisation.1. The way of applying rubber to metal and then fixing the flow direction with Vul sewerage.
2. Die Art des Aufbringens von Kautschuk auf Metall und anschließendes Korrigieren der Fließrichtung bei ca. 50% Grenzflächenvulkanisation durch Umkehren der Fließrichtung mittels Umkehren der Fließrichtung über Ventile,
oder Verschieben bzw. Verdrehen des Metallteils gegen über dem Kautschuk.
Der Zeitpunkt der Grenzflächenvulkanisation von ca. 50% ist verschieden. Er hängt unter anderem von der Vorwärmtemperatur des Metallteils, dem Preßdruck, der Vulkanisationstemperatur ab. Der Zeitpunkt ist daher durch Versuche zu bestimmen.2. The way of applying rubber to metal and then correcting the flow direction at about 50% interface vulcanization by reversing the flow direction by reversing the flow direction via valves,
or shifting or rotating the metal part relative to the rubber.
The time of the interface vulcanization of approx. 50% is different. It depends, among other things, on the preheating temperature of the metal part, the pressure, the vulcanization temperature. The time is therefore to be determined by experiments.

Mit der Erfindung ist eine reproduzierbare isotrope bzw. gezielt anisotrope Gummi-Metallbindung erreichbar. Bei Kenntnis der Hauptbeanspruchungsrichtung ist es zur Er höhung der Schälfestigkeit möglich, den Ablösungen von Gummiteilen dadurch mit Erfolg entgegenzuwirken, daß bereits bei der Fertigung des Gummi-Metallteils ent sprechend den angegebenen Beziehungen I-III vorgegangen wird, um ein Optimum an Wirkung und Kosten zu erzielen.A reproducible isotropic or targeted anisotropic rubber-metal bond. At Knowledge of the main direction of stress is Er possible increase in peel strength, the detachment of To counteract rubber parts with success that ent during the manufacture of the rubber-metal part proceeded according to the specified relationships I-III in order to achieve an optimal effect and cost.

Andererseits ist ein reproduzierbares Abschälen des Gummis von Metall möglich, als Beispiel sei genannt:
Energieverzehrende Stoßfänger für Fahrzeuge mit der Funktion, daß bei einem Stoß der Gummi verformt und nach überschreiten einer bestimmten Stoßenergie der Gummi abgeschält wird. Die Arbeit, die aufgewendet werden muß, um den Gummi vom Metall abzuschälen, baut einen Teil der Stoßenergie ab.On the other hand, a reproducible peeling of the rubber from metal is possible, for example:
Energy-consuming bumper for vehicles with the function that the rubber is deformed in the event of a shock and the rubber is peeled off after a certain impact energy has been exceeded. The work that has to be done to peel the rubber from the metal relieves part of the impact energy.

Als Beispiel für hohe Schälfestigkeit sei ein ebenes Lager element für Bearbeitungsmaschinen mit einer einzigen Haupt beanspruchungseinrichtung angeführt. Die Grenzschicht zwischen Polster und Metall unterliegt überwiegend der Scherbeanspruchung in einer Richtung. Entgegen der Wirkungsrichtung der Scherkraft ist nach der Beziehung II die Gummi-Metallbindung herzustellen und das Lager element entsprechend der Hauptbeanspruchungsrichtung zu montieren.A flat bearing is an example of high peel strength element for machine tools with a single main claim device listed. The boundary layer between upholstery and metal is mainly subject to the One direction shear stress. Contrary to Direction of action of the shear force is according to the relationship II make the rubber-metal bond and the bearing element according to the main direction of stress assemble.

Als weiteres Beispiel sei ein zu gummierender Lagerbol zen für Bearbeitungsmaschinen angegeben, bei dem die Hauptbeanspruchungsrichtung in Umfangsrichtung des Bol zens verläuft. Beim zugrundezulegenden Kompressionsver fahren wird auf den in einer dazu geeigneten Presse ange ordneten Bolzen eine entsprechend bemessene Gummiplatte gelegt, die nach dem Schließen der Presse durch Druck und Temperatur die in der Preßform vorgesehenen Hohl räume ausfüllt. Der Gummi fließt gemäß dem Preßdruck um den Bolzen. Um zu vermeiden, daß eine anisotrope Gummi- Metallbindung entsteht, ist der Bolzen während des Vul kanisierungsprozesses mechanisch, durch Ultraschall oder elektrisch induzierte Schwingungen zu bewegen. Another example is a bearing bolt to be rubberized zen for processing machines, where the Main direction of stress in the circumferential direction of the bolt zens runs. With the compression ver will drive on the in a suitable press arranged a correspondingly dimensioned rubber plate placed that after closing the press by pressure and temperature of the hollow provided in the mold filled out spaces. The rubber flows around according to the pressure the bolt. To avoid anisotropic rubber Metal bond occurs, is the bolt during the vul mechanization, ultrasound or to move electrically induced vibrations.

Eine Axialbewegung des Bolzens erfüllt die Beziehung III, es wird eine mittlere, jedoch gleichmäßige Haftung er zielt. Eine Drehung des Bolzens in Umfangsrichtung in der Hauptbeanspruchungsrichtung erfüllt die Beziehung II, d. h., es wird eine hohe Haftung erreicht.Axial movement of the bolt fulfills the relationship III, it will have a medium but uniform adhesion aims. A rotation of the bolt in the circumferential direction in the main stress direction fulfills the relationship II, d. that is, high adhesion is achieved.

Für im Preßverfahren herzustellende plane Gummi-Metall bindungen gilt, daß:For flat rubber-metal to be produced in the pressing process bindings applies that:

der in die Form gut passend einge legte Gummikörper durch Mangel an Fließmöglichkeit auf der einge legten Metallplatte nach der Be ziehung III eine mittlere, jedoch gleichmäßige Haftung ergibt, undwhich fits well into the shape put on rubber body due to lack Flow possibility on the turned put metal plate after loading draw III a medium one, however gives uniform liability, and

daßthat

ein extrem exzentrisch eingelegter Gummikörper nach der Beziehung II eine hohe Haftung erzielt.an extremely eccentric one Rubber body according to relationship II achieved high adhesion.

Für eine Stempelpresse mit Transferform ergibt sich in Anwendung der erfinderischen Lehre für die Beziehung nach II mit möglichst isotroper Bindung, daß der oder die Einpreßtrichter für den Gummi auf der Seite anzuordnen ist, bzw. sind, auf die die Hauptbeanspruchungsrichtung weist. Um eine vollkommen eindeutige Fließrichtung zu erzielen, ist im Unterteil der Form entgegengesetzt zum Einpreßtrichter ein oder mehrere Austrittskanäle vorzu sehen.For a stamp press with transfer form, the result is in Applying inventive teaching to the relationship II with as isotropic bond as possible that the or Arrange the press-in funnel for the rubber on the side is, or are, to which the main direction of stress points. To have a completely clear flow direction achieve is in the lower part of the form opposite to Injection funnel one or more outlet channels see.

Für im Spritzgießverfahren hergestellte Gummi-Metalltei le gilt entsprechend der Beziehung nach II, daß in der Form seitlich und etwas oberhalb der zu beschichtenden Metallfläche der oder die Spritzkanäle münden und gege benenfalls gegenüberliegend Austrittskanäle vorgesehen sind. For rubber-metal parts manufactured by injection molding le applies according to the relationship according to II that in the Form laterally and slightly above that to be coated Metal surface or the spray channels open and against if necessary, provided opposite outlet channels are.

Für Kaltvulkanisieren sind die vorbeschriebenen bzw. in der Zeichnungsbeschreibung genannten Einrichtungen und Verfahrensschritte in gleicher Weise anwendbar mit Aus nahme des Temperatureinflusses.For cold vulcanization the above or in the facilities mentioned in the drawing description and Process steps can be used in the same way with Off temperature influence.

Ausführungsbeispiele nach der Erfindung gehen aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung hervor. Es zeigen in vereinfachter DarstellungEmbodiments of the invention are based on the following drawing description. They show in a simplified representation

Fig. 1, 1a, 2, 2a und 2b Stempelpressen für plane Gummi-Metallkörper in ver schiedenen Arbeitsschritten und Ansichten, Fig. 1, 1a, 2, 2a and 2b punch presses for flat rubber-metal body in different ver operations and views,

Fig. 3 eine Stempelpresse mit Transferform für plane Gummi-Metallkörper, Fig. 3 is a stamping press with transfer mold for flat rubber-metal body,

Fig. 3a einen Teilschnitt aus Fig. 3 gemäß IIIa-IIIa, Fig. 3a shows a partial section according to III from Fig. 3 a -III a,

Fig. 4 eine Presse für zylindrische Gummi-Metallkörper, Fig. 4 is a press for cylindrical rubber-metal body,

Fig. 4a einen mit der Presse nach Fig. 4 hergestellten Gummi-Metallkörper, FIG. 4a is a made with the press according to Fig. 4 rubber-metal body,

Fig. 5 eine Spritzgießmaschine mit Gießform, Fig. 5 is an injection molding machine with mold

Fig. 6 eine Gießform in räumlicher Darstellung. Fig. 6 shows a casting mold in a spatial representation.

Die Pressen nach den Fig. 1 und 2 sind im Aufbau gleich. Es bedeuten 1 Stempel, 2 Grundkörper, 3 Auswer fer, 4 Metallplatte mit Haftmittel 4′, 5 Kautschukroh ling, 9 Heizkanäle. The presses according to FIGS. 1 and 2 are identical in construction. It means 1 stamp, 2 basic bodies, 3 ejectors, 4 metal plate with adhesive 4 ', 5 rubber blank, 9 heating channels.

Nach Fig. 1 und 1a ist in die Formhöhlung 6 des Grund körpers 2 auf die Metallplatte 4 mit Haftmittel 4′ der allseitig gut passende Kautschukrohling 5 mit entspre chender Vorkonfektionierung eingelegt.According to Fig. 1 and 1a in the cavity 6 of the base, the sides of well-fitting rubber blank 5 inserted body 2 to the metal plate 4 with adhesive 4 'with entspre chender prefabrication.

Beim Absenken des Stempels 1 in Pfeilrichtung A entsteht beim Pressen des Kautschukrohlings 5 kein Fließen auf der Metallplatte. Das Ergebnis ist eine isotrope Gummi- Metallbindung. Der Auswerfer 3 befördert den fertigen Gegenstand aus der Presse entgegengesetzt zur Richtung A.When the stamp 1 is lowered in the direction of arrow A, there is no flow on the metal plate when the rubber blank 5 is pressed. The result is an isotropic rubber-metal bond. The ejector 3 transports the finished object from the press in the opposite direction to A.

Nach Fig. 2 ist abweichend von Fig. 1 der Kautschukroh ling 5′ in die Formhöhlung 6 so eingelegt, daß er nach Fig. 2b an den Seitenwänden 2′-2′′′ der Formhöhlung satt anliegt, jedoch zur Seitenwand 8 einen verhältnis mäßig großen Abstand 10 hat.According to Fig. 2, deviating from Fig. 1, the rubber blank 5 ' is inserted into the mold cavity 6 so that it fits snugly according to Fig. 2b on the side walls 2'-2''' of the mold cavity, but to the side wall 8 a moderate ratio has a large distance 10 .

Bei einem derartig extrem exzentrisch eingelegten Kau tschukrohling 5′ erfolgt beim Preßvorgang eine Fließ richtung nach rechts, wie aus der Fig. 2a durch "X" er sichtlich ist, die bereits den Vorgang während des Pressens zeigt.In such an extremely eccentrically inserted chewing chuk blank 5 ' takes place during the pressing process a flow direction to the right, as can be seen from Fig. 2a by "X" , which already shows the process during the pressing.

Um sicherzustellen, daß beim fertigen Gummi-Metallkörper der Gummifluß nach rechts bis zum Abschluß des Preßvor ganges vorliegt, sind in den Grundkörper etwa in Höhe der Grenzfläche 11 Austrittskanäle 12 (nur einer sicht bar) vorzusehen.To ensure that in the finished rubber-metal body the rubber flow to the right until the completion of the Preßvor is present, 11 outlet channels 12 (only one visible bar) are to be provided in the base body at about the height of the interface.

Nach Abschluß des nach dem Preßvorgang folgenden Vulka nisationsprozesses werden folgende Ergebnisse erzielt:After completion of the Vulka following the pressing process the following results are achieved:

Hohe Abschälfestigkeit des Gummis von rechts nach links. Geringe Abschälfestigkeit des Gummis von links nach rechts. Mittlere Abschälfestigkeit des Gummis senkrecht zur Papierebene.High peel strength of the rubber from right to right Left. Low peel strength of the rubber from from left to right. Average peel strength of the Rubbers perpendicular to the plane of the paper.

Nach den Fig. 3 und 3a ist abweichend zu den Fig. 1 und 2 ein Stempel 15 in zwei Stempel 16, 17 unterteilt, wobei im Stempel 17 Trichter 18-20 angeordnet sind. FIGS. 3 and 3a, notwithstanding being arranged in the punch 17 funnels 18-20 to FIGS. 1 and 2, a punch 15 into two punches 16, 17 is divided.

Im Grundkörper 2 sind in Höhe der Metallplattenoberflä che 11 linke und rechte Austrittskanäle 25, 26 vorgesehen. Auf dem Auswerfer 3 liegt die Metallplatte 4 beschichtet mit Haftmittel 4′.In the base body 2 11 left and right outlet channels 25, 26 are provided at the level of Metallplattenoberflä. On the ejector 3 , the metal plate 4 is coated with adhesive 4 ' .

Durch den Stempel 16 wird der im Hohlraum zwischen dem Stempel 16 und 17 angeordnete Gummirohling 27 durch die Trichter 18 bis 20 in die Formhöhlung 28 eingepreßt. Nachdem die Formhöhlung 28 gefüllt ist, fährt der Stem pel 17 aus der gezeichneten Stellung in Pfeilrichtung A bis zur vorgegebenen Vollendung des Preßvorganges. Durch die Austrittskanäle 25, 26 kann überschüssiges Gummi austreten. Danach folgt der abschließende Vulka nisationsvorgang. Der Auswerfer 3 befördert dann den fertigen Gegenstand aus dem Grundkörper 2.By means of the punch 16 , the rubber blank 27 arranged in the cavity between the punches 16 and 17 is pressed into the mold cavity 28 through the funnels 18 to 20 . After the mold cavity 28 is filled, the Stem pel 17 moves from the position shown in the direction of arrow A to the predetermined completion of the pressing process. Excess rubber can escape through the outlet channels 25, 26 . This is followed by the final vulcanization process. The ejector 3 then conveys the finished object from the base body 2 .

Für die Gummi-Metallbindung herrschen folgende Bedin gungen:The following conditions apply to the rubber-metal bond conditions:

Wenn die rechten und mittleren Trichter 19, 20 ver schlossen sind, wird beim Einspritzvorgang durch den Stempel 16 auf der Metallplatte starkes Fließen nach rechts entstehen, das durch die Austrittskanäle 26 noch unterstützt werden kann.
Ergebnis:
Hohe Abschälfestigkeit des Gummis von rechts nach links. If the right and middle funnels 19, 20 are closed ver, strong flow to the right will occur during the injection process by the plunger 16 on the metal plate, which can still be supported by the outlet channels 26 .
Result:
High resistance to peeling of the rubber from right to left.

Werden jedoch anstelle der rechts angeordneten Austritts kanäle 26 nur links angeordnete Austrittskanäle 25 vorge sehen, so wird die anfängliche Fließrichtung des Trans ferprozesses bei Kompression durch den Stempel 17 kom pensiert.If, however, instead of the outlet channels 26 arranged on the right, only outlet channels 25 arranged on the left are provided, then the initial flow direction of the transfer process when compressed by the stamp 17 is compensated for.

Es entsteht eine ungerichtete gleichmäßige Bindefestig keit.The result is an undirected, even bond strength speed.

Nach Fig. 4 besteht eine Presse aus einem Oberteil 30, einem Unterteil 31 und den üblichen hier nicht gezeigten Heizanschlüssen für die genannten Formteile. In den Teilen 30, 31 sind für die zu gummierenden Bolzen 32, 33 halbschalenförmige Ausnehmungen 34, 35 für den Bolzen sowie Ausnehmungen 36 für die Gummiringe eingeformt.According to FIG. 4 is a press of an upper part 30, a lower part 31 and the conventional heater connections, not shown here for the said moldings. In the parts 30, 31 , half-shell-shaped recesses 34, 35 for the bolt and recesses 36 for the rubber rings are formed for the bolts 32, 33 to be rubberized.

Auf die eingelegten Bolzen 32, 33 werden plattenförmige Kautschukrohlinge 37, 38 gelegt. Dann wird das Oberteil in Pfeilrichtung A auf das Unterteil 31 zubewegt. Das Oberteil 30 legt die Platten 37, 38 halbseitig um die Bolzen 32, 33. Anschließend fließt durch Druck und Tem peratureinwirkung der Kautschuk von oben nach unten in die im Unterteil vorgesehenen Ausnehmungen 36 und legt sich um die darinliegenden Bolzen. Anschließend erfolgt unter Druck und Temperaturerhöhung der Vulkanisations prozeß. Der fertig vulkanisierte Bolzen besitzt nach Fig. 4a sogenannte Filmstreifen 38′, die durch notwen digen, überschüssigen Gummi aus den Ausnehmungen 36 aus gepreßt werden.Plate-shaped rubber blanks 37, 38 are placed on the inserted bolts 32, 33 . Then the upper part is moved in the direction of arrow A towards the lower part 31 . The upper part 30 places the plates 37, 38 on one side around the bolts 32, 33 . Then flows through pressure and temperature influence of the rubber from top to bottom in the recesses 36 provided in the lower part and lies around the bolts therein. The vulcanization process is then carried out under pressure and an increase in temperature. The fully vulcanized bolt has according to Fig. 4a so-called film strips 38 ' , which are pressed out of the recesses 36 by necessary, excess rubber.

Die Erfindung setzt mit dem vorbeschriebenen Vorgang nach dem Schließen der Preßform und während des Preßvor ganges ein, indem entweder die Bolzen in Pfeilrichtung B gedreht oder in den Pfeilrichtungen C, D axial, also hin und zurück, verschoben werden. The invention begins with the above-described process after closing the mold and during the Preßvor ganges by either turning the bolt in the direction of arrow B or in the arrow directions C, D axially, that is, back and forth.

Der Bolzen weist einen Durchmesser von 30 mm auf. Die Vulkanisationszeit beträgt 40 Minuten.The bolt has a diameter of 30 mm. The Vulcanization time is 40 minutes.

Eine gleichmäßige Abschälfestigkeit am Bolzen 32 wird erreicht, wenn nach dem Umfließen des Bolzens 32 und nach einer Grenzflächenvulkanisation von ca. 50% (ca. 3 Mi nuten nach Schließen der Form) der Bolzen 32 um 180° ge dreht wird. Damit werden die Zonen hoher Festigkeit mit den Zonen niedriger Festigkeit gemittelt.A uniform peel strength on the bolt 32 is achieved if after the flow around the bolt 32 and after an interface vulcanization of approximately 50% (approximately 3 minutes after closing the mold) the bolt 32 is rotated by 180 °. The zones of high strength are thus averaged with the zones of low strength.

Nach Fig. 5 bedeuten:Mean of Fig. 5:

40 Spritzgießmaschine,
41 Eingabeöffnung,
42 Schnecke,
43 Schließeinheit,
44 Regler,
44′ Ventile,
45, 45′, 46 Einspritzkanäle,
47 Gießform,
48, 48′, 48′′, 48′′′ (gegenüber liegend von 48′′) Austritts kanäle,
49 Metallplatte, 50 Haftmittel
51 Kautschuk,
53 Auswerfer 40 injection molding machine,
41 input opening,
42 snail,
43 clamping unit,
44 controllers,
44 ′ valves,
45, 45 ′, 46 injection channels,
47 mold,
48, 48 ′, 48 ′ ′, 48 ′ ′ ′ (opposite 48 ′ ′ ) exit channels,
49 metal plate, 50 adhesive
51 rubber,
53 ejectors

Für eine mittlere, isotrope Bindung des Kautschuks 51, der durch die Schnecke 42 fließfähig und vor der Schließ einheit 43 komprimiert ist, wird der Kautschuk durch die Einspritzkanäle 46 bei geschlossenen Austrittskanälen 48, 48′ durch Öffnen der Schließeinheit 43 eingespritzt.For a medium, isotropic bond of the rubber 51 , which is flowable through the screw 42 and compressed before the closing unit 43 , the rubber is injected through the injection channels 46 with the outlet channels 48, 48 'closed by opening the closing unit 43 .

Eine hohe Bindung des Kautschuks an der Metallplatte 49 wird durch Einspritzen über den Einspritzkanal bzw. Ka näle 45 bei umgestellten Regler 44 und geöffneten Aus trittskanälen 48 erzielt. Hierbei sind die Einspritz kanäle 45′, 46′ durch die Ventile 44′ zu verschließen. Durch entsprechende Auswahl der Einspritzkanäle 45, 45′, 46 und der zu öffnenden Austrittskanäle 48-48′′′ sind die Fließrichtungen einstellbar, bzw. umkehrbar. An stelle der Spritzgießmaschine ist auch eine Kolben spritzmaschine verwendbar. Die fertig vulkanisierte Me tallplatte 49 ist über den in Pfeilrichtung 52 bewegba ren Auswerfer 53 aus der Gießform 47 entfernbar.A high bond of the rubber to the metal plate 49 is achieved by injecting via the injection channel or channels 45 with the controller 44 switched and the outlet channels 48 open. Here, the injection channels 45 ', 46' are closed by the valves 44 ' . By appropriate selection of the injection channels 45, 45 ', 46 and the opening channels 48-48''' to be opened , the flow directions are adjustable or reversible. A piston injection machine can also be used in place of the injection molding machine. The fully vulcanized Me tallplatte 49 can be removed from the mold 47 via the arrow 53 in the direction of the arrow 52 movable.

Diese Vorrichtung (Fig. 5) ist bezüglich dem nur durch die Einspritzkanäle 45 erfolgenden Gummiflusses nicht nur für Meallplatten mit Haftmittel geeignet, sondern auch für Gummimetallbindungen ohne Haftmittel, bei spielsweise Kautschuk und Messing.This device ( FIG. 5) is suitable not only for metal plates with adhesive, but also for rubber-metal bonds without adhesive, for example rubber and brass, with respect to the rubber flow only through the injection channels 45 .

Nach Fig. 6 sind in der Gießform 60 Einspritzkanäle 61, 61′, 62, 62′ vorgesehen. Die Einspritzkanäle 61, 61′ stehen im rechten Winkel zur Metallplatte 49 mit Haft mittel 50. Die Einspritzkanäle 62, 62′ bilden mit der Metallplatte 49 einen Winkel von ca. 45°. Neben den ge nannten Einspritzkanälen 61, 62 sind die Austrittskanäle 48, 48′ und der Auswerfer 53 nach Fig. 5 vorhanden.Of FIG. 6 are in the mold 60 the injection channels 61, 61 ', 62, 62' are provided. The injection channels 61, 61 ' are at right angles to the metal plate 49 with adhesive medium 50th The injection channels 62, 62 ' form an angle of approximately 45 ° with the metal plate 49 . In addition to the ge injection channels 61, 62 , the outlet channels 48, 48 ' and the ejector 53 shown in FIG. 5 are available.

Eine hohe Abschälfestigkeit in Pfeilrichtungen 54, 55 ist sowohl durch die Einspritzkanäle 62 oder 62′ zu erreichen. Die durch die Einspritzkanäle 62 erzeugte, in Pfeilrichtung X vordringende Kautschukfront (siehe Fig. 5) ergibt mit tels der Austrittskanäle 48′ eine gerichtete Fließfront des Kautschuks. Hierzu ist der Kautschuk in der genannten Fließrichtung in Bewegung zu halten, indem nach Füllung der Spritzgießform 60 Kautschuk über die Einspritzkanäle 62 bzw. 61 oder 62 laufend zugeführt und durch die Aus trittskanäle 48′ abgeführt wird. Die nachgeführten Men gen können sehr gering sein. Es genügt auch, den Preß druck zu erhöhen, ohne Kautschuk nachzuführen, da ledig lich erreicht werden soll, daß eine Ausrichtung der Gummimoleküle an der Metallplatte 49 bzw. dem Haftmit tel 50 erfolgt. Danach wird fertig vulkanisiert. Die Auswerfer 53 können zur Erhöhung des Preßdruckes dienen. Dazu sind die Kanäle 45, 46, 48, 61, 62 durch bekannte Vorrichtungen zu schließen.A high peel strength in the direction of arrows 54, 55 can be achieved both through the injection channels 62 or 62 ' . The rubber front generated by the injection channels 62 and penetrating in the direction of arrow X (see FIG. 5) results in a directed flow front of the rubber by means of the outlet channels 48 ' . For this purpose, the rubber in the flow direction mentioned is kept in motion by continuously feeding rubber after filling the injection mold 60 via the injection channels 62 or 61 or 62 and discharging through the outlet channels 48 ' . The amounts added can be very small. It is also sufficient to increase the pressure without adding rubber, since it is only to be achieved that the rubber molecules are aligned on the metal plate 49 or the adhesive 50 . Then vulcanization is finished. The ejectors 53 can be used to increase the pressure. For this purpose, the channels 45, 46, 48, 61, 62 are to be closed by known devices.

Weiter ist durch die genannten Einspritzkanäle 61, 62 gewährleistet, daß das Haftmittel 50 durch den Gummi fluß von der aus Stahl bestehenden Metallplatte nicht weggeschoben wird, sondern haften bleibt.Furthermore, it is ensured by the aforementioned injection channels 61, 62 that the adhesive 50 is not pushed away by the rubber flow from the metal plate made of steel, but remains stuck.

Wesentlich ist für die Gummi-Metallbindung, daß in sämt lichen Vorrichtungen nach den Fig. 1 bis 6 der Kau tschuk in eine vorgewärmte Form mit einer Temperatur von ca. 373°K-423°K eingebracht wird.It is essential for the rubber-metal bond that in all devices according to FIGS . 1 to 6, the rubber chuck is introduced into a preheated mold at a temperature of approximately 373 ° K-423 ° K.

Für Kaltvulkanisieren sind die vorbeschriebenen Einrich tungen und Verfahrensschritte in gleicher Weise anwendbar.For cold vulcanization, the above-mentioned devices are cations and procedural steps applicable in the same way.

Für den Vulkanisationsvorgang gilt:The following applies to the vulcanization process:

1. nach ganz kurzzeitigem Kontakt Gummi/Metall:
keine molekulare Bindung1. after a very short contact rubber / metal:
no molecular bond
2. nach 50% der Vulkanisationszeit
besteht ∼ 50%ige orientierte Haftung des Kautschuks auf der Grenzfläche. Diejenigen Kautschukanteile, welche noch nicht fixiert sind, sind in ihrer Orientierung noch ver fügbar2. after 50% of the vulcanization time
there is ∼ 50% oriented adhesion of the rubber on the interface. Those rubber parts that are not yet fixed are still available in their orientation
3. in der restlichen, noch verfügbaren Vulkanisationszeit
können die noch nicht fixierten Kautschuk moleküle durch entsprechende Relationsbe wegung von Kautschuk bzw. Metall in die gewünschte Orientierung gebracht werden.3. in the remaining, still available vulcanization time
The rubber molecules that have not yet been fixed can be brought into the desired orientation by appropriate movement of rubber or metal.

Claims

1. Verfahren zur Vulkanisation einer Mischung aus Kau tschuk und/oder Kunststoff auf Metall für in der Ebene der Bindeschicht hoch beanspruchte Teile, wie Dämpfungselemente, Bänder wie Förderbänder, metall verstärkte Reifen, Kupplungselemente für armierte Gummischläuche, bei denen die mit der Mischung zu vulkanisierende Oberfläche des Metalls gegebenenfalls mit einem Haftmittel versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß beim Kompressionsverfah ren Formstücke (5, 5′) der Mischung bzw. Kautschuk mit einer kleineren Grundfläche als die zu vulka nisierende Oberfläche des Metalls auf das Metall (4) so aufgesetzt werden, daß der Stempel (1) die Mi schung entgegen der oder rechtwinklig zu der Bean spruchungsrichtung auf dem Metall ausbreitet.1. A method for vulcanizing a mixture of rubber and / or plastic on metal for parts subject to high stress in the plane of the binding layer, such as damping elements, belts such as conveyor belts, metal-reinforced tires, coupling elements for reinforced rubber hoses, in which the mixture to be vulcanized Surface of the metal is optionally provided with an adhesive, characterized in that the compression or ren form pieces ( 5, 5 ' ) of the mixture or rubber with a smaller footprint than the surface to be vulcanized of the metal are placed on the metal ( 4 ) that the stamp ( 1 ) spreads the mixture against or at right angles to the direction of stress on the metal.

2. Verfahren zur Vulkanisation einer Mischung aus Kau tschuk und/oder Kunststoff auf Metall für in der Ebene der Bindeschicht hoch beanspruchte Teile, wie Dämpfungselemente, Bänder wie Förderbänder, metall verstärkte Reifen, Kupplungselemente für armierte Gummischläuche, bei denen die mit der Mischung zu vulkanisierende Oberfläche des Metalls gegebenen falls mit einem Haftmittel versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einspritzverfahren die Mischung bzw. Kautschuk (27) in einem Winkel zur Ebene der Bindeschicht (4′) aufgebracht wird.2. Method for vulcanizing a mixture of rubber and / or plastic on metal for parts subject to high stress in the plane of the binding layer, such as damping elements, belts such as conveyor belts, metal-reinforced tires, coupling elements for reinforced rubber hoses, in which the mixture to be vulcanized Surface of the metal is optionally provided with an adhesive, characterized in that the mixture or rubber ( 27 ) is applied at an angle to the plane of the bonding layer ( 4 ′ ) during the injection process.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischungsauftrag bzw. Auftrag des Kautschukes einheitlich im Abwälzverfahren erfolgt, indem die Mischung analog der Abwälzbe wegung eines Rades auf einer Ebene auf das Metall aufgetragen wird bei gleichzeitiger, nur zum Teil erfolgender Vulkanisation von ca. 50% der Mischung, die eine darauffolgende Korrektur der Vulkani sationsrichtung erlaubt, und daß anschließend bei ruhender Mischung fertig vulkanisiert wird.3. The method according to claims 1 and 2, characterized, that the mix application or application of the rubber uniform in the hobbing process, by mixing in the same way as the hobbing movement of a wheel is applied to the metal on one level with simultaneous, only partial vulcanization of approx. 50% of the mixture, which is a subsequent correction of the Vulkani direction allowed, and that then with the mixture at rest is vulcanized.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel 90 Grad beträgt. 4. The method according to claim 2, characterized in that the angle is 90 degrees.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen null Grad und 90 Grad liegt, vorzugsweise 45 Grad beträgt.5. The method according to claim 2, characterized in that the angle between is zero degrees and 90 degrees, preferably 45 degrees is.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach ca. 50% der Grenz flächenvulkanisation das Metall (4) gegenüber dem Kautschuk (27) bewegt wird oder die Fließrichtung des Kautschuks durch Umsteuern von Einspritzkanälen (18-20, 45, 45′, 46, 61, 61′, 62, 62′) und Austritts kanälen (12, 25, 26, 48-48′′′) umgekehrt wird.6. The method according to claims 1 or 2, characterized in that after about 50% of the boundary vulcanization, the metal ( 4 ) is moved relative to the rubber ( 27 ) or the direction of flow of the rubber by reversing injection channels ( 18-20, 45 , 45 ', 46, 61, 61', 62, 62 ' ) and outlet channels ( 12, 25, 26, 48-48''' ) is reversed.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Spritzgießverfahren bzw. beim Kompressionsverfahren mit einer Transfer form (16, 17) Kautschuk (27) über Kanäle (45, 45′, 46) bzw. Trichter (18-20 ) gleichmäßig verteilt oder zur Erzeugung einer einzigen Fließfront (X) einseitig in die Form (2, 47, 60) eingepreßt wird.7. The method according to claim 1, characterized in that in the injection molding process or in the compression process with a transfer form ( 16, 17 ) rubber ( 27 ) via channels ( 45, 45 ', 46 ) or funnel ( 18-20 ) evenly distributed or one side is pressed into the mold ( 2, 47, 60 ) to produce a single flow front (X) .

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Kautschuk in einer die Form kontinuierlich ausfüllenden Front (X; Fig. 5) in die Form eingepreßt wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that rubber is pressed into the mold in a front that continuously fills the mold (X ; FIG. 5).

9. Vorrichtung zur Durchführung des in den vorhergehen den Ansprüchen angegebenen Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß in den Formen in oder nahezu in der Ebene der zu vulkanisierenden Metall oberfläche Austrittskanäle (26, 25, 48-48′′′) vorge sehen sind zur Erzeugung einer einzigen Fließfront oder mehreren Fließfronten in einer Ebene.9. Device for performing the method specified in the preceding claims, characterized in that in the molds in or almost in the plane of the metal surface to be vulcanized , outlet channels ( 26, 25, 48-48 ''' ) are provided for generation a single flow front or several flow fronts on one level.