DE3930388A1 - Moulding rubber undercut bellows shapes - by injection moulding preform without undercuts, placing this plus its core tool in final mould, extending core, inflating preform - Google Patents

Moulding rubber undercut bellows shapes - by injection moulding preform without undercuts, placing this plus its core tool in final mould, extending core, inflating preform

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Abstract

Hollow elastomer mouldings, and bellows type sleeving in partic, are produced by injection moulding a preform round a mandrel whose o.d. diminishes lengthwise in steps, placing the preform plus mandrel in a heated mould of the desired external shape, stretching the mandrel axially, inflating the preform by compressed air from the gaps between the sections of the mandrel, and finally curing and demoulding. ADVANTAGE: The process is a simple way of producing such awkward shapes without (in partic) applying stresses on to them when demoulding which could damage them.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel­ lung von Hohlkörper-Formartikeln, insbesondere Falten­ balg-Manschetten, aus einem elastomeren Material, sowie auf einen Dorn zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method of manufacture development of hollow molded articles, in particular folds bellows cuffs, made of an elastomeric material, as well on a mandrel to carry out the process.

Hohlkörper-Formartikel, wie z.B. Faltenbalg-Manschetten aus Gummi, werden üblicherweise im Spritzgieß-Verfahren hergestellt, d.h. der Kautschuk wird in eine Form, in die ein entsprechender Dorn eingesetzt ist, eingespritzt und dort ausvulkanisiert. Nach der Vulkanisation wird der Formkörper dadurch entformt, daß er nach Öffnen der Form von dem Dorn heruntergezogen wird. Da aber eine Falten­ balg-Manschette aufeinanderfolgend Abschnitte abwechselnd kleineren und größeren Durchmessers aufweist, wird die Manschette beim Entformen sehr stark gedehnt, so daß da­ bei oftmals - insbesondere bei dünnen Materialstärken - ein Reißen des Formteils möglich ist.Hollow molded articles such as Bellows cuffs Made of rubber, are usually injection molded manufactured, i.e. the rubber is in a shape in which a corresponding mandrel is inserted, injected and vulcanized there. After vulcanization, the Molded body demolded in that after opening the mold is pulled down from the mandrel. But there is a fold bellows cuff alternating sections has smaller and larger diameter, the The cuff is very stretched during demolding, so that there with often - especially with thin material thicknesses - tearing of the molded part is possible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren anzugeben, mit dem derartige Hohlkörper-Formarti­ kel auf einfache Weise hergestellt werden können und bei dem insbesondere das Entformen ohne Kraftaufwendung be­ werkstelligt werden kann, so daß Schäden am fertigen Teil sicher vermieden werden.The invention is therefore based on the object, a Ver drive to indicate, with such hollow body form kel can be easily produced and at which in particular be demoulding without using force can be made so that damage to the finished part be safely avoided.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß im Spritzgieß-Verfahren auf einem Dorn mit sich stu­ fenweise verringerndem Außendurchmesser ein Vorformling entsprechender Kontur hergestellt wird, daß der Vorform­ ling mit dem an den Durchmesserstufungen scheibenförmig geteilten Dorn in einer Heizform mit der endgültigen Außenkontur des Formartikels eingelegt, der Dorn in axia­ ler Richtung gestreckt und der Vorformling mittels über die Dornspalten zugeführter Druckluft aufgeblasen und an­ schließend ausvulkanisiert und entformt wird.To achieve this object, the invention provides that in the injection molding process on a mandrel with itself  a preform appropriate contour is produced that the preform ling with the disc-shaped at the diameter gradations split mandrel in a heating mold with the final The outer contour of the molded article is inserted, the mandrel in axia stretched in the direction and the preform by means of the mandrel gaps inflated compressed air and on finally vulcanized and removed from the mold.

Das hierbei im Prinzip angewandte Spritzblas-Verfahren ist zwar zur Herstellung von Formkörpern aus thermopla­ stischem Material bekannt. Dieses Verfahren war aber nicht unmittelbar auf die Herstellung von Formartikeln aus elastomerem Material übertragbar, da wegen der unter­ schiedlichen Viskosität und der erforderlichen erheblich höheren Drücke beim Spritzgießen von elastomeren Materia­ lien eine Abdichtung der herkömmlichen Luftzuführungska­ näle für das anschließende Aufblasen nicht möglich ist. Erst die erfindungsgemäße Gestaltung eines radial unter­ teilten und damit streckbaren Dornes ermöglicht es, einen Vorformling auf einem vollständig geschlossenen Dorn her­ zustellen, über den dann durch die Spalten beim Recken die erforderliche Druckluft für das Aufblasen in die End­ form zugeführt werden kann.The injection blow molding process used here in principle is for the production of moldings from thermopla known material. However, this procedure was not directly on the manufacture of molded articles made of elastomeric material, because of the under different viscosity and the required considerably higher pressures when molding elastomeric materials lien a seal of the conventional Luftzuführungska channels for the subsequent inflation is not possible. Only the inventive design of a radial under shared and thus stretchable mandrel allows one Preform on a fully closed mandrel to deliver, then through the columns when stretching the compressed air required for inflation in the end form can be supplied.

Zweckmäßig und ausreichend ist es dabei, wenn eine Streckung des Dorns um etwa 1/10 mm je radialer Teilungs­ stufe erfolgt.It is useful and sufficient if one Extension of the mandrel by approximately 1/10 mm per radial division stage takes place.

Ferner sollten die radialen Durchmesseraufweitungen des Formartikels jeweils in Höhe der radialen Teilungsebenen des Dornes liegen.Furthermore, the radial diameter widening of the Molded article in each case at the level of the radial division levels of the thorn.

Bei einem Dorn zur Durchführung dieses Verfahrens ist er­ findungsgemäß vorgesehen, daß auf einer zentralen Achse mehrere scheibenförmige, in Achsrichtung jeweils abneh­ menden Außendurchmesser aufweisende Dornelemente ver­ schiebbar angeordnet sind, die parallel zur Achse eine alle Elemente durchsetzende Druckluft-Zuführungsbohrung aufweisen.He is with a mandrel to perform this procedure provided according to the invention that on a central axis  several disc-shaped, each decreasing in the axial direction verend mandrel elements having outer diameter are slidably arranged parallel to the axis one compressed air supply hole penetrating all elements exhibit.

Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die Achse mit dem Dornelement kleinsten Außendurchmessers starr verbunden ist und die Zuführungsbohrung allein die axial verschieb­ baren Dornelemente durchsetzt.It is particularly useful if the axis with the Mandrel element of the smallest outside diameter rigidly connected is and the feed hole alone the axially penetrated thorn elements.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels nach der Erfin­ dung näher erläutert. Dabei zeigenBased on a schematic drawing are structure and Operation of an embodiment according to the Erfin explained in more detail. Show

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Vorformling mit eingesetztem geschlossenem Dorn und Fig. 1 shows a longitudinal section through a preform with inserted closed mandrel and

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den fertigen Formarti­ kel mit noch eingesetztem, entsprechend ge­ strecktem Dorn. Fig. 2 shows a longitudinal section through the finished Formarti angle with still inserted, correspondingly stretched mandrel.

Wie man zunächst deutlicher aus Fig. 2 ersieht, besteht der Dorn 1 beispielsweise aus 4 scheibenförmigen Dornele­ menten 2, 3, 4 und 5, die auf einer gemeinsamen Achse 6 geringfügig axial verschiebbar gehaltert sind.As can first be seen more clearly from Fig. 2, the mandrel 1 consists for example of 4 disc-shaped Dornele elements 2 , 3 , 4 and 5 , which are mounted on a common axis 6 slightly axially displaceable.

Nach Fig. 1 ist nunmehr der Dorn 1 in zusammengeschobenem Zustand als geschlossener Stufenzylinder in eine Spritz­ gießform 7 eingelegt. Nach Einspritzen eines elastomeren Materials, beispielsweise Kautschuk, in den vom Dorn 1 und der Form 7 begrenzten Hohlraum 8 wird dann ein Vor­ formling 10 der angegebenen Kontur erzeugt, der sich stu­ fenweise verengt und keine Hinterschneidungen aufweist. According to Fig. 1 the mandrel 1 in compressed state is now placed as a closed stage cylinder into an injection mold. 7 After injection of an elastomeric material, for example rubber, into the cavity 8 delimited by the mandrel 1 and the shape 7 , a preform 10 of the specified contour is then produced, which narrows in stages and has no undercuts.

Anschließend wird der Dorn 1 zusammen mit dem noch unvul­ kanisierten Vorformling 10 aus der Spritzgießform 7 ent­ nommen und in die ebenfalls nur schematisch angedeutete Vulkanisationsform 11 nach Fig. 2 eingesetzt. Der Formen­ hohlraum 12 dieser Vulkanisationsform 11 weist dabei die endgültige Außenkontur des herzustellenden Formartikels auf. Nach Einlegen des Dorns 1 mit dem Vorformling 10 wird der Dorn 1 geringfügig gestreckt, so daß sich zwi­ schen den scheibenförmigen Dornelementen 2, 3, 4 und 5 die radialen Spalten 13, 14 und 15 ergeben. Bei dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel ist die Achse 6 mit dem obersten Dornelement 5 starr verbunden, während die übri­ gen Dornelemente 4, 3 und 2 geringfügig verschiebbar auf der Achse 6 geführt sind.Then the mandrel 1 is removed from the injection mold 7 together with the still unvulcanized preform 10 and inserted into the vulcanization mold 11 according to FIG. 2, which is also only indicated schematically. The mold cavity 12 of this vulcanization mold 11 has the final outer contour of the molded article to be produced. After inserting the mandrel 1 with the preform 10 , the mandrel 1 is slightly stretched so that there are the radial gaps 13 , 14 and 15 between the disc-shaped mandrel elements 2 , 3 , 4 and 5 . In the illustrated embodiment, the axis 6 is rigidly connected to the top mandrel element 5 , while the rest of the mandrel elements 4 , 3 and 2 are guided slightly displaceably on the axis 6 .

Die einzelnen Dornelemente 2, 3 und 4 weisen ferner eine parallel zur Achse 6 verlaufende, gestrichelt eingezeich­ nete Bohrung 16 auf, die jeweils an den geöffneten Spal­ ten 13, 14 und 15 freiliegt. Diese Bohrung 16 ist so ge­ führt, daß sie in der oberen Stirnfläche des Dornele­ ments 4 seitlich neben dem anschließenden Dornelement 5, das einen kleineren Durchmeser aufweist, endet und kann im Dornelement 4 als seitlicher Einschnitt ausgebildet sein, während sie in den Elementen 2 und 3 als echte Boh­ rung verläuft. Über diese Bohrung 16 wird nunmehr Druck­ luft eingepreßt, die an den Spalten 13, 14 und 15 radial austritt und den Vorformling bis zum Ausfüllen der Kon­ tur 12 der Heizform 11 aufbläst. Damit ergibt sich dann die endgültige Form beispielsweise einer Faltenbalgman­ schette 20.The individual mandrel elements 2 , 3 and 4 also have a parallel to the axis 6 , dashed line bore 16 , each of which is exposed to the open gaps 13 , 14 and 15 . This bore 16 is so ge leads that it ends in the upper end face of the Dornele element 4 next to the adjacent mandrel element 5 , which has a smaller diameter, and can be formed in the mandrel element 4 as a lateral incision, while in the elements 2 and 3 runs as a real bore. Air is now pressed in via this bore 16 , which radially emerges at the columns 13 , 14 and 15 and inflates the preform until the cone 12 of the heating mold 11 is filled. This then results in the final shape, for example, of a bellows sleeve 20 .

Anschließend wird die so geformte Manschette 20 noch aus­ vulkanisiert und kann dann entformt werden. Dazu wird zu­ nächst der Dorn 1 glatt herausgezogen, was besonders ein­ fach und ohne Beschädigung der Manschette 20 erfolgen kann, da der Dorn 1 keine Hinterschneidungen aufweist, sondern entgegen der Auszugsrichtung stufenweise im Durchmesser abnimmt. Es ist aber auch ein Entfernen der Manschette 20 zusammen mit dem Dorn 1 und anschließendem Herausziehen des Dornes 1 möglich.The cuff 20 thus shaped is then vulcanized and can then be removed from the mold. For this purpose, the mandrel 1 is first pulled out smoothly, which can be done particularly easily and without damaging the sleeve 20 , since the mandrel 1 has no undercuts, but instead gradually decreases in diameter against the direction of extension. However, it is also possible removal of the sleeve 20 together with the mandrel 1 and subsequent extraction of the mandrel. 1

Mit dem beschriebenen Verfahren und der entsprechenden Gestaltung des Dorns ist es also möglich, auch Hohlkör­ per-Formartikel mit Hinterschneidungen aus Gummi mittels Spritzblasen herzustellen, ohne daß eine Beschädigung des Formartikels beim Entformen erfolgt.With the described method and the corresponding Design of the mandrel is therefore possible, also hollow body per-shaped article with undercuts made of rubber To produce injection bubbles without damaging the Molded article takes place during demolding.

Die beschriebene Gestaltung und radiale Unterteilung des Dornes sowie die Anordnung der Zuführungsbohrung für die Druckluft soll nur eine prinzipielle Möglichkeit angeben, die andere Gestaltungen, soweit sie von diesem Grundprin­ zip Gebrauch machen, nicht ausschließt.The described design and radial division of the Dornes and the arrangement of the feed hole for the Compressed air is only intended to indicate one basic possibility the other designs, insofar as they are based on this basic principle Use zip, not exclude.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörper-Formarti­ keln, insbesondere Faltenbalg-Manschetten, aus einem ela­ stomeren Material, dadurch gekennzeichnet, daß im Spritz­ gieß-Verfahren auf einem Dorn mit sich stufenweise ver­ ringerndem Außendurchmesser ein Vorformling entsprechen­ der Kontur hergestellt wird, daß der Vorformling mit dem an den Durchmesserstufungen scheibenförmig geteilten Dorn in einer Heizform mit der endgültigen Außenkontur des Formartikels eingelegt, der Dorn in axialer Richtung ge­ streckt und der Vorformling mittels über die Dornspalten zugeführter Druckluft aufgeblasen und anschließend aus­ vulkanisiert und entformt wird.1. A process for the production of hollow-body articles, in particular bellows sleeves, made of an elastomeric material, characterized in that a preform corresponding to the contour is produced in the injection molding process on a mandrel with a gradually reducing outer diameter Preform with the mandrel divided in the form of disks in the form of a disc is placed in a heating mold with the final outer contour of the molded article, the mandrel stretches in the axial direction and the preform is inflated by means of compressed air supplied via the mandrel gaps and then vulcanized and removed from the mold. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Streckung des Dorns um etwa 1/10 mm je radialer Teilungsstufe erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that that an extension of the mandrel by about 1/10 mm more radial Graduation level takes place. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die radialen Durchmesseraufweitungen des Formartikels jeweils in Höhe der radialen Teilungsebenen des Dornes liegen.3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the radial widening of the diameter Molded article in each case at the level of the radial division levels of the thorn. 4. Dorn zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer zentralen Achse (6) mehrere scheibenförmige, in Achsrichtung je­ weils abnehmenden Außendurchmesser aufweisende Dornele­ mente (2, 3, 4, 5) verschiebbar angeordnet sind, die pa­ rallel zur Achse (6) eine alle Elemente (2, 3, 4, 5) durchsetzende Druckluft-Zuführungsbohrung (16) aufweisen.4. mandrel to carry out the method according to claim 1, characterized in that on a central axis ( 6 ) a plurality of disc-shaped, in the axial direction depending on decreasing outside diameter Dornele elements ( 2 , 3 , 4 , 5 ) are slidably arranged, the pa parallel to the axis ( 6 ) have a compressed air supply bore ( 16 ) penetrating all the elements ( 2 , 3 , 4 , 5 ). 5. Dorn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (6) mit dem Dornelement (5) kleinsten Außen­ durchmessers starr verbunden ist und die Zuführungsboh­ rung (16) allein die axial verschiebbaren Dornelemen­ te (2, 3, 4) durchsetzt.5. mandrel according to claim 4, characterized in that the axis ( 6 ) with the mandrel element ( 5 ) smallest outer diameter is rigidly connected and the Zuführungsboh tion ( 16 ) only the axially displaceable Dornelemen te ( 2 , 3 , 4 ) passes through.
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