DE69002226T2 - Verfahren zum Herstellen einer metallischen Armatur für Profile in biegsamem synthetischem Material. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Metallarmierung für Profile aus elastischem synthetischen Material, z. B. aus Elastomer oder Plastomer, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
• Bekanntlich werden in der Automobilindustrie in hohem Male Dichtungselemente verwendet, die ein Teil beinhalten, welches eine Klemme bildet, die eine Bördelkante oder einen Falz der Karrosserie bedeckt und ein Dichtungsorgan, das mit dem eine Klemme bildenden Teil verbunden ist. Dieses kann auch alleine als Kantenschutz oder als Zierelement verwendet werden. Diese Klemme kann auch als Halterung für ein ganz anderes Zierelement dienen.
• In allen Fällen hat die Klemme gewöhnlich einen U-förmigen Querschnitt und sie beinhaltet eine Metallarmierung, im allgemeinen aus Stahl oder Aluminium, auf welcher im Strangpreßverfahren ein Polymer aufgebracht wurde, wie plastifiziertes PVC oder ein vulkanisierter Kautschuk.
• Die Lippen dieses Polymers ragen über die inneren Seiten der Schenkel des U in Richtung des entgegengesetzten Schenkels, um das Festhaken der Klemme auf der Bärdelkante oder auf dem Falz, mit dem sie verbunden ist, zu gewährleisten.
• Mit diesem Typ von armierten Profilen beschäftigt sich vorliegende Erfindung, mit dem Ziel, eine Armierung vorzuschlagen, die in der Lage sein soll, das Stück flexibel zu machen und die einen Zählereffekt gegenüber ihrer Halterung bietet, durch die Tatsache einer zweckentsprechenden Kalthärtung dieser Armierung.
• Verschiedene Vorveröffentlichungen beschreiben Metallarmierungen, die jenen der Erfindung relativ ähnlich sind oder die durch Verfahren hergestellt wurden, die sich an das der Anmeldung annähern. Sie weisen jedoch wesentliche Unterschiede zu jenen der vorliegenden Anmeldung auf.
• Die Patentschrift DE-A-2 801 082, auf welcher der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert, betrifft eine Metallarmierung, die aus aneinander angrenzenden Lamellen besteht, wobei die Anschlußpunkte entlang zweier paralleler Bänder angeordnet sind. Diese Lamellen werden zunächst jalousieartig verformt, wie in Fig. 1 dieses Dokumentes dargestellt, dann werden sie plattgedrückt und gestreckt.
• Ebenso beschreibt die Patentschrift GB-A-2 067 105 eine Armierung mit ebenfalls unterschiedlicher Form. Es gibt keine Phase des eigentlichen Streckformens, das Streckformen resultiert aus dem Passieren zwischen zwei Walzen 5a - 5b eines besonderen Typs (s. Fig 8 und 9). Es gibt auch keine Deformierung und kein Gleichrichten der Lamellen.
• Schließlich ist in der Patentschrift EP-A-0 277 425 die Form der beschriebenen Armierung ebenfalls unterschiedlich. Sie ist in einem Verfahren hergestellt, das keine Phase der Deformierung der Zungen, ihrer Gleichrichtung und des Kalthärtens des gestreckten Bandes beinhaltet.
• Die vorliegende Erfindung hat zum Gegenstand ein Verfahren der Herstellung eines Bandes, zur Realisierung einer Metallarmierung für Profile aus elastischem synthetischem Material, ein Verfahren bei welchem:
• a) in einer ersten Phase in ein Band aus weichem Stahl Schnittvorgänge senkrecht zu seiner Längsachse durchgeführt werden, um dort identischen Lamellen zu definieren, wobei gleichzeitig im Moment des Schnittvorganges in einer Ebene senkrecht zur Achse die Teile der benachbarten nicht miteinander verbundenen Lamellen auseinandergespreizt werden und die seitlichen Enden dieser Lamellen im wesentlichen aneinander angrenzend gelassen werden,
• b) in einer zweiten Phase das Band, das man ausgangs der ersten Phase erhält, plattgedrückt wird, um die aneinander angrenzenden, in der ersten Phase vorgeschnittenen Lamellen im wesentlichen Rand an Rand und in eine Ebene zu bringen,
• c) das Band der Länge nach gestreckt wird, wobei dieser Prozeß dadurch gekennzeichnet ist, daß:
• - die in der ersten Phase geschnittenen Lamellen zwei und zwei aneinander hängen, abwechselnd an einer Stelle, die entlang der Längsachse des Bandes angeordnet ist, und an zwei Stellen, die Symmetrisch bezüglich dieser Achse entlang zweier zu ihr parallelen Geraden angeordnet sind,
• - in einer dritten Phase das ausgangs der zweiten Phase erhaltene Band in Längsrichtung so gestreckt wird, daß die nicht zusammenhängenden Bereiche der benachbarten Zungen auseinander gespreizt werden, so daß sie im zentralen Bereich des Bandes im wesentlichen regelmäßige Parallelogramme bilden;
• - schließlich in einer vierten Phase, die der dritten Phase unmittelbar folgt oder die gleichzeitig mit ihr durchgeführt wird, das gestreckte Band kaltgehärtet wird, durch Druck entlang seiner gesamten Oberfläche.
• Vorteilhafterweise wird in einer fünften Phase das Band einem zusätzlichen Vorgang des Kalthärtens unterworfen, in dem die seitlichen Bereiche, die die durch die Lamellen gebildeten benachbarten Parallelogramme verlängern, auf noch stärkere Art und Weise gepreßt werden, entlang zumindest zweier paralleler Streifen, die symmetrisch bezüglich der Längsachse angeordnet sind.
• Die Bänder, die man durch dieses Verfahren erhält, die Profilarmierungen, die ausgehend von diesen Bändern realisiert werden, insbesondere die Armierungen mit U-förmigen Schnitt und die Profile aus elastischem Synthetischen Material, die mit einer solchen Armierung versehen sind die zumindest teilweise in Elastomer eingebettet ist, sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.
• Die erste Phase des Schnitt-Ziehvorgangs des Bandes wird einfach realisiert werden können durch in der Technik übliche Vorrichtungen.
• Um im Laufe der zweiten Phase das ausgangs der ersten Phase erhaltene verformte Band zu glätten, wird man eine Glätt-Walzenstraße benutzen, ohne jedoch einen exzessiven Druck auszuüben.
• Die dritte Phase oder Streckphase wird eine sehr bedeutsame Verlängerung des Bandes nach sich ziehen können, in der Größenordnung von 45%.
• Die Schlußphase des Kalthärtens wird schließlich mit Hilfe einer Walzenstraße realisiert werden können, die das Band entlang seiner gesamten Oberfläche preßt. Dieses Kalthärten wird eine Verringerung der Stärke des Bandes in einer Größenordnung von 25% mit sich bringen können.
• Schließlich wird ein zusätzlicher Vorgang des Kalthärtens auf die Ränder der Lamellen ausgeübt werden können mit Hilfe von Walzen, die parallel angeordnet sind entlang mindestens zweier paralleler Streifen des Bandes, Symmetrisch zu seiner Symmetrieachse.
• So wie angekündigt ist es möglich, ausgehend von einem solchermaßen behandelten Band, eine Armierung mit U-fömigen Schnitt und ein Profil aus Elastomer, in welches zumindest ein Teil dieser Armierung eingebettet ist, zu realisieren, wobei Armierung und Profil eine große Flexibilität haben und eine bedeutende Klemmkraft auf die Bördelränder oder Falze ausüben, die damit versehen sind, durch einen deutlich ausgeprägten Federeffekt der beiden Schenkel des U.
• Man wird außerdem feststellen, daß es die so realisierte Armierung bei gleichen Leistungsmerkmalen erlaubt, eine deutliche Metallersparnis zu erreichen, da sich die Phase der Verlängerung kombiniert mit der Phase des Kalthärtens in einem Metallgewinn niederschlägt, der 50% pro Mengeneinheit erreichen kann.
• Die Zeichnungen im Anhang machen die Unterschiede besser deutlich und illustrieren die verschiedenen Phasen des Verfahrens gemäß der Erfindung.
• Es zeigen:
• Fig. 1A eine perspektivische Sicht des Metallbandes ausgangs der ersten Phase des Schnitt-Ziehvorganges des Verfahrens entsprechend der Erfindung;
• Fig. 1B eine seitliche Ansicht entlang des Pfeiles F&sub1; in Fig. 1A;
• Fig. 1C eine Ansicht auf das Ende des Bandes entlang des Pfeiles F&sub2; der Fig. 1A;
• Fig. 1D eine Ansicht auf das Ende des Bandes entlang des Pfeiles F&sub3; der Fig. 1A;
• Fig. 2A und 2B eine zu den Fig. 1A und 1B analoge Ansicht des Bandes ausgangs der zweiten Phase des Verfahrens oder der Glättungsphase des Bandes;
• Fig. 3A und 3B zu den Fig. 1A und 1B analoge Ansichten des Bandes ausgangs der letzten Phase des Verfahrens nach dem Strecken und dem Kalthärten des Bandes.
• Fig. 4 eine perspektivische Ansicht mit teilweisem Aufriß eines Profils aus Elastomer, das mit einer Metallarmierung versehen ist, die in einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.
• Zunächst wird auf die Fig. 1A, 1B und 1C der Zeichnungen Bezug genommen, die das durch gleichzeiten Schnitt- und Zugvorgang hergestellte Profil zeigen, ausgehend von einem geraden fortlaufenden Metallband, das nicht dargestellt ist.
• Das Ausgangsband ist aus weichem kaltlaminiertem Stahl, dessen Bruchfestigkeit in der Größenordnung von 520 ± 40 MPas liegt.
• Man schneidet dieses Band senkrecht zu seiner Längs Symmetrieachse I - I, um dort Lamellen (1) zu definieren, die senkrecht zur Symmetrieachse I - I des Bandes stehen, und die zwei und zwei mit den benachbarten Lamellen zusammenhängen, abwechseln an einem Verbindungspunkt (2), der entlang der Achse I - I angeordnet ist, und entlang zweier Punkte (3), die symmetrisch entlang der Linie II - II parallel zur Symmetrieachse I - I in der Nähe des seitlichen Randes des Bandes angeordnet sind.
• Gleichzeitig spreizt man die benachbarten Lamellen (1) beiderseits der Ursprungsebene des Bandes auseinander, einerseits auf Höhe der Achse I - I und für die Lamellen, die an der Stelle 3 (Fig. 1C) vereinigt sind, auf Höhe ihres seitlichen Randes in Gegenrichtung, und andererseits auf Höhe der Linie II - II, indem man die seitlichen benachbarten Ränder im wesentlichen in der Ursprungsebene beläßt, für die Lamellen, die an den Stellen 2 (Fig. 1B) vereinigt sind.
• Das verformte Band, das aus diesem ersten Arbeitsvorgang resultiert, wird danach mit iilfe einer Walzenstraße geglättet, um das in den Fig. 2A und 2B dargestellte Profil zu erhalten, in welchen Figuren man sieht, daß die Lamellen 1, die an den Stellen 3 zusammenhängen, im zentralen Bereich des Bandes im wesentlichen regelmäßige Parallelogramme definieren, die seitlich durch die Enden der auseinandergehenden Schenkel verlängert werden.
• Die ersten beiden Arbeitsgänge bringen eine leichte Kalthärtung des Metallbandes mit sich.
• Dieses wird danach entweder gleichzeitig in zwei in kurzem Abstand aufeinanderfolgenden Phasen gestreckt und gepreßt, um das Profil, das in den Fig. 3A und 3B dargestellt ist, zu erhalten. Wie weiter oben beschrieben, führt dieser Arbeitsvorgang zu einer beachtlichen Kalthärtung des Metalls ebenso wie zu einer Verringerung seiner Stärke. Der Arbeitsvorgang des Pressens wird entlang der gesamten Oberfläche des Bandes durchgeführt und wird vorzugsweise von einem zusätzlichen Vorgang des Kalthältens gefolgt entlang mindestens zweier Streifen 6 die symmetrisch bezüglich des Symmetrieachse des Bandes auf der Höhe der Stelle 3 auf den Teilen der Lamellen 1 angeordnet sind, welche die Parallelogramme seitlich verlängern.
• Das so behandelte Metallband kann anschließend, wie in Fig. 4 dargestellt, zu einer Armierung 4 mit U-förmigen Schnitt gebogen werden, die man im Strangpreßverfahren mit einer Schicht 5 aus Elastomer umhüllt, um ein Profil zu realisieren, das eine Klemme bildet, welchen z.B. in der Lage ist, einen Bördelrand einer Automobilkarosserie zu bedecken, ein Profil, das sich von den üblichen Profilen durch eine erhöhte Flexibilität und durch eine große Rückstellkraft in die Position auf einen Träger unterscheidet. In Fig. 4 erkennt man die Stellen 3 an denen das Band seitlich entlang zweier paralleler Streifen, die Symmetrisch seiner Achse angeordnet sind, einem zusätzlichen Vorgang des Kalthärtens unterworfen wurde.
• Alle weiter oben erwähnten Arbeitsvorgänge sind in der Technik übliche Arbeitsvorgänge, die mit konventionellem (herkömmlichem) Werkzeug realisierbar sind und die folglich erlauben, ohne ein wesentliches Anwachsen der Kosten, eine Profilarmierung zu erhalten, die technische Eigenschaften aufweist, welche jenen der bekannten Technik überlegen sind, wobei Metalleinsparungen gemacht werden, die mindestens 50% erreichen können.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines Bandes zur Realisierung einer Metallarmierung für Profile aus elastischem synthetischen Material, bei welchem:

a) in einer ersten Phase in ein Band aus weichem Stahl Schnittvorgänge senkrecht zu seiner Längsachse (I-I) durchgeführt werden, um dort identische Lamellen (1) zu definieren, wobei gleichzeitig im Moment des Schnittvorganges in einer Ebene senkrecht zur Achse (I-I) die Teile der benachbarten nicht miteinander verbundenen Lamellen auseinander gespreizt werden und die seitlichen Enden dieser Lamellen im wesentlichen aneinander angrenzend gelassen werden,

b) in einer zweiten Phase das Band, das man ausgangs der ersten Phase erhält, plattgedrückt wird, um die aneinander angrenzenden, in der ersten Phase vorgeschnittenen Lamellen (1) im wesentlichen Rand an Rand und in eine Ebene zu bringen, und

c) das Band der Länge nach gestreckt wird, wobei dieser Prozeß dadurch gekennzeichnet ist, daß:

- die in der ersten Phase geschnittenen Lamellen zwei und zwei aneinanderhängen, abwechselnd an einer Stelle (2), die entlang der Längsachse (I-I) des Bandes angeordnet ist, und an zwei Stellen (3), die symmetrisch bezüglich dieser Achse entlang zweier zu ihr paralleler Geraden (II-II) angeordnet sind,

- in einer dritten Phase das ausgangs der zweiten Phase erhaltene Band in Längsrichtung so gestreckt wird, daß die nicht zusammenhängenden Bereiche der benachbarten Zungen auseinander gespreizt werden, so daß sie im zentralen Bereich des Bandes im wesentlichen regelmäßige Parallelogramme bilden;

- schließlich in einer vierten Phase, die der dritten Phase unmittelbar folgt oder die gleichzeitig mit ihr durchgeführt wird, das gestreckte Band kalt gehärtet wird, durch Druck entlang seiner gesamten Oberfläche.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckphase des Bandes eine Verlängerung des Bandes in einer Größenordnung von mindestens 45% mit sich bringt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase des Kalthärtens des Bandes eine Verringerung der Stärke des Bandes in einer Größenordnung von mindestens 25% mit sich bringt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer fünften Phase das Band einem zusätzlichen Vorgang des Kalthärtens unterworfen wird indem die seitlichen Bereiche, die die durch die Lamellen (1) gebildeten benachbarten Parallelogramme verlängern, auf noch stärkere Art und Weise gepresst werden, entlang zumindest zweier paralleler Streifen (6), die symmetrisch bezüglich der Längsachse (I-I) angeordnet sind.

5. Metallarmierung (4), insbesondere Armierung mit U-förmigem Querschnitt für Profile aus einem elastischen synthetischen Material, hergestellt ausgehend von einem Band, das durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 erhalten wurde.

6. Armiertes Profil aus einem synthetischen elastischen Material (5), das eine Armierung (4) gemäß dem Anspruch 5 beinhaltet, die zumindest teilweise in besagtes Material eingebettet ist.