FI57227B - Foerfarande foer framstaellning av ett ringformigt uppblaosbart foeremaol - Google Patents

Description

-1 ΓβΙ ««KUULUTUSJULKAISU ,900*7 LBJ (11) UTLÄGGN I NGSSKRIFT 5 /2 2 7 1 C (4¾ Patentti cy3r.net ty 10 37 1030 ' (51) Kv.lk.'/tnt.Ct.* B 29 H 15/00 SUOMI—FINLAND (21) -λ*««α*ι 25U9/73 (22) HtkemtapWvl — AnaBknlnpdai lU.08.73 (23) AlkupUvl—GHtl(h«t*d«s 1¾.08.73 (41) Tullut JulklMksI — Bllvit offmtllg ^ Q2 j« r«klrterlh*llltu, NlhUvUolp»^ j. kuuLjuHuhun pvm.—

Patent- och faftitantyraltan An*eku uthfd och utUkrifun pubitcand 31.03.80 (32)(33)(31) PyH*«y «uoMmiu—β·*»πΙ prioritet !Q, 08.72

Englanti-England(GB) 385U2/72 (71) Dunlop Limited, Dunlop House, Ryder Street, St. James's, London, S.W.l, Englanti-England(GB) (72) Eric Holroyd, High Legh Park, Nr. Knutsford, Cheshire, Anthony Gerald Goodfellow, Maghull, Nr. Liverpool, Lancashire, James Neil McGlashen, Winstanley, Nr. Wigan, Lancashire, Englanti-England(GB) (jh) Oy Jalo Ant-Wuorinen Oy (5^) Menetelmä renkaanmuotoisen paineistettavan kappaleen valamiseksi -Förfarande för framställning av ett ringformigt uppbläsbart förem&l Tämä keksintö koskee menetelmää renkaiden valamiseksi juoksevasta, vulkanoimattomasta elastomeerisestä aineesta, erityisesti, mutta ei yksinomaan, renkaiden sisärenkaita varten, ja se on parannus tai muunnelma englantilaisessa patenttijulkaisussa 1 367 084 esitetystä keksinnöstä.

Patenttijulkaisu 1 367 084 esittää menetelmän onton kumikappa-leen valamiseksi, jossa kappale ensin muodostetaan kahtena puolikkaana, jolloin kumpikin osa valetaan matriisimuottiontelossa vulkanoimattomasta kumista ja jotka puolikkaat on varustettu salpaliuskalla puolikkaan siirtymisen estämiseksi, jonka jälkeen muotti paineistetaan ja kappaleen puolikkaat saatetaan kosketukseen toistensa kanssa ja liitetään yhteen lämmön ja paineen avulla.

Tämän keksinnön mukaisesti on aikaansaatu menetelmä renkaanmuotoisen paineistettavan kappaleen, esim. renkaan sisärenkaan valamiseksi, jossa kappale ensin valmistetaan kahtena puolikkaana, jotka puolikkaat valetaan matriisimuottiontelossa vulkanoimattomasta kumista ja varustetaan salpaliuskalla puolikkaiden siirtymisen estämiseksi, 57227 2 joka muotti paineistetaan ja kappaleen molemmat puolikkaat saatetaan yhteen ja liitetään toisiinsa lämmön ja paineen avulla.

Menetelmä on tunnettu siitä, että puolikkaat valetaan poikkileikkaukseltaan sellaiseen muotoon, joka on puolikkaiden liitostasos-sa kappaleen lopulliseen muotoon nähden litistetty ja että puolikkaat liitetään yhteen tässä tilassa sekä että ennen lopullista vulkanoi-mista tuote poistetaan alkuperäisestä valumuotista ja paineistetaan lopullisiin mittoihinsa suuremmassa muotissa, missä tämän jälkeen suoritetaan lopullinen vulkanointi.

Tämä keksintö mahdollistaa monien erilaisten kappaleiden valmistamisen valupuristimessa, jossa voitaisiin valmistaa vain yksi jos valettaisiin lopullinen muoto.

Valettavat kappaleet ovat siis sopivimmin renkaiden sisärenkaita, joiden muoto tasossa on rengasmainen. Tässä tapauksessa voidaan useita renkaita sijoittaa toistensa sisään samaan muottiin samakeski-sesti esim. kolmen renkaan samanaikaiseksi valamiseksi, joiden poikkileikkaukset esimerkiksi ovat likimain ellipsin muotoiset mutta joiden sisähalkaisijät ovat erilaiset, yhden poikkileikkaukseltaan ympyränmuotoisen putken valamisen asemasta.

Renkaiden sisärenkaita valmistettaessa tämän menetelmän mukaan voidaan siis esimerkiksi kolme rengasta valaa yht'aikaa. Renkaan si-säläpimitta valettuna on mieluimmin sama kuin poikkileikkaukseltaan pyöreän sisärenkaan vastaava koko, jolloin renkaan poikkileikkauksen kehänpituus on sama kuin vastaavan ympyrämäisen renkaan.

Suuremmalla muotilla voi haluttaessa olla suurempi sisähalkaisi ja kuin alkuperäisessä muotissa, jolloin kappale tulee venytetyksi suuremmassa muotissa. Tällä tavalla voidaan ensimmäisessä muotissa valmistaa kappaleita, joilla on erilainen koko ja sisäläpimitta, jolloin toinen muotti, jossa lopullinen vulkanointi tapahtuu, voi olla suhteellisen kevytrakenteinen kestämään renkaan paineistuspaineen.

Kumi voi olla mikä tahansa elastomeerinen, ristiinkytkeytyvä, polymeerinen aine, kuten esimerkiksi luonnonkumi, butyylikumi, SBR, neopreeni, etyleeni-propyleenikumi ja nitriittikumi. Käytetty kumi-tyyppi riippuu tietenkin valmiin tuotteen halutuista ominaisuuksista ja sopivan kumin valinta mitä tahansa erityistä tarkoitusta varten on kumitekniikan alalta hyvin tunnettua.

Vaikka kumin on oltava oleellisesti vulkanoimaton kun sitä käytetään puolikkaiden muodostamiseksi, on sopivaa panna se alttiiksi 3 57227 tietylle käsittelylle ennen muotoiluvaiheita sen "elävyyden" eli "muistin" hävittämiseksi. Sopiva käsittely voi esimerkiksi olla jauhaminen, pursuttaminen tai muu mekaaninen käsittely tai lämpökäsittely mutta se ei saa käynnistää kumin vulkanoitumisprosessia. Toisin sanoen, vaikka kumiin on sopivimmin aikaansaatu tietty määrä energiaa ja se on lämmintä, se on edelleen pääasiassa vulkanoimatonta kun sitä käytetään puolikkaiden muodostamiseksi.

Tämä on mahdollista johtuen vulkanoimisnopeuden reometriarvon riippuvuudesta lämpötilasta useimpia kumiyhdisteitä varten. Reomet-rikäyrässä on alkutasanne, jossa vulkanoimisnopeus pysyy hyvin alhaisena lämpötilan noustessa kynnyslämpötilaan saakka, jossa vulkanoimisnopeus alkaa nopeasti kasvaa. Tämän vuoksi tässä keksinnössä on pidettävä huolta siitä, ettei käytettyä kumia käsitellä niin paljon että saavutetaan kynnyslämpötila. Valetut puolikkaat yhdistetään niin pian kuin mahdollista niiden muotoilemisen jälkeen, kun kumi on vielä käsitellyssä, mutta vulkanoimattomassa tilassa.

Puolikkaiden valamiseksi käytetty muotti tai muotit saatetaan sopivimmin paineen alaisiksi syöttämällä paineilmaa tai muuta sopivaa kaasua, esim. typpeä. On sopivaa käyttää paineena ainakin 0,35 kg/cm , mutta huomattavasti suurempia paineita voidaan haluttaessa käyttää. Kaasunpaine kykenee yleensä vaikuttamaan kahdessa suhteessa: se syötetään muottiin sellaiseen kohtaan että kaasu ei pääse virtaamaan valetun puolikkaan ja matriisimuottiontelon pinnan väliin, jolloin sal-paliuska on muotoiltu sopivaksi siten,että saadaan kaasutiivis tiiviste matriisimuottiontelon ympäri. Kaasunpaine pitää tällöin valetun puolikkaan matriisimuotin pintaa vastaan kun muotti avataan. Kaasunpaine vastustaa myös lämpimän kumin pyrkimystä kaasuuntua kun muotti avataan. Kaasuuntuminen aiheutuu kumissa olevan kosteuden höyrystymisestä kun muotti avataan ja siitä johtuu ei-haluttua huokoisuutta kumissa ja huono pintaviimeistely.

Haluttaessa alkumuotin ontelon ei tarvitse olla ympyrämäinen tasossa, vaan se voi olla muodoltaan aaltomainen tai muulla tavalla mut-kitteleva niin että valetaan rengas, jolla on suurempi läpimitta kuin muotin ontelon ulkohalkaisija. Tällainen rengas poistetaan alkuperäisestä muotista puolikkaiden yhteenliittämisen jälkeen, mutta ennenkuin vulkanointi on täydellinen ja paineistetaan sopivan kokoisessa ympyrämuotissa, jossa vulkanointi suoritetaan loppuun.

Haluttaessa venttiilit voidaan valaa renkaan sopiviin puolikkaisiin puolikkaita valettaessa.

57227

Keksintö selostetaan nyt yksityiskohtaisesti esimerkin avulla viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisesti, ensimmäisessä vaiheessa valmistettua sisärengasta; kuvio 2 sisärengasta, jolla on sama sisäläpimitta, mutta ympyrämäinen poikkileikkaus; kuvio 3 kolmea sisärengasta sisäkkäin sijoitettuina, joihin on valettu venttiilit ja jotka on valmistettu keksinnön ensimmäisen vaiheen mukaisesti; kuviot 4 ja 5 esittävät vastaavan kokoisia sisärenkaita sivuja läpileikkauskuvina, joista vertailun vuoksi toinen on poikkileikkaukseltaan pyöreä ja toinen pääasiassa ellipsin muotoinen; kuviot 6 ja 7 mahdollisia ei-ympyrän muotoisia muotoja, jollaisiksi tämän keksinnön mukaiset sisärenkaat voidaan valaa ensimmäisessä vaiheessa.

Kuten kuviosta 1 näkyy, on tämän keksinnön mukainen rengas 1 ensimmäisessä vaiheessa valettu poikkileikkaukseltaan litteänä, jonka ulkoläpimitta on huomattavasti pienempi kuin poikkileikkaukseltaan ympyränmuotoisessa renkaassa (kts. kuv. 2), jolla on sama sisäläpimitta. Paineilman syöttöventtiili 2 on sijoitettu toiseen rengaspuo-likkaaseen ja kehänsuuntaiset saumaviivat 3, 4 kulkevat putken keski-kehäviivaa pitkin sekä sisä- että ulkoseinämissä.

Poikkileikkaukseltaan litteän renkaan säteensuuntainen leveys r on sen vuoksi myös huomattavasti pienempi kuin sellaisen poikkileikkaukseltaan pyöreän renkaan säteensuuntainen leveys 'r', jonka poikkileikkauksen kehänpituus on sama. Tämä on kaaviomaisesti esitetty kuvioissa 4 ja 5.

On selvää että poikkileikkaukseltaan litteän renkaan aksiaali-leveys a on suurempi kuin sellaisen poikkileikkaukseltaan ympyrämäisen putken aksiaalileveys 'a', jolla on sama sisäläpimitta ja poikkileikkauksen kehänpituus (kts. kuv. 4 ja 5). Tällä leveydellä ei kuitenkaan ole suurta merkitystä, koska valamisprosessin kallein tekijä nyt ko. yhteydessä on tarvittava puristinläpimitta. Se tekijä, johon renkaan aksiaalileveys a vaikuttaa, on muotin iskusyvyys. Tätä syvyyttä voidaan haluttaessa pienentää valitsemalla litistetty poikkileikkaus rengaspuolikkaita valettaessa poikkileikkaukseltaan W-muotoi-seksi U-muodon asemesta, kuten edellä selitettiin tai muulla tavalla aaltomaiseksi.

Kuvio 1 esittää kuinka useita poikkileikkaukseltaan litistettyjä renkaita voidaan valaa sisäkkäin muotissa, jolla on sama ulkoläpi-

Claims (8)

1. Menetelmä renkaanmuotoisen paineistettavan kappaleen, esim. renkaan sisärenkaan valamiseksi, jossa kappale ensin valmistetaan kahtena puolikkaana, jotka puolikkaat valetaan matriisimuottiontelos-sa vulkanoimattomasta kumista ja varustetaan salpaliuskalla puolikkaiden siirtymisen estämiseksi, joka muotti paineistetaan ja kappaleen molemmat puolikkaat saatetaan yhteen ja liitetään toisiinsa lämmön ja paineen avulla, tunnettu siitä, että puolikkaat valetaan poikkileikkaukseltaan sellaiseen muotoon, joka on puolikkaiden laitostasossa kappaleen lopulliseen muotoon nähden litistetty ja että puolikkaat liitetään yhteen tässä tilassa sekä että ennen lopullista vulka-noimista tuote poistetaan alkuperäisestä valumuotista ja paineistetaan lopullisiin mittoihinsa suuremmassa muotissa, missä tämän jälkeen suoritetaan lopullinen vulkanointi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään sellaista suurempaa muottia, jonka sisäläpimitta on suurempi kuin alkuperäisessä valumuotissa. 6 57227

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että useita kappaleita sijoitetaan sisäkkäin samakeskises-ti ensimmäiseen muottiin esim. kolmen sisäläpimitaltaan erilaisen renkaan valamiseksi samanaikaisesti.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puolikkaat valetaan muottionteloissa, jotka ovat liitostasossa aaltomaiset.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tuote paineistetaan tasossa ja poikkileikkaukseltaan ympyränmuotoisessa muotissa.

5 57227 mitta kuin sillä muotilla, joka tarvitaan poikkileikkaukseltaan ympyrämäisen renkaan valmistamiseksi, jonka sisäläpimitta on sama kuin pienimmällä sisäkkäisellä renkaalla. Kolme rengasta 6, 7 ja 8 voidaan valaa ja yhdistää toisiinsa samanaikaisesti yhdessä muotissa. Renkaiden keskikehäviivat ovat samassa tasossa 9, joka vastaa kaksiosaisen muotin yhtymäkohtaa renkaita valettaessa, joiden kumpikin puolikas käsittää kolme samakeskistä matriisimuottionteloa. Johtuen siitä että valettavien renkaiden sisäläpimitta kasvaa, kasvaa myös renkaiden aksiaalileveys, jolloin rengas 6 on pienin rengas ja rengas 8 suurin molemmissa suhteissa. Tällöin muottipuolikkaissa renkaiden valmistamista varten matriisimuottionteloiden syvyys kasvaa ontelon läpimitan mukana. Tästä on se etu, että on mahdollista valaa paine-ilmaventtiilit (10, 11 ja 12 kuviossa 3) renkaisiin vaikka niiden välillä on vain rajoitettu tila. Kuviot 6 ja 7 esittävät tasokuvina mahdollisia ei-ympyrämäisiä muotoja, joissa poikkileikkaukseltaan litteä rengas voidaan valaa. Tällä tavalla paineistetun renkaan läpimitan suhde sen muottiontelon ulkoläpimittaan, jossa se voidaan valmistaa, voidaan valita niin ett-se on esimerkiksi aina 1,6:1.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paineilmaventtiilit valetaan renkaan sopiviin puolikkaisiin puolikkaita valettaessa.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puolikkaat valetaan poikkileikkaukseltaan aaltomaiseen muotoon.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puolikkaat valetaan poikkileikkaukseltaan W-muotoisiksi. Patentkrav;