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DE3008766A1 - Verfahren zur vulkanisation einer mischung aus kautschuk und/oder kunststoff auf metall - Google Patents

Verfahren zur vulkanisation einer mischung aus kautschuk und/oder kunststoff auf metall

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Publication number
DE3008766A1
DE3008766A1 DE19803008766 DE3008766A DE3008766A1 DE 3008766 A1 DE3008766 A1 DE 3008766A1 DE 19803008766 DE19803008766 DE 19803008766 DE 3008766 A DE3008766 A DE 3008766A DE 3008766 A1 DE3008766 A1 DE 3008766A1
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DE
Germany
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rubber
metal
mixture
vulcanization
injection
Prior art date
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Application number
DE19803008766
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English (en)
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DE3008766C2 (de
Inventor
Hansjörg Dr. 8501 Rückersdorf Stadler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diehl Verwaltungs Stiftung
Original Assignee
Diehl GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Diehl GmbH and Co filed Critical Diehl GmbH and Co
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Priority to SE8100600A priority patent/SE451059B/sv
Priority to CH91681A priority patent/CH652071A5/de
Publication of DE3008766A1 publication Critical patent/DE3008766A1/de
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Publication of DE3008766C2 publication Critical patent/DE3008766C2/de
Granted legal-status Critical Current

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Description

  • Verfahren zur Vulkanisation einer Mischung
  • aus Kautschuk und/oder Kunststoff auf Metall Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vulkanisation einer Mischung aus Kautschuk und/oder Kunststoff auf Metall für in der Ebene der Bindeschicht hoch beanspruchte Teile nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Aus der US-PS 23 51 329 ist ein Verfahren zur Herstellung 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 Preßstempel liegen zwischen zwei beheizten Platten und wird durch diese zusammengepreßt. Das Einspritzen des Kautschuks zwischen die Ringe wird durch die beheizten Platten erleichtert. Nach Abschluß des Einspritzvorganges wird durch weitere Wärmezufuhr die Vulkanisation des Kautschuks an den Ringen abgeschlossen.
  • Zwischen dem Vorratsraum für die vorgefertigten Kautschukteile 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 erkennbare 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 Gummimetallbindung den größten Belastungen ausgesetzt ist, weist wegen des nicht einheitlichen Auftrages des Kautschuks eine unterschiedliche spezifische Festigkeit der Gummimetallbindung auf.
  • Nachdem die Ringe aus Messing bestehen, ist die Gummimetallbindung problemlos, da keine vorherige Beschichtung durch ein Haftmittel erforderlich ist. Liegt Jedoch anstelle des Mepaings 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 ausreichende Gummi-Metallbindung, Aus dieser Schrift ist daher nicht die Lehre entnehmbar, wie an hoch beanspruchten Metallteilen eine reproduzierbare Gummi-Metall-Bindung erreicht werden kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung einer reproduzierbaren Gummi-Metall-Bindung vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird mit dem kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Vorteilhaft wird durch die Erfindung erreicht, daß die Gummi-Metall-Bindung bezüglich der Scherfestigkeit einstellbar ist.
  • Bei Kenntnis der Hauptbeanspruchungsrichtung von gummierten 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 rechtwinklig zur Beanspruchungsrichtung auf das Metall aufge- bracht worden, so ist die Abschälfestigkeit in allen Beanspruchungsrichtungen in der Bindeebene gleich hoch.
  • Bei zu gummierenden Metallteilen mit - wegen der ungünstigen Form des Metallteiles - nicht einheitlich herstellbaren Fließbedingungen ist es aufgrund der Lehre der Erfindung möglich, die über das Metallteil unterschiedlich verteilten Festigkeitswerte zu vereinheitlichen, 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 1800 und bei den mehr ebenen Körpern, hin und her bewegt wird.
  • Damit wird erreicht, daß Zonen hoher Abschälfestigkeit mit den Zonen niederer Abschälfestigkeit ausgeglichen werden, so daß die ursprünglichen Zonen niederer Abschälfestigkeit eine um ca. 100 ,~ höhere Abschälfestigkeit aufweisen.
  • Die Größe der Haftung ist abhängig von folgenden Beziehungen: 1. Fließrichtung gleich Beanspruchungsrichtung in Abschälrichtung = geringe Haftung 2. Fließrichtung entgegen Beanspruchungsrichtung = hohe Haftung 3. Fließrichtung quer zur Beanspruchungsrichtung = mittlere, Jedoch gleichmäßige Haftung.
  • Unter Fließrichtung ist zu verstehen, daß der Kautschuk in einer bestimmten oder einer vorzugsweisen Richtung bewegt wird.
  • Unter Beanspruchungsrichtung ist die Richtung der Hauptbeanspruchung zu verstehen.
  • Durch Kenntnisse der Hauptbeanspruchungsrichtung und des Fließverhaltens beim Vulkanisationsprozeß lassen sich die Ergebnisse entsprechend den angegebenen Beziehungen I - III optimieren, indem beim Preßverfahren entsprechende Vorformlinge aus fertig konfektioniertem Gummi und gegebenenfalls Austrittskanäle an der Preßform verwendet werden.
  • Für das Einspritzverfahren gilt die entsprechende Wahl der vorzusehenden Eintrittskanäle und gegebenenfalls der Austrittskanäle der Spritzform.
  • Wesentlich ist für die reproduzierbare Abschälfestigkeit a) beim Kompressionsverfahren daß bei vorgewärmtem Metallteil der Kautschuk einheitlich und gezielt fließt. Die Fließrichtung ist abhängig vom Beanspruchungsfall. Bei mehreren Beanspruchungsrichtungen in einer Ebene ist der Kautschukrohling zentrisch auf das Metallteil aufzulegen, so daß der Preßstempel den Kautschuk in radialer Richtung nach Außen verdrängt, b) beim Kompressionsverfahren mit Transferform daß anstelle des einzulegenden und entsprechend dimensionierten Kautschukrohlings der Kautschuk über in geeigneter Weise angeordnete Einspritztrichter auf das vorgewärmte Metallteil aufgebracht wird, um eine einzige Fließrichtung oder mehrere Richtungen zu erzielen, c) beim Kompressionsverfahren mit Transferform und Austrittskanälen daß zusätzlich zu b) die Austrittskanäle entsprechend der Fließrichtung oder der Fließrichtungen geöffnet ist bzw. sind, um das gezielte Fließen über das gesamte Metallteil bis in die Randzonen des Metallteils zu erreichen, d) beim Spritzgießen daß entsprechend c) vorzugehen ist, e) beim Kompressionsverfahren mit Verdrehen des zu vulkanisierenden Bolzens daß das Verdrehen etwa dann erfolgt, wenn die Grenzflächenvulkanisation zu ca. 50 % abgeschlossen ist.
  • Man unterscheidet daher zwei Arten einer bevorzugten Grenzflächenvulkanisation.
  • 1. Die Art des Aufbringens von Kautschuk auf Metall und anschließendes Fixieren der Fließrichtung durch Vulkanisation.
  • 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 gegenüber dem Kautschuk.
  • Der Zeitpunkt der Grenzflächenvulkanisation von ca.
  • 50 9' ist verschieden. Er hängt unter anderem von der Vorwärmtemperatur des Metallteils, dem Preßdruck, der Vulkanisationstemperatur ab. Der Zeitpunkt ist daher durch Versuche zu bestimmen.
  • Mit der Erfindung ist eine reproduzierbare isotrope bzw.
  • gezielt anisotrope Gummi-Metallbindung erreichbar. Bei Kenntnis der Hauptbeanspruchungsrichtung ist es zur Erhöhung der Schälfestigkeit möglich, den Ablösungen von Gummiteilen dadurch mit Erfolg entgegenzuwirken, daß bereits bei der Fertigung des Gummi-Metallteils entsprechend den angebenen Beziehungen I - III vorgegangen wird, um ein Optimum an Wirkung und Kosten zu erzielen.
  • 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 das Gummi verformt und nach Überschreiten einer bestimmten Stoßenergie das Gummi abgeschält wird. Die Arbeit, die aufgewendet werden muß, um das Gummi vom Metall abzuschälen, baut einen Teil der Stoßenergie ab.
  • Als Beispiel für hohe Schälfestigkeit sei ein ebenes Lagerelement für Bearbeitungsmaschinen mit einer einzigen Hauptbeanspruchungsrichtung 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 Lagerelement entsprechend der Hauptbeanspruchungsrichtung zu montieren.
  • Als weiteres Beispiel sei ein zu gummierender Lagerbolzen für Bearbeitungsmaschinen angegeben, bei dem die Hauptbeanspruchungsrichtung in Umfangsrichtung des Bolzens verläuft. Beim zugrundezulegenden Kompressionsverfahren wird auf den in einer dazu geeigneten Presse angeordneten Bolzen eine entsprechend bemessene Gummiplatte gelegt, die nach dem Schließen der Presse durch Druck und Temperatur die in der Preßform vorgesehenen Hohlräume ausfüllt. Das Gummi fließt gemäß dem Preßdruck um den Bolzen. Um zu vermeiden, daß eine anisotrope Gummi-Metallbindung entsteht, ist der Bolzen während des Vulkanisierungsprozesses mechanisch, durch Ultraschall oder elektrisch induzierte Schwingungen zu bewegen.
  • Eine Axialbewegung des Bolzens erfüllt die Beziehung III, es wird eine mittlere, Jedoch gleichmäßige Haftung erzielt. Eine Drehung des Bolzens in Umfangsrichtung in der Hauptbeanspruchungsrichtung erfüllt die Beziehung II, d.h,, es wird eine hohe Haftung erreicht.
  • Für im Preßverfahren herzustellende plane Gummi-Metallbindungen gilt, daß: der in die Form gut passend eingelegte Gummikörper durch Mangel an Fließmöglichkeit auf der eingelegten Metallplatte nach der Beziehung III eine mittlere, jedoch gleichmäßige Haftung ergibt, und daß ein extrem exzentrisch eingelegter Gummikörper nach der Beziehung II eine hohe Haftung erzielt.
  • 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 das 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 vorzusehen.
  • Für im Spritzgießverfahren hergestellte Gummi-Metallteile gilt entsprechend der Beziehung nach II, daß in der Form seitlich und etwas oberhalb der zu beschichtenden Metallfläche der oder die Spritzkanäle münden und gegebenenfalls gegenüberliegend Austrittskanäle vorgesehen sind.
  • Für Kaltvulkanisieren sind die vorbeschriebenen bzw. in der Zeichnungsbeschreibung genannten Einrichtungen und Verfahrensschritte in gleicher Weise anwendbar mit Ausnahme des Temperatureinflusses.
  • Ausführungsbeispiele nach der Erfindung gehen aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung hervor.
  • Es zeigen in vereinfachter Darstellung Figuren 1, 1a, 2, 2a und 2b Stempelpressen für plane Gummi-Metallkörper in verschiedenen Arbeitsschritten und Ansichten, Figur 3 eine Stempelpresse mit Transferform für plane Gummi-Metallkörper, Figur 3a einen Teilschnitt aus Figur 3 gemäß IIIa-IIIa, Figur 4 eine Presse für zylindrische Gummi-Metallkörper, Figur 4a einen mit der Presse nach Figur 4 hergestellten Gummi-Metallkörper, Figur 5 eine Spritzgießmaschine mit Gießform, Figur 6 eine Gießform in räumlicher Darstellung.
  • Die Pressen nach den Figuren 1 und 2 sind im Aufbau gleich. Es bedeuten 1 Stempel, 2 Grundkörper, 3 Auswerfer, 4 Metallplatte mit Haftmittel 4', 5 Kautschukrohling, 9 Heizkanäle.
  • Nach Fig. 1 und 1a ist in die Formhöhlung 6 des Grundkörpers 2 auf die Metallplatte 4 mit Haftmittel 4' der allseitig gut passende Kautschukrohling 5 mit entsprechender Vorkonfektionierung eingelegt.
  • 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.
  • Nach Fig. 2 ist abweichend von Fig. 1 der Kautschukrohling 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 verhältnismäßig großen Abstand 10 hat.
  • Bei einem derartig extrem exzentrisch eingelegten Kautschukrohling 5' erfolgt beim Preßvorgang eine Fließrichtung nach rechts, wie aus der Fig. 2a durch "X" ersichtlich ist, die bereits den Vorgang während des Pressens zeigt.
  • Um sicherzustellen, daß beim fertigen Gummi-Metallkörper der Gumtnifluß nach rechts bis zum Abschluß des Preßvorganges vorliegt, sind in den Grundkörper etwa in Höhe der Grenzfläche 11 Austrittskanäle 12 (nur einer sichtbar) vorzusehen.
  • Nach Abschluß des nach dem Preßvorgang folgenden Vulkanisationsprozesses werden folgende Ergebnisse erzielt: Hohe Abschälfestigkeit des Gummis von rechts nach links. Geringe Abschälfestigkeit des Gummis von links nach rechts. Mittlere Abschälfestigkeit des Gummis senkrecht zur Papierebene.
  • Nach den Fig. 3 und 3a ist abweichend zu den Figuren 1 und 2 ein Stempel 15 in zwei Stempel 16, 17 unterteilt, wobei im Stempel 17 Trichter 18 - 20 angeordnet sind.
  • Im Grundkörper 2 sind in Höhe der Metallplattenoberfläche 11 linke und rechte Austrittskanäle 25, 26 vorgesehen. Auf dem Auswerfer 3 liegt die Metallplatte 4 beschichtet mit Heftmittel 4'.
  • Durch den Stempel 16 wird der im Hohlraum zwischen dem Stempel 16 un 17 angeordnete Gummirohling 27 durch die Trichter 18 bis 20 in die Formhöhlung 28 eingepreßt.
  • Nachdem die Formhöhlung 28 gefüllt ist, fährt der Stempel 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 Vulkanisationsvorgang. Der Auswerfer 3 befördert dann den fertigen Gegenstand aus dem Grundkörper 2.
  • Für die Gummi-Metallbindung herrschen folgende Bedingungen: Wenn die rechten und mittleren Trichter 19, 20 verschlossen 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.
  • Werden Jedoch anstelle der rechts angeordneten Austrittskanäle 26 nur links angeordnete Austrittskanäle 25 vorgesehen, so wird die anfängliche Fließrichtung des Transferprozesses bei Kompression durch den Stempel 17 kompensiert.
  • Es entsteht eine ungerichtete gleichmäßige Bindefestigkeit.
  • 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.
  • 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 Temperatureinwirkung 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 Vulkanisationsprozeß. Der fertig vulkanisierte Bolzen besitzt nach Fig. 4a sogenannte Filmstreifen 38', die durch notwendiges, überschüssiges Gummi aus den Ausnehmungen 36 ausgepreßt werden.
  • Die Erfindung setzt mit dem vorbeschriebenen Vorgang nach dem Schließen der Preßform und während des Preßvorganges ein, indem entweder die Bolzen in Pfeilrichtung B gedreht oder in den Pfeilrichtungen C, D axial, also hin und zurück, verschoben werden.
  • Der Bolzen weist einen Durchmesser von 30 mm auf. Die Vulkanisationszeit beträgt 40 Minuten.
  • Eine gleichmäßige Abschälfestigkeit am Bolzen 32 wird erreicht, wenn nach dem Umflißen des Bolzens 32 und nach einer Grenzflächenvulkanisation von ca. 50 9' (ca. 3 Minuten nach Schließen der Form) der Bolzen 32 um 1800 gedreht wird. Damit werden die Zonen hoher Festigkeit mit den Zonen niedriger Festigkeit gemittelt.
  • Nach Figur 5 bedeuten: 40 Spritzgießmaschine 41 Eingabeöffnung 42 Schnecke 43 Schließeinheit 44 Regler 44 ~Ventile 45,45', 46 Einspritzkanäle 47 Gießform 48, 48', 48", 48 "' (gegenüberliegend von 48 " ) Austrittskanäle 49 Metallplatte, 50 Haftmittel 51 Kautschuk 53 Auswerfer Für eine mittlere, isotrope Bindung des Kautschuks 51, der durch der Schnecke 42 fließfähig und vor der Schließeinheit 43 komprimiert ist, wird der Kautschuk durch die Einspritzkanäle 46 bei geschlossenen Austrittskanälen 48, 48' durch Öffnen der Schließeinheit 43 eingespritzt.
  • Eine hohe Bindung des Kautschuks an der Metallplatte 49 wird durch Einspritzen über den Einspritzkanal bzw. Kanäle 45 bei umgestellten Regler 44 und geöffneten Austrittskanälen 48 erzielt. Hierbei sind die Einspritzkanäle 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. Anstelle der Spritzgießmaschine ist auch eine Kolbenspritzmaschine verwendbar.Die fertig vulkanisierte Metallplatte 49 ist über den in Pfeilrichtung 52 bewegbaren Auswerfer 53 aus der Gießform 47 entfernbar.
  • Diese Vorrichtung (Fig. 5) ist bezüglich den nur durch die Einspritzkanäle 45 erfolgenden Gummiflusses nicht nur für Metallplatten mit Haftmittel geeignet, sondern auch für Gummimetallbindungen ohne Haftmittel, beispielsweise Kautschuk und Messing.
  • Nach Figur 6 sind in der Gießform 60 Einspritzkanäle 61, 61', 62, 62' vorgesehen. Die Einspritzkanäle 61, 61' stehen im rechten Winkel zur Metallplatte 49 mit Haftmittel 50. Die Einspritzkanäle 62, 62' bilden mit der Metallplatte 49 einen Winkel von ca. 450. Neben den genannten Einspritzkanälen 61, 62 sind die Austrittskanäle 48, 48' und dzr Auswerfer 53 nach Figur 5 vorhanden.
  • 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 mittels 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 Austrittskanäle 48' abgeführt wird. Die nachgeführten Mengen können sehr gering sein. Es genügt auch, den Preßdruck zu erhöhen, ohne Kautschuk nachzuführen, da lediglich erreicht werden soll, daß eine Ausrichtung der Gummimoleküle an der Metallplatte 49 bzw. dem Haftmittel 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.
  • Weiter ist durch die genannten Einspritzkanäle 61, 62 gewährleistet, daß das Haftmittel 50 durch den Gummifluß von der aus Stahl bestehenden Metallplatte nicht weggeschoben wird, sondern haften bleibt.
  • Wesentlich ist für die Gummi-Metallbindung, daß in sämtlichen Vorrichtungen nach den Figuren 1 bis 6 der Kautschuk in eine vorgewärmte Form mit einer Temperatur von ca. 373 0K - 4230K eingebracht wird.
  • Für Kaltvulkanisieren sind die vorbeschriebenen Einrichtungen und Verfahrensschritte in gleicher Weise anwendbar.
  • Für den Vulkanisationsvorgang gilt: 1. nach ganz kurzzeitigem Kontakt Gummi/Metall: keine molekulare Bindung 2. nach 50 % der Vulkanisationszeit besteht - 50 ziege orientierte Haftung des Kautschuks auf der Grenzfläche. DieJenigen Kautschukanteile, welche noch nicht fixiert sind, sind in ihrer Orientierung noch verfügbar 3. in der restlichen, noch verfügbaren Vulkanisationszeit können die noch nicht fixierten Kautschukmoleküle durch entsprechende Relationsbewegung von Kautschuk bzw. Metall in die gewünschte Orientierung gebracht werden.
  • Zusammenfassung Bei der Vulkanisation von einer Mischung aus Kautschuk und/oder Kunststoff auf Metall wird eine reproduzierbare Abschälfestigkeit der vulkanisierten Mischung auf Metall erreicht. Hierzu wird die Kautschukfließrichtung auf Metall so gelenkt, daß einheitliche Fließbedingungen bestehen. Diese Fließbedingungen werden durch die Vulkanisation festgehalten bzw. fixiert.

Claims (9)

  1. PatentansprUche Verfahren zur Vulkanisation einer Mischung aus Kautschuk und/oder Kunststoff auf Metall für in der Ebene der Bindeschicht hoch beanspruchte Teile, wie Dämpfungselemente, Bänder wie Förderbänder, metallverstärkte Reifen, Kupplungselemente für armierte Gummi schläuche, bei denen die mit der Mischung zu vulkanisierende Oberfläche des Metalls gegebenenfalls mit einem Haftmittel versehen ist, dadurch gekennzeichnet. daß beim Kompressionsverfahren Formstücke (5, 5') der Mischung bzw. Kautschuk mit einer kleineren Grundfläche als die zu vulkanisierende Oberfläche des Metalls auf das Metall (4) so aufgesetzt werden, daß der Stempel (1) die Mischung entgegen der oder rechtwinklig zu der Beanspruchungsrichtung auf dem Metall ausbreitet.
  2. 2. Verfahren zur Vulkanisation einer Mischung aus Kautschuk und/oder Kunststoff auf Metall für in der Ebene der Bindeschicht hoch beanspruchte Teile, wie Dämpfungselemente, Bänder wie Förderbänder, metallverstärkte 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 Einspritzverfahren die Mischung bzw. Kautschuk (27) in einem Winkel zur Ebene der Bindeschicht (4') aufgebracht wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel 90 Grad beträgt
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen null Grad und 90 Grad liegt, vorzugsweise 45 Grad beträgt.
  5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach ca. 50 % der Grenzflächenvulkanisation 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 Austrittskanälen (12, 25, 26, 48-48'2') umgekehrt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Spritzgießverfahren bzw. beim Kompressionsverfahren mit einer Transferform (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. 7. 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. 8. Vorrichtung zur Durchführung des in den vorhergehenden Ansprüchen angegebenen Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß in den Formen in oder nahezu in der Ebene der zu vulkanisierenden Metalloberfläche Austrittskanäle (26, 25, 48-48 " ') vorgesehen sind zur Erzeugung einer einzigen Fließfront oder mehreren Fließfronten in einer Ebene.
  9. 9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet. daß die Mischung bzw. der Kautschuk die Preßvorrichtung bzw. die Einspritzvorrichtung während des Auftrages der Mischung auf Metall einen Vulkanisationsgrad von ca. 50 % ermöglichen, daß der Mischungsauftrag bzw. Auftrag des Kautschukes einheitlich im Abwälzverfahren erfolgt, indem die Mischung analog der Abwälzbewegung eines Rades auf einer Ebene auf das Metall aufgetragen wird bei gleichzeitiger, nur zum Teil erfolgender Vulkanisation von ca. 50 ,~ der Mischung, die eine darauf folgende Korrektur der Vulkanisationsrichtung erlaubt, und daß anschließend bei ruhender Mischung fertig vulkanisiert wird.
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