DE3322671C2

DE3322671C2 - Weichstoffkompensator

Info

Publication number: DE3322671C2
Application number: DE19833322671
Authority: DE
Inventors: Peter 8190 Wolfratshausen Bendl; Friedrich Mailinger
Original assignee: Feodor Burgmann Dichtungswerke GmbH and Co
Current assignee: Burgmann Grundstuecksverwaltungs GmbH and Co KG
Priority date: 1983-06-23
Filing date: 1983-06-23
Publication date: 1986-04-03
Also published as: DE3322671A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Weichstoffkompensator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Weichstoffkompensatoren sind bekannt (US-PS 42 15 518) und eignen sich besonders für solche Anwendungsfälle, bei denen sehr große Dimensionen beherrscht werden müssen bzw. nur geringe Stückzahlen je Ausführungsform benötigt werden, da es nicht erforderlich ist, komplette Formen für die Herstellung bereitzustellen. Dabei wird auch vorgeschlagen, die für Undichtigkeiten besonders anfälligen Längskanten der Seitenwände mit diese Seitenwände übergreifenden Streifen zu versehen, welche mit Ansätzen an ihren Enden auch einen Bestandteil der Ecken der Einspannflansche bilden. Das Problem der Verbindung der Stirnränder des den Kompensator bildenden Zuschnitts einer Schichtstoffbahn bleibt dabei offen.

Bei einem anderen bekannten Weichstoffkompensator (DE-OS 20 37 898) ist die Verbindung der Stirnränder in eine der Längskanten verlegt. Im Bereich der Längskanten ist jedoch wegen der höheren Steifigkeit, bedingt durch die näherungsweise rechtwinklig aufeinandertreffenden Seitenwände, eine erhöhte Beanspruchung des Wandungsmaterials gegeben, wenn der Kompensator bestimmungsgemäß Versetzungen bzw. perio-

dischen Schwingungen zwischen seinen beiden Einspannflanschen ausgesetzt ist. Dies könnte evtl. noch dann hingenommen werden, wenn die Bewegungshübe gering oder selten sind und das Material nicht bis an die Nähe seiner Einsatzgrenzen ausgenützt werden muß. Treffen aber insbesondere mehrere dieser Bedingungen zu, ist nur eine kurze Gebrauchsdauer zu erwarten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen bei großen Dimensionen und kleinen Stückzahlen wirtschaftlich herstellbaren Weichstoffkompensator zu schaffen und ein Verfahren zu dessen Herstellung aufzuzeigen, der große Dauerstandfestigkeit auch bei hohen Temperatur- und Korrosionsbelastungen aufweist Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Weichstoffkompensaior der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß sich die streifenförmige Verbindungszone im Bereich einer Seitenwand und des bzw. der daran angrenzenden Einspannflansch-Teile befindet, wobei an den zu verbindenden Stirnrändern des Bahnzuschnitts der eine Endbereich von der ersten Gumniüage und der andere Endbereich von der zweiten Gummilage jeweils bis zur 'mittleren Verstärkungslage befreit ist und zwischen den überlappenden mittleren Verstärkungslagen der beiden Endbereiche eine Zwischenlage aus Gummi angeordnet ist, deren Dicke nur einen Bruchteil der ersten und zweiten Lage beträgt, wobei sämtliche Lagen durch Vulkanisation fest verbunden sind.

Vorzugsweise sind die im Bereich der Verbindungszone gelegenen Stoßstelien der ersten Lage bzw. zweiten Lage jeweils von einer flachen streifenförmigen Decklage aus Gummi außen überdeckt, welche mit einen nach innen vorspringenden Fortsatz zwischen die Stoßstellen einsteht und diese ausfüllt. Hierdurch wird eine erhöhte Standfestigkeit der Verbindungszone erreicht, die noch verbessert werden kann, indem parallel zu den Stoßstellen eine Mehrzahl von Aussparungen durch sämtliche Lagen hindurchgeführt sind, welche durch nietartige Ansätze der Decklage ausgefüllt sind.

Bei dem V erfahren zur Herstellung eines Weichstoffkompensators mit einer Mehrzahl von näherungsweise zu seiner Längsachse parallelen, über gerundete Längskanten zusammenhängenden Seitenwänden und einen mindestens an einem axialen Ende angeformten, radial vorspringenden Einspannflansch wird in bekannter Weise von einer Schichtstoffbahn ausgegangen, welche eine zwischen eine jeweils aus Gummi bestehende folienartige erste Lage und zweite Lage einvulkawsierte mittlere Verstärkungslage aus flachem Gewebe, Geflecht, Gewirk, Gestrick oder Vlies aufweist, wobei dann von der Schichtstoffbahn ein flächenförmiger Zuschnitt abgetrennt wird, dessen parallelen flanschseitigen Ränder einen Abstand gleich der gestreckten Länge der Kompensator-Wände zuiiglich der Radialabmessungen des bzw. der Einspannflansche aufweisen und dessen im wesentlichen komplementär zueinander verlaufende Stirnränder einen parallel zu den flanschseitigen Rändern gemessenen Abstand aufweisen, der gleich der Summe der Breitenabmessungen der Kompensatorwände zuzüglich eines Überlappungszuschlages ist und wobei anschließend, ausgehend von einer bzw. im Fall von beidseitig vorgesehenen Einspannflanschen von jedem flanschseitigen Rand paarweise miteinander fluchtende Trennschnitte unter Bildung rechteckiger Einspannflansch-Teils ausgeführt werden, deren Längen den radialen Abmessungen der Einspannflansche entsprechen und deren Absßnde den Breitenabmessungen aufeinanderfolgender Kompensatorwände entsprechen, wonach der Zuschnitt in der jeweiligen Verlängerung der Trennschnitte zur Bildung der Längskanten unter Formung eines rohrförmigen Körpers umgebogen wird. Dieses bekannte Verfahren wird erfindungsgemäß dadurch ausgestaltet, daß jeweils die beiden äußeren der Trennschnitte in einem Abstand von den Stirnrändern geführt werden, daß in einer dem Überlappungszuschlag entsprechenden Breite jeweils ausgehend von dem einen Stirnrand die erste Lage und ausgehend von dem anderen Stirnrand die zweite Lage vom Zuschnitt

ίο entfernt und die mittlere Verstärkungslage freigelegt wird und daß zwischen die sich überlappenden Flächenteile im Bereich zwischen den Stirnrändern eine foüenartige Zwischenlage aus nicht vulkanisiertem Gummi eingelegt wird, die Flächenteile unter Druck zwischen die Backen einer Preßform eingebracht und durch Vulkanisation verbunden werden.

In vorteilhafter Weiterbildung werden die Stirnränder geradlinig unter einem von 90° abweichenden Winkel zu den Rändern oder zick-zack-fJ-mig oder wellenförmig ausgeschnitten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, in denen zeigt

F i g. \ eine perspektivische Ansicht eines in Axialrichtung gestreckten Weichstoffkompensators mit Einspannrändern an beiden Enden;

Fig.2 eine perspektivische Teilansicht der Verbindungszo.ne, geschnitten gemäß der Linie III-III in Fig.l;

F ·. g. 3 eine Draufsicht auf einen für die Herstellung eines Weichstoffkompensators vorbereiteten Zuschnitt in plangelegtem Zustand und

F i g. 4 einen Schnitt gemäß der Linie V-V in F i g. 3.
Der Weichstoffkompeosator weist in seinem ge-

v, streckten Zustand (Fig. 1) vier Seitenwände la, ib, ic, id, id' gleicher Länge LK mit den Breitenabmessungen BK 1, BK 2, BK 3 und BK 4 auf, welche aus einem Zuschnitt 4 (F i g. 4 und 5) einer Schichtstoffbahn bestehen.Die Seitenwände sind über parallel zu der Kompensat« r-Längsachse 2 verlaufende, gerundete Kanten 3a, 3b, 3c, 3d einstückig miteinander verbunden, so daß jede Lage 4a, 4b, 4c des Zuschnitts ohne Stoß- oder Verbindungsstelle weitergeführt ist. Die Stirnränder 4', 4'" des Zuschnitts sind in einer in der Fläche einer Seitenwand id, id' gelegenen Verbindungszone miteinander verbunden. Dabei sind die Stoßstellen 5a, 5b der Lagen 4a, 4b gestaffelt (seitlich versetzt) angeordnet, während sich die Endbereiche 5c^v, 5c" der mittleren Lage 4c im Bereich der Verbindungszone 5 überlappen.

An beiden axialen Enden des durch die Stirnwände la, ib, ic, id, id' gebildeten Rohres stehen Einspannflansche 6 radial nach außen vor, die sich jeweils aus vier langgestreckten rechteckigen Einspannflansch-Teilen 6a, 6b, 6c, 6c/denden vier quadratischen (in F i g. 1 gestrichelt veranschaulichten) Einspannflansch-Ecken 6e, 6f 6g, 6h zusammensetzen. Die Einspannflansch-Teile 6a, 6b, 6c, 6d bilden eine einstückige Verlängerung der Seitenwände la—Iq'", wobei die Lagen 4a, 4b, 4c ohne Stoß- oder Verbindungsstellen weitergeführt sind.

Die erste und zweite Lage 5a, 5b besteht jeweils aus Gummi (vorzugsweise einem Mischpolymerisat von Vinylidenfluorid und Hexafluorpropylen), während die mittlere Lage aus einem Gewebe (vorzugsweise Edelstahl-Gewebe) gebildet ist. Zur Fertigung des Weich-

o5 stoffkompensators wird von einer Bahn eines Schichtstoffes der vorstehend erläuterten Art ausgegangen und daraus ein Zuschnitt 4 (vergl. Fig.4) ausgeschnitten. Dieser Zuschnitt weist zwei parallele, flanschseitige

Ränder 4' auf, deren Abstand LB gleich der Summe der gestreckten Länge LK der Kompensatorwände und der radialen Abmessungen LR 1, LR 2 der Einspannflansche 6 ist.

Der eine Stirnrand 4" des Zuschnitts hat die Form von zwei gebrochenen Linien, die jeweils unter einem von 90° abweichenden Winkel zu den flanschseitigen Rändern 4' verlaufen. Der andere Stirnrand 4'" ist komplementär zum Stirnrand 4" geformt.

Ausgehend von den Stirnrändern 4", 4'" wird von einer Breite BZ, welche einer noch später erläuterten Überlappung entspricht, die Lage 4a bzw. 4b entfernt, dergestalt, daß bei dem Zuschnitt 4 an einem Ende auf der Oberseite und am anderen Ende auf der Unterseite die mittlere Lage 4c (Gewebe) freiliegt. Der parallel zu is den flanschseitigen Rändern 4' gemessene Abstand BB des Zuschnittes 4 ist gleich der Summe der Breitenabmessungen BK I — BK4 der Seitenwände la — Xd und der Überlappungsbreite BZ.

Ausgehend jeweils von den flanschseitigen Rändern 4' werden dann Trennschnitte 7 mit einer Länge vorgenommen, welche gleich den radialen Abmessungen LR 1 bzw. LR 2 der Einspannflansche 6 ist. In der Verlängerung von jeweils zwei miteinander fluchtenden Trennschnitten 7 wird dann der Zuschnitt 4 jeweils rechtwinklig umgefaltet, so daß ein rohrförmiger Körper mit den Kanten 3a—3c/(vergl. Fig. 1)gebildet wird, wobei die freigelegten Flächenteile der mittleren Lage 4c in der Verbindungszone 5 aufeinander zu liegen kommen. Zwischen diese freiliegenden mittleren Lagen wird dann folienartige Zwischenlage 8 eingebracht, welche geringere Dicke als die Lagen 4a, 4b aufweist und im wesentlichen aus dem gleichen Gummimaterial wie diese besteht, aber nicht vulkanisiert ist. Parallel zu den Stoßstellen 5a, 5b der Lagen 4a, 4b und innerhalb der von diesen Stoßstellen definierten Verbindungszone 5 werden zwei Reihen von Bohrungen durch alle Lagen 4a, 4b, 4c ausgeführt. Schließlich werden jeweils die Stoßstellen und die ihnen benachbarten Bohrungen überdeckende streifenförmige Decklage 9 aus einem Material aufgebracht, das im wesentlichen demjenigen der Zwischenlage 8 entspricht Schließlich werden beiderseits die Backen einer zweiteiligen Form angesetzt, welche über die Verbindungszone 5 hinausgreifen, wobei durch Druckeinwirkung Material aus der Decklage 9 einerseits zwischen die Stoßstellen 5a bzw. 5b unter Bildung von Fortsetzen 9' und andererseits in die Bohrungen unter Bildung von nietartigen Ansätzen 9" eindringt. Durch Wärmewirkung werden die Decklage 9 und die Zwischenlage 8 zur Vulkanisation gebracht und dadurch die Enden des Zuschnittes 4 dauerhaft verbunden. Alternativ kann auch zwischen die entsprechend der Querschnittsform der Decklage 9 geformten Backe flüssiger, unvulkanisierter Gummi eingespeist werden.

Nach rechtwinkliger Umfaltung der zwischen den Trennschnitten 7 gelegenen Teile des Zuschnittes 4 entsteht ein Körper mit vier Einspannflansch-Teilen 6a—6d, wie er in F i g. 1 veranschaulicht ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Weichstoffkompensator (Dehnungsausgleicher), mit einer Mehrzahl von im gestreckten Zustand näherungsweise ebenen und zur Kompensator-Längsachse parallelen, über gerundete Längskanten zusammenhängenden Seiteawänden und mit einem mindestens von einem Ende radial vorspringenden, im wesentlichen ebenen Einspannflansch bestehend aus polygonförmig aufeinanderfolgenden über jeweils zwischenliegende Einspannflansch-Ekken zusammenhängenden rechteckigen Einspannflansch-Teilen, die zusammen mit den Seitenwänden aus einem Zuschnitt einer Schichtstoffbahn mit einer ersten und zweiten Lage aus Gummi und einer einvulkanisierten mittleren Lage aus einem flachen Gewebe, Geflecht, Gewirk, Gestrick oder Vlies bestehen, dessec Stirnränder zur Bildung eines polygonen Weichstoffkompensators in einer zur Kompensator-Längsachse mindestens näherungsweise parallel verlaufenden streifenförmigen Verbindungszone verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich die streifenförmige Verbindungszone (5) im Bereich einer Seitenwand (id, id') und des bzw. der daran angrenzenden Einspannflansch-Teile (6d) befindet, wobei an den zu verbindenden Stirnrändern (4", 4'") des Bahnzuschnitts der eine Endbereich (4c") von der ersten Gummilage (4a) und der andere Endbereich (4c¹) von der zweiten Gummilage (4b) jeweils bis zur mittletin Verstärkungslage (4c) befreit ist und zwischen den überlappenden mittleren Verstärkungslagen (4c) der beic =n Endbereiche (4d, 4c") eine Zwischenlage (8) aus Gummi angeordnet ist, deren Dicke nur einen Bruchteil der ersten und zweiten Lage (4a, 4b) beträgt, wobei sämtliche Lagen durch Vulkanisation fest verbunden sind.

2. Weichstoffkompensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich der Verbindungszone (5) gelegenen Stoßstellen (5a, 5b) der ersten Lage (4a,) bzw. zweiten Lage (4b) jeweils von einer flachen streifenförmigen Decklage (9) aus Gummi außen überdeckt sind, welche mit einen nach innen vorspringenden Fortsatz (9') zwischen die Stoßstellen (5a, Sb) einsteht und diese ausfüllt.

3. Weichstoffkompensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Stoßstellen (5a, 5b) eine Mehrzahl von Aussparungen durch sämtliche Lagen (4a, 4b, 4c) hindurchgeführt sind, welche durch nietartige Ansätze (9") der Decklage (9) ausgefüllt sind.

4. Verfahren zur Herstellung eines Weichstoffkompensators mit einer Mehrzahl von näherungsweise zu seiner Längsachse parallelen, über gerundete Längskanten zusammenhängenden Seitenwän- 55' den und einen mindestens an einem axialen Ende angeformten, radial vorspringenden Einspannflansch, bei dem von einer Schichtstoffbahn ausgegangen wird, welche eine zwischen eine jeweils aus Gummi bestehende folienartige erste Lage und zweite Lage einvulkanisierte mittlere Verstärkungslage aus flachem Gewebe, Geflecht, Gewirk, Gestrick oder Vlies aufweist, von der Schichtstoffbahn ein flächenförmiger Zuschnitt abgetrennt wird, dessen parallelen flanschseitigen Ränder einen Abstand gleich der gestreckten Länge der Kompensator-Wände zuzüglich der Radialabmessungen des bzw. der Einspannflansche aufweisen und dessen im wesentlichen komplementär zueinander verlaufende Stirnränder einen parallel zu den flanschseitigen Rändern gemessenen Abstand aufweisen, der gleich der Summe der Breitenabmessungen der Kompensatorwände zuzüglich eines Überläppungszuschlages ist, ausgehend von einer bzw. im Falle von beidseitig vorgesehenen Einspannflanschen vo-< jedem flanschseitigen Rand paarweise miteinander fluchtende Trennschnitte unter Bildung rechteckiger Einspannflansch-Teile ausgeführt werden, deren Längen den radialen Abmessungen der Einspannflansche entsprechen und deren Abstände den Breitenabmessungen aufeinanderfolgender Kompensatorwände entsprechen und der Zuschnitt in der jeweiligen Verlängerung der Trennschnitte zur Bildung der Längskanten unter Formung eines rohrförmigen Körpers umgebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die beiden äußeren der Trennschnitte (7) in einem Abstand von den Stirnrändern (4", 4'") geführt werden, daß in einer dem Überlappungszuschlag (BZ) entsprechenden Breite jeweils ausgehend von dem einen Stirnrand (4") die erste Lage (4a) und ausgehend von dem anderen Stirnrand (4'") die zweite Lage (4b) vom Zuschnitt (4) entfernt und die mittlere Verstärkungslage (4c) freigelegt wird und daß zwischen die sich überlappenden Flächenteile im Bereich zwischen den Stirnrändern (4", 4'") eine folienartige Zwischenlage (8) aus nicht vulkanisiertem Gummi eingelegt wird, die Flächenteile unter Druck zwischen die Backen einer Preßform eingebracht und durch Vulkanisation verbunden werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnränder (4", 4'") geradlinig unter einem von 9<r abweichenden Winkel zu den flanschseitigen Rändern (4') ausgeschnitten werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnränder (4", 4'") zickzackförmig oder wellenförmig ausgeschnitten werden.