DE102005060527A1 - Verfahren zur Herstellung eines ringförmigen Dichtelementes - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein ringförmiges Dichtelement (16) mit zwei kreisringförmigen und sich axial aneinander anschließenden Teilbereichen (6, 15), von denen der erste Teilbereich (6) aus einem Elastomermaterial und der zweite Teilbereich (15) aus einem starren Material besteht. Ein derartiges Dichtelement lässt sich vorteilhaft durch ein Herstellverfahren mit den folgenden Arbeitsschritten herstellen: DOLLAR A - Spritzen des ersten Teilbereichs (6) aus einem elastisch aushärtenden Material, DOLLAR A - Einlegen des fertig gespritzten ersten Teilbereichs (6) in ein zweites Formwerkzeug (2, 11), wobei das zweite Formwerkzeug (2, 11) die Kontur des gesamten ringförmigen Dichtelementes (16) abbildet und das zweite Formwerkzeug (2, 11) durch den eingelegten ersten Teilbereich (6) nur teilweise ausgefüllt wird, DOLLAR A - Spritzen des zweiten Teilbereichs (15) mit einem starr aushärtenden Kunststoffmaterial, wobei der erste Teilbereich (6) und der zweite Teilbereich (15) des Dichtelementes (16) formschlüssig miteinander verbunden werden, und DOLLAR A - Entnehmen des fertig gespritzten Dichtelementes (16) aus dem Werkzeug (2, 11).

Description

• Die Erfindung betrifft ein ringförmiges Dichtelement zum dichtenden Verschließen eines Ringspaltes zwischen der Innenfläche einer zylindrischen Wandung und einem relativ zu dieser axial verschiebbaren konzentrisch dazu angeordneten zylindrischen Kolben, wobei das ringförmige Dichtelement zwei kreisringförmige und sich axial aneinander anschließende Teilbereiche aufweist, von denen der erste Teilbereich aus einem Elastomermaterial und der zweite Teilbereich aus einem starren Material besteht.
• Ein derartiges Dichtelement ist aus der DE 196 15 157 A1 bekannt. Es dient dazu, in einem Hauptbremszylinder einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage mit ABS und ASR einen genauen und reproduzierbaren Öffnungszeitpunkt des Zentralventils im Hauptbremszylinder sicherzustellen.
• Die bekannten Dichtelemente bestehen bisher entweder aus zwei separaten Teilen, wie in der EP 0 467 021 A1 dargestellt, oder werden aus zwei separat hergestellten Teilen zu einer Einheit zusammenmontiert, wie in der DE 196 15 157 A1 dargestellt. Dabei besteht immer ein Teil aus einem starren, das andere Teil aus einem elastomeren Material. Das elastomere Material übernimmt im eingebauten Zustand die Dichtfunktion, das starre Teil die Übertragung der Kräfte.
• Derartige Teile werden heute in großer Zahl benötigt, so dass durch die zusätzliche Montage der Einzelteile in Summe ein hoher zusätzlicher Aufwand entsteht.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung der eingangs geschilderten Dichtelemente zu schaffen, dass werkzeugfallende Dichtelemente ohne Montage liefert.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst,
• – dass in einem ersten Arbeitsschritt der erste Teilbereich in einem ersten Formwerkzeug im Spritzgießverfahren aus einem elastisch aushärtenden Material gespritzt wird,
• – dass in einem zweiten Arbeitsschritt der fertig gespritzte erste Teilbereich in ein zweites Formwerkzeug eingelegt wird, wobei das zweite Formwerkzeug die Kontur des gesamten ringförmigen Dichtelementes abbildet und das zweite Formwerkzeug durch den eingelegten ersten Teilbereich nur teilweise ausgefüllt wird,
• – dass in einem dritten Arbeitsschritt der zweite Teilbereich des ringförmigen Dichtelementes durch einen Spritzgießvorgang mit einem starr aushärtenden Kunststoffmaterial gespritzt wird, wobei der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich des Dichtelementes formschlüssig miteinander verbunden werden und
• – dass in einem vierten Arbeitsschritt das fertig gespritzte Dichtelement aus dem Werkzeug entnommen wird.
• Dadurch, dass zunächst die elastisch aushärtende Komponente gespritzt wird, ergibt sich der Vorteil, dass Hinterschnitte, die zur formschlüssigen Verbindung der beiden Komponenten erforderlich sind, in der elastisch aushärtenden Komponente ausgeformt werden können, ohne dass das Spritzgießwerkzeug aufwendig gestaltet werden muss. Die fertige elastische Komponente kann aufgrund ihrer Elastizität leicht auch aus dem Werkzeug mit Hinterschnitten entnommen werden. Faltbare Kerne oder ähnlich aufwendige Werkzeugbestandteile sind nicht erforderlich. Die anschließende Umspritzung der elastischen Komponente mit der starr aushärtenden Komponente führt zu einem Dichtelement, bei dem beide Komponenten formschlüssig miteinander verbunden sind. Das Dichtelement ist ohne weitere Montage fertig aus dem Werkzeug entnehmbar.
• Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Beispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
• 1 ein Spritzgießwerkzeug mit einer in einem ersten Arbeitsschritt gespritzten elastisch aushärtenden ersten Komponente eines erfindungsgemäßen Dichtelementes in einem Längsschnitt,
• 2 ein zweites Spritzgießwerkzeug mit eingelegtem ersten Teilbereich im Längsschnitt und
• 3 ein fertiges Teil in einem Längsschnitt.
• Das in 1 dargestellte erste Spritzgießwerkzeug 1 zeigt in schematischer Weise den ersten Arbeitsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Spritzgießwerkzeug ist aus zwei Hälften, nämlich einer ersten, hier unteren Hälfte 2 und einer zweiten, hier oberen Hälfte 3 aufgebaut, die an einer Trennfuge 4 verbindbar und voneinander lösbar sind. Zwischen den Hälften 2 und 3 ist ein ringförmiger Hohlraum 5 angeordnet, der das Profil eines zu spritzenden ersten Teilabschnittes 6 abbildet.
• Die räumliche Lage der verbundenen Werkzeughälften 2 und 3 ist beliebig. Zur Vereinfachung werden im Folgenden die Begriffe „untere Hälfte" und „obere Hälfte" verwendet.
• Der Hohlraum 5 wird im ersten Arbeitsschritt mit einem elastisch aushärtenden Werkstoff durch einen Spritzvorgang restlos gefüllt, wobei Entlüftungsbohrungen und ein Anspritzkanal notwendig, hier aber zur besseren Übersichtlichkeit nicht gezeigt sind. Die obere Werkzeughälfte 3 weist zwei vorspringende Ringnuten 7 und 8 auf, so dass sich am ersten Teilabschnitt 6 zwei Hinterschnitte 9 und 10 ergeben. Trotz dieser Hinterschnitte 9 und 10 lässt sich der erste Teilabschnitt 6 leicht von der oberen Werkzeughälfte 3 trennen, weil der erste Teilabschnitt 6 elastisch aushärtet. Nach Aushärtung des elastisch aushärtenden Werkstoffs wird das Werkzeug 1 an der Trennfuge 4 geöffnet.
• Die obere Werkzeughälfte 3 wird, wie in 2 dargestellt, im zweiten Arbeitsschritt durch ein weiteres Werkzeugteil 11 ersetzt, welches auf die untere Werkzeughälfte 2 aufgesetzt wird. Die nunmehr obere Werkzeughälfte 11 weist einen Hohlraum 12 auf, der um das aus der unteren Werkzeughälfte 2 herausragende Teilstück des ersten Teilabschnittes 6 herum angeordnet ist und dessen Kontur die Geometrie eines zu spritzenden zweiten Dichtelement-Teilabschnittes 15 abbildet. Um ein Eindringen des Spritzmaterials in die untere Werkzeughälfte 2 zu verhindern, weist der erste Teilabschnitt 6 konische Dichtflächen 13 auf, an denen der erste Teilabschnitt 6 durch das Aufsetzen des weiteren Werkzeugteiles 11 im Bereich der Trennfuge 4 leicht komprimiert wird und so die untere Werkzeughälfte 2 gegen den Hohlraum 12 des weiteren Werkzeugteils 11 abgedichtet werden.
• Der Hohlraum 12 wird im dritten Arbeitsschritt mit einem starr aushärtenden Material gefüllt.
• Nach Erstarren des starr aushärtenden Materials wird im vierten Arbeitsschritt das Werkzeug 1 geöffnet und das fertige Dichtelement entnommen.
• In 3 ist das fertige Dichtelement 14 in einem Längsschnitt dargestellt. Der erste Teilabschnitt 6 greift mit den Hinterschnitten 9 und 10 in den zweiten starren Teilabschnitt 15 ein und ist so fest mit diesem verbunden.
• Durch das Spritzen des starr aushärtenden zweiten Teilabschnittes 15 um den zu diesem Zeitpunkt bereits fertigen ersten Teilabschnitt 6 herum entfällt ein bisher üblicher aufwendiger Werkzeugbau. Es kann auf komplizierte Einfaltkerne verzichtet werden, da nur der elastisch aushärtende Teilabschnitt 6 Hinterschnitte aufweist, die aufgrund der Elastizität des ersten Teilabschnittes 6 leicht entformbar sind.

1

erstes Spritzgießwerkzeug

2

untere Hälfte des ersten Spritzgießwerkzeugs 1

3

obere Hälfte des ersten Spritzgießwerkzeugs 1

4

Trennfuge

5

ringförmiger Hohlraum

6

erster Teilabschnitt eines erfindungsgemäßen Dichtelementes

7

Ringnut

8

Ringnut

9

Hinterschnitt

10

Hinterschnitt

11

weiteres Werkzeugteil

12

Hohlraum des weiteren Werkzeugteils 11

13

konische Dichtflächen

15

zweiter Teilabschnitt des erfindungsgemäßen Dichtelementes

16

Dichtelement

Claims (1)

1. Ringförmiges Dichtelement (16) zum dichtenden Verschließen eines Ringspaltes zwischen der Innenfläche einer zylindrischen Wandung und einem relativ zu dieser axial verschiebbaren konzentrisch dazu angeordneten zylindrischen Kolben, wobei das ringförmige Dichtelement (16) zwei kreisringförmige und sich axial aneinander anschließende Teilbereiche (6, 15) aufweist, von denen der erste Teilbereich (6) aus einem Elastomermaterial und der zweite Teilbereich (15) aus einem starren Material besteht, dadurch gekennzeichnet, – dass in einem ersten Arbeitsschritt der erste Teilbereich (6) in einem ersten Formwerkzeug (1, 2, 3) im Spritzgießverfahren aus einem elastisch aushärtenden Material gespritzt wird, – dass in einem zweiten Arbeitsschritt der fertig gespritzte erste Teilbereich (6) in ein zweites Formwerkzeug (2, 11) eingelegt wird, wobei das zweite Formwerkzeug (2, 11) die Kontur des gesamten ringförmigen Dichtelementes (16) abbildet und das zweite Formwerkzeug (2, 11) durch den eingelegten ersten Teilbereich (6) nur teilweise ausgefüllt wird, – dass in einem dritten Arbeitsschritt der zweite Teilbereich (15) des ringförmigen Dichtelementes (16) durch einen Spritzgießvorgang mit einem starr aushärtenden Kunststoffmaterial gespritzt wird, wobei der erste Teilbereich (6) und der zweite Teilbereich (15) des Dichtelementes (16) formschlüssig miteinander verbunden werden und – dass in einem vierten Arbeitsschritt das fertig gespritzte Dichtelement (16) aus dem Werkzeug (2, 11) entnommen wird.