DE1199076B

DE1199076B - Process for the production of sealing rings from tubular elastic strand material

Info

Publication number: DE1199076B
Application number: DEF38345A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Sven Eric Malmstroem; Karl Gustav Einar Derman
Original assignee: Forsheda Gummifabrik AB
Current assignee: Forsheda Gummifabrik AB
Priority date: 1961-11-23
Filing date: 1962-11-20
Publication date: 1965-08-19
Also published as: GB1001760A; FR1340482A

Description

Verfahren zur Herstellung von Dichtringen aus schlauchförmigem elastischem Strangmaterial Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Dichtringen aus schlauchförmigem elastischem Strangmaterial, wie einem Gummi- oder Kunststoffschlauch, mit einem hohlzylindrischen Grundkörper und einer gleiche radiale Abmessungen wie dieser aufweisenden, mit dem Grundkörper in dessen radial innerem Bereich einstückig verbundenen, konisch nach außen vorstehenden Dichtungslippe, die in ihrem radial äußeren Bereich von dem Grundkörper durch eine sich von dessen äußerer Mantelfläche radial nach einwärts verjüngende ringförmige Einkerbung getrennt ist.Process for the production of sealing rings from tubular elastic Strand material The invention relates to a method for producing Sealing rings made of tubular elastic strand material, such as a rubber or Plastic hose, with a hollow cylindrical body and an identical radial one Dimensions like this one, with the base body in its radially inner Area integrally connected, conically outwardly protruding sealing lip, which in its radially outer area of the base body through one of it outer circumferential surface separated radially inwardly tapering annular notch is.

Bei Dichtungen aus elastischem Material, die ringsum mit einem oder mehreren radial nach einwärts gerichteten Einschnitten zum Einsetzen von metallischen Spreizringen versehen sind, ist es bekannt, diese Dichtringe nacheinander durch Einstechen und Abstechen von schlauchförmigem Strangmaterial auf einer Drehbank od. dgl. herzustellen. Nachteilig ist hierbei, daß der Ausstoß an fertigen Dichtringen verhältnismäßig gering ist, da die Bearbeitung des nächstfolgenden Dichtringes immer erst einsetzt, nachdem der vorhergehende Dichtring fertig bearbeitet und abgestochen ist.In the case of seals made of elastic material, which are all around with an or several radially inwardly directed incisions for the insertion of metallic Expanding rings are provided, it is known to sequentially through these sealing rings Grooving and parting off tubular strand material on a lathe or the like. To produce. The disadvantage here is that the output on finished sealing rings is relatively low, since the machining of the next sealing ring is always only starts after the previous sealing ring has been completely machined and cut off is.

Bei Dichtringen der eingangs genannten Art erfordert das Ausschneiden der sich radial nach einwärts verjüngenden Einkerbungen einen doppelten Einschnitt, der neben unerwünschtem Materialverlust in Form des herausgeschnittenen, vorher die Einkerbung ausfüllenden Materials eine besonders große Bearbeitungszeit und somit eine weitere Verringerung des Ausstoßes verursacht. Der unerwünschte Materialverlust kann zwar bei von vornherein getrennter Herstellung der Dichtringe durch Pressen oder Spritzen in geeigneten Formen vermieden werden. Hierbei läßt sich jedoch keine so große Genauigkeit und Gleichmäßigkeit der Dichtkante an der Dichtlippe erzielen, wie dies für ein einwandfreies Arbeiten des Dichtringes erforderlich ist.In the case of sealing rings of the type mentioned above, this requires cutting out the notches tapering radially inwards have a double incision, in addition to unwanted material loss in the form of the cut out, previously the notch filling material a particularly long processing time and thus causing a further reduction in output. The unwanted loss of material can be done with separate production of the sealing rings from the start by pressing or syringes in suitable forms are avoided. However, this cannot be done achieve such great accuracy and uniformity of the sealing edge on the sealing lip, as is necessary for the sealing ring to work properly.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Mängel zu beseitigen und ein Verfahren zur Herstellung von Dichtringen der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei Vermeidung von Materialverlusten und Gewährleistung eines verhältnismäßig großen Ausstoßes Dichtringe liefert, deren Dichtkanten im eingebauten Zustand eine einwandfreie Abdichtung gewährleisten. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß durch spanlose Formgebung, wie Pressen oder Spritzen, ein die Einkerbungen in erforderlichem Abstand zueinander enthaltender Schlauch hergestellt wird, daß nach Aufziehen dieses Schlauches in bekannter Weise auf einen Dorn ein Führungsglied in eine Einkerbung zur axialen Festlegung des Schlauches eingeschoben wird und daß der Schlauch durch eine Anzahl in gleichmäßigem Abstand angeordneter und in Richtung der freien Lippenstirnfläche verschiebbarer Schneidmesser in bekannter Weise durch Abstechen vom umlaufenden Schlauch in einzelne Dichtringe aufgetrennt wird.The object of the invention is to remedy these deficiencies and a method for the production of sealing rings of the type mentioned to create that at Avoidance of material losses and ensuring a relatively large Ejection delivers sealing rings, the sealing edges of which are flawless when installed Ensure sealing. According to the invention, this object is achieved by that by non-cutting shaping, such as pressing or injection molding, the notches in required distance from each other containing hose is made that after Pulling this hose in a known manner onto a mandrel, a guide member is inserted into a notch for the axial fixing of the hose and that the hose through a number evenly spaced and facing the free lip face displaceable cutting knife by in a known manner Parting from the circumferential hose is separated into individual sealing rings.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es besonders vorteilhaft, die ersten Schneidmess.er nur so weit zu verschieben, daß Einstiche im Schlauch entstehen, die in einem eine spätere Trennung von Hand ermöglichenden radialen Abstand von der Innenfläche des Schlauches enden. Die hierbei entstehenden Gebilde aus mehreren leicht trennbar zusammenhängenden Dichtringen erleichtern die Lagerung und den Vertrieb insbesondere bei kleinen Dichtringabmessungen.In the method according to the invention, it is particularly advantageous Move the first cutting knife only so far that punctures in the hose arise in a later separation by hand enabling radial distance end from the inner surface of the hose. The resulting structures from several easily separable interconnected sealing rings facilitate storage and distribution especially with small sealing ring dimensions.

In zweckmäßiger Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die die Dichtlippen bildenden Abschnitte des Schlauches vor dessen Auftrennung in die einzelnen Dichtringe am äußeren Umfang mit sich zu den späteren freien Lippenstirnseiten hin verjüngenden konischen Mantelflächen durch Vorschub eines zweiten Satzes von Schneidmessern in Richtung der Erzeugenden dieser Mantelflächen versehen. Hierdurch werden ohne wesentlichen Mehraufwand Dichtkanten an den Dichtlippen geschaffen, deren beide Begrenzungsflächen im Schneidverfahren hergestellt sind und somit in besonders hohem Maße eine einwandfreie Ausbildung der Dichtkanten sicherstellen.In an expedient further development of the method according to the invention the sections of the hose that form the sealing lips before it is separated into the individual sealing rings on the outer circumference with them to the later free lip faces tapering conical lateral surfaces by advancing a second set of Cutting knives in the direction of the generators of this Lateral surfaces Mistake. This results in sealing edges on the sealing lips without significant additional effort created, the two boundary surfaces are made in the cutting process and thus to a particularly high degree ensure that the sealing edges are perfectly formed.

Die Erfindung wird an Hand der.Zeichnung beispielsweise näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Ausführungsform des Dichtringds, auf die sich das erfindungsgemäße Verfahren bezieht, F i g. 2 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, F i g. 3 mehrere im radial inneren Bereich noch verbundene Dichtringe, die nach der Erfindung hergestellt worden sind.The invention is described in more detail with reference to the drawing, for example. It shows F i g. 1 shows an embodiment of the sealing ring on which the inventive Procedure relates, F i g. 2 shows a device for carrying out the invention Procedure, F i g. 3 several sealing rings still connected in the radially inner area, which have been produced according to the invention.

1 bezeichnet den vorzugsweise aus Gummi bestehenden Dichtring, dessen innere Begrenzungsfläche mit 2 und dessen äußere Begrenzungsfläche mit 3 bezeichnet ist. Die Begrenzungsflächen 2 und 3 verlaufen zur Achse des Ringes 1 koaxial. In axialer Richtung ist der Dichtring von zwei als Rotationsflächen ausgebildeten Stirnseiten, einer äußeren, 4, und einer inneren, 5, begrenzt. Diese Stirnseiten 4 und 5 ergänzen sich gegenseitig, was auf das unten beschriebene Herstellungsverfahren zurückzuführen ist.1 denotes the sealing ring, which is preferably made of rubber the inner boundary surface is denoted by 2 and its outer boundary surface is denoted by 3 is. The boundary surfaces 2 and 3 run coaxially to the axis of the ring 1. In in the axial direction is the sealing ring of two end faces designed as surfaces of rotation, an outer, 4, and an inner, 5, bounded. These end faces 4 and 5 complete each other, which can be attributed to the manufacturing process described below is.

Der Dichtring 1 besteht aus einem ausweitbaren Grundkörper 6, mit dessen Hilfe der Dichtring 1 in gewünschter Lage auf einer Welle 7 festgehalten wird, und aus einer im radial inneren Bereich mit dem Grundkörper 6 einstückig verbundenen ringförmigen Dichtungslippe 8, die axial abdichtend gegen eine Wand 9 anliegen soll. Bei der Darstellung nach F i g. 1 ist der Dichtring der Anschaulichkeit halber nicht ganz in dichtender Anlage gegen die Wand 9 geschoben.The sealing ring 1 consists of an expandable base body 6, with the help of which the sealing ring 1 is held in the desired position on a shaft 7 is, and from a one piece connected in one piece to the base body 6 in the radially inner region annular sealing lip 8 which is intended to bear against a wall 9 in an axially sealing manner. In the illustration according to FIG. 1, the sealing ring is not for the sake of clarity pushed completely against the wall 9 in sealing contact.

Die Dichtungslippe 8, die durch eine nach außen offene ringförmige Einkerbung 10 vom Befestigungsring 6 getrennt ist, wirkt mit der Wand 9 mittels ihres äußeren Randes zusammen, der im Querschnitt die Form einer Spitze hat. Vorzugsweise ist die Spitze der Lippe 8 von der nach innen gegen den Mittelpunkt des Ringes 1 gerichteten Lippenstirnseite 5 und einer wenigstens hauptsächlich konischen Mantelfläche 11 begrenzt und gegen die Wand 9 gerichtet. Die Lippenstirnseite 5 ist gemäß der Zeichnung konisch, kann aber in einer anderen Ausführungsform auch gekrümmt sein, wobei sie einen Kreisbogen als Erzeugende aufweist.The sealing lip 8, by an outwardly open annular Notch 10 is separated from the fastening ring 6, acts with the wall 9 by means their outer edge together, which has the shape of a point in cross section. Preferably is the tip of the lip 8 from the inward towards the center of the ring 1 directed lip face 5 and an at least mainly conical lateral surface 11 limited and directed against the wall 9. The lip face 5 is according to the Drawing conical, but can also be curved in another embodiment, where it has an arc of a circle as a generatrix.

Die Welle 7 hat einen größeren Durchmesser als der Dichtring 1 in dessen spannungslosem Zustand. In aufgezogenem Zustand ist der elastische Ring 1 also auf der Welle 7 aufgeweitet. In dieser Lage soll der Basiswinkel der Lippenstirnseite 5 30 bis 60° und vorzugsweise 45° betragen. Der Basiswinkel ist somit der zwischen der Lippenstirnseite 5 und der Wand 9 gebildete Winkel.The shaft 7 has a larger diameter than the sealing ring 1 in its de-energized state. The elastic ring 1 is in the opened state so widened on the shaft 7. In this position, the base angle of the face of the lip should be 5 30 to 60 ° and preferably 45 °. The base angle is thus between the lip face 5 and the wall 9 formed angles.

In F i g. 2 ist veranschaulicht, wie der Dichtring durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wird. Ein Schlauch 12 aus elastischem Material wird auf einen Dorn 13 aus verhältnismäßig weichem Werkstoff, wie Holz, Gummi od. dgl., aufgezogen. Der Dorn 13 wird, beispielsweise in einer Drehbank oder in einer für die Herstellung besonders entwickelten Maschine, in Drehung versetzt. Im Schlauch 12 sind vor dem Aufziehen auf den Dorn 13 V-förmige Einkerbungen 10 durch spanlose Formgebung wie Pressen oder Spritzen ausgebildet worden. Während des Umlaufs wird der Schlauch 12 von zwei Sätzen Schneidwerkzeugen 14 und 15 bearbeitet, wobei der eine Satz 14 Einschnitte entsprechend der nach innen gegen den Mittelpunkt des Ringes 1 gerichteten Lippenstirnseite 5 und der andere Satz 15 Einschnitte entsprechend der konischen Mantelfläche 11 erzeugen: Die erstgenannten Einschnitte sind den nach außen offenen Ringnuten 10 angepaßt.In Fig. 2 illustrates how the sealing ring by the inventive Process is established. A tube 12 made of elastic material is on a Mandrel 13 made of a relatively soft material, such as wood, rubber or the like., Raised. The mandrel 13 is, for example, in a lathe or in one for manufacture specially developed machine, set in rotation. In the tube 12 are before Drawing on the mandrel 13 V-shaped notches 10 by non-cutting shaping such as Pressing or spraying has been trained. During the cycle the hose becomes 12 machined from two sets of cutting tools 14 and 15, one set 14 Incisions corresponding to those directed inwards towards the center of the ring 1 Lip face 5 and the other set 15 incisions corresponding to the conical Generate outer surface 11: The first-mentioned incisions are the ones that are open to the outside Ring grooves 10 adapted.

Die Schneidwerkzeuge 14 sind an einer Platte 16 und die Schneidwerkzeuge 15 an einer Platte 17 befestigt. Der größeren Anschaulichkeit halber sind sowohl die Werkzeuge 14 wie die Werkzeuge 15 in F i g. 2 im schneidenden Eingriff mit dem Schlauch 12 gezeigt. Normalerweise werden die Werkzeuge 14 und 15 aber abwechselnd mit dem Schlauch 12 in Eingriff geführt.The cutting tools 14 are on a plate 16 and the cutting tools 15 attached to a plate 17. For the sake of clarity, both the tools 14 like the tools 15 in FIG. 2 in cutting engagement with the Hose 12 shown. Normally, however, the tools 14 and 15 are used alternately guided with the hose 12 in engagement.

Die Platten 16 und 17 können deshalb gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zusammengebaut sein, so daß sich die eine. auf den Dorn 13 zu bewegt, wenn sich die andere von ihm entfernt und umgekehrt. Die konischen Mantelflächen 11 sind mit den Werkzeugen 15 zu schneiden, bevor die Werkzeuge 14 mit dem Schlauch 12 in Eingriff gebracht werden, um die Lippenstirnseiten 5 zu schneiden.The plates 16 and 17 can therefore according to a preferred embodiment be assembled so that the one. moves towards the mandrel 13 when the other away from him and vice versa. The conical outer surfaces 11 are with to cut the tools 15 before the tools 14 engage the hose 12 be brought to cut the lip front sides 5.

Beim Schneiden werden die Platten 16 und 17 schräg auf den Dorn 13 zu und von ihm weggeführt. Die Platten 16 und 17 sind jedoch auch in einer Richtung parallel zur Rotationsachse des Dornes 13 verschiebbar, so daß die Dicke der Dichtungslippe 8 zur Anpassung an verschiedene Dichtungsaufgaben variiert werden kann. So ist z. B. für Öldichtungen eine etwas steifere Dichtungslippe erforderlich als für Staubdichtungen. Die Dicke und Massenverteilung der Dichtungslippe 8 wird in gewissen Fällen in der Weise gewählt, daß sie bei niedrigen Drehzahlen reibt, während sie bei hohen Drehzahlen von der Zentrifugalkraft nach außen aufgeweitet wird und eine Spaltdichtung bildet.When cutting, the plates 16 and 17 are inclined on the mandrel 13 led to and from him. However, the plates 16 and 17 are also unidirectional displaceable parallel to the axis of rotation of the mandrel 13, so that the thickness of the sealing lip 8 can be varied to adapt to different sealing tasks. So is z. B. for oil seals a somewhat stiffer sealing lip is required than for dust seals. The thickness and mass distribution of the sealing lip 8 is in certain cases in the Chosen way that it rubs at low speeds while it rubs at high speeds is expanded outward by centrifugal force and forms a gap seal.

Gemäß einem in der Zeichnung nicht dargestellten Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Werkzeuge 14, die aus spitzen Messern od. dgl. gebildet sind, während ihrer Bewegung auf den Dorn 13 zu geschwenkt, so daß gekrümmte Schnittflächen 5 erhalten werden.According to a feature not shown in the drawing to the advantageous Embodiment of the invention, the tools 14, which od from sharp knives. Like. Are pivoted during their movement towards the mandrel 13, so that curved cut surfaces 5 can be obtained.

Während der Schlauch 12 auf dem Dorn 13 von den Schneidwerkzeugen 14 und 15 bearbeitet wird, ist ein Führungsglied 18 mit wenigstens einer der nach außen offenen Einkerbungen 10 im Schlauch 12 im Eingriff, um zu verhindern, daß sich der Schlauch 12 auf dem Dorn 13 verschiebt. Dieses Führungsglied 18 kann irgendwie mit einem Träger für die Platten 16 und 17, an denen die Werkzeuge 14 und 15 sitzen, verbunden sein, so daß sich die erwünschte Breite der Dichtungslippe 8 im Verhältnis zum Führungsglied 18 einstellen läßt.While the hose 12 on the mandrel 13 from the cutting tools 14 and 15 is processed, is a guide member 18 with at least one of the after externally open notches 10 in the hose 12 engaged to prevent the hose 12 moves on the mandrel 13. This guide member 18 can somehow with a carrier for the plates 16 and 17, on which the tools 14 and 15 sit, be connected, so that the desired width of the sealing lip 8 in relation to the guide member 18 can be adjusted.

Bei der Herstellung dient der andere Satz von Schneidwerkzeugen 14 laut einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung zur Erzeugung von nur so tiefen Einschnitten 19 im Schlauch 12, daß diese in einem unbedeutenden Abstand von der Innenseite des Schlauches 12 enden, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist. Die Einschnitte 19 sollen in einem geringeren Abstand von der Innenseite des Schlauches 12 enden als die nach außen offenen ringförmigen Einkerbungen 10. Der einzelne Dichtring 1 entsteht also erst dann endgültig, wenn der Schlauch 12 bei den Stellen der Einschnitte 19 zerlegt wird, was sich leicht von Hand ausführen läßt.The other set of cutting tools 14 is used in manufacture according to an advantageous further development of the invention for generating just so deep incisions 19 in the tube 12 that these at an insignificant distance end from the inside of the hose 12, as shown in FIG. 3 can be seen. the Incisions 19 should be at a smaller distance from the inside of the hose 12 end as the outwardly open annular notches 10. The single sealing ring 1 therefore only finally arises when the Hose 12 at the Make the incisions 19 is disassembled, which can easily be done by hand.

Claims

Claims: 1. A method for producing sealing rings from tubular elastic strand material, such as a rubber or plastic hose, with a hollow cylindrical base body and having the same radial dimensions as this, integrally connected to the base body in its radially inner area and conically protruding outwardly , which is separated in its radially outer region from the base body by an annular notch tapering radially inward from its outer jacket surface, characterized in that by non-cutting shaping, such as pressing or injection molding, one containing the notches (10) at the required distance from one another Hose (12) is made that after pulling this hose in a known manner on a mandrel (13), a guide member (18) is inserted into a notch for axially fixing the hose and that the hose is arranged by a number of evenly spaced and in the direction of the free lip face (5) displaceable cutting knife (14) is separated in a known manner by unplugging from the circumferential hose into individual sealing rings (1) .

2. The method according to claim 1, characterized in that that the first cutting knife (14) are only moved so far that cuts arise in the hose (12), which enable a later separation by hand radial distance from the inner surface (2) of the hose ends.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing lips (8) forming sections of the hose (12) prior to its separation into the individual sealing rings (1) on the outer circumference with them to the later free lip end faces (5) tapering conical lateral surfaces (11) can be provided by advancing a second set of cutting knives (15) in the direction of the generatrix of these lateral surfaces.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the first cutting knife (14) are pivoted during their feed movement against the mandrel (13) to form curved cut surfaces on the lip end faces (5). Documents considered: German Patent No. 927 917; German utility model No. 1632 441, 1837 801; French Patent Specification No. 1,100,861. British Patent No. 695,855; U.S. Patent Nos. 2,326,489, 3,016,251.