DE1214492B - Method for producing a seal between assemblable parts enclosing a cavity - Google Patents
Method for producing a seal between assemblable parts enclosing a cavityInfo
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Description
Verfahren zum Herstellen einer Abdichtung zwischen zusammensetzbaren, einen Hohlraum umschließenden Teilen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Abdichtung zwischen zusammensetzbaren, einen Hohlraum umschließenden Teilen, bei denen in jeder der gegeneinander abzudichtenden Flächen eine Nut ausgebildet ist, wobei die Nuten bei zusammengesetzten Teilen eine. gemeinsame, allseitig geschlossene Dichtungskammer zur Aufnahme der Dichtung bilden und die Herstellung der Dichtung unmittelbar in der Dichtkammer erfolgt.Method for creating a seal between composable, Parts enclosing a cavity The invention relates to a method for producing a seal between assemblable, enclosing a cavity Parts in which a groove is formed in each of the surfaces to be sealed against one another is, the grooves in assembled parts a. common, closed on all sides Form sealing chamber for receiving the seal and the production of the seal takes place directly in the sealing chamber.
Insbesondere ist das Verfahren gemäß der Erfindung für die Abdichtung von Form- und Kernkästen geeignet, bei denen Formsand in den in. zusammengesetzten Zustand der Formkastenteile gebildeten Hohlraum bzw. Formraum eingeblasen wird. Die Dichtung solcher in Kernblasmaschinen verwendeten Kernkästen ist besonders starken Beanspruchungen ausgesetzt. Infolge der hohen Produktionsleistungen von Kernblasmaschinen werden die gegeneinander abzudichtenden Teile der Kernkästen in sehr kurzen Zeitabständen zusammengesetzt, damit ein Kern geformt werden kann, und wieder voneinander abgehoben, damit der Kern entnommen werden kann. Die dadurch bedingte ständig wechselnde Be- und Entlastung der Dichtung ergibt bereits für sich genommen eine ungewöhnlich starke Beanspruchung der Dichtung. Hinzu kommt, daß der Formsand zur Erzielung guter Kerne und hoher Stückleistung der Kernblasmaschine mit hohem überdruck eingeblasen wird, der auf der Dichtung lastet. Ferner muß bei derartigen Kernkästen auch schon deswegen auf eine sehr sorgfältige Abdichtung Wert gelegt werden, weil bereits eine kleine Undichtigkeit zum Entweichen der eingeblasenen Luft führt, was eine starke Erosion der Trennflächen der Formkastenteile durch mitgerissene Sandkörner zur. Folge hat, so daß im Falle einer Undichtigkeit der Kernkasten sehr bald ausgewechselt und nachgebessert werden muß. Solche Instandsetzungsarbeiten sind kostspielig, und insbesondere ist die Wirtschaftlichkeit einer Kernblasmaschine in Frage gestellt, wenn es häufig zu Stillstandszeiten infolge Auswechselns der Kernkästen kommt. Außerdem ist darauf hinzuweisen, daß mangelhafte Abdichtung der Kernkästen zu fehlerhaften Kernen führt, die dann an ihren Außenflächen Grate, Löcher oder weiche Stellen aufweisen. Diese fehlerhaften Kerne machen kostspielige Nachbesserungsarbeiten erforderlich und können zu einer starken Erhöhung des Ausschußanteils führen.In particular, the method according to the invention is for sealing suitable for molding and core boxes, in which molding sand in the in. composite Condition of the molding box parts formed cavity or mold space is blown. The seal of such core boxes used in core blowing machines is particularly strong Exposed to stress. As a result of the high production output of core blowing machines the parts of the core boxes that are to be sealed against one another at very short intervals of time put together so that a core can be formed and lifted from each other again, so that the core can be removed. The resulting constantly changing and relief of the seal results in an unusually strong one in and of itself Stress on the seal. In addition, the molding sand to achieve good cores and high unit output of the core blowing machine is blown in with high overpressure, that weighs on the seal. Furthermore, with such core boxes, this must be the case very careful sealing is important because it is already a small one Leakage leads to the escape of the blown air, which leads to severe erosion the parting surfaces of the molding box parts by entrained grains of sand. Has consequence so that in the event of a leak, the core box can be replaced and repaired very quickly must become. Such repairs are costly, and in particular is The economics of a core blowing machine are called into question when it is frequently comes to downtimes as a result of replacing the core boxes. Besides, it's on it to point out that inadequate sealing of the core boxes leads to faulty cores, which then have burrs, holes or soft spots on their outer surfaces. These defective cores require and can costly rework lead to a strong increase in the reject rate.
Es ist bekannt, in eine zur Abdichtung zweier Teile vorgesehene geschlossene Dichtnut oder Dichtungskammer eine Dichtung einzusetzen bzw. einzukleben, deren Profil dem Nutenquerschnitt bzw. dem Querschnitt der Dichtungskammer entspricht. Als Dichtung wird entweder ein streifenförmiges Material verwendet, das in entsprechender Länge abgeschnitten und mit aneinanderstoßenden Enden in die Nut bzw. Dichtungskammer eingesetzt wird, oder es wird ein endloser Dichtungsring von entsprechender Form verwendet. Als Dichtungsmaterial kommt unter anderem Schaumgummi in Betracht, das zuvor in bekannter Weise mit Hilfe eines entsprechenden Hohlprofils ausgeformt wurde.It is known in a closed one provided for sealing two parts Sealing groove or sealing chamber to insert or glue a seal, whose Profile corresponds to the groove cross-section or the cross-section of the sealing chamber. Either a strip-shaped material is used as a seal, which in corresponding Cut off the length and insert them into the groove or sealing chamber with the ends butting together is used, or it is an endless sealing ring of the appropriate shape used. Foam rubber, among others, comes into consideration as a sealing material was previously formed in a known manner with the aid of a corresponding hollow profile.
Derartig eingesetzte oder eingeklebte Dichtungen besitzen den Nachteil, daß sie normalerweise nicht so genau der Form der Dichtungskammer angepaßt und eingesetzt werden können, daß sie diese vollständig und ohne Spannungszustand ausfüllen. Das gilt für Streifenprofile insbesondere bei Dichtungs-. kammern mit stark gekrümmten Abschnitten, an denen das Dichtungsmaterial gestaucht bzw. gestreckt wird. Die gleichen Schwierigkeiten ergeben sich bei Ringdichtungen, wenn. die Dichtkammer bzw. die abzudichtenden Trennflächen nicht in einer Ebene verlaufen. Liegt die Dichtung jedoch nicht überall an den Wänden der Dichtungskammer an oder steht sie unter Spannung, was zur Ausbildung von Unebenheiten an der Oberfläche der Dichtung führen kann, so besteht die Gefahr, daß sich Sandkörner oder andere Fremdstoffe an der Oberfläche der Dichtung festsetzen und eine wirksame Abdichtung nicht mehr gewährleistet ist; diese Gefahr ist; wie oben ausgeführt, insbesondere bei der Abdichtung von Kernkästen gegeben. .Such inserted or glued seals have the disadvantage that they are normally not so precisely adapted to the shape of the seal chamber and used can be that they fill this completely and without a state of tension. That applies to strip profiles in particular to sealing. chambers with strongly curved Sections where the sealing material is compressed or stretched. The same Difficulties arise with ring seals when. the sealing chamber or the The joint surfaces to be sealed do not run in one plane. But if the seal lies not everywhere on the walls of the sealing chamber or is it under tension, which can lead to the formation of unevenness on the surface of the seal, so there is a risk of grains of sand or other foreign matter on the surface seize the seal and an effective seal is no longer guaranteed; this danger is; as stated above, especially when it comes to sealing given by core boxes. .
Es ist bereits bekannt, zwischen abzudichtenden Flächen ein elastisches Dichtungsmittel einzubringen und dann auszuhärten, so daß es sich den Dichtflächen und ihren Unebenheiten anpaßt. Ferner ist es bekannt, mit Nuten versehene Teile dadurch miteinander zu verbinden, daß eine erhärtende Mässe in die Nuten eingefüllt wird, die nach dem Erhärten die Teile fest zusammenhält und zugleich abdichtet. Mit diesem Verfahren wird zwar eine zuverlässige Abdichtung erreicht, doch können die abgedichteten Teile nicht mehr voneinander abgehoben werden. Dieser Nachteil besteht auch bei den gleichfalls bereits bekannten Verfahren, eine Gummidichtung innerhalb der Dichtungskammer zu vulkanisieren oder ein verflüssigtes Metall in eine von zwei Nuten gebildete Lichtungskammer einzugießen, das- beim Erkalten auf entsprechend angeordnete Wandteile der Nuten fest aufschrumpft.It is already known to use an elastic between surfaces to be sealed Apply sealant and then cure so that it becomes the sealing surfaces and adapts to their unevenness. It is also known to have grooved parts to be connected to one another in that a hardening mass is poured into the grooves which holds the parts firmly together after hardening and seals at the same time. With this method, a reliable seal is achieved, but can the sealed parts can no longer be lifted apart. This disadvantage there is also a rubber seal in the already known methods vulcanize inside the seal chamber or put a liquefied metal in to pour in a clearing chamber formed by two grooves, which opens when it cools down appropriately arranged wall parts of the grooves firmly shrunk.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen einer Abdichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein beliebig häufiges Abheben der abzudichtenden Teile zuläßt und unabhängig von der Form der Dichtungskammer eine wirksame und dauerhafte Abdichtung gewährleistet, selbst bei starken Beanspruchungen und nach häufigem Trennen und Zusammensetzen der abzudichtenden Teile.The object of the invention is to provide a method for producing a seal of the type mentioned to create that an arbitrarily frequent lifting of the to be sealed Parts allows and regardless of the shape of the seal chamber an effective and permanent Sealing guaranteed, even under heavy use and after frequent separation and assembling the parts to be sealed.
Gemäß der Erfindung ist das Verfahren zum Herstellen einer Abdichtung zwischen zusammensetzbaren, einen Hohlraum umschließenden Teilen, insbesondere für Formkästen, bei denen in jeder der gegeneinander abzudichtenden Flächen eine Nut ausgebildet ist, wobei die Nuten bei zusammengesetzten-Teilen eine gemeinsame, allseitig geschlossene Dichtungskammer zur Aufnahme der Dichtung bilden und die Herstellung der Dichtung unmittelbar in der Dichtungskammer erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Begrenzungsflächen der Nut in dem einen Teil mit einem Bindemittel und die Begrenzungsflächen der Nut in dem anderen Teil mit einem Trennmittel versehen werden und daß- dann ein in der Wärme quellendes und formbares Elastomermaterial eingebracht wird, das nach Zusammensetzen der Teile in bekannter Weise bei erhöhter Temperatur ausgeformt wird.According to the invention is the method of making a seal between assemblable parts enclosing a cavity, in particular for Molding boxes in which there is a groove in each of the surfaces to be sealed against one another is formed, the grooves in the assembled parts having a common on all sides Form closed sealing chamber for receiving the seal and manufacture the seal takes place directly in the seal chamber, characterized in that that first the boundary surfaces of the groove in one part with a binder and the boundary surfaces of the groove in the other part are provided with a separating agent and that- then a heat-swelling and malleable elastomer material is introduced, after assembling the parts in a known manner at increased Temperature is formed.
Die nach diesem Verfahren hergestellte Abdichtung ist fest mit der einen Nut verbunden, so daß in diese Sandkörner oder sonstige Fremdkörper nicht eindringen können. Außerdem ist die Dichtung der zugehörigen Gegennut derart angepaßt, daß sie diese in zusammengesetztem Zustand der Teile vollständig und ohne Spannung ausfüllt, während sie sich andererseits nach dem Ausformen ohne weiteres von den Wänden der Gegennut löst. Da die Dichtung beim Zusammensetzen der Teile nicht zusammengedrückt oder gequetscht wird und vor und während des Zusammensetzeis der abzudichtenden Teile eine glätte, nicht unter Spannung stehende Oberfläche aufweist, ist die Gefahr gering, daß Sandkörner oder andere Fremdkörper an dem. frei liegenden Dichtungsteil haftenbleiben und dann zu Undichtigkeiten führen.The seal produced by this process is firm with the a groove connected so that grains of sand or other foreign bodies do not get into them can penetrate. In addition, the seal of the associated counter-groove is adapted in such a way that that they are completely and without tension in the assembled state of the parts fills, while on the other hand it is easily removed from the Walls of the counter groove loosens. Because the seal is not compressed when the parts are put together or is squeezed and before and during the assembly of the to be sealed If parts have a smooth, non-live surface, there is a danger small that grains of sand or other foreign bodies on the. exposed sealing part stick and then lead to leaks.
Die Kompressibilität der Dichtung läßt sieh auf einfache Weise dadurch ändern, daß mehr oder weniger Elastomexmaterial in die Dichtungskammer eingebracht wird. Ferner ist es als Vorteil anzusehen, daß die in bekannter Weise beim Ausformen entstehenden Poren oder Bläschen nur im Inneren der Dichtung vorhanden sind, während sich an den Nutenwänden bzw. an der Oberfläche der Dichtung eine Haut ohne Poren bildet, so daß eine glatte-Außenfläche entsteht, an der normalerweise keine Sandkörner od. dgl. anhaften bzw. haftenbieiben.The compressibility of the seal can be seen in a simple manner thereby change that more or less Elastomex material is introduced into the sealing chamber will. Furthermore, it is to be regarded as an advantage that in a known manner when forming resulting pores or bubbles are only present in the interior of the seal while There is a skin without pores on the groove walls or on the surface of the seal forms, so that a smooth outer surface is created, on which normally no grains of sand or the like. Adhere or adhere.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen näher erläutert.The method according to the invention will be more schematically illustrated below with reference to hand Drawings explained in more detail.
F i g. 1 zeigt in einer Draufsicht ein unteres Kernkastenbauteil; F i g. 2 zeigt das Kernkastenbauteil im Schnitt längs der Linie II-II in F i g.1; F i g. 3 zeigt in einer Schnittdarstellung in vergrößertem Maßstab die im unteren Kernkastenbauteil ausgebildete Dichtnut mit einem eingelegten noch nicht ausgeformten Elastomermaterialstreifen; F i g. 4 zeigt in, einer Schnittdarstellung in vergrößertem Maßstab die von dem unteren Kernkastenbauteil und einem aufgesetzten oberen Kernkastenbauteil gebildete Dichtungskammer, in der die Dichtung fertig ausgeformt ist.F i g. Fig. 1 shows, in a plan view, a lower core box component; F i g. 2 shows the core box component in section along the line II-II in FIG. 1; F i g. 3 shows in a sectional illustration on an enlarged scale that in the lower one Core box component formed sealing groove with an inserted not yet formed Strips of elastomeric material; F i g. 4 shows a sectional illustration in an enlarged manner Scale that of the lower core box component and an attached upper core box component formed sealing chamber in which the seal is fully formed.
In F i g. 1 ist ein unteres Kernkastenbauteil 20 gezeigt, das eine dem herzustellenden Kern entsprechend geformte Hohlxaumhälfte 21 aufweist. In der Trennfläche des Bauteils 20 ist im Abstand von der Begrenzungslinie der Hohlraumhälfte 21 in der Trennfläche eine die Hohlraumhälfte umgebende in sich geschlossene Dichtnut 28 ausgebildet. In der Trennfläche des zugehörigen oberen Kernkastenbauteils, das die andere Hohlraumhälfte aufweist, ist gemäß F i g. 4 eine trapezförmige Dichtnut 34 mit geneigten Nutwänden 34 a, 34 b ausgebildet, die in der Trennfläche des Kernkastenbauteils 33, wo sie die größte Breite aufweist, weniger breit als die rechteckigen Querschnitt aufweisende Nut 28 im unteren Kernkastenbauteil 20 ist. Bei zusammengesetzten Kernkastenhälften_ 20, 33 liegen sich die Nuten 28 und 34 in der in F i g. 4 gezeigten Weise gegenüber, so daß sie eine die aufeinanderliegenden Trennflächen der Kernkastenbauteile 20, 33 durchsetzende allseitig geschlossene Dichtungskammer bilden.In Fig. 1 shows a lower core box component 20 which has a hollow space half 21 which is shaped to correspond to the core to be produced. In the separating surface of the component 20, at a distance from the boundary line of the cavity half 21, a self-contained sealing groove 28 surrounding the cavity half is formed in the separating surface. In the separating surface of the associated upper core box component, which has the other cavity half, is shown in FIG. 4 a trapezoidal sealing groove 34 is formed with inclined groove walls 34 a, 34 b, which is less wide than the rectangular cross-section groove 28 in the lower core box component 20 in the separating surface of the core box component 33, where it has the greatest width. When the core box halves 20, 33 are assembled, the grooves 28 and 34 are in the position shown in FIG. 4 opposite, so that they form a sealing chamber which is closed on all sides and penetrates the separating surfaces of the core box components 20, 33 lying on top of one another.
Wie F i g. 1 und 2 zeigen, sind in der Hohlraumhälfte 29. Rippen 26 vorgesehen, die sich bis in die Trennfläche des Bauteils 20 erstrecken und der Dichtnut 28 entsprechende Dichtnuten 29 begrenzen, die in gleicher Weise wie die Nuten 28 der Herstellung einer Abdichtung dienen.Like F i g. 1 and 2 show, there are 29 ribs in the cavity half provided, which extend into the separating surface of the component 20 and the sealing groove 28 limit corresponding sealing grooves 29 which, in the same way as the grooves 28 serve to produce a seal.
Das Kernkastenbauteil 20 und das zugehörige Kernkastenbauteil 33 sind für die Verwendung in einer Kernblasmaschine vorgesehen. Im Bauteil 20 sind in :die Hohlraumhälfte 21 mündende Kanäle 22 für das Einblasen des ein Bindemittel enthaltenden Formsandes angebracht, und es sind von der Hohlraumhälfte 21 nach außen geführte Entlüftungskanäle 23 vorgesehen, die durch ein Sieb abgedeckt sind, so daß der Formsand im Hohlraum zurückgehalten wird und nur die Luft entweicht.The core box component 20 and the associated core box component 33 are intended for use in a core blowing machine. In component 20 are in: the Hollow space half 21 opening channels 22 for blowing in the containing a binder Molding sand attached, and there are guided from the cavity half 21 to the outside Ventilation channels 23 are provided, which are covered by a sieve, so that the molding sand is retained in the cavity and only the air escapes.
Erfindungsgemäß wird die Abdichtung des von den zusammengesetzten Kernkastenhälften 20, 33 gebildeten Hohlraumes für die Formung des Kerns dadurch hergestellt, daß auf die Begrenzungsflächen der Nut 28 des Bauteils 20 ein Bindemittel bzw. eine Bindemittelschicht 29a und auf die Begrenzungsflachen der Nut 34 des Bauteils 33 ein Trennmittel bzw. eine Trennmittelschicht 37 aufgebracht wird. Sodann wird gemäß F i g. 3 in die Nut 28 des Bauteils 20 ein noch nicht ausgeformter in der Wärme quellender und formbarer Elastomermaterialstreifen 31 gelegt, der auch aus einzelnen aneinandergelegten Stückchen bestehen kann. Als Elastomermaterial ist eine vulkänisierbare Komposition besonders geeignet, die sich zu einem expandierten Körper mit Zellenstruktur ausformen läßt, beispielsweise eine Komposition aus einem natürlichen oder synthetischen Gummi, einem Vulkanisiermittel und einem beim Erwärmen Gas freisetzenden Stoff. Nachdem die Nut 28 mehr oder weniger ganz mit dem Elastomermaterial31 gefüllt ist, wird das Bauteil 33 in der aus F i g. 4 ersichtlichen Weise auf die untere Kernkastenhälfte aufgesetzt, so daß das Elastomermaterial in einer allseitig geschlossenen Dichtungskammer angeordnet ist. Nunmehr wird das Elastomermaterial in an sich bekannter Weise bei erhöhter Temperatur ausgeformt, so daß es die Dichtungskammer vollständig ausfüllt und die in F i g. 4 gezeigte Dichtung 36 entsteht. Beim Ausformen des Elastomermaterials 31 erhält die Dichtung 36 eine glatte Außenhaut 36a, die nicht an der Trennmittelschicht 37 anhaftet, so daß das Kernkastenbauteil 33 vom zugehörigen Bauteil 20 abgehoben werden kann und die Dichtung 36 fest in der Nut 28 des Bauteils 20 gehalten bzw. eingeklebt ist.According to the invention, the sealing of the cavity formed by the assembled core box halves 20, 33 for the formation of the core is produced by applying a binder or a binder layer 29a to the boundary surfaces of the groove 28 of the component 20 and to the boundary surfaces of the groove 34 of the component 33 Release agent or a release agent layer 37 is applied. Then according to FIG. 3 in the groove 28 of the component 20 a not yet formed in the heat swelling and malleable elastomeric material strip 31 is placed, which can also consist of individual pieces placed next to one another. A vulcanizable composition which can be shaped into an expanded body with a cellular structure, for example a composition of a natural or synthetic rubber, a vulcanizing agent and a substance which releases gas when heated, is particularly suitable as an elastomer material. After the groove 28 is more or less completely filled with the elastomer material 31, the component 33 is in the form shown in FIG. 4 placed on the lower half of the core box, so that the elastomer material is arranged in a sealing chamber that is closed on all sides. The elastomer material is now shaped in a manner known per se at an elevated temperature so that it completely fills the sealing chamber and the in FIG. 4 seal 36 is formed. When the elastomer material 31 is formed, the seal 36 is given a smooth outer skin 36a that does not adhere to the release agent layer 37, so that the core box component 33 can be lifted off the associated component 20 and the seal 36 is held or glued firmly in the groove 28 of the component 20 is.
Wie in F i g. 1 angedeutet ist, kann das Verfahren gemäß der Erfindung auch dann angewendet werden, wenn sich ein Körper im Bereich der Trennflächen vom Hohlraum zur Außenseite der zusammengesetzten Bauteile 20, 33 erstreckt, beispielsweise eine Stange 41 zur Ausbildung eines Entlüftungskanals im zu formenden Kern. Dazu weist die Nut 28 im Bereich des Durchtritts der Stange 41 eine Erweiterung 39 auf, und im Kernkastenbauteil 33 ist eine entsprechende Erweiterung vorgesehen, so daß sich beim Ausformen des Elastomermaterials 31 ein an der Stange 41 eng anliegendes und die Trennflächen der Bauteile 20, 33 im Bereich der Stange 41 abdichtendes Dichtungsteil ergibt, durch das die Stange 41 nach dem Formen des Kerns herausgezogen werden kann, damit dieser der Form entnommen werden kann.As in Fig. 1 is indicated, the method according to the invention can also be used if a body is in the area of the dividing surfaces from the Cavity extends to the outside of the assembled components 20, 33, for example a rod 41 for forming a ventilation channel in the core to be molded. In addition the groove 28 has an enlargement 39 in the area of the passage of the rod 41, and a corresponding extension is provided in the core box component 33 so that When the elastomer material 31 is formed, a tight fitting on the rod 41 develops and the parting surfaces of the components 20, 33 in the area of the rod 41 sealing a sealing part results, through which the rod 41 can be pulled out after the core has been formed, so that it can be removed from the mold.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist in gleicher Weise anwendbar, wenn die Trennflächen bzw. die in ihnen ausgebildeten Dichtnuten nicht in einer Ebene verlaufen. Auch dann, wenn der abzudichtende Hohlraum von mehr als zwei Bauteilen gebildet wird, kann das Verfahren gemäß der Erfindung Anwendung finden. Gegebenenfalls müssen die jeweils zwischen zwei verschiedenen Bauteilen wirkenden Dichtungsabschnitte getrennt hergestellt sein, damit die Bauteile ohne Zerstörung der Dichtung voneinander abgehoben und wieder zusammengesetzt werden können, wobei dann die einzelnen Dichtungsabschnitte abdichtend aneinanderstoßen.The method according to the invention can be used in the same way, if the parting surfaces or the sealing grooves formed in them are not in a Run level. Even if the cavity to be sealed consists of more than two components is formed, the method according to the invention can be used. Possibly must be the sealing sections that act between two different components be made separately so that the components without destroying the seal from each other can be lifted off and reassembled, in which case the individual sealing sections butt against each other in a sealing manner.
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