DE1931707A1 - Presswerkzeug - Google Patents

Description

• Preßwerkzeug Die Erfindung betrifft ein Preßwerkzeug zum Formen eines elasto-und meren Dichtteils einer StrOmungsmitteldichtung zu dessen gleichzeitiger Befestigung an einem Metallgehäuse.
• Solche Preßwerkzeuge sind aus der US-Patentschrift 3.315.316 bekannt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von dem genannten Stand der Technik ein verbessertes Preßwerkzeug der angegebenen Art zu schaffen.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Preßwerkzeug der angegebenen Art, das gekennzeichnet ist durch eine obere Halterungsplatte, einen ringförmigen oberen Einsatz, der relativ zu der Halterungsplatte in Längsrichtung beweglich durch -diese gehaltert ist und einen Bodenflansch und einen ringförmigen Vorsprung aufweist, an dem ein Teil einer Formbackenfläche ausgebildet ist, eine Grundplatte und einen auf ihr angeordneten unteren Einsatz, der eine Ausnehmung zur Halterung eines Gehäuses und einen Teil einer Formbackenfläche enthält, einen in der Mitte des unteren Einsatzes durch Federn vorgespannten, relativ zu diesem in Längsrichtung beweglichen Niederhaltekern mit einem auf dem unteren Einsatz ruhenden Flansch, an dem ein Teil einer Formbackenfläche ausgebildet ist, einen mittleren Einsatz mit einer öffnung, der sich über den unteren Einsatz erstreckt, bei dessen Abwärtsbewegung relativ zu diesem von diesem geführt wird fläche und einen Festklemmteil für das Gehäuse und eine Formbackefauf -weist, wobei die am oberen Einsatz, am mittleren Einsatz, am unteren Einsatz und am Niederhaltekern vorgesehenen Formbackenflächen einen Hohlraum von vorbestimmtem Querschnitt bilden.
• Die Eonstruktlon gemäß der Erfindung umfaßt eine obere Platte, die durch eine herkömmliche Presse (nicht dargestellt3 aufwärts und abwärts bewegbar ist. Die Bewegung der oberen Platte wird über relativ bewegbare Buchsen sowohl auf einen oberen Werkzeugeinsatz als auch auf eine Niederhalteplatte übertragen. Die Niederhalteplatte kann mit einem mittleren Einsatz zum Eingriff kommen, der wiederum zur Anlage an-einen unteren Einsatz nach unten bewegbar ist. Der untere Einsatz ist an einer Grundplatte befestigt, führt den mittleren Einsatz und haltert einen mittleren1 Niederhaltekern. Der Niederhaltekern wird auf eine Art zurückgehalten, die es erlaubt, Luft und Gas abzuführen. Ein Dichtungsgehäuse ist zwischen dem mittleren Einsatz und dem unteren Einsatz befestigt. Ein Ring aus elastomerem Material ist auf dem Niederhaltekern angeordnet, um so durch den oberen Einsatz zusammengepreßt zu werden und in den durch die Einsätze bestimmten Gußformhohlraum zu fließen. Die anfängliche Aufwärtsbewegung der oberen Platte erlaubt eine Trennung des oberen Einsatzes von dem Niederhaltekern unter einer Vorspannung, die von dem ':kompri mierten elastomeren Material ausgeübt wird, während der mittlere Einsatz auf dem Gehäuse zurückgehalten wird. Eine weitere Bewegung der oberen Platte bewirkt eine zwangsläufige Aufwärtsbewegung der oberen Einlage, die das überflüssige Material von der gepreßten Dichtung abstreift.
• Die Erfindung wird imfolgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Teil-Querschnitt durch ein Preßwerkzeug, dessen Teile in geöffneter Stellung sind, und das für einen Betriebszyklus fertig beschickt ist, ! Fig. 2 eine Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Preßwerkzeuges, die das Werkzeug in der ersten Schließstellung zeigt, Fig. 3 eine Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Preßwerkzeuges, die das Werkzeug in einer völlig geschlossenen Stellung zeigt, Fig. 4 eine Ansicht des in Fig. 3 dargestellten Preßwerkzeuges, die das Werkzeug in der ersten öffnungsstellung zeigt, und Fig. 5 eine vergrößerte, aufgebrochene Schnittansicht des Teils des in Fig. 3 dargestellten Preßwerkzeugs, der durch den-Kreis 5 umgeben ist.
• Strömungsmitteldichtungen werden oft in Vielkammerpreßwerkzeugen hergestellt, in denen ein elastomeres Material gleichzeitig in eine vorbestimmte Form gepreßt und in einem Metallgehäuse befestigt wird. Solch ein Preßwerkzeug umfaßt gemäß der vor-.
• liegenden Erfindung einen unteren Einsatz 11, der durch einen gespaltenen Federring 13 an einer Grundplatte 12 befestigt ist.
• Der untere Einsatz 11 hat einen auswechselbaren Teil 14, der zusammen mit dem verbleibenden Teil des Einsatzes 11 einen Sitz für ein mit einem Flansch versehenes zylindrisches Gehäuse 15 bildet, mit dem die elastomere Dichtung verbunden werden soll.
• Ein Bolzen 16, auf dem zwei umgekehrt ausgerichtete federnde Unterlagescheiben angeordnet sind, erstreckt sich durch die mittlere oeffnung in dem unteren Einsatz 11 und ist in einen Niederhaltekern 18 eingeschraubt. Der Niederhaltekern 18 hat einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch 19 und einen mittleren, nach oben vorstehenden Bolzen 21. Die federnden Unterlagscheiben 17 bewirken eine bestimmte Vorspannung auf den Kern 18, um Gase "atzuzapfen", wie es beschrieben werden wird.
• Ein ringförmiger Mitteleinsatz 22 ist durch einen Spaltring 24 an einer bewegbaren Mittplatte 23 befestigt. Der Mitteleinsatz 22 hat eine axiale Wand 25, die in Verbindung mit einer äußeren Wand 26 des unteren Einsates il eine konzentrische Ausrichtung des mittleren Einsatzes mit dem unteren Einsatz bewirkt. Der mittlere Flansch 22 hat einen Flansch 28 mit einem axialen Vorsprung 29 an diesem, der mit dem Gehäuse 15 in Eingriff kommt, wenn das Preßwerkzeug geschlossen ist, wie es unten beschrieben werden wird. Der axiale Vorsprung 29 hat eine vorgeformte Fläche 31, die in Verbindung mit einer Fläche 32 auf dem Flansch ig des Kerns 18 und mit einer Fläche 33 auf dem Formteil 14 den Gußformhohlraum bildet.
• Die obere Platte 34 hat einen oberen Einsatz 35, der verschiebbar in einer in ihr ausgebildeten oeffnung 36 durch einen Spaltring 37 gehalten wird. Der obere Einsatz 35 hat einen Flansch 38, auf dem eine mit einem Flansch versehene Buchse 39 und eine Niederhalteplatte 41 gehaltert sind. Eine konische Feder 42 erstreckt sich zwischen einem Flansch an der Buchse 39 und der Niederhalteplatte 41. Die Ausnehmung 40 ist in dem mittleren Bodenabschnitt des oberen Einsatzes 35 vorgesehen, um den Flansch 19 des Niederhaltekerns aufzunehmen. Die untere Extremität des oberen Einsatzes 35 hat einen ringförmigen Schneidkantenrücken 43 von rechteckigem Querschnitt und einen ringförmigen Schneidkantenrücken 44 von konusförmigem Querschnitt mit einer scharfen Kante. Wie man am besten in Fig. 5 sieht, bewirken beide Schneidkanten 43 und 44 Jeweils eine Verringerung des Querschnitts des elastomeren Materials neben dem mittleren Einsatz 22 und dem Niederhaltekern 18, wodurch die quadratischen oberen Oberflächen auf den Schneidkantenrücken einen Beschnitt des elastomeren Materials durch Reißen nach dem Öffnen des Werkzeugs bewirken. Die Funktion der Schneidkantenrücken 43 und 44 besteht somit darin, den elastomeren Querschnitt während des Vorganges zu reduzieren und einen Beschnitt desselben durch Reißen bei der relativen Bewegung des oberen Werkzeugeinsatzes 35 relativ zu dem mittleren Werkzeug abschnitt. Eine Oberfläche 46 zwischen den Schneidkantenrücken 43 und 44 bildet einen Abschnitt des Hohlraums für die Dichtung.
• In dem unteren Werkzeugteil 14 ist eine Spülnut 45 ausgebildet, die mit einer oder mehreren vertikalen Bohrungen 57 in dem unteren Einsatz 11 in Verbindung steht. Die öffnungen 57 sind durch einen Lochstift 58 ausgerichtet.
• Gemäß einem Merkmal der Erfindung kann sich der Niederhaltekern 18 gegen die Vorspannung der federnden Unterlagscheiben 17 nach oben bewegen, um zu erlauben, daß eingeschlossene Luft und Gase zwischen dem Flansch 19 des Kerns 18 hindurch in den Ringraum 55 strömen und von dort durch die Bohrungen 57 entweichen können.
• Das Preßwerkzeug der Fig. 1 ist in einer offenen Stellung dargestellt, wobei der obere Einsatz 35 in einem Abstand über dem mittleren Einsatz 22 angeordnet ist, der wiederum in einem Abstand über dem unteren Einsatz 11 angeordnet ist. Der obere Einsatz 35 ist durch die Platte der Presse, * i an der die obere Platte 34 befestigt ist, in diese Stellung angehoben. Der mittlere Einsatz 22 ist.z.B. durch Nocken in die in Fig. l dargestellte Stellung angehoben, damit das Gehäuse 15 eingesetzt werden kann und ein Ring 59 aus elastomerem Material über den Bolzen 21 auf der Oberseite des Flansches 19 angeordnet werden kann. Die obere Platte 34 wird nach unten bewegt, worauf die Niederhalteplatte 41 mit der Oberseite des mittleren Einsatzes 22 zum Eingriff kommt und verursacht, daß dieser sich mit ihr abwärts bewegt. Die Bewegung des mittleren Einsatzes 22 wird durch den unteren Einsatz ii gefthrt. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, bringt: die-se Bewegung den nach unten vorstehenden Abschnitt 29 des mittleren Einsatzes 22 zum Eingriff mit dem Gehäuse 15, um sowohl, dieses zwangsläufig gegenüber dem Einsatzteil 14 einzustellen, als auch das elastomere Material 59 anfänglich zusammenzudrücken, um zu verursachen, daß es nach außen über die Oberseite des Flansches 19 des Kerns 18 und in den Gußformhohlraum fließt.
• In dem Gußformhahlraum eingeschlossene Luft oder eingeschlossene Gase können in den Ringraum 55 und durch die Leitungen 5:7 nach außen geleitet werden, was durch den kontrollierten Druck des Niederhaltekerns 18 auf dem Einsatzteil 14, der durch die Feder 17 bewirkt wird, möglich gemacht wird.
• Es wird vermerkt, daß die genannte Abwärtsbewegung der Platte 34 einen Spalt 61 zwischen der Platte 34 und dem Sicherungsring 37, schließt und einen Spalt 62 bildet wodurch die Feder 42 anfänglich belastet wird.
• Während sich die Platte 34 weiter abwärts bewegt, kommen die Abschnitte 29 mit dem Gehäuse 15 zum Eingriff. Eine weitere Bewegung der oberen Platte 34 belastet zusätzlich die Feder 42 und bewegt den oberen Einsatz 35 in eine in Fig. 3 gezeigte Stellung. Eine Erwärmung des elastomeren Materials in diesem Stadium härtet es aus, worauf das Preßwerkzeug durch Anheben der oberen Platte 34 geöffnet wird.
• Es muß vermerkt werden, daß nach anfänglicher Offnungsbewegung der Platte 34 der mittlere Einsatz 22 durch die Feder 42 niedergehalten wird, wogegen der obere Einsatz 35 unter dem Druck des komprimierten elastomeren Materials frei nach oben schwimmen kann. Dieses Merkmal gestattet eine anfängliche Offnungsbewegung ohne Störung des frisch ausgehärteten elastomeren Materials.
• Eine folgende zusätzliche Aufwärtsbewegung der oberen Platte 34 hat eine Aufwärtsbewegung des oberen Einsatzes 38 zur Folge und ein Abschneiden des überflüssigen elastomeren Materials durch Reißen durch die oberen rechtwinkligen Schultern der Schneidkantenrücken 43 und 44.
• Der Lippenabschnitt 63 der nach der oben genannten Art gebildeten Dichtung hat eine ringförmige gebogene Ausnehmung 68 zur Aufnahme einer Ringbandfeder, die die elastomere Dichtung gegen ein e nicht dargestellte Welle drückt.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Preßwerkzeug zum Formen eines elastomeren Dichtteils einer Strömungsmitteldichtung und zu dessen gleichzeitiger Befestigung an einem Metallgehäuse, gekennzeichnet durch eine obere Halterungsplatte (34), einen ringförmigen oberen Einsatz (35)> der relativ zu der Halterungsplatte (34) in Längsricehtung be weglich durch diese gehaltert ist und einen Bodenflansch (38) und einen ringförmigen Vorsprung (43, 44) aufweisen, an dem ein Teil einer Formbackenfläche ausgebildet ist, eine Grundplatte (12) und einen auf ihr angeordneten unteren Einsatz (11), der eine Ausnehmung zur Halterung eines Gehäuses (15) und einen Teil einer Formbackenfläche (14) enthält, einen in der Mitte des unteren Einsatzes (11) durch Federn (17) vorgespannten, relativ zu diesem in Längsrichtung beweglichen Niederhaltekern (18), mit einem auf dem unteren Einsatz (11) ruhenden Flansch (19), an dem ein Teil einer Formbackenfläche ausgebildet ist, einen mittleren Einsatz (22) mit einer öffnung (25), der sich über den unteren Einsatz (ti) erstreckt, bei dessen Abwärtsbewegung relativ zu diesem von diesem geführt wird und einen Festklemmteil (29) für das Gehäuse und eine Formbackenfläche aufweist, wobei die am oberen Einsatz (35), am mittleren Einsatz (22), am unteren Einsatz (11) und am Niederhaltekern (18) vorgesehenen Formbackenflächen (40) einen Hohlraum von vorbestimmten Querschnitt bilden.

2. Preßwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Festklemmteil (29) des mittleren Einsatzes (22) mit diesem einen umgekehrten U-förmigen Abschnitt bildet.

3. Preßwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15) durch den Festklemmteil (29) des mittleren Einsatzes (22) auf dem unteren Einsatz (11) gehaltert wird, und daß das Gehäuse (15) eine ringförmige Kante aufweist, die sich in den Gußformhohlraum hinein erstreckt und an der die elastomere Dichtung befestigt wird.

4. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Buchse (39) und eine Niederhalteplatte, (41) um den oberen Einsatz (35) vorgesehen sind, und daß Federn (42) zwischen der'Buchse und der Niederhalteplatte (41) zur Anwendung eines Druckes auf den mittleren Einsatz (22) vorgesehen sind, die das Gehäuse (15) in ihrer Lage halten, während sie gleichzeitig bei einer Aufwärtsbewegung mit der oberen Platte (34) eine freie Bewegung des oberen Einsatzes (35) nach oben erlauben.

5. Preß;werkzeug-flach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem oberen Einsatz (35) eine Schneidekante (43, 44) ausgebildet ist.

6. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine obere Halterungsplatte (34) und einen auf dieser gehalterten und in Längsrichtung gegenüber dieser verschiebbaren oberen Einsatz (35), um den eine Büchse (39) und eine Niederhalteplatte (41) angeordnet ist, zwischen denen eine Feder (42) angeordnet ist, eine Bodenplatte (12)2 auf der ein unterer Einsatz (11) angeordnet ist, einen mittleren Einsatz (22) zwischen dem oberen Einsatz (35) und dem unteren Einsatz (11), der eine Ausnehmung für ein Gehäuse (15) aufweist, wobei der mittlere Einsatz (22) einen Festklemmabschnitt (29) zum Eingriff mit dem Gehäuse (15) und zum Zurückhalten des Gehäuses (15) aufweist, wenn die Niederhalteplatte (41) mit dem mittleren Ersatz (22) zum Eingriff kommt, und durch Federn (42), die eine weiter Bewegung des oberen Einsatzes (35) zum Abschluß des Gußformhohlraums erlauben,

7. Preßwerkz,eug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gußformhohlraum durch Backenabschnitte an den Einsätzen (11, 22, 35) gebildet wird.

8. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Niederhaltekern (18) an dem unteren Einsatz (11) vorgesehen ist, der durch Federn unter einem kontrolliert axialen Druck gegen diesen vorgespannt ist, um ein Entweichen j von Luft und Gasen aus dem Gutformhohlraum zu erlauben.

. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Einsatz (22) eine radiale innere Wand (25) aufweist, die auf einer radialen äußeren Wand (26) des unteren Einsatzes (11) geführt wird.

L e e r s e i t e