DE19525773C2 - Vorrichtung zum Herstellen eines wasserdichten Steckergehäuses - Google Patents

Vorrichtung zum Herstellen eines wasserdichten Steckergehäuses

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines wasserdichten Steckergehäuses gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Wie in Fig. 10 dargestellt, offenbart die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 63-221568 (=DE 38 07 797 C2) ein Verfahren zum Herstellen eines wasserdichten Steckergehäuses, an dem ein mit dem Steckergehäuse einstückiger Dichtungsring ausgebildet ist.
Gemäß dem in Fig. 10 dargestellten Verfahren wird ein vorab hergestelltes Steckergehäuse (a) zwischen eine metallische Gieß-Patrize (b) und eine metallische Gieß-Matrize (c) eingebracht, und ein Gummiwerkstoff wird durch einen Gummizuführkanal (e) in einen an der metallischen Gieß-Patrize (b) ausgebildeten Hohlraum (d) eingeführt, um einen Dichtungsring auszubilden. Auf diese Weise wird ein mit dem Steckergehäuse einstückiger Dichtungsring gebildet.
Bei dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren verbleibt jedoch - wie in Fig. 11 gesondert veranschaulicht - zwischen der metallischen Gieß-Patrize (b) und dem Steckergehäuse (a) ein freier Raum (ein sog. Spiel), sobald eine Abweichung zwischen der Ist-Größe des in den Gießformen befindlichen Steckergehäuses (a) und seiner Soll-Größe vorliegt, so daß die Mittellinie der metallischen Gieß-Patrize (b) und die Mittellinie des Steckergehäuses (a) nicht zusammenfallen und das Steckergehäuse (a) in einer außermittigen Stellung angeordnet werden kann. Da durch die außermittige Positionierung des Steckergehäuses (a) die Breite des Ringspalts (d) zu einer winkelabhängigen Funktion wird, kann die Dicke des ausgebildeten Dichtungsrings ortsabhängig schwanken, z. B. einen dünnen Abschnitt (f) und einen dicken Abschnitt (g) aufweisen, so daß die wasserdichtende Funktion des solcherart gebildeten Dichtungsrings sich verschlechtert und unbrauchbar wird und Ausschußteile produziert werden.
Um eine außermittige Positionierung des Steckergehäuses (a) zu vermeiden, sollten die Mittellinie der metallischen Gieß-Patrize (b) und die Mittellinie des Steckergehäuses (a) miteinander in Deckung gebracht werden. Dementsprechend war es bisher erforderlich, für vorgefertigte Steckergehäuse (a) jeweils zugehörige metallische Gieß-Patrizen (b) bereitzustellen. Außerdem müssen, wenn eine Vielzahl von Steckergehäusen gleichzeitig in Gießformen hergestellt werden, entsprechend viele Gießformen bereitgestellt werden, und solche metallische Gießformen erfordern dann ebenfalls eine hohe Genauigkeit. Dies führt zu einer Steigerung der Herstellungskosten und zu Problemen, die mit einem solch aufwendigen Herstellungsprozeß verbunden sind.
Ein weiteres Steckergehäuse mit einem separat geformten Dichtungsring ist aus der US 4 556 226 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Herstellen eines wasserdichten Steckergehäuses zu schaffen, wobei ein Steckergehäuse leicht und zuverlässig in eine vorgegebene Stellung in einer metallischen Gießform gebracht werden kann, bevor ein mit dem Steckergehäuse einstückiger Dichtungsring ausgebildet wird, um eine dichte Verbindung zum Einführen von Gummiwerkstoff und einen gleichmäßig ausgebildeten Dichtungsring zu schaffen.
Dies wird gemäß der Erfindung durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 erreicht.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 und 3 beschrieben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung, unter Bezugnahme auf den Stand der Technik näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine metallische Gieß- Patrize und durch eine metallische Gieß-Matrize nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 2 einen Teilschnitt durch ein Steckergehäuse, das zwischen der metallischen Gieß-Patrize und der metallischen Gieß-Matrize nach Fig. 1 gehalten ist;
Fig. 3 einen Schnitt durch ein Steckergehäuse, das zwischen der metallischen Gieß-Patrize und der metallischen Gieß-Matrize nach Fig. 1 gehalten ist;
Fig. 4 einen Teilschnitt durch ein Steckergehäuse nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine Draufsicht auf das Steckergehäuse nach Fig. 4;
Fig. 6 ist eine erläuternde schematische Darstellung eines sich verjüngenden Vorsprungs am Steckergehäuse nach Fig. 4;
Fig. 7 einen Schnitt durch eine metallische Gieß- Patrize und eine metallische Gieß-Matrize nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 einen Schnitt durch ein Steckergehäuse, das zwischen der metallischen Gieß-Patrize und der metallischen Gieß-Matrize nach Fig. 7 gehalten ist;
Fig. 9 ist eine erläuternde schematische Darstellung einer Situation, in der eine Umfangswand der metallischen Gieß- Matrize nach Fig. 7 einen schrägen Vorsprung am Steckergehäuse trägt;
Fig. 10 ist eine erläuternde schematische Darstellung eines herkömmlichen Verfahrens zum einstückigen Ausbilden eines Dichtungsrings für ein Steckergehäuse; und
Fig. 11 ist eine erläuternde schematische Darstellung einer Situation, in der sich das Steckergehäuse exzentrisch zu der in Fig. 10 gezeigten metallischen Gieß-Patrize befindet.
Nun wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die einen Schnitt durch eine metallische Gieß-Patrize 1 ("männliche" Gießform) und eine metallische Gieß-Matrize 2 ("weibliche" Gießform) nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in Fig. 2 veranschaulicht, bilden die metallische Gieß-Patrize 1 und die metallische Gieß-Matrize 2 ein aus einer oberen und einer unteren Gießform bestehendes Paar, das dazu dient, einen Dichtungsring auszubilden, der einstückiger Bestandteil eines Steckergehäuses 3 ist.
Die metallische Gieß-Patrize 1 umfaßt in ihrem Mittelbereich ein im Längsschnitt die Form eines gleichschenkligen Trapezes aufweisendes Eingriffsteil 4, rings um das Eingriffsteil 4 einen durch einen vorgegebenen Spalt gebildeten Steckergehäusehaltebereich 5 und eine Umfangswand 6, die mit der Basis 4a des Eingriffsteils 4 am Grund des Steckergehäusehaltebereichs 5 in Verbindung steht.
Das Eingriffsteil 4 dient dazu, in einen Hohlkörper 7 des Steckergehäuses 3 einzugreifen, der auf das Eingriffsteil 4 gesteckt wird. Das Eingriffsteil 4 ist in der Weise ausgebildet, daß der Durchmesser der Basis 4a geringfügige größer als der Durchmesser der Innenwand 7a des Hohlkörpers 7 ist, während das obere Ende 4b dünner als der Durchmesser der Innenwand 7a des Hohlkörpers 7 ist. Der Durchmesser des Eingriffsteils 4 verjüngt sich von der Basis 4a zum oberen Ende 4b und bildet somit im Längsschnitt eine Gestalt eines gleichschenkligen Trapezes. Eine Ringausnehmung 8 zum Ausbilden eines Dichtungsrings befindet sich am Umfang des oberen Endes 4b.
Sobald das Steckergehäuse 3 mit dem Eingriffsteil 4 in Eingriff gebracht wird, kommt das Steckergehäuse in feste Berührung mit dem Eingriffsteil 4, und zwar an einer Stelle des Eingriffsteils 4, an welcher der Durchmesser des Eingriffsteils 4 gleich ist dem Durchmesser der Innenwand 7a des Hohlkörpers 7 des Steckergehäuses 3, wie in Fig. 3 gezeigt. Daher gelangt die Mittellinie des Steckergehäuses 3 in die Mittellinie des Eingriffsteils 4. Mit anderen Worten, es erfolgt eine automatische Positionierung oder Zentrierung des Steckergehäuses 3 in der metallischen Gieß-Patrize 1.
Die metallische Gieß-Matrize 2 ist eine topfförmige metallische Gießform, die ausgebildet ist, auf die metallische Gieß-Patrize 1 gesetzt zu werden. Am offenen Rand der Umfangswand 9 der metallischen Gieß-Matrize 2 ist eine sich entgegen der Mündung verjüngende Innenfläche 10 ausgebildet, und Gummizuführkanäle 11, 11′ zum Zuführen von Gummiwerkstoff zur Herstellung des Dichtungsrings sind an zueinander symmetrischen Stellen der Innenfläche 10 ausgebildet.
Sobald die metallische Gieß-Matrize 2 auf die das Steckergehäuse 3 tragende metallische Gieß-Patrize 1 gesetzt wird, wie in Fig. 3 gezeigt, gelangt die Innenfläche 10 der metallischen Gieß-Matrize 2 in engen Kontakt mit der schrägen Umfangswand 7b des Steckergehäuses 3 und hält das Steckergehäuse 3 in Position.
Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt das Steckergehäuse 3 den Hohlkörper 7 und ein Teil 12, das die Anschlüsse enthält. Durch den Hohlkörper 7 führende Gummizuführkanäle 13, 13′ sind an Stellen ausgebildet, die in der Nähe der Verbindung zwischen dem Hohlkörper 7 und dem Anschlußteil 12 gelegen sind, damit die Kanäle 13 mit den Gummizuführkanälen 11, 11′ der metallischen Gieß-Matrize 2 kommunizieren können. Die Gummizuführkanäle 13, 13′ sind so angeordnet, daß sie die schräge Wand 7b des Hohlkörpers 7 durchdringen.
Nachdem die metallische Gieß-Matrize 2 auf die metallische Gieß-Patrize 1 montiert worden ist, wird in die Ringausnehmung 8 durch die Gummizuführkanäle 11, 11′ hindurch ein Gummiwerkstoff eingespritzt, um einen Dichtungsring des Steckergehäuses 3 zu bilden. Der Gummiwerkstoff ist nicht auf eine bestimmte Zusammensetzung beschränkt, ist aber vorzugsweise ein Flüssigsilikon-Gummi einer Additionsreaktionsart mit 75 ppm/cm³ Siloxan, das einen niedrigeren Siedepunkt hat als [(CH₃)₂SiO]1-10. Eine Schicht Flüssigsilikon-Gummi wird am Steckergehäuse 3 ausgebildet, und durch Vulkanisieren der so entstandenen Flüssigsilikon- Gummischicht wird ein Dichtungsring als integraler Bestandteil des Steckergehäuses 3 ausgebildet.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines Steckergehäuses 14 nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Fig. 5 ist eine Draufsicht auf das Steckergehäuse nach Fig. 4.
Das Steckergehäuse 14 weist einen Hohlkörper 15 und ein Anschlußteil 16 auf. Durch den Hohlkörper 15 tretende Gummizuführkanäle 17, 17′ sind rechts und links an symmetrisch zur Mittellinie des Steckergehäuses 14 gelegenen Stellen in der Nähe des Übergangs vom Hohlkörper 15 zum Anschlußteil 16 angeordnet.
Schräg verlaufende Vorsprünge 18, 18′, die den Außendurchmesser der Umfangswand in Richtung der Fügestelle der Gießformen vergrößern, sind an der Außenwand 15a des Hohlkörpers 15 in der Nähe der Mündungen der Gummizuführkanäle 17, 17′ ausgebildet. Die schrägen Vorsprünge 18, 18′ dienen als Klemmstücke, sobald eine metallische Gieß-Matrize 19 (siehe Fig. 7) auf das Steckergehäuse 14 geschoben wird. Der maximale Abstand (S) zwischen den schrägen Vorsprüngen 18, 18′ ist so ausgebildet, daß er größer ist als der Innendurchmesser einer weiter unten beschriebenen abgestuften Innenfläche 20a der metallischen Gieß-Matrize 19. Wie in Fig. 6 gezeigt, haben die schrägen Vorsprünge 18, 18′ jeweils quadratische Gestalt, so daß sie von der Umfangswand 20 der metallischen Gieß-Matrize 19 leicht niedergedrückt werden können.
Die metallische Gieß-Matrize 19 ist eine topfförmige Gießform, die auf der metallischen Gieß-Patrize 1 zu montieren ist. Die abgestufte Innenfläche 20a ist zur Mündung hin, im Randbereich der Mündung der Umfangswand 20, als schmalere Wand ausgebildet und zur Herstellung des Dichtungsrings mit Gummizuführkanälen 21, 21′ versehen. Diese stehen mit dem Gummizuführkanal 17 bzw. 17′ des Steckergehäuses 14 in Verbindung. Der Innendurchmesser der abgestuften Innenfläche 20a ist so ausgebildet, daß er etwas größer ist als der Außendurchmesser des Hohlkörpers 15 des Steckergehäuses 14.
Um einen Dichtungsring als einstückigen Bestandteil des Steckergehäuses 14 auszubilden, wird der Hohlkörper 15 des Steckergehäuses 14 in gleicher Weise wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform auf die metallische Gieß-Patrize 1 gesteckt. Wie in Fig. 8 gezeigt, werden die Umfangswand 6 der metallischen Gieß-Patrize 1 und die Umfangswand 20 der metallischen Gieß-Matrize 19 zusammengefügt. Da bei diesem Vorgang die metallische Gieß-Matrize 19 unter Krafteinwirkung angefügt wird, werden die schrägen Vorsprünge 18, 18′ des Steckergehäuses 14 an den Endabschnitt der Umfangswand 20 der metallischen Gieß-Matrize 19 gezwängt, und die Stirnfläche der Umfangswand 20 wird mit der Umfangswand 6 der metallischen Gieß-Patrize 1 zusammengebracht.
Infolgedessen wird das Steckergehäuse 14 mit den schrägen Vorsprüngen 18, 18′ fest an der abgestuften Innenfläche 20a der metallischen Gieß-Matrize 19 gehalten, und die Mittellinie der metallischen Gieß-Matrize 19 und die Mittellinie des Steckergehäuses 14 fallen zusammen. Dementsprechend wird selbst dann, wenn der Außendurchmesser des Hohlkörpers 15 des Steckergehäuses 14 einen geringen Abmessungsfehler aufweist, dieser Fehler durch die Klemmstücke oder schrägen Vorsprünge 18, 18′ kompensiert, und die Mittellinie der metallischen Gieß- Matrize 19 und die Mittellinie des Steckergehäuses 14 können stets in Überdeckung miteinander gebracht werden.
Nachdem die metallische Gieß-Matrize 19 auf die metallische Gieß-Patrize 1 montiert worden ist, wird in die Ringausnehmung 8 durch die Gummizuführkanäle 21, 21′ der metallischen Gieß-Matrize 19 und durch die Gummizuführkanäle 17, 17′ des Steckergehäuses 14 hindurch ein Gummiwerkstoff eingespritzt, um einen Dichtungsring als integralen Bestandteil des Steckergehäuses 14 zu bilden. Da die metallische Gieß- Matrize 19 und das Steckergehäuse 14 so gehalten sind, daß ihre Mittellinien in derselben Achse liegen, kann außerdem ein Dichtungsring von gleichmäßiger Stärke erzeugt werden.
Da nach der vorliegenden Erfindung das Eingriffsteil der metallischen Gieß-Patrize 1 im Längsschnitt die Form eines gleichschenkligen Trapezes aufweist und stramm an der Innenwand des Hohlkörpers des Steckergehäuses gehalten wird, können die Mittellinie des Eingriffsteils und die Mittellinie des Steckergehäuses leicht in Überdeckung gebracht werden, selbst wenn beim Durchmesser der Innenwand des Hohlkörpers des Steckergehäuses ein geringfügiger Abmessungsfehler vorliegt. Dadurch wird die Produktivität der Herstellung von Dichtungsringen gleichmäßiger Dicke als integralen Steckergehäusebestandteilen spürbar erhöht. Außerdem können Dichtungsringe mit gleichmäßiger Dicke unabhängig von der Genauigkeit der verwendeten metallischen Gießformen hergestellt werden, wodurch die Herstellungskosten sinken.
Ferner werden erfindungsgemäß beim Aufstecken des Steckergehäuses, das an seiner Außenwand schräge Vorsprünge als Klemmstücke trägt, auf die metallische Gieß-Patrize die schrägen Vorsprünge durch die Umfangswand der metallischen Gieß-Matrize zu einem Klemmsitz zusammengedrückt, sobald die beiden metallischen Gießformen aneinandergefügt werden. Daher können die Mittellinie der metallischen Gieß-Matrize und die Mittellinie des Steckergehäuses in Übereinstimmung gebracht werden, selbst wenn hinsichtlich der Größe der Steckergehäuse- Innenwand ein geringfügiger Abmessungsfehler vorliegt. Dies wiederum führt zu einer erhöhten Produktivität bei dem Vorgang der Herstellung von Dichtungsringen gleichmäßiger Stärke.
Da das Steckergehäuse erfindungsgemäß die schrägen Vorsprünge in der Nähe der Mündungen der Gummizuführkanäle der Steckergehäuseaußenwand aufweist, kann darüber hinaus selbst bei Vorliegen eines geringfügigen Abmessungsfehlers bezüglich der Größe der Steckergehäuse-Außenwand ein solcher Fehler durch die schrägen Vorsprünge ausgeglichen werden, sobald das Steckergehäuse in die metallische Gießform gesteckt wird. Deshalb ist es nicht unbedingt erforderlich, die Genauigkeit der metallischen Gießformen für die Herstellung von Steckergehäusen zu erhöhen, und dies führt zu einer Senkung der Herstellungskosten.
Überdies wird erfindungsgemäß, wie in bezug auf die Wirkungen des Herstellungsverfahrens beschrieben, die Produktivität des Vorgangs zum Ausbilden von Dichtungsringen gleichmäßiger Stärke als einstückigen Bestandteilen der Steckergehäuse erheblich erhöht. Da die metallische Gieß- Matrize mit einer angeschrägten Fläche versehen ist, die mit dem Steckergehäuse in Berührung kommt, wird eine Auf-und-ab- Bewegung des Steckergehäuses verhindert, und das Steckergehäuse wird stabil gehalten, was ebenfalls zu einer Verbesserung der Genauigkeit bei der Herstellung von Dichtungsringen führt.
Da erfindungsgemäß das Austreten von Gummi beim Einspritzen des Gummiwerkstoffs verhindert werden kann, ergibt sich obendrein der Vorteil, daß beim Vorgang der Herstellung von Gummidichtungsringen Ausschußerzeugnisse vermieden werden.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Herstellen eines wasserdichten Steckergehäuses, mit
einer Gieß-Patrize (1), die ein in das Steckergehäuse (3, 7, 12; 14, 15, 16) steckbares Eingriffsteil (4) aufweist, und
einer der Gieß-Patrize (1) zugeordneten Gieß-Matrize (2; 19), die auf die Gieß-Patrize (1) unter Einschließung des Steckergehäuses (3, 7, 12; 14, 15, 16) aufsetzbar ist, wobei
an einer Umfangsfläche des Eingriffsteils (4) der Gieß- Patrize (1) eine Ringausnehmung (8) zum Formen eines Dichtungsrings ausgebildet ist, und
in einer Umfangswand (9; 20) der Gieß-Matrize (2; 19) und einer Umfangswand des Steckergehäuses (3, 7, 12; 14, 15, 16) durch die jeweilige Umfangswand hindurch verlaufende Gummizuführkanäle (11, 11′; 21, 21′; 13, 13′; 17, 17′) ausgebildet sind, die aufeinander und auf die Ringausnehmung (8) des Eingriffsteils (4) ausrichtbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Eingriffsteil (4) der Gieß-Patrize (1) im Längsschnitt die Form eines gleichschenkligen Trapezes aufweist, und das Steckergehäuse (3, 7, 12; 14, 15, 16) an seiner Innenwand (7a) mit der Umfangsfläche des Eingriffsteils (4) der Gieß-Patrize (1) unter Zentrierung des Steckergehäuses (3, 7, 12; 14, 15, 16) an dem Eingriffsteil (4) in engen Kontakt bringbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gieß-Matrize (2) an ihrer Umfangswand (9) eine sich entgegengesetzt zur Aufsetzrichtung der Gieß-Matrize (2) auf die Gieß-Patrize (1) verjüngende Innenfläche (10) aufweist, die mit einer zugehörigen Außenfläche einer Umfangswand (7b) des Steckergehäuses (3, 7, 12) unter Zentrierung der Gieß-Matrize (2) an dem Steckergehäuse (3, 7, 12) in engen Kontakt bringbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswand (20) der Gieß-Matrize (19) eine in Aufsetzrichtung der Gieß-Matrize (19) auf die Gieß-Patrize (1) nach außen hin abgestufte Innenfläche (20a) aufweist, die mit Vorsprüngen (18, 18′) an einer Außenwand (15a) des Steckergehäuses (14, 15, 16) unter Zentrierung der Gieß-Matrize (19) an dem Steckergehäuse (14, 15, 16) in engen Kontakt bringbar ist.
DE19525773A 1994-07-26 1995-07-14 Vorrichtung zum Herstellen eines wasserdichten Steckergehäuses Expired - Lifetime DE19525773C2 (de)

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