DE19538290C2

DE19538290C2 - Process for making a seal in situ

Info

Publication number: DE19538290C2
Application number: DE1995138290
Authority: DE
Inventors: Gottfried Maier; Juergen Dr Vargel
Original assignee: Kern & Liebers
Current assignee: Kern & Liebers
Priority date: 1995-10-14
Filing date: 1995-10-14
Publication date: 1997-11-27
Anticipated expiration: 2015-10-15
Also published as: DE19538290A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum In-Situ-Herstellen einer ruhenden Dichtung an einem Formteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for in-situ manufacturing a stationary seal on a molded part according to the preamble of claim 1.

Um eine Dichtung an einem Formteil anzubringen, z. B. an einem Gehäusedeckel, werden verschiedene Technologien verwendet.To attach a seal to a molded part, e.g. B. on one Housing cover, different technologies are used.

Zum einen können vorgefertigte Dichtungen in eine Dichtungsnut des Formteils eingesetzt oder an dem Formteil geklemmt werden. Diese vorgefertigten Dichtungen sind relativ teuer in der Her stellung, so daß sie nur als Massenprodukt rentabel herstellbar sind. Das Einsetzen der Dichtung in das Formteil ist ein unter Umständen komplizierter Montagevorgang, der oft nicht automati siert werden kann. Damit die Dichtung zuverlässig in dem Form teil gehalten wird, ist häufig eine aufwendige Gestaltung des Dichtungsquerschnitts bzw. des Profils der Dichtungsnut erfor derlich.On the one hand, prefabricated seals can be placed in a sealing groove of the molded part are inserted or clamped to the molded part. These prefabricated seals are relatively expensive to manufacture position so that it can only be produced profitably as a mass product are. The insertion of the seal in the molded part is an under Possibly complicated assembly process, which is often not automatic can be settled. So that the seal is reliable in the form is kept part is often a complex design of the Sealing cross-section or the profile of the sealing groove such.

Weiter ist es bekannt, Kunststoffdichtungen im Spritzgießverfah ren an das Formteil anzuspritzen (sogenanntes Liquid-Silicon- Rubber-Verfahren). Dieses Verfahren erfordert einen hohen ma schinellen Aufwand, da der Einsatz einer Spritzgießmaschine mit spezieller Dosiereinheit und geeigneter Spritzgießwerkzeuge erforderlich ist. Zum Ausreagieren des Kunststoffes muß das Formteil in der Spritzgießmaschine eingespannt bleiben, was lange Zykluszeiten von einigen Minuten und damit eine geringe Produktivität bedeutet. Für Formteile aus gewissen Metallegie rungen eignet sich dieses Verfahren auch deshalb nicht, weil beim Einsetzen in die Spritzgießwerkzeuge Metallspäne in das Formteil eingepreßt werden können. Z.B. bei Formteilen aus Magnesiumguß können solche eingepreßten Stahlspäne Korrosions stellen erzeugen.It is also known to use plastic seals in an injection molding process injection molded onto the molded part (so-called liquid silicone Rubber process). This process requires a high ma fast effort, since the use of an injection molding machine special dosing unit and suitable injection molding tools is required. In order to react the plastic Molding remain clamped in the injection molding machine what long cycle times of a few minutes and therefore a short one Productivity means. For molded parts made of certain metal alloy This method is also unsuitable because when inserting metal chips into the injection mold Molding can be pressed. E.g. with molded parts Magnesium castings can cause such injected steel chips corrosion create places.

Bei einem aus der DE 34 31 112 C2 bekannten Verfahren wird in die Dichtungsnut eines Formteils ein Strang eines reaktiven Kunststoff-Materials dosiert abgelegt. Der abgelegte Strang reagiert durch Vernetzen und Aufschäumen des Kunststoffmaterials aus und bildet die Dichtung. Dieses Verfahren hat sich wegen seiner Wirtschaftlichkeit für viele Anwendungsfälle bestens bewährt. Nachteilig ist bei diesem Verfahren jedoch, daß der über die Dichtungsnut herausragende Profilquerschnitt der Dich tung beim Ausreagieren nicht beeinflußt werden kann. Außerdem ergeben sich Probleme bei dreidimensionalen Richtungsänderungen des Verlaufes der Dichtungen, insbesondere an Ecken des Form teiles. Der abgelegte Strang des Kunststoff-Materials erhält in solchen Bereichen nicht die notwendige Querschnittsform.In a method known from DE 34 31 112 C2, in the sealing groove of a molded part is a strand of a reactive one Plastic material stored in doses. The discarded strand reacts by cross-linking and foaming the plastic material and forms the seal. This procedure has been over its economy for many applications proven. The disadvantage of this method, however, is that the outstanding profile cross-section of the sealing groove can not be influenced during reaction. Furthermore there are problems with three-dimensional changes in direction the course of the seals, especially at corners of the form part. The discarded strand of plastic material gets in such areas do not have the necessary cross-sectional shape.

Wird eine geschlossen umlaufende Dichtung durch Extrusion eines Kunststoffstranges hergestellt, so ist es schwierig, den Quer schnitt der Dichtung in dem Bereich konstant zu gestalten, in welchem sich das Ende des extrudierten Kunststoff-Stranges an dessen Anfang anschließt. Um diese Schwierigkeiten zu beseiti gen, wird gemäß der DE 90 11 573 U1 die Übergangsstelle zwischen Anfang und Ende des extrudierten Kunststoff-Stranges zwischen zwei Formhälften geformt. Gemäß der DE 41 23 256 C1 wird hierzu nach dem Aushärten des Dichtungsprofils der Übergangsbereich von Ende und Anfang des Dichtungsprofils entfernt. Dieser entfernte Bereich wird nachträglich mittels einer Spritzgußform ergänzt. Is a closed peripheral seal by extrusion of a Plastic strand made, so it is difficult to cross cut the seal in the area to make it constant which is the end of the extruded plastic strand whose beginning follows. To overcome these difficulties gene, according to DE 90 11 573 U1 the transition point between Start and end of the extruded plastic strand between shaped two mold halves. According to DE 41 23 256 C1, this after the sealing profile has hardened, the transition area from End and beginning of the sealing profile removed. This removed The area is subsequently supplemented with an injection mold.

Schließlich ist aus der EP 0 558 033 A1 ein Verfahren bekannt, bei welchem zur Herstellung einer Kunststoffdichtung an einem Formteil ein Strang des Kunststoff-Materials auf das Formteil extrudiert wird. Um das Querschnittsprofil der Dichtung zu for men, wird eine Gegenform auf das Formteil aufgesetzt, welche mit einer Profilnut den Kunststoff-Strang aufnimmt und formt. Auf dieser Weise kann mittels der Profilnut der Gegenform ein ge wünschtes Querschnittsprofil der Dichtung ausgeformt werden. Die Dichtung muß nicht in einer horizontalen Ebene verlaufen, son dern kann auch einen aus der Ebene ansteigenden und abfallenden dreidimensionalen Verlauf aufweisen. Bei einer geschlossen um laufenden Dichtung treten keine Probleme in dem Bereich auf, in welchem der Anfang und das Ende des extrudierten Stranges anein ander anschließen. Bei diesem bekannten Verfahren können al lerdings beim Aufsetzen der Profilnut der Gegenform auf den auf das Formteil extrudierten Kunststoff-Strang Lufteinschlüsse in der Profilnut entstehen, da beim Aufsetzen der Profilnut auf den Kunststoff-Strang das Kunststoff-Material stellenweise die Pro filnut bereits an beiden Seitenkanten abdichtet, bevor das Kunststoff-Material die Luft vollständig auf der Profilnut ver drängt hat. Solche Lufteinschlüsse bilden beim Aushärten der Dichtung lunkerartige Oberflächendefekte.Finally, a method is known from EP 0 558 033 A1, in which to produce a plastic seal on a Molding a strand of the plastic material onto the molding is extruded. To determine the cross-sectional profile of the seal men, a counter mold is placed on the molded part, which with a profile groove picks up and forms the plastic strand. On this way, a ge by means of the profile groove of the counterform desired cross-sectional profile of the seal can be formed. The Seal does not have to run in a horizontal plane, son it can also be a rising and falling from the level have three-dimensional course. At one closed around running seal no problems occur in the area in which the beginning and end of the extruded strand connect another. In this known method, al lerdings when placing the profile groove of the counterform on the the molded part extruded plastic strand air pockets in the profile groove arise because when the profile groove is placed on the Plastic strand the plastic material in places the pro filnut seals on both side edges before that Plastic material completely ver the air on the profile groove has urged. Such air pockets form when the Seal cavity-like surface defects.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, daß eine Dichtung mit hoher Oberflächenqualität erzeugt wird.The invention has for its object a method of improve the type mentioned so that a seal is produced with high surface quality.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.According to the invention, this object is achieved by a method with the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprü chen angegeben. Advantageous embodiments of the invention are in the dependent claims Chen specified.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Dichtung durch das Formteil und eine mit diesem Formteil zusammenfügbare Gegenform geformt. Die Gegenform weist eine Profilnut auf, die mit dem Formteil zusammen einen Formhohlraum bildet, in welchem das Kunststoff-Material der Dichtung ausreagiert. Der Formhohlraum bestimmt somit den Formquerschnitt der Dichtung, wobei insbeson dere die Profilnut der Gegenform eine große Variabilität in der Profilgestaltung der Dichtung zuläßt.In the method according to the invention, the seal is by the Molding and a mating form that can be joined with this molding shaped. The counter shape has a profile groove that with the Molding together forms a mold cavity in which the Plastic material of the seal reacted. The mold cavity thus determines the shape cross section of the seal, in particular the profile groove of the counter shape offers great variability in the Profile design of the seal allows.

Da die Dichtung in dem von dem Formteil und der Gegenform ge bildeten Formhohlraum ausreagiert und gegebenenfalls auf schäumt, ist auch eine exakt vorbestimmte Formgebung der Dichtung im Bereich von Ecken und dreidimensionalen Richtungs- und Stei gungsänderungen uneingeschränkt möglich.Since the seal in the ge of the molded part and the counter mold formed mold cavity and optionally foams, is also an exactly predetermined shape of the seal in the Area of corners and three-dimensional direction and slope Unlimited changes possible.

Das Kunststoff-Material wird jeweils in einem Strang an das Formteil und in die Profilnut der Gegenform extrudiert. Darauf werden das Formteil und die Gegenform zusammengefügt, so daß die beiden Stränge des Kunststoff-Materials miteinander vereinigt werden und in einem gemeinsamen Dichtungsprofil vernetzen und ausreagieren. Da das Formteil und die Gegenform nur zusammenge fügt und zusammengehalten werden müssen, um die beiden Stränge des Kunststoff-Materials zu vereinigen und den Formquerschnitt für das Ausformen der Dichtung zu bilden, sind keine aufwendigen Maschinen und Werkzeuge erforderlich, wie dies beim Spritzgießverfahren erforderlich ist. Nach dem Extrudieren des Kunststoff-Materials werden das Formteil und die Gegenform zu sammengefügt und können zum Ausreagieren gelagert werden. Es kann sofort das nächste Formteil der Extrusionsmaschine zuge führt werden, so daß sich kurze Zykluszeiten und damit eine hohe Produktivität erreichen lassen.The plastic material is in one strand to the Molded part and extruded into the profile groove of the counter mold. Thereon the molded part and the counter mold are joined so that the two strands of plastic material combined and network in a common sealing profile and react completely. Since the molded part and the counter mold only together inserts and must be held together to form the two strands of the plastic material to unite and the shape cross section To form the seal is not complex Machines and tools are required, as is the case with Injection molding process is required. After extruding the The molded part and the counter mold become plastic materials assembled and can be stored for reaction. It can immediately the next molded part of the extrusion machine leads, so that there are short cycle times and thus a high Let productivity achieve.

Da sowohl in das Formteil als auch in die Gegenform jeweils ein Strang extrudiert wird, können für diese beiden Stränge auch unterschiedliche Kunststoff-Materialien verwendet werden. An das Formteil kann ein Strang eines Kunststoff-Materials extrudiert werden, welches sich besonders für einen zuverlässigen Sitz der Dichtung in dem Formteil eignet, beispielsweise eine hohe Form stabilität aufweist, während in die Profilnut der Gegenform ein Kunststoff-Material extrudiert werden kann, welches besonders gute Dichtungseigenschaften und/oder hohe Chemikalienbeständig keit aufweist, da durch diese Profilnut im wesentlichen der über das Formteil überstehende Dichtungsquerschnitt gebildet wird.Because both in the molded part and in the counter mold Extruded strand can be used for these two strands too different plastic materials are used. To the Molding can extrude a strand of plastic material be, which is especially for a reliable fit of the Seal in the molded part is suitable, for example a high shape has stability while in the profile groove of the counterform Plastic material can be extruded, which is special good sealing properties and / or high chemical resistance speed, because through this profile groove essentially the over the molded part protruding sealing cross section is formed.

Der Werkstoff, aus welchem die Gegenform hergestellt wird, kann weitgehend frei gewählt werden, da die Gegenform weder einer wesentlichen mechanischen Beanspruchung noch Temperatur ausge setzt ist. Durch die Wahlmöglichkeit bei dem Werkstoff der Ge genform und durch den geringen Druck, mit welchem das Formteil und die Gegenform zusammengefügt werden, kann auch das Einpres sen von Korrosionskeimen in das Formteil vermieden werden.The material from which the counter mold is made can largely chosen freely, since the counter form is neither one essential mechanical stress still temperature sets is. By the choice of the material of the Ge genform and by the low pressure with which the molded part and the counter form can be put together, the press-in corrosion germs in the molded part can be avoided.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention based on in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 schematisch im Querschnitt die aufeinanderfolgenden Schritte a) bis e) bei der Herstellung einer Dich tung, und Fig. 1 shows schematically in cross section the successive steps a) to e) in the manufacture of a device, and

Fig. 2 eine andere Ausführung der Dichtung. Fig. 2 shows another embodiment of the seal.

Anhand der Fig. 1 werden die aufeinanderfolgenden Schritte bei der Herstellung einer Dichtung in einer ersten Ausführung erläu tert.With reference to FIG. 1, the successive steps in the manufacture of a gasket in a first embodiment be tert erläu.

a) Any molded part 10 has a sealing groove 12 which serves as a bed for a seal. The molded part 10 can, for example, be a housing part, the sealing groove 12 being formed on the circumference of the housing in a contact surface 14 , on which a cover of the housing is placed in a sealed manner.
A counter-shape 16 is designed so that it can be placed largely tightly on the contact surface 14 .
In the contact surface 18 of the counterform 16 coming into contact with the contact surface 14 for sealing purposes, a profile groove 20 is formed, the profile and course of which coincide with that of the sealing groove 12 of the molded part 10 . On both sides of the profiled groove 20 of the counter-mold 16 are formed along the profile groove 20 extending overflow channels 22 in the contact surface of eighteenth
The cross-sectional profile of the sealing groove 12 is selected according to the geometric conditions of the molded part 10 so that a good fit of the seal can be achieved in the molded part 10 . The cross-sectional profile of the profile groove 20 is selected according to the desired shape of the sealing profile. In the drawing, for example, the cross-sectional profile of the profile groove 20 is selected so that a sealing lip with an essentially triangular cross-section is produced. Furthermore, the sealing groove 12 and the profile groove 20 are of the same width in the example shown. Of course, these grooves can also be of different widths.
b) A first strand 24 of a reactive plastic material is extruded into the sealing groove 12 of the molded part 10 . A second strand 26 of a reactive plastic material is extruded into the profile groove 20 of the counter mold 16 . The strands 24 and 26 can consist of the same reactive plastic material or of different plastic materials. Such reactive plastic materials are known. After extrusion, these plastic materials react with crosslinking, chemical reaction and / or foaming. Such reactive plastic materials can be, for example, a mixture of polyol and isocyanate which react to give polyurethane. Other materials include polysulfides, silicones, polyacrylates, butyl rubber and polyisobutenes.
The extrusion quantity and extrusion speed of the strands 24 and 26 are chosen so that these strands 24 and 26 fill the sealing groove 12 or the profile groove 20 and protrude somewhat beyond the plane of the contact surface 14 or 18 .
c) The molded part 10 and the counter mold 16 are now joined together and pressed together, the profile groove 20 of the counter mold 16 with the sealing groove 12 of the molded part 10 coming to Dec kung. The strand 24 and the strand 26 combine to form a sealing strand 28 which fills the mold groove formed by the groove 12 and the profile groove 20 . Excess plastic material is squeezed into the side overflow channels 22 .
The molded part 10 and the counter mold 16 are held together in the combined position by suitable clamping or clamping means. The molded part 10 and the counter mold 16 can now be temporarily stored so that the plastic material can react. Depending on the composition of the components of the plastic material, crosslinking, a chemical reaction, foaming and / or drying take place. In order to promote and accelerate this reaction, additional heat, humidity or other process influences can be applied. During this reaction, the following molded parts 10 and counter-molds 16 are brought into the extrusion machine and provided with the respective strands 24 and 26 .
d) After the plastic material has reacted completely, the counter mold 16 is separated from the molded part 10 and removed. In the sealing groove 12 of the molded part 10 , the sealing strand 28 remains, which has a protruding beyond the contact surface 14 of the molded part 10 sealing lip, the cross-sectional profile of which is determined by the profile groove 20 .
The plastic material squeezed laterally into the overflow grooves 22 forms, in addition to the sealing strand 28, small beads 30 which are connected to the sealing strand 28 via a predetermined breaking line of low material thickness.
e) The beads 30 can be easily removed and ent along the predetermined breaking line from the sealing strip 28 ge separated, so that the end product, the molded part 10 with the seal 28 of the desired cross-sectional shape results.

Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es nicht notwendig, daß das Formteil 10 eine Dichtungsnut 12 aufweist, in welche die Dichtung eingesetzt wird. Die Dichtung kann auch auf andere Weise an dem Formteil festgelegt sein. Beispielsweise kann die Dichtung um einen Steg des Formteils 10 greifen, so daß der erste Strang 24 auf diesen Steg extrudiert wird. Bei entspre chendem Werkstoff des Formteils 10 und bei entsprechendem Kunststoff-Material des ersten Strangs 24 kann der Strang 24 auch an der Oberfläche des Formteiles 10 haften oder kleben. Der Strang 24 kann somit auf eine ebene Oberfläche des Formteils 10 extrudiert werden.For the method according to the invention, it is not necessary for the molded part 10 to have a sealing groove 12 into which the seal is inserted. The seal can also be fixed to the molded part in another way. For example, the seal can grip around a web of the molded part 10 , so that the first strand 24 is extruded onto this web. With corre sponding material of the molded part 10 and with a corresponding plastic material of the first strand 24 , the strand 24 can also adhere or stick to the surface of the molded part 10 . The strand 24 can thus be extruded onto a flat surface of the molded part 10 .

Ein anderes Beispiel ist in Fig. 2 gezeigt, in welcher die Herstellung der Dichtung in einem Zustand gezeigt ist, der dem Verfahrensschritt d) in Fig. 1 entspricht.Another example is shown in FIG. 2, in which the manufacture of the seal is shown in a state which corresponds to method step d) in FIG. 1.

In diesem Beispiel der Fig. 2 besteht das Formteil 10 aus einer Glasplatte, an deren Rand die Dichtung angesetzt wird. Der erste Strang 24 wird auf den Rand der Glasplatte extrudiert, während die Gegenform mit der Profilnut, in welche der zweite Strang 26 extrudiert wird, den Rand des Formteils 10 und dessen Kante umgreift. Die gebildete Dichtung 28 umgreift somit die Randkante der das Formteil 10 bildenden Glasplatte.In this example of FIG. 2, the molded part 10 consists of a glass plate, on the edge of which the seal is attached. The first strand 24 is extruded onto the edge of the glass plate, while the counter-shape with the profile groove into which the second strand 26 is extruded encompasses the edge of the molded part 10 and its edge. The seal 28 thus formed encompasses the edge of the glass plate forming the molded part 10 .

Weist das Formteil 10 keine Dichtungsnut 12 auf, wie dies z. B. bei dem Formteil 10 der Fig. 2 der Fall ist, so kann auch ein in die Profilnut der Gegenform extrudierter Strang des Kunst stoff-Materials zur Bildung der Dichtung ausreichend sein. Das Kunststoff-Material muß dabei überdosiert in die Profilnut der Gegenform extrudiert werden, um ein zuverlässiges Anhaften oder Umformen an dem Formteil 10 zu gewährleisten.Has the molded part 10 no sealing groove 12 , such as this. B. is the case in the molded part 10 of FIG. 2, a strand of the plastic material extruded into the profile groove of the counterform may also be sufficient to form the seal. The plastic material must be overdosed in the profile groove of the countermold in order to ensure reliable adhesion or shaping to the molded part 10 .

Claims

1. A method for in-situ manufacture of a stationary seal on a molded part, in which a strand of a plastic material is extruded onto the molded part, in which a counter-shape with a profile groove is joined to the molded part, when the molded part is assembled and the counter mold is formed by means of the profile groove, a mold cavity corresponding to the seal, in which the strand is formed in this mold cavity and the plastic material reacts and in which the counter mold is finally separated from the molded part, the seal remaining on the molded part , characterized in that a first strand ( 24 ) of the plastic material is extruded onto the molded part ( 10 ), that a second strand ( 26 ) of the plastic material is extruded into the profile groove ( 20 ) of the counter-mold ( 16 ) and that the two strands ( 24 , 26 ) when the molded part ( 10 ) and the counter mold ( 16 ) are combined in the mold cavity formed be made.

2. The method according to claim 1, characterized in that a sealing groove ( 12 ) is formed in the molded part ( 10 ) in that the profile groove ( 20 ) of the counter-mold ( 16 ) runs in its Ver with the sealing groove ( 12 ) of the molded part ( 10 ) agrees and that the first strand ( 24 ) is extruded into the sealing groove ( 12 ).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the two extruded strands ( 24 , 26 ) contains more plastic material than the sealing groove ( 12 ) or the profile groove ( 20 ) and that when assembling of the molded part ( 10 ) and the counter mold ( 16 ), excess plastic material is squeezed into at least one overflow channel ( 22 ) running along the side of the profile groove ( 20 ).

4. The method according to claim 3, characterized in that a predetermined breaking line is generated between the profile groove ( 20 ) and the overflow channel ( 22 ).