DE202007016674U1 - Schäumwerkzeug mit Abdichtung - Google Patents

Abstract

Schäumwerkzeug mit Werkzeugabdichtung für ein Werkzeug zur Herstellung eines kunststoffummantelten Produktes, insbesondere eines kunststoffummantelten Kabels, umfassend
– zumindest einen ersten Dichtsitz in einem Unterwerkzeug (12) und
– zumindest einen zweiten Dichtsitz in einem Oberwerkzeug, wobei
– jedem ersten Dichtsitz ein zweiter Dichtsitz derart zugeordnet ist, dass die ersten und zweiten Dichtsitze sich bei geschlossenem Werkzeug jeweils gegenüberliegen,
dadurch gekennzeichnet, dass
das in den ersten und zweiten Dichtsitzen eine Einrichtung (22–28) zur Ausbildung einer größenmäßig verstellbaren Öffnung für die passgenaue und abgedichtete Durchführung eines Abschnittes des Produktes, insbesondere des Kabels, vorgesehen ist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schäumwerkzeug mit einer Werkzeugabdichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Bei der Ummantelung von Kabeln mittels eines Kunststoffes, beispielsweise eines Polyurethanschaums, werden die Kavitäts-Endbereiche der mit dem Kunststoff zu ummantelnden Kabelabschnitte bislang in der Regel mittels eines Gewebebandes abgedichtet, oder es werden je nach Kabeldurchmesser unterschiedliche Silikoneinsätze in ein ein Unter- und Oberwerkzeug umfassendes Werkzeug eingebracht. Diese Dichtungen dienen dazu, den in die Kavität, in der auch der ummantelnde Teil des Kabels aufgenommen ist, eingebrachten Kunststoff an einem Austreten an die Umgebung zu hindern.
• Allerdings erfolgt die oben genannte Umwicklung manuell, und es muss immer genau auf den Abdichtungsdurchmesser und umwickelt werden. Dies bedeutet nicht nur einen hohen Materialaufwand, sondern auch hohe Handarbeitskosten. Darüber hinaus können Undichtigkeitseffekte auftreten, wenn von dem Gewebeband zu wenig oder zu viel aufgetragen wird. Bei einer zu geringen Umwicklung tritt zwischen dem Gewebeband und dem Werkzeug ein Kunststoffmaterial an die Umgebung aus; bei einer zu starken Umwicklung ist zu viel Gewebeband aufgewickelt, wodurch eventuell die Werkzeugform insgesamt nicht mehr dicht abschließt.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine flexible, sich einem Leitungsquerschnitt anpassende Werkzeugabdichtung bzw. ein Werkzeug mit einer solchen Werkzeugabdichtung zu schaffen.
• Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
• Demgemäß ist ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung darin zu sehen, dass bei einem Werkzeug mit einer Werkzeugabdichtung sowohl in dem Unterwerkzeug wie auch in dem Oberwerkzeug jeweils zumindest ein Dichtsitz vorgesehen ist, wobei sich ein erster und ein zweiter Dichtsitz bei geschlossenem Werkzeug jeweils gegenüberliegen. Zwischen den sich gegenüberliegenden ersten und zweiten Dichtsitzen ist jeweils stirnseitig an den Produktdurchführungen eine Einrichtung zur Ausbildung einer größenmäßig verstellbaren Öffnung für die passgenaue Aufnahme und Durchführung eines Abschnittes des Produktes, beispielsweise des Kabelbaums, realisiert.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist diese Einrichtung in Form eines elastisch aufblasbaren Dichtelements ausgebildet, das insbesondere in geschlossenem Zustand des Werkzeugs aufblasbar ist, wodurch es sich radial nach innen ausdehnt, derart, dass eine dichte Anlagerung des Dichtelements am Produkt erzeugt ist. Mit dieser Idee wird eine platzsparende, wenig Bauraum einnehmende Vorrichtung geschaffen, die leicht und einfach austauschbar ist, sowie eine Beschädigung des Produktes verhindert.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind in den ersten und zweiten Dichtsitzen elastisch aufblasbare Dichtelemente vorgesehen, die das Produkt in aufgeblasenem Zustand jeweils vollständig umlaufend umgeben. Dabei kann durch den Grad des Aufblasens, insbesondere durch den ausgeübten Druck, der Grad der Dichtigkeit bestimmt werden.
• Eine einfache Ausführungsform ist gegeben, wenn das Dichtelement eine Luftkammer aufweist, in welche Luft unter einem vorbestimmten Druck eingebracht werden kann. Damit dehnt sich das Dichtelement bei entsprechender Beaufschlagung mit Luft nach Art eines Schlauches oder Ballons auf und erstreckt sich durch eine entsprechende Abstützung des Gehäuses zur Seite oder radial nach außen, insbesondere radial nach innen, so dass es ab einem bestimmten Zeitpunkt eine Dichtanlagerung mit dem Produkt ergibt.
• Eine Möglichkeit für die Realisierung des Dichtelements besteht in der Wahl eines gummiartigen Materials.
• Um ein gutes Herauslösen des fertig gestellten Produktes sicherzustellen, ist es von großem Vorteil, wenn das Dichtelement aus einem Material bestehen, das möglichst keine oder wenig Haftbindung mit dem eingebrachten Kunststoffmaterial eingeht.
• Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in
• 1 eine perspektivische Schemaansicht eines Unterwerkzeugs einer erfindungsgemäßen Werkzeugabdichtung mit eingelegtem Kabelbaum,
• 2 eine aufblasbare Gummidichtung mit Luftanschluss in Seitenansicht,
• 3 eine aufblasbare Gummidichtung gemäß 2 in Schnittdarstellung,
• 4 eine aufblasbare Gummidichtung mit anderer Dichtgeometrie
• 5 eine mittels aufgeblasener Gummidichtung bei geschlossenem Werkzeug abgedichtete Kavität mit einem Kabelbaum.
• Bei der vorliegenden Ausführungsvariante des Werkzeugs ist in 1 lediglich das Unterwerkzeug dargestellt ist. Nicht dargestellt ist ein Oberwerkzeug, welches über den in 1 hinteren Teil an das Unterwerkzeug verschwenkbar angelenkt ist und im wesentlichen spiegelsymmetrisch zum Unterwerkzeug ausgebildet ist. Bei geschlossenem Werkzeug lässt sich so eine Kavität herstellen, in die ein Kunststoffmaterial zum Ummanteln des darin eingelegten Kabelbaums eingefüllt werden kann. Die nachfolgenden Beschreibungen treffen auf das in 1 dargestellte Unterwerkzeug genauso zu, wie auf das nicht separat dargestellte Oberwerkzeug.
• Das Unterwerkzeug 12 umfasst im zentralen Bereich die Hälfte einer Kavität 14 in einer vorwiegend um 90° gebogenen Form. Die Kavität kann jedoch in jeglicher anderer Form ausgeführt sein. Die Hälfte der Kavität wird an den beiden Stirnseiten von einem nachfolgend noch näher zu beschreibenden Abdichtelement 18 begrenzt, durch welches hindurch der Kabelbaum 16 nach außen verläuft. Die Kavität ist über eine entsprechende Angussöffnung 20 mit einem Einlass verbunden, so dass eine Kunststoffmasse in die Kavität eingefüllt werden kann.
• Erfindungsgemäße Dichtungen 22 bzw. 22' für die Abdichtelemente 18 sind in den 2 bis 4 dargestellt. Insbesondere umfasst jedes Abdichtelement 18 in jeder Werkzeughälfte eine Dichtung 22, 22', welche in einem Dichtungssitz aufgenommen ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform des Unterwerkzeuges 12 in dem der Dichtungssitz eingearbeitet ist, ist ein in etwa halbkreisförmiger Ausschnitt 29 vorgesehen, der in ähnlicher Weise auch in der aufblasbaren Dichtung 22, 22' gebildet ist. Die aufblasbare Dichtung 22, 22' wird in die entsprechende Ausnehmung des Dichtungssitzes eingesetzt und vor dem Dichtungssitzes seitlich wie auch stirnseitig und radial außen (in 4 unten) gehalten.
• Das aufblasbare Dichtelement 22, 22' ist aus einem gummielastischen Material gebildet, welches, wie in 3 zu erkennen ist, eine Hohlkammer 24 aufweist, die über das Anschlussstück 26 mit Luft beaufschlagt und versorgt werden kann. Ist die Dichtung 22 in den Dichtungssitz eingefügt und wird die Luftkammer 24 mit Luft beaufschlagt, so dehnt sich die entsprechende Dichtung in dem freigegebenen Bereich des Dichtungssitzes aus.
• Die in den 2 bis 4 entsprechend aufgebauten Dichtungen sind in den Unter- und Oberwerkzeugen, wie vorgenannt bereits ausgeführt, an den stirnseitigen Begrenzungen der Kavität 14 miteinander ausgerichtet eingebaut, derart, dass bei geschlossenem Werkzeug jeweils zwei Dichtungen 22, 22' eine komplette Abdichtung realisieren.
• Damit die Funktionsweise der vorliegenden Vorrichtung ist wie folgt:
  Bei geöffnetem Werkzeug, also Unter- und Oberwerkzeug, wird ein Kabelbaum 16 in das Werkzeug und damit auch in die Kavität 14 eingelegt, wobei er in der halbkreisförmigen Ausnehmung 29 des Dichtungssitzes zu liegen kommt bzw. hindurch. tritt. Nach eingefügtem Kabelbaum 16 wird das Werkzeug durch Verschwenken des Werkzeugoberteils auf das Werkzeugunterteil geschlossen und verriegelt, wodurch sich eine abgeschlossene Kavität 14 ausbildet. Im Bereich der Abdichtungen kommen die oberen und unteren Werkzeugteile jeweils aufeinander zu liegen. Nach einem Verriegeln werden alle aufblasbaren Dichtungen 22 mit Luft beaufschlagt, wodurch sich diese radial nach innen ausdehnen, was aus 5 zu erkennen ist. Durch diese schlauchartige Ausdehnung wird der Kabelbaum 16 an dieser Stelle vollständig abgedichtet umgeben, so dass eine insgesamt abgedichtete Kavität 14 entsteht, die lediglich über den Angusskanal mit der Außenumgebung in Verbindung bringbar ist. Nunmehr wird an den Angusskanal eine Einspritzeinheit angedockt, über die die Kavität 14 mit Kunststoff befüllt wird. Nach dem Aushärten des Kunststoffs wird der Luftdruck in den Kammern 24 auf den Umgebungsdruck abgesenkt und das Werkzeug geöffnet, woraufhin das so fertig gestellte Produkt entnommen werden kann.
• Mit dieser Vorgehensweise können Produkte, insbesondere Kabelbäume mit verschiedenen Dimensionen (Durchmessern) ummantelt werden, ohne dass die Dichtelemente separat ausgetauscht werden müssen. Überdies sind die Dichtelemente platzsparend und beschädigen die Produkte, beispielsweise Kabelbäume, nicht. Sollten die Dichtelemente einmal verschleißen, so ist ein einfacher Austausch möglich.

10

Schaumwerkzeug

12

Werkzeugunterteil

14

Kavität

16

Kabelbaum

18

Abdichtung

20

Angusskanal

22, 22'

Aufblasbare Dichtungen

24

Luftkammer

26

Luftanschluss

30

Werkzeugaufnahme

Claims (7)

1. Schäumwerkzeug mit Werkzeugabdichtung für ein Werkzeug zur Herstellung eines kunststoffummantelten Produktes, insbesondere eines kunststoffummantelten Kabels, umfassend – zumindest einen ersten Dichtsitz in einem Unterwerkzeug (12) und – zumindest einen zweiten Dichtsitz in einem Oberwerkzeug, wobei – jedem ersten Dichtsitz ein zweiter Dichtsitz derart zugeordnet ist, dass die ersten und zweiten Dichtsitze sich bei geschlossenem Werkzeug jeweils gegenüberliegen, dadurch gekennzeichnet, dass das in den ersten und zweiten Dichtsitzen eine Einrichtung (22–28) zur Ausbildung einer größenmäßig verstellbaren Öffnung für die passgenaue und abgedichtete Durchführung eines Abschnittes des Produktes, insbesondere des Kabels, vorgesehen ist.
2. Schaumwerkzeug mit Werkzeugabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem Dichtsitz ein elastisch aufblasbares Dichtelement (22) vorgesehen ist, das in geschlossenem Zustand des Werkzeugs aufblasbar ist, wodurch es sich radial nach innen ausdehnt, derart, dass eine dichte Anlagerung des Dichtelements (22) am Produkt (16) erzeugt ist.
3. Schaumwerkzeug mit Werkzeugabdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in allen Dichtsitzen elastisch aufblasbare Dichtelemente (22) vorgesehen sind, die eine das Produkt (16) vollständig umlaufende Abdichtung ausbilden.
4. Schäumwerkzeug mit Werkzeugabdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (22) von einem elastischen Element mit einer Luftkammer (24) gebildet ist.
5. Schaumwerkzeug mit Werkzeugabdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (22) von einem gummiartigen Material gebildet ist.
6. Schaumwerkzeug mit Werkzeugabdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelemente jeweils in die Dichtsitze eingefügt sind, welche radial innen offen ausgebildet sind.
7. Schaumwerkzeug mit Werkzeugabdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelemente aus einem Material bestehen, welches mit dem Kunststoffmaterial keine Haftverbindung eingeht