DE2157015A1 - Dichtung aus spritzbarem werkstoff und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Dichtung aus spritzbarem werkstoff und verfahren zu ihrer herstellung

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Description

INDUSTRIEWERK SCHAEFFLER OHG
HERZOGENAURACH bei NÜRNBERG 2 I 5 7 0
P 1502 · Pt-Gu/Gr
Dichtung aus spritzbarem Werkstoff und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft eine Dichtung aus spritzbarem Werkstoff, insbesondere Kunststoff oder Gummi, mit einem mit der Dichtlippe einstückigen Dichtlippenträger, die in einem einzigen Arbeitsgang in einer Spritzform hergestellt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Dichtung.
Bei bekannten derartigen Dichtungen bestehen sowohl der Dichtlippenträger als auch die Dichtlippe aus dem gleichen Werkstoff mit gleichen Festigkeitskennwerten und weisen deshalb auch das gleiche Elastizitätsverhalten auf. Der Dichtlippenträger hat daher die gleiche hohe Elastizität wie die Dichtlippe, die diese aus Gründen einer guten Dichtwirkung aufweisen muß. Ein derartig elastischer Dichtlippenträger ist Jedoch nachteilig, wenn die Dichtung beim Einbau eingepreßt werden muß oder wenn ein Festsitz der Dichtung an einem anderen Bauteil gefordert wird, insbesondere am Laufring eines Wälzlagers.
Um hier Abhilfe zu schaffen, ist es bereits bekannt, die Dichtungen im Bereich des Dichtlippenträgers mit Blechringen zu armieren. Weiterhin ist eine aus einem Halterungsteil und einem Dichtlippenteil bestehende Dichtung für Wälzlager bekannt, bei der das elastische Dichtlippenteil auf das Halterungsteil in einem Einlegewerkzeug aufgespritzt oder über eine Schnapp- oder Klebverbindung damit verbunden wird. Diese bekannten Dichtungen erfordern eine aufwendige Herstellung, da die Armierungselemente, beziehungsweise Halterungsteile getrennt hergestellt und in einem weiteren
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Arbeitsgang mit der eigentlichen Dichtlippe verbunden . werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach herzustellende Dichtung vorzuschlagen, die den Nachteil einer gleich großen Elastizität von Dichtlippe und Dichtlippenträger nicht mehr aufweist und die trotzdem in einem einzigen Arbeitsgang in einer Spritzform herstellbar ist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Dichtung gelöst, bei der Dichtlippe und Dichtlippenträger aus verschiedenen spritzbaren Werkstoffen bestehen und im warmplastischen Zustand miteinander verbunden sind.
Mögliche AusfUhrungsformen der Erfindung sehen vor, daß der Dichtlippenträger aus einem spritzbaren Werkstoff mit höherer Steifigkeit besteht als die Dichtlippe oder daß der Dichtlippenträger aus einem spritzbaren faserverstärkten Werkstoff und die Dichtlippe aus einem spritzbaren Werkstoff ohne Faserverstärkung besteht. Ebenso ist es möglich, daß Dichtlippe und Dichtlippenträger aus spritzbaren faserverstärkten Werkstoffen bestehen und die Faserkonzentration im Werkstoff für den Dichtlippenträger wesentlich höher ist als im Werkstoff für die Dichtlippe oder daß die Dichtlippe aus einem spritzbaren Werkstoff mit niedrigerem Elastizitätsmodul besteht als der Dichtlippenträger.
Es ist weiterhin die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Dichtung vorzuschlagen. Erfindungsgemäß wird hierzu der Werkstoff für den Dichtlippenträger und der Werkstoff für die Dichtlippe in eine Spritzform eingespritzt, wobei die Vereinigung von Dichtlippe und Dichtlippenträger im warmplastischen Zustand erfolgt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise dadurch realisiert werden, daß in einer Spritzform zunächst der Bereich des Dichtlippenträgers durch eine verschiebbare Trennwand vom Bereich der Dichtlippe getrennt ist und über getrennte Angußkanäle ein erster spritzbarer Werkstoff in den Bereich des Dichtlippenträgers und ein zweiter spritzbarer Werkstoff in den Bereich der Dichtlippe eingespritzt und die Trennwand aus der Spritzform entfernt wird. Es ist dabei sowohl möglich, beide Werkstoffe gleichzeitig einzuspritzen und die Trennwand in der Endphase des SpritzVorganges zu entfernen oder aber zunächst den ersten Werkstoff einzuspritzen, dann die Trennwand zu entfernen und schließlich den zweiten Werkstoff einzuspritzen.
Eine andere Möglichkeit zur Realisierung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für eine Dichtung, deren Dichtlippe eine geringere Steifigkeit aufweist als der Dichtlippenträger, besteht darin, daß ein spritzbarer faserverstärkter Werkstoff über einen einzigen Angußkanal in eine Spritzform eingespritzt wird, wobei Staukörper im Angußkanal eine wenigstens teilweise Entmischung des in den Bereich der Dichtlippe fließenden Werkstoffes bewirken. Die daraus resultierende Verringerung der Faserkonzentration ist eine Folge der physikalisch-rheologischen Zusammenhänge spritzfähiger, niedrig viskoser faserverstärkter Gummi- oder Kunststoffschmelzen beim Durchströmen enger Scherspalte, die durch Staukörper gebildet werden.
Bei einer erfindungsgemäßen Dichtung kann der Dichtlippenträger eine größere Beanspruchbarkeit und Steifigkeit aufweisen als die Dichtlippe. Dadurch genügt die Dichtung allen Anforderungen, die beim Einpressen der Dichtung und auch hinsichtlich ihres Festsitzes an einem weiteren Bauteil gestellt werden. Die Dichtlippe dagegen kann hochelastisch
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ausgeführt sein und wird in ihrer Dichtwirkung und in ihrem Rückstellvermögen nicht beeinträchtigt. Für Dichtlippenträger und Dichtlippe können Naturgummi, synthetische Kautschuke, Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere verwendet werden. Bei spritzbaren faserverstärkten Werkstoffen eignen sich als versteifende Fasern Glasfasern, Textilfasern und metallische Fasern, sogenannte Whisker.
Da die Verbindung der Werkstoffe für Dichtlippenträger und Dichtlippe im warmplastischen Zustand unter dem Einfluß von Druck und Temperatur erfolgt, ist die fertige Dichtung unlösbar einstückig und weist keinerlei erkennbare scharfe Trennung am Übergang vom Dichtlippenträger in die Dichtlippe auf.
In den Zeichnungen ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Nadellager mit einer erfindungsgemäßen Dichtung,
Fig. 2 die Dichtung des Nadellagers der Figur 1 als Einzelheit im vergrößerten Maßstab,
Fig. 3 eine Prinzipdarstellung des Herstellungsverfahrens einer erfindungsgemäßen Dichtung, bei dem die verschiedenen Werkstoffe für Dichtlippe und Dichtlippenträger über zwei getrennte Angußkanäle in eine gemeinsame Form eingeschossen werden.
In den Figuren 1 und 2 ist als Anwendungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Dichtung ein Nadellager dargestellt, bei dem in einem Außenring 1 ein in einem Käfig 2 aufgenommener Wälzkörpersatz 3 angeordnet ist. Das Nadellager ist mit der Dichtung 4 einseitig abgedichtet.
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Wie Figur 2 zeigt, besteht die Dichtung aus einer Dichtlippe 5 und einem Dichtlippenträger 6. Im Dichtlippenträger 6 sind die Verstärkungsfasern schematisch dargestellt, während die Dichtlippe 5 frei von Verstärkungsfasern ist. Im Übergang vom Dichtlippenträger zur Dichtrippe ist eine kontinuierliche Abnahme der Faserkonzentration zu erkennen.
Figur 3 zeigt schematisch ein Spritzwerkzeug zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Dichtung. In der oberen Hälfte der Figur 3 ist das Werkzeug in der Phase dargestellt, in der der erste Werkstoff für den Dichtlippenträger eingespritzt wird, während die untere Hälfte der Figur 3 das Spritzwerkzeug beim Einspritzen des zweiten Werkstoffes für die Dichtlippe zeigt. Zu Beginn des Herstellungsverfahrens ist eine Trennhülse 7 in der Spritzform nach rechts geschoben und trennt den Bereich des Dichtlippenträgers vom Bereich der Dichtlippe. Durch einen ersten Angußkanal 8 wird der faserverstärkte erste Werkstoff für den Dichtlippenträger und durch einen zweiten Angußkanal 9 der zweite Werkstoff für die Dichtlippe eingespritzt. Beim Verschieben der Trennhülse 7 nach links verbinden sich die beiden Werkstoffe im warmplastischen Zustand innig miteinander. Es ist sowohl möglich, die beiden Werkstoffe kurz nacheinander, als auch gleichzeitig einzuspritzen.
Wenngleich hier nur ein einziges AusfUhrungs- und Anwendungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Dichtung beschrieben wurde, so eignet sich die Erfindung jedoch für alle möglichen Dichtungsformen und Dichtlippengeometrien, sowie für die verschiedensten Anwendungsfälle.
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Claims (8)

P 1502 - 6 - Ansprüche
1.) Dichtung aus spritzbarem Werkstoff, insbesondere Kunststoff oder Gummi, mit einem mit der Dichtlippe einstückigen Dichtlippenträger, die in einem einzigen Arbeitsgang in einer Spritzform hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtlippe und Dichtlippenträger aus verschiedenen spritzbaren Werkstoffen bestehen und im warmplastischen Zustand miteinander verbunden sind.
2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß P der Dichtlippenträger aus einem spritzbaren Werkstoff mit größerer Steifigkeit besteht als die Dichtlippe.
3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtlippenträger aus einem spritzbaren faserverstärkten Werkstoff.und die Dichtlippe aus einem spritzbaren Werkstoff ohne Faserverstärkung besteht.
4. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtlippe und Dichtlippenträger aus spritzbaren faserverstärkten Werkstoffen bestehen und die Faserkonzentration im Werkstoff für den Dichtlippenträger wesentlich höher äst als im Werkstoff für die Dichtlippe.
5. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe aus einem spritzbaren Werkstoff mit niedrigerem Elastizitätsmodul besteht als der Dichtlippenträger.
6. Verfahren zur Herstellung einer Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff für den Dichtlippenträger und der- Werkstoff für die Dichtlippe in eine Spritzform eingeschossen werden und die Vereinigung von Dichtlippe und Dichtlippenträger im warmplastischen Zustand erfolgt.
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7. Verfahren zur Herstellung einer Dichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Spritzform zunächst der Bereich des Dichtlippenträgers durch eine verschiebbare Trennwand vom Bereich der Dichtlippe getrennt ist und über getrennte Angußkanäle ein erster spritzbarer Werkstoff in den Bereich des Dichtlippenträgers und ein zweiter spritzbarer Werkstoff in den Bereich der Dichtlippe eingespritzt und die Trennwand aus der Spritzform entfernt wird.
8. Verfahren zur Herstellung einer Dichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein spritzbarer faserverstärkter Werkstoff .über einen einzigen Angußkanal in eine Spritzform eingespritzt wird, wobei Staukörper im Angußkanal eine wenigstens teilweise Entmischung des in den Bereich der Dichtlippe fließenden Werkstoffes bewirken.
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