DE3521940A1

DE3521940A1 - Mehrteilige formanordnung zum herstellen von fluiddichtungen

Info

Publication number: DE3521940A1
Application number: DE19853521940
Authority: DE
Inventors: Norman C. Wheaton Ill. Haas
Original assignee: Chicago Rawhide Manufacturing Co Inc
Current assignee: Chicago Rawhide Manufacturing Co Inc
Priority date: 1984-06-20
Filing date: 1985-06-19
Publication date: 1986-01-02
Also published as: IT8567573A0; SE8503021L; GB2160471A; AU4391185A; CA1237861A; AU594018B2; FR2566318A1; JPS6183014A; US4580962A; IT1185813B; SE8503021D0; MX163223B; GB2160471B; FR2566318B1; GB8515571D0

Description

Mehrteilige Formanordnung zum Herstellen von Fluiddichtungen

Die Erfindung betrifft eine mehrteilige Formanordnung zum Herstellen von Fluiddichtungen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Formen, die ein steifes Dichtungsgehäuse aufnehmen und positionieren können. Dieses Gehäuse ist gewöhnlich ringförmig ausgebildet und besteht aus Metall. Ein profilierter ringförmiger Abschnitt aus einem Elastomer oder Gummimaterial erstreckt sich längs des Gehäuses und ist mit wenigstens einer Fläche fest mit dem Gehäuse verbunden, wobei das elastomere Material sorgfältig auf eine bestimmte Gehäusefläche begrenzt ist. Die Form hat relativ bewegliche Elemente, die die Schürze eines ringförmigen Stanzteiles einfassen und diese gegen eine zugehörige, jedoch etwas in Abstand stehende Formfläche drücken, um eine Austriebsperre oder -barriere gegen einen Leckaustritt des elastomeren Materials vorzusehen.

Mit der zunehmenden Verbreitung sog. "einteiliger" Wellendichtungen besteht ein zunehmender Bedarf nach verbesserten Herstellungsverfahren. Der Hersteller fertigt sowohl das Dichtungselement aus Elastomer- oder Kunststoffmaterial als auch die zugehörige Verschleißfläche, mit der das Dichtungselement beim Einsatz in Eingriff tritt, um eine Dichtung zu bilden. Diese Einheiten werden zum Verwender geliefert, der sie an relativ beweglichen Teilen mit gegenüberliegenden zusammenwirkenden Flächen, die Teile einer abzudichtenden Zone darstellen, installiert.

Erfindungsgemäß bewegen sich radial bewegliche Teile der Form bei deren Schließen etwas radial nach innen, um den Schürzen-

bereich eines Stanzstückes in eng anliegende Beziehung zu einer radial nach außen weisenden Gegenfläche des Formkernes zu drücken, was eine Austriebsperre vorsieht.

Die erfindungsgemäße Form ist gekennzeichnet durch ein Kernelement, von dem ein Bereich Flächen hat, die Teil eines Formhohlraumes definieren, ein mehrteiliges segmentiertes Element, das einem Kragen, einer Hülse oder dgl. ähnelt und einen Teil des Kernes umgibt, wobei jedes.dieser Elemente oder Segmente eine radial nach innen gerichtete Hochkante hat, die in Eingriff mit der Schürze treten kann, äußere Führungsflächen, eine Betätigungseinheit und ein oder mehrere zusätzliche bewegliche oder stationäre Formteile, welche den Formhohlraum definieren, um das Gehäusematerial oder dgl. zu lokalisieren. Vorzugsweise umfaßt wenigstens eines dieser Teile einen zusätzlichen Steg oder eine Hochkante, die eine weitere Austriebsperre mit einem anderen Teil des Gehäuses in Schließstellung der Form bildet.

Die Erfindung schafft eine Form mit einem Kernteil und einem ein Stanzstück abstützenden und positionierenden Teil, das sowohl radial unbewegliche als auch bewegliche Teile aufweist, wobei das bewegliche Teil eine mit einer Schürze in Eingriff tretende Hochkante umfaßt und aus einer Vielzahl von Elementen besteht, die durch Nockenwirkung radial beaufschlagbar sind, um zwischen der Hochkante und der Schürze eine Eingriffnahme herzustellen, und mit einer Einrichtung zum Halten der Form in Schließstellung, während flüssiges Gummimaterial in den Formhohlraum gedrückt wird, der teilweise durch die Flächen der Formteile und teilweise durch das in der Form aufgenommene Gehäuse gebildet ist.

Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren, das gekennzeichnet ist durch Positionierung eines Stanzstückes mit einem axialen Flansch und einem schürzenförmigen Randbereich, vorübergehen-

des radiales Verformen des schürzenförmigen Randbereiches während der Zeit, bei der ein fließfähiges elastomeres Material in anhaftende Beziehung zu einem anderen Teil des Gehäuses gedrückt wird, Beibehaltung der Austriebsperre, bis das elastomere Material wenigstens teilweise ausgehärtet ist, und anschliessendes Öffnen der Form zur Herausnahme des fertigen Produktes.

Details der Erfindung werden nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und der Zeichnung, in der gleiche Teile das gleiche Bezugszeichen tragen, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine vertikal geschnittene Ansicht mit weggebrochenen Teilen einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäß aufgebauten Formeinheit,

Fig. 2 eine vertikal geschnittene Ansicht in vergrößertem Maßstab gewisser Teile der in Fig. 1 gezeigten Form im geöffneten Zustand und mit in den Formhohlraum eingelegtem Dichtungsgehäuse,

Fig. 3 eine vertikal geschnittene Ansicht ähnlich Fig. 2 mit Darstellung der Form in teilweise geschlossenem Zustand,

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 2 und 3 der Form im geschlossenem Zustand und mit Darstellung der zur Bildung der radialen Austriebsperre verwendeten Nockenwirkung,

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 bis 4 zur Darstellung des fertig geformten und mit dem Gehäuse fest verbundenen elastomeren Material, welches durch axiale und radiale Austriebsperren in seiner Erstreckung begrenzt ist, und

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Fig. 6 eine horizontal geschnittene Ansicht in verkleinertem Maßstab längs der Schnittlinie 6-6 in Fig. 1 mit Darstellung der trennbaren hülsenförmigen Nockensegmente der Formeinheit nach der Erfindung.

Obgleich die Erfindung auf Formen anwendbar ist, die radial nach außen als auch nach innen unter Bildung von Austriebsperren wirken sowie Formen mit zusätzlichen axial wirkenden Austriebsperren wird nachfolgend die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, bei der die an einem Abschnitt verringerter Dicke radial gebildete Austriebsperre durch einen radial nach innen erfolgenden Bewegungsablauf geschaffen wird, indem Hochkanten an Formsegmenten eine radial nach innen gerichtete Bewegung erfahren, wenn während des FormschließVorganges auf die Segmente eine Nockenführungskraft einwirkt.

Die gezeigte Form bildet eine Austriebsperre an einem zusätzlichen oder begleitenden Flanschelement anstelle einer Dichtung mit einer primären Lippe oder einer primären und sekundären Lippe; es versteht sich jedoch, daß die Ausbildung des Formhohlraumes an sich nicht Teil der Erfindung darstellt, und daß die Erfindung nicht auf Formen beschränkt ist, bei der nur ein einzelner ringförmiger Wulst gebildet wird, sondern ebenfalls auf Formen anwendbar ist, die Formhohlräume enthalten, welche komplizierter gestaltet sind. Eingeschlossen sind auch Formhohlräume, welche Dichtungen mit primären radial wirkenden Dichtlippen oder dgl. schaffen.

Nachfolgend wird im Detail auf die Zeichnung Bezug genommen. Fig. 1 ist eine fragmentarische vertikal geschnittene Ansicht mit weggebrochenen Teilen einer mehrteiligen Formanordnung nach der Erfindung, die das allgemeine Bezugszeichen 20 trägt. Die Formanordnung umfaßt einen unteren Formkern 22, einen trennbaren oberen Formkern 24, einen radial wirkenden Klemmring 26, der aus einer Vielzahl einzelner Ringsegmente 28 gebildet ist, einen Führungsring 30, einen Zentrierring 32 mit einer Vielzahl beabstandeter Führungsbohrungen 34, einen Nockenbetätigungsstössel 36 in jeder Bohrung 34, ein Paket Stösselbetätigungsfedern 38, die in einer Federausnehmung 39 untergebracht sind, und eine Ständereinheit 40 zur Eingriffnahme mit dem Federpaket 38.

Der Formkern 22 enthält eine Ausnehmung 42 für einen Schulterbolzen, was die anfängliche Ausrichtung des Kernes unterstützt, sowie eine Einrichtung, die wenigstens teilweise eine Passage oder einen Kanal 44 bildet, der sich vom zentralen Eingießtrichter 46 zur Angußöffnung 48 erstreckt. Die Passage 44 nimmt verflüssigtes Elastomermaterial während des Einspritz- oder Verdichtungshubes in dem Fachmann bekannter Weise auf und richtet das fließfähige härtbare Elastomer durch die Angußöffnung 48 am Ende der Passage 44 in den die Dichtung bildenden Formhohlraum 50 (Fig. 2 und 3), in dem der Grundkörper oder ein anderes Element der Dichtungseinheit gebildet wird.

Das Bezugszeichen 52 betrifft allgemein die Dichtung oder einen Teil davon. Die Dichtung umfaßt, wie dargestellt, nicht nur einen elastomeren Grundkörper 53 mit radial nach innen weisenden Rippen 54 zur Bildung einer eng anliegenden Abdichtung um eine Welle oder ein ähnliches zugehöriges Teil, sondern auch ein Gehäuse, das das allgemeine Bezugszeichen 55 trägt und einen radial Flansch 56 sowie einen axialen Flansch 58 umfaßt. Der Flansch 58 hat einen schürzenförmigen Bereich

60, der, wie dargestellt, eine geringere Dicke aufweist.

Was die anderen Formelemente betrifft, so umfaßt der obere Kern 24 eine Einrichtung, die mit dem unteren Kern 22 zur Bildung der vorerwähnten Passage 44 und der Angußöffnung 48 zusammenwirkt. Wie z.B. in Fig. 2 dargestellt, hat der obere Kern 24 ferner eine konische Umfangsflache 62, die einen Teil des Formhohlraumes 50 bildet, und einen spitz zulaufenden umfänglichen Grat oder Steg 64, der unter eine im wesentlichen radial sich erstreckende Fläche 66 liegt, die in Schließstellung der Form etwas von der Fläche 79 beabstandet ist, um Unterschieden in der Gehäusedicke Rechnung zu tragen. Obgleich sich Elastomerpassagen 44 mit kleinem Durchmesser durch den oberen Kern 24 an dessen Unterseite erstrecken, hat der überwiegende Teil der Oberseite des Kernes 22 eine durchgehende flache Fläche 24 (Fig. 3); die Form-"Schließhöhe" ist durch die Berührung zwischen der Unterfläche 25 des oberen Kernes 24 und besagter oberen Fläche 23 des Kernes 22 definiert. Fig. 2 zeigt ferner, daß der untere Kern 22 profilierte umfänglich sich erstreckende radial nach außen gerichtete Flächen 68 hat, die an dem fertigen Produkt 52 die Rippen 54 bilden (Fig. 1) . Zusätzlich zu der profilierten Hochkante 70, die eine axiale Endnut 69 im Grundkörper 53 bildet, umfaßt der untere Kern 22 ferner eine zylindrische, den schürzenförmigen Bereich abstützende Fläche 72, die sich unter dem Formhohlraum 50 erstreckt und an einer Schulter 74 endet, um eine ringförmige Arbeitsausnehmung 76 vorzusehen, die einer Bewegung des Formsegmentes 28 Rechnung trägt.

Die den schürzenförmigen Bereich stützende Fläche 72 kann mit einem Teil in relativ engem, jedoch nicht verformenden Eingriff mit der radial nach innen weisenden Fläche 78 der Gehäuseschürze 60 treten. Fig. 2 zeigt ferner, daß das Stanzstück oder Gehäuse der Dichtung 52 dadurch positioniert wird, daß es auf der oberen Fläche 79 des Zentrierringes 32 aufliegt

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und daß einander angepaßte gegenüberliegende Flächen 80, 82 am Segment 28 bzw. Nockenführungsring 30 vorgesehen sind, die eine relativ freie radiale Gleitbewegung des Segmentes 28 während des Gießvorganges ermöglichen.

Was das Segment 28 betrifft, ist darauf hinzuweisen, daß diese Einheit (und ihre in Fig. 6 gezeigten Gegenteile) eine radial nach innen sich erstreckende mit der Schürze in Eingriff tretende Hochkante 75 aufweist, die durch eine Eingriffsfläche 77 definiert ist, welche an ihren Kanten in ein Paar konische oder schrägverlaufende die Versetzung bewirkende Flächen 79 übergeht. Jedes Segment 28, 28a usw. umfaßt ferner eine Ringnut 84, in der eine in sich geschlossene Schraubenringfeder 86 aufgenommen ist, die, wenn zusammengedrückt, das Segment 28 in eine zurückgezogene oder radial außen liegende Position drükken oder vorspannen kann. In diesem Zusammenhang versteht es sich,·daß der Ausdruck Ring 26 oder dgl. die Segmente 28, 28a, 28b und 28c betrifft, die eine hülsen- oder ringförmige Gesamtanordnung bilden. Diese Einheiten bewegen sich zusammen während des FormschließVorganges nach innen, um die Gehäuseschürze 60 einzuklemmen, während sich die Einheiten gemeinsam während des Formöffnungsvorganges aufgrund der Kraft der Feder 86 nach außen bewegen. Jedes Segment 28, 28a, 28b und 28c hat seine eigene nach außen gerichtete schräge Führungsfläche 82, 82a, 82b und 82c, die in Eingriff mit dem Gegenstück, nämlich der radial nach innen gerichteten umfänglichen konischen Führungsfläche 80 am Nockenführungsring 30 treten kann.

Fig. 2 zeigt ferner, daß der Führungsring 30 eine untere radial sich erstreckende Fläche 92 hat, die in Abstand von der Gegenfläche 94 der Formbodenplatte 96 steht, an der andere Elemente der Form, wie der Kern 22 und die Segmente 28, abgestützt sind. Nach Fig. 1 umfaßt die Bodenplatte 96 ferner eine Vielzahl von umfänglich bcabstandeten radial sich erstreckenden Ausnehmungen 98, wobei abwechselnde Ausnehmungen Führungs-

stifte 100, die sich in die Aussparung 10 des Ringes 30 erstrecken, enthalten können und andere Ausnehmungen Schraubendruckfedern 104 oder dgl. aufweisen, die, wenn zusammengedrückt, den Nockenführungsring 30, wie dargestellt, in die nach oben gerichtete Position drücken.

Nach Fig. 1 und 2 umfaßt die Einrichtung zur Betätigung des Nockenführungsringes 30 eine Vielzahl von ähnlichen oder gleichen Betätigungsstösseln 36, die jeweils einen Kopfteil 106 mit vergrößertem Durchmesser im Vergleich zum Schaft oder Säulenteil 37 besitzt, der sich nach unten durch die Führungsbohrungen im Zentrierring 32 erstreckt. Eine Schulterfläche 108 begrenzt die Bewegung des Stössels 36, während seine nach oben weisende Endfläche 110 in Eingriff mit dem Stapel einzelner Tellerfedern 112 steht. Die Schulter 108 am oberen Kern 24 hebt den Stössel 36 an, wenn die Form geöffnet wird.

Wie beschrieben, treten zwei Sätze gegenüberliegender Druckfedern in der Form in Funktion, nämlich das Druckfederpaket 38 zwischen dem Stössel 36 und dem Ständer 40 und die Rückzugsfedern 104 oder dgl., die nach oben gegen den Führungsring 30 gerichtet sind.

Wie erwähnt, besteht ein Hauptziel der Erfindung darin, eine Formvorrichtung zu schaffen, die in einem Schritt ein Gehäuse als Einlegeteil positioniert, einen Formhohlraum bildet, in den das fließfähige zu vergießende Material strömt, und gleichzeitig an jedem Ende des Formhohlraumes Austriebsperren bildet. Die Art und Weise, wie diese Wirkungen bei der bevorzugten Ausführungsform der Form erzielt werden, wird nachfolgend beschrieben.

Zunächst sei angenommen, daß die Form geöffnet worden ist und daß ein Gehäuse 55 auf der horizontalen oder radialen Fläche 79 des Zentrierringes 32 aufgesetzt worden ist. Die Form kann

in die Position gemäß Fig. 2 geschlossen werden. Der Formhohlraum 50 ist in dieser Figur zu sehen, jedoch stehen die oberen und unteren Formkerne 24, 22 axial in Abstand voneinander. Die nach innen gerichtete Fläche 78 am Schürzenbereich 60 des Gehäuseflansches 58 liegt in leichter Berührung mit, jedoch etwas um ein Arbeitsspiel in Abstand von der Gehäusestützfläche 72 am unteren Formkern 22. Die einzelnen Segmente 28, die den Führungsring 26 bilden, stehen radial nach außen in einem mittleren Abstand vom Kern 22, so daß die Eingriffsfläche 77 der Hochkante 75 und die Schürze 60 anfänglich voneinander beabstandet sind. Der Führungsring 30 befindet sich in einer relativ axial zurückgezogenen oder zuoberst liegenden Position, so daß seine Unterfläche 92 von der Stützfläche 94 an der Formbodenplatte 96 beabstandet ist. Der Stössel 36 liegt in einer angehobenen Position, wobei seine Schulter 108 oberhalb der Gegenschulter 109 am oberen Formkern 24 in Abstand zu liegen kommt. Der Zentrierring 32 hält das Gehäuse 55 in der gewünschten radialen Lage.

Beim Einsatz wird die Form dann gemäß Fig. 3 teilweise geschlossen. Dieser Vorgang umfaßt den Schritt des Niederfahrens des oberen Kernes 24, bis die vorstehende Kante 64 in Eingriff mit der abgerundeten Fläche des Gehäuses 25 zu treten beginnt, an der sich die Flansche 56, 58 treffen. An dieser Stelle sind gemäß Fig. 3 die gegenüberliegenden Flächen 92, 94 am Führungsring und an der Bodenplatte noch in Abstand voneinander, jedoch nicht, wie in der Position nach Fig. 2. Die Segmente 28, die den Klemmring 2 6 bilden, sind durch die Wirkung der gegenüberliegenden Führungsflächen 80, 82 unter Kompression der Ringfeder 86 radial nach innen bewegt worden. An dieser Stelle ist die Fläche 77 der mit der Schürze in Eingriff tretenden Hochkante 75 soeben in Berührung mit der Schürze 60 getreten oder steht noch etwas in Abstand davon, und ist die Form noch nicht vollständig geschlossen; das Einspritzen des Gummimaterials hat noch nicht begonnen.

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Fig. 4 zeigt die Form in der vollständig geschlossenen Position. Die Flächen 92, 94 stehen in Berührung miteinander oder sind nur etwas voneinander beabstandet und die Segmente 28 wurden, wie durch die Pfeile angedeutet, radial nach innen bewegt. Die gestrichelten oder strichpunktieren Linien in Fig. 4 zeigen den radialen Bewegungsbereich der Segmente 28 des Klemmringes 26. Der Stössel 36 hat sich beim Schließen der Form nach unten bewegt und wird mit einer starken Kraft infolge des Zusammendrückens der einzelnen Federn 112 des Tellerfederpaketes 38 beaufschlagt (vgl. Fig. 1). Die Pfeile deuten kann, daß die Hochkante 74 eine starke radiale Druckkraft auf die Schürze 60 ausübt, die die Fläche 78 am Gehäuseflansch 58 in fluiddichter Eingriffnähme mit der Stützfläche 72 drückt. Dies bildet eine Austriebsperre, die verhindert, daß das flüssige Gummimaterial längs der Wandfläche 72 austreten kann. Bei oder kurz nach vollständigem Schließen der Form gemäß Fig. 4 wird das flüssige Gummimaterial durch den Eingußtrichter und die Passagen 44, 46 sowie durch die Angußöffnung 48 in den Formhohlraum 50 gedrückt. Sowohl die untere Austriebsperre, gebildet durch den radialen Druck auf die Schürze 60, der von der Hochkante am Klemmringsegment ausgeübt wird, als auch die zugespitzte vorstehende Kante 64 am oberen Formkern 24 haben wirksam funktioniert, und es können hohe statische Drücke, die beim Eindrücken des Gummimaterial in den Formhohlraum auftreten und darin während der anfänglichen Aushärtungsphase aufrechterhalten werden, vorliegen, ohne daß ein Materialaustrieb auftritt, oder daß Gummimaterial axial längs des Gehäuseflansches 58 entweichen kann. Nach dem anfänglichen Aushärten des Gummis, was gewöhnlich 30 Sekunden bis 3 Minuten erfordert, kann die Form geöffnet werden. Dies erfolgt durch bekannte Einrichtungen, die eine Entfernung des oberen Kernes 24 bewirken, so daß seine Schultern 109 den Stössel 36 nach oben beim Öffnen der Form zurückzieht, wodurch gleichzeitig die zugespitzte vorstehende

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Kante 64 außer Eingriff mit dem Gehäuse 55 gebracht wird. Dies ermöglicht eine freie Aufwärtsbewegung des Führungsringes 30. Der Führungsring bewegt sich unter der Kraft der Federn 104 nach oben und gelangt in eine gewünschte offene Höhe, wie z.B. in die in Fig. 2 gezeigte Position. Die untere oder radiale Austriebsperre, die durch die Hochkante 75 gebildet ist, wird ebenfalls freigegeben, wenn die radial nach außen gerichteten Kräfte der Feder 86 zur Wirkung kommen, um die Segmente 28 des Klemmringes 26 radial nach außen zu drücken. Diese Segmente öffnen sich dann in die in Fig. 2 und 6 gezeigte Position, was eine Entfernung des Teiles ohne weiteres ermöglicht. Wenn der obere Formkern und seine zugehörigen Elemente vertikal zurückgezogen worden sind, kann der Zentrierring 32 axial nach oben bewegt werden, wobei er wie eine Abstreifplatte wirkt, um das fertige Produkt zu entfernen, das aus der klemmenden Eingriffnahme zwischen der Schürzenstützfläche 72 und dem Ringsegment 28 befreit worden ist. Das fertige Produkt kann dann herausgenommen und ein neues Gehäuse oder Stanzteil auf dem Abstreifring aufgesetzt werden. Der Zentrierring des Abstreifplattenteiles kann beim Zyklus wiederholt werden.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt darin, daß der Schürzenteil 60 des Gehäuses 55 ohne bleibende Verformung in der Form eingeklemmt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführung zur praktischen Umsetzung der Erfindung hat die Schürze 60, wie dargestellt, eine verringerte Dicke gegenüber dem restlichen Teil des Gehäuseflansches 58. Dies ermöglicht, daß die Schürze leichter mit Druck beaufschlagt werden kann. Folglich kann eine gute Austriebsperre erzielt werden, ohne daß die Schürze verformt werden muß. Die Breite der Fläche 77 an der Hochkante 75 verhindert ebenfalls eine Kerb- oder Nutbildung an der Schürzenfläche bei der vorliegenden Ausführungsform. In vielen Fällen ist es erwünscht, an der Schürze 60 eine allmählich fortschreitende

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Bördelung vorzusehen, nachdem das Teil aus der Form herausgenommen worden ist. Daher ist es nicht erwünscht, wenn das Gehäuse eingekerbt oder genutet wird, da dies das Einbringen der Bördelung an der Schürze verhindern würde. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat daher die Hochkante 75 eine Eingriff sflache 77 von meßbarer Breite. Bei einer anderen Ausführungsform kann eine nicht gezeigte Nut im Gehäuse kurz oberhalb der Stelle angeordnet sein, an der die Hochkante 75 das Gehäuse berührt, wobei die Schürze 60 als die Stelle definiert ist, die den äußeren Rand am Flansch 58 bildet. Bei dieser Ausführungsform wird die Schürze 60 noch nach innen zur Austriebabdichtung verformt, jedoch hat die Schürze die gleiche Dicke wie der Flansch 58. Nach Herausnahme des Teiles definiert die Nut die Stelle, an der die Bördelung angebracht wird.

Nachfolgend wird auf ein weiteres Merkmal der Erfindung eingegangen. Das einzelne Segment 28, das den Klemmring 26 bildet, ist als Teil dargestellt, das praktisch den Formkern umgibt. Dies ist die bevorzugte Ausführung der Erfindung. Diese Elemente wirken wie ein Kragen, wobei die einzelnen Elemente an ihren Enden in nahem Abstand voneinander stehen. Dargestellt sind vier Elemente, doch kann die Anzahl je nach Wunsch des Verwenders verändert werden. Die Art und Weise, wie das Gehäuse eingeklemmt wird und die Bildung der Austriebsperren mittels des Klemmringes ähnelt in gewisser Hinsicht der Funktion einer Spannzange, obgleich dazu wesentliche Unterschiede bestehen, insbesondere in Bezug auf die Anordnung des Gehäuseflansches oder der Schürze zwischen dem festen Kern 22 und dem beweglichen Segmenten. Die Anordnung ist ferner so, daß die Einheiten nicht an Ort und Stelle blockiert, sondern in eine geöffnete Position vorgespannt sind.

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Ein einzelner Nockenführungsring- und Klemmringsatz ist in der Zeichnung dargestellt, doch versteht es sich, daß auch beabstandete Sperren unter Vorsehen einer Reihe von Klemm- und Nockenbetätigungsringen gleicher oder ähnlicher Konstruktion für zusätzliche Bereiche eines Formhohlraumes gebildet werden können. Wie erwähnt, zeichnet sich eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch aus, daß die Schürze 60 des Gehäuseflansches 58 eine verringerte Dicke hat, und daß die Austriebsperre durch eine Hochkante mit einer Fläche 77 gebildet ist, die eine wesentliche axiale Erstreckung besitzt. Als Alternative hierzu kann eine zugespitzte Hochkante mit einer Schürzeneingriffsfläche verwendet werden, die axial in Abstand vom Formhohlraum und Gehäuse steht; dies kann erwünscht sein, wenn die Schürze 60 lediglich eine Verlängerung des Flansches 58 bildet und keine verringerte Dicke hat. Solch eine Hochkante kann eine Kerb- oder Schwächungslinie in der Schürze schaffen, so daß die Schürze leicht nach innen gedrückt werden kann.

Falls es erwünscht ist, eine Abbiegung oder einen Flansch am Gehäuse in einem nachbearbeitenden Vorgang vorzusehen, kann dies erfolgen. Erfindungsgemäß ist nur erforderlich, daß ein ausreichender Abschnitt der Gehäuseschürze durch Teile des Klemmringes umgeben und eingeklemmt wird, der innerhalb der elastischen Grenzen des Gehäusematerials dieses radial gegen ein Kernelement verformt, an dem ein Teil der den Formhohlraum bildenden Flächen unter Schaffung einer wirksamen Austriebsperre angeordnet ist. Bei der vorausgehenden Beschreibung wirkt der Klemmring nach innen; es versteht sich jedoch, daß die stationären und beweglichen Teile umgekehrt angeordnet sein können, so daß die die Austriebsperre schaffenden Kräfte radial nach außen wirken. Dies kann der Fall sein, wenn der Formhohlraum an der Außenseite des Gehäuses oder an dessen Innenseite vorgesehen ist. In manchen Fällen kann auch ein Gummiteil sowohl an der inneren als auch äußeren Seite des

-IA-Gehäuses ausgebildet sein.

Das Vorsehen des Federpaketes, d.h. des Stapels 38 aus Federn 112, zwischen den die Kräfte aufgebenden Stösseln 36 und der Formoberplatte ergibt eine genaue Kontrolle der radial auf die Gehäuseschürze einwirkenden Belastung. Die Kraft wird daher nicht durch den Bewegungsweg der Form, sondern durch die mechanische Kraft begrenzt, die durch den Federdruck aufgebracht werden kann. Dies trägt mit dazu bei, die Kraft so zu begrenzen, daß eine Beschädigung der metallischen Teile vermieden wird, wobei dies gleichzeitig eine relativ gleichförmige Verteilung der Belastung auf unterschiedliche Ausnehmungen der Form gewährleistet. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß es in der Praxis nicht ungewöhnlich ist, vier bis sechs, aber auch achtundvierzig bis vierundsechzig Formhohlräume in einer Form vorzusehen. Die Erfindung ist sowohl auf eine Einfach- als auch Mehrfachform anwendbar.

Die erfindungsgemäße Konstruktion ist hinsichtlich der Lage der Hochkante in Bezug auf die Gehäuseschürze veränderlich. M.a.W. der austrieb- oder gummifreie Gehäuseteil kann dadurch verändert werden, daß man die Länge des axialen Gehäuseflansches ändert. Wenn erwünscht ist, die Hochkante axial zu bewegen, kann dies mittels Abstandshalter oder dgl. oder durch Änderung des Kernes allein oder durch beide Maßnahmen erfolgen, ohne daß eine gesamte ümkonstruktion der Form erforderlich ist.

Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Tzicküann. Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. Α-Ψειοκμανν, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. Liska, Dipl.-Phys. Dr, J. Prechtel 8000 MÜNCHEN 86 -"- wUll POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22 TELEK)N (089) 980352 TELEX 522621 TELEGRAMM PATENTWEICKMANN MÜNCHEN Sdt./ht Chicago Rawhide Manufacturing Company 900 North State Street Elgin, Illinois 60120 V.St.A. Mehrteilige Formanordnung zum Herstellen von Fluiddichtungen Patentansprüche

1. Mehrteilige Formanordnung zur entfernbaren Aufnahme und Positionierung einer Gehäuseeinheit dergestalt, daß in Verbindung mit wenigstens einem der Formteile ein Formhohlraum in Gestalt eines Elementes gebildet wird, das in der Form geschaffen und mit dem Gehäuse verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Formteile (22, 24) aufweist eine Fläche, die wenigstens einen Teil des Formhohlraumes definiert und eine mit der formhohlraumbildenden Fläche verbundene Stützfläche (72) für eine Gehäuseschürze, welche Stützfläche eine umfänglich durchgehende axial sich erstreckende Ausbil-

dung hat, daß eines der Formteile eine Einrichtung (75) zur Positionierung des Gehäuses dergestalt hat, daß eine Fläche der Gehäuseschürze längs der Stützfläche so liegt, daß sie davon nur um ein Arbeitsspiel getrennt ist, daß eine einen Teil der Form bildende Einrichtung zur Schaffung einer Austriebsperre längs eines Teiles des Gehäuses vorgesehen ist, das von der Gehäuseschürze in Abstand steht, daß ein Klemmring (26) aus einer Vielzahl von einzelnen Klemmringelementen (28) vorgesehen ist, wobei jedes Element eine Hochkante (75) hat, die mit der Fläche der Gehäuseschürze in Eingriff bringbar ist, welche von der Fläche abgewandt ist, die längs der Stützfläche (72) liegt, daß ein Klemmringbetätigungsteil (30) vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung (36) zur Eingriffnahme mit dem Klemmringbetätigungsteil vorgesehen ist, wobei der Klemmring und der Klemmringbetätigungsteil einander angepaßte gegenüberliegende Führungsflächen (80, 82) haben, die

* miteinander in Eingriff treten und so angeordnet sind, daß eine axiale Bewegung des Betätigungsteiles eine radiale Bewe-

* gung der Klemmringelemente bewirkt, welche Einrichtung zur Eingriffnahme mit dem Klemmringbetätigungsteil beim Schließen der Form betätigbar ist, wobei das Schließen der Form bewirkt, daß die Hochkanten (75) an den Klemmringelementen die Fläche der Schürze, welche von der Fläche abgewandt liegt, berühren, die längs der Schürzenstützfläche angeordnet ist, um die Schürze innerhalb ihrer elastischen Grenzen in eine fluiddichte Beziehung zu der Schürzenstützfläche an dem Formteil zu verformen, was eine zweite Austriebsperre bildet, die ein Entweichen des flüssigen Gießmaterials aus dem Formhohlraum verhindert, wenn die Form geschlossen ist, wobei die Austriebsperre zwischen der Stützfläche und der Fläche der Gehäuseschürze gebildet ist, die abgewandt von der Fläche liegt, mit welcher die Hochkante des Klemmringes in Berührung tritt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmringelemente (28) beim Schließen der Form radial nach

innen bewegbar sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusestützfläche (72) längs einer radial nach außen gerichteten Fläche eines inneren Formkernes (22) angeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmringelemente (28) beim Schließen der Form radial nach innen bewegbar sind, und daß das Klemmringbetatigungsteil einen einteiligen Führungsring (30) umfaßt, der im wesentlichen radial außerhalb der Klemmringelemente liegt, wobei die Führungsflächen (80, 82) an den radial nach außen und radial nach innen weisenden Flächen der Klemmringelemente bzw. des Führungsringes angeordnet sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Formteile (22, 24) eine Einrichtung zur Positionierung des Gehäuses aufweist, welche Einrichtung einen Zentrierring (32) umfaßt, der radial außerhalb der Schürzenstützfläche (72) und axial versetzt dazu angeordnet ist, wobei der Zentrierring einen Teil hat, der in Eingriff mit den Klemmringelementen (28) steht und durch diese positioniert ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Klemmringelement (28) eine umfängliche Nut (76) aufweist, die in einem radial innen liegenden Teil des Elementes vorgesehen ist, um eine Federnut zu bilden, und daß das Formteil ferner eine umfänglich sich erstreckende Ringfeder (84) aufweist, die in der Nut angeordnet ist und auf die Klemmringelemente einen radial nach außen gerichteten Druck ausübt, so daß die Hochkanten (75) der Klemmringelemente in beabstandete Beziehung zu der Schürzenstützfläche (72) gedrückt werden, so daß das Dichtungsgehäuse leicht entfern- und einsetzbar ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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eines der Formteile (22, 24) ein axial bewegbarer oberer Formkern ist, der eine umfänglich durchgehende vorspringende Kante (64) hat, welche mit einer Fläche des Gehäuses in Eingriff bringbar sind, um eine Austriebsperre am beabstandeten Teil des Gehäuses vorzusehen.

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Formschließplatte vorgesehen ist, und daß das Klemmringbetätigungsteil einen durchgehenden Führungsring (30) mit Führungsflächen an seinem inneren Umfang umfaßt, wobei die Einrichtung zur Eingriffnahme des Klemmringbetätigungsteiles eine Vielzahl von hin- und herbewegbaren Stösselanordnungen aufweist, die jeweils eine Stösseleinheit (36) mit einer ersten Endfläche, welche in Eingriff mit dem Führungsring (30) steht, eine Betätigungsfeder (38) und eine zweite Endfläche umfaßt, welche in Eingriff mit einem Teil der Betätigungsfeder steht, welche Feder zwischen den zweiten Endflächen und der Formschließplatte angeordnet ist, so daß die Klemmringelemente (28) kräftig, jedoch nachgiebig in Eingriffnahme mit der Gehäuseschürze beim Schließen der Form gedrückt werden.

9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Formteile, welche die Schürzenstützfläche (72) und die formhohlraumbildende Fläche hat, ein unterer radial innen liegender Formkern (22) ist.

10. Verfahren zum Herstellen eines Verbundformteiles mit Einlegeteil zur Verwendung als Dichtungselement, wobei das Verbundformteil eine relativ steife Gehäuseeinheit und eine geformte mit einer Fläche der Gehäuseeinheit verbundene elastomere umfänglich durchgehende Ringeinheit umfaßt, gekennzeichnet durch Einlegen eines Gehäuses in eine geöffnete mehrteilige Form, Schließen der Form mit Eingriffnahme einer Fläche des Gehäuses längs eines umfänglich sich erstreckenden Bereich unter Bildung einer Austriebsperre, die eine Kante

eines umfänglich durchgehenden Formhohlraumes in Gestalt wenigstens eines Teiles der nachgiebigen Ringeeinheit definiert, wobei das Gehäuse so positioniert ist, daß eine Fläche des Gehäuses in im wesentlichen gegenüberliegender Beziehung zu den Flächen zu liegen kommt, die einen Teil des Formhohlraumes in besagtem Formteil bilden, so daß die Gehäusefläche wenigstens eine Fläche des Formhohlraumes definiert, wobei das Gehäuse eine Schürze hat, die sich axial über ein Ende des Formhohlraumes unter Abstand von der ersten Austriebsperre hinaus erstreckt, vor und während der Zeit der vollständigen Füllung des Formhohlraumes mit einem fließfähigen härtbaren elastomeren Material, so daß dieses die Gestalt des Formhohlraumes annimmt und mit der Gehäusefläche fest verbunden wird, Verformung der Gehäuseschürze innerhalb ihrer elastischen Grenze in enge fluiddichte Eingriffnahme mit dem die Schürze abstützenden Bereich des Formteiles, an dem der Formhohlraum vorgesehen ist, indem auf eine Fläche der Gehäuseschürze eingewirkt wird, die radial abgewandt der Fläche liegt, welche radial gegenüber der Stützfläche angeordnet ist, und Halten der Schürze in der verformten Position solange, bis das elastomere Material in einen selbsttragenden Zustand gelangt ist, wodurch eine zweite Austriebsperre an der Gehäuseschürze gebildet wird.

11. Mehrteilige Formanordnung, gekennzeichnet durch eine erste relativ feststehende Formkerneinheit mit einer ersten äußeren Fläche, die wenigstens einen Teil eines Formhohlraumes in Gestalt eines Gegenstandes bildet, der aus einem fließfähigen, härtbaren Material formbar ist, und mit einer zweiten äußeren Stützfläche für eine Gehäuseschürze, die eine axial sich erstreckende umfänglich durchgehende Ausbildung mit einem Kantenbereich hat, der die formhohlraumbildende Fläche an der axial äußeren Kante trifft, einen zweiten Formteil von ringförmiger Ausbildung mit Flächen zur Aufnahme und Positionierung eines steifen Gehäuses dergestalt, daß wenigstens eine

Fläche des Gehäuses in einer im wesentlichen gegenüberliegenden Beziehung zu den formhohlraumbildenden Flächen am ersten Formteil liegt, wodurch das Gehäuse den weiteren Teil des Formhohlraumes bildet, wobei das zweite Formteil so ausgebildet und angeordnet ist, daß ein Schürzenbereich des Dichtungsgehäuses sich axial über das zweite Formteil hinaus erstrecken kann, um in nahem geringem Abstand von der Stützfläche zu liegen, einen Klemmring (26) aus einer Vielzahl einzelner Ringelemente (28), die jeweils wenigstens eine nach innen weisende vorspringende Fläche (77) haben, welche in engem Abstand von der Gehäusestützfläche des Formteiles steht und darauf gerichtet ist, wobei der Klemmring ferner radial und axial geneigte Führungsflächen (80) hat, einen Führungsring (30), der wenigstens Teile des Klemmringes umgibt und Führungsflächen (82) besitzt, die in Eingriff mit den Führungsflächen am Klemmring stehen, und eine Betätigungseinrichtung, die mit dem Führungsring in Eingriff bringbar ist, um diesen axial während des Schließens der Form zu bewegen, eine Einrichtung, die normalerweise die Klemmringelemente in eine radial beabstandete Position vom Formkern vorspannt, wobei die Formteile so ausgebildet und angeordnet sind, daß bei einem in der Form aufgenommenen und durch das zweite Formteil positionierten Dichtungsgehäuse das Einwirken einer Schließkraft auf die Formteile das Gehäuse gegen eine axiale Bewegung hindert, indem ein Teil des Gehäuses mit der Form in Eingriff tritt, während andererseits die Schließkraft bewirkt, daß der Führungsring die vorspringende Fläche (77) an den Klemmsegmenten radial in Eingriff mit dem Gehäuse drückt, so daß die Schürze gegen die" Schürzenstützfläche (72) gedrückt wird, was eine Sperre vorsieht, die ein Entweichen des flüssigen Materials aus dem Formhohlraum zwischen Gehäuse und Stützfläche am ersten Formteil verhindert.

12. Anorndung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein weiteres Formteil mit einer zugespitzten vorstehenden Kante

(64), die bei Schließen der Form in Eingriff mit einem Bereich des durch das zweite Formteil gehaltenen Gehäuses tritt, um eine zweite Sperre gegen ein Entweichen des fließfähigen Materials aus dem Formhohlraum zu bilden.

13. Formeinheit für eine Dichtung, gekennzeichnet durch eine Führungsringeinheit mit konischen Führungsflächen, die wenigstens teilweise eine Aufnahme für eine Hülsenanordnung bilden, die aus einer Vielzahl einzelner Hülsenelemente besteht, die im Führungsring aufgenommen sind, wobei jedes Hülsenelement zusammenwirkende Führungsflächen zur Eingriffnahme mit den Führungsringflächen hat, jedes Hülsenteil eine radial abstehende Hochkante besitzt, die in Eingriff mit einer Gehäuseschürze der Dichtung bringbar ist, eine dem Führungsring zugeordnete Einrichtung zur axialen Bewegung des Führungsringes, um die Hülsenteile mit einer radialen Kraft zu beaufschlagen, eine feststehende Formkerneinheit mit umfänglichen durchgehenden formteilbildenden Flächen, die einen Teil der Außenseite der Dichtung vorsieht und ferner eine Stützfläche für die Gehäuseschürze in Gestalt eines umfänglichen Bandes bilden, von dem eine seiner Kanten längs eines Bereiches einer der formhohlraumbildenden Flächen liegt und mit diesem Bereich verbunden ist, ein zweites Formelement mit Fläche zur Abstützung eines Teiles des Dichtungsgehäuses und zu dessen Positionierung in Bezug auf den Formhohlraum dergestalt, daß ein Bereich des Gehäuses gegenüber den formhohlraumbildenden Flächen des Formkernes liegt und die Gehäuseschürze längs der Schürzenstützfläche liegt, und ein drittes Formelement, das axial in Bezug auf das erste Formelement bewegbar ist, um die Gehäuseeinheiten zu be- und entlasten mittels zusammenwirkender Einrichtungen daran und an dem zweiten Formelement unter Schaffung einer ersten Austriebsperre am Gehäuse, wobei der Führungsring und die Hülsenstücke in Bezug auf den Formkern so angeordnet sind, daß bei eingelegtem und von dem zweiten Formteil gehaltenem Gehäuse eine auf die Formteile

wirkende Schließkraft die erste Austriebsperre bildet, den Führungsring betätigt und die Hülse so beaufschlagt, daß zwischen der Hochkante, der Gehäuseschürze und der Schürzenstützfläche eine fluiddichte klemmende Eingriffnähme entsteht, was eine zweite Austriebsperre vorsieht, die ein Austreten des flüssigen elastomeren Material aus dem Hohlraum an der Gehäuseschürze verhindert.