DE3921326A1 - Verfahren zur herstellung eines kunststoffrotationsdaempfers - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her­ stellung eines Kunststoffrotationsöldämpfers und im beson­ deren ein Verfahren zur Herstellung eines Rotationsdämpfers durch Einschließen von Öl in dem Dämpfer durch Kunststoff­ einsatzformtechnik.

Fig. 7 zeigt ein Herstellungsverfahren für einen Rota­ tionsdämpfer nach dem Stand der Technik. Wie gezeigt, wer­ den ein Gehäuse 1 und ein Deckel 2 jeweils mit einem Vor­ sprung 4 und einem Rezeß 3 zum Eingriff miteinander ge­ formt. Der Vorsprung 4 und der Rezeß 3 werden miteinander in Eingriff gebracht und eine Packung 5 wird zwischen das Gehäuse 1 und den Deckel 2 eingelegt. So wird die Packung 5 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Deckel 2 zusammengedrückt, um Leckage eines Öls 6 zwischen den zusammengefügten Flä­ chen des Gehäuses 1 und des Deckels 2 zu verhindern. Dieses Verfahren wird z. B. in der japanischen Offenlegungsschrift 60-10 847 offenbart. In der Figur bezeichnet die Bezugs­ zahl 7 eine Bremsplatte, die in dem Öl 6 rotiert.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Rotationsdämpfers nach dem Stand der Technik. In diesem Verfahren werden ein Gehäuse 1 und ein Deckel 2 mit je­ weils vorstehenden ringförmigen Wänden 1′ und 2′ geformt, wobei die jeweiligen inneren und äußeren Umfänge gegenein­ ander liegen. Nachdem das Gehäuse 1 und der Deckel 2 zu­ sammengefügt werden, werden die vorstehenden Wände 1′ und 2′ durch Anwendung von hochfrequenten Schwingungen zusam­ mengeschmolzen, wobei auf diese Art das Gehäuse 1 und der Deckel 2 verschweißt werden, um die Leckage des Öles 6 zu verhindern. Dies Verfahren wird in der japanischen Offen­ legungsschrift 61-1 92 937 offenbart. In der Figur bezeich­ net die Bezugszahl 7 eine Bremsplatte, die in dem Öl 6 ro­ tiert.

Es ist jedoch in den vorherstehenden Verfahren notwendig, das Gehäuse 1 und den Deckel 2 mit den jeweiligen Vorsprün­ gen 4 und dem Rezeß 3 zum Eingriff miteinander auszuformen. Das bedeutet, daß es notwendig ist, einen großen überlap­ penden Abschnitt zwischen dem Gehäuse 1 und dem Deckel 2 in Richtung der Dicke des Dämpfers vorzusehen. Zusätzlich ist es schwierig, einen dünnen Dämpfer herzustellen, da die Packung 5 zur Dicke beiträgt.

Im Fall des letzteren Verfahrens ist es schwierig, die ge­ wünschte Ausmaßgenauigkeit der vorspringenden Wände 1′ und 2′ des Gehäuses 1 und des Deckels 2 sicherzustellen. Zu­ sätzlich erfordert das Hochfrequenzverschweißen Investi­ tionen in neue Ausrüstung und das Erwerben von neuen Fä­ higkeiten. Somit entstehen Produktionsprobleme und die Her­ stellungskosten sind hoch. Weiterhin bleibt die Verschweiß­ linie auf dem Produkt sichtbar.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf hin, die oben er­ wähnten Probleme, die dem Herstellungsverfahren nach dem Stand der Technik innewohnen, zu überwinden und seine Aufgabe ist, ein Herstellungsverfahren für einen Rota­ tionsdämpfer mit ausgezeichneten Ölabdichteigenschaften und einer kleinen Dicke zu schaffen.

Um die obige Aufgabe der Erfindung zu erfüllen, wird ein Herstellungsverfahren für einen Kunststoffrotationsdämpfer geschaffen mit den Schritten:

Durch primäres Formen Herstellen eines zylindrischen Gehäu­ ses mit einem Boden und einem inneren Ölreservoir, einem Deckel zum Verschließen eines oberen offenen Bereiches des Ölreservoirs des Gehäuses und mit einem zentralen vertika­ len Durchgangsloch mit einer kreisrunden Gestalt und einem Rotor mit einem Bremsabschnitt, der in Öl gedreht werden kann, welches in dem Ölreservoir des Gehäuses enthalten ist, und einem Wellenabschnitt, der sich von dem Bremsab­ schnitt erstreckt und sich nach oben von dem Durchgangsloch des Deckels erstreckt und dieses durchdringt, Einfüllen von Öl in das Ölreservoir des Gehäuses und dem Zusammenfügen des Gehäuses, des Deckels und des Rotors in einer Anordnung und darauf Einfügen der Anordnung in eine Form und durch sekundäres Formen Ausformen einer Harzdeckschicht auf dem äußeren Umfang der zusammengefügten Abschnitte des Gehäuses und des Deckels der Anordnung.

Erfindungsgemäß werden das primär geformte Gehäuse mit dem Ölreservoir, der Deckel zum Schließen des offenen oberen Bereiches des Ölreservoirs und der Rotor mit dem Bremsab­ schnitt zuerst zusammengefügt, wobei das Ölreservoir mit Öl gefüllt ist, und dann wird die Harzdeckschicht durch eine Kunststofformtechnik ausgebildet, wobei die Anordnung in eine Form gebracht wird. Zur Zeit des sekundären For­ mens werden der äußere Umfang der zusammengefügten Ab­ schnitte des Gehäuses und des Deckels der Anordnung durch die Harzdeckschicht bedeckt. Auch schrumpft die Deck­ schicht nach dem sekundären Formen, wenn sie aushärtet, so daß sie eng auf dem äußeren Umfang der zusammengefügten Abschnitte des Gehäuses und des Deckels aufsitzt und somit die Leckage von Öl zwischen den zusammengefügten Abschnit­ ten verhindert. So ist es möglich, einen Rotationsdämpfer mit ausgezeichneten Abdichteigenschaften herzustellen.

Die obige und andere Aufgaben und Eigenschaften der Erfin­ dung werden deutlicher aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung mit Bezugnahme auf die angefügten Zeichnun­ gen.

Fig. 1 ist ein Querschnitt einer Ausgestaltung des Rotati­ onsdämpfers, der nach dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren hergestellt ist.

Fig. 2 ist ein auseinandergezogener Querschnitt des in Fig. 1 gezeigten Rotationsdämpfers.

Fig. 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Rotors, eines Deckels und eines Zahnrades, des Rotationsdämpfers in Fig. 1 vor der Montage.

Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung des Rotors, des Deckels und des Zahnrades in Fig. 3 in zusammenge­ bautem Zustand.

Fig. 5 ist eine perspektivische Darstellung, die den Zu­ stand zeigt, wenn Öl eingefüllt wird und ein Gehäu­ se auf die Anordnung in Fig. 4 aufgebracht wird.

Fig. 6 ist eine Ansicht zur Verdeutlichung des Einbringens der Anordnung in Fig. 5 in eine Form.

Fig. 7 ist ein fragmentarischer Querschnitt eines Rotations­ dämpfers nach dem Stand der Technik, und

Fig. 8 ist ein fragmentarischer Querschnitt eines weiteren Rotationsdämpfers nach dem Stand der Technik.

Eine Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Rotationsdämpfers wird nun mit Bezugnah­ me auf die Fig. 1 bis 6 beschrieben.

Bezugszahl 10 bezeichnet einen Rotationsdämpfer, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. Der Auf­ bau des Rotationsdämpfers 10 wird zunächst beschrieben. Die Komponenten des Rotationsdämpfers 10 fallen allgemein unter jene, die durch das primäre Formen ausgebildet werden, und jene, die durch das sekundäre Formen auf der Anordnung der primär geformten Komponenten ausgebildet werden.

Wie in Fig. 2 gezeigt, bestehen die primär geformten Kom­ ponenten aus einem zylindrischen Gehäuse 13 mit einem Bo­ den 11 und einem inneren Ölreservoir 12, einem Deckel 15 zum Verschließen des oberen offenen Bereiches des Ölreser­ voirs 12 des Gehäuses 13 mit einem zentralen, vertikalen Durchgangsloch 14, einem Rotor 19, der einen Bremsabschnitt 17 aufweist, der in dem Öl rotiert, welches in dem Ölreser­ voir 12 des Gehäuses 13 enthalten ist, und einem Wellenab­ schnitt 18, der durch das Loch 14 des Deckels 15 herragt und es durchdringt, und einem Zahnrad 20, welches auf dem vorspringenden Wellenabschnitt 18 des Rotors 19 befestigt ist.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, weist das Gehäuse 13 eine relativ flache kreisförmige scheibenähnliche Gestalt auf. Es ist ein einstückiges Formteil aus z. B. Polycarbo­ nat und hat einen kreisförmigen Boden 11, eine ringförmige Umfangswand 21, die sich von der oberen Kante des Bodens 11 in einem L-förmigen Querschnittsprofil erstreckt, und einem Wellenabschnitt 22, der sich nach oben im wesentli­ chen vom Zentrum des Bodens 11 zu einer Höhe erstreckt, die höher ist als die Umfangswand 21.

Der Deckel 15 ist im wesentlichen kreisförmig und ein ein­ teiliges Formstück aus z. B. Polycarbonat wie das Gehäuse 13. Er weist ein zentrales, vertikales Durchgangsloch 14 auf. Zusätzlich hat er einen äußeren flanschähnlichen Ab­ schnitt 23, der im wesentlichen bündig mit dem äußeren Um­ fang der Umfangswand 21 des Gehäuses 13 abschließt, und eine ringförmigen Umfangswand 24, die von der Innenseite des flanschähnlichen Abschnitts 23 abhängt und innen in die Umfangswand 21 des Gehäuses 13 paßt.

Der Rotor 19 enthält den Bremsabschnitt 17 und den Wellen­ abschnitt 18. In dieser Ausgestaltung wird der Bremsab­ schnitt 17 durch Stanzen einer Platte aus rostfreiem Stahl oder dergleichen zu einer schmalen Dicke hergestellt. Der Bremsabschnitt 17 wird dann in eine Form gefügt (nicht ge­ zeigt) und der Wellenabschnitt 18 des Rotors 19 wird da­ rauf aus Polyacetal aufgeformt. Als Alternative ist es mög­ lich, den Bremsabschnitt 17 und den Wellenabschnitt 18 als einteiliges Formstück aus einem Harz auszuformen. Der Wel­ lenabschnitt 18 hat einen Schaftabschnitt 25 mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser des Lo­ ches 14 des Deckels 15, wobei ein vorspringender Abschnitt 26 sich axial von dem freien Ende des Schaftabschnittes 25 erstreckt und nach oben über den oberen Abschnitt des Loches 14 des Deckels 15 hervorragt, wobei das Zahnrad 20 an dem hervorragenden Abschnitt 26 befestigt ist und ein Lagerabschnitt 27 in Form einer Sackbohrung sich nach oben vom Boden des Wellenabschnitts 18 erstreckt und den Brems­ abschnitt 17 durchdringt, wobei der Wellenabschnitt 22 des Gehäuses 13 nach oben in die Sackbohrung eingepaßt ist.

Das Zahnrad 20 ist ein einteiliges Formstück aus Polycar­ bonat und weist ein im wesentlichen zentrales, vertikales Durchgangsloch 28 auf, das von dem vorspringenden Abschnitt 26 des Wellenabschnittes 18 des Rotors 19 durchdrungen wird. Es ist möglich, eine Sackbohrung mit oben verschlos­ senem Kopfteil anstelle des Durchgangsloches 28 auszufüh­ ren.

Der innere Umfang des Durchgangsloches 28 und der äußere Umfang des vorspringenden Abschnittes 26 sind nicht kreis­ förmig, hier elliptisch, hergestellt, wodurch sie die Dre­ hung des Zahnrades 20 in Verbindung mit dem Rotor 19 ver­ hindern. Der innere Umfang des Durchgangsloches 28 des Zahnrades 20 und der äußere Umfang des vorspringenden Ab­ schnitts 26 des Rotors 19 sind mit einem Rezeß und einem Vorsprung ausgeführt, die miteinander in Eingriff sind, um ein Loslösen des Zahnrades 20 zu verhindern. Im besonderen ist ein Endabschnitt des vorspringenden Abschnitts 26 mit einem Paar diametral gegenüberliegenden Eingriffsklinken 29 versehen, die ein sägezahnähnliches Querschnittsprofil aufweisen. Passend zu den Eingriffsklinken 29 ist die Ober­ fläche des Durchgangsloches 28 des Zahnrades 20 mit einem Paar diametral gegenüberliegender Eingriffsklauen 30 ver­ sehen, die ein sägezahnähnliches Querschnittsprofil aufwei­ sen und jeweils einen oberen Abschnitt aufweisen, der mit der unteren Fläche der jeweiligen Eingriffsklinke 29 in Eingriff ist und eine geneigte untere Fläche. Auf der äuße­ ren Seite jeder Eingriffsklaue 30 des Zahnrades 20 ist ein Rezeß 31 ausgeführt, der am Boden offen ist und somit der Eingriffsklaue 30 Flexibilität verleiht.

In den Figuren bezeichnet die Bezugszahl 32 einen O-Ring. Der O-Ring 32 ist ein Formteil aus einem elastischen Ma­ terial mit selbstschmierenden Eigenschaften, z. B. Silikon­ gummi. Sein innerer Durchmesser ist ein wenig kleiner als der äußere Durchmesser des Schaftabschnittes 25 des Wel­ lenabschnittes 18 des Rotors 19 und sein äußerer Durch­ messer ist ein wenig größer als der innere Durchmesser des Durchgangsloches 14 des Deckels 15.

Nun wird das Verfahren zum Zusammenfügen der primär ge­ formten Komponenten mit dem oben angeführten Aufbau be­ schrieben. Wie in Fig. 3 gezeigt, wird der O-Ring 32 auf den äußeren Umfang des Schaftabschnittes 25 des Wellenab­ schnittes 18 des Rotors 19 aufgepaßt und der Wellenab­ schnitt 18 des Rotors 19 wird von seinem freien Ende in das Durchgangsloch 14 des Deckels 15 eingeführt.

Dann wird das Zahnrad 20 unter Kraftanwendung auf dem vor­ springenden Abschnitt 26 des Rotors 19 aufgepaßt, der von dem Durchgangsloch 14 des Deckels 15 vorragt. Als Ergebnis kommen die geneigten Flächen der Eingriffsklinken 29 und der Eingriffsklauen 30 des vorspringenden Abschnitts 26 des Rotors 19 und des Durchgangsloches 28 des Zahnrads 20 miteinander in Eingriff. Durch weiteres Herabdrücken des Zahnrades 20 unter Kraft wird dann die Wand 28′ des Zahn­ rades 20 mit den Eingriffsklauen 30 in Richtung des Rezes­ ses 31 gebogen, um den Durchmesser des Durchgangsloches 28 zu vergrößern. Wenn die Eingriffsklauen 30 und die Klinken 29 aneinander vorbei gelangt sind, schnappt die Wand 28′ des Durchgangsloches 28 zurück und schafft einen Schnapp­ eingriff zwischen den Eingriffsklinken 29 und den Eingriffs­ klauen 30. So wird das Zahnrad 20 ohne die Möglichkeit ei­ nes Loslösens gehalten (Fig. 1).

Nach der Montage des Zahnrades 20 wird der auf dem Wellen­ abschnitt 18 des Rotors 19 aufgepaßte O-Ring 32 durch die Fläche des Durchgangsloches 14 des Deckels 15 geschoben und verformt und erlangt einen engen Kontakt zwischen dem äußeren Umfang des Schaftabschnittes 25 des Wellenab­ schnittes 18 des Rotors 19 und dem inneren Umfang des Durchgangsloches 14 des Deckels 15.

Wie in Fig. 5 gezeigt, wird die primäre Anordnung 33, die so erreicht wurde, mit dem Zahnrad 20 nach unten gehalten und eine ausreichende Menge von Silikonöl 16 oder einer anderen hochviskosen Flüssigkeit wird in die Öffnung der Lagerbohrung 27 des Rotors 19 gegossen. Dann wird der Wel­ lenabschnitt 22 des Gehäuses 13 nach unten in die Lagerboh­ rung 27 eingeführt. Als Ergebnis wird das Öl 16, das in der Lagerbohrung 27 des Rotors 19 enthalten ist, von der Boh­ rung 27 durch den Wellenabschnitt 22 des Gehäuses 13 aus­ gedrückt. Das überfließende Öl 16 füllt das Ölreservoir 12 des Gehäuses 13, welches geschlossen ist, wenn das Gehäuse 13 und der Deckel 15 einander überlappen. So ist der Brems­ abschnitt 17 des Rotors 19 im Öl 16 eingetaucht (Fig. 1).

Wenn das Gehäuse 13 und der Deckel 15 überlappt sind, kommen der äußere Umfang der Umfangswand 24 des Deckels 15 in Eingriff mit der Umfangswand 21 des Gehäuses 13. Zur gleichen Zeit kommt die obere Fläche der Umfangswand 21 mit der Unterseite des flanschähnlichen Abschnitts 23 des Deckels 15 in Eingriff. So wird das Ölreservoir 12 des Gehäuses 13 durch das überlappende Gehäuse 15 geschlossen.

Wie in Fig. 6 gezeigt, wird die so erhaltene sekundäre An­ ordnung 34 in eine Einspritzform 35 gebracht und eine Harz­ deckschicht, hier ein Gehäuse 36, wird durch sekundäres Ausformen auf dem äußeren Umfang von zusammengefügten Ab­ schnitten des Gehäuses 13 und des Deckels 15 der sekundä­ ren Anordnung 34 ausgebildet.

Wie in Fig. 2 gezeigt, hat das Gehäuse 36 einen ringförmi­ gen Rahmenabschnitt 38 mit einem vertikalen Durchgangsloch 37, in welches das Gehäuse 13 und der Deckel 15 der sekun­ dären Anordnung 34 eingepaßt werden, und ein Paar diametral gegenüberliegender Montageabschnitte 39, die nach außen von dem Rahmenabschnitt 38 hervorragen. Wie das Gehäuse 13 und der Deckel 15, ist es ein einteiliges Formstück aus Polycarbonat. Die Fläche des Durchgangsloches 37 des Rah­ menabschnitts 38 ist an der oberen Kante mit einem oberen inneren flanschähnlichen Abschnitt 40 versehen, der mit der geneigten oberen Fläche des flanschähnlichen Abschnitts 23 des Deckels 15 der sekundären Anordnung 34 in Eingriff kommt und an der unteren Kante mit einem unteren inneren flanschähnlichen Abschnitt 41 mit der geneigten unteren Fläche der Umfangswand 21 des Gehäuses 13 der sekundären Anordnung 34 in Eingriff kommt. Jeder Montageabschnitt 39 weist ein vertikales Durchgangsloch 42 auf, welches zur Schraubenbefestigung des Rotationsdämpfers an der Vorrich­ tung benutzt wird, an welcher er eingesetzt wird. Wie in Fig. 6 gezeigt, hat die Form 35 zum Formen des Gehäuses 36 einen Hohlraum 43, der in seiner Gestalt dem Gehäuse 36 entspricht, und sein Boden ist mit einem Rezeß 44 ausgebil­ det, in den das Zahnrad 20 der sekundären Anordnung 34 ein­ gepaßt wird. Die passende Form (nicht gezeigt) zum Schlies­ sen des Hohlraumes 43 der Form 35 wird nicht beschrieben, da sie keine besonderen Eigenschaften hinsichtlich ihres Aufbaus aufweist.

Das Verfahren zum Formen des Gehäuses 36 unter Benutzung der Form 35 wird nunmehr beschrieben. Zur Zeit des tat­ sächlichen Formens werden die Formen geöffnet und die se­ kundäre Anordnung 34 wird in die Form 35 eingepaßt, wobei das Zahnrad 20 nach unten zeigt und in den Rezeß 44 am Boden des Hohlraums 43 der Form 35 eingepaßt wird. In diesem Zustand werden die Formen geschlossen, wonach ge­ schmolzenes Harz in den Hohlraum 43 eingefüllt wird. Nach­ dem das Harz ausgehärtet ist, werden die Formen wieder ge­ öffnet und der Rotationsdämpfer 10 als das endgültig aus­ geformte Produkt wird herausgenommen.

Wenn das Gehäuse 36 durch das sekundäre Formen hergestellt ist, wird die Fläche des Durchgangsloches 37, des Rahmen­ abschnitt 38, des Gehäuses 36 mit dem äußeren Umfang des Gehäuses 13 und dem Deckel 15 der sekundären Anordnung 34 verschweißt. So werden das Gehäuse 13 und der Deckel 15 aneinander in überlappendem Zustand befestigt und das Öl 16 wird in dem Rotationsdämpfer 10 dicht eingeschlossen (Fig. 1).

Weiterhin wird beim Schrumpfen des sekundären Gießharzes bei seinem Aushärten die Fläche des Durchgangsloches 37 des Rahmenabschnittes 38, des Gehäuses 36 in engem Kontakt mit dem äußeren Umfang des Gehäuses 13 und des Deckels 15 der sekundären Anordnung 34 gehalten. Als Ergebnis wird das Abdichten des Öles 16 verstärkt.

Weiter werden der flanschähnliche Abschnitt 23 des Deckels 15 und die Umfangswand 21 des Gehäuses 13 durch die inne­ ren flanschähnlichen Abschnitte 40 und 41 der Fläche des Durchgangsloches 37 des Gehäuses 36 gedrückt, die in we­ sentlicher U-Form angeordnet sind. So werden das Gehäuse 13 und der Deckel 15 miteinander in engem Kontakt gehal­ ten. Die Überlagerung des Gehäuses 13 und des Deckels 15 wird somit verstärkt, um die Abdichtung gegen Leckage des Öles 16 zu verstärken.

Durch Standardisierung der primären Formkomponenten und durch das Zulassen von passenden Veränderungen in der Größe, Gestalt und im Aufbau des sekundär geformten Ge­ häuses 36 in Abhängigkeit vom Einsatzort, ist es möglich, nicht nur die Kosten des Formens der primären Formkompo­ nenten zu senken, sondern dazu die Wirkungsweise der An­ ordnung zu verbessern.

Weiter ist es als Alternative möglich, das Zahnrad 20 nach der Bildung des Gehäuses 36 zu montieren. Wie im vorgehen­ den beschrieben wurde, ist es erfindungsgemäß möglich, einen Rotationsdämpfer leicht herzustellen, der eine klei­ ne Dicke und ausgezeichnete Ölabdichteigenschaften durch Einsatz von Kunststoffausformtechnik aufweist.

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffrotationsdämpfers, gekennzeichnet durch die Schritte:
   Herstellung durch primäres Formen einer zylindrischen Ba­ sis mit einem Boden und mit einem inneren Ölreservoir, ei­ nes Deckels zum Verschließen eines offenen oberen Berei­ ches des Ölreservoirs des Gehäuses und mit einem zentralen, vertikalen Durchgangsloch von kreisrunder Gestalt und ei­ nem Rotor mit einem Bremsabschnitt, der in dem Öl gedreht wird, das in dem Ölreservoir des Gehäuses enthalten ist, und einem Wellenabschnitt, der sich von dem Bremsabschnitt erstreckt und nach oben von dem Durchgangsloch des Deckels emporragt und es durchdringt, Einfüllen von Öl in das Öl­ reservoir des Gehäuses und Zusammenmontieren des Gehäuses, des Deckels und des Rotors in eine Anordnung und Einfügen der Anordnung in eine Form und durch sekundäres Formen Aus­ formen einer Harzdeckschicht auf dem äußeren Umfang von zusammengefügten Abschnitten des Gehäuses und des Deckels der Anordnung.