DE4011653A1 - Tool for moulding polymer sleeve on ball bearing housing - has self-aligning locating pegs for bearing ring - Google Patents
Tool for moulding polymer sleeve on ball bearing housing - has self-aligning locating pegs for bearing ringInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umspritzen oder Umgießen eines Metallringes mit einer aus einem polymeren Werkstoff bestehenden Ummantelung, mit zwei axial trennbaren Formhälften, die im geschlossenen Zustand einen Hohlraum zur Aufnahme des Metallringes und der Ummantelung bilden, wobei jede Formhälfte einen in die Bohrung des eingesetzten Metallringes hineinragenden, den Metallring radial abstützenden Dorn aufweist.The invention relates to a device for encapsulation or encapsulation a metal ring with a made of a polymer material Sheathing, with two axially separable mold halves, which in the closed state a cavity for receiving the metal ring and form the casing, with each mold half one in the bore of the inserted metal ring protruding, the metal ring radially supporting mandrel.
Bei der Herstellung einer Kunststoff-Metall-Verbundkonstruktion, wie sie beispielsweise ein metallischer Kugellagerring darstellt, der eine Um mantelung aus polymerem Werkstoff aufweist, besteht die Gefahr, daß der Metallring beim Umspritzen oder Umgießen dem Druckaufbau in der von den Formhälften gebildeten Spritzform nicht ohne unzulässige Verformungen widersteht. Ein solcher Metallring muß daher für den Spritzvorgang wirkungsvoll unterstützt werden, damit er seine Form beibehält.When making a plastic-metal composite structure like this represents, for example, a metallic ball bearing ring, which is an order has jacket made of polymeric material, there is a risk that the Metal ring during the encapsulation or casting around the pressure build-up in the the injection molds formed are not without inadmissible Resists deformation. Such a metal ring must therefore for the Spraying process are effectively supported so that it maintains its shape maintains.
Aus der US-PS 41 64 251 ist eine Spritzform bekannt, in welcher als Reifenfelge ein Metallrad mit einem Polyurethanreifen versehen wird. Eine Unterstützung ist hier durch zwei in die zentrale Bohrung des Metallrades passend eingesteckte Zapfen der beiden Formhälften denkbar. Dabei ist es erforderlich, die Bohrung des Metallrades, das mit der Ummantelung versehen werden soll, und die Mäntel der Zapfen konzentrisch zum Außendurchmesser des Metallrades anzuordnen, was in aufwendiger Weise dadurch erreicht werden kann, daß die Bohrung und die Zapfen geschliffen werden. Das Metallrad besteht aus einer inneren Nabe, in deren Bohrung sich die Zapfen befinden, und einem mit der Nabe einstückig ausgeführten äußeren Ring, der von der Ummantelung umgeben ist. Beim Umspritzen des Metallrades kann zumindest in den stirnseitigen Randbereichen des äußeren Ringes infolge des Druckes des eingespritzten polymeren Werkstoffs eine Verformung erfolgen, die bei einer Reifenfelge aber in Kauf genommen werden kann.From US-PS 41 64 251 an injection mold is known, in which as Tire rim a metal wheel is provided with a polyurethane tire. A Support is provided by two in the central hole of the metal wheel appropriately inserted pins of the two mold halves conceivable. It is required drilling the metal wheel with the casing should be provided, and the coats of the pins concentric to Arrange outer diameter of the metal wheel, which in a complex manner can be achieved by grinding the bore and the pin will. The metal wheel consists of an inner hub in its bore there are the pins, and one made in one piece with the hub outer ring, which is surrounded by the casing. When molding of the metal wheel can be at least in the front edge areas outer ring due to the pressure of the injected polymer Deformation occurs, but in a tire rim in Purchase can be made.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, Metallringe unterschiedlicher Größen an ihren Montage fasen in einfacher Weise wirkungsvoll zu unterstützen, so daß sie während des Spritzvorganges ihre exakte Form beibehalten.The invention has for its object to provide a device which allows metal rings of different sizes to be assembled on them chamfer to support effectively in a simple manner, so that during maintain their exact shape during the spraying process.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Dorn eine konische Stützfläche aufweist, mit welcher er an einer Montagefase des Metallringes anliegt, die am benachbarten Bohrungsrand ausgebildet ist.This object is achieved in that each mandrel has conical support surface with which it on a mounting bevel of Metal ring is present, which is formed on the adjacent edge of the hole.
Bei der Ummantelung eines Lagerringes für ein Radialrillenkugellager werden also die stirnseitigen Montagefasen, die an dem Lagerring für das Einsetzen von Dichtungsringen vorgesehen sind, für dessen Unterstützung während des Spritzvorganges ausgenutzt. Dabei können in einer Spritzform ohne Umrüstung Lagerringe unterschiedlicher Durchmesser mit der Ummantelung versehen werden.When sheathing a bearing ring for a radial deep groove ball bearing So are the front-side assembly chamfers on the bearing ring for the Insertion of sealing rings are provided for its support exploited during the spraying process. It can be in an injection mold without conversion bearing rings of different diameters with the Jacket are provided.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Vorrichtung ist in der geschlossenen Stellung der von den Formhälften gebildeten Spritzform wenigstens ein Dorn in bezug auf die Mittenachse der Vorrichtung von einer Axialkraft verschiebbar und radial beweglich gelagert. Diese Anordnung ermöglicht eine selbsttätige Einstellung des radial beweglichen Dornes an den als Stützflächen wirkenden Montagefasen des Metallringes in Bezug auf den anderen Dorn. Wenn die Lage des Metallringes, der bereits an einem beispielsweise festen Dorn in der Spritzform mit seiner Montagefase im Bereich der einen Stirnseite anliegt, hierdurch festgelegt ist, kann sich der andere konische Dorn bei der axialen Bewegung in Richtung auf die andere Stirnseite des Metallringes durch seine radiale Beweglichkeit so einstellen, daß auch an dieser Stirnseite eine Abstützung auf der gesamten Fläche der Montagefase des Metallringes erfolgt. In an advantageous embodiment of the device is in the closed Position of the injection mold formed by the mold halves at least one Mandrel with respect to the central axis of the device by an axial force slidably and radially movable. This arrangement enables an automatic adjustment of the radially movable mandrel to the as Supporting surfaces mounting chamfers of the metal ring in relation to the other thorn. If the location of the metal ring that is already on one for example, fixed mandrel in the injection mold with its mounting bevel in Area that rests against one end face, which is defined, can other conical mandrel in the axial movement towards the other Adjust the face of the metal ring by its radial mobility, that a support on the entire surface of the Installation phase of the metal ring is done.
Wenn aus Wirtschaftlichkeitsgründen die Montagefasen des Metallringes nicht geschliffen sind und eine Konzentrizität der Montagefasen mit der Mittelachse des Wälzlagerringes nicht besteht, kann der Metallring inner halb der Spritzform mit seiner zu der Laufbahn konzentrischen Mantelfläche auf einem geringen Teil seiner axialen Länge in eine Zentrierbuchse eingesteckt sein. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Ummantelung ohne Schichtdickenunterschiede gespritzt wird. Eine solche Zentrierbuchse kann sowohl spritzseitig als auch schließseitig im Zusammenhang mit einem beweglichen Dorn in der Vorrichtung vorgesehen werden. Die Zentrierbuchse ermöglicht es auch, beide Dorne beweglich auszubilden.If, for reasons of economy, the assembly chamfers of the metal ring are not ground and the assembly chamfers are concentric with the The central axis of the rolling bearing ring does not exist, the metal ring can be inside half of the injection mold with its concentric to the track The lateral surface in a small part of its axial length Centering socket must be inserted. In this way it is ensured that the Jacket is injected without differences in layer thickness. Such Centering bushing can be used on the injection side as well as on the closing side Connection provided with a movable mandrel in the device will. The centering bush also makes it possible to move both mandrels to train.
Der bewegliche Dorn kann als kreiszylindrischer Körper ausgebildet sein, dessen konische Stützfläche eine Fase ist, die sich zwischen seiner äußeren Oberfläche und einer seiner beiden Stirnseiten befindet. Eine solche einfache Form des Dornes ermöglicht dessen preiswerte Herstellung.The movable mandrel can be designed as a circular cylindrical body, whose conical support surface is a chamfer that is between its outer Surface and one of its two faces. Such simple shape of the mandrel enables its inexpensive manufacture.
Ebenfalls einfach in der Herstellung wird die Spritzform dann, wenn der bewegliche Dorn mittels eines oder mehrerer Haltezapfen in der Vorrichtung gehalten ist, die in einer der beiden Formhälften befestigt und in Radialbohrungen des Dornes mit einem dessen axiale und radial Beweg lichkeit ermöglichenden Spiel hineinragen.The injection mold is also easy to manufacture when the movable mandrel by means of one or more holding pins in the Device is held, which is fastened in one of the two mold halves and in radial bores of the mandrel with one of its axial and radial movement protruding play.
Zum festen Anlegen der konischen Stützfläche des Dornes an die Montage fase des Metallringes ist der bewegliche Dorn an seiner von der konischen Stützfläche abgewandten Stirnseite bevorzugt von einem die Axialkraft übertragenden Stempel beaufschlagt. Es kann auch zur Übertragung der Axialkraft auf den Dorn eine Druckfeder vorgesehen sein, um ständig eine Kraftwirkung von der konischen Dornfläche auf die Montagefase des Metallringes und damit eine gute Abstützung des Metallringes in der Spritzform zu erzielen.For firmly attaching the conical support surface of the mandrel to the assembly The chamfer of the metal ring is the movable mandrel on its conical End face facing away from the support surface, preferably the axial force of one transferring stamp applied. It can also be used to transfer the Axial force on the mandrel can be provided to a constant compression spring Effect of force from the conical mandrel surface on the mounting chamfer of the Metal ring and thus a good support of the metal ring in the Achieve injection mold.
In der geschlossenen Stellung der Spritzform können auch beide Dorne in Bezug auf die Mittenachse der Vorrichtung jeweils von einer Axialkraft verschiebbar und radial beweglich gelagert sein. In the closed position of the injection mold, both mandrels can also be in With respect to the center axis of the device each by an axial force slidably and radially movable.
An der Kontaktstelle zwischen der konischen Stützfläche und dem Dorn kann ein Ring aus einem polymeren Werkstoff eingelegt sein. Auf diese Weise wird ein Ausgleich für an der Montagefase befindliche Drehriefen erreicht.At the point of contact between the conical support surface and the mandrel can be inserted a ring made of a polymeric material. To this A way to compensate for turning grooves located on the mounting bevel reached.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Spritzform mit einem einge legten Metallring, der mit einer Ummantelung versehen worden ist; Figure 1 is an axial section through an injection mold with an inserted metal ring which has been provided with a casing.
Fig. 2 einen Axialschnitt des aus der Form entnommenen und fertig bearbeiteten, mit der Ummantelung versehenen Metallringes. Fig. 2 is an axial section of the removed from the mold and finished, provided with the casing metal ring.
Ein als äußerer Laufring eines Rillenkugellagers ausgebildeter Metallring 1 weist an seiner inneren Oberfläche eine Laufbahn 2 für die Wälzkörper auf. Der Laubahn 2 sind zwei Nuten 3 für die Aufnahme von Dichtungs ringen axial benachbart. Um die Dichtungsringe einführen zu können, weist der Metallring 1 an seinen beiden Stirnseiten Montagefasen 4 auf. An seinem äußeren Umfang ist der Metallring mit einer Ummantelung 5 aus einem polymeren Werkstoff versehen.A metal ring 1 designed as an outer race of a deep groove ball bearing has on its inner surface a raceway 2 for the rolling elements. The foliage 2 are two grooves 3 for receiving sealing rings axially adjacent. In order to be able to insert the sealing rings, the metal ring 1 has mounting chamfers 4 on its two end faces. On its outer circumference, the metal ring is provided with a casing 5 made of a polymer material.
Zum Anbringen der Ummantelung 5 wird der Metallring 1 in eine Spritz form eingesetzt, die aus einer Formhälfte 6 mit einenn festen Dorn 7 und einer Formhälfte 8 mit einem beweglichen Dorn 9 besteht. Diese Formhälften 6 und 8 sind axial relativ zueinander beweglich, so daß die Form geöffnet und geschlossen werden kann.To attach the casing 5 , the metal ring 1 is used in an injection mold, which consists of a mold half 6 with a fixed mandrel 7 and a mold half 8 with a movable mandrel 9 . These mold halves 6 and 8 are axially movable relative to one another so that the mold can be opened and closed.
In bezug auf den einzusetzenden Metallring 1 ragt der feste Dorn 7 der Formhälfte 6 mit einer konischen Stützfläche 10 in Achsrichtung in den Hohlraum der Vorrichtung und begrenzt diesen an einer Seite. Auf die konische Stützfläche 10 des festen Dornes 7 wird der Metallring 1 so aufgesetzt, daß er über die benachbarte Oberfläche seiner Montagefase 4 radial abgestützt ist. Nach dem Schließen der Spritzform, nachdem also die Formhälfte 8 mit dem beweglichen Dorn an die Formhälfte 6 axial herangefahren worden ist, kann der in der Formhälfte 8 axial und radial bewegliche Dorn 9 an die Fläche der anderen Montagefase 4 des Metallringes herangefahren werden.With respect to the metal ring 1 to be used , the fixed mandrel 7 of the mold half 6 projects with a conical support surface 10 in the axial direction into the cavity of the device and delimits it on one side. The metal ring 1 is placed on the conical support surface 10 of the fixed mandrel 7 in such a way that it is supported radially over the adjacent surface of its mounting chamfer 4 . After the injection mold has been closed, ie after the mold half 8 with the movable mandrel has been moved axially towards the mold half 6 , the mandrel 9 which is axially and radially movable in the mold half 8 can be moved up to the surface of the other mounting chamfer 4 of the metal ring.
Die axiale und radiale Beweglichkeit des Dornes 9 ist in der Formhälfte 8 in den erforderlichen geringen Grenzen dadurch hergestellt, daß der bewegliche Dorn über einen oder mehrere radiale Haltezapfen 11 in der Formhälfte 8 gehalten ist, die in Radialbohrungen 12 des beweglichen Dornes 9 mit Spiel hineinragen. An seiner dem Metallring 1 zugewandten Seite weist der bewegliche Dorn 9 eine konische Stützfläche 13 auf, während er an seiner anderen Stirnseite eine Kreisringfläche aufweist, die in radialer Ebene liegt. Auf diese Fläche überträgt ein Stempel 14 der Vorrichtung eine Axialkraft, so daß der Dorn 9 mit seiner konischen Stütz fläche 13 an der Montagefase 4 des Metallringes 1 anliegt und hier den Ring radial abstützt. Dabei kann sich der Dorn 9 mit seiner konischen Stütztfläche 13 auf die Lage der Montagefase 4 radial einstellen, weil er an dem Haltezapfen 11 in der Fornnhälfte 8 mit Spiel gehalten ist.The axial and radial mobility of the mandrel 9 is made in the mold half 8 within the required small limits by holding the movable mandrel in the mold half 8 via one or more radial retaining pins 11 which protrude into the radial bores 12 of the movable mandrel 9 with play . On its side facing the metal ring 1 , the movable mandrel 9 has a conical support surface 13 , while on its other end face it has an annular surface which lies in the radial plane. On this surface, a stamp 14 of the device transmits an axial force, so that the mandrel 9 with its conical support surface 13 bears against the mounting chamfer 4 of the metal ring 1 and supports the ring radially here. The mandrel 9 can adjust itself radially with its conical support surface 13 to the position of the mounting chamfer 4 because it is held with play on the holding pin 11 in the fornn half 8 .
Die Ummantelung 5 wird an dem so beidseitig gut abgestützten Metallring 1 nun dadurch gebildet, daß ihr polymerer Werkstoff durch einen Angußkanal 15 in den Hohlraum der Vorrichtung eingespritzt wird. Danach wird die Vorrichtung durch Auseinanderbewegen der Formhälften 6 und 8 geöffnet und die Ummantelung 5 kann mit dem darin befindlichen Metallring 1 von Auswerfern 16 aus der Formhälfte 6 entfernt werden.The casing 5 is now formed on the metal ring 1, which is well supported on both sides, by injecting its polymeric material through a sprue 15 into the cavity of the device. Then the device is opened by moving the mold halves 6 and 8 apart and the casing 5 with the metal ring 1 located therein can be removed from the mold half 6 by ejectors 16 .
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1990
- 1990-04-11 DE DE19904011653 patent/DE4011653A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |