DE102004035042A1

DE102004035042A1 - Verfahren zur Herstellung von Dichtringen

Info

Publication number: DE102004035042A1
Application number: DE102004035042A
Authority: DE
Inventors: Helmut Patzelt
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2006-02-16
Also published as: WO2006008026A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Dichtrings (1) aus einem Dichtring-Rohling (1'), der mithilfe eines Spritzgussverfahrens hergestellt ist. Zum Abtrennen eines an den Dichtring-Rohling (1') angegossenen Angussbereichs (3) wird der Dichtring-Rohling (1') in Rotation (6) versetzt. Mithilfe eines linear verschiebbaren Schneidwerkzeugs (7) wird in einem Schneidbereich (14) der Angussbereich (3) vom Dichtring (1) getrennt, wodurch auf dem Dichtring (1) eine Dichtlippe (15) ausgebildet wird. Nach dem Abtrennen des Angussbereichs (3) wird das Schneidwerkzeug (7) um eine Achse (10') gedreht, welche näherungsweise parallel zu einer Vorschubachse (10) des Schneidwerkzeugs (7) verläuft, und wird in dieser Winkelstellung aus dem Schneidbereich (14) zurückgezogen. Dadurch wird erreicht, dass eine Schneidkante (9) des Schneidwerkzeugs (7) während der Rückzugsbewegung nicht auf der Dichtlippe (15) aufliegt. So wird vermieden, dass die empfindliche Dichtlippe (15) während dieser Rückzugsbewegung durch die Schneidkante (9) verletzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Dichtrings aus einem Dichtring-Rohling, welcher mit Hilfe eines Gussverfahrens hergestellt wurde.

In Motoren und Aggregaten für Kraftfahrzeuge kommen an rotierenden Wellen, wie z.B. Kurbelwellen oder Achswellen, vielfach Radialwellendichtringe zum Einsatz. Diese Dichtringe dienen insbesondere dazu, einerseits das Austreten von Schmierstoffen aus einem (Lager-)Bereich der Welle zu vermeiden und andererseits das Eindringen von Staub und Schmutzpartikeln in den (Lager-)Bereich zu verhindern. Die Dichtringe sind oftmals aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere einem Kunststoff, gefertigt und können zur Stabilisierung mit einer metallischen Armierung und/oder einer metallischen Feder versehen sein. Ein Beispiel eines solchen Dichtrings ist in der DE 101 54 092 A1 beschrieben.

Die Herstellung dieser Dichtringe erfolgt in der Regel mit Hilfe eines Spritzgussverfahrens, bei dem die metallische Armierung des Dichtrings in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt und mit einer Elastomermasse umgossen wird, welche mit Hilfe eines Extruders in das erhitzte Spritzgießwerkzeug eingepresst wird. Aufgrund dieses Gussverfahrens ist der Dichtring-Rohling mit einem Angussbereich versehen, der nach der Entnahme des Dichtrings aus dem Spritzgießwerkzeug entfernt werden muss, um den fertigen Dichtring zu erhalten.

Das Entfernen des Angussbereichs erfolgt mit Hilfe eines Schneidverfahrens: Der Dichtring wird in einer Rundlaufmaschine um seine Symmetrieachse rotiert; ein lanzenartiges Schneidwerkzeug dringt unter einem vorgegebenen Schneidwinkel zur Rotationsachse in den rotierenden Dichtring-Rohling ein, trennt den Angussbereich ab und wird anschließend wieder in seine Ausgangsstellung zurückgezogen. Der Schneidbereich befindet sich – bedingt durch die Gießgeometrie des Dichtrings – in der Regel in unmittelbarer Umgebung der Dichtlippe. Falls die Klinge des Schneidwerkzeugs nicht scharf genug ist, oder falls das Schneidwerkzeug (z.B. aufgrund von Toleranzen in der Dichtringgeometrie) nicht genau im gewünschten Schneidbereich aufsetzt, können während des Rückziehens des Schneidwerkzeugs Verletzungen der Dichtlippe auftreten. Solche Verletzungen haben zur Folge, dass der Dichtring im späteren Betrieb nicht mehr richtig dichtet und somit defekt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schneidverfahren zum Abtrennen des Angussbereichs in einer solchen Weise weiterzuentwickeln, dass Verletzungen der Dichtlippe des Dichtrings vermieden werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Anspruchs 1 gelöst.

Danach wird das Schneidwerkzeug nach dem Abtrennen des Angussbereichs um eine Achse gedreht, die näherungsweise parallel zur Vorschubachse des Schneidwerkzeugs verläuft. In dieser Winkelstellung wird das Schneidwerkzeug aus dem Bereich der Dichtlippe zurückgezogen. Das hat zur Folge, dass während des Rückziehens des Schneidwerkzeugs nicht seine Schneidkante, sondern ein der Schneidkante benachbarter, stumpfer Bereich an der Dichtlippe anliegt. Während des Rückziehens kann das Schneidwerkzeug somit nicht mehr in den Dichtring einschneiden und somit auch keine Verletzung der Dichtlippe mehr bewirken. Auf diese Weise werden Verletzungen der Dichtlippe wirksam vermieden – unabhängig davon, wie scharf das Schneidwerkzeug ist oder ob die Dimensionierung des Dichtrings toleranzbehaftet ist.

Gegenüber dem bekannten Schneidverfahren beinhaltet die Erfindung einen einfach ausführbaren zusätzlichen Prozessschritt; die Erfindung ist daher ohne großen Zusatzaufwand preiswert umsetzbar.

Es hat sich herausgestellt, dass ein Drehung des Schneidwerkzeugs um wenige Grad vollkommen ausreichend ist, um den beschriebenen Effekt zu erreichen. Ein kleiner Drehwinkel hat bei lanzenförmigem Schneidwerkzeug den Vorteil, dass das gedrehte Schneidwerkzeug während des Rückziehens nur geringe (Druck-)Kräfte auf den Dichtring ausübt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Dabei zeigen:
1 eine schematische Schnittdarstellung eines Dichtring-Rohlings mit einem auf den Dichtring-Rohling einwirkenden Schneidwerkzeug
1a vor Abtrennen des Angussbereichs und
1b nach Abtrennen des Angussbereichs.
2 eine Aufsicht auf einen Schneidbereich des Schneidwerkzeugs.
1a zeigt einen Dichtring-Rohling 1', der in einem Spritzgussverfahren durch Umgießen eines metallischen Armierungsstücks 2 mit einer Elastomermasse („Gummi") hergestellt wurde. Die erwärmte Elastomermasse wird bei diesem Spritzgussverfahren über einen Zuführungskanal (Anguss) in ein Spritzgusswerkzeug hineingepresst; dieser Zuführungskanal liegt in einem Angussbereich 3 des Dichtring-Rohlings 1', der nach dem Gießprozess entfernt werden muss, um den (in 1b gezeigten) fertigen Dichtring 1 zu erhalten. Zur Stabilisierung des fertigen Dichtrings 1 ist eine metallische Feder 4 vorgesehen, die in den Figuren gestrichelt dargestellt ist.
Zum Abtrennen des Angussbereichs 3 wird der Dichtring-Rohling 1' in einer (in den Figuren nicht gezeigten) Rundlaufmaschine aufgenommen und um seine Symmetrieachse 5 rotiert (Pfeil 6). Das Abtrennen erfolgt mit Hilfe eines Schneidwerkzeugs 7 mit einem lanzenförmigen Schneidbereich 8, in dem eine Schneidkante 9 vorgesehen ist. Das Schneidwerkzeug 7 ist in einer (in den Figuren nicht gezeigten) Handhabungsvorrichtung aufgenommen, mit Hilfe derer es entlang einer Vorschubachse 10 vorgeschoben bzw. rückgezogen werden kann. Die Vorschubachse 10 ist unter einem vorgegebenen Winkel 11 gegenüber der Rotationsachse 5 angeordnet, der vorzugsweise in einem Bereich zwischen 30° und 60° (im vorliegenden Ausführungsbeispiel bei etwa 45°) liegt.
Die schematische Darstellung der 2 zeigt eine bevorzugte Ausführung des Schneidbereichs 8, der – neben einer Schneidspitze 12 und der ersten Schneidkante 9 – noch eine zweite Schneidkante 9' aufweist. Ist die erste Schneidkante 9 verschlissen, so kann das Schneidwerkzeug 7 durch eine Drehung um 180° um die Vorschubachse 10 rotiert werden, so dass nun anstatt der ersten Schneidkante 9 die zweite Schneidkante 9' zum Einsatz kommt.
Während des Schneidvorgangs ist das Schneidwerkzeug 7 in einer solchen Weise gegenüber dem Dichtring-Rohling 1' orien tiert, dass eine durch die Schneidkante 9, 12, 9' aufgespannte Ebene senkrecht zu der durch die Vorschubachse 10 des Schneidwerkzeugs 7 und die Rotationsachse 5 des Dichtring-Rohlings 1' aufgespannten Ebene liegt. Wird das Schneidwerkzeug entlang der Vorschubachse 10 in Richtung Dichtring-Rohling 1' bewegt (Pfeil 13), so schneidet es mit der Schneidspitze 12 und der Schneidkante 9 in den rotierenden Dichtring-Rohling 1' ein und trennt in einem Schneidbereich 14 den Angussbereich 3 ab. Auf diese Weise wird auf dem Dichtring 1' eine Dichtlippe 15 gebildet (siehe 1b).
Danach wird das Schneidwerkzeug 7 um wenige Grad um eine Achse 10' gedreht, die mit der Vorschubachse 10 zusammenfällt (Pfeil 16); die durch diese Drehung 16 erreichte Stellung des Schneidwerkzeugs 7 ist in 1b stark überhöht dargestellt. Die Drehung 16 hat zur Folge, dass die Schneidkante 9 vom Dichtring 1 abgehoben wird. In dieser Stellung wird das Schneidwerkzeug 7 zurückgezogen (Pfeil 17). Aufgrund dieser Drehung des Schneidwerkzeugs 7 liegt die Schneidkante 9 während der Rückzugsbewegung 17 nicht mehr auf der Oberseite 18 der Dichtlippe 15 auf. So besteht keine Gefahr, dass die empfindliche Dichtlippe 15 während dieser Rückzugsbewegung 17 durch die Schneidkante 9 verletzt wird.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Dichtrings (1) aus einem Dichtring-Rohling (1'), welcher mit Hilfe eines Gussverfahrens, insbesondere eines Spritzgussverfahrens, hergestellt ist, – wobei zum Abtrennen eines an dem Dichtring-Rohling (1') vorgesehenen Angussbereichs (3) der Dichtring-Rohling (1') in Rotation (6) versetzt wird und ein Schneidwerkzeug (7) in einem Schneidbereich (14) in den rotierenden Dichtring-Rohling (1') einschneidet, – und wobei das Schneidwerkzeug (7) nach dem Abtrennen des Angussbereichs (3) um eine Achse (10') gedreht wird, welche näherungsweise parallel zu einer Vorschubachse (10) des Schneidwerkzeugs (7) verläuft, – und wobei das Schneidwerkzeug (7) in dieser Winkelstellung aus dem Schneidbereich (14) zurückgezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidwerkzeug (7) in einer solchen Weise in den Dichtring-Rohling (1') einschneidet, dass ein zwischen der Schneidkante (9, 9', 12,) des Schneidwerkzeugs (7) und der Rotationsachse (6) des Dichtring-Rohlings (1') gebildeter Schneidwinkel (11) zwischen 30° und 60°, vorzugsweise zwischen 40° und 50°, liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidwerkzeug (7) nach dem Abtrennen des Angussbereichs (3) um einen Winkel gedreht wird, der zwischen 1° und 5°, vorzugsweise zwischen 2° und 3°, liegt.