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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Montage eines Dichtungselements
mithilfe eines Trägerrahmens.
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Stand der Technik
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In
der
DE 102 47 726
A1 wird ein Verfahren zur Herstellung einer Transport-
und Montagehilfe für Gummiformdichtungen beschrieben. Bei
diesem Verfahren wird im Bereich eines Spritzwerkzeuges ein Trägerrahmen
angeordnet, der bei der Erzeugung der Gummiformdichtung partiell
oder vollständig umlaufend umspritzt wird, wobei der Trägerrahmen
beim anschließenden Montagevorgang von der Gummiformdichtung
entfernt wird. Über das Anformen der Gummiformdichtung
an den Trägerrahmen ergeben sich Montagevorteile, da die
Dichtung mitsamt Trägerrahmen transportiert und zum Einbauort
verbracht werden kann, wo Rahmen und Dichtung voneinander gelöst
werden und die Dichtung mit einem Bauteil verbunden wird, an welchem
die Abdichtung vorgesehen ist. Die Dichtung wird an Verbindungsnasen des
Trägerrahmens angespritzt, wobei die Verbindungsnasen Sollbruchstellen
gegenüber dem Trägerrahmen aufweisen, an denen
der Rahmen zum Lösen vom Dichtungselement abgeknickt wird.
Die Verbindungsnasen verbleiben im Dichtungselement und werden gemeinsam
mit diesem an dem Bauteil befestigt.
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Offenbarung der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Maßnahmen
ein Dichtungselement unter Zuhilfenahme eines Trägerrahmens
mit einem Bauteil zu verbinden, wobei das Dichtungselement eine
hohe Maßgenauigkeit aufweisen soll und die Verbindung mit
dem Bauteil in ökonomischer Weise durchzuführen
sein soll.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben
zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Montage eines
Dichtungselementes wird in einem ersten Schritt das Dichtungselement
an dem Trägerrahmen angespritzt. Der Trägerrahmen
weist hierzu zweckmäßig eine geeignete Geometrie
auf, vorzugsweise sind in den Trägerrahmen Ausnehmungen
eingebracht, die der gewünschten Form der Dichtungselemente
entsprechen. Es können hierbei eine Mehrzahl derartiger
Ausnehmungen im Trägerrahmen vorgesehen sein, die vorteilhafterweise
in Umfangsrichtung gleichmäßig am Trägerrahmen
angeordnet sind.
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Nach
dem Anspritzen mit dem Elastomermaterial wird in einem zweiten Schritt
der Trägerrahmen einschließlich des Dichtungselementes
und das Bauteil, an welchem das Dichtungselement angeordnet werden
soll, in eine Montageposition gebracht. Danach wird in einem dritten
Schritt wenigstens ein Abschnitt des Dichtungselementes durch Stanzen
abgetrennt und es wird zugleich das Dichtungselement aus dem Trägerrahmen
herausgedrückt und mit dem Bauteil verbunden. Dieser dritte
Schritt umfasst meh rere Maßnahmen bzw. Einzelschritte,
die gleichzeitig oder zumindest im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt
werden, was zu einer ökonomischen Montage des Dichtungselementes
an dem Bauteil führt. Das Trennen des zumindest einen Abschnittes
des Dichtungselementes ermöglicht außerdem eine
hohe Formgenauigkeit, wodurch zum einen die Quote schadhafter Dichtungselemente
gesenkt und zum andern die Anordnung bzw. Befestigung des Dichtungselementes
an dem Bauteil auch mit höherer Präzision durchgeführt
werden kann, da keine oder nur geringere Abweichungen von der gewünschten Soll-Form
zu erwarten sind.
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Ein
weiterer Unterschied zu Ausführungen aus dem Stand der
Technik liegt darin, dass der Rahmen fixiert werden kann und keine
Relativbewegung zwischen Rahmen und Dichtungselement zum Lösen des
Dichtungselements erforderlich ist. Das Stanzen mit dem praktisch
zeitgleich durchgeführten Herausdrücken des Dichtungselementes
und Einschieben desselben in eine Nut oder dergleichen am Bauteil erfolgt
in einem gemeinsamen Arbeitsgang, der außerdem völlig
automatisiert durchgeführt werden kann, was dagegen bei
einer Verschwenkbewegung zwischen Dichtungselement und Trägerrahmen – wie im
Stand der Technik vorgesehen – nur bedingt möglich
ist.
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Zweckmäßigerweise
ist am Dichtungselement eine Trennrille vorgesehen, entlang der
getrennt wird, wodurch das Dichtungselement zugleich vom Trägerrahmen
gelöst wird. Die Trennrille, die in das Dichtungsmaterial
ein gebracht ist, erleichtert das Lösen vom Trägerrahmen.
Zusätzlich oder alternativ ist auch eine Trennrille im
Material des Trägerrahmens möglich, entlang der
das Dichtungselement ausgetrennt werden kann. Grundsätzlich
kann auf eine Trennrille – im Dichtungselement und/oder
im Trägerrahmen – auch verzichtet werden; in diesem Fall
erfolgt das Trennen ohne eine derartige Trennrille allein durch
das Trennen des Dichtungselementes und/oder des Trägerrahmens.
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In
bevorzugter Ausführung weist das Dichtungselement einen
Dichtungskörper mit daran angeordneter und seitlich abstehender
Dichtlamelle auf. Diese Dichtlamelle hat im eingebauten Zustand
des Dichtungselementes die Funktion einer Haltelamelle, über
die das Dichtungselement mit ausreichender Haltekraft in der Nut
im Bauteil gehalten ist. Zusätzlich kann diese Lamelle
auch eine Dichtfunktion übernehmen. Die Dichtlamelle ist
am Dichtkörper angeordnet, insbesondere einteilig mit diesem
ausgebildet, sie weist jedoch zweckmäßig eine
erheblich geringere Dicke auf als der Dichtkörper, die
Lamellendicke beträgt beispielsweise 0.4 mm. Diese geringe
Dicke ermöglicht ein verformungsfreies Einschieben des
Dichtungselementes in die Aufnahmenut am Bauteil, wobei die Dicke
zugleich ausreichend ist, um eine von der Elastizität der
Dichtlamelle herrührende Haltekraft zwischen Dichtkörper
und Innenwandung der Aufnahmenut zu erzeugen.
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Das
Dichtungselement ist vorteilhafterweise ringförmig ausgebildet,
d. h. dass der Dichtungskörper einen Ring bildet, wobei
die Dichtlamelle seitlich vom ringförmigen Dichtkörper
absteht. Möglich ist sowohl eine nur einseitige Anordnung
der Dichtlamelle an der radialen Innen- oder Außenseite
des Dichtkörpers als auch eine beidseitige Anordnung an
den radialen Innen- und Außenseiten des Dichtkörpers.
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Der
Trägerrahmen, welcher zur Montage des Dichtungselementes
eingesetzt wird, ist zweckmäßigerweise als Wegwerfteil
ausgebildet und besteht beispielsweise aus Karton oder Pappe. Hierdurch
ist eine einfache Bearbeitbarkeit bei geringen Kosten sichergestellt.
Grundsätzlich ist aber auch die Verwendung eines Trägerrahmens
aus einem wieder verwendbaren Material möglich, beispielsweise
aus Kunststoff oder aus Metall.
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Der
Trägerrahmen ist vorzugsweise stapelbar ausgebildet, so
dass mehrerer Trägerrahmen zu einem übereinanderliegenden
Magazinstapel aufgereiht werden können. Hierfür
ist insbesondere ein Montagedorn vorgesehen, auf den die Trägerrahmen,
die bevorzugt eine zentrale Öffnung aufweisen, aufgesteckt
werden können.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und
den Zeichnungen zu entnehmen.
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Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf einen Trägerrahmen, der zur Montage eines
Dichtungselementes verwendet wird, wobei an den Trägerrahmen über den
Umfang verteilt eine Mehrzahl von Dichtungselementen angespritzt
sind, die jeweils in Form zweier zusammenhängender Dichtringe
unterschiedlichen Durchmessers ausgebildet sind,
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2 eine
Seitenansicht auf einen Magazinstapel mit mehreren übereinander
angeordneten Trägerrahmen einschließlich Dichtungselementen,
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3 einen
Schnitt durch ein Dichtungselement, das in eine Aufnahmenut eines
Bauteils eingesetzt ist, wobei seitlich am Dichtungskörper
des Dichtungselementes eine Dichtlamelle abstehend angeordnet ist,
die das Dichtungselement in der Aufnahmenut hält,
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4 das
Dichtungselement vor dem Einsetzen in die Aufnahmenut, wobei das
Dichtungselement gegenüber einem Abschnitt des Trägerrahmens über
eine Trennrille abzutrennen ist und an der Dichtlamelle gegenüber
einem verlorenen Abschnitt des Dichtungselementes ebenfalls eine
Trennrille eingebracht ist,
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5 eine
Draufsicht auf ein Werkzeug zum Herausstanzen und -trennen des Dichtungselementes
aus dem Trägerrahmen,
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6 eine
Draufsicht auf ein Dichtungselement, bestehend aus zwei ringförmigen,
zusammenhängenden Dichtabschnitten unterschiedlichen Durchmessers.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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Der
in 1 dargestellte Trägerrahmen 1 dient
zur Montage eines Dichtungselementes an einem Bauteil 9,
bei dem es sich beispielsweise um einen Ölfilter handelt.
Der Trägerrahmen 1 enthält eine Mehrzahl
an Dichtungselementen 2, die jeweils aus kreisförmigen
Dichtabschnitten 3 und 4 bestehen, wobei die kreisförmigen
Dichtabschnitte 3 und 4 zusammenhängen
und einen unterschiedlich großen Durchmesser aufweisen.
In jedem kreisförmigen Dichtabschnitt 3 bzw. 4 sind
auf der radial innen liegenden Seite Dichtlamellen 5 einstückig
mit dem jeweiligen Dichtkörper 14 des betreffenden
Dichtabschnittes ausgebildet. Der Trägerrahmen 1 ist
insbesondere als Wegwerfteil ausgeführt und besteht beispielsweise
aus Pappe oder Karton.
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Die
Dichtungselemente 2 sind in Umfangsrichtung gleichmäßig
verteilt in den Trägerrahmen 1 eingebracht. Hierfür
weist der Trägerrahmen 1 in entsprechender Weise über
den Umfang verteilt Ausnehmungen 6 und 7 auf,
die von dem Dichtungsmaterial umspritzt sind. Darüber hinaus
ist eine zentrale Ausnehmung 8 in den Trägerrahmen 1 eingebracht, die
zum Aufschieben des Trägerrahmens auf einen Montagedorn 10 (1 und 2)
dient. Die beiden Ausnehmungen 6 und 7 im Trägerrahmen 1,
die jeweils einem gemeinsamen Dichtungselement 2 zugeordnet
sind, hängen unmit telbar zusammen und sind nicht durch
einen Steg oder dergleichen getrennt, so dass auch die beiden Ringe 3 und 4 des Dichtungselementes
durch keinen Steg des Trägerrahmens oder dergleichen voneinander
separiert sind.
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In
den Trägerrahmen 1 kann eine die Dichtungselemente 2 umrandende
Trennrille 11 eingebracht sein, entlang derer das Dichtungselement 2 ausgestanzt
werden kann. Die Trennrille 11 ist entweder in das Material
des Trägerrahmens 1 eingebracht oder, gemäß einer
alternativen Ausführung, in das Material des Dichtungselementes 2,
das an die entsprechenden Ausnehmungen des Trägerrahmens angespritzt
ist.
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Wie 2 zu
entnehmen, sind eine Mehrzahl an Trägerrahmen 1 parallel übereinanderliegend auf
den Montagedorn 10 aufzusetzen und stapelbar. Die Trägerrahmen 1 werden
jeweils über ihre zentrale Ausnehmung 8 auf den
Montagedorn 10 aufgesetzt. In dieser Position kann ein
Dichtungs-Magazinstapel mit mehreren Trägerrahmen 1 auf
den Montagedorn 10 zum Einbauort transportiert werden.
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In 3 ist
das Dichtungselement 2 im montierten Zustand an dem Bauteil 9 dargestellt.
Das Dichtungselement 2 ist in eine Aufnahmenut 13 eingesetzt,
die in das Bauteil 9 eingebracht ist. Am Dichtkörper 14 des
Dichtungselementes 2 ist seitlich abstehend die einstückig
mit dem Dichtkörper ausgebildete Dichtlamelle 5 angespritzt,
die im eingesetzten Zustand an einer Nutwand der Aufnahmenut 13 anliegt
und das Dichtungselement mit einer Haltekraft in der Nut sichert.
Die Dicke der Dichtlamelle 5 beträgt vorzugsweise
maximal 0.4 mm; diese geringe Lamellendicke ermöglicht
ein verformungsfreies Einschieben des Dichtungselementes in die
Aufnahmenut 13 und erlaubt dennoch ein sicheres Halten
des Dichtungselementes in der Aufnahmenut. Die der Dichtlamelle 5 gegenüberliegende
Seitenfläche 14a des Dichtkörpers 14 liegt
unmittelbar an der zugeordneten Nutwandung 13a an.
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In 4 ist
das Dichtungselement 2 im Trägerrahmen 1 im
Schnitt dargestellt. Gegenüber dem Trägerrahmen 1,
an dem das Dichtungselement 2 angespritzt ist, besteht
eine Trennrille 11, die entweder in das Material des Trägerrahmens 1 eingebracht werden
kann oder, in alternativer Ausführung, in das Material
des Dichtungselementes. Die Trennrille 11 liegt mit minimalem
Abstand zur Seitenfläche des Dichtkörpers 14 des
Dichtungselementes 2.
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Auf
der gegenüberliegenden Seite ist die Dichtlamelle 5 am
Dichtkörper 14 angeordnet, die gegenüber
einer Schwimmhaut 12 über eine Trennrille 15 separiert
ist, wobei die Schwimmhaut 12 einstückig mit dem
Dichtungselement 2 ausgebildet ist und somit aus dem gleichen
Elastomermaterial wie das Dichtelement besteht. Die Schwimmhaut 12 füllt
die von dem einen Ring bildenden Dichtkörper 14 begrenzte
Kreisfläche aus (siehe auch 1). Die Trennrillen 11 und 15 erlauben
ein Abtrennen und Herauslö sen des Dichtungselementes 2 aus
dem Trägerrahmen 1 mit hoher Maßgenauigkeit,
wobei ein nachträgliches Entgraten entfallen kann.
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5 zeigt
ein Werkzeug 16 zum Herauslösen des Dichtungselementes 2 aus
dem Trägerrahmen 1. Die den jeweiligen Abschnitten
des Trägerrahmens bzw. des Dichtungselementes zugeordneten
Bereiche des Werkzeuges 16 sind mit den Bezugszeichen gekennzeichnet,
die auch für die Bezeichnung des Trägerrahmens
bzw. des Dichtungselementes verwendet werden.
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In 6 ist
das Dichtungselement 2 ohne Schwimmhaut 12 mit
den beiden ringförmigen Dichtabschnitten 3 und 4 unterschiedlichen
Durchmessers in vergrößerter Darstellung gezeigt.
Beide Ringe 3 und 4 hängen zusammen,
so dass insgesamt ein einstückiges Dichtungselement gebildet
ist. Die Dichtlamellen 5 können auf der jeweiligen
Innenseite jedes Dichtringes 3 bzw. 4 angeordnet
sein. Außerdem kann es zweckmäßig sein,
ebenfalls auf der Innenseite jedes Ringes Dichtnoppen vorzusehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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