DE1199076B

DE1199076B - Verfahren zur Herstellung von Dichtringen aus schlauchfoermigem elastischem Strangmaterial

Info

Publication number: DE1199076B
Application number: DEF38345A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Sven Eric Malmstroem; Karl Gustav Einar Derman
Original assignee: Forsheda Gummifabrik AB
Current assignee: Forsheda Gummifabrik AB
Priority date: 1961-11-23
Filing date: 1962-11-20
Publication date: 1965-08-19
Also published as: GB1001760A; FR1340482A

Description

Verfahren zur Herstellung von Dichtringen aus schlauchförmigem elastischem Strangmaterial Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Dichtringen aus schlauchförmigem elastischem Strangmaterial, wie einem Gummi- oder Kunststoffschlauch, mit einem hohlzylindrischen Grundkörper und einer gleiche radiale Abmessungen wie dieser aufweisenden, mit dem Grundkörper in dessen radial innerem Bereich einstückig verbundenen, konisch nach außen vorstehenden Dichtungslippe, die in ihrem radial äußeren Bereich von dem Grundkörper durch eine sich von dessen äußerer Mantelfläche radial nach einwärts verjüngende ringförmige Einkerbung getrennt ist.
Bei Dichtungen aus elastischem Material, die ringsum mit einem oder mehreren radial nach einwärts gerichteten Einschnitten zum Einsetzen von metallischen Spreizringen versehen sind, ist es bekannt, diese Dichtringe nacheinander durch Einstechen und Abstechen von schlauchförmigem Strangmaterial auf einer Drehbank od. dgl. herzustellen. Nachteilig ist hierbei, daß der Ausstoß an fertigen Dichtringen verhältnismäßig gering ist, da die Bearbeitung des nächstfolgenden Dichtringes immer erst einsetzt, nachdem der vorhergehende Dichtring fertig bearbeitet und abgestochen ist.
Bei Dichtringen der eingangs genannten Art erfordert das Ausschneiden der sich radial nach einwärts verjüngenden Einkerbungen einen doppelten Einschnitt, der neben unerwünschtem Materialverlust in Form des herausgeschnittenen, vorher die Einkerbung ausfüllenden Materials eine besonders große Bearbeitungszeit und somit eine weitere Verringerung des Ausstoßes verursacht. Der unerwünschte Materialverlust kann zwar bei von vornherein getrennter Herstellung der Dichtringe durch Pressen oder Spritzen in geeigneten Formen vermieden werden. Hierbei läßt sich jedoch keine so große Genauigkeit und Gleichmäßigkeit der Dichtkante an der Dichtlippe erzielen, wie dies für ein einwandfreies Arbeiten des Dichtringes erforderlich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Mängel zu beseitigen und ein Verfahren zur Herstellung von Dichtringen der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei Vermeidung von Materialverlusten und Gewährleistung eines verhältnismäßig großen Ausstoßes Dichtringe liefert, deren Dichtkanten im eingebauten Zustand eine einwandfreie Abdichtung gewährleisten. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß durch spanlose Formgebung, wie Pressen oder Spritzen, ein die Einkerbungen in erforderlichem Abstand zueinander enthaltender Schlauch hergestellt wird, daß nach Aufziehen dieses Schlauches in bekannter Weise auf einen Dorn ein Führungsglied in eine Einkerbung zur axialen Festlegung des Schlauches eingeschoben wird und daß der Schlauch durch eine Anzahl in gleichmäßigem Abstand angeordneter und in Richtung der freien Lippenstirnfläche verschiebbarer Schneidmesser in bekannter Weise durch Abstechen vom umlaufenden Schlauch in einzelne Dichtringe aufgetrennt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es besonders vorteilhaft, die ersten Schneidmess.er nur so weit zu verschieben, daß Einstiche im Schlauch entstehen, die in einem eine spätere Trennung von Hand ermöglichenden radialen Abstand von der Innenfläche des Schlauches enden. Die hierbei entstehenden Gebilde aus mehreren leicht trennbar zusammenhängenden Dichtringen erleichtern die Lagerung und den Vertrieb insbesondere bei kleinen Dichtringabmessungen.
In zweckmäßiger Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die die Dichtlippen bildenden Abschnitte des Schlauches vor dessen Auftrennung in die einzelnen Dichtringe am äußeren Umfang mit sich zu den späteren freien Lippenstirnseiten hin verjüngenden konischen Mantelflächen durch Vorschub eines zweiten Satzes von Schneidmessern in Richtung der Erzeugenden dieser Mantelflächen versehen. Hierdurch werden ohne wesentlichen Mehraufwand Dichtkanten an den Dichtlippen geschaffen, deren beide Begrenzungsflächen im Schneidverfahren hergestellt sind und somit in besonders hohem Maße eine einwandfreie Ausbildung der Dichtkanten sicherstellen.
Die Erfindung wird an Hand der.Zeichnung beispielsweise näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Ausführungsform des Dichtringds, auf die sich das erfindungsgemäße Verfahren bezieht, F i g. 2 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, F i g. 3 mehrere im radial inneren Bereich noch verbundene Dichtringe, die nach der Erfindung hergestellt worden sind.
1 bezeichnet den vorzugsweise aus Gummi bestehenden Dichtring, dessen innere Begrenzungsfläche mit 2 und dessen äußere Begrenzungsfläche mit 3 bezeichnet ist. Die Begrenzungsflächen 2 und 3 verlaufen zur Achse des Ringes 1 koaxial. In axialer Richtung ist der Dichtring von zwei als Rotationsflächen ausgebildeten Stirnseiten, einer äußeren, 4, und einer inneren, 5, begrenzt. Diese Stirnseiten 4 und 5 ergänzen sich gegenseitig, was auf das unten beschriebene Herstellungsverfahren zurückzuführen ist.
Der Dichtring 1 besteht aus einem ausweitbaren Grundkörper 6, mit dessen Hilfe der Dichtring 1 in gewünschter Lage auf einer Welle 7 festgehalten wird, und aus einer im radial inneren Bereich mit dem Grundkörper 6 einstückig verbundenen ringförmigen Dichtungslippe 8, die axial abdichtend gegen eine Wand 9 anliegen soll. Bei der Darstellung nach F i g. 1 ist der Dichtring der Anschaulichkeit halber nicht ganz in dichtender Anlage gegen die Wand 9 geschoben.
Die Dichtungslippe 8, die durch eine nach außen offene ringförmige Einkerbung 10 vom Befestigungsring 6 getrennt ist, wirkt mit der Wand 9 mittels ihres äußeren Randes zusammen, der im Querschnitt die Form einer Spitze hat. Vorzugsweise ist die Spitze der Lippe 8 von der nach innen gegen den Mittelpunkt des Ringes 1 gerichteten Lippenstirnseite 5 und einer wenigstens hauptsächlich konischen Mantelfläche 11 begrenzt und gegen die Wand 9 gerichtet. Die Lippenstirnseite 5 ist gemäß der Zeichnung konisch, kann aber in einer anderen Ausführungsform auch gekrümmt sein, wobei sie einen Kreisbogen als Erzeugende aufweist.
Die Welle 7 hat einen größeren Durchmesser als der Dichtring 1 in dessen spannungslosem Zustand. In aufgezogenem Zustand ist der elastische Ring 1 also auf der Welle 7 aufgeweitet. In dieser Lage soll der Basiswinkel der Lippenstirnseite 5 30 bis 60° und vorzugsweise 45° betragen. Der Basiswinkel ist somit der zwischen der Lippenstirnseite 5 und der Wand 9 gebildete Winkel.
In F i g. 2 ist veranschaulicht, wie der Dichtring durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wird. Ein Schlauch 12 aus elastischem Material wird auf einen Dorn 13 aus verhältnismäßig weichem Werkstoff, wie Holz, Gummi od. dgl., aufgezogen. Der Dorn 13 wird, beispielsweise in einer Drehbank oder in einer für die Herstellung besonders entwickelten Maschine, in Drehung versetzt. Im Schlauch 12 sind vor dem Aufziehen auf den Dorn 13 V-förmige Einkerbungen 10 durch spanlose Formgebung wie Pressen oder Spritzen ausgebildet worden. Während des Umlaufs wird der Schlauch 12 von zwei Sätzen Schneidwerkzeugen 14 und 15 bearbeitet, wobei der eine Satz 14 Einschnitte entsprechend der nach innen gegen den Mittelpunkt des Ringes 1 gerichteten Lippenstirnseite 5 und der andere Satz 15 Einschnitte entsprechend der konischen Mantelfläche 11 erzeugen: Die erstgenannten Einschnitte sind den nach außen offenen Ringnuten 10 angepaßt.
Die Schneidwerkzeuge 14 sind an einer Platte 16 und die Schneidwerkzeuge 15 an einer Platte 17 befestigt. Der größeren Anschaulichkeit halber sind sowohl die Werkzeuge 14 wie die Werkzeuge 15 in F i g. 2 im schneidenden Eingriff mit dem Schlauch 12 gezeigt. Normalerweise werden die Werkzeuge 14 und 15 aber abwechselnd mit dem Schlauch 12 in Eingriff geführt.
Die Platten 16 und 17 können deshalb gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zusammengebaut sein, so daß sich die eine. auf den Dorn 13 zu bewegt, wenn sich die andere von ihm entfernt und umgekehrt. Die konischen Mantelflächen 11 sind mit den Werkzeugen 15 zu schneiden, bevor die Werkzeuge 14 mit dem Schlauch 12 in Eingriff gebracht werden, um die Lippenstirnseiten 5 zu schneiden.
Beim Schneiden werden die Platten 16 und 17 schräg auf den Dorn 13 zu und von ihm weggeführt. Die Platten 16 und 17 sind jedoch auch in einer Richtung parallel zur Rotationsachse des Dornes 13 verschiebbar, so daß die Dicke der Dichtungslippe 8 zur Anpassung an verschiedene Dichtungsaufgaben variiert werden kann. So ist z. B. für Öldichtungen eine etwas steifere Dichtungslippe erforderlich als für Staubdichtungen. Die Dicke und Massenverteilung der Dichtungslippe 8 wird in gewissen Fällen in der Weise gewählt, daß sie bei niedrigen Drehzahlen reibt, während sie bei hohen Drehzahlen von der Zentrifugalkraft nach außen aufgeweitet wird und eine Spaltdichtung bildet.
Gemäß einem in der Zeichnung nicht dargestellten Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Werkzeuge 14, die aus spitzen Messern od. dgl. gebildet sind, während ihrer Bewegung auf den Dorn 13 zu geschwenkt, so daß gekrümmte Schnittflächen 5 erhalten werden.
Während der Schlauch 12 auf dem Dorn 13 von den Schneidwerkzeugen 14 und 15 bearbeitet wird, ist ein Führungsglied 18 mit wenigstens einer der nach außen offenen Einkerbungen 10 im Schlauch 12 im Eingriff, um zu verhindern, daß sich der Schlauch 12 auf dem Dorn 13 verschiebt. Dieses Führungsglied 18 kann irgendwie mit einem Träger für die Platten 16 und 17, an denen die Werkzeuge 14 und 15 sitzen, verbunden sein, so daß sich die erwünschte Breite der Dichtungslippe 8 im Verhältnis zum Führungsglied 18 einstellen läßt.
Bei der Herstellung dient der andere Satz von Schneidwerkzeugen 14 laut einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung zur Erzeugung von nur so tiefen Einschnitten 19 im Schlauch 12, daß diese in einem unbedeutenden Abstand von der Innenseite des Schlauches 12 enden, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist. Die Einschnitte 19 sollen in einem geringeren Abstand von der Innenseite des Schlauches 12 enden als die nach außen offenen ringförmigen Einkerbungen 10. Der einzelne Dichtring 1 entsteht also erst dann endgültig, wenn der Schlauch 12 bei den Stellen der Einschnitte 19 zerlegt wird, was sich leicht von Hand ausführen läßt.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Dichtringen aus schlauchförmigem elastischem Strangmaterial, wie einem Gummi- oder Kunststoffschlauch, mit einem hohlzylindrischen Grundkörper und einer gleiche radiale Abmessungen wie dieser aufweisenden, mit dem Grundkörper in dessen radial innerem Bereich einstückig verbundenen, konisch nach außen vorstehenden Dichtungslippe, die in ihrem radial äußeren Bereich von dem Grundkörper durch eine sich von dessen äußerer Mantelfläche radial nach einwärts verjüngende ringförmige Einkerbung getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch spanlose Formgebung, wie Pressen oder Spritzen, ein die Einkerbungen (10) in erforderlichem Abstand zueinander enthaltender Schlauch (12) hergestellt wird, daß nach Aufziehen dieses Schlauches in bekannter Weise auf einen Dorn (13) ein Führungsglied (18) in eine Einkerbung zur axialen Festlegung des Schlauches eingeschoben wird und daß der Schlauch durch eine Anzahl in gleichmäßigem Abstand angeordneter und in Richtung der freien Lippenstirnfläche (5) verschiebbarer Schneidmesser (14) in bekannter Weise durch Abstecken vom umlaufenden Schlauch in einzelne Dichtringe (1) aufgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Schneidmesser (14) nur so weit verschoben werden, daß Einschnitte im Schlauch (12) entstehen, die in einem eine spätere Trennung von Hand ermöglichenden radialen Abstand von der Innenfläche (2) des Schlauches enden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Dichtlippen (8) bildenden Abschnitte des Schlauches (12) vor dessen Auftrennung in die einzelnen Dichtringe (1) am äußeren Umfang mit sich zu den späteren freien Lippenstirnseiten (5) hin verjüngenden konischen Mantelflächen (11) durch Vorschub eines zweiten Satzes von Schneidmessern (15) in Richtung der Erzeugenden dieser Mantelflächen versehen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Schneidmesser (14) während ihrer Vorschubbewegung gegen den Dorn (13) zur Bildung von gekrümmten Schnittflächen an den Lippenstirnseiten (5) verschwenkt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 927 917; deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1632 441, 1837 801; französische Patentschrift Nr. 1100 861; britische Patentschrift Nr. 695 855; USA.-Patentschriften Nr. 2 326 489, 3 016 251.