JP2009532642A - 成形工具のための膨らまし可能なシール装置 - Google Patents

Abstract

本発明は膨らまし可能なシール装置であって、ブッシュ（２４，２４′）に受容され、空気供給装置（４４，４６，４４′）を介して空気圧が作用させられることで走出可能なポンチ（２６，２６′）と、該ポンチ（２６，２６′）に結合されたシールホース（３４，３４′）とを有し、該シールホース（３４，３４′）の内室が空気供給装置（４４，４６，４４′）と接続され、該シールホース（３４，３４′）が空気圧の作用で膨脹形式のものに関する。本発明によれば前記ポンチ（２６，２６′）は前記ブッシュ（２４，２４′）内で、限られた行程が規定されるように案内されている。

Description

本発明は請求項１の上位概念による、成形工具のための膨らまし可能なシール装置に関する。

被覆されたプラスチック生産品、特にポリウレタン外套−コアを有する発泡成形されたサンドイッチプラスチック生産品を製造する場合には、製造プロセスにおいて、型室内には例えば外皮体を形成するインサート材料（インサート）と、可能な形式で内面を形成する皮体とが挿入される。例えば深絞りされたシートであるが、しかし金属部分、例えばアルミニウムエレメントのような金属部分であることもできるインサートと皮体との間には型室内にてプラスチック材料、例えば発泡材料、有利にはポリウレタン材料が供給される。このポリウレタン材料はデュロプラスティック又はサーモプラスティックの様式で硬化される。このような形式で硬化後には種々の層から成るサンドイッチ生産品が形成される。このサンドイッチ生産品には上に述べた側では外皮体を形成するインサート層とコアを形成するポリウレタン層と内側を形成する皮層とが存在する。

インサートと皮体との間の中間室を充填する場合には、製造しようとする縁部領域にてインサートと皮体との間の発泡材料が周囲に洩出することを防止することが重要である。このためにはインサートと皮体は少なくとも生産品の縁部領域で、発泡材料にて所定の圧力が形成された場合にも、インサートと皮体との間から発泡材料が周囲に流出することができないようにインサートと皮体とが互いに硬くシール性をもって押付けられるようにしたい。

このようなシール性を保証するためには成形工具内に皮体とインサートとを互いに適当に押付けるシール装置を設けることが公知である。

このようなシール装置の１つの変化例は膨らまし可能なホースであって、型分離面側で型半部に挿入されている。この場合、シールホースを皮体へ押付け、皮体のリアクションでインサートに押付けることで所望のシールが皮体とインサートとの間にもたらされる。シールの度合は作用させられた空気圧で決定される。有利にはシール装置はもちろん、シールが全体的に保証されるように型室の全周に亙って延在させたい。

本発明の課題は冒頭に述べた形式の膨らまし可能なシール装置であって、シールがあらかじめ正確に規定された端部まで保証され、この場合、狭い移行部もシールされ得るシール装置を提供することである。さらに工具型内への簡単な組込みが可能で、したがって特別に用意される型部分は必要とされないようにしたい。

先に述べた課題は請求項１に記載した特徴によって解決された。

特に膨らまし可能なシール装置はブッシュに受容され、特に案内された、空気の供給を介して空気圧の作用のもとで走出可能なポンチ並びに該ポンチと結合されたシールホースを有している。このシールホースの内室は空気供給装置と結合されているか又は結合可能である。したがってシールホースは空気圧が作用した場合に半径方向で膨らむ。本発明によればポンチはブッシュ内で、限られた行程が規定されるように案内されている。

シールホースと行程の制限されたポンチとの組合わせによる配置によって簡単な形式で、シール装置の正確に規定された端部までのシールが保証される。何故ならばホースと走出可能なポンチとの形をしたシールは規定された端部まで膨らまし可能であるからである。これによって若干の移行部も確実にシールされることができる。さらにシール用のエレメントとして基準ホースを使用することができるので過度の費用は発生しない。特別なことは、走出可能なポンチの行程制限である。この行程制限は一方では皮体とインサートとの損傷を阻止し、他方では膨らまし可能なシール装置のユニットが成形型を開いた場合にバラバラにならないことを保証する。

行程制限には、ポンチの外周に溝又は切欠きが配置され、該溝又は切欠きにブッシュの係合部分が突入することによって実現される。この場合、溝又は切欠き並びに係合部分は、前記制限された行程が構成的に規定されるように寸法設定される。もちろん、構成は変えられたエレメントでも実現されることができる。したがって、ブッシュの内周に溝を設け、この溝にポンチの係合部分が突入するか又は係合することもできる。重要であることは切欠き／溝と係合部分との協働によってポンチの運動のためのストッパが実現されることである。

ブッシュに配置された係合部分を得るための簡単な構成はブッシュの内溝に固定的に受容される安全又はゼーガリングである。

装置のシール性を保証するためにはポンチとブッシュとの間に個有のシールを配置することができる。例えばポンチ又はブッシュの溝に挿入されるＯリングを設けることができる。

皮体の損傷を回避するためにはポンチのヘッド領域は有利にはプラスチック被覆体又はプラスチックキャップを備えるか選択的にゴム又は適当に柔らかい材料を備えていることができる。

シールホースの崩落はシールホースの内室に充填紐が配置されることで阻止される。充填紐は横断面で見て星形に構成されていることができる。

流体技術的にはポンチには通路が設けられていることができる。この通路はシールホースが挿入される袋孔と流体結合されている。通路の他方の端部には流れ方向で狭まる入口が構成されている。このように狭められた、例えば円錐形に形成された入口によって、作用させられた空気圧に関連して、ポンチが上へ押されかつ皮体をインサートに圧着する力が決定される。

本発明の別の利点と特徴は従属請求項に規定されている。

以下、本発明の１実施例を添付図面に関連して詳細に説明する。

図１には本発明によるシール装置もしくはその１部がどのように作用するかが概略的に示されている。図面には下方の工具半部１２と上方の工具半部１４とが閉じられた状態で示され、間に型室が構成されている。この型室内には一方では上方の工具半部１４に接触するインサート１６と、下方の工具半部１２の型室面に接触する皮体１８とが入れられている。インサート１６と皮体１８との間にはポリウレタン材料が供給され、このポリウレタン材料は硬化し、したがって硬化後にはインサート、ポリウレタンコア、皮体とから成るサンドイッチ状の生産品が製造される。

硬化前には可塑性であるか又は液状であるポリウレタン材料が外へ洩出することを阻止するためには成形型の縁部領域にシール装置２２が配置されている。このシール装置２２は図１ではシールホースの断面だけでしか示されていない。シール装置２２は下方の工具半部１２の溝もしくは切欠きに受容されかつ型室を型分離平面にてほぼ完全に環状に取囲んでいる。

図面に示された実施形態における、膨らまし可能なシール装置２２の詳細は図２から図７までに示されている。この場合、いずれの図においても円形シールホース３４は短縮して示されている。実際の構成では円形シールホース３４ははるかに長く構成されている。

シール装置２２はブッシュ２４又はスリーブを有し、該ブッシュ２４又はスリーブ内にはポンチ２６が限られた行程で往復運動可能に受容されている。ヘッド領域でポンチ２６と結合されているのは円形シールホース３４である。この円形シールホース３４はあとで詳しく述べるように膨らまし可能である。図３，５，６に詳細に示されているようにブッシュ２４は、ゼーガリング３２が固定的に配置される内溝を有している。ポンチ２６は中央領域に段の付けられたリング状の溝４０又は切欠きを有している。段の付けられた溝４０の上側にはポンチのヘッド領域が延在している。段の付けられた溝４０の下側にはポンチのほぼ円筒形の部分が配置され、該円筒形の部分の中央には深さの浅いリング溝３８が配置されている。このリング溝３８にはＯリング３０が挿入されている。

ポンチ２６とブッシュ２４とを組立てた場合にはゼーガリング３２は段付き溝４０の領域内に延び込み、この際、ポンチ２６の円筒状の部分によってゼーガリング３２と関連してストッパが形成される。このストッパはポンチ２６がブッシュ２４から過分に上方へ移動することを阻止し、ひいては行程を制限する。行程制限は特に、図８にて符号ＡとＢで示されており、例えば５ｍｍの領域に選択されていることができる。

ポンチ２６はこのようにして約５ｍｍの可動性を有している。ポンチ２６のヘッド領域には図７に示すように袋孔４８が設けられ、この袋孔４８には円形シールホース３４の開放端部が受容されている。

孔４８はポンチ２６において空気通路４４を規定する別の孔に図７に示したように流体的に結合されている。空気通路４４は袋孔４８とは反対側の端部にて円錐状の拡大部４６もしくは流動方向で見て狭窄部へ移行している。この円錐状の拡大部４６はこの場合にはポンチ２６の下端に構成されている。

組立て状態ではポンチ２６のヘッドの周囲にはプラスチック被覆体２８が配置されている。さらに円形シールホース３４の内部には充填紐３６が設けられている。この充填紐３６は図４に示されているように、ほぼ星形の横断面を有している。

膨らまし可能なシール装置２２の作用形式は図２に示されている。すなわち、所定の圧力を有する空気がポンチ２６に下から供給されると流体的に円錐に構成された狭窄部４６は、ポンチ２６が空気圧に関連して上方へ押され、そのプラスチック被覆体２８で皮体１８をインサート１６へ押す形式で作用する。ポンチ２６のヘッド部分のプラスチックキャップ又は適当な被覆体に基づき皮体１８の損傷は回避される。通路４４と袋孔４８とを介して空気は円形シールホース３４の内部に達し、円形シールホース３４は空気圧に相応して半径方向に膨脹し、その際、同様に皮体１８をインサート１６に対して押す。このようにして全体としてきわめてシャープな制限までの線状のシールが達成される。この場合、一方の側の制限はポンチ２６の支持制限された端部により規定され、他方の側ではホース端部により規定される。

図８に示されているように適当な２つのシール装置２２を並べて配置すると、２つのシール装置の間にほぼ継目のないシール移行部が達成される。何故ならば両方のポンチ２６と２６′は適当な配向で互いに直接隣合って皮体１８をインサート１６に押付けるからである。他の部分においては皮体１８は両方の円形シールホース３４と３４′とを介してインサート１８に押付けられる。この場合にはブッシュも工具の１部として構成されていることができる。したがってブッシュを必ずしも個別の構成部分として設ける必要はない。

図９ａから図１１までには本発明のシール装置の別の実施例が示されている。この場合、ダッシュを備えた同じ符号では、先の図２から８までにおけるシール装置の実施形態における部分と同じ部分が示されている。

この場合にも本発明のシール装置２２′はブッシュ２４′又はスリーブを有し、該ブッシュ２４′又はスリーブ内にはポンチ２６′が制限された行程で往復運動するように受容されている。ポンチ２６′のヘッド領域には円形シールホース３４′が結合されている。この円形シールホース３４′はあとで詳しく述べるように膨らまし可能である。

ポンチ２６′は下方のストッパフランジを有し、該ストッパフランジでポンチ２６′は組立てられた状態で上方の終端位置でブッシュ２４′に当接する。ストッパフランジの上側にはポンチ２６′のほぼ円筒状の部分が配置され、該円筒状の部分にはほぼ中央に別の、深さの浅いリング溝３８′が配置されている。このリング溝３８′内にはＯリング３０′が嵌め込まれている。

さらにブッシュ２４′の下方の領域にはＯリングシール５０のためのシール切欠きが配置されている。このＯリングシール５０のためのシール切欠きの輪郭は図１０に示されている。Ｏリングシール５０はブッシュ２４′を組込まれた状態で成形工具に対しシールする。

ポンチ２６′とブッシュ２４′とを組立てたあとで、シール装置２２′は工具の対応する切欠きに挿入される（図１１を参照）。工具はブッシュ受容部の領域にめねじ山を有する孔を有している。このめねじ山には芋ねじ６０がねじ込み可能である。シール装置２２′を挿入したあとでブッシュ２４′は芋ねじ６０で固定される。この場合、ブッシュ２４′の軸方向でブッシュ２４′には所望されるポジショニングが可能である。

ポンチ２６′はいまや、規定された領域内でブッシュ２４′内を移動することができる。この場合、ポンチのための１つのストッパは工具によってかつ１つのストッパはブッシュ２４′の下方の端部で規定される。前記ストッパにはそれぞれポンチ２６′のストッパフランジが当接する。ブッシュ２４′の調整に応じてシール装置２２′のポンチ２６′は多かれ少なかれ上方へ移動させられることができる。

ブッシュ２４′のねじ固定による構成によってシール装置２２′は迅速にかつ容易に交換されることができる。特殊工具は必要なく、その上、確保構造によって大きなスペースが占拠されることもない。

行程制限もこの場合にも５ｍｍの範囲で選ばれることができる。ポンチ２６′はこのような形式で同様に約５ｍｍの可動性を有することになる。ポンチのヘッド領域には、第１実施例の場合のように、袋孔４８が構成されている。この袋孔４８内には円形シールホース３４′の開放端部が受容されている。

袋孔４８は空気通路４４′を規定する、ポンチ２６′における別の孔と流体的に接続されている。空気通路４４′は袋孔４８とは反対側の端部で円錐状の拡大部もしくは流れ方向で見て狭窄部に移行している。したがって前記円錐形の拡大部はこの場合にはポンチ２６′の下端に構成されている。

組立てられた状態ではポンチ２６′のヘッドの周囲にはプラスチック被覆体２８′が配置されている。さらに円形シールホース３４′の内部には充填紐３６′が設けられている。この充填紐３６′はこの場合にもほぼ星形の横断面を有している。

膨らまし可能なシール装置２２′の作用形式は図１１に示されている。空気が所定の圧力でポンチ２６′に下から供給されると、流体的に円錐状に構成された狭窄部は、ポンチ２６′が空気圧に関連して上方へ押され、そのプラスチック被覆体２８′で皮体をインサートに対し押すように作用する。ポンチのヘッド部分のプラスチックキャップ又は適当な被覆体に基づき、皮体の損傷は回避される。通路４４′と袋孔とを介して空気は円形シールホース３４′の内部に達する。円形シールホース３４′は空気圧に応じて半径方向で膨脹し、その際、同様に皮体をインサートに押付ける。このようにして全体としてきわめてシャープな制限まで線状のシールが達成される。この場合、制限は一方の側ではポンチ２６′の支持制限された端部によって、他方の側ではホース端部によって規定される。

全体として本発明によるシール装置によって、シール装置の規定された端部まで確実なシールが膨らまし形式で保証される。この場合には狭い移行部もシール可能である。基準円形ホースをシール装置のシールとして使用することはコストの削減をもたらす。さらにポンチは行程制限に基づき分離せず、不都合な形式で上へ走出させられることもない。

閉じた成形工具をインサート、皮体及び発泡材料と共に示した概略的な断面図。この場合、インサートと皮体との間の端部は本発明によるシール装置でシールされている。 本発明のシール装置の第１実施例を型から取出し、概略的に示した側面図。 図２の膨らまし可能なシール装置の分解図。 充填紐を有するシールホースの断面図。 図２の本発明によるシール装置のためのブッシュの斜視図。 図２の本発明によるシール装置のためのポンチの斜視図。 本発明によるシール装置のポンチにおける空気通路の概略図。 ２つ並べて配置され、シールされて協働する、図２に示した本発明によるシール装置を示した図。 本発明による膨らまし可能なシール装置の第２実施例の分解図。 図９ａに示したシール装置を組立てられた状態で示した概略図。 図９ａのシール装置のシールのためのフライス加工輪郭を詳細に示した図。 図９ａによるシール装置を組込んだ状態で示した概略的な断面図。

符号の説明

１０ 成形工具
１２ 下方の工具半部
１４ 上方の工具半部
１６ インサート
１８ 皮体
２０ ポリウレタン発泡材（ＰＵＲ発泡材）
２２，２２′ 膨らまし可能なシール装置
２４，２４′ ブッシュ
２６，２６′ ポンチ（真ちゅうピン）
２８，２８′ プラスチックキャップ又はプラスチック被覆体
３０，３０′ Ｏリング
３４，３４′ 円形シールホース
３６，３６′ 充填紐
３８ 溝
４０ ゼーガリングのための段付き孔
４２ ゼーガリングのための内溝
４４，４４′ 空気通路
４６ 円錐形の入口
４８ 円形シールホースのための袋孔
５０ Ｏリングシール
５２ ブッシュ区分
５４ Ｏリングシールのためのフライス加工切欠き
６０ 芋ねじ
６２ 孔
Ａ 円形シールホースと皮体との間の間隔
Ｂ 膨らまし半径

Claims (11)

1. 膨らまし可能なシール装置であって、ブッシュ（２４，２４′）に受容され、空気供給装置（４４，４６，４４′）を介して空気圧が作用させられることで走出可能なポンチ（２６，２６′）と、該ポンチ（２６，２６′）に結合されたシールホース（３４，３４′）とを有し、該シールホース（３４，３４′）の内室が前記空気供給装置（４４，４６，４４′）と接続され、該シールホース（３４，３４′）が空気圧の作用で膨脹する形式のものにおいて、前記ポンチ（２６，２６′）が前記ブッシュ（２４，２４′）内で、限られた行程が規定されるように案内されていることを特徴とする、膨らまし可能なシール装置。
2. 前記ポンチ（２６）の外周に溝（４０）又は切欠きが配置されており、該溝（４０）又は切欠き内に前記ブッシュ（２４）の係合部分（３２）が突入し、前記溝（４０）又は切欠きが前記係合部分（３２）と共に、前記限られた行程が規定されるように寸法設定されている、請求項１記載の膨らまし可能なシール装置。
3. 前記ポンチの外周に、前記ブッシュの溝又は切欠きに突入する係合部分が配置されており、前記溝又は切欠きが前記係合部分と共に前記限られた行程が規定されるように寸法設定されている、請求項１記載の膨らまし可能なシール装置。
4. 前記係合部分が前記ブッシュ（２４）の内溝（４２）に受容される安全又はゼーガリング（３２）である、請求項２記載の膨らまし可能なシール装置。
5. 前記ブッシュ（２４′）が取外し可能なねじ、特に芋ねじ（６２）で工具に保持されている、請求項１記載の膨らまし可能なシール装置。
6. 前記ポンチ（２６，２６′）の外周又は前記ブッシュ（２４，２４′）の内周に溝（３８，３８′）が配置されており、該溝（３８，３８′）にシールリング、特にＯリング（３０，３０′）が挿入可能で、該Ｏリング（３０，３０′）が前記ポンチ（２６，２６′）と前記ブッシュ（２４，２４′）との間のシールを規定する、請求項１から５までのいずれか１項記載の膨らまし可能なシール装置。
7. シール作用を有する、成形工具のインサート部分に対し押圧する前記ポンチ（２６，２６′）のヘッド部分が、プラスチック被覆体、プラスチックキャップ（２８，２８′）、ゴム被覆体又は適当に弾性的な材料から成る被覆体を備えている、請求項１から６までのいずれか１項記載の膨らまし可能なシール装置。
8. 前記シールホース（３４，３４′）の内室に充填紐（３６，３６′）が配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の膨らまし可能なシール装置。
9. 前記充填紐（３６，３６′）が横断面で見て星形に構成されている、請求項６記載の膨らまし可能なシール装置。
10. 前記ポンチ（２６，２６′）に通路（４４，４４′）が設けられ、該通路（４４，４４′）が袋孔（４８）と流動結合されており、前記袋孔（４８）内に前記シールホース（３４，３４′）の一端が挿入されているか又は挿入可能である、請求項１から９までのいずれか１項記載の膨らまし可能なシール装置。
11. 前記袋孔（４８）とは反対の前記通路（４４，４４′）の端部に流れ方向で狭まる、特に円錐形に成形された端部（４６）が設けられている、請求項８記載の膨らまし可能なシール装置。

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