KR100807461B1 - Method for the production of a sealing element and sealing element - Google Patents
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Abstract
본 발명은 밀봉 소자, 특히 공기식 스프링의 피스톤 로드 밀봉부의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 밀봉 소자는 방사방향 내부로 향한 적어도 하나의 밀봉 립(2)을 포함하는 실질적으로 링형의 베이스 윤곽을 갖는다. 밀봉 소자(1)의 제조는 사출 성형 과정에 의해 이루어지고, 이때 사출 성형 가능한 재료는 사출 성형 공구의 공동 내로 사출되고, 상기 공동의 벽은 제조될 밀봉 소자(1)의 외부 윤곽을 갖는다. 밀봉 소자의 마찰 특성을 개선하기 위해, 사출 성형 가능한 재료의 사출은 밀봉 소자(1)의 방사방향 외부 영역(3)으로부터 공동 내로 이루어진다. 또한, 본 발명은 밀봉 소자에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a sealing element, in particular a piston rod seal of a pneumatic spring, which has a substantially ring-shaped base contour comprising at least one sealing lip 2 facing radially inward. The manufacture of the sealing element 1 is made by an injection molding process, in which the injection moldable material is injected into the cavity of the injection molding tool, the wall of the cavity having the outer contour of the sealing element 1 to be manufactured. In order to improve the frictional properties of the sealing element, the injection of the injection moldable material takes place into the cavity from the radially outer region 3 of the sealing element 1. The invention also relates to a sealing element.
Description
도 1은 선행 기술에 따른 주형을 가진 공기식 스프링의 피스톤 로드 밀봉부의 방사방향 단면도.1 is a radial cross-sectional view of a piston rod seal of a pneumatic spring with a mold according to the prior art;
도 2는 도 3에 따른 A-B를 따라 커팅한, 본 발명의 실시예에 따른 주형을 가진 공기식 스프링의 피스톤 로드 밀봉부의 방사방향 단면도.2 is a radial cross-sectional view of a piston rod seal of a pneumatic spring with a mold according to an embodiment of the invention, cut along A-B according to FIG.
도 3은 주형을 가진 피스톤 로드 밀봉부 부분의 평면도. 3 is a plan view of a portion of a piston rod seal with a mold;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: 밀봉 소자1: sealing element
2: 밀봉 립2: sealing lip
3: 외부 영역3: outer zone
4: 주형4: mold
5: 연결 섹션5: connection section
본 발명은 밀봉 소자, 특히 공기식 스프링의 피스톤 로드 밀봉부의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 밀봉 소자는 적어도 하나의 방사방향 내부를 향한 밀봉 립을 포함하는 실질적으로 링형 베이스 구조를 갖는다. 밀봉 소자의 제조가 사출 과정에 의해 이루어지고, 이때 사출 성형 가능한 재료가 사출 성형 공구의 공동 내로 사출되고, 상기 공동의 벽은 제조될 밀봉 소자의 외부 윤곽을 갖는다. 또한, 본 발명은 밀봉 소자에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a sealing element, in particular a piston rod seal of a pneumatic spring, which has a substantially ring-shaped base structure comprising at least one radially inwardly facing sealing lip. The manufacture of the sealing element is made by an injection process, in which an injection moldable material is injected into the cavity of the injection molding tool, the wall of the cavity having the outer contour of the sealing element to be manufactured. The invention also relates to a sealing element.
많은 기술적인 사용 분야에서 소위 공기식 스프링을 필요로 한다. 공기식 스프링은 압력관으로 구성되는 압력 조절 소자이다. 상기 압력관에는 피스톤과 함께 피스톤 로드가 제공된다. 대부분 압력관은 압축된 질소로 채워지고, 상기 질소는 균일한 압력에서 피스톤의 양측으로 다양한 크기의 피스톤 횡단면에 작용한다. 이로 인해 압력관으로부터 피스톤 로드의 배출 방향으로 소정의 힘이 발생한다. 상기 힘은 정해진 한계에서 충전 압력을 선택함으로써 그리고 공기식 스프링의 선택된 형상에 의해 변경될 수 있다. Many technical applications require so-called pneumatic springs. The pneumatic spring is a pressure regulating element composed of a pressure tube. The pressure tube is provided with a piston rod together with a piston. Most pressure tubes are filled with compressed nitrogen, which acts on piston cross sections of various sizes on both sides of the piston at uniform pressure. This generates a predetermined force in the discharge direction of the piston rod from the pressure tube. The force can be changed by selecting the filling pressure at a defined limit and by the selected shape of the pneumatic spring.
공기식 스프링의 결함 없는 작동을 위해 밀봉 소자, 즉 로드 밀봉부가 중요하며, 상기 밀봉부는 압력관 내에 배치되어 압력관 내부와 주변 사이의 피스톤 로드를 밀봉한다.Sealing elements, i.e. rod seals, are important for defect-free operation of the pneumatic spring, which seals are arranged in the pressure vessel to seal the piston rod between the inside and the periphery of the pressure vessel.
로드 밀봉부는 적어도 사출 성형에 의해 형성되고, 다양한 변형 방법이 사용될 수 있다. 예컨대 소위 트랜스퍼 성형(transfer molding)이 바람직하고, 상기 트랜스퍼 성형에서 고온 트랜스퍼 포트에 의해 상당량의 폐기물질이 발생한다. 마찬 가지로 상기 로드 밀봉부는 전형적인 사출 성형 방법으로도 제조될 수 있다. 특히 템퍼링된 냉각 채널 분배기를 통한 사출 성형에 의해 폐기물의 양이 현저히 감소될 수 있다. The rod seal is formed at least by injection molding, and various deformation methods can be used. For example, so-called transfer molding is preferred, in which a considerable amount of waste material is generated by the high temperature transfer port. Likewise, the rod seal can also be manufactured by a typical injection molding method. In particular, the amount of waste can be significantly reduced by injection molding through a tempered cooling channel distributor.
공기식 스프링의 피스톤 로드용 로드 밀봉부는 예컨대 DE 37 02 581 A1, DE 37 25 101 A1 및 DE 195 06 479 A1에 기술되어 있다. 상기 간행물에는 물론 로드 밀봉부의 제조시 실행 방식에 대해 언급되어 있지 않다. Rod seals for piston rods of pneumatic springs are described, for example, in DE 37 02 581 A1, DE 37 25 101 A1 and DE 195 06 479 A1. The publication does not mention, of course, the manner of implementation in the manufacture of rod seals.
도 1에 도시된 바와 같은 로드 밀봉부를 제조하는 것이 공지되어 있다. 사출 성형 공구의 공동은 성형될 밀봉 소자(1)의 윤곽에 따라 형성되고, 중심 주형(4)을 통해 채워지고, 상기 주형은 밀봉 소자의 축선에 대해 동심으로 배치된다. It is known to manufacture rod seals as shown in FIG. 1. The cavity of the injection molding tool is formed according to the contour of the sealing element 1 to be molded, filled through the
가소화된 재료는 주형(4)으로부터 연결 섹션(5)을 거쳐 실제 다이 공동 내에 이른다. 사출 성형 재료의 유입 지점은 밀봉 소자(1)의 방사방향 내부를 향한 밀봉립(2)에 가깝다. 재료 경화 후에 주형(4)은 연결 섹션(5)과 함께 밀봉 소자(1)로부터 분리되고, 즉 밀봉 립(2)에 가까운 분리 지점(9)에서 분리된다. The plasticized material reaches from the
이것은 소정의 단점을 일으키는 것이 밝혀졌다. 특히 상기 실행 방법에서 피스톤 로드에 대한 밀봉 립(2)의 마찰이 소정의 낮은 값을 갖는 것이 보장되지 않는다. 또한, 밀봉 소자의 수명은 밀봉 립에 인접한 분리 지점에 의해 부정적인 영향을 받을 수 있다. This has been found to cause certain disadvantages. In particular in the above method, it is not guaranteed that the friction of the sealing
본 발명의 목적은 상기 단점에 비추어 개선된 마찰 특성과 제조된 밀봉 소자의 높아진 수명을 특징으로 하는 일반적인 방식의 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method of the general manner characterized by improved frictional properties and increased lifetime of the manufactured sealing element in view of the above disadvantages.
본 발명에 의한 상기 목적의 해결 방법은 사출 성형 가능한 재료의 사출이 밀봉 소자의 방사방향 외부 영역으로부터 공동 내로 이루어지는 것을 특징으로 한다. The solution of this object according to the invention is characterized in that the injection of the injection moldable material takes place into the cavity from the radially outer region of the sealing element.
따라서 바람직하게, 방사방향 내부에 있는 밀봉 립과 그에 인접한 영역에는 연결 섹션용 분리 지점에 의해 야기될 수 있는 어떠한 장애도 없게 된다. Thus, preferably, the sealing lip in the radially inner region and the area adjacent thereto are free of any obstacles which may be caused by the separation point for the connecting section.
바람직하게 사출 성형 가능한 재료의 사출은 사출 성형 공구 공동의 외부에 방사방향으로 배치된 주형을 통해 공동 내로 이루어진다. 주형은 특히 링 주형으로 형성된다. 또한, 사출 성형 가능한 재료의 사출은 주형으로부터 다수의 연결 섹션을 지나 공동 내로 이루어질 수 있다. 연결 섹션들은 링 주형의 둘레에 걸쳐 등거리로 배치될 수 있다. Preferably the injection of the injection moldable material takes place into the cavity via a mold disposed radially outside the injection molding tool cavity. The mold is formed in particular as a ring mold. In addition, the injection of the injection moldable material can be made from the mold through a plurality of connecting sections into the cavity. The connecting sections can be arranged equidistant over the circumference of the ring mold.
연결 섹션의 두께는 - 축선 방향에서 측정할 때 - 밀봉 소자의 외경의 1 내지 3 % 일 수 있다. 그러나 연결 섹션의 폭은 둘에 방향에서 측정할 때 바람직하게 0.5 내지 5 mm 일 수 있다.The thickness of the connecting section-as measured in the axial direction-can be 1 to 3% of the outer diameter of the sealing element. However, the width of the connecting section may preferably be 0.5 to 5 mm when measured in the direction of the two.
사출 성형 가능한 재료를 공동 내로 사출하는 것은 바람직하게 제조될 밀봉 소자의 축방향 단부 영역으로부터 실행된다. 방사방향 단면이 V 형으로 형성된 밀봉 소자의 경우 사출 가능한 재료의 분사는 방사방향 외부 레그의 축방향 단부 영역으로부터 공동 내로 이루어질 수 있다. Injection of the injection moldable material into the cavity preferably takes place from the axial end region of the sealing element to be produced. In the case of a sealing element in which the radial cross section is V-shaped, the injection of the injectable material can be made into the cavity from the axial end region of the radial outer leg.
본 발명에 따른 밀봉 소자, 특히 방사방향 내부를 향한 적어도 하나의 밀봉 립을 포함하는 실질적으로 링형 베이스 윤곽을 갖는 공기식 스프링의 로드 밀봉부는, 밀봉 소자의 방사방향 내부 영역은 주형-연결 섹션이 분리되어 있는 분리 지점을 포함하지 않는 것을 특징으로 한다. The rod seal of the pneumatic spring having a substantially ring-shaped contour with a sealing element according to the invention, in particular at least one sealing lip facing radially inwards, wherein the radially inner region of the sealing element is separated from the mold-connecting section. It is characterized in that it does not include a separation point.
바람직하게 밀봉 소자의 방사방향 외부 영역에 주형-연결 섹션이 분리되어 있는 분리 지점이 제공된다. Preferably a separation point is provided in which the mold-connection section is separated in the radially outer region of the sealing element.
바람직하게 밀봉 소자의 방사방향 단면은 V 형 윤곽을 갖는다. 또한, 밀봉 소자는 강화 소자를 포함할 수 있다.Preferably the radial cross section of the sealing element has a V-shaped contour. In addition, the sealing element may comprise a reinforcing element.
본 발명의 실시예가 도면에 도시된다. An embodiment of the present invention is shown in the drawings.
도 2 및 도 3에 본 발명의 실시예가 도시되고, 상기 실시예는 도 1에 도시된 미리 공지된 제조를 바탕으로 도시된다.2 and 3, an embodiment of the invention is shown, which is shown based on the known production shown in FIG.
밀봉 소자(1)는 선행 기술에 공지된 형태를 갖는다. 상기 밀봉 소자는 실질적으로 링형 부품을 형성하고, 상기 부품의 방사방향 단면은 V 형 윤곽을 갖는다. 상기 부품은 두 개의 레그(7, 11)로 형성되고, 상기 레그는 연결 섹션을 통해 서로 연결된다. 실시예에서, 상기 연결 섹션에 강화 소자(10)가 배치되고, 상기 강화 소자는 밀봉 소자의 재료로 사출된다. The sealing element 1 has a form known in the prior art. The sealing element forms a substantially ring-shaped part, the radial cross section of the part having a V-shaped contour. The part is formed of two
밀봉 소자(1)는 본 발명에 따라, 밀봉 소자(1)를 성형하는 가소화된 재료가 방사방향 외부에서 사출 성형 공구의 공동 내로 사출됨으로써 제조된다. 밀봉 소자(1)의 방사방향 외부 영역은 도면에서 도면 부호 3으로 도시된다.The sealing element 1 is produced according to the invention by injecting the plasticized material forming the sealing element 1 into the cavity of the injection molding tool from outside in the radial direction. The radially outer region of the sealing element 1 is shown by
또한, 밀봉 소자(1)의 축선(12)에 대해 동심으로 배치된 링 주형(4)이 제공된다. 상기 링 주형은 밀봉 소자(1)의 외부를 둘러싼다. 링 주형(4)은 다수의 연결 섹션(5)을 포함하고, 상기 연결 섹션은 막(film) 주형 방식에 따라 형성될 수 있다. 다수의 연결 섹션(5)은 링 주형(4)의 주변에 둘레를 따라 등거리로 배치된다. 상기 섹션의 두께 d 는 도 2에 도시된다. 상기 두께는 밀봉 소자(1)의 외경 Da의 약 1 내지 3 % 이다. 연결 섹션(5)의 폭 B은 도 3에 도시된다. 폭 B은 매우 상이하게 선택될 수 있고 예컨대 0.05 내지 5 mm 이다.In addition, a
공동의 바람직한 충전이 달성될 수 있도록 하기 위해, 연결 섹션(5)의 수와 형상은 넓은 제한 내에서 변경될 수 있다. In order that the desired filling of the cavities can be achieved, the number and shape of the connecting
주형(4)과 연결 섹션(5)을 통해 공구 공동이 용융물로 채워진 후 밀봉 소자(1)의 재료 및 주형(4)과 연결 섹션(5)의 재료가 경화되고, 이때 공지된 기술이 사용된다. 몰드로부터 분리된 몰드 제품(1)은 주형(4) 및 연결 섹션(5)과 함께 공구로부터 제거되고 주형(4)은 연결 섹션(5)과 함께 원래의 몰드 제품(1)으로부터 분리된다. 분리 지점(9)이 주어진다. 분리는 해체 또는 절단에 의해 이루어질 수 있다.After the tool cavity is filled with melt through the
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 분리 지점(9)은 밀봉 소자(1)의 방사방향 외부 영역(3)에 제공된다. 그러나 밀봉 소자(1)의 밀봉 립(2)의 방사방향 내부 영역(8)은 분리 지점(9)을 포함하지 않는다. As shown in FIGS. 2 and 3, the
또한, 가소화된 재료는 밀봉 소자(1)의 축방향 단부 영역(6)에, 즉 방사방향 외부 레그(7)의 축방향 단부 영역에 도입되는 것을 알 수 있다. 공동의 충전시 재 료는 강화 소자(10)를 가진 연결 섹션을 지나 밀봉 소자(1)의 방사방향 내부 레그(11)로 흐르고, 상기 밀봉 소자(1)의 방사방향 내부 단부에 다시 밀봉 립(2)이 형성된다. It can also be seen that the plasticized material is introduced into the
밀봉 소자의 방사방향 외부 영역(3)에 있는 분리 지점(9)은 밀봉 소자(1)의 기능에 중요하지 않다. 즉, 이 경우 상기 기능에 장애를 일으키지 않는다. 그러나 - 선행 기술에 따라 - 밀봉 소자(1)의 방사방향 내부 영역(8)에 있는 분리 지점이 밀봉 립(2)에 인접하는 경우는 다르다. 이때 분리 지점은 수명과 마찰 특성과 관련해서 바람직하지 않게 작용할 수 있고, 따라서 이는 본 발명에 따라 방지된다. The
강화 소자는 V 형 윤곽의 두 개의 레그의 연결 지점에 배치될 수 있다.The reinforcement element may be arranged at the connection point of the two legs of the V-shaped contour.
밀봉 소자는 열가소성, 열경화성 또는 탄성 중합체 재료로 이루어질 수 있다. 본 발명에 따라 제조되어 형성된 밀봉 소자는 더 높은 수명과 바람직한 마찰 특성을 특징으로 한다. 이로써 소자의 기능 특성이 개선된다. The sealing element can be made of thermoplastic, thermoset or elastomeric material. Sealing elements made and formed according to the invention are characterized by higher life and desirable frictional properties. This improves the functional characteristics of the device.
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