DE102012000621B4

DE102012000621B4 - Method for attaching a sealing element to a tool

Info

Publication number: DE102012000621B4
Application number: DE102012000621.7A
Authority: DE
Inventors: Christian Eberdt
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-01-14
Filing date: 2012-01-14
Publication date: 2016-04-21
Anticipated expiration: 2032-01-15
Also published as: DE102012000621A1

Abstract

Verfahren zum vollautomatischen Anbringen von wenigstens einem Dichtungselement (18) an einem Injektions- oder Niederdruckspritzgießwerkzeug (10), wobei das auf einem Vorratselement (22) als Endlosprofil vorliegende Dichtungselement (18) von dem Vorratselement (22) abgezogen und entlang einem für die Anbringung vorgesehenen Bereich (16) an dem Werkzeug (10) umlaufend angebracht und von dem Endlosprofil getrennt wird.Method for fully automatically attaching at least one sealing element (18) to an injection or low-pressure injection molding tool (10), wherein the sealing element (18) present on a storage element (22) as an endless profile is drawn from the storage element (22) and provided along one for attachment Region (16) on the tool (10) mounted circumferentially and separated from the endless profile.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines Dichtungselements an einem Werkzeug.The invention relates to a method for attaching a sealing element to a tool.

Aus der US 6 561 478 B2 kann ein Werkzeug für ein Harzinjektionsverfahren, insbesondere für ein sogenanntes Resin Transfer Molding Verfahren, als bekannt entnommen werden. In einer Werkzeughälfte ist ein Dichtungssitz vorgesehen, in welchem ein ringförmiges Dichtungsprofil in das Werkzeug eingebracht werden kann, um das Austreten einer Formmasse, beispielsweise eines niederviskosen Harzes bzw. Harz-Härter-Gemisches, während des Betriebs des Werkzeugs zu verhindern. Solche Dichtungen müssen regelmäßig manuell ausgetauscht werden. Aufgrund arbeitssicherheitstechnischer Aspekte müssen die Werkzeuge von Betriebstemperaturen im Bereich von ca. 150°C auf Temperaturen in einem Bereich von ca. 60°C abgekühlt werden, bevor ein manueller Austausch der Dichtungen erfolgen kann. Bedingt durch die große Masse der Werkzeuge und der damit einhergehenden hohen Wärmekapazitäten sind lange Stillstandszeiten und ein erhöhter Energiebedarf zum Abkühlen und Aufheizen erforderlich. Des Weiteren lassen sich Dichtungen mit einem geschlossenen ringförmigen Profil zumeist nur mit einem erhöhten Kraftaufwand in den Dichtungssitz einbringen, wodurch die Dichtungen gegebenenfalls beschädigt werden können.From the US Pat. No. 6,561,478 B2 For example, a tool for a resin injection method, in particular for a so-called resin transfer molding method, can be taken as known. In a mold half a seal seat is provided, in which an annular sealing profile can be introduced into the tool to prevent the escape of a molding compound, such as a low viscosity resin or hardener-hardener mixture, during operation of the tool. Such seals must be replaced regularly manually. Due to occupational safety aspects, the tools must be cooled from operating temperatures in the range of approx. 150 ° C to temperatures in the range of approx. 60 ° C before a manual replacement of the seals can take place. Due to the large mass of tools and the associated high heat capacities long downtimes and an increased energy requirement for cooling and heating are required. Furthermore, seals with a closed annular profile can usually only be introduced into the seal seat with an increased force, whereby the seals can possibly be damaged.

Des Weiteren ist sowohl aus dem DE 295 11 641 U1 als auch aus der DE 39 30 527 C1 ein Verfahren bekannt, bei dem ein Dichtungselement an einem Werkzeug angebracht wird. Das Dichtungselement liegt als Endlosprofil vor und wird entlang einem für die Anbringung vorgesehenen Bereich umlaufend angebracht.Furthermore, both from the DE 295 11 641 U1 as well as from the DE 39 30 527 C1 a method is known in which a sealing element is attached to a tool. The sealing element is present as an endless profile and is circumferentially mounted along a region provided for the attachment.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes und vereinfachtes Verfahren zum Anbringen eines Dichtungselements an einem Werkzeug bereitzustellen.The present invention has for its object to provide an improved and simplified method for attaching a sealing element to a tool.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Anbringen von wenigstens einem Dichtungselement in einem Werkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method for attaching at least one sealing element in a tool having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Anbringen von wenigstens einem Dichtungselement an einem Werkzeug, insbesondere an einem Injektions- oder Niederdruckspritzgießwerkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass das auf einem Vorratselement als Endlosprofil vorliegende Dichtungselement von dem Vorratselement abgezogen bzw. entnommen und entlang an einem an die Anbringung vorgesehenen Bereich an dem Werkzeug umlaufend angebracht und von dem Endlosprofil getrennt wird. Während also beim Gegenstand gemäß der US 6 561 478 B2 ein Dichtungselement mit einem ringförmig geschlossenen Profil in einen entsprechenden Dichtungssitz eingebracht bzw. aus diesem wieder entfernt werden muss, ist es demgegenüber erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Dichtungselement als Endlosprofil vorliegt und in einem dafür vorgesehenen Bereich des Werkzeugs umlaufend angebracht und anschließend von dem Endlosprofil abgetrennt wird. Das Dichtungselement muss folglich nicht mit erheblichem Kraftaufwand in den vorgesehenen Bereich bzw. den Dichtungssitz hinein gedrückt werden, da das Dichtungselement keinen ringförmig geschlossenen Körper ausbildet. Vielmehr kann das aus einem gleichmäßig gedehnten Endlosmaterial ausgebildete Dichtungselement auf dem Dichtungssitz abgerollt (und ggf. mit diesem verbunden) werden, bis der gesamte Dichtungssitz mit dem Dichtungselement versehen worden ist. Das Anbringen erfolgt erfindungsgemäß vollautomatisch. Durch den vollautomatischen Ablauf des Verfahrens kann eine Gefährdung von Mitarbeitern erheblich reduziert werden, da kein Mitarbeiter im Gefahrenbereich des heißen Werkzeugs agieren muss, um das Dichtungselement anzubringen.A method according to the invention for attaching at least one sealing element to a tool, in particular to an injection or low-pressure injection molding tool, is characterized in that the sealing element present on a storage element as an endless profile is withdrawn from the storage element and taken along a region provided for attachment mounted circumferentially on the tool and separated from the endless profile. So while the object according to the US Pat. No. 6,561,478 B2 a sealing element with an annularly closed profile must be introduced into or removed from a corresponding sealing seat, it is provided according to the invention that the sealing element is present as an endless profile and circumferentially mounted in a designated area of the tool and then separated from the continuous profile , Consequently, the sealing element does not have to be pressed with considerable force into the intended area or the sealing seat, since the sealing element does not form an annularly closed body. On the contrary, the sealing element formed from a uniformly stretched continuous material can be unrolled (and, if necessary, connected to) the sealing seat until the entire sealing seat has been provided with the sealing element. The attachment is carried out fully automatically according to the invention. By the fully automatic procedure of the procedure a danger of coworkers can be reduced considerably, since no coworker must act in the danger area of the hot tool, in order to attach the sealing element.

Somit ist ein verbessertes Verfahren zum Anbringen von wenigstens einem Dichtungselement an einem Werkzeug geschaffen, da das Dichtungselement auf besonders einfache Weise in einen als Dichtungssitz ausgebildeten Bereich in einem Werkzeug eingebracht werden kann. Zudem ist keine große mechanische Krafteinwirkung auf das Dichtungselement vonnöten, um dieses an dem Dichtungssitz anzubringen. Eventuelle Beschädigungen des Dichtungselements beim Anbringen an dem Dichtungssitz können somit effektiv verhindert werden.Thus, an improved method is provided for attaching at least one sealing element to a tool, since the sealing element can be introduced in a particularly simple manner in an area designed as a sealing seat in a tool. In addition, no large mechanical force is required on the sealing element to attach this to the seal seat. Any damage to the sealing element when attached to the seal seat can thus be effectively prevented.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden ein erstes Ende und ein zweites Ende des Dichtungselements nach dem Anbringen an dem Werkzeug und Trennen von dem Endlosprofil aneinandergefügt. Zum einen kann durch das nachträgliche Fügen der beiden Enden des Dichtungselements dieses zunächst besonders einfach in den Dichtungssitz eingebracht werden. Zum anderen wird durch das Aneinanderfügen der beiden Enden des Dichtungselements der gesamte Dichtungssitz umlaufend von dem Dichtungselement ausgefüllt, sodass eine sichere Abdichtung des Werkzeugs während des Betriebs sichergestellt werden kann. Insbesondere kann dadurch ein Austreten einer niederviskosen Formmasse, beispielsweise in Form eines Harz-Härter-Gemisches, während eines Harzinjektionsverfahrens effektiv vermieden werden.In an advantageous embodiment of the invention, a first end and a second end of the sealing element are joined together after attachment to the tool and separation from the endless profile. On the one hand can be introduced by the subsequent joining of the two ends of the sealing element of this first particularly simple in the seal seat. On the other hand, by joining the two ends of the sealing element, the entire sealing seat is circumferentially filled by the sealing element, so that a secure sealing of the tool during operation can be ensured. In particular, this can effectively prevent leakage of a low-viscosity molding compound, for example in the form of a resin-hardener mixture, during a resin injection process.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Dichtungselement eine Klebefläche umfasst, an der es mit dem Dichtungssitz des Werkzeugs verbunden wird. Dadurch wird auf besonders einfache Art und Weise ein sicheres Anhaften des Dichtungselements an den entsprechenden Werkzeugbereich sichergestellt und infolgedessen ebenfalls eine zuverlässigere Abdichtung des Werkzeuges während des Gebrauchs ermöglicht. A further advantageous embodiment of the invention provides that the sealing element comprises an adhesive surface, at which it is connected to the sealing seat of the tool. As a result, a secure adherence of the sealing element to the corresponding tool area is ensured in a particularly simple manner and consequently also allows a more reliable sealing of the tool during use.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Dichtungselement an dem Werkzeug angebracht wird, während das Werkzeug zumindest im Wesentlichen noch seine Betriebstemperatur aufweist. Es ist hierbei kein Abkühlen des Werkzeugs mehr erforderlich, wodurch lange Stillstandszeiten und eine Energieverschwendung durch eine Werkzeugabkühlung und Aufheizung entfallen können, da das Anbringen des Dichtungselements noch bei einem aufgeheizten Werkzeug erfolgen kann. Insgesamt kann dadurch eine signifikante Verbesserung der Energiebilanz des Fertigungsprozesses erzielt werden.A further advantageous embodiment of the invention provides that the sealing element is attached to the tool, while the tool at least substantially still has its operating temperature. In this case, no cooling of the tool is required, whereby long downtimes and waste of energy due to tool cooling and heating can be dispensed with, since the attachment of the sealing element can still take place with a heated tool. Overall, this can achieve a significant improvement in the energy balance of the manufacturing process.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 eine schematische Draufsicht auf eine Werkzeughälfte eines Werkzeugs für ein Harzinjektionsverfahren, wobei umlaufend um eine Kavität der Werkzeughälfte ein als Dichtungssitz ausgebildeter Bereich vorgesehen ist; und in 1 a schematic plan view of a mold half of a tool for a resin injection process, wherein circumferentially around a cavity of the mold half is provided as a sealing seat formed area; and in

2 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung und des in 1 gezeigten Werkzeugs, wobei mittels der Vorrichtung ein als Endlosprofil vorliegendes Dichtungselement an dem als Dichtungssitz ausgebildeten Bereich der Werkzeughälfte angebracht wird. 2 a schematic side view of a device and the in 1 shown tool, wherein by means of the device present as a continuous profile sealing element is attached to the formed as a sealing seat region of the mold half.

Ein Teilbereich eines Werkzeugs 10 für ein Harzinjektionsverfahren, beispielsweise für ein so genanntes Resin Transfer Molding Verfahren oder ein Resin Injection Molding Verfahren, ist in 1 in einer schematischen Draufsicht gezeigt. Eine Werkzeughälfte 12 des Werkzeugs 10 weist eine Kavität 14 auf, in welcher im Zuge des Harzinjektionsverfahrens eine Formmasse eingespritzt werden kann. Zumeist handelt es sich bei dieser Formmasse um eine auf Duroplasten oder Elastomeren basierende Formmasse, welche je nach Harzinjektionsverfahrenstyp kleine Füllstoffpartikel enthalten kann. Es ist ebenfalls möglich, lange Fasern oder Faserhalbzeuge in die Kavität 14 einzulegen, welche nach dem Schließen des Werkzeugs 10 mit einer entsprechenden Formmasse, welche üblicherweise ein Harz-Härter-Gemisch umfasst, zu umspritzen. Im vorliegenden Fall ist an der Werkzeughälfte 12 ein umlaufend um die Kavität 14 angeordneter, als Dichtungssitz ausgebildeter Bereich 16 vorgesehen, in welchem ein hier nicht dargestelltes Dichtungselement 18 eingebracht werden kann. Das in dem Bereich 16 eingebrachte Dichtungselement 18 gewährleistet, dass während eines Harzinjektionsverfahrens ein Austreten der Formmasse, beispielsweise des niederviskosen Harz-Härter-Gemisches, verhindert wird.A subsection of a tool 10 for a resin injection method, for example, a so-called resin transfer molding method or a resin injection molding method is disclosed in 1 shown in a schematic plan view. A tool half 12 of the tool 10 has a cavity 14 in which in the course of the resin injection process, a molding compound can be injected. In most cases, this molding compound is a molding composition based on thermosets or elastomers, which may contain small filler particles, depending on the type of resin injection process. It is also possible to have long fibers or semi-finished fiber in the cavity 14 insert, which after closing the tool 10 with an appropriate molding compound, which usually comprises a resin-hardener mixture to overmold. In the present case is on the tool half 12 a circumferential around the cavity 14 arranged, designed as a seal seat area 16 provided in which a not shown here sealing element 18 can be introduced. That in the area 16 introduced sealing element 18 ensures that during a Harzinjektionsverfahrens leakage of the molding material, for example, the low-viscosity resin-hardener mixture is prevented.

In 2 ist in einer schematischen Seitenansicht eine Vorrichtung 20 gezeigt, mittels welcher das Dichtungselement 18 an dem Werkzeug 10 bzw. in dem Bereich 16 der Werkzeughälfte 12 angebracht wird. Die Vorrichtung 20 umfasst ein Vorratselement 22 in Form einer Rolle, auf welcher das Dichtungselement 18 als Endlosprofil aufgerollt ist. Das als Endlosprofil vorliegende Dichtungselement 18 wird mittels der Vorrichtung 20 von dem Vorratselement 22 abgezogen und entlang des in 1 gezeigten Bereichs 16 der Werkzeughälfte 12 umlaufend angebracht und von dem Endlosprofil anschließend abgetrennt. Die Vorrichtung 20 umfasst dabei eine Mehrzahl von Führungsrollen 24, mittels welcher das Anbringen des Dichtungselements 18 an dem Bereich 16 der Werkzeughälfte 12 unterstützt wird.In 2 is a schematic side view of a device 20 shown, by means of which the sealing element 18 on the tool 10 or in the area 16 the tool half 12 is attached. The device 20 includes a storage element 22 in the form of a roller on which the sealing element 18 rolled up as an endless profile. The present as an endless profile sealing element 18 is by means of the device 20 from the storage element 22 subtracted and along the in 1 shown area 16 the tool half 12 circumferentially mounted and then separated from the endless profile. The device 20 includes a plurality of guide rollers 24 , by means of which the attachment of the sealing element 18 at the area 16 the tool half 12 is supported.

Die Vorrichtung 20 kann beispielsweise mittels eines hier nicht dargestellten Roboters betätigt und bewegt werden, so dass das Werkzeug 10 bzw. die Werkzeughälfte 12 in einer festen Position verbleiben kann und die Vorrichtung 20 derart bewegt wird, dass das Dichtungselement 18 umlaufend entlang des Bereichs 16 angebracht werden kann. Dadurch muss das üblicherweise eine große Masse aufweisende Werkzeug 10 bzw. die Werkzeughälfte 12 während des Anbringens des Dichtungselements 18 nicht bewegt werden. Des Weiteren ist es denkbar, dass die Vorrichtung 20 zur Anbringung oder zum Austausch des Dichtungselements 18 an diejenige Stelle innerhalb einer Fertigung bewegt werden kann, an der sich das Werkzeug 10 üblicherweise befindet. Dadurch können Bewegungen des schweren Werkzeugs 10 vermieden werden. Zum anderen können dadurch Stillstandszeiten des Werkzeugs 10 verringert werden, da die Vorrichtung 20 einfacher und schneller zum Werkzeug 10 bewegt werden kann als umgekehrt.The device 20 can be actuated and moved, for example, by means of a robot, not shown here, so that the tool 10 or the tool half 12 can remain in a fixed position and the device 20 is moved so that the sealing element 18 running around the area 16 can be attached. This usually requires a large mass tool 10 or the tool half 12 during the attachment of the sealing element 18 not to be moved. Furthermore, it is conceivable that the device 20 for attachment or replacement of the sealing element 18 can be moved to the point within a production, where the tool 10 usually located. This allows movements of the heavy tool 10 be avoided. On the other hand, this can reduce downtime of the tool 10 be reduced as the device 20 easier and faster to the tool 10 can be moved as the other way around.

Ein hier nicht dargestelltes erstes Ende und ein zweites Ende des Dichtungselements 18 werden nach dem Anbringen an dem Werkzeug 10 bzw. an dem Bereich 16 der Werkzeughälfte 12 und nach dem Abtrennen von dem Endlosprofil aneinander gefügt. Dies kann ebenfalls mit der Vorrichtung 20 erfolgen, an welcher beispielsweise eine hier nicht dargestellte Abtrenneinrichtung vorgesehen sein kann. Durch das Fügen der Enden des Dichtungselements 18 wird gewährleistet, dass das Dichtungselement 18 den Bereich 16 vollständig ausfüllt und die Kavität 14 ringförmig umgibt, so dass das Werkzeug 10 während eines Harzinjektionsverfahrens sicher gegen ein Austreten der Formmasse abgedichtet wird.A not shown here first end and a second end of the sealing element 18 be after attaching to the tool 10 or at the area 16 the tool half 12 and joined together after separation from the endless profile. This can also be done with the device 20 take place, on which, for example, a separating device not shown here can be provided. By joining the ends of the sealing element 18 will ensure that the sealing element 18 the area 16 completely fills and the cavity 14 surrounds the ring so that the tool 10 is securely sealed during a Harzinjektionsverfahrens against leakage of the molding material.

Des Weiteren wird das Dichtungselement 18 mit einer an diesem vorhandenen hier nicht dargestellten Klebefläche an dem für die Anbringung vorgesehenen Bereich 16 des Werkzeugs 10 umlaufend angebracht. Dadurch wird gewährleistet, dass das Dichtungselement 18 an dem Bereich 16 anhaftet und somit auch eine sichere Dichtwirkung durch das Dichtungselement 18 im Betrieb des Werkzeugs 10 gewährleistet wird.Furthermore, the sealing element 18 with an adhesive surface, not shown here, on the area provided for the attachment 16 of the tool 10 circumferentially attached. This will ensure that the sealing element 18 at the area 16 adheres and thus also a secure sealing effect by the sealing element 18 during operation of the tool 10 is guaranteed.

Das Verfahren zum Anbringen des Dichtungselements 18 wird des Weiteren vollautomatisch durchgeführt, sodass keine manuellen Eingriffe von Mitarbeitern erforderlich sind, um das Dichtungselement 18 an dem Werkzeug 10 bzw. in dem Bereich 16 der Werkzeughälfte 12 anzubringen. Eine Gefährdung von Mitarbeitern kann somit verhindert werden, da diese keine Arbeiten an dem heißen Werkzeug vornehmen müssen, welches im Betriebszustand üblicherweise Temperaturen von etwa 150° Celsius aufweist.The method of attaching the sealing element 18 Furthermore, it is fully automated, eliminating the need for manual intervention by employees around the sealing element 18 on the tool 10 or in the area 16 the tool half 12 to install. A risk to employees can thus be prevented because they do not have to do any work on the hot tool, which usually has temperatures of about 150 ° Celsius in the operating condition.

Aufgrund des automatischen Verfahrensablaufs kann ein Anbringen des Dichtungselements 18 bzw. ein Austausch des Dichtungselements 18 noch vor dem Abkühlen des Werkzeugs 10 erfolgen, so dass das Werkzeug im Wesentlichen seine Betriebstemperatur beibehalten kann, während mittels der Vorrichtung 20 das Dichtungselement 18 angebracht wird. Da kein Abkühlen des Werkzeugs 10 beim Anbringen des Dichtungselements 18 bzw. beim Auswechseln des Dichtungselements 18 mehr erforderlich ist, können zum einen Werkzeugstillstandszeiten erheblich reduziert und zum anderen eine signifikante Verbesserung der Energiebilanz des Fertigungsprozesses erzielt werden, infolgedessen die Fertigungskosten entsprechend reduziert werden können.Due to the automatic procedure, attaching the sealing element 18 or an exchange of the sealing element 18 even before the tool cools 10 so that the tool can substantially maintain its operating temperature while using the device 20 the sealing element 18 is attached. Because no cooling of the tool 10 when attaching the sealing element 18 or when replacing the sealing element 18 is more necessary, on the one hand significantly reduced tool downtime and on the other hand, a significant improvement in the energy balance of the manufacturing process can be achieved, as a result, the manufacturing costs can be reduced accordingly.

Claims

Method for fully automatic attachment of at least one sealing element ( 18 ) on an injection or low pressure injection molding tool ( 10 ), which on a storage element ( 22 ) present as an endless profile sealing element ( 18 ) from the storage element ( 22 ) and along an area intended for attachment ( 16 ) on the tool ( 10 ) is circumferentially mounted and separated from the endless profile.

Method according to claim 1, characterized in that a first end and a second end of the sealing element ( 18 ) after attachment to the tool ( 10 ) and separating from the endless profile are joined together.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing element ( 18 ) having an adhesive surface thereon at the area intended for attachment ( 16 ) on the tool ( 10 ) is mounted circumferentially.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element ( 18 ) on the tool ( 10 ) while the tool ( 10 ) at least substantially still has its operating temperature.