Dichtungsring

Die Erfindung betrifft einen Dichtungsring, insbesondere für die Verwendung in optischen Anordnungen, hergestellt aus einem Polymermaterial.

Optische Anordnungen benötigen häufig Dichtungsringe mit produktionstechnisch aufwändigeren Querschnitten, wie z.B. Winkelringe. Gleichzeitig stellen optischen Anordnungen hohe Anforderungen an Oberflächengüte, Dimensionsstabilität und Maßhaltigkeit, die in der Fertigung einen hohen Aufwand verlangen.

Als Polymermaterialien werden bisher PTFE oder mit geringen Comonomer- Anteilen (Perfluorpropylvinylether) modifiziertes PTFE verwendet, welches sich verarbeitungstechnisch von PTFE nicht unterscheidet. Für diese Materialien kommt nur die spanende Bearbeitung und Formgebung von aus Stab- oder rohrförmigen Halbfabrikaten hergestellten Rohlingen in Betracht.

Wie in vielen anderen Anwendungen kommt auch PTFE als Polymermaterial zum Einsatz aufgrund seiner chemischen Resistenz, hohen Temperaturbeständigkeit, physiologischen Unbedenklichkeit und fehlenden Neigung zur Wasseraufnahme um nur die wichtigsten Vorzüge von PTFE zu nennen.

Weitere gängige Materialien für die eingangs genannten Dichtungsringe sind Fluorsilikone (FVMQ), Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymere (EPDM) oder Fluorelastomere (FKM, FEPM, FFKM), die mit für Elastomere typischen Prozessen, wie insbesondere das Spritzgießen mit anschließender Vulkanisation oder bei thermoplastischen Varianten dieser Polymermaterialien der Spritzguß und die Extrusion, verarbeitet werden.

Die mittels spanender Bearbeitung von Rohlingen hergestellten Dichtringe weisen häufig bearbeitungsbedingt eine hohe Oberflächenrauigkeit auf. Ebenso müssen breite Toleranzfelder aufgrund innerer Spannungen im verwendeten Halbfabrikaten in Kauf genommen werden. Verarbeitungsbedingt ist hier die Herstellung mit einer hohen Abfallrate belastet. Die Dichtringe zeigen im Einsatz einen unerwünscht hohen Partikelabrieb (particle shedding).

Die aus Elastomeren hergestellten Dichtringe sind insofern nachteilig als ihre Maßhaltigkeit unter dem nach dem Spritzguß durchzuführenden Vulkanisationsschritt leidet. Gleichzeitig findet man bei diesen Polymermaterialien herstellungsbedingt einen hohen Anteil an extrahierbaren Komponenten, wie z.B. Restmonomere, Vernetzungsmittel und Verarbeitungshilfsstoffe.

Materialbedingt weisen die Dichtringe aus Elastomermaterialien eine geringe Druckstabilität sowie eine geringe Beständigkeit gegenüber Chemikalien und Lösemitteln (Quellverhalten) auf. Teilweise problematisch ist auch deren eingeschränkte Temperaturelastizität bzw. deren Neigung zum Verspröden bei tiefen Temperaturen, insbesondere bereits wenn Einsatztemperaturen von bis zu - 40 ⁰ C gefordert sind. Darüber hinaus sind die begrenzte Witterungsbeständigkeit und die Tendenz zum Altern und Verspröden einzukalkulieren.

Auch ist die Reproduzierbarkeit der Bauteilqualität oft nicht ausreichend und insbesondere bei der Massenproduktion problematisch.

Hohe Reibungskoeffizienten erschweren das Fügen bei der Montage.

Aufgabe der Erfindung ist es einen Dichtungsring vorzuschlagen, der die oben genannten Nachteile vermeidet und insbesondere wirtschaftlich hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch einen Dichtungsring gemäß Anspruch 1 gelöst.

Unter thermoplastisch verarbeitbaren Kunststoffmaterialien sind solche Materialien zu verstehen, welche einen Schmelzflußindex (MFI) aufweisen, der von Null verschieden ist (ASTM Test D1238-88 bei 372 ⁰ C und einer Last von 5 kg bei einer maximalen Extrudat-Auffangzeit von 1 Stunde).

Das erfindungsgemäß verwendete, thermoplastisch verarbeitbare, fluorierte Kunststoffmaterial lässt sich insbesondere im Spritzgussverfahren verarbeiten, so dass der erfindungsgemäße Dichtungsring in einem einstufigen Prozess herstellbar ist.

Fluorierte thermoplastisch verarbeitbare Kunststoffmaterialien im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere ETFE, FEP, MFA, PFA sowie thermoplastisch verarbeitbares PTFE, wobei insbesondere letzteres besonders bevorzugt ist. Ebenso können Mischungen von zwei oder mehr dieser Materialien zum Einsatz kommen.

Eine Vielzahl solcher PTFE-Materialien ist beispielsweise in der WO 01/60911 und der WO 03/078481 beschrieben.

Hierbei sind insbesondere TFE-Copolymere in Betracht zu ziehen, bei denen der Comonomeranteil weniger als 3,5 Mol-% beträgt, da hier die PTFE-Eigen- schaften weitestgehend erhalten bleiben und trotzdem eine thermoplastische Verarbeitung möglich ist. Weiter bevorzugt ist der Comonomeranteil beschränkt auf weniger als ca. 3 Mol-%, noch weiter bevorzugt sind Comonome- ranteile von weniger als ca. 1 Mol-%, beispielsweise 0,5 Mol-% oder weniger.

Bevorzugte Comonomere, die einerseits eine gute thermoplastische Verarbeit- barkeit gewährleisten und andererseits die Materialeigenschaften gegenüber PTFE weitgehend unverändert lassen sind Hexafluorpropylen, Perfluoralkyl- vinyiether, Perfϊuor-(2,2-dimethyl-l,3-dioxol) und Chlortrifluorethylen.

Als erfindungsgemäß zu verwendendes, voll fluoriertes Kunststoffmaterial kommen neben den TFE-Copolymeren auch Polymerblends von PTFE und einem oder mehreren thermoplastisch verarbeitbaren Kunststoffen zum Einsatz. Diese weiteren Kunststoffe werden insbesondere ausgewählt aus der Gruppe der PTFE-Mikropulver. Hierbei handelt es sich um PTFE-Typen mit im Vergleich zu hochmolekularem (Standard) PTFE niederem Molekulargewicht und niederer Schmelzviskosität. Sie werden typischerweise hergestellt entweder durch Emulsionspolymersation, durch thermomechanischen Abbau von hochmolekularem PTFE im Extruder oder durch Strahlenabbau von hochmolekularem PTFE, gefolgt von einem Mahlprozess.

Die Eigenschaftsunterschiede von hochmolekularem (Standard) PTFE und niedermolekularen PTFE-Mikropulvern lassen sich beispielsweise wie folgt darstellen (vgl. S. Ebnesajjad, Fluoroplastics, Vol. 1, Non-Melt Processible Fluoro- plastics, Verlag William Andrew Publishing, 2000):

Beispiele für solche Polymerblends finden sich in den Offenlegungsschriften WO 01/60911 und WO 03/078481.

Der erfindungsgemäße Dichtungsring kann einerseits vollständig aus dem erfindungsgemäß zu verwendenden voll fluorierten Kunststoffmaterial hergestellt sein. Andererseits, kann der erfindungsgemäße Dichtungsring aber auch ein Einlegeteil beinhalten, beispielsweise in Form eines Inserts, wobei dann bevorzugt das Einlegeteil von aus dem Polymermaterial gebildeten Oberflächenbereichen im Wesentlichen allseitig umgeben ist.

Das Einlegeteil von erfindungsgemäßen Dichtungsringen wird bevorzugt ausgewählt aus metallischem Material, aus organischen Polymeren, Aramidfaser-, Kohlefaser- und/oder Glasfaserverstärkten Materialien sowie keramischen Materialien.

Das Einlegeteil ist nicht notwendigerweise einstückig ausgebildet, auch wenn dies bevorzugt wird, da es in der Regel die Handhabung des Einlegeteils bei der Fertigung des Dichtungsrings erleichtert.

Das Einlegeteil wird bevorzugt in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und dann mit dem erfindungsgemäß zu verwendenden voll fluorierten Kunststoffmaterial umspritzt.

Das Einlegeteil kann vor der Beschichtung mit dem voll fluorierten Kunststoffmaterial vorgeformt werden um den Dichtungsring an eine anwendungsspezifische Geometrie oder spezifische Abdichtungsaufgaben anzupassen.

Des Weiteren kann der Dichtungsring mit einem Bauteil verbunden sein, wobei der Verbund insbesondere stoffschlüssig oder formschlüssig hergestellt werden kann.

Zur Herstellung des mit einem Bauteil verbundenen Dichtungsrings kann dieser an das Bauteil angespritzt oder nach seiner gesonderten Herstellung in einem Umformprozess mit dem Bauteil verbunden werden.

Gemäß einer weiteren Alternative lässt sich das Bauteil mit dem Dichtungsring auch in einem nachgelagerten Schritt verschweißen.

Ein für optische Anwendungen konzipierter Dichtungsring weist eine zylindrische Wand auf, an deren unterem Rand bevorzugt ein umlaufender, radial nach innen abstehender Bund angeformt ist. Bevorzugt ist die Wandstärke der zylindrischen Wand geringer als die Dicke des Bundes (in Axialrichtung gemessen).

Weiter bevorzugt ist der untere Rand der zylindrischen Wand an seinem Außenumfang verrundet.

Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Dichtungsrings wie es in Anspruch 8 näher definiert ist.

Bevorzugt erfolgt das Befüllen des Formwerkzeugs mittels Einspritzen des Polymermaterials in dessen Hohlraum.

Für den Fall, dass die erfindungsgemäße Dichtungsring ein Einlegeteil enthalten soll, wird der Hohlraum des Formwerkzeugs bevorzugt so ausgebildet, dass er eine Aufnahme für ein Einlegeteil bildet, wobei das Einlegeteil in das Formwerkzeug eingebracht wird bevor der Hohlraum des Formwerkzeugs mit dem Polymermaterial befüllt wird.

Das Befüllen des Hohlraums des Formwerkzeugs wird vorzugsweise mittels Einspritzen des Polymermaterials erfolgen, unabhängig davon ob die herzustellende Dichtungsring ein Einlegeteil aufweisen soll oder nicht.

Um eine definierte Position des Einlegeteils in der fertigen erfindungsgemäßen Dichtungsring zu gewährleisten, wird bevorzugt das Einlegeteil in dem Formwerkzeug mittels einer Halterung auf Abstand zur Oberfläche des Formwerkzeugs gehalten.

Bevorzugt verwendete Halterungen umfassen mehrere, von außen in den Hohlraum des Formwerkzeugs einschiebbare Haltestifte.

Bevorzugt halten die Haitestifte das Einlegeteil während dem Befüllen in einer vorgegebenen Position und werden danach aus dem Hohlraum des Formwerkzeugs entfernt.

Besonders bevorzugt werden die Haltestifte während einer so genannten Nachdruckphase entfernt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Hohlraum des Formwerkzeugs großenteils oder im Wesentlichen vollständig mit dem Polymermaterial ausgefüllt und eine Veränderung der Position des Einlegeteils in den Folgeschritten des Herstellungsverfahrens ist nicht mehr zu befürchten. Zu diesem Zeitpunkt steht aber noch über den Nachdruck Polymermaterial an, das in den Hohlraum der Form gepresst werden kann, zum einen um die während des Verfestigen des Polymermaterials eintretende Schwindung desselben auszugleichen und zum anderen um die durch das Entfernen der Haltestifte entstehenden freien Volumina zu befüllen. Die zeitliche Abfolge der Schritte wird bevorzugt so gewählt, dass das Polymermaterial im Hohlraum des Formwerkzeugs beim Entfernen der Haltestifte noch schmelzflüssig ist und so über das mittels Nachdruck noch eingefüllte Polymermaterial die freien Volumina füllen werden können, wobei dann eine praktisch nahtlose Umhüllung des Einlegeteils erzielbar ist.

Ergänzend zu den Haltestiften oder alternativ kann der Hohlraum des Formwerkzeugs mit einem oder mehreren kleinflächigen Auflagern für das Einlegeteil ausgebildet werden.

Bevorzugt wird das Einlegeteil vor dem Einbringen desselben in den Hohlraum des Formwerkzeugs auf eine vorgegebene Temperatur vorgewärmt. Im Hinblick auf die Schmelztemperatur der einzufüllenden Polymermaterialien wird eine Vorwärmtemperatur von bevorzugt ca. 200 ⁰ C oder mehr gewählt.

Die vorstehenden Erwägungen für das Einbringen eines Einlegeteils in den Dichtungsring gelten entsprechend, wenn der Dichtungsring an ein Bauteil anzuspritzen ist. Der einzige Unterschied besteht im Wesentlichen darin, dass das Bauteil nicht von dem Polymermaterial nach dem Spritzgußvorgang umhüllt wird, sondern nur insoweit mit dem Polymermaterial in Kontakt steht wie dies für das Anspritzen, d.h. den form- oder stoffschlüssigen Verbund von Dichtungsring und Bauteil notwendig bzw. vorteilhaft ist.

Die Schmelzetemperatur des in den Hohlraum des Formwerkzeug eingespeisten Polymermaterials wird vorzugsweise gleich oder größer der Peaktemperatur im DSC-Diagramm, ermittelt im zweiten Aufschmelzen, gewählt, vorzugsweise eine Temperatur von ca. 330 ⁰ C oder höher.

Bei einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass ein überwiegender Teil des Polymermaterials bei einem Spritzdruck in den Hohlraum eingespeist wird und dass danach ein weiterer Teil des Polymermaterials bei einem Nachdruck in den Hohlraum eingespeist wird, wobei der Spritzdruck höher gewählt wird als der Nachdruck.

Insbesondere wird ein Anteil von ca. 70 Gew.% bis ca. 90 Gew.% des Polymermaterials mit dem Spritzdruck in den Hohlraum des Formwerkzeugs eingefüllt.

Weiter bevorzugt wird nach dem Befüllen des Hohlraums mit dem Polymermaterial das Formwerkzeug noch für eine vorgegebene Haltezeit geschlossen gehalten.

Diese Haltezeit liegt bevorzugt im Bereich von ca. 3 sec oder mehr, insbesondere ca. 5 sec oder mehr.

Bevorzugt wird bei dem oben beschriebenen Verfahren ein Formwerkzeug, das als Mehrfachwerkzeug ausgebildet ist, verwendet. Dabei weist das Mehrfachformwerkzeug insbesondere 2, 4, 6, 8 oder mehr Hohlräume auf, in denen in einem Prozessschritt die erfindungsgemäßen Bauteile in entsprechender Vielzahl ausgebildet werden können.

Bevorzugt kommen dabei so genannte balancierte Verteilersysteme zum Einsatz, bei denen die Hohlräume aiie gleich weit von einem gemeinsamen Zuführkanal für das Polymermaterial entfernt angeordnet sind. Dies bietet die Gewähr für eine besonders gute Maßhaltigkeit der hergestellten Dichtungsringe, da alle Hohlräume (oder Kavitäten) des Mehrfachwerkzeugs mit dem-

selben Druck und zur gleichen Zeit befüllt werden. In der Folge ist die Konstanz der Teilequalität verbessert.

Insbesondere für Dichtungsringe mit geringen räumlichen Abmessungen ist das Volumen des Polymermaterials in den Zuführkanälen des Verteilersystems höher als das der Dichtungsringe selbst. Dadurch entstehen nicht unerheblich erhöhte Abfallkosten.

Bildet man die Zuführkanäle als Heißkanalsystem aus, erhält man häufig einen Kostenvorteil in der Fertigung, da die in dem Kanalsystem verbleibenden Polymermaterialien nicht verworfen werden müssen, sondern für den nächsten Füllzyklus zum Befüllen des oder der Hohlräume verwendet werden können. Wichtig ist dabei allerdings, dass die Zuführkanäle aus gegenüber dem Polymermaterial korrosionsfesten Materialien (z.B. Inconel ^® 625) hergestellt sind. Die Heißkanäle sollten strömungsgünstig mit großen Radien an allen Kurven ausgelegt sein.

Alternativ zu dem Anspritzen des Dichtungsrings an das Bauteil ist vorstellbar, den Dichtungsring unabhängig zu fertigen und eine Verbindung zwischen dem Dichtungsring und dem Bauteil in einem nachfolgenden Schritt herzustellen.

Der Dichtungsring kann seine endgültige Gestalt dabei in einem Umformschritt erhalten. Insbesondere kann die Verbindung zwischen dem Dichtungsring und dem Bauteil während des Umformschritts erzielt werden.

Das Bauteil kann insbesondere ein Gehäuse oder Gehäuseteil sein.

Die vorliegende Erfindung erzielt bei dem erfindungsgemäßen Dichtungsring durch die Verwendung der thermoplastisch verarbeitbaren, voll fluorierten Kunststoffmaterialien eine Reihe von entscheidenden Vorteilen gegenüber der Verwendung von herkömmlichem PTFE oder modifiziertem PTFE. Zum einen wird ein verringerter Kaltfluß beobachtet. Ferner erzielt man eine verminderte Permeation, d.h. eine erhöhte Dichtigkeit. Des Weiteren ist der Dichtring leich-

ter und einfacher mittels Schweißen mit weiteren Komponenten einer komplexeren Anordnung zu verbinden. Dieser Vorteil ergibt sich insbesondere auch gegenüber Elastomermaterialien.

Gegenüber den Werkstoffen FVMQ, EPDM, FKM und dgl. erhält man eine höhere Temperaturbeständigkeit sowie eine höhere Chemikalien- und ölbeständig- keit. Ferner findet man kein Verspröden bei tiefen Temperaturen. Alterungseffekte sind vernachlässigbar ebenso wie der so genannte Compression set.

Verbesserungen erzielt man auch im Fertigungsprozess. Gegenüber der Verarbeitung von herkömmlichem PTFE und modifiziertem PTFE kann in Fällen der Verwendung von Einlegeteilen durch die Möglichkeit des Umspritzens ein bedeutend einfacherer Herstellungsprozess realisiert werden. Für die gesamte Fertigung lässt sich durch das Verbinden des Dichtungsrings mit anderen Bauteilen die Zahl der Komponenten für die Gesamtanordnung verringern und somit die Konstruktion vereinfachen.

Gleichzeitig erhält man eine Verminderung der Abfallrate, da spanende Nachbearbeitung ganz oder zumindest großenteils entfallen kann. Die Nutzung von Mehrfachkavitäten bei Spritzguß erhöht die Wirtschaftlichkeit in der Fertigung weiter.

Gegenüber der Verarbeitung von Elastomeren erhält man eine verbesserte Prozesssicherheit, da der Rohstoff in Form eines Granulats, d.h. einer einzigen Komponente, zur Verfügung gestellt werden kann, während bei Elastomeren ein Vielkomponentensystem notwendig wird, umfassend das Basispolymer, den Vernetzer, den Beschleuniger, den Säurefänger, weitere Verarbeitungshilfmittel sowie Formtrennmittel, welches eine hohe die Anforderung an die Homogenität der Mischung stellt.

Verbesserungen werden schließlich im Rahmen der Gesamtvorrichtung erzielt, da die erfindungsgemäßen Dichtungsringe eine geringere Rautiefe an der Oberfläche zeigen als herkömmliche aus PTFE und modifiziertem PTFE ge-

fertigte Teile. Dies erleichtert die Montage, erhöht die erzielbare Dichtigkeit bei vergleichbarer Kontaktflächenpressung und bietet gleichzeitig die Voraussetzung für einen geringeren Partikelabrieb.

Während man bei PTFE-Oberflächen aufgrund der zerspanenden Bearbeitung Rautiefen Ra von ca. 0,6 bis ca. 0,9 μm beobachtet, erhält man Oberflächen mit Rautiefen Ra bei den erfindungsgemäßen, im Spritzguß hergestellten Dichtungsringen, die kleiner als ca. 0,25 μm ausfallen.

Gegenüber den aus Elastomeren hergestellten Dichtungsringen eröffnen sich mehr Möglichkeiten die mit den Dichtungsringen in Kontakt kommenden Flüssigkeiten auszuwählen und zu modifizieren, wobei die Verwendung von Oberflächenaktiven Substanzen unproblematisch ist. Des Weiteren bleibt die Reinheit der Flüssigkeiten über lange Zeit erhalten.

Die zuletzt genannten Vorteile finden insbesondere Beachtung bei einem der Anwendungsbeispiele für die erfindungsgemäßen Dichtungsringe, nämlich Flüssiglinsensystemen mit variablem Fokus, wie sie z.B. in der EP 1 662 276 Al beschrieben sind.

Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen im Einzelnen:

Figur 1 : eine schematische Darstellung einer Extruderschnecke zur Verwendung bei der Herstellung erfindungsgemäßer Dichtungsringen;

Figur 2: ein erfindungsgemäßer Dichtungsring; und

Figur 3: ein balanciertes Mehrfachwerkzeug in schematischer Darstellung.

Herstellung eines Dichtungsrings aus thermoplastisch verarbeitbarem PTFE:

Für die Verarbeitung der erfindungsgemäß zu verwendenden voll fluorierten Kunststoffmaterialien im Spritzgußverfahren empfiehlt sich die Verwendung einer speziellen Maschinenausrüstung.

Da bei der Verarbeitung von Fluorthermoplasten Fluorwasserstoff entstehen kann, empfiehlt es sich alle mit der Schmelze in Berührung kommenden Teile korrosionsbeständig auszulegen (z.B. aus Hastelloy C4 oder Inconel 625).

Um des Weiteren eine optimale Verarbeitung des Fluorthermoplasten zu gewährleisten empfiehlt sich die Verwendung einer Schnecke 10 mit einer Auslegung der Schneckengeometrie wie sie beispielsweise in Figur 1 dargestellt ist und im Folgenden beschreiben wird.

Die Schnecke 10 umfasst eine Einzugszone 12, eine Kompressionszone 14 und eine Meteringzone 16.

Die zugehörigen beispielhaften Schneckenparameter sind die folgenden, wobei D den Nenndurchmesser der Schnecke bezeichnet:

Wirksame Schneckenlänge ca. 20 D

Länge der Einzugszone ca. 10 bis ca. 12 D

Länge der Kompressionszone ca. 4 bis ca. 5 D

Länge der Meteringzone ca. 4 bis ca. 5 D

Steigung a ca. 1 D

Stegbreite b ca. 0,1 D

Gangtiefe der Einzugszone c ca. 0,16 bis ca. 0,18 D

Gangtiefe der Meteringzone d ca. 0,06 bis ca. 0,07 D

Kompressionsverhältnis ca. 2,5 bis ca. 2,7

Figur 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Dichtungsring 20 mit einem zylindrischen Wandteil 22 und einem am unteren Rand 24 des Wandteils 22 angeformten radial nach innen abstehenden Bund 26. Ein solcher Dichtungsring

20 läßt sich in Linsensystemen wie in der EP 1 662 276 Al beschrieben einsetzen.

Als voll fluoriertes Kunststoffmaterial wurde ein TFE-Copolymer verwendet mit einem Comonomeranteil von 0,5 Mol-%. Das Comonomer war Perfluorpropyl- vinylether (PPVE).

Das Spritzgießen zur Herstellung der Dichtungsringen 20 erfolgte auf einer Elektra 50 mit der oben beschriebenen Maschinenauslegung (nicht dargestellt). Die Dicke der Teilbereiche solcher Dichtungsringe liegt oft im Bereich von ca. 0,1 mm bis ca. 0,25 mm. Deren Außendurchmesser kann beispielsweise ca. 5 mm oder 10 mm betragen.

Bei der Auslegung des Werkzeugs (nicht dargestellt) wurde darauf geachtet, dass die vorgegebenen Endmaße eingehalten werden. Zum Schließen des Spritzgußwerkzeugs ist eine kleine Schließkraft ausreichend (ca. 0,05 t/cm ² oder mehr), da einerseits die erfindungsgemäß verwendeten thermoplastischen Polymermaterialien auf Grund ihrer hohen Viskosität weniger stark zu Gratbildung neigen und andererseits so zusätzlich die Trennebene des Werkzeugs als Entlüftung fungieren kann.

Die Werkzeugtemperatur betrug ca. 230 ⁰ C oder mehr.

Ein Angußsystem wurde als 4-fach Anguss derart ausgelegt, dass der Schmelzeeintritt in den Hohlraum des Spritzgußwerkzeugs sich exakt in der Mitte der herzustellenden Dichtungsring 20 befindet. Dies garantiert eine gleichmäßige Verteilung der Schmelze beim Einspritzen bei den hier vorliegenden kleinen, dünnwandigen Teilen.

Eingespritzt wird mit einem Spritzdruck von ca. 2300 bar oder weniger und einer Massetemperatur von ca. 330 ⁰ C oder höher.

Nachdem der Hohlraum vollständig gefüllt war, verblieb das Werkzeug eine gewisse Zeit ca. 6 sec oder mehr im geschlossenen Zustand um dem Polymermaterial 36 die Möglichkeit zu geben auf formstabiles Temperaturniveau abzukühlen.

Die Zykluszeit für den kompletten Vorgang ist ca. 10 sec oder etwas mehr.

In einem nachfolgenden Veredelungsschritt wird der Anguss entfernt, um den endgültigen Innendurchmesser zu erzeugen.

Die an dem Dichtungsring gemessene Rautiefe Ra betrug ca. 0,19 μm.

Figur 3 zeigt ein balanciertes Mehrfachwerkzeug 30 mit 4 Hohlräumen oder Kavitäten 32, die über ein balanciertes Verteiler- oder Zuführkanalsystem 34 mit einem zentral angeordneten Zuführkanal 36 (auch Angussstange genannt) verbunden sind. Das Zuführkanalsystem ist dabei so ausgebildet, dass die Fließwege für das Polymermaterial von dem zentralen Zuführkanal 36 zu allen Kavitäten 32 gleich lang sind. Die Einzelkanäle des Zuführkanalsystems 34 führen in die Mitte einer jeden Kavität und enden jeweils mit einem 4-fach Anguss.

Das Zuführkanalsystem 34 lässt sich auch als Heißkanalsystem ausbilden.