皮带轮和用于制造其的塑料注塑方法与流程

本发明涉及一种用于制造多V型皮带轮的塑料注塑方法和一种根据该方法制造的皮带轮。所述皮带轮具有外环、内环和环连接部，所述环连接部将内环和外环连接并且具有多个径向定向的肋，所述肋用于相对于内环支撑外环。注塑在圆柱形注塑腔中进行，所述注塑腔的多V型肋状突起的内表面通过多个可径向移动的滑块形成，并且在注塑期间经由彼此相邻的滑块之间的分型缝来排气。

背景技术：

这种皮带轮通常使用在内燃机的皮带传动装置中，所述皮带传动装置用于夹紧多V型皮带(也称作为多楔皮带)或使其转向。该制造通过球轴承的外环的塑料注塑包封来进行，通过所述球轴承将皮带轮可转动地保持在内燃机上，例如参见US 8,617,016 B2。皮带轮的多V型肋状突起的工作面从注塑模具中的可脱模性需要可径向移动的滑块，所述滑块在闭合状态下形成注塑腔的相应肋状突起的内表面。

在注塑包封时所需的、对腔进行的排气通过滑块之间的分型缝实现。然而，在设计分型缝的尺寸时存在如下目的冲突：在分型缝小的情况下，存在如下风险：滞留空气存在于腔中、尤其存在于腔的轴向端侧区域中和沿环周存在于分型缝之间，即因此存在降低模具寿命的失火部位。所述风险随着皮带轮的宽度增加，并且尤其在肋轮廓为PK5、PK6和更宽的情况下导致不可接受的模具磨损。现在，分型缝的扩大尽管有助于排气，但是由于在分型缝处的高材料聚集与相应不允许的毛刺形成，有害于肋状突起的皮带轮工作面的圆度。

技术实现要素：

本发明所基于的目的是：提出一种用于制造开始提出类型的多V型皮带轮的注塑方法，所述注塑方法在注塑腔的排气和填充性能方面进行改进。

所述目的的解决方案从方法权利要求1的特征中得出。因此，应在所述注塑腔中构成肋轮廓，使得多个肋由第一组薄肋和第二组厚肋构成，并且分型缝沿薄肋的径向延长方向伸展，所述薄肋的宽度明显小于厚肋的宽度，所述厚肋沿环周在分型缝之间伸展。薄肋的相对小的宽度防止在注塑腔的如下区域中形成不利的空气滞留：所述区域周向地在分型缝之间伸展，其中所述薄肋与分型缝径向对齐。更确切地说，所述区域首先用塑料熔融物来填充，所述塑料熔融物将位于那里的空气朝分型缝的方向挤出。因此，能够放弃扩大分型缝，其中扩大分型缝有助于在皮带轮的工作面处不期望地形成毛刺。

注塑腔的以该方式改进的填充性能通过模流分析来确认，其中所述改进的填充性能明显地缓和开始阐述的目标冲突。在此，如下参数也被证实为本发明的优选设计方案或按照根据本发明的方法制造的皮带轮的优选设计方案：

在对注塑腔在端侧进行注射时，喷射点的数量和滑块的数量应相同。特别地，对于喷射点的数量i和滑块的数量s应适用的是：i＝s＝9或i＝s＝11。肋的数量r应当是奇数并且为滑块数量的三倍，即尤其r＝27或r＝33。在该情况下，喷射点分别定位在两个相对宽的厚肋之间，即定位在滑块的沿环周居中的区域中。肋的尺寸应当设计成，使得与分型缝对齐的薄肋的宽度w1最大为在其之间伸展的厚肋的宽度w2的80％：w1/w2<0.8。

附图说明

从下面的描述和附图中得出本发明的其他特征，在所述附图中示出用于内燃机的辅机组皮带驱动器的皮带轮，所述皮带轮按照根据本发明的方法来制造。附图示出：

图1示出皮带轮与极度示意示出的注塑模具的俯视图；

图2示出图1中的细节X；

图3示出已知的皮带轮的立体图；

图4示出已知的皮带轮的纵截面图。

具体实施方式

图3和4中示出的皮带轮1’说明根据本发明制造的皮带轮1的基本设计，所述皮带轮1在图1中仅在对于本发明的理解重要的俯视图中示出。已知的皮带轮1’由在两侧密封的、单排的球轴承2’构成，所述球轴承的轴承外环3’借助由塑料构成的工作轮4’注塑包封，以与多V型皮带接合。这在皮带轮1’的端侧上进行，其能够借助于所属的喷射点i’识别。

由以25％的玻璃纤维加强的聚酰胺PA66构成的工作轮4’几何上由外环5’、内环7’、环连接部8’和多个径向定向的肋9’组成，其中所述外环具有在此作为PK6的多V型肋状突出的工作面6’，其中所述环连接部将两个环5’和7’连接，其中所述肋在环连接部8’的两侧上构成并且相对于内环7’支撑外环5’。内环7’在其柱形的侧表面处包围轴承外环3’，并且以已知的方式在其中环绕的、滚压而成的槽10’内紧紧抓住。

为了制造图1和2中示出的皮带轮1，对球轴承2进行根据本发明的塑料注塑包封，这在如下注塑模具中进行：所述注塑模具具有与工作轮4相对应的圆环形的注塑腔，所述注塑腔的多V型肋状突起的内表面通过多个s滑块s1至s11形成，所述滑块均匀地沿环周分布。如通过滑块s3中的箭头标明：为了相应的多V型肋状突起的工作面6的可脱模性，滑块s1至s11能够径向移动，其中在滑块s1至s11移入时注塑腔闭合，并且在填充过程期间注塑腔经由彼此相邻的滑块s1至s11之间的分型缝11排气。通过下述注塑腔构造尽可能完全地排气，使得防止在模具中还有在工件中残留有滞留的空气。如开始提及的那样，在已知注塑方法中，典型地分别在滑块的环周区域中在图3上部圈住的区域处出现这种空气滞留。

在端侧经由分配器将塑料喷射到注塑腔中，所述分配器具有多个i喷射点i1至i11，所述喷射点的数量与滑块s1至s11的数量s相同，即i＝s＝11。肋9的数量r是奇数并且为滑块数量的三倍，即r＝33，所述肋为了降低旋转的皮带轮1的噪声形成而角度分布不均匀地沿径向定向。注射腔中的肋轮廓构成为，使得一方面在其中成形的肋9由第一组薄肋9-1和由第二组厚肋9-2构成。在此，薄肋9-1的宽度w1＝1.5mm明显小于厚肋9-2的宽度w2＝2mm，即比例w1/w2＝0.75。另一方面，在沿环周的序列中，刚好每第三个肋是薄肋9-1中的一个，分型缝11沿所述薄肋的径向延长方向(向外)伸展。厚肋9-2沿环周在分型缝11之间伸展。

喷射点i1至i11分别在两个直接相邻的厚肋9-2之间定位在环连接部8上，所述环连接部将外环5与内环7连接。如在根据图3的已知的皮带轮中的情况，作为备选方案，喷射点在环周角度不改变的情况下也能够定位在内环7上。