DE19525006C2

DE19525006C2 - Balg und Verfahren zur Herstellung desselben

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Publication number: DE19525006C2
Application number: DE19525006A
Authority: DE
Inventors: Jun Enomoto
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1995-07-08
Publication date: 1998-11-12
Anticipated expiration: 2015-07-09
Also published as: DE19525006A1; US5910278A; US5848617A

Description

Die Erfindung betrifft einen Balg aus Kunststoff, insbesondere Kunstharz, mit einem dehnbaren ersten Kunststoffabschnitt, der in Gestalt eines Balges geformt ist, und mit mindestens einem zweiten Kunststoffabschnitt, der einen Befestigungsabschnitt des Balges bildet, und der an ein axiales Ende des ersten Kunststoffabschnittes einstückig angeformt ist.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung des Balges.

Ein solcher Kunststoffbalg und ein solches Verfahren der eingangs genannten Art sind allgemein bekannt und ist in Fig. 18 darge stellt.

Derartige Kunststoffbälge werden z. B. für verschieden Arten von Steuerventilen, Druckregler, Pumpen, Druckwächter und ähnlichem verwendet.

Dieser Balg besteht aus einer Gemischtbauweise, bei der ein Balgabschnitt 200, der einen dehnbaren ersten Kunststoffabschnitt bildet, sowie ein Flanschabschnitt 201 und ein Ventilabschnitt 202, die zusammen einen zweiten Kunststoffabschnitt an gegenüber liegenden Enden des Balgabschnittes 200 bilden, miteinander verbunden sind.

Der zweite Flanschabschnitt 201 ist fest mit einer äußeren Umfangsfläche des einen Endes und der Ventilabschnitt 202 ist fest mit einer inneren Umfangsfläche des anderen Endes des Balgabschnittes 200 verbunden, deren jeweilige Verbindungsflächen mit einer radialen Nut 203 und einem radialen Vorsprung 204 versehen sind, die ineinander zur Sicherung gegen ein Ablösen in einer konkav-konvexen Art eingreifen.

Da im Falle des zuvor beschriebenen Standes der Technik der Flanschabschnitt 201 nur mit der Außendurchmesserseite und der Bodenabschnitt 202 nur mit der Innendurchmesserseite des Balgabschnittes 200 verbunden sind, besteht jedoch ein Problem darin, daß ein Spiel zwischen den Verbindungsflächen des Balgabschnittes 200 und des Flanschabschnittes 201 bzw. des Ventilabschnittes 202 aufgrund einer unterschiedlichen Wärme ausdehnung des Balgabschnittes 200 und des Flanschabschnittes 201 bzw. dem Ventilabschnitt 202 und auch aufgrund eines unterschiedlichen Quellverhaltens auftritt, wenn der Balg einer flüssigen Verwendungsumgebung wie Benzin, Wasser oder dergleichen ausgesetzt ist, wodurch sich die Dichtungseigenschaften für eine Flüssigkeit oder Luft innerhalb des Balges verschlechtern.

Insbesondere ist ein PTFE-Kunststoff, der für den Balgabschnitt 200 verwendet wird, ausgezeichnet hinsichtlich der Biegefestig keit und stellt ein optimales Material für den Balgabschnitt 200 dar, ist jedoch unzureichend hinsichtlich der Haftung zwischen dem Balgabschnitt 200 und den anderen Abschnitten, wodurch sich ein Problem bei der Eignung als Dichtung ergibt.

Da im Falle des zuvor beschriebenen Standes der Technik der Flanschabschnitt 201 und der Ventilabschnitt 202, die den Balg bilden, zwei Enden des Balgabschnittes 200 zugeteilt sind, wenn der Balg geformt wird, sind zwei Einspritzlöcher, eines auf der Seite des Flanschabschnittes 201 und das andere auf der Seite des Ventilabschnittes 202, zum Einspritzen eines formbaren Materials in einen Hohlraum einer Form erforderlich, obwohl diese beiden Einspritzlöcher nicht dargestellt sind, die den Aufbau der Form aufwendig gestalten und dadurch die Herstellungs eigenschaften verschlechtern.

Weiterhin sind der Flanschabschnitt 201 und der Ventilabschnitt 202 nur auf der Außenumfangsseite oder nur auf der Innenumfangs seite des Balgabschnittes 200 vorhanden. Im Falle, daß eine radiale Ablösung in einem Grenzabschnitt des konkaven Abschnittes 203, der als eingreifender Abschnitt als Ablösesicherung vorgesehen ist, auftritt, tritt ein Leck des Balges von innen nach außen auf.

Aus der FR 1 279 424 ist ein Kunststoffbalg zur Ummantelung von mechanischen Elementen, wie Zylindern, Pressen, Kolben, Teleskopmasten und allgemein Geräten, die eine gleitende oder oszillierende Bewegung ausführen, bekannt, der aus einzelnen Teilen zusammengefügt ist und an jedem Ende einen Befestigungs abschnitt aufweist. Jedes der Elemente des Kunststoffbalges weist an einem axialen Ende eine ringförmige Wulst und an dem anderen Ende eine entsprechende Ausnehmung auf, um die Wulst eines benachbarten Elementes elastisch aufzunehmen. Bei diesem Kunststoffbalg ist der Befestigungsabschnitt, d. h. der zweite Kunststoffabschnitt dementsprechend mit dem balgartigen Kunst stoffabschnitt zusammengeknöpft.

Die CH-PS 503 928 offenbart eine Dichtung, insbesondere für aggressive Medien in Form eines verlänger- oder verkürzbaren Balges sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Dichtung. Dieser bekannte Balg ist aus einem einzigen Rohling aus Polytetrafluorethylen hergestellt, wobei die Rillen des Balges beidseitig, von der äußeren und inneren Seite der Balgwand her, spanlos mit Spezialstählen eingeschnitten worden sind.

Weitere Bälge, bei denen der Befestigungsabschnitt und der Balgabschnitt aus einem einzigen Rohling geformt werden, sind aus der JP 2-142 974 (A), in: Patents Abstracts of Japan, Section M, Volume 14 (1990), Nr. 384 (N-1013) und der JP 2-89 872 (A), in: Patents Abstracts of Japan, Section M, Volume 14 (1990), Nr. 287, (M-988) bekannt.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, einen Kunst stoffbalg zu schaffen, bei dem die vorstehend genannten Nachteile vermieden werden. Die Gestaltung der Verbindungsflächen zwischen dem ersten Kunststoffabschnitt und dem zweiten Kunststoff abschnitt soll geeignet sein, die Dichteigenschaften des Kunststoffbalges zu verbessern.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Balges zu schaffen, das die Herstellung erleichtert und die Dichtungseigenschaften durch eine Vereinfachung der Gestaltung der Form verbessert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird hinsichtlich des eingangs genannten Balges die Aufgabe gemäß einer ersten Alternative dadurch gelöst, daß der zweite Kunststoffabschnitt aus einem Kunststoff mit geringerer Spannungsrelaxation besteht als der Kunststoff des ersten Kunststoffabschnittes, und daß der zweite Kunststoffabschnitt mit dem ersten Kunststoffabschnitt so verbunden ist, daß er eine Innendurchmesserseite und eine Außendurchmesserseite des ersten Kunststoffabschnittes einfaßt.

Bei dem Balg gemäß der ersten Alternative ist die Länge der Verbindungsfläche zwischen dem ersten Kunststoffabschnitt und dem zweiten Kunststoffabschnitt groß und die Dichteigenschaft dadurch verbessert.

Weiterhin sogar wenn sich der zweite Kunststoffabschnitt relativ zu dem ersten Kunststoffabschnitt ausdehnt, und sich so ein Spiel zwischen den Verbindungsflächen auf der Außendurchmesser seite aufgrund einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung des ersten Kunststoffabschnittes und des zweiten Kunststoffabschnittes und einem unterschiedlichen Quellverhalten bildet, wenn sie einer flüssigen Verwendungsumgebung wie Benzin, Wasser usw. ausgesetzt sind, nimmt ein Druck einer Berührungsfläche der Verbindungsfläche auf die Innendurchmesserseite zu, wogegen sogar wenn sich der zweite Kunststoffabschnitt relativ zu dem ersten Kunststoffabschnitt zusammenzieht und ein Spiel zwischen den Verbindungsflächen auf der inneren radialen Seite bildet, ein Druck einer Kontaktfläche zwischen den Verbindungsflächen auf die Außendurchmesserseite zunimmt, so daß die Dicht eigenschaften nicht beeinträchtigt werden.

Gemäß einer zweiten Alternative wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der zweite Kunststoffabschnitt aus einem Kunststoff mit geringerer Spannungsrelaxation besteht als der Kunststoff des ersten Kunststoffabschnittes, und daß zwischen den Verbin dungsflächen des ersten Kunststoffabschnittes und des zweiten Kunststoffabschnittes radiale Nuten und radial eingreifende Vorsprünge, die in radialer Richtung ineinander eingreifen, um eine axiale Relativverschiebung zu kontrollieren, und axiale Nuten und axial eingreifende Vorsprünge vorgesehen sind, die ineinander in axialer Richtung eingreifen, um eine radiale Relativverschiebung zu kontrollieren.

Bei dem Balg gemäß der zweiten Alternative ist eine axiale Ablösesicherung des zweiten Kunststoffabschnittes durch die radial eingreifende Nut und den eingreifenden Vorsprung vor gesehen. Darüber hinaus, sogar wenn eine unterschiedliche Wärmeausdehnung und eine unterschiedliche Quellstärke in radialer Richtung zwischen dem zweiten Kunststoffabschnitt und dem ersten Kunststoffabschnitt auftritt, nimmt ein Druck der Berührungs fläche des inneren oder äußeren axialen Berührungsabschnittes zu, so daß das Dichtvermögen für eine Flüssigkeit erhalten bleibt.

Weiterhin sind die radiale eingreifende Nut und der eingreifende Vorsprung sowie eine axiale eingreifende Nut und ein eingreifen der Vorsprung zwischen den Verbindungsflächen des ersten und zweiten Kunststoffabschnittes vorgesehen, um dadurch die Länge der Verbindungsfläche zu vergrößern und die Dichtwirkung zu verbessern.

Bei dieser Ausgestaltung bilden die Nuten jeweils Ausnehmungen zum Festhalten eines ersten Kunststoffabschnittes beim Einformen teilweise entweder an einem Innendurchmesserende oder Außendurch messerende einer Verbindungsfläche zwischen einem zweiten Kunststoffabschnitt und dem ersten Kunststoffabschnitt.

Um den zweiten Kunststoffabschnitt zu formen, wird der zweite Kunststoffabschnitt beim Einsetzen des ersten Kunststoffab schnittes durch den ersten Kunststoffabschnitt gehalten, so daß die Ausnehmung als Führung desselben an dem inneren radialen Ende oder dem äußeren radialen Ende der Verbindungsfläche der Ausnehmung angeordnet ist, wodurch eine Undichtigkeit wahrschein lich nicht mittig in der Verbindungsfläche auftritt, wodurch das Dichtvermögen erhöht wird.

Gemäß einer dritten Alternative wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der zweite Kunststoffabschnitt aus einem Kunststoff mit geringerer Spannungsrelaxation besteht als der Kunststoff des ersten Kunststoffabschnittes, und daß der erste Kunst stoffabschnitt und der zweite Kunststoffabschnitt aus Kunst stoffmaterialien geformt sind, die ein unterschiedliches Quellverhalten zeigen, wenn sie einer Flüssigkeit in einer Verwendungsumgebung ausgesetzt sind, und daß in den Verbin dungsflächen des ersten Kunststoffabschnittes und des zweiten Kunststoffabschnittes eine Ausnehmung in einem ersten Bereich vorgesehen ist, der im Vergleich des ersten Bereiches mit einem zweiten Bereich einen kleinen Quellkoeffizienten aufweist, und daß in dem zweiten Bereich mit großem Quellkoeffizienten ein in die Ausnehmung eingreifender Vorsprung vorgesehen ist.

Bei dem Balg gemäß der dritten Alternative nimmt, sogar wenn der erste und zweite Kunststoffabschnitt aufgrund der flüssigen Verwendungsumgebung aufgequollen sind, der eingreifende Vor sprung, der in dem ersten oder zweiten Kunststoffabschnitt vorgesehen ist je nachdem, welcher der beiden Abschnitte die größere Quellstärke aufweist, in der mit dem Vorsprung in Eingriff stehenden Nut des anderen Abschnittes, der eine geringe Quellstärke aufweist, relativ an Größe zu, und kommt dadurch in eine enge Berührung mit der in Eingriff stehenden Nut, wodurch der Druck der Berührungsfläche erhöht und die Dichteigenschaft verbessert wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt das Verfahren zur Herstellung eines Balges folgende Schritte:

- Bilden eines rohrförmigen Hohlformkörpers aus einem Kunststoff,
- Einsetzen des Hohlformkörpers in eine Form,
- Spritzen eines Kunststoffes mit geringerer Spannungs relaxation als die des Hohlformkörpers in beide Enden des Hohlformkörpers über einen Verbindungsgang zum Formen eines Balgzwischenstückes,
- Entfernen des in den Verbindungsgang des Balgzwischenstückes gelangten Kunststoffes; und
- Einfügen mindestens eines radialen Schnittes in den Hohlformkörper, um einen Balgabschnitt zu formen.

Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren genügt zur Herstellung eines Balges ein Einspritzloch zum Einspritzen des Kunststoffs in die Form, da der Hohlformkörper, der später den Balg bildet, in die Form eingesetzt wird, und der Kunststoff mit der gerin geren Spannungsrelaxation in beide durch den Verbindungsgang verbundene Enden gespritzt wird, um einen Flanschabschnitt und einen Ventilabschnitt zu formen.

Da der Kunststoff gleichzeitig in beide Enden des Hohlformkörpers durch das einzelne Einspritzloch eingespritzt werden kann, kann das Balgzwischenstück in einem Durchgang geformt werden, wodurch die Herstellung erleichtert wird.

Da die ablösesicheren kunststoffverbindenden Abschnitte des feststehenden Abschnittes und des Ventilabschnittes auf beiden Enden des Hohlformkörpers, der später den Balg bildet, vorgesehen sind, kommt der Kunststoff mit den kunststoffverbindenden Abschnitten während des Formens in Eingriff, und der Flansch abschnitt und der Ventilabschnitt sind nach dem Formen an beiden Enden besonders gut mit dem Balgabschnitt verbunden.

In vorteilhafter Weiterbildung ist der Verbindungsgang auf der Innen- oder alternativ auf der Außenumfangsseite des Hohlform körpers angeordnet, und der Kunststoff mit der geringeren Spannungsrelaxation fließt so, daß er nicht in den Innenumfang des Hohlformkörpers gelangt.

Wird der Verbindungsgang auf der Innenumfangsseite des Hohlform körpers angeordnet, wodurch das in beide Enden eingespritzte Kunststoffmaterial von der Innenumfangsseite zu der Außenumfangs seite des Hohlformkörpers einschließlich der kunststoff verbindenden Abschnitte gelangt, wird entweder der innere oder äußere einfassende Kunststoff in Eingriff mit dem Hohlformkörper gebracht, sogar wenn eine Verformung in radialer Richtung aufgrund einer Temperaturänderung auftritt. Daher tritt keine Undichtigkeit des Balges von innen nach außen nach dem Formen auf, wodurch das Dichtvermögen erhöht wird.

Wird der Verbindungsgang auf der Außenumfangsseite des Hohlform körpers angeordnet, so daß der von der Außenumfangsseite des Hohlformkörpers zu beiden Enden desselben hin eingespritzte Kunststoff nicht in die Innenumfangsseite desselben gelangt, wird der Hohlformkörper nicht von der Innenumfangsseite gegen die Außenumfangsseite durch den Druck des fließenden Kunststoffes weggedrückt. Dadurch ist es möglich zu verhindern, daß der in die Form eingesetzte Hohlformkörper verformt wird.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Form, die bei einem Verfahren zur Herstellung eines Balges gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 2a eine Ansicht im Schnitt einer Hälfte des mit einer in Fig. 1 gezeigten Form geformten Balges,

Fig. 2b einen Querschnitt eines in Fig. 2a gezeigten Ventil abschnittes, und

Fig. 2c einen Querschnitt eines in Fig. 2a gezeigten fest stehenden Abschnittes;

Fig. 3 einen Querschnitt eines Werkzeuges, das bei dem Verfahren zur Herstellung eines Balges gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 4 eine Ansicht im Schnitt einer Hälfte des mit einem in Fig. 3 gezeigten Werkzeugs geformten Balges;

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Form in einer, vergli chen mit dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel anderen Ausführung;

Fig. 6 eine schematische Ansicht, die den Zustand zeigt, in dem ein Hohlformkörper durch eine fließende Flüssigkeit in der in Fig. 5 gezeigten Form verformt ist;

Fig. 7 eine Ansicht einer Form, die beim Verfahren zur Herstellung eines Balges gemäß einem anderen Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 8 eine Ansicht im Schnitt einer Hälfte des in einer in Fig. 7 gezeigten Form geformten Balges;

Fig. 9 einen Querschnitt eines Werkzeuges, das bei dem Verfahren zur Herstellung eines Balges gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 10 eine Ansicht im Schnitt einer Hälfte des in einer in Fig. 9 gezeigten Form geformten Balges;

Fig. 11a eine Ansicht im halben Längsschnitt, die eine Hälfte eines Kunststoffbalges gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 11b einen vergrößerten Querschnitt eines Flansch abschnittes des Balges, und

Fig. 11c einen vergrößerten Querschnitt eines Ventilabschnittes des Balges;

Fig. 12a eine Ansicht im Längsschnitt einer Hälfte des Kunst stoffbalges der Fig. 11a bis 11c in ausgedehntem Zustand, und

Fig. 12b und 12c Draufsichten auf jeweils eine Hälfte des Kunststoff balges;

Fig. 13a bis 13f Ansichten, die den Schritt des Formens des in den Fig. 11a bis 11c gezeigten Balges zeigen;

Fig. 14 eine Ansicht, die ein Beispiel des Aufbaus eines Steuerventils zeigt, bei dem der in den Fig. 11a bis 11c gezeigte Kunststoffbalg verwendet wird;

Fig. 15a bis 15e Ansichten, die verschiedene Arten einer Verbindungs fläche zwischen dem Balg sowie einem Flanschabschnitt und einem Ventilabschnitt zeigen;

Fig. 16a bis 16g erläuternde Ansichten, die den Zustand zur Erzielung einer Dichtwirkung durch Quellen zeigen;

Fig. 17a bis 17c Ansichten, die ein im Experiment verwendetes Muster zeigen;

Fig. 18 eine Ansicht, die einen herkömmlichen Kunststoffbalg zeigt.

Fig. 1 zeigt eine Form, wie sie in einem Verfahren zur Herstel lung eines Balges verwendet wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und Fig. 2 zeigt einen Balg 1 als geformten Gegenstand.

Zunächst wird der in Fig. 2 dargestellte Balg 1 als fertiger geformter Gegenstand beschrieben. Der Balg 1 ist ein Balg für ein Ventil, das in einer Ventilvorrichtung zur Steuerung eines Flüssigkeitsflusses und dgl. ähnlich wie im Stand der Technik verwendet wird. Der Balg 1 ist aus einem rohrförmigen Balg abschnitt 2, einem feststehenden Abschnitt 3 in der Gestalt eines nach außen in eine radiale Richtung weisenden Flansches, der auf einem Gehäuse (nicht gezeigt) der Ventilvorrichtung gehalten wird, und der an einem unbiegsamen Ende des Balg abschnittes 2 vorgesehen ist, und aus einem Ventilabschnitt 4 zusammengesetzt, der auf einem Ventilsitz (nicht dargestellt) der Ventilvorrichtung beweglich sitzt und die Gestalt eines in einer radialen Richtung nach innen gerichteten Flansches aufweist, der an dem anderen unbiegsamen Ende des Balgabschnittes 2 vorgesehen ist.

Der Balgabschnitt 2 ist in einer rohrförmigen Bauweise aus einem Kunststoff mit einer Biegefestigkeit bei einer hohen Temperatur (ungefähr 100°C oder mehr) (z. B. Tetraethylenfluorid-Kunststoff, PTFE, usw. ) hergestellt, an dessen einem Ende ein konvexer Abschnitt 5 vorgesehen ist, der als ablösesicherer kunststoff verbindender Abschnitt für den feststehenden Abschnitt 3 von einem mittleren radialen Bereich axial nach außen vorragt, und an dessen anderem Ende ein konvexer Abschnitt 6 vorgesehen ist, der als ablösesicherer kunstsstoffverbindender Abschnitt für den Ventilabschnitt 4 entlang der Innenumfangsfläche des Balgabschnittes 2 vorragt.

Der konvexe Abschnitt 5 für den feststehenden Abschnitt 3 weist an der Außenumfangsfläche einen ablösesicheren konkaven Abschnitt 7 (der auch ein konvexer Abschnitt sein kann) auf, der ver hindert, daß der feststehende Abschnitt 3 sich löst. Der konvexe Abschnitt 6 für den Ventilabschnitt 4 weist an der Außenumfangs fläche einen ablösesicheren konkaven Abschnitt 8 (der auch ein konvexer Abschnitt sein kann) auf, der verhindert, daß der Ventilabschnitt 4 sich ablöst.

Der feststehende Abschnitt 3 und der Ventilabschnitt 4 sind aus einem Kunststoff geformt, der zum Spritzen geeignet ist. Dieser Kunststoff weist eine Spannungsrelaxation auf, die bei einer hohen Temperatur (ungefähr 100°C oder mehr) klein ist. Der feststehende Abschnitt 3 umgibt den gesamten Umfang des konvexen Abschnittes 5 für den feststehenden Abschnitt 3 an einem Ende des Balgabschnittes 2 einschließlich des ablöse sicheren konkaven Abschnittes 7, und weist die Gestalt eines in radialer Richtung nach außen weisenden Flansches auf. Der Ventilabschnitt 4 umgibt den gesamten Umfang des konvexen Abschnittes 6 für den Ventilabschnitt an dem anderen Ende des Balgabschnittes 2, einschließlich des ablösesicheren konkaven Abschnittes 8, und weist die Gestalt eines in radialer Richtung nach innen gerichteten Flansches auf, wobei ein nicht darge stellter Stab flüssigkeitsdicht innerhalb der Innenumfangsfläche desselben angebracht ist. Der Ventilabschnitt 4 ist an der Umfangskante des äußeren Endes mit einem ringförmigen Ventil abschnitt 9 versehen, der beweglich auf dem Ventilsitz sitzt und axial nach außen vorragt.

Als nächstes wird das Verfahren zur Herstellung des zuvor beschriebenen Balges 1 mittels der in Fig. 1 gezeigten Form 10 beschrieben. Die Form 10 ist so ausgestaltet, daß zum Formen ein Hohlformkörper 2A, der den Balgabschnitt 2 bildet, in einen ringförmigen Hohlraum 11 eingesetzt wird, dann der Kunststoff in den Hohlraum 11 eingespritzt wird, und der feststehende Abschnitt 3 und der Ventilabschnitt 4 an beiden Enden des Hohlformkörpers 2A, der später den Balgabschnitt 2 bildet, spritzgeformt werden. Der Hohlraum 11 setzt sich dementsprechend aus einem Hohlraum 12 für den Ventilabschnitt 4 (hiernach als CAV-Ventilabschnitt bezeichnet), einem Hohlraum 13 für den Balgabschnitt 2 (hiernach als CAV-Balgabschnitt bezeichnet) und einem Hohlraum 14 für den feststehenden Abschnitt 3 (hiernach als CAV-feststehender-Abschnitt bezeichnet) in der Reihenfolge von links nach rechts in der Fig. 1 zusammen, wobei alle ringförmig ausgebildet sind.

Äußere Durchmesser des CAV-Ventilabschnittes 12, des CAV- Balgabschnittes 13 und des CAV feststehenden Abschnittes 14 sind klein, mittel und groß in dieser Reihenfolge, und bezüglich der Innendurchmesser gilt, daß die inneren Durchmesser des CAV- Balgabschnittes 13 und des CAV feststehenden Abschnittes 14 ungefähr gleich sind, und derjenige des CAV-Ventilabschnittes 12 kleiner als die beiden anderen sind.

Ein rohrförmiger Hohlformkörper 2A aus Kunststoff mit einer Biegefestigkeit wird in den so konfigurierten Hohlraum 11 eingesetzt. Der rohrförmige Hohlformkörper 2A bildet später den Balgabschnitt 2 und ist an einem Ende mit einem konvexen Abschnitt 5 für den feststehenden Abschnitt 3 mit einem ablöse sicheren konkaven Abschnitt 7 in dessen Außenumfangsfläche und an dem anderen Ende mit einem konvexen Abschnitt 6 für den Ventilabschnitt 4 mit einem ablösesicheren konkaven Abschnitt 8 in dessen Außenumfangsfläche versehen.

Der Hohlformkörper 2A wird so eingesetzt, daß, während eine vorbestimmte radiale Lücke zwischen der Innenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2A und der Umfangsfläche auf der Innendurch messerseite des CAV-Balgabschnittes 13 erhalten bleibt, die Außenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2A in engen Kontakt mit der Umfangsfläche auf der Außendurchmesserseite des CAV-Balg abschnittes 13 gebracht wird, und das Ende des konvexen Ab schnittes 5 für den feststehenden Abschnitt 3 durch eine Vielzahl von Vorsprüngen 15 weggedrückt wird, die in gleichen Abständen auf dem Umfang in den mittigen Abschnitt in radialer Richtung des Endes des CAV feststehenden Abschnittes 14 vorgesehen sind, so daß das Ende auf der Seite des konvexen Abschnittes 6 für den Ventilabschnitt 4 des Hohlformkörpers 2A eng an einer Schulter zwischen dem CAV-Ventilabschnitt 12 und dem CAV- Balgabschnitt 13 anliegt.

Ein Anguß 16 (in der Figur als leerer Pfeil angedeutet) als Einspritzloch, das sich zu dem Hohlraum 11 hin zum Einspritzen des Kunststoffes in den Hohlraum öffnet, und das der Innendurch messerseite des konvexen Abschnittes 5 für den feststehenden Abschnitt 3 des eingesetzten Hohlformkörpers 2A gegenüberliegt, ist in der Form 10 vorgesehen.

Das Formen wird hiernach beschrieben.

Zuerst wird der spritzfähige Kunststoff mit geringerer Spannungs relaxation von dem Anguß 16 aus eingespritzt, nachdem der Hohlformkörper 2A in den Hohlraum eingesetzt worden ist. Der so eingespritzte Kunststoff fließt von der Innendurchmesserseite des konvexen Abschnittes 5 zu der Außendurchmesserseite desselben durch eine Lücke zwischen den Vorsprüngen 15. Außerdem fließt der von dem Anguß 16 aus eingespritzte Kunststoff, da die vorbestimmte radiale Lücke zwischen der Innenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2A und der Umfangsfläche auf der Innendurch messerseite des CAV-Balgabschnittes 13 vorhanden ist, durch die Lücke in den CAV-Ventilabschnitt 12, und fließt zu dem Ende des konvexen Abschnittes 6 und weiterhin von der Innendurch messerseite zu der Außendurchmesserseite. Auf diese Weise werden der feststehende Abschnitt 3 und der Ventilabschnitt 4 durch die Lücke auf der Innenumfangsseite des Hohlformkörpers 2A spritzgeformt, so daß zunächst ein (nicht gezeigtes) Balg zwischenstück geformt wird. Demnach bildet die zuvor erwähnte Lücke einen Verbindungsgang 17 für den fließenden Kunststoff zwischen dem CAV feststehenden Abschnitt 14 und dem CAV-Ventil abschnitt 12.

Nachdem das Balgzwischenstück auf diese Weise geformt worden ist, wird die Form 10 gelöst, und der in den Verbindungsgang 17 gelangte Kunststoff des herausgelösten Balgzwischenstückes wird weggeschnitten und zusammen mit der Innenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2A entfernt. Dabei wird die Innenumfangs fläche des konvexen Abschnittes 6 für den Ventilabschnitt 4 ebenfalls etwas eingeschnitten. Nach dem Schneiden verbleibt der Kunststoff (mit Kreisen in der Figur angedeutet) auf den inneren Umfangsflächen des konvexen Abschnittes 5 für den feststehenden Abschnitt 3 und des konvexen Abschnittes 6 für den Ventilabschnitt 4 mit den ablösesicheren konkaven Abschnitten 7 und 8. Danach werden die Innen- und Außenuumfangsflächen des Hohlformkörpers 2A abwechselnd eingeschnitten, um einen biegsamen Abschnitt 18 zu bilden, und dadurch den Balgabschnitt 2 zur Fertigstellung des Balges 1 zu bilden.

Gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Balges ist ein Anguß 16 zum Einspritzen des Kunststoffes in den Hohlraum 11 ausreichend, wenn der feststehende Abschnitt 3 und der Ventilabschnitt 4 geformt werden, da der Verbindungs gang 17 zwischen dem CAV feststehenden Abschnitt 14 und dem CAV-Ventilabschnitt 12 innerhalb des Hohlraumes 11 der Form 10 vorgesehen ist, und daher ist die Ausgestaltung der Form 10 verglichen mit dem Stand der Technik einfacher, der zwei von diesen Angüssen erfordert.

Da der Kunststoff gleichzeitig zu beiden Enden des Hohlform körpers 2A durch einen einzigen Anguß 16 eingespritzt wird, kann das Balgzwischenstück in einem Durchgang geformt werden, wodurch die Herstellung erleichtert wird.

Der feststehende Abschnitt 3 und der Ventilabschnitt 4, die aus einem Kunststoff mit geringerer Spannungsrelaxation an beiden Enden des aus Kunststoff mit einer Biegefestigkeit geformten Balgabschnittes 2 gebildet werden, fassen die inneren und äußeren Begrenzungen des konvexen Abschnittes 5 und des konvexen Abschnittes 6 durch die ablösesicheren Abschnitte 7 und 8 der Außenumfangsfläche ein. Sie fassen die Innen- bzw. Außenumfangs seite dabei lückenlos ein, sogar wenn eine Verformung in radialer Richtung aufgrund einer Temperaturänderung auftritt, und so kann eine Undichtigkeit in einer Grenze zwischen dem konvexen Abschnitt 5 und dem feststehenden Abschnitt 3 und zwischen dem konvexen Abschnitt 6 und dem Ventilabschnitt 4 vermieden werden. In dem Ventilabschnitt 4 entsteht keine Undichtigkeit des Balges 1 von innen nach außen, so daß die Dichteigenschaft verbessert ist.

Da der feststehende Abschnitt 3 und der Ventilabschnitt 4 aus einem Kunststoff mit geringerer Spannungsrelaxation geformt sind, ist es möglich, die Langlebigkeit (Widerstand gegen Kriechen unter Druck) bei der Verwendung des Balges 1 zu verbessern.

Weiterhin wird nur der Balgabschnitt 2 aus einem Kunststoff mit einer Biegefestigkeit hergestellt, und der feststehende Abschnitt 3 und der Ventilabschnitt 4 werden aus einem spritz fähigen Kunststoff hergestellt, so daß die Herstellung eines kostengünstigen Balges möglich ist.

Der Hohlformkörper 2A und der Kunststoff, aus dem der fest stehende Abschnitt 3 und der Ventilabschnitt 4 spritzgeformt sind, sind mit den ablösesicheren konkaven Abschnitten 7 und 8 mechanisch fest. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jedoch die ablösesicheren konkaven Abschnitte 7 und 8 in der Außenumfangsfläche vorgesehen, und so zeigt sich bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Wirkung, daß das Verfahren in einem Durchgang mit einem äußeren Außenumfangsprofil und einem üblichen Messer durchgeführt werden kann. Dies beruht auf der Tatsache, daß eine Formzusammenziehung des Kunststoffes, die dazu ausgenutzt wird, eine Interferenz (d. h. eine Spannung wie bei einem Schrumpfsitz) in dem Hohlformkörper 2A zu erzeugen, und die Dichteigenschaft an seinem Grenzabschnitt sicher zustellen.

Ein spezielles Beispiel eines Werkzeugs für das zuvor beschrie bene Herstellungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird hiernach mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben.

Das Werkzeug 20 ist zum Spritzformen geeignet und umfaßt allgemein ein männliches Formteil 21 und ein weibliches Formteil 22, und ein Hohlraum 23 ist zwischen Berührungsflächen des männlichen Formteiles 21 und des weiblichen Formteiles 22 ausgebildet.

Das männliche Formteil 21 ist aus einem ersten, einem zweiten und einen dritten männlichen Formteil 24, 25 und 26 zusammen gesetzt. Das erste Formteil 24 ist ringförmig, dessen Innen umfangsfläche ein sich aufweitendes Loch 27 mit einer sich aufweitenden Oberfläche aufweist, dessen Durchmesser axial und nach unten hin abnimmt.

Das zweite männliche Formteil 25 weist eine Ausnehmung 28 für das erste männliche Formteil 24, in die das erste männliche Formteil 24 in ein axiales Ende eingesetzt wird, eine Ausnehmung 29 für das dritte männliche Formteil 26, in der das dritte männliche Formteil 26 das andere Ende einfaßt, und ein Verbin dungsloch 30 auf, das in etwa denselben Durchmesser wie dasjenige auf der Seite mit großem Durchmesser des sich aufweitenden Loches 27 des ersten männlichen Formteiles 24 aufweist, so daß eine Verbindung zwischen den Ausnehmungen 28 und 29 geschaffen wird.

Das erste männliche Formteil 24 wird in die Ausnehmung 28 für das erste männliche Formteil 24 des zweiten männlichen Formteiles 25 eingesetzt, so daß die Seite mit großem Durchmesser des sich aufweitenden Loches 27 auf der Seite des Verbindungsloches 30 angeordnet ist, und das erste männliche Formteil 24 und das zweite männliche Formteil 25 werden fest miteinander mittels einer Führungschraube 31A verschraubt. Da die Tiefe der Aus nehmung 28 für das erste männliche Formteil 24 größer als die Dicke des ersten männlichen Formteiles 24 ist, ragt der äußere Begrenzungsabschnitt der Ausnehmung 28 für das erste männliche Formteil 24 nach unten von dem Ende des ersten männlichen Formteiles 24 vor.

Das dritte männliche Formteil 26 weist an einem Ende einen diametral nach außen gerichteten Flanschabschnitt 32 auf und weist an dem anderen Ende einen Kern mit einem konvexen Abschnitt 33 auf, der auf der Mittelachse vorragt. Das dritte männliche Formteil 26 wird in das Verbindungsloch 30 und die Innenumfangs fläche des sich aufweitenden Loches 27 mit Berührung eingesetzt, bis es den konkaven Abschnitt 29 für das dritte männliche Formteil 26 des zweiten männlichen Formteiles 25 außerhalb des ersten und zweiten männlichen Formteiles 24 und 25 einfaßt, die fest miteinander, wie zuvor erwähnt, mit dem unten ange ordneten konvexen Abschnitt 33 verbunden sind, und wird fest mit dem zweiten männlichen Formteil 25 durch eine Führungs schraube 31A in dem Flanschabschnitt 32 verschraubt, so daß das männliche Formteil 21 dadurch gebildet wird.

Andererseits besteht das weibliche Formteil 22 aus dem männlichen Formteil 21, einem ersten und einem zweiten weiblichen Formteil 34 und 35, die mit dem Hohlraum 23 ausgebildet sind, und einem dritten weiblichen Formteil 37, das eine Ausnehmung 36 für das erste und zweite weibliche Formteil aufweist, in die das erste und zweite weibliche Formteil 34 und 35 eingesetzt werden.

Das erste weibliche Formteil 34 ist im Querschnitt rechtwinklig und weist an einem Ende einen radial nach außen gerichteten Flanschabschnitt 38 und an dem anderen Ende einen ringförmigen konvexen Abschnitt 39 auf, der entlang der äußeren Begrenzungs fläche vorragt, während ein Stiftloch 40A, in das ein Stift 40 eingesetzt wird, sich durch eine Mittelachse des Formteiles erstreckt. Das äußerste Ende des Stiftes 40 ragt aus dem Ende des ersten weiblichen Formteiles 34 vor, und das äußerste Ende des Stiftes 40 berührt das Ende des konvexen Abschnittes 33 des dritten männlichen Formteiles 26, wenn das männliche Formteil 21 in das weibliche Formteil 22 eingepaßt ist.

Das zweite weibliche Formteil 35 weist eine Ausnehmung 41 für das erste weibliche Formteil 34 auf, in das das erste weibliche Formteil 34 eingesetzt wird, und weist darüber hinaus ein Loch 42 für den Hohlraum auf, dessen Innendurchmesser groß, mittel und klein in der Reihenfolge von oben nach unten ist, und der sich in etwa durch die Mitte der Ausnehmung 41 für das erste weibliche Formteil erstreckt, wobei das zweite weibliche Formteil 35 selbst einen Außendurchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Ausnehmung 28 für das erste männliche Formteil des zweiten männlichen Formteiles 25 ist.

Weiterhin weist das offene Ende der Ausnehmung 41 des zweiten weiblichen Formteiles 35 eine Schulter 43 auf, die im Eingriff mit dem Flanschabschnitt 38 des ersten weiblichen Formteiles 34 steht. Das erste weibliche Formteil 34 wird zusammen mit dem Stift 40 in das erste weibliche Formteil 41 des zweiten weiblichen Formteiles 35 eingesetzt, so daß das Ende des ringförmigen konvexen Abschnittes 39 des ersten weiblichen Formteiles 34 die Bodenfläche der Ausnehmung 41 für das erste weibliche Formteil 34 berührt, der Flanschabschnitt 38 die Schulter 43 einfaßt, und das erste weibliche Formteil 34 die gleiche Ebene wie das zweite weibliche Formteil 35 einnimmt. Dabei ist der Innendurchmesser des ringförmigen konvexen Abschnittes 39 des ersten weiblichen Formteiles 34 kleiner als der Durchmesser des Abschnittes mit kleinem Durchmesser des Loches 42 für den Hohlraum.

Das so befestigte erste und zweite weibliche Formteil 34 und 35 wird in die Ausnehmung 36 für das erste und zweite weibliche Formteil 34 und 35 des dritten weiblichen Formteiles 37 ein gesetzt, wobei das erste weibliche Formteil 34 unten angeordnet ist, und das zweite weibliche Formteil 35 und das dritte weibliche Formteil 37 mittels einer Führungsschraube 44C am Boden der Ausnehmung 36 für das erste und zweite weibliche Formteil fest verschraubt werden, wodurch das erste, zweite, dritte weibliche Formteil 34, 35 und 37 fest miteinander verbunden sind, um so das weibliche Formteil 22 zu bilden. Die Tiefe der Ausnehmung 36 für das erste und das zweite weibliche Formteil ist kleiner als die Dicke des zweiten weiblichen Formteiles 35, und der Außendurchmesser des zweiten weiblichen Formteiles 35 ist ungefähr der gleiche wie der Innendurchmesser der Ausnehmung 28 für das erste männliche Formteil. Weiterhin wird das äußerste Ende des zweiten weiblichen Formteiles 35, da der äußere Begrenzungsabschnitt der Ausnehmung 38 für das erste männliche Formteil hervorragt, in die Ausnehmung 28 für das erste männliche Formteil eingesetzt, und das Ende des ersten männlichen Formteiles 24 ist in das Ende des zweiten weiblichen Formteiles 35 eingepaßt, so daß das männliche Formteil 21 und das weibliche Formteil 22 sich gegenseitig berühren.

Dann wird der konvexe Abschnitt 33 des dritten männlichen Formteiles 26 in das Loch 42 für den Hohlraum des zweiten weiblichen Formteiles 35 eingesetzt, und das Ende des konvexen Abschnittes 33 wird in Berührung mit dem Ende des Stiftes 40 gebracht. Dadurch wird der ringförmige Hohlraum 23 gebildet.

Der Hohlraum 23 setzt sich folgendermaßen zusammen: Aus einem CAV-Ventilabschnitt 45, der durch die Innenumfangsfläche des ringförmigen konvexen Abschnittes 39 des ersten weiblichen Formteiles 34, das Ende des ersten weiblichen Formteiles 34 innerhalb des ringförmigen konvexen Abschnittes 39, die Außenumfangsfläche des Stiftes 40 und das Ende des konvexen Abschnittes 30 des dritten männlichen Formteiles 26 gebildet wird; aus einem CAV-Balgabschnitt 46, der durch das Ende des ringförmigen konvexen Abschnittes 39 des ersten weiblichen Formteiles 34, die Innenumfangsfläche des Abschnittes mit kleinem Durchmesser des Loches 42 für den Hohlraum des zweiten weib lichen Formteiles 35, und die Außenumfangsfläche des konvexen Abschnittes 33 des dritten männlichen Formteiles 25 gebildet wird; und aus einem CAV feststehenden Abschnitt 47, der durch die Innenumfangsfläche der Abschnitte mit mittlerem und großem Durchmesser des Loches 42 für den Hohlraum des zweiten weiblichen Formteiles 35 und das Ende dazwischen, das Ende des ersten männlichen Formteiles 24, die Außenumfangsfläche des dritten männlichen Formteiles 24, den Abschluß mit dem konvexen Abschnitt 33 desselben und der Außenumfangsfläche des konvexen Abschnittes 33 gebildet wird.

Ein rohrförmiger Hohlformkörper 2A' aus einem Kunststoff mit einer Biegefestigkeit wird dann in den Hohlraum 23 eingesetzt. Dieser rohrförmige Hohlformkörper 2A' bildet später einen Balgabschnitt 2', an dessen einem Ende ein konvexer Abschnitt 5' für einen feststehenden Abschnitt mit einer ablösesicheren Ausnehmung 7' als kunststoffverbindender Abschnitt in den Innen- und Außenumfangsflächen vorgesehen ist, und an dessen anderem Ende ein konvexer Abschnitt 6' für einen Ventilabschnitt mit einem ablösesicheren konkaven Abschnitt 8' als kunststoff verbindender Abschnitt in der Außenumfangsfläche vorgesehen ist.

Der Hohlformkörper 2A' wird eingesetzt, so daß, während eine vorbestimmte radiale Lücke, d. h. ein Verbindungsgang 17' zwischen der Innenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2A' und der Außen umfangsfläche des konvexen Abschnittes 33 des CAV-Balgabschnittes 46 erhalten bleibt, das Ende des konvexen Abschnittes 5' für den feststehenden Abschnitt durch eine Vielzahl von Vorsprüngen 15' weggedrückt wird, die in gleichen Abständen auf dem Umfang in einem radialen mittleren Abschnitt des Endes des konvexen Abschnittes 33 des dritten männlichen Formteiles 26 des CAV feststehenden Abschnittes 47 vorgesehen sind, so daß die Außenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2A' in engen Kontakt mit der Innenumfangsfläche des Abschnittes mit kleinem Durch messer des Loches 42 für den Hohlraum des CAV-Balgabschnittes 46 gebracht wird und das seitliche Ende des konvexen Abschnittes 6' für den Ventilabschnitt des Hohlformkörpers 2A' in engen Kontakt mit dem ringförimgen konvexen Abschnitt 39 des ersten weiblichen Formteiles 34 des CAV-Balgabschnittes 46 kommt.

Außerdem ist das dritte männliche Formteil 26 mit einem Anguß 16' und einer Spule 48 als Einspritzloch versehen, das sich zu dem Hohlraum 23 hin zum Einspritzen des Kunststoffes in den Hohlraum 23 hin öffnet, und das der Innendurchmesserseite des konvexen Abschnittes 5' für den feststehenden Abschnitt des eingesetzten Hohlformkörpers 2A' gegenüberliegt.

Weiterhin weisen das erste weibliche Formteil 34 und das dritte weibliche Formteil 37 ein Loch 49 für einen Drückstift auf, das eine Öffnung zu dem in den Hohlraum 23 eingesetzten Hohlform körper 2A' hin bildet und sich bis zu diesem erstreckt. Ein Drückstift 50 wird hin- und herbeweglich in das Loch 49 für den Drückstift eingesetzt, und eine Drückplatte 51 ist an dem unteren Ende des Drückstiftes 50 vorgesehen.

Das Formen mit dem Werkzeug 20 der zuvor beschriebenen Bauart wird hiernach beschrieben.

Zuerst wird, nachdem der Hohlformkörper 2A' in den Hohlraum 23 eingesetzt worden ist, der spritzfähige Kunststoff mit geringerer Spannungsrelaxation von dem Anguß 16 aus eingespritzt. Der so eingespritzte Kunststoff fließt von der Innendurchmesser seite des konvexen Abschnittes 5' für den feststehenden Abschnitt zu der Außendurchmesserseite desselben durch die Lücke zwischen den Vorsprüngen 15'. Der von dem Anguß 16' eingespritzte Kunststoff fließt zu dem CAV-Ventilabschnitt durch den Verbindungsgang 17' auf der inneren Begrenzungsseite des Hohlformkörpers 2A'. Der fließende Kunststoff umgibt den konvexen Abschnitt 6' für den Ventilabschnitt und fließt von der Innen durchmesserseite zu der Außendurchmesserseite. Auf diese Weise werden der feststehende Abschnitt 3' und der Ventilabschnitt 4' durch den Verbindungsgang 17' auf der inneren Begrenzungsseite des Hohlformkörpers 2A' spritzgeformt, und das (nicht gezeigte) Balgzwischenstück wird so geformt.

Nachdem das Balgzwischenstück wie zuvor beschrieben geformt worden ist, wird das männliche Formteil 21 von dem weiblichen Formteil 22 gelöst, und nach dem Ablösen wird die Drückplatte 51 eingedrückt, um das Balgzwischenstück durch den Drückstift 50 zu entfernen. Der in den Verbindungsgang 17' des Balgzwischen stückes gelangte Kunststoff wird weggeschnitten und zusammen mit der inneren Begrenzungsfläche des Zwischenformkörpers 2A' entfernt. Nach dem Schneiden bleibt der Kunststoff auf den Innenumfangsflächen des konvexen Abschnittes 5' für den fest stehenden Abschnitt mit den ablösesicheren konkaven Abschnitten 7' und 8' und dem konkaven Abschnitt 6' für den Ventilabschnitt zurück. Dann werden die Innen- und Außenumfangsflächen des Hohlformkörpers 2A' abwechselnd eingeschnitten, um den biegsamen Bereich 18' zu bilden, der den Balgabschnitt 2' bildet, so daß der Balg 1' (siehe Fig. 4) fertiggestellt ist.

In dem Balg 1' ist der ablösesichere konkave Abschnitt 7' auf dem Innen- und Außenumfang des konvexen Abschnittes 5' für den feststehenden Abschitt vorgesehen, und daher ist der feststehende Abschnitt 3' weiterhin schwer abzulösen.

Als nächstes wird das Verfahren zur Herstellung eines Balges in einer anderen Ausgestaltung des zuvor beschriebenen Ausfüh rungsbeispiels mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben. Bei diesem Herstellungsverfahren wird eine Form 10A zum Formen verwendet, die einen Hohlraum 11A mit einem auf der äußeren Begrenzungsseite eines Hohlformkörpers 2A angeordneten Verbindungsgang 17A aufweist. Zuerst wird der durch die Form 10A gebildete Hohlraum 11A beschrieben.

Der Hohlraum 11A ist ähnlich wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ringförmig und umfaßt einen CAV-Ventil abschnitt 12A, einen CAV-Balgabschnitt 13A und einen CAV feststehenden Abschnitt 14A in der Reihenfolge von links nach rechts in Fig. 5 Außendurchmesser des CAV-Ventilabschnittes 12A, des CAV-Balgabschnittes 13A und des CAV feststehenden Abschnittes 14A sind klein, mittel und groß in dieser Reihen folge, und bezüglich der Innendurchmesser weist der CAV-Balg abschnitt 13A im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der CAV feststehende Abschnitt 14A auf, während der CAV-Ventil abschnitt 12A einen kleineren Durchmesser besitzt.

Der Hohlformkörper 2A wird in den Hohlraum 11A eingesetzt. Das heißt, der Hohlformkörper 2A wird so eingesetzt, daß die Außenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2A einen Verbindungsgang 17A bildet und die Enden des konvexen Abschnittes 5 für den feststehenden Abschnitt und der konvexe Abschnitt 6 für den Ventilabschnitt durch eine Vielzahl von Vorsprüngen 15A weg gedrückt werden, die in gleichen Abständen auf dem Umfang in dem mittleren Abschnitt in radialer Richtung des Endes des CAV feststehenden Abschnittes 14A vorgesehen sind, und ebenso durch eine Vielzahl von Vorsprüngen 15B auf dem Umfang in dem mittleren Abschnitt in radialer Richtung des Endes des CAV-Ventilab schnittes 12A weggedrückt werden, so daß die Innenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2A in enge Berührung mit der Begrenzungs fläche auf der Innendurchmesserseite des CAV-Balgabschnittes 13A gebracht wird, und der Kunststoff wird in die inneren und äußeren Begrenzungen des konvexen Abschnittes 5 für den fest stehenden Abschnitt und den konvexen Abschnitt 6 für den Ventilabschnitt des Hohlformkörpers 2A eingebracht.

Ein Anguß 16A (in Fig. 5 durch einen leeren Pfeil angedeutet) als Einspritzloch, das sich zu dem Hohlraum 11A zum Einspritzen des Kunststoffes in den Verbindungsgang 17A öffnet, der auf der Außenumfangsfläche des eingesetzten Hohlformkörpers 2A vorgesehen ist, ist auf der Begrenzungsfläche auf der Außen durchmesserseite des CAV feststehenden Abschnittes 14A ausge bildet.

Ein (nicht gezeigtes) Balgzwischenstück wird durch einen Kunsttoffluß in den Verbindungsgang 17A auf der äußeren Begren zungsfläche des Hohlformkörpers 2A geformt (dem Kunststoff ist es möglich, von dem feststehenden Abschnitt 3 zu dem Ventilab schnitt 4 zu fließen) und der in den Verbindungsgang 17A des Balgzwischenstückes und der äußeren Begrenzungsfläche des Hohlformkörpers 2A gelangte Kunststoff wird weggeschnitten und entfernt, wonach der Balg 1' durch diesen Schritt wie in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel geformt wird.

Jedoch tritt in dem Fall dieses Herstellungsverfahrens manchmal der Fall auf, daß, wenn der Kunststoff von dem Anguß 16A aus eingespritzt wird, um das Balgzwischenstück zu formen, der Hohlformkörper 2A gegen die Außendurchmesserseite des Hohlraumes 11A gedrückt wird und durch den Spritzdruck des Kunststoffes in Richtung einer Schulter 52 mit dem Außendurchmesser des konvexen Abschnittes 5 für den feststehenden Abschnitt des Hohlformkörpers 2A, dem Ende des konvexen Abschnittes 5 für den feststehenden Abschnitt und der Innendurchmesserseite des konvexen Abschnittes 5 für den feststehenden Abschnitt hin verformt wird, wodurch der Verbindungsgang 17A verschlossen wird, und der Vorgang des Formens mißlingt. Da der Hohlformkörper 2A aus einem für den Balgabschnitt 2 geeigneten Material gebildet wird, d. h. einem Material mit einem niedrigen Elastizitätsmodul (z. B. etwa 5.000 kg/cm²) eines Kunststoffes (so wie PTFE) mit einer Biegefestigkeit, besteht daher ein Problem darin, daß der Hohlformkörper 2A leicht dauerhaft deformiert wird (siehe Fig. 6) und die Eignung für ein solches Formen gering ist.

Das Verfahren zur Herstellung eines Balges gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben, bei dem das zuvor erwähnte Problem gelöst wird.

Zuerst wird eine in Fig. 7 gezeigte Form 10C beschrieben. Die Form 10C setzt sich aus einem Formteil 90 und einem Formteil 91 zusammen. Ein Hohlraum 11C wird durch das Formteil 90 und das Formteil 91 gebildet. Ein Hohlformkörper 2C, der einen Balgabschnitt 2C' bildet, wird in den ringförmigen Hohlraum 11C eingesetzt, der Kunststoff wird in den Hohlraum 11C einge spritzt, und ein feststehender Abschnitt 3C und ein Ventil abschnitt 4C werden an beiden Enden des Hohlformkörpers 2C geformt, der den Balgabschnitt 2C' bildet. Der Hohlraum 11C setzt sich dementsprechend aus einem CAV-Ventilabschnitt 12C, einem CAV-Balgabschnitt 13C und einem CAV feststehenden Abschnitt 14C in der Reihenfolge von links nach rechts in Fig. 7 zusammen, wobei jeder von diesen ringförmig ist.

Äußere Durchmesser des CAV-Ventilabschnittes 12C, des CAV- Balgabschnittes 13C und des CAV feststehenden Abschnittes 14C sind klein, mittel und groß in dieser Reihenfolge, und bezüglich innerer Durchmesser weist der CAV-Balgabschnitt 13C im wesent lichen den gleichen Durchmesser und dieselbe Fläche wie der CAV feststehende Abschnitt 14C auf, wobei der CAV-Ventilabschnitt 12C einen kleineren Durchmesser besitzt.

Der rohrförmige Hohlformkörper 2C aus Kunststoff mit einer Biegefestigkeit wird in den so ausgestalteten Hohlraum 11C ein gesetzt. Der rohrförmige Hohlformkörper 2C bildet später den Balgabschnitt 2C', an dessen einem Ende ein konvexer Abschnitt 5C für einen feststehenden Abschnitt vorgesehen ist, der entlang der Innenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2C mit einem ablöse sicheren konkaven Abschnitt 7C in Richtung der Außenumfangsfläche vorragt, und an dessen anderem Ende ein konvexer Abschnitt 6C für einen Ventilabschnitt vorgesehen ist, der entlang der Innenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2C ähnlich zu dem konvexen Abschnitt 5C für den feststehenden Abschnitt mit einem ablöse sicheren konkaven Abschnitt 8C in Richtung der Außenumfangsfläche ragt.

Der Hohlformkörper 2C wird so eingesetzt, daß das seitliche Ende des konvexen Abschnittes 6C für den Ventilabschnitt des Hohlformkörpers 2C durch eine Vielzahl von Vorsprüngen 15C weggedrückt wird, die in gleichen Abständen auf dem Umfang in den mittigen Abschnitt in radialer Richtung des Endes von Schultern des CAV-Ventilabschnittes 12C und des CAV-Balgabschnitt 13C des Formteiles 90 vorgesehen sind, so daß der Hohlformkörper 2C eine vorbestimmte radiale Lücke zwischen der Innenumfangs fläche des Hohlformkörpers 2C und der Begrenzungsfläche auf der Außendurchmesserseite des CAV-Balgabschnittes 13C aufweist, d. h. daß die Innenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2C in enge Berührung mit der Begrenzungsfläche der Innendurchmesserseite des CAV-Balgabschnittes 13C durch den Verbindungsgang 17C auf der äußeren Begrenzungsfläche des Hohlformkörpers 2C gebracht wird und das Ende des konvexen Abschnittes 5C für den fest stehenden Abschnitt des Hohlformkörpers 2C in enge Berührung mit dem Ende des Formteiles 91 des CAV feststehenden Abschnittes 14C kommt.

Dabei ist an dem Formteil 91 ein tragender konvexer Abschnitt 53 vorgesehen, der entlang der Begrenzungsfläche auf der Innendurchmesserseite des CAV-Balgabschnittes 13C als tragender Abschnitt vorragt, um zu verhindern, daß der konvexe Abschnitt 6C für einen Ventilabschnitt sich krümmt und verformt, wobei das Ende des tragenden konvexen Abschnittes 53 liegt in derselben Ebene wie das Ende des konvexen Abschnittes 6C für einen Ventilabschnitt liegt.

Ein Anguß 16C als Einspritzloch, das sich zu dem CAV fest stehenden Abschnitt 14C des Hohlraumes 11C zum Einspritzen des Harzes in den Verbindungsgang 17C hin öffnet, der auf der Außenumfangsfläche des eingesetzten Hohlformkörpers 2C vorgesehen ist, ist wie zuvor beschrieben so ausgebildet, daß er sich zu der Begrenzungsfläche auf der Außendurchmesserseite des CAV feststehenden Abschnittes 14C des Formteiles 90 hin öffnet.

Der fließende Kunststoff gelangt durch den Verbindungsgang 17C auf der Außenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2C (dem Kunststoff ist es möglich, von dem feststehenden Abschnittes 3C zu dem Ventilabschnitt 4C zu fließen), um einen (nicht gezeigtes) Balgzwischenstück zu formen. Der in den Verbindungsgang 17C des Balgzwischenstückes und die Außenumfangsfläche des Hohlform körpers 2C gelangte Kunststoff wird weggeschnitten und entfernt, wonach der Balg 1C durch diesen Schritt wie in den zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 8) geformt wird.

Gemäß dem Herstellungsverfahren dieses Ausführungsbeispiels ist der Verbindungsgang 17C auf der Außenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2C vorgesehen, und das Ende des konvexen Abschnittes 5C für einen feststehenden Abschnitt des Hohlform körpers 2C ist in enger Berührung mit dem Ende des Formteiles 91 des CAV feststehenden Abschnittes 14C angeordnet, um so zu verhindern, daß der von der äußeren Begrenzung des Hohlform körpers 2C von dort in beide Ende eingespritzte Kunststoff in die innere Begrenzung gelangt. Dadurch wirkt sich der axiale Druck des fließenden Kunststoffes kaum aus, so daß, wenn der Kunststoff eingespritzt wird, dieser nicht die innere Begrenzung des Hohlformkörpers 2C vom Ende des konvexen Abschnittes 5C für einen feststehenden Abschnitt eintritt. Als Folge wird der Hohlformkörper 2C nicht von der inneren Begrenzung gegen die äußere Begrenzung durch den Druck des fließenden Kunststoffes gespreizt, so daß vermieden wird, daß der in die Form 10C eingesetzte Hohlformkörper 2C verformt wird, wodurch die Formfähigkeit verbessert wird.

Vorzugsweise werden folgende Abmessungen eingestellt, um die Auswirkung des axialen Druckes des fließenden Kunststoffes herabzusetzen.

Ist C eine Querschnittsfläche des Verbindungsganges 17C, A eine Querschnittsfläche des konvexen Abschnittes 5C für einen festen Abschnitt und B eine Querschnittsfläche des Hohlformkörpers 2C, so gilt für die Querschnittsfläche C des Verbindungsganges 17 vorzugsweise B-A ≦ C. A ≧ 0,7B ist ebenso bevorzugt. Aus diesem Grund wird kein großer Druck des fließenden Kunststoff es auf die Schulter mit dem konvexen Abschnitt 5C für einen feststehenden Abschnitt, d. h. den B-A-Abschnitt ausgeübt.

Indem so verfahren wird, wirkt der Druck auf den B-A-Abschnitt, wenn der Druck des fließenden Kunststoffes auf den Hohlformkörper 2C wirkt, aber durch die Vorgabe B-A ≦ C fließt der Kunststoff sanft, so daß die nach links in der Fig. 7 drückende Kraft abgeschwächt wird. Da weiterhin der Vorsprung 15C des Formteiles 90 die (in der Fig. 7) nach links gerichtete Bewegung des Hohlformkörpers 2C aufhalten kann, wird der Hohlformkörper 2C innerhalb des Hohlraumes 11C gut festgehalten.

Ein spezielles Beispiel eines Werkzeuges 60 für das Herstellungs verfahren gemäß dem vorherigen Ausführungsbeispiel wird hiernach mit Bezug auf Fig. 9 beschrieben.

Das Werkzeug 60 ist zum Spritzformen geeignet und umfaßt ein männliches Formteil 61 und ein weibliches Formteil 62, und ein Hohlraum 63 wird zwischen Berührungsflächen des männlichen Formteiles 61 und des weiblichen Formteiles 62 gebildet.

Das männliche Formteil 61 besteht aus einem ersten männlichen Formteil 64 und einem zweiten männlichen Formteil 65.

Das erste männliche Formteil 64 ist von ungefähr rechteckigem Querschnitt und weist an einem Ende einen diametral nach außen gerichteten Flanschabschnitt 66 und an dem anderen Ende eine Ausnehmung für einen Hohlraum 67 zum Bilden eines Hohlraumes 63 auf.

Das zweite männliche Formteil 65 ist ein ringförmiges Element mit einer Ausnehmung für das erste männliche Formteil 68, in die das erste männliche Formteil 64 eingesetzt wird, das ein Loch für einen Hohlraum 69 aufweist, dessen Innendurchmesser von oben nach unten gesehen zunimmt. Die Ausnehmung für ein erstes männliches Formteil 68 ist an seinem offenen Ende mit einer Schulter 70 ausgebildet, die in Eingriff mit dem Flansch abschnitt 66 des ersten männlichen Formteiles 64 steht. Das äußere begrenzende Ende der Ausnehmung für einen Hohlraum 67 des ersten männlichen Formteiles 64 innerhalb der Ausnehmung für ein erstes männliches Formteil 68 berührt die Bodenfläche der Ausnehmung für ein erstes männliches Formteil 68, und der Flanschabschnitt 66 steht mit der Schulter in Eingriff, wodurch das erste männliche Formteil 64 mit dem zweiten männlichen Formteil 65 fest verbunden ist, um das männliche Formteil 61 zu bilden.

Außerdem besteht das weibliche Formteil 62 aus einem ersten, zweiten, dritten und vierten weiblichen Formteil 71, 72, 73 und 74. Das erste weibliche Formteil 71 weist einen allgemein U-förmigen Querschnitt mit einer Ausnehmung für ein weibliches Formteil 75 auf, in die das erste, zweite, dritte und vierte weibliche Formteil 72, 73 und 74 eingesetzt werden. Innerhalb der Ausnehmung für ein weibliches Formteil 75 sind das ring förmige zweite und dritte weibliche Formteil 72 und 73 in dieser Reihenfolge übereinander angeordnet, und das vierte weibliche Formteil 74 wird in Löcher 76 und 77 des zweiten und dritten weiblichen Formteiles 72 und 73 eingesetzt, wodurch das zweite, dritte und vierte weibliche Formteil 72, 73 und 74 aneinander gereiht sind.

Das offene Ende auf der Bodenseite der Ausnehmung 75 des Loches 76 des zweiten weiblichen Formteiles 72 ist mit einer Schulter 78 ausgebildet, die einen größeren Durchmesser als das offene Ende aufweist. Das Loch 77 des dritten weiblichen Formteiles 73 besitzt eine sich aufweitende Form, die in der Figur unten einen vergrößerten Durchmesser aufweist, und der Durchmesser an dem unteren Ende desselben ist etwas kleiner als derjenige des Loches 76 des zweiten weiblichen Formteiles 72. Dadurch wird, wenn das dritte weibliche Formteil 73 auf dem zweiten weiblichen Formteil 72 angeordnet wird, eine Schulter im Bereich des Loches 76 und des Loches 77 gebildet.

Das vierte weibliche Formteil 74 weist einen konvexen Abschnitt 79 auf, der in dem Loch einem Hohlraum 69 des zweiten männlichen Formteiles 65 gegenüberliegt, so daß ein in die Löcher 76 und 77 des zweiten und dritten weiblichen Formteiles 72 und 73 einge setzter Kern gebildet wird, und ein diametral nach außen gerichteter Flanschabschnitt 80 ist an dem unteren Ende desselben vorgesehen. Ein Abschnitt zwischen dem konvexen Abschnitt 79 und dem Flanschabschnitt 80 nimmt bezüglich des Außendurchmessers von dem konvexen Abschnitt 79 aus stufenweise zu, der durch einen sich aufweitenden Abschnitt 74B, dessen Durchmesser sich zu dem Flanschabschnitt 80 hin vergrößert, und aus einem Abschnitt 74C mit weitem Durchmesser gebildet wird. Der Durch messer des Abschnittes 74C mit weitem Durchmesser ist ungefähr der gleiche wie derjenige des Loches 76 des zweiten weiblchen Formteiles 72, und der sich aufweitende Abschnitt 74B entspricht etwa der sich aufweitenden Gestalt des Loches 77 des dritten weiblichen Formteiles 73. Der konvexe Abschnitt 79 ist an dem oberen Ende mit einer ringförmigen Ausnehmung 81 ausgebildet, und die Höhe des Außenumfangsabschnittes ist geringer als die des mittigen Abschnittes desselben.

Das vierte weibliche Formteil 74 wird in das Loch 76 des zweiten weiblichen Formteiles 72 eingesetzt, bis der Flanschabschnitt 80 in Eingriff mit der Schulter 78 des zweiten weiblichen Formteiles 72 kommt, und unter Beibehaltung dieses Zustandes wird es in die Ausnehmung für ein weibliches Formteil 75 des ersten weiblichen Formteiles 71 eingesetzt. Nach dem Einsetzen werden das ersten weibliche Formteil 71 und das zweite weibliche Formteil 72 durch eine Führungsschraube 82D fest verschraubt, um das erste, zweite und vierte weibliche Formteil 71, 72 und 74 fest miteinander zu verbinden, und das sich aufweitende Loch 77 des dritten weiblichen Formteiles 73 wird in den sich aufweitenden Abschnitt 74B des vierten weiblichen Formteiles 74 und in die Ausnehmung für ein weibliches Formteil 75 einge setzt und über dem zweiten weiblichen Formteil 72 angeordnet, so daß das weibliche Formteil 62 gebildet wird. Zu dieser Zeit ragt der Abschnitt 74A mit kleinem Durchmesser des vierten weiblichen Formteiles 74 von dem Ende des dritten weiblichen Formteiles 73 vor, und das Ende des dritten weiblichen Formteiles 73 ist niedriger als das äußere begrenzende Ende der Ausnehmung 75 für ein weibliches Formteil des ersten weiblichen Formteiles 71.

Das Ende des zweiten männlichen Formteiles 65 des männlichen Formteiles 63 wird unter Berührung in das Ende des dritten weiblichen Formteiles 73 des weiblichen Formteiles 62 angeordnet, und das männliche Formteil 61 und das weibliche Formteil 62 werden dann so zusammengefügt.

Zu dieser Zeit liegen sich der konvexe Abschnitt 79 des vierten weiblichen Formteiles 74 und der Abschnitt 74A mit kleinem Durchmesser gegenüber und sind in das Loch 69 für einen Hohlraum des zweiten männlichen Formteiles 65 eingesetzt, und das Ende in dem mittigen Abschnitt des konvexen Abschnittes 79 mit der ringförmigen Ausnehmung 81 wird mit der Bodenfläche der Aus nehmung für einen Hohlraum 67 des ersten männlichen Formteiles 64 in Berührung gebracht. Dadurch wird der ringförmige Hohlraum 63 gebildet.

Der Hohlraum 63 besteht aus einem CAV-Ventilabschnitt 83, der durch die Ausnehmung für einen Hohlraum 67 des ersten männlichen Formteiles 64 und der ringförmigen Ausnehmung 81 des konvexen Abschnittes 79 des vierten männlichen Formteiles 64 gebildet wird; aus einem CAV-Balgabschnitt 84, der durch das äußere begrenzende Ende der Ausnehmung für einen Hohlraum 67 des ersten männlichen Formteiles 64, der inneren Begrenzungsfläche eines Abschnittes mit kleinem Durchmesser des Loches 69 für einen Hohlraum des zweiten männlichen Formteiles 65 und der äußeren Begrenzungsfläche des konvexen Abschnittes 79 des vierten weiblichen Formteiles 74 gebildet wird, und besteht weiterhin aus einem CAV feststehenden Abschnitt 85, der durch die inneren Begrenzungsflächen von den Abschnitten mit kleinem und großem Durchmesser und dem dazwischenliegenden Ende des Loches 69 für einen Hohlraum des zweiten männlichen Formteiles 65, dem Ende des dritten weiblichen Formteiles 73 und der Begrenzungsfläche des Abschnittes 74A mit kleinem Durchmesser des vierten weib lichen Formteiles 74 gebildet wird.

In den Hohlraum 63 ist ein rohrförmiger Hohlformkörper 2B eingesetzt, der aus einem Kunststoff mit einer Biegefestigkeit gebildet wurde. Der rohrförmige Hohlformkörper 2B bildet später einen Balgabschnitt 2B', an dessen einem Ende ein konvexer Abschnitt 5B für einen festen Abschnitt vorgesehen ist, der entlang der Innenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2B mit einer ablösesicheren Ausnehmung 7B in der Außenumfangsfläche als kunststoffumgebender Abschnitt vorragt, und an dessen anderem Ende ein konvexer Abschnitt 6B für einen Ventilabschnitt vorgesehen ist, der entlang der Innenumfangsfläche des Hohlform körpers 2B ähnlich zu dem konvexen Abschnitt 5B für einen feststehenden Abschnitt mit einer ablösesicheren Ausnehmung 8B in der Außenumfangsfläche als kunststoffeinfassender Abschnitt vorragt.

Zwischen der Außenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2B und der Innenumfangsfläche eines Abschnittes mit kleinerem Durchmesser des Loches 69 für einen Hohlraum des zweiten männlichen Form teiles 65 des CAV-Balgabschnittes 84 des Hohlraumes 63 ist eine vorbestimmte radiale Lücke vorgesehen, d. h. ein Verbindungsgang 17B auf der Außenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2B. Der Hohlformkörper 2B wird eingesetzt, daß das Ende des konvexen Abschnittes für einen Ventilabschnitt 6B des Hohlformkörpers 2B durch eine Vielzahl von Vorsprüngen 15D zusammengedrückt wird, die in gleichem Abständen auf dem Umfang in dem radialen mittigen Abschnitt des Endes des äußeren begrenzenden Abschnittes der Ausnehmung 67 für einen Hohlraum des ersten männlichen Formteiles 64 des CAV-Ventilabschnittes 83 vorgesehen sind, so daß die Innenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2B in Berührung mit der Außenumfangsfläche des konvexen Abschnittes 79 des vierten weiblichen Formteiles 74 des CAV-Balgabschnittes 84 gebracht wird, und das Ende des konvexen Abschnittes 5B für einen feststehenden Abschnitt des Hohlformkörpers 2B wird in enge Berührung mit dem Ende zwischen dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser des vierten weiblichen Formteiles 74 des CAV- Balgabschnittes 84 und dem konvexen Abschnitt 79 gebracht.

Andererseits ist zwischen dem zweiten männlichen Formteil 65 und dem dritten weiblichen Formteil 73 eine Spule 48B durch einen Anguß 16B als Einspritzloch ausgebildet, das sich zu dem Hohlraum 63 hin zum Einspritzen des Kunststoffes in den Hohlraum 63 öffnet, das der Außendurchmesserseite des konvexen Abschnittes 5B für einen feststehenden Abschnitt des eingesetzten Hohlform körpers 2B und einem Schlitz des ersten weiblichen Formteiles 71 gegenüberliegt.

Weiterhin ist ein Loch 49B für einen Drückstift mit einem großen, mittleren und kleinen Durchmesser vorgesehen, das sich koaxial durch das erste, zweite und dritte weibliche Formteil 71, 72 und 73 hindurch erstreckt. Ein Drückstift 50B mit einer Schulter wird in das Loch 49B für einen Drückstift eingesetzt, so daß es innerhalb des ersten und zweiten weiblichen Formteiles 71 und 72 hin und her bewegt werden kann, und berührt das untere Ende des dritten weiblichen Formteiles 73 an dem Ende der Schulter des Drückstiftes 50B. Eine Drückplatte 51B ist an dem unteren Ende des Drückstiftes 50B vorgesehen.

Das Formen mit dem wie zuvor beschrieben ausgestalteten Werkzeug 60 wird hiernach beschrieben.

Zuerst wird, nachdem der Hohlformkörper 2B in den Hohlraum 63 eingesetzt worden ist, der spritzfähige Kunststoff mit geringerer Spannungsrelaxation von dem Anguß 16B aus eingespritzt. Der so eingespritzte Kunststoff fließt von der Außendurchmesserseite des konvexen Abschnittes 5B für einen feststehenden Abschnitt zu dem CAV-Ventilabschnitt 83 durch den Verbindungsgang 17B auf der Außenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2B hindurch, fließt weiter entlang der Außendurchmesserseite des konvexen Abschnittes 6B für einen Ventilabschnitt durch eine Lücke des Abschnittes mit dem Vorsprung 15D, und fließt schließlich in die ringförmige Ausnehmung 81 von der Außendurchmesserseite um den konvexen Abschnitt 6B für einen Ventilabschnitt herum. Auf diese Weise werden der feststehende Abschnitt 3B und der Ventilabschnitt 4B durch den Verbindungsgang 17B auf der Außenumfangsfläche des Hohlformkörpers 2B hindurch spritzgeformt, um ein (nicht gezeigtes) Balgzwischenstück zu formen.

Nachdem das Balgzwischenstück auf diese Weise geformt worden ist, wird das männliche Formteil 61 von dem weiblichen Formteil 62 gelöst, und nach dem Lösen wird die Drückplatte 51B einge drückt, um das Balgzwischenstück durch Zusammendrücken des dritten weiblichen Formteiles 73 durch das Ende der Schulter des Drückstiftes 50B zu entfernen. Der in den Verbindungsgang 17B des Balgzwischenstückes gelangte Kunststoff wird dann abgeschnitten und zusammen mit der äußeren Begrenzungsfläche des Hohlformkörpers 2B entfernt. Nach dem Schneiden bleibt der Kunststoff auf den äußeren Begrenzungsflächen des konvexen Abschnittes 5B für einen feststehenden Abschnitt und dem konvexen Abschnitt 6B für einen Ventilabschnitt zurück. Die inneren und äußeren Begrenzungsflächen des Hohlformkörpers 2B werden abwechselnd eingeschnitten, um einen biegsamen Abschnitt 18B zu bilden, damit ein Balgabschnitt 2B' entsteht und so ein Balg 1B (siehe Fig. 10) vervollständigt wird.

Die Fig. 11 und 12 zeigen einen Kunststoffbalg gemäß einem noch anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Der Kunststoffbalg 101 ist ein allgemein zylindrisches Element mit geschlossenen Enden, das einen zylindrischen Balgabschnitt 102 als ersten dehnbar geformten Kunststoffabschnitt, einen Flanschabschnitt 103 auf der offenen Seite, der mit einem Ende des Balgabschnittes 102 verbunden ist, und ein Ventilabschnitt 104 auf der Unterseite umfaßt, der mit dem anderen Ende des Balgabschnittes 102 verbunden ist.

Der Balgabschnitt 102 ist aus einem Kunststoffmaterial geformt, das eine besonders hohe Biegefestigkeit aufweist, z. B. PTFE (Polytetrafluorethylen), bei dem die Innenumfangsfläche und die Außenumfangsfläche eines dickwandigen zylindrischen Kunst stoffkörpers abwechselnd eingeschnitten sind, um diesen in eine balgartige Gestalt zu bringen. Bei den Einschnitten auf der Außenumfangsfläche ist die Wand mit einer vorbestimmten Dicke in einer axialen Richtung weggeschnitten, um einen axialen freien Raum zu bilden, während sie in dem Einschnitt auf der Innen umfangsseite nur ohne axiale Ausdehnung eingeschnitten ist, und in dem am meisten zusammengezogenen Zustand berühren sich Talabschnitte an dem inneren radialen Ende eng, wie in Fig. 11A dargestellt ist.

Ein erstes und zweites Ende 105 und 106 an beiden axialen Enden des Balgabschnittes 102 sind mit einem ersten und zweiten konvexen Abschnitt 107 bzw. 108 für die Verbindung des Flanschab schnittes 103 und des Ventilabschnittes 104 versehen. Der erste konvexe Abschnitt 107 ragt von dem axialen Mittelabschnitt des Endes 105 des Balgabschnittes 102 vor, und der zweite konvexe Abschnitt 108 zum Befestigen des Ventilabschnittes 104 ragt ebenfalls hervor, während er zu dem inneren radialen Ende des zweiten Endes 106 des Balgabschnittes 102 abgebogen ist.

Der Flanschabschnitt 103 und der Ventilabschnitt 104 sind aus einem Kunststoffmaterial geformt, das sich von demjenigen des Balgabschnittes 102 unterscheidet, und sind durch ein Formen durch Spritzen, Preßspritzen oder ähnlichem geformt. Das heißt, der Balgabschnitt 102 wird aus einem Vorratsstück ausgeschnitten und in eine Form zum Einsatzformen zur Herstellung einer festen Verbindung mit dem Flanschabschnitt 103 und dem Ventilabschnitt 104 eingesetzt. Der Grund für ein solches Einsatzformen liegt in einer erhöhten Ausbeute des Balgabschnittes 102 durch Ausschneiden des PTFE aus dem Vorratsstück, so daß die Kosten reduziert werden.

Weiterhin ist das Kunststoffmaterial ein formfähiges Kunststoff material, und Materialien für entsprechende Einsatzgebiete (z. B. solche, bei denen Wärmebeständigkeit, Abnutzungsbeständigkeit, chemische Beständigkeit usw. gefordert ist), des Flanschabschnit tes 103 und des Ventilabschnittes 104 können geeignet ausgewählt werden. Zum Beispiel wird für den Balgabschnitt ein Material mit einer niedrigen Spannungsrelaxation bevorzugt, da es zwischen beiden Enden des Flanschabschnittes 103 eingefaßt ist. Für den Ventilabschnitt 104, der wiederholt mit einem Ventilsitz in Berührung kommt, wird ein Material bevorzugt, das sich durch eine Abnutzungsbeständigkeit auszeichnet. Entsprechend kann eine Art von Kunststoff, die beide Forderungen erfüllt, aus gewählt werden, oder der Flanschabschnitt 103 kann aus einem Kunststoff geformt werden, der vom Kunststoff des Ventilab schnittes 104 verschieden ist.

Kunststoffmaterialien zum Spritzen umfassen allgemein PA (Polyamidkunststoff), POM (Acetal-Harze) und ähnliche. PA weist eine vorzügliche Wärmebeständigkeit auf, aber neigt dazu, in Flüssigkeiten, so wie Benzin, Öl, Wasser, Alkohol, usw., aufzuquellen, so daß eine Undichtigkeit von einer mit dem Balg abschnitt 102 verbundenen Grenzfläche her auftreten kann, was sich als Nachteil erweist. Andererseits weist POM eine niedrige Wärmebeständigkeit auf und ist daher nicht für Teile geeignet, für die eine Wärmebeständigkeit gefordert wird.

Diesbezüglich sind bevorzugte Kunststoffmaterialien ein Ester kunststoffe und spritzfähige Fluorkunststoffe.

Esterkunststoffe weisen die gleiche Wärmebeständigkeit wie PA auf und sind wegen des Ausbleibens eines durch Alkohol und Wasserabsorption versursachten Aufquellens geeignet.

Esterkunststoffe besitzen eine molekulare Struktur, bei der Moleküle wie Wasser und Öl kaum zwischen die Moleküle eindringen können, und zeigt nach einem Eintauchtest nur eine kleine Änderung in der Abmessung. Bevorzugte spezielle Beispiele von Esterkunststoffen umfassen Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyethylenterephthalat (PET).

Fluorkunststoffe zeichnen sich durch eine vorzügliche chemische Beständigkeit aus und absorbieren kaum Wasser, und eine dadurch bewirkte Änderung in der Abmessung ist gering. Da eine Änderung der Abmessungen aufgrund von Wärme auftritt, gleicht der Fluorkunststoff dem aus PTFE hergestellten Balgabschnitt 102, und da die Stärke der Änderung im wesentlichen gleich wie bei dem PTFE ist, wird die Bildung einer Lücke in der Grenzfläche vermieden, so daß eine Undichtigkeit für eine Flüssigkeit oder Luft minimiert wird.

Bevorzugte spezielle Beispiele von Fluorkunststoffen umfassen PFA (Tetrafluorethylen, Perfluoralkylvinylethercopolymer), ETFE (Tetrafluorethylen Ethylencopolymer), FEP (Tetrafluorethylen . Hexafluorpropylen), PUdF (Polyfluorvinyliden) und ähnliche.

Jedoch können die Quelleigenschaften von Kunststoffen auch dazu dienen, einen Druck auf die Verbindungsfläche unter Ausnutzung des Quellvermögens zu erhöhen, wobei in diesem Fall PA (Polyamid) oder ähnliches verwendet werden kann.

Der Ventilabschnitt 104 ist ein scheibenförmiges Element, das von einem Befestigungsloch 109 in dem mittigen Abschnitt desselben durchbohrt ist, das dazu vorgesehen ist, eine Öffnung des zweiten Endes 106 des Balgabschnittes 102 zu verschließen und das so an dem zweiten Ende 106 gesichert ist, daß der zweite konvexe Abschnitt 108 eingebettet ist. Der Ventilabschnitt 104 ist an der äußeren radialen Kante mit einem ringförmigen Vorsprung 110 versehen, der in Kontakt mit einer Berührungsfläche eines Ventilsitzes steht, und eine Vielzahl von Löchern 111 sind in dem Umfang des mittigen Befestigungsloches 109 vor gesehen.

Der zweite konvexe Abschnitt 108 weist einen rechteckigen Querschnitt auf und ist in einer torusförmigen Gestalt entlang des Endes des Balgabschnittes 102 geformt, und die Verbindungs fläche zwischen dem Ventilelement 104 und dem Balgabschnitt 102 weist vier Seiten auf. Eine Seite 108a auf der inneren radialen Seite des zweiten konvexen Abschnittes 108, eine Seite 108b und ein Ende 110c auf der äußeren radialen Seite und ein Teil eines Endes 106a des zweiten Endes 106, um die innere radiale Seite und die äußere radiale Seite des Balgabschnittes 102 zu halten.

Eine radiale Nut 112 und ein radialer Vorsprung 113, die in radialer Richtung ineinander eingreifen, um eine axiale relative Verschiebung zu kontrollieren, sind zwischen den Verbindungs flächen auf der Seite einer äußeren radialen Seite 108b des zweiten konvexen Abschnittes 108 vorgesehen.

Weiterhin sind eine radiale Nut 114 und ein radialer Vorsprung 115, die in radialer Richtung ineinander eingreifen, um eine axiale relative Verschiebung zu kontrollieren, in der Verbin dungsfläche auf der Seite eines Endes 108c vorgesehen.

Andererseits sind der Flanschabschnitt 103 und der Balgabschnitt 102 durch eine Verbindungsfläche dazwischen so verbunden, daß die Seiten auf der Innendurchmesserseite und der Außendurch messerseite des Balgabschnittes 102 aneinandergehalten werden, wobei fünf Seiten auftreten. Eine Seite 107a auf der Innen durchmesserseite des ersten konvexen Abschnittes 107, eine Seite 107b und ein Ende 107 auf der Außendurchmesserseite 107, und ein Ende 105a des ersten Endes 105 und eine Seite 105b auf der Außendurchmesserseite.

Weiterhin sind eine radiale Nut 116 und ein radialer Vorsprung 117, die in radialer Richtung ineinander eingreifen, um eine axiale relative Verschiebung zu kontrollieren, an der Verbin dungsfläche auf der Seite 107a auf der Innendurchmesserseite vorgesehen. Außerdem sind eine radiale Nut 118 und ein radialer Vorsprung 119, die in radialer Richtung eineinander eingreifen, um eine axiale relative Verschiebung zu kontrollieren, an der unteren Position auf der Außendurchmesserseite des ersten konvexen Abschnittes vorgesehen.

Weiter ist ein ringförmiger Schulterabschnitt 120, der auf der axialen, dem Balgabschnitt 102 gegenüberliegenden Seite hervor ragt, an dem äußeren radialen Ende des Flanschabschnittes 103 vorgesehen, und eine ringförmige Leiste 121 ist auf der Ober fläche auf der dem Schulterabschnitt 120 gegenüberliegenden Seite ausgebildet.

Weiterhin ist eine Aufnahmeausnehmung 122 als Führung, in der der Balgabschnitt 102 innerhalb der Form gehalten wird, wenn der Balgabschnitt 102 dem Verfahren des Einsatzformens unterzogen wird, an dem inneren radialen Ende des Flanschabschnittes 103 vorgesehen. Die Aufnahmeausnehmung 122 wird gebildet, nachdem ein auf der Form vorgesehener Aufnahmevorsprung weggedrückt wird, wobei eine Vielzahl von Aufnahmeausnehmungen 122 teilweise in Richtung des Umfanges ausgebildet sind. Die Innendurchmesser seite der Aufnahmeausnehmung 122 wird geöffnet, und das Ende des ersten Endes 105 des Balgabschnittes 102 ist bis zu dem Boden freigelegt.

Die Aufnahmestelle kann an dem äußeren radialen Ende zusätzlich zu dem inneren radialen Ende der Verbindungsfläche zwischen dem Flanschabschnitt 103 und dem Balgabschnitt 102 vorgesehen werden.

Während der zuvor beschriebene Kunststoffbalg durch Spritzen geformt wird, muß hier angemerkt werden, daß der Einspritzanguß in zwei Teile geteilt sein kann, um den Flanschabschnitt 103 und den Ventilabschnitt 104 durch getrennte Hohlräume zu formen, und daß bei dem Einsatzformen der Flanschabschnitt 103 mit dem Ventilabschnitt 104 kommuniziert, um beide gleichzeitig von einem Anguß aus zu formen.

Fig. 13 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbalges des in den Fig. 11 und 12 dargestellten Ausführungsbeispieles.

Zuerst wird, wie in Fig. 13a dargestellt ist, ein erster Zwischenformkörper 130, bevor der Balgabschnitt 102 geformt wird, aus einem Kunststoffvorratsstück aus PTFE geformt. Der erste Zwischenformkörper 130 befindet sich in dem Zustand, in dem das erste und zweite Ende 105, 106 mit den ersten und zweiten konvexen Abschnittes 107, 108 für beide Enden des in Fig. 13e gezeigten Balgabschnittes 102 geformt sind, wobei aber ein körperlicher zylindrischer Abschnitt 131 noch nicht mit einem balgartigen Schnitt versehen ist. Radiale und axiale Nuten 112, 114; 116, 118 sind auf den Seiten des ersten und zweiten konvexen Abschnittes 107 bzw. 108 ausgebildet.

Der erste Zwischenformkörper 130 wird in eine Ausnehmung 133 einer ersten Form 132 eingesetzt, die mit einer zweiten Form 134 verschlossen wird, um Hohlräume 135 und 136 entsprechend dem Flanschabschnitt 103 und dem Ventilabschnitt 104 zwischen dem ersten und zweiten Ende 105, 106 des ersten Zwischenform körpers 130 und den inneren Wandungsflächen des ersten und zweiten Endes 105, 106 zu bilden. Die Hohlräume 135, 136 an beiden Enden kommunizieren miteinander durch einen Verbindungs gang 137, und ein verflüssigtes Kunststoffmaterial wird von einem nicht dargestellten Anguß aus eingespritzt, um den Flansch abschnitt 103 und den Ventilabschnitt 104 auf dem ersten Zwischenformkörper 130 in fester Verbindung mit diesem zu formen, um so einen zweiten Zwischenformkörper 140 zu formen. Dabei werden die radialen und axialen Nuten 112, 114; 116, 118, die auf den Seiten des ersten und zweiten konvexen Abschnittes 107, 108 des ersten Zwischenformkörpers 130 vorgesehen sind, mit einem Kunststoffmaterial gefüllt, um radiale und axiale Vor sprünge 113, 115; 117, 119 zu formen.

Das Anbringen des ersten Zwischenformkörpers 130 in der ersten und zweiten Form 132, 134 wird wie folgt ausgeführt: Ein äußerer Umfang eines zylindrischen Abschnittes 131 des ersten Zwischen formkörpers 130 wird in einen Innenumfang einer Ausnehmung 131 eingepaßt, die in der ersten Form 132 vorgesehen ist, um eine radiale Positionierung durchzuführen, und ein Ende auf der Seite des Ventilabschnittes 104 des zylindrischen Abschnittes 131 wird in Berührung mit einem Schulterabschnitt 138 gebracht, der an einem Ende der Ausnehmung 133 ausgebildet ist, um ein axiales Positionieren durchzuführen. In diese axiale Positionie rung wird das erste Ende 105 des ersten Zwischenformkörpers 130 axial durch einen die konvexe Anordnung gewährleistenden konvexen Halteabschnitt 139 weggedrückt, der in der zweiten Form 134 vorgesehen ist, und das zweite Ende 106 des ersten Zwischenformkörpers 130 wird gegen den Schulterabschnitt 138 gedrückt.

Bei der Position des konvexen Halteabschnittes 139 wird ein Teil des ersten Zwischenformkörpers 130 im Bereich nahe des Innendurchmessers des ersten Endes 105 gehalten. Der Halte abschnitt 139 weist eine stiftartige Gestalt auf, und es sind eine Vielzahl von ihnen auf dem Umfang, in diesem Ausführungs beispiel 3, vorgesehen, und in dem zweiten Zwischenformkörper 140 entsteht demnach eine Ausnehmung 141 an einer Stelle, die dem konvexen Halteabschnitt 139 entspricht.

Die Gestalt des konvexen Halteabschnittes 139 ist nicht auf eine stiftartige Gestalt beschränkt, sondern kann z. B. auch eine kreisförmige, wie in Fig. 12c dargestellte Gestalt auf weisen.

Nachfolgend werden die Innen- und Außenumfangsabschnitte des zweiten Zwischenformkörpers 140 ausgeschabt, und Schnitte werden in den Innen- und Außenumfangsabschnitten des ersten Zwischen formkörpers 130 eingefügt, um einen wie in den Fig. 13e und 13f gezeigten Balgabschnitt 102 zu formen.

Bei dem Ausschaben des Innenumfangsabschnittes wird nicht nur ein kunststoffverbindender Abschnitt 142 entsprechend einem Verbindungsgang 137 zum Verbinden des Flanschabschnittes 103 und des Ventilabschnittes 104 ausgeschabt, um den Flanschab schnitt 103 von dem Ventilabschnitt 104 zu trennen, sondern auch das innere radiale Ende des ersten Zwischenformkörpers 130 wird durch Ausschaben der Hälfte der Ausnehmung 141 geformt. Entsprechend weist die Ausnehmung 122 an dem inneren radialen Ende innerhalb des Flanschabschnittes des fertiggestellten Kunststoffbalges 101 eine Schnittform auf, die zu dem Innenraum hin geöffnet ist.

Als nächstes wird die Funktion des Kunststoffbalges der in den Fig. 11 und 12 dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben.

Dieser Kunststoffbalg wird z. B. für eine in Fig. 14 gezeigte Ventilvorrichtung verwendet.

Das heißt, eine Ventilvorrichtung 150 weist ein hohlförmiges Gehäuse 151 auf, ein Flanschabschnitt 103 des Kunststoffbalges 157 ist mit einem Schulterabschnitt 152 auf der inneren Wandung des Gehäuses 151 mittels eines Aufnahmeelementes 153 befestigt, eine Welle 154 ist in einem mit 21286 00070 552 001000280000000200012000285912117500040 0002019525006 00004 21167tigen Befestigungsloch 109 des Ventilabschnittes 104 befestigt, um ein freies Ende zu bilden, und die Welle 154 ist hin- und herbeweglich, um den Ventil abschnitt 104 zu einem Ventilsitz 155 hin und von diesem weg zu bewegen, der im Inneren des Gehäuses 151 vorgesehen ist, um das Ventil zu öffnen und zu schließen. Die ringförmige, auf dem Flanschabschnitt 103 vorgesehene Leiste ist dafür vorgesehen, einen Berührungsdruck bezüglich des Schulterabschnittes 152 zu erhöhen.

Der Kunststoffbalg 101 trennt eine erste Kammer 156 innerhalb des Kunststoffbalges 101, wenn das Ventil geschlossen ist, von einer zweiten Kammer 157, die von der äußeren Begrenzung des Kunststoffbalges 101 und der inneren Wand des Gehäuses 151 umgeben ist, für die eine hohe Dichtigkeit bezüglich Luft und Flüssigkeiten erforderlich sind, insbesondere eine Dichtigkeit in einer Verbindungsfläche zwischen dem Balgabschnitt 102 und dem Ventilabschnitt 104 und zwischen dem Balgabschnitt 102 und dem Flanschabschnitt 103.

Da der Flanschabschnitt 103 und der Ventilabschnitt 104 als zweiter Kunststoffabschnitt eine Ausgestaltung aufweisen, daß sie den Innen- und Außenumfang des ersten Endes 105 bzw. des zweiten Endes 106 des Balgabschnittes 102 als ersten Kunststoff abschnitt umgeben, ist in dem in den Fig. 11 und 12 gezeigten Ausführungsbeispiel die Länge der Verbindungsfläche größer als bei herkömmlichen Kunststoffbälgen, woraus eine im positiven Sinne kompliziertere Bauart resultiert, so daß ein Fluid kaum entweichen kann.

Sogar wenn z. B. der Flanschabschnitt 103 und der Ventilabschnitt 104 bezüglich des Balgabschnittes 102 aufgrund einer unterschied lichen Wärmeausdehnung zwischen dem Balgabschnitt 102 und dem Flanschabschnitt 103 und dem Ventilabschnitt 104 relativ zueinander ausgedehnt sind, so daß sich ein Spiel in der Seite auf der Außendurchmesserseite bildet, nimmt der Berührungsdruck der Verbindungsfläche auf der Innendurchmesserseite zu. Wenn sogar weiterhin der Flanschabschnitt 103 und der Ventilabschnitt 104 bezüglich des Balgabschnittes 102 relativ zusammengezogen sind, so daß sich ein Spiel in der Seite auf der Innendurch messerseite bildet, nimmt der Berührungsdruck zwischen den Berührungsflächen der Seite auf der Außendurchmesserseite zu, so daß die Dichtungseigenschaften nicht beeinträchtigt werden.

Insbesondere in dem Fall, bei dem der Balgabschnitt 102 ein gesetzt wurde, um den Flanschabschnitt 103 und den Ventil abschnitt 104 zu formen, ist bei dem in den Fig. 11 und 12 gezeigten Ausführungsbeispiel die Aufnahmeausnehmung 122 als Führung des konvexen Aufnahmeabschnittes zum Halten des Balg abschnittes 102 an dem inneren radialen Ende der Verbindungs fläche angeordnet, und so tritt keine mögliche Undichtigkeit auf und die Dichtfähigkeit ist hoch, verglichen mit dem Fall, bei dem die Aufnahmeausnehmung 122 nur halb auf der Verbindungs fläche vorhanden ist. Die Aufnahmeausnehmung 122 kann an einer Stelle des äußeren radialen Endes unter dem Gesichtspunkt angeordnet sein, daß sich eine Öffnung nicht auf der halben Verbindungsfläche bildet.

Eine solche wie zuvor beschriebene Funktion und eine solche Wirkung kann grundsätzlich erzielt werden, auch in dem Fall, daß die radialen Nuten und radialen Vorsprünge 116, 117; 112, 113 und die axialen Nuten und axialen Vorsprünge 114, 115; 118, 119 nicht vorgesehen sind, wie in Fig. 15a dargestellt.

Jedoch sind wie in dem in Fig. 11 gezeigten Ausführungsbeispiel die radialen Nuten und radialen Vorsprünge 116, 117; 112, 113 und die axialen Nuten und axialen Vorsprünge 114, 115; 118, 119 zwischen den Berührungsflächen des Balgabschnittes 102 und dem Flanschabschnitt 103 und dem Ventilabschnitt 104 vorgesehen, wodurch die Länge von dem inneren radialen Ende zu dem äußeren radialen Ende der Verbindungsfläche groß wird, und die Verbin dungsfläche eine komplizierte Struktur erhält, woraus sich eine höhere Dichtwirkung ergibt.

Hier haben die radialen Nuten und radialen Vorsprünge 116, 117; 112, 113 ebenso eine ablösesichernde Funktion. Handelt es sich um eine einfache Ablösesicherung, brauchen die radialen Nuten 112, 116 keine ringförmigen Nuten zu sein, die sich über den gesamten Umfang des Balgabschnittes 102 erstrecken, sondern es genügt, daß sie teilweise auf dem Umfang ausgebildet sind. Eine Dichtwirkung wird ebenso durch die Vorsehung der ringför migen Nut geschaffen.

Die axialen Nuten 114, 118 sind dafür vorgesehen, die radiale relative Verschiebung zu kontrollieren, was insbesondere nützlich ist, um eine relative, durch Wärmeausdehnung versursachte Verschiebung zu kontrollieren.

In dem Fall, daß die Verbindungsfläche mit Greifflächen verbunden ist, nämlich der inneren und äußeren Seite und dem Ende des Balgabschnittes, und zwar in dem Sinn, daß die Verbindungsfläche lang und kompliziert gestaltet wird, sind nur die radialen Nuten und radialen Vorsprünge 112, 113; 116, 117, wie in Fig. 15b dargestellt, oder nur die axialen Nuten und axialen Vorsprünge 114, 115; 118, 119, wie in Fig. 15c dargestellt, erforderlich.

In dem Fall, daß sowohl die radialen Nuten und radialen Vor sprünge 116, 117; 112, 113 als auch die axialen Nuten und axialen Vorsprünge 114, 115; 118, 119 vorgesehen sind, können zwei Flächen, entweder die Innen- oder Außendurchmesserseite und das Ende als Verbindung verwendet werden, sogar wenn die Verbindungsfläche nicht so ausgestaltet ist, daß sie sowohl die Innen- und Außendurchmesserseiten und das Ende des Balgab schnittes umgibt.

Es ist nämlich so, daß die Zahl der radialen Nuten und radialen Vorsprünge und der axialen Nuten und axialen Vorsprünge, die in der Verbindungsfläche zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende 105, 106 und dem Flanschabschnitt 103 und dem Ventil abschnitt 104 des Balgabschnittes 102 ausgebildet sind, frei wählbar ist. Zum Beispiel kann, wie in Fig. 15d gezeigt ist, eine Konfiguration in Betracht gezogen werden, in der jedes Paar der radialen Nuten und radialen Vorsprünge 112, 113 und eine einzelne axiale Nut und ein axialer Vorsprung auf den Seiten des ersten und zweiten Endes 105, 106 vorgesehen sind, und verschiedene andere Kombinationen können ebenso in Betracht gezogen werden.

Wie in Fig. 15e dargestellt ist, kann die Aufnahmeausnehmung 122' auf halber Strecke der Verbindungsoberfläche angeordnet sein. In dieser Konfiguration tritt eine Undichtigkeit auf dem halben Abschnitt auf. Die inneren und äußeren Dichtflächen weisen im wesentlichen die Länge von dem halben Abschnitt zu dem äußeren radialen Ende auf, jedoch kann die Dichtfähigkeit durch Vorsehen der radialen Nut oder des radialen Vorsprunges 116, 117 da zwischen oder einer nicht gezeigten radialen Nut oder einem radialen Vorsprung sichergestellt werden.

Als nächstes wird eine Maßnahme beschrieben, wie einer Undichtig keit durch Aufquellen des Flanschabschnittes 103 und des Ventilabschnittes 104 aufgrund einer Flüssigkeit, z. B. Benzin, Öl, Wasser, Alkohole, wie Methanol und Ethanol, entgegengewirkt werden kann.

Das heißt, bei Verwendung in der Umgebung von Benzin, Öl, Wasser, Methanol und Ethanol oder in einer besonders feuchten Atmosphäre, quillt das Kunsttoffmaterial des Flanschabschnittes 103 und des Ventilabschnittes 104 auf, und bezüglich des Balgabschnittes 102 entsteht ein Spiel zwischen den Verbindungsflächen, so daß durch das Spiel eine Luftundichtigkeit auftritt.

Als erste Maßnahme wird der Fall betrachtet, daß die Quelleigen schaften positiv ausgenutzt werden.

Das heißt, in dem Fall, daß sogar ein Kunststoff wie PA, der zum Aufquellen neigt, verwendet wird, wenn drei Oberflächen, nämlich die Innen- und Außenseiten und das Ende des ersten und zweiten Endes 106, 107 des Balgabschnittes 102 umgeben sind, quellen der Flanschabschnitt 103 und der Ventilabschnitt 104 relativ zu dem Balgabschnitt 102 auf, um so ein Spiel auf der Außendurchmesserseite zu bilden. Dann nimmt jedoch der Kontakt druck der Verbindungsfläche auf die Innendurchmesserseite in zunehmendem Maße zu. Sogar wenn der Flanschabschnitt 103 und der Ventilabschnitt 104 bezüglich des Balgabschnittes 102 relativ zusammengezogen werden, so daß sich ein Spiel auf der Innen durchmesserseite bildet, kann dann weiterhin der Effekt erzielt werden, daß der Kontaktdruck zwischen den Verbindungsflächen der Außendurchmesserseite zunimmt, und die Dichteigenschaft nicht beeinträchtigt wird.

Wie in den Fig. 11 und 15 gezeigt wird, sind die radialen Vorsprünge 113, 117 und die axialen Vorsprünge 115, 119 im Eingriff mit den radialen Nuten 112, 116 und den axialen Nuten 114, 118 in den Nuten aufgequollen, so daß der Kontaktdruck auf die Nutwandung zunimmt, und sie kommen in enge Berührung mit dieser, so daß die Dichteigenschaft verbessert wird.

Wie z. B. in Fig. 16a gezeigt wird, kann durch das Vorsehen der paarweisen radialen Nuten und radialen Vorsprünge 112, 113; 116, 117 auf den Innen- und Außendurchmesserseiten, das Auftreten eines Spiels in der Grenzfläche unterdrückt werden, das sich aus der Verformung beim Quellen des Kunststoffmaterials ergibt. Das heißt, die Luftundichtigkeit kann durch Vermeiden einer Ablösung des Balgkörpers und des Flanschabschnittes 103 und des Ventilabschnittes 104 und durch den Oberflächendruck in der Nut durch das axiale Aufquellen vermieden werden.

Es wird jedoch beobachtet, daß bezüglich des Volumens des Flanschabschnittes 103 und den Ventilabschnittes 104 die Änderung in den Abmessungen des äußeren Durchmessers vor und nach dem Ölbeständigkeitstest und dem Nässebeständigkeitstest zwischen 0,4 und 0,5 mm liegt, und ein Spiel durch Verformung an der Grenzfläche auftritt.

Daher erweist es sich als wirksam, nicht nur die radialen Nuten und radialen Vorsprünge 112, 113; 116, 117 vorzusehen, sondern auch die axialen Nuten und axialen Vorsprünge 114, 115; 118, 119, wie in Fig. 16b dargestellt ist. Sogar bezüglich der axialen Vorsprünge 115, 119 tritt das Aufquellen in den axialen Nuten 114, 118 auf, um den Kontaktdruck bezüglich der Nutwandung zu erhöhen, um so die Dichteigenschaften weiter zu verbessern.

Gemäß dem Experiment liegt in dem Fall, daß nur die radialen Nuten und radialen Vorsprünge 112, 113; 116, 117 vorgesehen sind, die Stärke der Luftundichtigkeit, die bei einem inneren Druck von 1 kg/cm² gemessen wurde, bei 300 cm³/min. Jedoch wenn die axialen Nuten und axialen Vorsprünge 114, 115; 116, 117 an zwei Stellen vorgesehen sind, tritt ein Oberflächendruck auf der nutwärtigen Seite aufgrund des Aufquellens des Kunst stoffmaterials in radialer Richtung auf, so daß die Stärke der Luftdurchlässigkeit abnimmt. Gemäß den Ergebnissen für die Stärke der Luftdurchlässigkeit in dem Fall, daß die axialen Nuten und axialen Vorsprünge 114, 115; 116, 117 zugefügt wurden, betrug diese 16 cm³/min.

Anstatt axiale Nuten und die radialen Nuten wie zuvor beschrieben vorzusehen, können in den inneren und äußeren Begrenzungen des ersten und zweiten konvexen Abschnittes 107, 108 zwischen den Verbindungsflächen des Flanschabschnittes 103, dem Ventil abschnitt 104 und dem Balgabschnitt 102, wie in Fig. 16e und 16f dargestellt ist, schräge, in eine schräge Nut 160 eingepaßte Vorsprünge 161 und eine schräge Nut 160 vorgesehen sein, die einen vorbestimmten Winkel mit einer axialen Richtung und einer radialen Richtung bildet. Wenn so verfahren wird, kann sich ein Spiel in radialer Richtung während des Aufquellens, wie in Fig. 16g dargestellt ist, bilden, jedoch tritt ein Ober flächendruck auf die gegenüberliegende Seite, wie in Fig. 16g dargestellt ist, auf. Wenn eine schiefe Ausgestaltung in Betracht gezogen wird, wird die gleiche Wirkung wie durch das Vorsehen der axialen Nuten und radialen Nuten erzielt, und das Vorsehen nur der schrägen Nut 160 reicht aus, wodurch die Anzahl ver Verfahrensschritte reduziert wird.

Alternativ können die schräge Nut 160 und der schräge Vorsprung 161 gegeneinander in den inneren und äußeren Begrenzungen geneigt sein, wie in Fig. 16e dargestellt ist, oder können in derselben Richtung geneigt sein, wie in Fig. 16h gezeigt.

Die zweite Maßnahme gegen das Aufquellen ist, ein Material zu verwenden, das nur minimal quillt. Esterkunststoffe oder Fluorkunststoffe sind, wie zuvor erwähnt, dabei bevorzugt.

In am Ende beigefügten Tabellen 1, 2 und 3 sind die Tester gebnisse dargestellt, wie sich die Stärke der Luftdurchlässigkeit in dem Grenzflächenabschnitt aufgrund des Einflusses des Aufquellens in Abhängigkeit von der Wahl des Kunststoffmaterials für den zuvor erwähnten Flanschabschnitt 103 und dem Ventil abschnitt 104 verändert.

Die Tests umfassen den M15-Eintauchtest und den Feuchtigkeits beständigkeitstest. M15 ist ein Medium, bei dem Methylalkohol mit Kraftstoff C (Toluol- und Isooctan werden in einem Gewichts verhältnis von 1 : 1 gemischt, das anstelle von Benzin verwendet wird) in dem Gewichtsverhältnis von 100 : 15 gemischt.

Für die Tests wurden drei Muster von Kunsttoffbälgen, wie in Fig. 17a, 17b und 17c dargestellt, vorbereitet.

Die Tabellen 1, 2 und 3 zeigen die Stärke der Luftdurchlässigkeit des Kunststoffbalges dieser Arten für die Fälle, daß als Kunst stoffmaterial für den Flanschabschnitt 103 und den Ventil abschnitt 104, 6.6 Nylon, PBT und PFA verwendet wurde.

Der in dem Test nach Tabelle 1 verwendete Kunststoffbalg ist der in Fig. 17a dargestellte, bei dem ein Paar von radialen Nuten und radialen Vorsprüngen 116, 117; 116, 117 auf den Innen- und Außendurchmesserseiten auf der Seite des Flanschabschnittes 103 vorgesehen sind, und bei dem der Aufnahmeausnehmungsabschnitt 122' mittig auf der Verbindungsfläche angeordnet ist. Weiterhin sind auf der Seite des Ventilabschnittes 104 die radiale Nut 112 und der radiale Vorsprung 113 nur außen vorgesehen.

Der in dem Test nach Tabelle 2 verwendete Kunststoffbalg ist der in Fig. 17d dargestellte, bei dem die radiale Nut 112 und der radiale Vorsprung 113 auf der Innendurchmesserseite auf der Seite des Ventilabschnittes 104 des in Fig. 17a gezeigten Balges hinzugefügt wurden.

Der in dem Test nach Tabelle 3 verwendete Kunststoffbalg ist der in Fig. 17c dargestellte, bei dem der Aufbau der gleiche wie eine in Fig. 17b gezeigten Probe ist, mit der Ausnahme, daß PFA als Material für den Flanschabschnitt 103 und den Ventilabschnitt 104 verwendet wurde.

Bei dem M15-Eintauchtest wurden die Kunststoffbalgmuster in das M15-Gemisch für eine vorbestimmte Zeitdauer eingetaucht, und danach wurde ein vorbestimmter innerer Druck von 1 kg/cm² auf die Kunststoffbälge ausgeübt, um die Stärke der Luftdurch lässigkeit zu messen.

Der Test wurde konkret unter den folgenden Bedingungen aus geführt: Zuerst 72 Stunden eintauchen in M15 bei 40°C, dann 2 Stunden bei 80°C aufbewahren in Luft und schließlich 2 Stunden oder mehr bei 25°C in Luft.

In dem Feuchtigkeitsbeständigkeitstest wurden die Kunststoff balgproben einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit für eine bestimmte Zeitdauer ausgesetzt, und danach wurde ein innerer Druck von 1 kg/cm² auf den Kunststoffbalg ausgeübt, um die Stärke der Luftdurchlässigkeit zu messen. Konkret wurde der Test 240 Stunden bei einer Temperatur von 50°C und einer relative Luftfeuchtigkeit von 95% ausgeführt.

Wie Tabelle 1 zu entnehmen ist, nimmt die Stärke der Luftdurch lässigkeit im Falle von 6.6-Nylon sowohl bei dem M15- und dem Feuchtigkeitsbeständigkeitstest zu. Jedoch ist in dem Fall, in dem PBT und PFA verwendet werden, die Stärke der Luftdurch lässigkeit beträchtlich geringer, und die Grenzfläche zwischen dem Balgabschnitt, dem Flanschabschnitt und dem Ventilabschnitt blieb im wesentlichen im Ursprungszustand erhalten.

Während in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der Flanschabschnitt und der Ventilabschnitt als der zweite Kunst stoffabschnitt mit beiden Enden des Balgabschnittes als den ersten Kunststoffabschnitt verbunden sind, sollte beachtet werden, daß z. B. nur der Flanschabschnitt oder nur der Ventil abschnitt mit einem Ende des Balgabschnittes verbunden sein kann.

Weiterhin ist zu beachten, daß, während hier ein Beispiel eines Falles beschrieben wurde, in dem der Balg für eine Ventil vorrichtung verwendet wurde, die Erfindung nicht auf ein Ventil beschränkt ist, sondern auch für verschiedene Vorrichtungen, wie einen Druckfühlerabschnitt eines Druckwächters, einen Druckregler, eine Pumpe, usw., verwendet werden kann. Der zweite Kunststoffabschnitt ist nicht auf den Flanschabschnitt und den Ventilabschnitt beschränkt.

Während hier solche Formgestaltungen beschrieben wurden, daß wie bei dem Flanschabschnitt oder dem Ventilabschnitt diese radial nach innen oder außen von der zylindrischen Formgestaltung vorragen, so daß die Ausbeute gering wird, wenn PTFE ausgeschabt wird, ist weiterhin natürlich zu beachten, daß dies auf denselben oder beinahe denselben Innen- und Außendurchmesser des ersten Kunststoffabschnittes reduziert sein kann.

In der vorliegenden Beschreibung bedeutet "Kunststoff mit einer Biegefestigkeit", daß der Kunststoff gegen Ermüdung beständig ist. Der Balgabschnitt des Balges ist einer Kraftänderung, wie z. B. einer Spannung, einem Verbiegen und ähnlichem durch Ausdehnung und Zusammenziehen unterworfen. Der gegen eine solche äußere Kraft dauerhaft beständige Kunststoff wird Kunststoff mit einer Biegefestigkeit genannt. Beispiele für den Kunststoff mit einer Biegefestigkeit umfassen PTFE, Nylon und verschiedene Elastomere.

Weiterhin sind als Kunststoffe zum Spritzen z. B. Esterkunst stoffe wie PBT und PET und spritzfähige Fluorkunststoffe geeignet, die PFA, ETFE, FEP und PVDF umfassen.

Bei dem Kunststoff mit geringer Spannungsrelaxation bedeutet "geringere Spannungsrelaxation", daß, wenn er an einem damit in Berührung tretenden Element befestigt ist, ein allmähliches Verformen so gut wie nicht auftritt und eine Ablösung so gut wie nicht erzeugt wird, wodurch die Dichtungseigenschaften erhalten bleiben.

Tabelle 1

STÄRKE DER LUFTDURCHLÄSSIGKEIT AN DEM GRENZFLÄCHENABSCHNITT (cm³/min)

Tabelle 2

STÄRKE DER LUFTDURCHLÄSSIGKEIT AN DEM GRENZFLÄCHENABSCHNITT (cm³/min)

Tabelle 3

STÄRKE DER LUFTDURCHLÄSSIGKEIT AN DEM GRENZFLÄCHENABSCHNITT (cm³/min)

Claims

1. Balg aus Kunststoff, insbesondere Kunstharz, mit einem dehnbaren ersten Kunststoffabschnitt, der in Gestalt eines Balges geformt ist, und mit mindestens einem zweiten Kunststoffabschnitt, der einen Befestigungsabschnitt des Balges bildet, und der an ein axiales Ende des ersten Kunststoffabschnittes einstückig angeformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kunststoffabschnitt aus einem Kunststoff mit geringerer Spannungsrelaxation besteht als der Kunststoff des ersten Kunststoffabschnittes, und daß der zweite Kunststoffabschnitt so mit dem ersten Kunststoffabschnitt verbunden ist, daß er eine Innen durchmesserseite und eine Außendurchmesserseite des axialen Endes des ersten Kunststoffabschnittes einfaßt.

2. Balg aus Kunststoff, insbesondere Kunstharz, mit einem dehnbaren ersten Kunststoffabschnitt, der in Gestalt eines Balges geformt ist, und mit mindestens einem zweiten Kunststoffabschnitt, der einen Befestigungsabschnitt des Balges bildet, und der an ein axiales Ende des ersten Kunststoffabschnittes einstückig angeformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kunststoffabschnitt aus einem Kunststoff mit geringerer Spannungsrelaxation besteht als der Kunststoff des ersten Kunststoffabschnittes, und daß zwischen den Verbindungsflächen des ersten Kunst stoffabschnittes und des zweiten Kunststoffabschnittes radiale Nuten (112, 116) und radial eingreifende Vorsprünge (113, 117), die in radialer Richtung ineinander eingreifen, um eine axiale Relativverschiebung zu kontrollieren, und axiale Nuten (114, 118) und axial eingreifende Vorsprünge (115, 119) vorgesehen sind, die ineinander in axialer Richtung eingreifen, um eine radiale Relativverschiebung zu kontrollieren.

3. Balg aus Kunststoff, insbesondere Kunstharz, mit einem dehnbaren ersten Kunststoffabschnitt, der in Gestalt eines Balges geformt ist, und mit mindestens einem zweiten Kunststoffabschnitt, der einen Befestigungsabschnitt des Balges bildet, und der an ein axiales Ende des ersten Kunststoffabschnittes einstückig angeformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kunststoffabschnitt aus einem Kunststoff mit geringerer Spannungsrelaxation besteht als der Kunststoff des ersten Kunststoffabschnittes, und daß der erste Kunststoffabschnitt und der zweite Kunst stoffabschnitt aus Kunststoffmaterialien geformt sind, die ein unterschiedliches Quellverhalten zeigen, wenn sie einer Flüssigkeit in einer Verwendungsumgebung ausgesetzt sind, und daß in den Verbindungsflächen des ersten Kunst stoffabschnittes und des zweiten Kunststoffabschnittes eine Ausnehmung in einem ersten Bereich vorgesehen ist, der im Vergleich des ersten Bereiches mit einem zweiten Bereich einen kleinen Quellkoeffizienten aufweist, und daß an dem zweiten Bereich mit großem Quellkoeffizienten ein in die Ausnehmung eingreifender Vorsprung vorgesehen ist.

4. Verfahren zur Herstellung eines Balges mit den Ver fahrensschritten:

1. Bilden eines rohrförmigen Hohlformkörpers (2A; 2A'; 2C; 2B) aus einem Kunststoff;
2. Einsetzen des Hohlformkörpers (2A; 2A'; 2C; 2B) in eine Form (10; 10A; 10C);
3. Spritzen eines Kunststoffes mit geringerer Span nungsrelaxation als die des Hohlformkörpers in beide Enden des Hohlformkörpers (2A; 2A'; 2C; 2B) über einen Verbindungsgang (17; 17'; 17A; 17C; 17B; 137) zum Formen eines Balgzwischenstückes;
4. Entfernen des in den Verbindungsgang (17; 17'; 17A; 17C; 17B; 137) des Balgzwischenstückes gelangten Kunststoffes; und
5. Einfügen mindestens eines radialen Schnittes in den Hohlformkörper (2A; 2A'; 2C; 2B), um einen Balg abschnitt zu formen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Verbindungsgang (17; 17'; 17A; 17C; 17B; 137) auf der Innenumfangsseite des Hohlformkörpers (2A; 2A'; 2C; 2B) angeordnet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Verbindungsgang (17; 17'; 17A; 17C; 17B; 137) auf der Außenumfangsseite des Hohlformkörpers (2A; 2A'; 2C; 2B) angeordnet ist, und bei dem der Kunststoff mit geringerer Spannungsrelaxation so fließt, daß dieser nicht in die Innenumfangsseite des Hohlformkörpers (2A; 2A'; 2C; 2B) eindringt.