DE3600444A1 - Kunststoffschuh und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents
Kunststoffschuh und verfahren zur herstellung desselbenInfo
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Description
Beschreibung
Die Erfindung befaßt sich mit staubfesten Kunststoffschuhen
und einem Verfahren zur Herstellung derselben. Die Schuhe sind aus thermoplastischem Harz durch Blasformen
hergestellt und wenigstens an einem Ende eines Balgs 5 mit einem stationären Ring versehen, der in
eine Eingriffsnut einpaßbar ist, die an einem Befestigungsflansch ausgebildet ist. Die Schuhe sind insbesondere
zweckmäßig, wenn der stationäre Ring sich an der durchmesserkleineren Seite befindet.
Die staubdichten Schuhe umfassen eine Staubabdeckung für ein Kugelgelenk/ Lenkzahnstangenschuhe können bei Fahrzeugen
verwendet werden und es gibt Schuhe für Verbindungen mit konstanter Geschwindigkeit und dergleichen.
In Figur 1 ist ein Beispiel eines Zahnstangenschuhs gezeigt,
das nachstehend beschrieben wird. Solche Schuhe wurden üblicherweise aus Kautschuk, wie Chloroprenkautschuk
(CR), hergestellt. Im Hinblick auf die Formbearbeitbarkeit und hauptsächlich die Verbesserung der KaItbeständigkeit
wurde jedoch das Formen von thermoplastischem Harz untersucht und es wurde teilweise in der Praxis
angewendet. Solche Schuhe werden mit Hilfe des Blasformens (insbesondere Spritzblasformens) hergestellt.
Wenn Schuhe durch Blasformen hergestellt werden, wird der stationäre Ring in Richtung auf den Balg während des Blasformens
des stationären Rings an der Verbindungsseite zum Balg gezogen. Daher ist es schwierig, die aufrechte Innenumfangsbasiswand
des stationären Rings im Schuh in einem nahezu vertikalen Zustand, d.h. spitz, zu formen. Insbesondere
wenn der stationäre Ring an der durchmesserklei-
neren Seite vorhanden ist, ist diese Tendenz aufgrund
der kleinen Abmessungen bedeutungsvoll. Wenn die auf-*
rechte Innenumfangsbasiswand 2 des stationären Rings 1 nicht scharf geformt ist, wie dies in Figur 2 gezeigt
ist, und wenn der stationäre Ring 1 in die Eingriffsnut 5 des Befestigungsschafts 3 eingepaßt wird, ist die
Sperrwirkung der Eingriffsnut 3 zu der Sperrwand 5a
schwach und daher kann der stationäre Ring 1 abgezogen
werden. Um zu verhindern, daß der stationäre Ring 1 abgezogen wird, kann eine Gummitülle 7 mit einem zugbeständigen Flansch 7a zwischengelegt sein, wie dies in Figur gezeigt ist. Jedoch wird bei dieser Methode keine zufriedenstellende zugbeständige Eigenschaft erreicht. Da darüberhinaus die Gummitülle verwendet wird, nimmt die An-* zahl der Schritte beim Montieren insgesamt Zu und die Vorteile einer Passung mit Schnappwirkung lassen sich nicht erreichen, obgleich bei der Schnappwirkung ein leichtes Fest-* legen beim Eingreifen in die Eingriffsnut erreicht werden sollte.
der kleinen Abmessungen bedeutungsvoll. Wenn die auf-*
rechte Innenumfangsbasiswand 2 des stationären Rings 1 nicht scharf geformt ist, wie dies in Figur 2 gezeigt
ist, und wenn der stationäre Ring 1 in die Eingriffsnut 5 des Befestigungsschafts 3 eingepaßt wird, ist die
Sperrwirkung der Eingriffsnut 3 zu der Sperrwand 5a
schwach und daher kann der stationäre Ring 1 abgezogen
werden. Um zu verhindern, daß der stationäre Ring 1 abgezogen wird, kann eine Gummitülle 7 mit einem zugbeständigen Flansch 7a zwischengelegt sein, wie dies in Figur gezeigt ist. Jedoch wird bei dieser Methode keine zufriedenstellende zugbeständige Eigenschaft erreicht. Da darüberhinaus die Gummitülle verwendet wird, nimmt die An-* zahl der Schritte beim Montieren insgesamt Zu und die Vorteile einer Passung mit Schnappwirkung lassen sich nicht erreichen, obgleich bei der Schnappwirkung ein leichtes Fest-* legen beim Eingreifen in die Eingriffsnut erreicht werden sollte.
Die Erfindung gibt staubdichte Kunststoffschuhe an, bei
denen ein stationärer Ring, der in Eingriff mit einer Eingriff snut bringbar ist, die an einem Befestigungsschaft
ausgebildet ist, wenigstens an einem Ende eines Balgs
vorgesehen ist, wobei eine aufrechte Innenumfangsbasiswand des stationären Rings im nahezu vertikalen Zustand
geformt ist. Die aufrechte Innenumfangsbasiswand des stationären Rings und der Balg sind über eine Hülse verbünden, die einen Innendurchmesser hat, der eine lose Verbin-
dung mit dem Befestigungsschaft gestattet. Auch gibt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von staubdichten
Kunststoffschuhen der vorstehend angegebenen Art an, bei
dem der stationäre Ring und die Hülse während der Külbelformung vor oder während des Formanzugs beim Blasformen
geformt werden und bei dem das Blasformen durchgeführt
wird, währenddem der stationäre Ring und die Hülse zwischen
— ο-Ι
den Formen ergriffen werden.
Dank der vorstehend angebenen Ausbildung bringt die Erfindung
folgende Vorteile mit sich: 5
(a) Da die aufrechte Basiswand des stationären Rings nahezu im vertikalen Zustand geformt wird, ist der stationäre
Ring sicher an einem Ende der Eingriffsnut festgelegt. Folglich braucht der stationäre Ring nicht unter Zuhilfenähme
einer Kautschuktülle mit einem zugbeständigen Flansch angebracht zu werden, die bei üblichen Auslegungen erforderlich
ist. Somit lassen sich die Schritte zum Anbringen der Schuhe vermindern und die Vorteile einer Schnappverbindung
mit Paßsitz kommen voll zum Tragen. Die Paßverbindung des stationären Rings mit der Eingriffsnut ermöglicht
eine leichte Festlegung.
(b) Da die aufrechte Innenumfangsbasiswand des stationären Rings mit dem Balg über die Hülse verbunden ist, wird die
Bewegung des Balgs während der hin- und hergehenden Bewegung der Gelenkwelle nicht direkt auf den stationären Ring
übertragen, sondern der stationäre Ring ist in der Eingriffsnut sicher festgelegt und man erhält verbesserte
Dichtungseigenschaften.
(c) Das das Blasformen erfolgt, während der stationäre Ring und die Hülse in der Form gehalten sind, ist der stationäre
Ring kaum der Zugkraft des Balgs ausgesetzt. Die aufrechte Innenumfangsbasiswand des stationären Rings kann hingegen
leicht in Schaftform aufrecht erhalten werden.
<? Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
L/ ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:
Fiaur 1
eine schematische Schnittansicht eines Kugelgelenks, an dem ein Schuh gemäß einer
Ausfuhrungsform nach der Erfindung angebracht
ist,
Fiaur 2
eine Teilschnittansicht eines Hauptteils zur Verdeutlichung eines Schuhs üblicher
Art in seinem anaebrachten Zustand,
IC Figur 3
Figur 4
Figur 5
Figur 6
Figur 7
eine Teilschnittansicht eines Hauptteils zur Verdeutlichung des Schuhs in seinem angebrachten
Zustand, wenn eine Gummitülle am Innenumfang eines stationären Rings in Figur zwischengelegt ist,
ist eine Teilschnittansicht eines Hauptteils zur Verdeutlichung eines Schuhs gemäß einer
Ausführungsform nach der Erfindung im angebrachten Zustand,
ist eine Teilschnittansicht eines Hauptteils zur Verdeutlichung eines Schuhs gemäß einer
weiteren Ausführungsform nach der Erfindung im angebrachten Zustand,
ist eine Teilschnittansicht zur Verdeutlichung des Zusammenhangs zwischen einem Dorn und einem
geformten Gegenstand vor dem Lösen aus der Form beim Blasformen des Schuhs in Figur 5,
ist eine Teilschnittansicht eines Rings eines Schuhs gemäß einer weiteren Ausführungsform
nach der Erfindung,
Figur 8
ein schematisches Ablaufdiagramm des Spritzblasformens
,
Figur 9 eine Teilschnittansicht eines Hauptteils
zur Verdeutlichung der Formung des Schuhs in Figur 4,
Figur 10 eine Teilschnittansicht zur Verdeutlichung
des Schuhs nach Figur 7 im angebrachten Zustand, und
Figur 11 eine Teilschnittansicht zur Verdeutlichung des Zusammenhangs zwischen dem Dorn und dem
geformten Gegenstand vor dem Lösen aus der Form beim Blasformen des Schuhs in Figur 7.
Figur 4 zeigt eine Ausführungsform nach der Erfindung. In
Figur 4 hat ein stationärer Ring 1 an der durchmesserkleineren Seite eines Zahnstangenschuhs einen Innenumfangsbasisabschnitt,
der scharf ausgebildet ist. Der stationäre Ring 1 und ein Balg 9 sind über eine Hülse 11 miteinander
verbunden, die einen solchen Innendurchmesser hat, daß ein Befestigungsschaft (Verbindungswelle) lose verbunden werden
kann.
Ähnlich wie bei den üblichen Auslegungsformen ist der Innendurchmesser
des stationären Rings 1 gleich oder geringfügig kleiner als der axiale Durchmesser einer Eingriffsnut 5 der
Verbindungswelle 3 ausgebildet, so daß der stationäre Ring in engem Kontakt mit der ümfangsflache der Eingriffsnut 5
ist. Die Länge des stationären Rings 1 ist geringfügig kleiner gewählt als die Breite der Eingriffsnut 5 der Verbindungswelle
3, so daß der stationäre Ring 1 lose in die Eingriffsnut 5 eingepaßt werden kann. Eine aufrechte Innenumfangswand
2 am Basisabschnitt des stationären Rings 1 ist nahezu im vertikalen Zustand ausgebildet. Unter dem nahezu vertikalen
Zustand ist zu verstehen, daß der Winkel θ in Figur 4 70 bis 110° (90° + 20°) ist.
Bei dem vorstehend angegebenen Schuh kann eine Rippe 8 in Umfangsrichtung der inneren Umfangsfläche des stationären Rings 1 vorgesehen sein, wie dies in Figur 5
gezeigt ist, und zwar aus folgenden Gründen (a) und (b).
(a) Da der stationäre Ring 1 und die Eingriffsnut 5 in mehreren Stufen in Kontakt und nahezu in Linienkontakt
sind, wird hierdurch die Dichtungswirkung verbessert.
(b) Da die Kontaktfläche abnimmt und somit der Kontaktwiderstand
im Vergleich zu dem Schuh ohne die Rippe 8 abnimmt, wird selbst dann, wenn die Verbindungswelle 3
während der Ausrichtung der Einstellung der Räder gedreht und in Umfangsrichtung des stationären Rings eine Gleitbewegung
zu der Angriffsnut 5 auftritt, eine solche Gleitbewegung leicht ermöglicht und der Schuh kann sich nicht
in sich verdrehen.
Um den Schuh nach Figur 5 zu formen, ist ein kräftiges
Ziehen beim Lösen aus der Form erforderlich, was zu schlechteren FormerZeugnissen (Abmessungsabweichungen) führt, da
die Rippe 8 auf der Innenumfangsflache des stationären
Rings 1 bei einem Dorn eine starke Unterschneidung erforderlich macht, wie dies in Figur 6 gezeigt ist.
Daher ist es entsprechend Figur 7 zweckmäßiger, daß die Innenumfangsfläche des stationären Rings 1 in Stufen oder
Gewindestufen längs einer Umfangsfläche eines imaginären
Kegelstumpfes in konischer Form ausgebildet ist, um die Rippen zu bilden. Beim Beispiel nach Figur 7 beispielsweise
ergibt sich bei einem maximalen Innendurchmesser D1 von 10 bis 30 mm eine Differenz £d zwischen dem maximalen
Innendurchmesser D und dem minimalen Innendurchmesser D-von 0,4 bis 2 mm und jeder der vier Innendurchmesser nimmt
in Richtung zur Außenseite um ^d/3 mm ab.
Die äußere Umfangsfläche des Rings 1 ist beispielsweise
konisch ausgebildet und hat dieselbe Neigung wie die imaginäre Kegelstumpffläche 10, die durch das obere Ende der
Stufen gelegt ist, die in der Innenumfangsflache ausgebildet sind.
Im folgenden wird das Verfahren zur Herstellung des Schuhs mit der vorstehend angegebenen Ausbildung mit Hilfe des
Spritzblasformens unter Bezugnahme auf Figur 8 erläutert. Der Schuh kann auch mit Hilfe des Extrusionsblasformens
hergestellt werden.
(1) In der Spritzstufe wird ein Dorn (Kernform) 13 von einer Hohlform 15 umgeben, d.h. das Formschließen ist erfolgt
und ein bodenseitiger Külbel 17 wird durch Spritzen geformt. Dann werden entsprechend Figur 9 der stationäre
Ring 1 und die Hülse 11 in ihrer endgültigen Gestalt geformt und die aufrechte Wand 2 an dem Innenumfangsbasisabschnitt
des stationären Rings 1 wird nahezu im vertikalen Zustand ausgebildet.
(2) Der mit einem Boden versehene Külbel 17 wird von dem
Dorn 13 getragen und zu der Blasformstufe übergeben. Der
Dorn 13 wird von einer Blasform 19 umschlossen, d.h. das Formschließen ist erfolgt und das Blasformen wird durchgeführt.
Dann wird auf ähnliche Weise wie bei den üblichen Ausbildungsformen
(s. Figur 9) der mit einem Boden versehene Kübel verformt und in dem Balg 9 wird eine Zugkraft erzeugt.
Da jedoch die Hülse 11 zwischen der aufrechten Wand 2 an
dem Innenumfangsbasisabschnitt des stationären Rings 1 und dem Balg 9 angeordnet ist und darüberhinaus der stationäre
Ring 1 und der Balg 9 durch den Dorn 13 und die
Blasform 19 erfaßt werden (Erfassungsabstand 1 nicht
kleiner als 2,5 mm), wird die aufrechte Innenümfangsbasiswand 2, die scharf am stationären Ring 1 ausgebildet
ist, nicht verformt.
5
5
(3) Nach dem Öffnen der Form ist dann anschließend ein
geformter Gegenstand 21 auf dem Dorn 13 abgestützt und
dann wird zur Entformungsstufe übergeben und von der Form vollständig mit Hilfe von Luft oder dergleichen gelöst.
Der geformte Gegenstand 21 wird an der mit strichpunktierter Linie C in Figur 9 oder Figur 11 dargestellten
Stelle durchgetrennt, so daß man einen Schuh 23 erhält. Der Schuh kann auch mit Hilfe des Extrusionsblasformens
hergestellt werden. In diesem Fall werden der stationäre Ring 5 und die Hülse 11 beim Formpressen ausgebildet,
wenn die Form beim Blasformen dicht abgeschlossen ist.
Der Schuh mit der vorstehend genannten Ausbildung läßt sich auf die nachstehend angegebene Art und Weise anwenden.
Wie in Figur 1 gezeigt ist, wird der stationäre Ring 1 an der durchmesserkleineren Seite des Schuhs 23 in die
Eingriffsnut 5 der Verbindungswelle 3 auf ähnliche Art und Weise wie der Schuh mit üblicher Ausbildungsform eingelegt
und der stationäre Ring 10 an der durchmessergrösseren
Seite wird in die Eingriffsnut am Halsabschnitt eines Zahnstangengehäuses 25 eingelegt und mit Hilfe eines Klemmrings
27 festgelegt. Dann wird der stationäre Ring 1 an der durchmesserkleineren Seite sicher in der Eingriffsnut 5 festgelegt, da die aufrechte Innenumfangsbasiswand
nahezu vertikal ausgebildet ist. Ferner ist mit 29 ein Kugelgelenk bezeichnet.
Wenn die Innenumfangsflache des stationären Rings 1 in
Stufen ausgebildet ist, wie dies in Figur 7 gezeigt ist, wird der stationäre Ring 1 in die Eingriffsnut 5 der Ver-
bindungswelle 3 durch Erweitern des Durchmessers an der
Seite des oberen Endes des Rings 1 eingepaßt und wird dann mittels einer Klammer 28 festgeklemmt, wie dies in
Figur 10 gezeigt ist. In diesem Zustand wirken die spitzen Abschnitte der Stufen, die an der Innenumfangsfläche
des Rings 1 ausgebildet sind, als eine Rippe, wodurch die Dichtungswirkung zwischen der Verbindungswelle 3 und dem
Ring 1 verbessert wird.
Selbst wenn die Verbindungswelle 3 während der Ausrichtung und Einstellung der Räder gedreht wird, ist ein Gleiten
des Rings 1 in ümfangsrichtung der Eingriffsnut 5 leicht möglich und der Schuh selbst wird nicht tordiert.
Wenn, wie oben angegeben ist, der Wert von Δd größer als
2 mm ist, dann ist der Ring 1 passend in die Eingriffsnut 5 eingesetzt, die obere Endseite des Rings 1 ist widerstandsfähig
festgehalten, während die innere Endseite schwimmend gelagert ist, so daß hierdurch ein Problem hinsichtlich
den Paßeigenschaften des Rings 1 auftritt. Wenn hingegen der Wert von Δ d kleiner als 0,4 mm ist, und wenn
der Ring 1 in die Eingriffsnut 5 eingesetzt ist, wirken die spitzen Abschnitte der Stufen, die an der Innenumfangsflache
des Rings 1 ausgebildet sind, kaum als eine Rippe im vorstehend genannten Sinne.
Obgleich jede Fläche 12 der Stufen parallel zur Axiallinie ist und die Hinterschneidung am Dorn bei der vorstehend
beschriebenen Ausfuhrungsform entfällt, kann eine geringfügige
Hinterschneidung vorgesehen sein, wie dies in Figur 11 gezeigt ist, wodurch der Wert von A d verringert
werden kann, um in diesem Fall jedoch die innenseitige Form
während des Lösens aus der Form festzulegen, ist es zweckmäßig, daß do < d' , d.
< d1«, d- ^d1, ist.
- Leerseite -
Claims (6)
1. Staubdichter Kunststoffschuh, der aus thermoplastischem
Harz durch Blasformen hergestellt ist und wenigstens an einem Ende eines Balgs mit einem stationären Ring
versehen ist, der in eine Eingriffsnut passend eingreifen kann, die an einem Befestigungsschaft ausgebildet
ist, dadurch gekennze ichnet,
daß eine aufrechte Innenumfangsbasiswand (2) des stationären Rings (1) nahezu im vertikalen Zustand ausgebildet
ist, und daß die aufrechte Innenumfangsbasiswand (2) des stationären Rings (1) und der Balg (9)
durch eine Hülse (11) verbunden sind, die einen solchen Innendurchmesser hat, daß der Befestigungsschaft
(3) lose anpaßbar ist.
.2-
2. Staubdichter Kunststoffschuh nach Anspruch 1, dadurch
geken nze ichnet, daß der nahezu vertikale Zustand der aufrechten Innenumfangsbasiswand
(2) bedeutet, daß die aufrechte Wand (2) einen Winkel von 90° + 20° bezüglich der axialen Linie des
Schuhs einschließt.
3. Staubdichter Kunststoffschuh nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Innenumfangsflache
des stationären Rings (1) in Stufen oder Schraubenstufen längs einer ümfangsfläche eines imaginären
Kegelstumpfes mit konischer Form ausgebildet ist.
4. Staubdichter Kunststoffschuh, der aus thermoplastischem
Harz durch Blasformen hergestellt ist und wenigstens an einem Ende eines Balgs mit einem stationären Ring
versehen ist, der in eine Eingriffsnut anpaßbar ist, die an einem Befestigungsschaft ausgebildet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Innenumfangsflache des stationären Rings (1) in Stufen oder
Schraubenstufen längs einer Ümfangsfläche eines imaginären
Kegelstumpfes mit konischer Form ausgebildet ist.
5. Verfahren zur Herstellung eines staubdichten Kunststoffschuhs,
bei dem ein stationärer Ring wenigstens an einem Ende eines Balgs vorgesehen ist, der in eine
Eingriffsnut einpaßbar ist, die an einem Befestigungsschaft ausgebildet ist, wobei eine aufrechte Innenumfangsbasiswand
des stationären Rings im nahezu vertikalen Zustand ausgeformt ist und die aufrechte Innenumfangsbasiswand
des stationären Rings und der Balg durch eine Hülse verbunden sind, der einen solchen Innendurchmesser
hat, daß der Befestigungsschaft lose einpaßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schuh aus thermoplastischem Harz durch Blasformen
mit den folgenden Schritten hergestellt wird:
■" j "■"
1 Formen des stationären Rings und der Hülse während der Kübelformung vor oder während der Formabdichtung beim
Blasformen, und
5 Durchführen des Blasformens, wenn der stationäre Ring und die Hülse zwischen den Formen ergriffen werden.
6. Verfahren zum Herstellen eines staubdichten Kunststoff
schuhs nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η 10 zeichnet, daß die Innenumfangsfläche des stationären
Rings in Stufen oder Schraubenstufen längs
einer Umfangsfläche eines imaginären Kegelstumpfes mit konischer Form ausaebildet ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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ID=26335772
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863600444 Granted DE3600444A1 (de) | 1985-01-10 | 1986-01-09 | Kunststoffschuh und verfahren zur herstellung desselben |
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CA (1) | CA1333181C (de) |
DE (1) | DE3600444A1 (de) |
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