DE3942701C2 - Verfahren zum Herstellen eines Staubverschlusses - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Staubverschlusses nach dem Oberbegriff des Anspruches.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-A1-36 00 444 be­ kannt. Diese vorbekannte Lehre zeigt zwar gemeinsam in einem Arbeitsschritt mit einem Befestigungsabschnitt herge­ stellte Rippen, die jedoch aufgrund ihrer Lage ein Eindrin­ gen von Blasluft bis zur inneren Oberfläche des Befestigung­ sabschnittes nicht verhindern können.

Derartige Staubverschlüsse, wie sie für Kugelverbindungen in der Kraftfahrzeugindustrie verwendbar sind, sind auch in anderen Industriezweigen einsetzbar, so für Lenkzahnstangen, als Verschlüsse für Verbindungen zur Aufrechterhaltung einer konstanten Geschwindigkeit und ähnlicher Anwendungsfälle.

Bekannte Staubverschlüsse und Verfahren zu ihrer Herstellung werden im folgenden als Beispiel bei einem Gegenstand be­ schrieben, wie er in Fig. 10 dargestellt ist. Dieser Ver­ schluß ist, bedingt durch seine Form, elastisch und er wird als Schutz für einen Zahnstangenlenkantrieb in der Kraft­ fahrzeugindustrie eingesetzt.

Viele derartige Staubverschlüsse oder Schmutzabdeckungen sind aus Gummi, beispielsweise einem Gummi der Chloroprengruppe, hergestellt. Um die Eigenschaften zu verbessern, d. h. die Wärmebeständigkeit, die Kältebeständigkeit, die Beständigkeit gegen Stoßbelastungen durch Split und dergleichen, werden diese Verschlüsse heute aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt. Hierbei kann es sich um ein thermoplastisches Elastomer irgendeiner oder mehrerer der Polyolefine, der Polyurethane, der Polyester, der Polyvinylchloride und der Polyamidgruppen handeln (derartige Kunststoffe sind mit dem Begriff "Kunststoff" in dieser Beschreibung gemeint). Bekannte Verfahren zum Herstellen von Staubabdeckungen sind Extrusions- oder Blasformverfahren, bei denen ein extrudierter, zylindrischer Kunststofformling von dem Hohlraum einer Metallform zum Blasgießen umhüllt wird. Der Formling wird dann durch Druckluft aufgeblasen und gegen die Innenwand des Hohlraumes gedrückt, damit er die entsprechende Form annimmt. Ein anderes Verfahren ist das Spritzgußverfahren, bei dem ein Formling durch einen Spritzgußzylinder und dann in den Raum zwischen dem Formhohlraum und einem Metallkern gedrückt wird. Hierbei wird die Kernmetallform in den Hohlraum einer Blasform bewegt und die Form um den Formling herum verschlossen. Der Formling wird dann durch Druckluft aufgeblasen, wobei er gegen die innere Oberfläche des Formhohlraumes gedrückt wird.

Wie in Fig. 10 dargestellt, ist die Größe der Befestigungs­ ringabschnitte an beiden Enden des Staubverschlusses 1, insbesondere der innere Umfang des Befestigungsringab­ schnittes 2 mit dem kleineren Durchmesser, geringfügig kleiner als der Durchmesser des Haltenutteils 4 der auf­ nehmenden Welle 3. Dieses trifft für ein typisches Beispiel zu. Dies ist deswegen so, damit ein Festsitz oder eine entsprechende Passung mit Übermaß zwischen dem Befestigungs­ ring und der aufnehmenden Welle vorhanden ist, um für eine sichere Befestigung des Ringabschnittes 2 in der Haltenut 4 zu sorgen. Diese sichere Befestigung wird vorgesehen, um für eine entsprechende Abdichtung zu sorgen und zu verhindern, daß Staub und Schmutzwasser in den Verschluß eintritt. Um die Dichtwirkung weiter zu verbessern, ist es allgemeine Praxis, eine vorspringende Lippe an der inneren Oberfläche des Befestigungsringabschnittes 2 vorzusehen. Der Befesti­ gungsringabschnitt 2 wird in dem Fall, in dem das Blas­ formverfahren zum Einsatz kommt, mit Hilfe eines Formpreß­ vorganges hergestellt, der das Portionieren eines Formlings zwischen dem Metallkern und dem Formhohlraum der Metallform einschließt, wodurch der innere Durchmesser begrenzt und der Befestigungsringabschnitt 2 geformt wird. Auf der anderen Seite wird der Befestigungsringabschnitt 2 in dem Fall der Herstellung nach dem Spritzgießverfahren durch Spritzgießen zwischen dem Hohlraum der Metallform und dem Kern der Metall­ form geformt, wenn das Formen des Formlings erfolgt. Zu­ sammen mit dem Fließpressen wird der ziehharmonikaförmige Abschnitt ausgeformt, während der innere Durchmesser des Befestigungsringabschnittes 2 begrenzt wird, der zwischen dem Hohlraum der Metallform und dem Kern der Metallform angeordnet ist, ohne daß dort ein Zwischenraum vorhanden ist.

Bei dem herkömmlichen Verfahren des Gießens des Befestigungs­ ringabschnittes 2 tritt das Problem auf, daß, wenn ein ziehharmonikaförmiger Abschnitt durch Blasformen hergestellt wird, der Formling in dem Hohlraum der Metallform liegt. Der Teil des Befestigungsringabschnittes 2, der mit dem zieh­ harmonikaförmigen Abschnitt 5 verbunden ist, wird in Rich­ tung auf diesen ausgedehnt, so daß Druckluft mit einem Druck zwischen 4 und 7 kg/cm² hinter die Innenseite des Befesti­ gungsringabschnittes 2 strömt. Dieses beeinträchtigt die Maßgenauigkeit der inneren Oberfläche des Befestigungsring­ abschnittes 2 und macht es schwierig, den senkrechten Wand­ abschnitt 7 auszuformen, der radial von dem inneren End­ abschnitt 6 des Befestigungsringabschnittes 2 nach außen gebogen ist, und im wesentlichen senkrecht zu der Achse des Befestigungsringes verläuft. In anderen Worten, bei der herkömmlichen Arbeitsweise ist es schwierig, dem inneren Endabschnitt 6 eine scharf abgewinkelte Form zu geben. Wenn der innere Endabschnitt 6 nicht scharf abgewinkelt ist, wird die Befestigung des inneren Endabschnittes 6 an der Be­ festigungsfläche 4a an dem einen Ende der Haltenut 4 schwach, wenn der Befestigungsringabschnitt 2 an der Haltenut 4 befestigt wird. Dieses führt dazu, daß der innere Endab­ schnitt leicht von der Haltenut abläuft bzw. von dieser freikommt. Wenn darüberhinaus die Maßhaltigkeit, d. h. der Durchmesser der inneren Oberfläche des Befestigungsring­ abschnittes 2 nicht genau stimmt, führt dieser Durchmesser­ fehler zusätzlich zu der Schwierigkeit für ein gutes Ab­ dichten zu einem Spiel zwischen dem Befestigungsringab­ schnitt 2 und der Haltenut 4. Dies wiederum hat einen Schlupf in Richtung auf die Aufnahmewelle 3 zur Folge, wenn sich der Staubverschluß 1 zusammenzieht bzw. ausdehnt. Verschleiß an der inneren Oberfläche des Befestigungsringabschnittes 2 und eine weitere Beeinträchtigung der Dichtwirkung sind die Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren zum Herstellen eines Staubverschlusses derart zu verbessern, daß es möglich ist, zu verhindern, daß unter Druck stehende Blasformluft hinter die Innenseite des Befestigungsringabschnittes während des Formvorganges strömt. Hierdurch wird es möglich, den inneren Endabschnitt des Befestigungsringes leicht mit einer genauen, scharf abgewinkelten Form zu versehen, ohne daß das innere Ende selbst verformt wird.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch gekennzeichnete Verfahren gelöst.

Kurz festgestellt, es wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein nachgiebig aufgebauter Kunststoffstaubver­ schluß zum schützenden Aufnehmen mechanischer Bauteile, wie z. B. einer Zahnstangenlenkverbindung für ein Kraftfahrzeug, geschaffen, um Staub und Schmutz von den sich bewegenden Teilen der Verbindung fernzuhalten, wobei der Staubver­ schluß voneinander entfernt liegende einfassende Kragen mit einem mittleren Verschlußkörper aufweist, der zwischen diesen Kragen langgestreckt verläuft. Die Kragen werden von Haltenuten in den entsprechenden Bauteilen aufgenommen bzw. sind an diesen angebracht. Der mittlere Körperabschnitt kann ziehharmonikaartig oder balgartig ausgeformt sein. Die Wandabschnitte verlaufen radial und senkrecht von den Kragen nach außen. Diese Wandabschnitte weisen ein scharfwinkliges Eckenprofil zum Eingriff mit entsprechenden Aufnahmeflächen an den Haltenuten auf, und sie dienen zur Sicherstellung einer zwangsläufigen, hochgradig dichten Abdichtung zwischen den Kragen und den Haltenuten und damit dem Innenraum des Verschlusses. Eine oder mehrere Rücken oder Firste sind an jedem Wandabschnitt oder an einem Hülsenabschnitt ausgebildet, der den Kragen mit dem mittleren Körperteil verbindet. Wenn der Verschluß auf dem zugeordneten Bauteil angebracht ist, berühren diese Rücken oder Firste unmittelbar die Oberflächen auf dem Bauteil, um die Dichtwirkung des Verschlusses weiter zu erhöhen.

Der Verschluß wird durch Spritzblasgießen oder durch Formblasgießen hergestellt, wobei die verwendeten Formen mit Nuten oder Vertiefungen zur Herstellung der Rücken oder Firste versehen sind, so daß in dem ersten Abschnitt der Herstellung die Firste bereits hergestellt sind, bevor das Blasen ausgelöst wird, und ihre Präsenz dazu ausgenutzt wird, zu verhindern, daß Blasluft hinter die Kragen in der Form gelangt und die inneren Oberflächen der Kragen berührt, da eine derartige Berührung eine Abweichung von den beabsichtigten Innenabmessungen der Kragen zur Folge haben würde. Die Rücken oder Firste, die eine Luftströmung zu der Innenseite der Kragen verhindern, verhindern eine Luftströmung gegen die Kragen, die einen Verformung der scharfwinkligen Eckprofile der Wandabschnitt zur Folge haben würde. Dies wäre unerwünscht, da es zu einer Ablösung der Kragen von den entsprechenden, mit ihnen verbundenen Baueilen führen würde.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren schafft die Erfindung einen Staubverschluß oder eine Schmutzabdeckung 11 aus thermoplastischem Kunststoff, die mit Hilfe einer Blasformung gestaltet ist und Befestigungsringabschnitte 13 und 14 an einander gegenüberliegenden Enden eines Balg­ abschnittes 12 aufweist, der ziehharmonikaartig oder balg­ artig geformt ist. Die Befestigungsringabschnitte 13 und 14 sind so ausgebildet, daß sie von Haltenuten 17 und 19 einer Aufnahmewelle 16 bzw. 18 aufgenommen und hier befestigt werden, wobei die Anbringung mit einem dichten oder festen Sitz zwischen den Teilen erfolgt und eine oder mehrere ringförmige oder durchgehende Rücken oder Firste 24, 26 und 35 an der inneren Oberfläche der radialen Wandabschnitte 22 und 32 ausgebildet sind, die entsprechend von den inneren Endabschnitten 21 und 31 der Befestigungsringabschnitte 13 und 14 nach außen gebogen und mit der inneren Oberfläche der hülsenförmigen Abschnitte 23 und 33 verbunden sind, die von den Wandabschnitten 22 und 32 ausgehen und mit dem Balg­ abschnitt 12 verbunden sind. Die inneren Endabschnitte 21 und 31 der Befestigungsringabschnitte 13 und 14 sind scharf abgewinkelt und verlaufen im wesentlichen senkrecht, d. h. senkrecht zu der Ringabschnittsachse. Das Verfahren zur Herstellung eines derartigen Staubverschlusses aus synthe­ tischem Kunststoff mit Hilfe der Blasverformung schließt die Ausbildung einer Hohlraumnut 52 und 59 in dem Kern der Metallform 43 ein, die zur Formung der Befestigungsring­ abschnitte 13 und 14 eingesetzt wird, so daß Rücken oder Firste 24, 26 und 35 an der entsprechenden inneren Oberfläche der radialen Wandabschnitte 22 und 32 und an den inneren Oberflächen der Hülsenabschnitte 23 und 33 entstehen. Dann, zu dem Zeitpunkt, an dem ein Formling geformt oder die Form zum Blasformen verschlossen wird, werden die Rücken oder Firste 24, 26 und 35 zusammen mit den Berestigungsring­ abschnitten 13 und 14 geformt. Ein oder mehrere derartige Rücken oder Firste können an jeder der dargestellten Rücken­ punkte ausgebildet sein. Als nächstes wird die Blasver­ formung des Balgabschnittes 12 ausgeführt, wobei die Be­ festigungsringabschnitte 13 und 14 und die Hülsenabschnitte 23 und 33 während dieses Vorganges zwischen die Formteile 48, 49, 50 und 51 geschoben werden.

Bei dem nach der Erfindung hergestellten Staubverschluß 11 liegen die Befestigungsringabschnitte 13 und 14 entsprechend in den Haltenuten 17 und 19 der aufnehmenden Wellen 16 und 18. Wenn die Befestigungsringabschnitte 13 und 14 entsprechend be­ festigt werden, werden ihre inneren Endabschnitte 21 und 31 je scharfwinklig ausgebildet, und zwar im wesentlichen radial zu der Achsrichtung und sicher von den zugeordneten Haltenuten aufgenommen. Auf diese Weise nimmt ein inneres Ende 17a der Haltenut 17 den inneren Endabschnitt 21 und ein inneres Ende 19a der Haltenut 19 den inneren Endab­ schnitt 31 auf. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Betestigungsringabschnitte 13 und 14 sicher befestigt sind, so daß sie nicht unbeabsichtigt von dem Bauteil, das sie schützen, ablaufen, und der dichte Eingriff zwischen den entsprechenden Teilen, z. B. den Aufnahmewellen 16 und 18, und den Befestigungsringabschnitten 13 und 14 aufrecht­ erhalten wird. Bedingt durch die einfangende und haltende Wirkung der inneren Endabschnitte 21 und 31 mit den Enden 17a und 19a der Haltenuten 17 und 19 ist ein Techniker in der Lage zu fühlen und zu bestätigen, daß die Befestigung der Befestigungsringabschnitte in den Haltenuten vollständig ist. Die Dichtwirkung wird weiter verbessert, wenn die Rücken oder Firste 24, 26 und 35 an den entsprechenden inneren Oberflächen der senkrechten Wandabschnitte 22 und 32 und an den inneren Oberflächen der Hülsenabschnitte 23 und 33 in Berührung mit den Oberflächen 16a und 18a der ent­ sprechenden Aufnahmewellen 16 und 18 gelangen.

Bei der Herstellung des Staubverschlusses aus synthetischem Kunststoff nach der Erfindung erfolgt das Ausformen der Rücken oder Firste 24, 26 und 35 mit Hilfe der Hohlraumnuten 52 und 59 des Kernes 43 der Metallform. Die Metallform 43 wird außerdem zum Formen der Befestigungsringabschnitte 13 und 14 zu dem Zeitpunkt des Formens des Formlings ein­ gesetzt oder, wenn die Form zum Blasformen geschlossen wird. Das Ausformen des Balgabschnittes 12 erfolgt durch Blas­ formen, wobei die Befestigungsringabschnitte 13 und 14 und die Hülsenabschnitte 23 und 33 zwischen die Formteile 48, 49, 50 und 51 zwischengeschoben bzw. gedrückt werden. Zu diesem Zeitpunkt wird - bedingt durch die Blockierwirkung der Rücken oder Firste 24, 26 und 35 mit den Hohlraumnuten 52 und 59 des Kernes 43 - Druckluft, die in den Raum zwischen dem Formling 57 und dem Kern 43 geblasen wird, daran gehindert, hinter die Innenseite der Befestigungs­ ringabschnitte 13 und 14 zu strömen. Aus diesem Grunde werden die inneren Endabschnitte 21 und 31 im wesentlichen senkrecht zu der Achsrichtung gehalten und sie behalten ihre scharfwinklige Form, wobei eine Abweichung von der beab­ sichtigten inneren Umfangsabmessung der Befestigungsring­ abschnitte vermieden wird.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch die wesentlichen Teile einer ersten Ausführungsform der Erfindung und zwar des Befestigungsring­ abschnittes des Staubverschlusses mit kleinem Durchmesser;

Fig. 2 einen Teilschnitt einer zweiten Ausführungsform , ebenfalls mit dem Befestigungsringabschnitt des Staubver­ schlusses mit kleinerem Durchmesser;

Fig. 3 einen Teilschnitt einer dritten Ausführungs­ form eines Befestigungsringabschnittes eines Staubverschlusses mit kleinem Durchmesser;

Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine Ausführungsform eines Befestigungsringabschnittes eines Staubverschlusses mit größerem Durchmesser;

Fig. 5 einen Teilschnitt einer Blasform zur Herstellung des Befestigungsringabschnittes mit kleinem Durchmesser der ersten Ausführungsform;

Fig. 6 einen Teilschnitt der Darstellung der Fig. 5 im vergrößerten Maßstab;

Fig. 7 einen Teilschnitt durch eine Blasform zur Herstellung des Befestigungsringabschnittes mit kleinem Durchmesser nach der dritten Ausführungsform;

Fig. 8 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Staubverschlusses angebracht auf einer mechanischen Baueinheit, die geschützt werden soll;

Fig. 9 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Formenanordnung zur Veranschaulichung des Verfahrens zur Herstellung eines Staubverschlusses aus synthetischem Kunststoff nach der Erfindung;
und

Fig. 10 einen Teilschnitt durch einen Befestigungsringabschnitt mit kleinem Durchmesser nach dem Stand der Technik.

Der in der Zeichnung dargestellte Staubverschluß 11 ist eine Schmutzabdeckung für eine Zahnstange oder dergleichen, und sie wird eingesetzt zum Schutz eines mechanischen Bauteiles, eben wie eines Zahnstangentriebes, in der Lenkung eines Kraftfahrzeuges. Ein solches Bauteil, das vor Staub, Straßenschmutz und dergleichen geschützt werden soll, ist in Fig. 8 dargestellt.

Der Staubverschluß 11 ist ein langgestrecktes Teil mit umlaufenden Kragen 13 und 14 an seinen einander gegenüber­ liegenden Enden. Diese Kragen oder Befestigungsringabschnitte stellen die Mittel dar, durch die der Verschluß auf seinem Platz an der Lenkverbindung befestigt ist. Der Kragen 13 wird von einer Haltenut 17 der Verbindungswelle 16, und der Kragen 14 von einer Haltenut 19 des Gehäuses 18 aufgenommen. Die Kragen gehen in einen langgestreckten Abschnitt über, der den mittleren Körper oder das Balgteil 12 bildet, das ziehharmonikaartig, balgförmig oder in ähnlicher Weise ausgebildet ist. Der Kragen 14 weist bei dieser Ausführungsform einen größeren Durchmesser als der Kragen 13 auf. Die entsprechenden Durchmesser sind durch die Anwendungsfälle vorgegeben, die einzige Konstante besteht darin, daß der Innendurchmesser jedes Teils geringfügig kleiner ist als der entsprechende zugeordnete Durchmesser der aufnehmenden Haltenut, so daß ein dichter Festsitz zwischen diesen Teilen entsteht. Die entsprechenden Kragen haben nach außen gerichtete Wandabschnitte 22 und 32, die im wesentlichen senkrecht zu den Kragenachsen verlaufen, wobei die innenliegenden Ecken jedes dieser Teile, d. h. dort, wo sie in den Haltenuten sitzen, ein genau definiertes, scharfwinkliges Profil oder eine entsprechende Form aufweisen, mit dem Zweck, der im folgenden näher erläutert wird. Die radialen Wandabschnitte gehen in entsprechende Hülsenabschnitte 23 und 33 über, und diese sind wiederum mit dem mittleren Körperabschnitt 12 verbunden. Durchgehend umlaufende Rücken oder Firste 24, 26 und 35 sind an den radialen Wandabschnitten oder den Hülsenabschnitten ausgeformt und sie dienen der wirksameren Abdichtung der mechanischen Bauteile durch den Verschluß.

Der Befestigungsringabschnitt 13 mit dem kleineren Durch­ messer ist, wie vorstehend beschrieben, an einem Ende des elastischen Balgabschnittes 12 ausgebildet, wohingegen der Befestigungsringabschnitt 14 mit dem größeren Durchmesser an dem anderen Ende ausgeformt ist. Der Befestigungsring­ abschnitt 13 ist in der Haltenut 17 der Aufnahmewelle 16 angebracht, die von der Kugelverbindung 15 ausgeht und als Aufnahmewelle wirkt, wohingegen der Befestigungsringabschnitt 14 in der Haltenut 19 der anderen Aufnahmewelle (in diesem Falle Zahnstangengehäuse 18), angebracht ist.

Im folgenden wird die erste Ausführungsform eines Befestigungsringabschnittes 13 in Verbindung mit der Fig. 1 näher erläutert.

Wie bei bekannten Staubverschlüssen, weist die innere Oberfläche des Befestigungsringabschnittes 13 einen gleichen oder geringfügig kleineren Durchmesser als die Verbindungswelle 16 im Bereich der Haltenut 17 auf, so daß die innere Oberfläche fest gegen die Oberfläche der Haltenut 17 gedrückt wird. Die Breite des Befestigungsringabschnittes 13 ist geringfügig kleiner als diejenige der Haltenut 17, so daß der Befestigungsringabschnitt 13 sicher in Berührung mit der Haltenut 17 steht. Weiterhin ist die innere Oberfläche des Befestigungsringabschnittes 13 mit Kerben versehen.

Ein kreisförmig oder senkrecht verlaufender Wandabschnitt 22 ist an dem inneren Endabschnitt 21 des Befestigungsring­ abschnittes 13 angebracht und nach außen in radialer Richtung gebogen. Ein Hülsenabschnitt 23 verläuft von dem senkrechten Wandabschnitt 22 zu dem ziehharmonikaartigen Abschnitt 12. Ein innerer Endabschnitt 21 des Befestigungsringabschnittes 13 ist scharf abgewinkelt und er verläuft im wesentlichen senkrecht zu der Achsrichtung. Ein oder mehrere ringförmige oder durchgehende Rücken oder Firste 24 sind an der inneren Oberfläche des senkrechten Wandabschnittes 22, und zwar in Umfangsrichtung, ausgebildet. Eine Vielzahl derartiger Rücken oder Firste können vorgesehen sein. Weiterhin ist der First oder Rücken 24 im Querschnitt spitz zulaufend oder dreieckig, wobei die optimale Breite an der Basis und die Höhe beide 1 bis 2 mm betragen. Die Querschnittsform des Rückens oder Firstes kann ebenso trapezförmig oder halbkreisförmig sein.

Weiterhin ist ein flanschförmiger Abschnitt 25 nach außen in radialer Richtung abgebogen an dem äußeren Endabschnitt des Befestigungsringabschnittes 13 vorgesehen.

Fig. 2 zeigt die zweite Ausführungsform des Ringabschnittes 13. Der Aufbau dieser zweiten Ausführungsform entspricht derjenigen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, mit Ausnahme der Tatsache, daß der Rücken oder First 24 an der Oberfläche 16a der angrenzenden Haltenut 17 der Verbindungswelle 16 anliegt.

Fig. 3 zeigt die dritte Ausführungsform des Ringabschnittes 13. Bei dieser Ausführungsform ist der Rücken oder First 26 in Umfangsrichtung verlaufend an der inneren Oberfläche des Hülsenabschnittes 23 vorgesehen. Die Ausbildung des Rückens oder Firstes 26 ist hier so, daß das Ende desselben direkt mit der Oberfläche 16a in Verbindung steht, die an der angrenzenden Haltenut 17 der Verbindungswelle 16 ausgebildet ist.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des Befestigungsring­ abschnittes 14. In gleicher Weise wie der Befestigungsring­ abschnitt 13 ist der Befestigungsringabschnitt 14 mit einem senkrechten oder radialen Wandabschnitt 32 an dem inneren Endabschnitt 31 desselben versehen. Ein Hülsenabschnitt 33 verläuft von dem senkrechten Wandabschnitt 32 zu dem zieh­ harmonikaförmigen Abschnitt 12. Ein flanschähnlicher Ab­ schnitt 34 ist an dem äußeren Ende des Abschnittes 14 vor­ gesehen. Ein ringförmiger First oder Rücken 35 ist an der inneren Oberfläche des Hülsenabschnittes 23 an seinem Umfang ausgebildet, wobei die Gestalt und Form des Rückens oder Firstes 35 so gewählt ist, daß sein Ende direkt auf der Oberfläche 18a der angrenzenden Haltenut 19 des Zahnstangen­ gehäuses 18 aufliegt.

Als nächstes wird eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung des Staubverschlusses 11 in Verbindung mit den Fig. 5, 6 und 9 beschrieben, wobei dieses Verfahren ein Spritzgußblasgießverfahren ist.

Zuerst wird der Formaufbau in Verbindung mit Fig. 9 beschrieben.

Der Formaufbau schließt eine Hohlraummetallform 41 zur Formung des Formlings, eine Hohlraummetallform 42 zum Blasen und ein Paar Kerne 43 ein, die zwischen den beiden Formen 41 und 42 rotieren. Eine Stützbasis 44 für die umlaufenden Kerne ist mit einem Kernrotationsgerät verbunden, das für den Umlauf der Kerne 43 sorgt. Die Metallform 31 zur Formung des Formlings besteht aus einem Paar leicht zu öffnender und leicht zu schließender Formteile, nämlich einem bewegbaren Hohlraumteil 46 zur Formung des Formlings und einem festen Hohlraumteil 47 zur Formung des Formlings. Die Hohlraum­ metallform 42 zum Blasformen besteht aus einem Paar leicht zu öffnender und leicht zu schließender Formteile, nämlich einem bewegbaren Hohlraumteil 48 zum Blasformen und einem festen Hohlraumteil 49 zum Blasformen. Jede Kernmetallform 43 weist einen wellenförmigen Kern 50 auf, der ein Formteil ist, das mit der den Kern stützenden Basis 44 und einem äußeren Zylinder 51 verbunden ist, der ein Formteil be­ festigt oben an dem Kern 50 darstellt. Obwohl nicht gezeigt, sind die Kernmetallformen mit Lufteinblasöffnungen versehen.

Wie in Fig. 5 dargestellt, ist eine ringförmige Nut 52 zur Ausformung des Rückens oder Firstes 24 an dem Ende des Kernes 50 der Kernmetallform 43 zur Formung des Befesti­ gungsringabschnittes 13 entlang des Umfanges ausgebildet. Weiterhin ist eine Nut zur Formung des Rückens oder Firstes 35 (nicht gezeigt) an dem Ende des äußeren Zylinders 51 der Kernmetallform 43 zur Formung des Befestigungsringab­ schnittes 14 vorgesehen.

Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird zuerst zum Ausbilden eines Formlings die Hohlraummetallform 41 ge­ schlossen, wobei die Kernmetallform 43 durch die Form 41 umschlossen ist. Dann wird geschmolzener, thermoplastischer Kunststoff in den Formhohlraum 56 zwischen dem Kern 43 und der Form 41 eingespritzt. Auf diese Weise wird der Formling 57 durch Spritzgießen geformt. Gleichzeitig werden der Befestigungsringabschnitt 13, der senkrechte oder radiale Wandabschnitt 22 und der Hülsenabschnitt 23 geformt. Außer­ dem werden der innere Endabschnitt 21 des Befestigungsring­ abschnittes 13 im wesentlichen senkrecht zu der Achsrichtung zusammen mit dem ringförmigen Rücken oder First 24 geformt, der am Umfang an der inneren Oberfläche des senkrechten Wandabschnittes 22 des inneren Endabschnittes 21 des Be­ festigungsringabschnittes 13 mit Hilfe der Nut 52 und des Kernes 50 ausgeformt wird. Der Befestigungsringabschnitt 14, der senkrechte oder radiale Wandabschnitt 32 und der Hülsenabschnitt 33 werden ebenso zwischen dem Hohlraum der Metallform 41 zur Formung des Formlings und dem äußeren Zylinder 51 ausgeformt und zwar ebenso, wie der Rücken oder First 35 an dem Hülsenteil 33 hergestellt wird.

Als nächstes werden zur Durchführung des Blasgießverfahrens die Kernmetallform 43 mit dem Formling 57, der noch hieran klebt, von dem Hohlraum der Form 41, die geöffnet wurde, zu dem Raum zwischen dem Paar der Blasformhohlraumteile 48 und 49 bewegt. Dann wird die Hohlraummetallform 42 zum Blas­ formen geschlossen, wobei die Kernmetallform 43 mit dem Formling 47 an ihrem Umfang darin liegt. Unter den vor­ stehend beschriebenen Bedingungen und Betriebszuständen wird der Befestigungsringabschnitt 13, der senkrechte Wand­ abschnitt 22 und der Hülsenabschnitt 23 zwischen den Kern und die Hohlraumteile 48 und 49 gedrückt, wie es in Fig. 5 ohne diesen Hohlraum zwischen ihnen dargestellt ist. Außer­ dem werden der Befestigungsringabschnitt 14, der senkrechte Wandabschnitt 32 und der Hülsenabschnitt 33 zwischen den äußeren Zylinder 51 der Kernmetallform 43 und den Hohl­ raumteilen 48 und 49 ohne Hohlraum zwischen diesen gedrückt. Dann wird Druckluft von den Lufteinblasöffnungen der Kern­ metallform 43 zwischen die Kernmetallform 43 und den Form­ ling 57 geblasen. Durch dieses Luftblasen wird der Formling 57 aufgeblasen, mit Ausnahme seiner beiden Endteile, und gegen die inneren Oberflächen der Hohlraumteile 48 und 49, nämlich die Hohlraumoberflächen 48a und 49a, gedrückt, wodurch ein ziehharmonikaförmiger Abschnitt oder Balg 12 gebildet wird.

Wie in Fig. 6 dargestellt, arbeitet, bedingt durch den Druck der eingeblasenen Druckluft, gleichzeitig Spannung an dem hülsenförmigen Abschnitt 23 und der Neigung 12a des zieh­ harmonikaförmigen Abschnittes 12, um die Dicke desselben zu reduzieren, so daß die Druckluft in die Innenseite der Hülse 23 strömt. Strömung von Druckluft in die Innenseite des Befestigungsringabschnittes 13 wird jedoch verhindert, da der Rücken oder First 24 an der inneren Oberfläche des senk­ rechten Wandabschnittes 22 in der Nut 52 des Kernes 50 gehalten wird. In anderen Worten, der konische Rücken oder First 24 wird gegen die Oberfläche der Nut 52 des Kernes 50 gedrückt. Die Oberfläche - dargestellt als untere Oberfläche in Fig. 6 - wird durch die einströmende Druckluft, die in Richtung des gezeigten Pfeiles strömt, dadurch daran ge­ hindert, hinter den First oder Rücken 24 zu strömen. Aus diesem Grunde wird die innere Oberfläche des Befestigungs­ ringabschnittes 13 mit ihrer Gestalt sicher aufrechterhalten in der Form geformt, ohne daß eine Verschiebung oder Ab­ weichung von der beabsichtigten Abmessung stattfindet. Auch der innere Endabschnitt 21 des Befestigungsringab­ schnittes 13 wird in eine scharfwinklige Gestalt gebracht, ohne daß eine Deformation stattfindet, wobei die im wesent­ lichen senkrechte Anordnung zu der Achsrichtung aufrechterhalten wird.

Der Befestigungsringabschnitt 14 wird genau in der gleichen Weise hergestellt.

Als nächstes nach dem Öffnen der Hohlraumform 42, wird das gegossene Material 58 von der Kernmetallform 43 mit Hilfe eines Formmaterialausräumgerätes (nicht gezeigt) entfernt und dann auf einer Linie, strichpunktiert als Linie C in Fig. 5 dargestellt, geschnitten. Dann ist die Produktion des Verschlusses 11 beendet.

In den Fig. 5 und 6 ist das Gießen der entsprechenden ersten und zweiten Ausführungsform des Befestigungsringabschnittes 13 dargestellt. Auch im Falle des Gießens der dritten Ausführungsform des Befestigungsringabschnittes 13, wie in Fig. 7 dargestellt, erfolgt eine Blockierung des Firstes 26 in der Nut 59, wodurch eine mögliche Verformung des Befestigungsringabschnittes 13 während des Blasformens verhindert wird.

Obwohl die Verfahren zur Herstellung der vorstehend er­ wähnten Ausführungsformen in Verbindung mit der Spritzguß­ blastechnik beschrieben wurden, ist es auch möglich, Staub­ verschlüsse 11 mit Hilfe der Fließpreßblastechnik herzu­ stellen. In diesem Fall werden zum Zeitpunkt des Schließens der Form zum Blasformen die Befestigungsringabschnitte 13 und 14, die senkrechten Wandabschnitte 22 und 32 und die Rücken oder Firste 24, 26 und 35 mit Hilfe der Druckluftformung hergestellt, d. h. der Formling wird zwischen die Kernmetallform und die Hohlraummetallform gedrückt.

Verfahrensschritte zur Herstellung eines derartigen Staubverschlusses 11 werden im folgenden beschrieben.

Wie in Fig. 8 dargestellt, ist der Befestigungsringabschnitt 13 des Staubverschlusses 11 in der Haltenut 17 einer Verbindungswelle 16 angeordnet, und er wird dann durch ein Klemmband 61 befestigt. Der Befestigungsringabschnitt 14 wird in gleicher Weise in der Haltenut 19 des Zahnstangengehäuses 18 angeordnet und durch ein Klemmband 62 gehalten.

Wie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt, stehen die inneren Endabschnitte 21 und 31 der Befestigungsringabschnitte 13 und 14 mit den Aufnahmeoberflächen 17a und 19a der Halte­ nuten 17 bzw. 19 im Eingriff, wohingegen die äußeren End­ abschnitte der Befestigungsringabschnitte 13 und 14 mit den Aufnahmeoberflächen 17b und 19b der anderen Enden der Halte­ nuten 17 und 19 im Eingriff stehen. Die inneren Endab­ schnitte 21 und 31 der Befestigungsringabschnitte 13 und 14 werden sicher von den aufnehmenden Oberflächen 17a und 19a der Haltenuten 17 und 19 ergriffen, da die inneren Endab­ schnitte 21 und 31 eine scharf abgewinkelte Form im wesent­ lichen senkrecht zu den Ring- und Wellenachsen aufweisen. Aus diesem Grunde und auch, da die Größe der inneren Ober­ fläche der Befestigungsringabschnitte 13 und 14 genau ein­ gehalten wird, werden diese Befestigungsringabschnitte 13 und 14 nicht unbeabsichtigt aus den Haltenuten 17 und 19 austreten, und die sichere und gute Abdichtung der Verbindungs­ welle 16 bzw. des Zahnstangengehäuses 18 ist gewährleistet. Weiterhin tritt beim Strecken und Zusammenziehen des Staub­ verschlusses 11 kein Schlupf der Befestigungsringabschnitte 13 und 14 in axialer Richtung der Verbindungswelle 16 und des Zahnstangengehäuses 18 auf, wodurch wiederum bedingt ist, daß ein Abrieb der inneren Oberfläche der Befestigungs­ ringabschnitte 13 und 14 verhindert wird.

Wie in den Fig. 2 bis 4 dargestellt, wird, wenn die Rücken oder Firste 24, 26 und 35 gegen die Oberflächen 16a und 18a der Verbindungswelle 16 bzw. des Zahnstangengehäuses 18 gedrückt werden, die Dichtwirkung an der inneren Oberfläche der Befestigungsringabschnitte 13 und 14 weiter verbessert, wodurch die Halterung und Anordnung noch sicherer wird.

Bedingt durch die positive und formschlüssige Aufnahme der inneren Endabschnitte 21 und 31 der aufnehmenden Oberflächen 17a und 19a der Haltenuten 17 und 19, ist ein Techniker in der Lage, dieses zu erfühlen und dadurch zu bestätigen, daß die Anbringung und Befestigung der Befestigungsringabschnitte 13 und 14 an den Haltenuten 17 und 19 vollständig ist.

Da - wie vorstehend beschrieben - die Haltewirkung der Befestigungsringabschnitte. 13 und 14 in den Haltenuten 17 und 18 sehr stark ist, ist es möglich, auf Befestigungs­ teile, wie Klemmringe 31, zu verzichten, und dadurch die Schritte bei der Anbringung eines Staubverschlusses 11 herabzusetzen.

Die beschriebene Ausführungsform stellt eine Zahnstangen­ abdeckung für einen Lenkmechanismus dar, wobei der Staubverschluß ein Beispiel ist. Im Rahmen der Erfindung ist eine Beschränkung auf den Staubverschluß, beispielsweise zur Anwendung als Zahnstangenabdichtung, nicht beabsichtigt. Die Gestalt des Balgabschnittes eines derartigen Staubverschlusses ist nicht kritisch, es können andere Formen verwendet werden.

Wesentliche, sich ergebende Wirkungen der Erfindung werden im folgenden kurz beschrieben.

Wenn ein Staubverschluß 11 aus synthetischem Kunststoff nach der Erfindung mit ringförmigen Rücken oder Firsten 24, 26 35 an den inneren Oberflächen der senkrechten Wandabschnitte 22, 32 und an den inneren Oberflächen der Hülsenabschnitte 23, 33, versehen ist, und jeder innere Endabschnitt 21, 33 eine scharf abgewinkelte Form im wesentlichen senkrecht zur Achsrichtung aufweist, werden die Befestigungsringabschnitte 13, 14 positiv, zwangsläufig und sicher auf den Haltenuten 17 und 19 der Aufnahmewellen 16 und 18 gehalten. Sie laufen nicht unbeabsichtigt ab, und es wird eine zufriedenstellende Abdichtung erreicht. Wenn die Befestigung der Befestigungs­ ringabschnitte 13 und 14 in oder an den Haltenuten 17 und 19 erfühlt werden kann, wenn sie vollständig ist, ist ein Mechaniker ohne weiteres in der Lage, zu bestätigen, ob die Anbringung richtig und vollständig durchgeführt ist. Da die Befestigung und Anbringung der Befestigungsringabschnitte 13 und 14 an den Haltenuten 17 und 19 stark und sicher ist, ist es nicht notwendig, die Haltenuten 17 und 19 mit Anschlägen zur Verhinderung eines Schlupfes zu versehen. Dadurch wird die Anzahl der Schritte zur Anbringung der Staubverschlüsse 11 vermindert. Darüberhinaus kann die Dichtwirkung weiter durch Anpressen der Firste oder Rücken 24, 26, 35 gegen die äußeren Oberflächen der Aufnahmewellen 16 und 18 verbessert werden.

Da das Verfahren zur Herstellung eines Staubverschlusses 11 auf die Ausformung der Firste oder Rücken 24, 26, 35 zusammen mit den Befestigungsringabschnitten 13, 14 zu dem Zeitpunkt der Formung des Formlings 57 oder des Verschließens der Form zum Blasformen gerichtet ist, und dann das Blasformen des Balgabschnittes 12 während des Einpressens der ringförmigen Abschnitte 13 und 14 und der Hülsenabschnitte 23 und 33 zwischen die formenden Teile 48, 49, 50 und 51 erfolgt, wird die Strömung von Druckluft zum Blasformen in die Innenseiten der Befestigungsringabschnitte 13 und 14 verhindert. Dieses wird durch Blockierung in den Nuten 52 und 59 der Firste oder Rücken erreicht. Aus diesem Grunde ist es möglich, die Befestigungsringabschnitte 13 und 14 mit genauen Abmessungen auszuformen, ohne daß sie deformiert werden, und außerdem ist es möglich, jeden inneren Endabschnitt 21, 31 der Befestigungsringabschnitte 13, 14 in einer aufrechten, scharfwinkligen Form auszuformen.

Claims (1)

1. Verfahren zum Herstellen eines Staubverschlusses (11) oder einer Schmutzabdeckung durch Blasformen aus thermoplastischem Kunststoff mit einem Befestigungsringab­ schnitt (13, 14) an beiden Enden eines balgförmigen Abschnit­ tes (12), wobei die Befestigungsringabschnitte (13, 14) in Haltenuten (17, 19) von Aufnahmewellen (16, 18) angeordnet werden, wobei Wandabschnitte (22, 32) in radialer Richtung rechtwinkelig von inneren Kanten (21, 31) der Befestigungs­ ringabschnitte (13, 14) über Hülsenabschnitte (23, 33) mit dem Balgabschnitt (12) verbunden sind, in einer Kernmetall­ form zum Formgießen der Befestigungsringabschnitte (13, 14) gleichzeitig mit dem Formgießen eines Formlings (57, 58) oder beim Schließen der Formen zum Blasformen; und durch anschließendes Blasformen des Balgabschnittes (12) mit den Befestigungsringabschnitten (13, 14) und den Hül­ senabschnitten (23, 33), die zwischen die Formteile einge­ drückt werden, geformt werden, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Ausbildung von Rippen oder Dichtlippen (24, 26, 35), die am Umfang der inneren Oberflächen der radialen Wandabschnitte (22, 32) der inneren Endabschnitte (21, 31) mit den Befestigungsringab­ schnitten (13, 14) mit Hilfe von Nuten (52, 59) ausgebildet werden, wodurch während des Blasformens des Formlings (57, 58) eine Strömung der Blasluft hinter die Rippen oder Dichtlippen (24, 26, 35) und zu den inneren Oberflächen der Befestigungsabschnitte (13, 14) blockiert wird.