DE4330182A1

DE4330182A1 - Bellows seal

Info

Publication number: DE4330182A1
Application number: DE4330182A
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Nakajima; Takeyoshi Konomoto
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1993-08-26
Filing date: 1993-08-31
Publication date: 1995-03-02
Also published as: GB9317726D0; FR2709531B1; GB2281301A; FR2709531A1

Abstract

A joint boot 1 is prepared by injection-molding a flexible thermoplastic polyester elastomer composition obtained by blending 20 - 99% by weight of a thermoplastic polyester elastomer and 80 - 1% by weight of a rubber. The modulus of tensile elasticity of the thermoplastic polyester elastomer composition may be in the range of 30 to 400 kgf/cm<2>. According to this technique, the flexibility and permanent compression strain resistance, which have been insufficient in the molded joint boot made of a conventional thermoplastic polyester elastomer alone, can be improved. The ratio of the outer diameter of a crest adjacent one end of the boot to that of a crest adjacent the outer end of the boot may be 1:1.0 - 0.5. <IMAGE>

Description

Background of the Invention (i) Field of the Invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Balgabdichtung, bestehend aus einer Zusammensetzung mit thermoplastischen Polyester-Elastomeren; sie bezieht sich insbesondere auf eine blasebalgartige Gelenkschutzmanschette für den Ein satz beispielsweise bei synchronisierten Gelenken in Autos.The present invention relates to a bellows seal consisting of a composition with thermoplastic polyester elastomers; it relates in particular on a bellows-type joint protection cuff for the one set for example in synchronized joints in cars.

(ii) Description of the technical environment

In Autos oder Industriemaschinen verwendete Gelenke werden für gewöhnlich mittels einer Schutzmanschette gegen das Eindringen von Staub in das Schmier mittel oder das Gelenk selbst abgeschirmt.Joints used in cars or industrial machines are commonly used using a protective sleeve to prevent dust from entering the lubricant medium or shielded the joint itself.

Derartige Gelenkschutzmanschetten (Balgabdichtungen) wurden bislang im Spritzguß aus Kautschukmaterialien, beispielsweise aus Chloropren-Kautschuk, hergestellt.Such joint protection sleeves (bellows seals) were previously in the Injection molding from rubber materials, for example from chloroprene rubber, manufactured.

Im Laufe der vergangenen Jahre wurde in der Automobilindustrie vermehrt der Wunsch nach verlängerten Zeiträumen bei der Teilegarantie geäußert (z. B. fünf anstelle von drei Jahren); die obengenannten Kautschukmaterialien haben sich jedoch als wenig widerstandsfähig gegen Ozoneinflüsse und Verschleiß erwie sen. Aus diesem Grunde werden die Balgabdichtungen nun verstärkt aus thermo plastischen Polyester-Elastomeren anstelle von Chloropren-Kautschuk gefertigt. Solche thermoplastischen Polyester-Elastomere zeichnen sich durch eine überaus große Beständigkeit gegen Ozoneinflüsse und Verschleiß aus und ermöglichen somit Garantiezeiträume von fünf Jahren.In the past few years there has been an increase in the automotive industry expressed the wish for extended periods in the parts guarantee (e.g. five instead of three years); have the above rubber materials proved to be less resistant to ozone effects and wear sen. For this reason, the bellows seals are now reinforced with thermo Plastic polyester elastomers made instead of chloroprene rubber. Such thermoplastic polyester elastomers are characterized by an extremely great resistance to ozone and wear and tear thus guarantee periods of five years.

Bei der Fertigung von Balgabdichtungen aus thermoplastischen Polyester-Ela stomeren im Spritzguß muß allerdings aufgrund der im Vergleich zum herkömm lichen Kautschukmaterial um 50-70% geringeren Zugfestigkeit der Balgabschnitt der Balgabdichtung durch eine größere Anzahl von Ausbuchtungen verlängert werden. Darüber hinaus muß die Wandstärke der Balgabdichtung wegen des hohen Elastizitätsmoduls der Elastomere auf Werte im Bereich von 0,7 bis 1,8 mm vergrößert werden.In the manufacture of bellows seals made of thermoplastic polyester Ela stomers in injection molding must, however, due to the compared to conventional rubber material by 50-70% less tensile strength of the bellows section the bellows seal is extended by a larger number of bulges become. In addition, the wall thickness of the bellows seal must be due to the high elastic modulus of the elastomers to values in the range of 0.7 to 1.8 mm can be enlarged.

Bei der Fertigung von Balgabdichtungen entsprechend der vorangegangenen Beschreibung im Spritzguß aus thermoplastischen Polyester-Elastomeren ergeben sich jedoch aufgrund des hohen Elastizitätsmoduls der thermoplastischen Poly ester-Elastomere Schwierigkeiten bei der Herauslösung des Werkstücks aus der Spritzform. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit besonderer Maßnahmen, bei spielsweise der Optimierung des Unterschneidungsverhältnisses und des Schnitt konuswinkels für günstigere Formen der Balgabdichtung sowie der Teilung der Spritzform. Darüber hinaus treten auch bei erfolgreicher Anwendung des Spritz gusses zur Herstellung der Balgabdichtungen häufig plastische Verformungen auf, und zur Herauslösung der Balgabdichtung aus der Spritzform müssen kom plizierte Techniken eingesetzt werden. Alle diese Faktoren können zur Minderung der Effektivität bei der Herstellung von Balgabdichtungen führen.When manufacturing bellows seals according to the previous one Description in injection molding from thermoplastic polyester elastomers However, due to the high elastic modulus of the thermoplastic poly ester elastomers Difficulty in removing the workpiece from the Injection mold. This results in the need for special measures for example the optimization of the undercut ratio and the cut cone angle for cheaper forms of bellows seal and the division of the Injection mold. In addition, even if the spray is used successfully cast to produce the bellows seals, often plastic deformations on, and to remove the bellows seal from the injection mold must com techniques are used. All of these factors can help mitigate the effectiveness in the manufacture of bellows seals.

Daher werden Balgabdichtungen aus thermoplastischen Polyester-Elastomeren bislang vorwiegend durch Blasformverfahren erzeugt, beispielsweise durch direk tes Blasformen oder durch Spritzblasen.Bellows seals are therefore made of thermoplastic polyester elastomers So far mainly produced by blow molding, for example by direct or blow molding.

Bei diesen Blasformverfahren ergeben sich jedoch bestimmte Probleme. Beim direkten Blasformen, bei dem ein mittels einer Schnecke o. ä. gespritzter zylin drischer Vorformling zur Anfertigung eines gespritzten Werkstücks so ausgedehnt wird, daß er die Gußform ausfüllt, neigen beispielsweise die Balgabschnitte der gespritzten Balgabdichtungen trotz Kontrolle der Dicke des gespritzten Vorform lings zu uneinheitlich dicken Aus- und Einbuchtungen. In ähnlicher Weise läßt sich beim Spritzblasen, bei dem ein geschmolzenes Harz im Spritzguß zu einer Röhre geformt und hierauf zur Anfertigung des gespritzten Werkstücks Luft in diese Röhre eingeblasen wird, eine verbesserte Maßhaltigkeit im Inneren der gespritzten Werkstücke nur schwer erreichen. Die erwähnte uneinheitliche Dicke der gespritzten Balgabdichtungen stellt ein gewichtiges Problem hinsichtlich ihrer Funktionen dar und hat erhebliche Auswirkungen auf die Lebensdauer der Balg abdichtungen.However, there are certain problems with these blow molding processes. At the direct blow molding, in which a cylin extended preform for the production of a molded workpiece is that he fills the mold, for example, the bellows sections of the sprayed bellows seals despite checking the thickness of the molded preform to inconsistent thick bulges and indentations. Similarly, lets injection molding, in which a molten resin is injection molded into one Tube formed and then air in for the manufacture of the sprayed workpiece this tube is blown, an improved dimensional accuracy inside the difficult to reach sprayed workpieces. The mentioned non-uniform thickness The molded bellows seals pose a major problem with regard to their Functions and has a significant impact on the life of the bellows seals.

Selbst wenn die aufgeführten Schwierigkeiten beim Blasformen durch genaue Kontrolle der Form des Vorformlings oder durch Verbesserung der Formmaschine durch spezielle Vorrichtungen, etwa mit Hilfe eines Formkerns, gelöst werden können, so ergeben sich allein schon aufgrund der Steifigkeit der im Spritzguß aus thermoplastischen Polyester-Elastomeren angefertigten Balgabdichtungen zahlreiche Probleme bei deren Anbringung am Gelenk. Wegen ihres hohen Elasti zitätsmoduls sind aus derartigen Materialien hergestellte Balgabdichtungen näm lich nur schwer verformbar. Somit verschlechtert sich die Effizienz solcher Balg abdichtungen, und der Befestigungsring für die Balgabdichtung ist bei deren Ver formung großen Kräften ausgesetzt. Des weiteren eignen sich ausschließlich aus thermoplastischen Polyester-Elastomeren hergestellte Balgabdichtungen nur be grenzt für den Einsatz bei ständiger Druckverformung, so daß deren Klemmkräfte auch bei Befestigung an einem Abschnitt mit geringem Durchmesser unweigerlich abnehmen.Even if the listed difficulties in blow molding through accurate Checking the shape of the preform or by improving the molding machine can be solved by special devices, such as with the help of a mandrel can result from the rigidity of the injection molding alone Bellows seals made from thermoplastic polyester elastomers numerous problems with their attachment to the joint. Because of their high elasticity module are bellows seals made of such materials difficult to deform. Thus, the efficiency of such bellows deteriorates seals, and the fastening ring for the bellows seal is in their Ver formation exposed to great forces. Furthermore, are only suitable bellows seals made of thermoplastic polyester elastomers only be limits for use with constant compression deformation, so that their clamping forces inevitable even when attached to a small diameter section lose weight.

Die Verwendung eines einfachen One-Touch-Rings für herkömmliche Gummi schutzmanschetten ist bei Balgabdichtungen aus thermoplastischen Polyester- Elastomeren somit nicht möglich, da die Balgabdichtung mit Hilfe eines stärkeren Befestigungsrings auf spezielle Art und Weise festgeklemmt werden muß. Hieraus ergeben sich Probleme für den Produktionsablauf.The use of a simple one-touch ring for conventional rubber Protective sleeves for bellows seals are made of thermoplastic polyester Elastomers are not possible because the bellows seal is made with a stronger one Fastening ring must be clamped in a special way. Out of this problems arise for the production process.

Wie oben ausgeführt, weisen ausschließlich aus thermoplastischen Polyester- Elastomeren im Spritzguß hergestellte Balgabdichtungen (Gelenkschutzmanschet ten) hervorragende mechanische Eigenschaften, eine ausgezeichnete Öl- und Hitzebeständigkeit sowie eine gute Haltbarkeit auf; die hohe Steifigkeit des Mate rials bereitet jedoch erhebliche Schwierigkeiten beim Spritzguß. Auch wenn dieser durchgeführt werden kann, bleibt die Auswahl an möglichen Produktformen be grenzt. Beim Blasformen neigt der Balgabschnitt zu uneinheitlicher Dicke, so daß zur Gewährleistung der Haltbarkeit des Produktes besondere Maßnahmen ergrif fen werden müssen. Darüber hinaus weisen aus derartigen Materialien im Spritz guß gefertigte Balgabdichtungen eine nur geringe Flexibilität sowie eine ständige Druckverformung auf, so daß die Verwendung einfacher Ringe für Gummischutz manschetten nicht möglich ist.As stated above, only thermoplastic polyester Injection molded bellows seals (joint protection sleeve ten) excellent mechanical properties, excellent oil and Heat resistance as well as good durability; the high rigidity of the mate rials, however, presents considerable difficulties in injection molding. Even if this can be carried out, the selection of possible product forms remains borders. During the blow molding, the bellows section tends to have a non-uniform thickness, so that Take special measures to ensure the durability of the product must be opened. In addition, spray made of such materials cast bellows seals only a little flexibility and a permanent Compression set on, so that the use of simple rings for rubber protection cuffs is not possible.

Overview of the invention

Die Erfinder haben intensive Forschungen bezüglich der genannten Problem stellungen betrieben und als deren Ergebnis festgestellt, daß durch Vermengung eines thermoplastischen Polyester-Elastomers mit einer bestimmten Menge Kau tschuk und - soweit erforderlich - durch dynamische Vernetzung eine Zusammen setzung mit thermoplastischen Polyester-Elastomeren unter Beibehaltung von Öl- und Hitzebeständigkeit bei gleichzeitigen Verbesserungen hinsichtlich Flexibilität und ständiger Druckverformung hergestellt werden kann. Als Ergebnis weiterer Untersuchungen haben die Erfinder festgestellt, daß diese Zusammensetzung zur Herstellung von Balgabdichtungen einer bestimmten Form im Spritzgußverfahren verwendet werden kann.The inventors have intensively researched on the above problem positions operated and as a result of which found that by mixing a thermoplastic polyester elastomer with a certain amount of chew Tschuk and - if necessary - a dynamic network setting with thermoplastic polyester elastomers while maintaining oil and Heat resistance with simultaneous improvements in flexibility and permanent compression deformation can be produced. As a result of further Investigations have shown the inventors that this composition for Manufacture of bellows seals of a certain shape using the injection molding process can be used.

Darüber hinaus haben die Erfinder Untersuchungen an der genannten Balg abdichtung angestellt; hierbei sind sie zu dem Ergebnis gekommen, daß eine Balgabdichtung mit einem bestimmten Aufbau über eine ähnliche Haltbarkeit verfügt wie eine ausschließlich aus einem thermoplastischen Polyester-Elastomer im Spritzguß hergestellte Balgabdichtung, dabei aber mit einem einfachen One- Touch-Ring für herkömmliche Gummischutzmanschetten befestigt werden kann.In addition, the inventors have carried out studies on the mentioned bellows sealing turned on; Here they have come to the conclusion that a Bellows seal with a certain structure over a similar durability has one made exclusively from a thermoplastic polyester elastomer injection molded bellows seal, but with a simple one-piece Touch ring for conventional rubber sleeves can be attached.

Somit beschreibt die hier vorgestellte Erfindung eine im Spritzgußverfahren
aus einer flexiblen, durch Vermischung von 20-99% Massenanteilen eines thermoplastischen Polyester-Elastomers (A) mit 80-1% Massenanteilen Kau tschuk (B) gewonnene Zusammensetzung mit thermoplastischen Polyester-Elasto meren (C) hergestellte Gelenkschutzmanschette (Balgabdichtung). Die "Gelenke", für die die Gelenkschutzmanschetten entsprechend der hier vorgestellten Erfin dung verwendet werden, bezeichnen hierbei Universalgelenke, die den Ver bindungsabschnitt zwischen einer Antriebswelle und einem Rad bzw. einem Ge triebe zur Übertragung der Antriebskräfte in Autos oder Industriemaschinen darstellen.The invention presented here thus describes an injection molding process
made of a flexible joint protection sleeve (bellows seal) made by mixing 20-99% by mass of a thermoplastic polyester elastomer (A) with 80-1% by mass of caoutchouc (B) with thermoplastic polyester elastomers (C). The "joints", for which the joint protection sleeves are used in accordance with the invention presented here, here designate universal joints which represent the connecting section between a drive shaft and a wheel or a gear mechanism for transmitting the drive forces in cars or industrial machines.

Bei dem obengenannten thermoplastischen Polyester-Elastomer (A) kann es sich um ein Blockcopolymer aus hochschmelzenden Polyestersegmenten und nied rigschmelzenden Polymersegmenten handeln.The above-mentioned thermoplastic polyester elastomer (A) can is a block copolymer of high-melting polyester segments and low act melting polymer segments.

Eine aromatische Polyestereinheit aus einem hochschmelzenden Kristallin segment (A-1), ein hartes Segment, kann aus einer Säurekomponente und einer Glykolkomponente gebildet werden. Bei der Säurekomponente handelt es sich im wesentlichen um Terephthalsäure und/oder um 2,6-Naphthalindikarbonsäure. Zusätzlich zur Terephthalsäure und/oder zur 2,6-Naphthalindikarbonsäure kann eine geringe Menge einer weiteren aromatischen Dikarbonsäure hinzugefügt wer den, beispielsweise Isophthalsäure, oder eine aliphatische Dikarbonsäure, bei spielsweise Adipinsäure, Sebacinsäure, Cyclohexan-1,4-Dikarbonsäure oder eine Dimersäure.An aromatic polyester unit made from a high-melting crystalline segment (A-1), a hard segment, can consist of an acid component and a Glycol component are formed. The acid component is in essentially terephthalic acid and / or 2,6-naphthalenedicarboxylic acid. In addition to terephthalic acid and / or 2,6-naphthalenedicarboxylic acid a small amount of another aromatic dicarboxylic acid is added the, for example isophthalic acid, or an aliphatic dicarboxylic acid for example adipic acid, sebacic acid, cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid or one Dimer acid.

Als Glykolkomponente, d. h. als aromatische Polyestereinheit, können zum Bei spiel Glykole mit zwei bis zwölf Kohlenstoffatomen, wie etwa Ethylenglykol, Pro pylenglykol, Tetramethylenglykol, Neopentylglykol, Hexanediol oder Dekanediol, verwendet werden.As a glycol component, i.e. H. as an aromatic polyester unit, can be used for play glycols with two to twelve carbon atoms, such as ethylene glycol, Pro pylene glycol, tetramethylene glycol, neopentyl glycol, hexanediol or decanediol, be used.

Eine als niedrigschmelzendes Polymersegment (A-2) fungierende aliphatische Polyethereinheit, das weiche Segment, kann aus einem Polyalkylenglykol erzeugt werden; Beispiele für Polyalkylenglykole sind Polyethylenglykol, Polypropylen glykol, Polytetramethylenglykol sowie das Blockcopolymer aus Polyethylenglykol und Polytetramethylenglykol. Vorzugsweise ist Polytetramethylenglykol zu wäh len. Sämtliche Polyalkylenglykole können einzeln oder in Mischung verwendet werden, solange das Verhältnis zwischen der Anzahl der Kohlenstoffatome und der Anzahl der Sauerstoffatome im Bereich 2 bis 4,5 liegt.An aliphatic as a low melting polymer segment (A-2) Polyether unit, the soft segment, can be made from a polyalkylene glycol become; Examples of polyalkylene glycols are polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol and the block copolymer made of polyethylene glycol and polytetramethylene glycol. Polytetramethylene glycol is preferred len. All polyalkylene glycols can be used individually or in a mixture as long as the ratio between the number of carbon atoms and the number of oxygen atoms is in the range 2 to 4.5.

Eine andere als niedrigschmelzendes Polymersegment (A-2) fungierende ali phatische Polyethereinheit kann in der Hauptsache aus einer aliphatischen Di karbonsäure und einem Glykol hergestellt werden. Beispiele für aliphatische Di karbonsäuren, den wichtigsten Säurebestandteil der Einheit, sind Succinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure und Dekanedikarbonsäure. Zusätzlich zu diesen ali phatischen Dikarbonsäuren kann eine geringe Menge einer aromatischen Di karbonsäure, beispielsweise Isophthalsäure, hinzugefügt werden.Another ali that acts as a low melting polymer segment (A-2) phatic polyether unit can mainly from an aliphatic Di carboxylic acid and a glycol. Examples of aliphatic di carboxylic acids, the main acid component of the unit, are succinic acid, Adipic acid, sebacic acid and decanedicarboxylic acid. In addition to these ali phatic dicarboxylic acids can contain a small amount of an aromatic di carboxylic acid, for example isophthalic acid, can be added.

Bei der als aliphatische Polyestereinheit fungierenden Glykolkomponente han delt es sich um ein Glykol mit zwei bis zwölf Atomen; Beispiele hierfür sind die selben Zusammensetzungen wie die für die Herstellung der aromatischen Poly mereinheit des hochschmelzenden Kristallinsegments (A-1) zu verwendenden (siehe Aufzählung oben).In the case of the glycol component acting as an aliphatic polyester unit, han it is a glycol with two to twelve atoms; Examples of this are the same compositions as those for the production of aromatic poly unit of the high-melting crystalline segment (A-1) to be used (see list above).

Die aliphatische Polyestereinheit kann durch herkömmliche Polykondensation der genannten Komponenten aliphatische Dikarbonsäure und Glykol hergestellt werden; es kann sich um einen Homopolyester, einen Copolymer-Polyester oder ein durch Öffnung des Ringes eines ringförmigen Lactons bei der Polymerisation erzeugtes Polylacton (z. B. Poly-ε-Caprolacton) handeln. Für die obere Grenze des Schmelzpunktes des niedrigschmelzenden Polymersegments (A-2) gelten keine besonderen Einschränkungen; im Normalfall beträgt der Wert 130°C oder weni ger, besser noch 100°C oder weniger. Das Molekulargewicht des niedrigschmel zenden Polymersegments (A-2) beträgt normalerweise zwischen 400 und 6000.The aliphatic polyester unit can by conventional polycondensation of the components mentioned aliphatic dicarboxylic acid and glycol become; it can be a homopolyester, a copolymer polyester or one by opening the ring of an annular lactone in the polymerization generated polylactone (z. B. poly-ε-caprolactone) act. For the upper limit of the The melting point of the low-melting polymer segment (A-2) does not apply special restrictions; normally the value is 130 ° C or less lower, better still 100 ° C or less. The molecular weight of the low melt polymer segment (A-2) is usually between 400 and 6000.

Das Verhältnis zwischen hochschmelzendem Kristallinsegment (A-1) und nied rigschmelzendem Polymersegment (A-2) im thermoplastischen Polyester-Elasto mer (A) sollte zwischen 95/5 und 5/95 betragen, besser noch zwischen 70/30 und 30/70. Das am besten geeignete thermoplastische Polyester-Elastomer weist einen Erweichungspunkt von 100°C oder höher auf.The ratio between high-melting crystalline segment (A-1) and low Rig melting polymer segment (A-2) in thermoplastic polyester elasto mer (A) should be between 95/5 and 5/95, better still between 70/30 and 30/70. The most suitable thermoplastic polyester elastomer has one Softening point of 100 ° C or higher.

Ein besonders gut als thermoplastisches Polyester-Elastomer (A) geeignetes Polyester-Blockcopolymer kann unter Verwendung von Polytetramethylentereph thalat oder von Polytrimethylenterephthalat-2,6-Naphthalat als hochschmelzendes Kristallinsegment (A-1) und eines Polyethers, beispielsweise Polytetramethylen glykol, oder eines Polyesters, beispielsweise Polytetramethylenadipat und Poly-ε- Caprolacton, als niedrigschmelzendes Polymersegment (A-2) hergestellt werden. Eine andere Möglichkeit besteht in der Verwendung eines durch Kopolymerisa tion einer Polykarbonsäure hergestellten Kopolymers, einer polyfunktionalen Hydroxyverbindung oder einer Oxysäure als Teil der Dikarbonsäure oder des Glykols. Diese polyfunktionalen Komponenten tragen erheblich zur Steigerung der Viskosität bei, wenn sie zu 3 mol% oder weniger kopolymerisiert sind. Bei spiele für polyfunktionale Komponenten sind Trimellithsäure, Trimesonsäure, Pyromellithsäure, Benzophenontetrakarbonsäure, Butantetrakarbonsäure, Glyze rin, Pentaerythrit sowie die zugehörigen Ester und acidischen Anhydride.A particularly well suited as a thermoplastic polyester elastomer (A) Polyester block copolymer can be made using polytetramethylene tereph thalate or of polytrimethylene terephthalate-2,6-naphthalate as high-melting Crystalline segment (A-1) and a polyether, for example polytetramethylene glycol, or a polyester, for example polytetramethylene adipate and poly-ε- Caprolactone, be produced as a low-melting polymer segment (A-2). Another option is to use one made by copolymer tion of a polycarboxylic acid prepared copolymer, a polyfunctional Hydroxy compound or an oxyacid as part of the dicarboxylic acid or Glycol. These polyfunctional components contribute significantly to the increase viscosity when they are copolymerized to 3 mol% or less. At games for polyfunctional components are trimellitic acid, trimesonic acid, Pyromellitic acid, benzophenone tetrakarboxylic acid, butantetrakarboxylic acid, Glyze rin, pentaerythritol and the associated esters and acid anhydrides.

Das thermoplastische Polyester-Elastomer (A) kann durch einen herkömm lichen Polymerisationsvorgang hergestellt werden. Geeignete Polymerisations vorgänge sind: Eine Methode, bei der eine aromatische Dikarbonsäure oder deren Dimethylester und ein Diol, das ein niedrigschmelzendes Segment bilden kann, bei Vorhandensein eines Katalysators auf 150-260°C erhitzt werden, so daß eine Veresterungsreaktion erfolgt und überschüssiges niedermolekulares Diol unter Vakuum entfernt wird; eine Methode, bei der zwei vorweg hergestellte Vorpoly merisate, eines, das ein hochschmelzendes Polyestersegment bildet, und eines, das ein niedrigschmelzendes Polymersegment bildet, mit einer bifunktionalen Ketten erweiterung vermischt werden, die mit den Endgruppen der Vorpolymerisate reagieren kann und die Reaktion der Mischung ermöglicht, woraufhin nach Ent fernen der flüchtigen Bestandteile unter Hochvakuum das gewünschte thermopla stische Polyester-Elastomer vorliegt; eine Methode, bei der ein Lacton und ein hochpolymerisierter hochschmelzender Polyester erhitzt und vermischt werden, hierauf das Lacton einer Esteraustauschreaktion bei gleichzeitiger Ringöffnung durch Polymerisation unterzogen wird, woraufhin das gewünschte thermopla stische Polyester-Elastomer vorliegt.The thermoplastic polyester elastomer (A) can by a conventional Lichen polymerization process are produced. Suitable polymerization operations are: A method in which an aromatic dicarboxylic acid or its Dimethyl ester and a diol, which can form a low-melting segment, in the presence of a catalyst to be heated to 150-260 ° C, so that a Esterification reaction takes place and excess low molecular weight diol under Vacuum is removed; a method in which two prepoly made in advance merisate, one that forms a high-melting polyester segment and one that forms a low melting polymer segment with a bifunctional chain extension to be mixed with the end groups of the prepolymers can react and the reaction of the mixture allows, whereupon after Ent remove the volatile components under high vacuum the desired thermopla static polyester elastomer is present; a method in which a lactone and a highly polymerized high-melting polyester are heated and mixed, then the lactone of an ester exchange reaction with simultaneous ring opening is subjected to polymerization, whereupon the desired thermopla elastic polyester elastomer is present.

Was den obengenannten Kautschuk (B) anbelangt, können unterschiedliche Arten synthetischer und natürlicher Kautschuke einzeln oder in Kombination verwendet werden. Beispiele für vorzugsweise zu verwendende Kautschuke sind polare Kautschuke auf Dienbasis, hydrierte polare Kautschuke auf Dienbasis, Acrylkautschuke, Hydrinkautschuke, Urethankautschuke, Chlorophosphagen kautschuke, thermoplastische Polyurethanelastomere und thermoplastische Poly amidelastomere. Darüber hinaus sind wegen ihrer Ölbeständigkeit auch Silikon kautschuke und fluorhaltige Kautschuke gut zur Verwendung als Kautschuk (B) geeignet.As for the above rubber (B), there can be different ones Types of synthetic and natural rubbers individually or in combination be used. Examples of rubbers to be used preferably are polar diene-based rubbers, hydrogenated polar diene-based rubbers, Acrylic rubbers, hydrine rubbers, urethane rubbers, chlorophosphages rubbers, thermoplastic polyurethane elastomers and thermoplastic poly amide elastomers. They are also silicone because of their oil resistance rubbers and fluorine-containing rubbers good for use as rubber (B) suitable.

Besonders zur Verwendung für vorliegende Erfindung geeignete Beispiele für Kautschuke (B) sind halogenfreie Kautschuke auf Dienbasis, hydrierte halogen freie Kautschuke auf Dienbasis und Epichlorohydrinkautschuke. Typische Bei spiele für Kautschuke (B) sind Kautschuke aus Acrylnitril-Butadien-Copolymer, aus hydriertem Acrylnitril-Butadien-Copolymer, aus hydriertem Acrylat-Butadien- Copolymer und aus Ethylen-Propylen-Copolymer.Examples of examples particularly suitable for use in the present invention Rubbers (B) are halogen-free diene-based rubbers, hydrogenated halogen free diene-based rubbers and epichlorohydrin rubbers. Typical case games for rubbers (B) are rubbers made of acrylonitrile-butadiene copolymer, made of hydrogenated acrylonitrile-butadiene copolymer, made of hydrogenated acrylate-butadiene Copolymer and made of ethylene-propylene copolymer.

Für das Mischverhältnis zwischen dem thermoplastischen Polyester-Elastomer (A) und den Kautschuk (B) in der Zusammensetzung mit thermoplastischen Poly ester-Elastomeren gelten folgende Vorschriften: Komponente (A) : Komponente (B) = 99-20 : 1-80% Massenanteile, besser 95-51 : 5-49% Massenanteile, noch besser 85-55 : 15-5% Massenanteile. Bei einem zu großen Anteil der Kom ponente (A) wird der Anteil an Komponente (B) zu gering, so daß sich möglicher weise keine ausreichenden Verbesserungen hinsichtlich der Flexibilität und stän diger Druckverformung der Zusammensetzung (C) ergeben. Damit sich aus reichende Verbesserungen ergeben, muß der Anteil der Komponente (A) 95% Massenanteile oder weniger betragen. Ein Anteil der Komponente (A) von weniger als 20% Massenanteilen führt zu schlechter Bearbeitbarkeit und Fluidität der Zusammensetzung (C). Eine solche Zusammensetzung (C) ist kaum als Material für eine Balgabdichtung geeignet. Bei der Verwendung der Zusammensetzung (C) als Spritzgußmaterial ist ein Anteil der Komponente (A) von 51% Massenanteilen besonders günstig.For the mixing ratio between the thermoplastic polyester elastomer (A) and the rubber (B) in the composition with thermoplastic poly The following rules apply to ester elastomers: Component (A): Component (B) = 99-20: 1-80% by mass, better 95-51: 5-49% by mass, still better 85-55: 15-5% by mass. If the com Component (A), the proportion of component (B) is too low, so that it is possible do not have sufficient improvements in flexibility and stand pressure compression of the composition (C). So that out sufficient improvements, the proportion of component (A) must be 95% Parts by mass or less. A proportion of component (A) of less than 20% by mass leads to poor workability and fluidity of the Composition (C). Such a composition (C) is hardly a material suitable for a bellows seal. When using composition (C) As the injection molding material, component (A) is 51% by mass very cheap.

Die hier beschriebene Zusammensetzung mit thermoplastischen Polyester-Ela stomeren (C) läßt sich zwar durch einfache Mischung des thermoplastischen Poly ester-Elastomers (A) und des Kautschuks (B) herstellen; durch anschließende dynamische Vernetzung läßt sich jedoch der Gebrauchswert der Zusammen setzung (C) noch erhöhen. Bei der dynamischen Vernetzung handelt es sich um eine von W. M. Fischer und anderen Angehörigen der Firma Uniroyal Inc. sowie von A. Y. Coran und anderen Angehörigen der Firma Monsanto Chemical Co. entwickelte Technik, bei der ein Kautschuk mit der Matrix eines thermopla stischen Harzes vermischt wird; hierauf wird die Mischung zusammen mit einem Vernetzungsmittel durchgeknetet, so daß sich ein hochvernetzter und fein disperser Kautschuk ergibt.The composition described here with thermoplastic polyester Ela stomeric (C) can be achieved by simply mixing the thermoplastic poly Manufacture ester elastomer (A) and the rubber (B); by subsequent dynamic networking, however, can be the use value of together increase setting (C). Dynamic networking is about one by W. M. Fischer and other members of Uniroyal Inc. and by A. Y. Coran and other members of Monsanto Chemical Co. developed technology in which a rubber with the matrix of a thermopla stischen resin is mixed; the mixture is then mixed with a Crosslinking agent kneaded so that there is a highly crosslinked and fine disperse rubber results.

Zu den bei der dynamischen Vernetzung verwendbaren Vernetzungsmitteln gehören Peroxide, Harzvernetzungsmittel und Schwefel; hierbei handelt es sich um die für herkömmliche Kautschuke verwendeten Vernetzungsmittel. Typische Beispiele für Vernetzungsmittel sind die im "Handbuch der Vernetzungsmittel" (Kakyozai Handobukku; Shinzo Yamasita und Tousuke Kaneko, Taiseisha Co., Ltd.) aufgeführten Vernetzungsmittel, Vernetzungshilfsmittel und Vernetzungs beschleuniger.About the crosslinking agents that can be used in dynamic networking include peroxides, resin crosslinking agents and sulfur; this is it the crosslinking agents used for conventional rubbers. Typical Examples of crosslinking agents are those in the "Handbook of Crosslinking Agents" (Kakyozai Handobukku; Shinzo Yamasita and Tousuke Kaneko, Taiseisha Co., Ltd.) listed crosslinking agents, crosslinking aids and crosslinking agents accelerator.

Beispiele für vorzugsweise für die hier beschriebene Erfindung zu verwendende Vernetzungsmittel sind somit 1,3-Di(t-Butylperoxyisopropyl)benzol, 2,5-Dimethyl- 2,5-Di(t-Butylperoxy)hexin-3 und t-Butylcumylperoxid.Examples of preferably to be used for the invention described here Crosslinking agents are thus 1,3-di (t-butylperoxyisopropyl) benzene, 2,5-dimethyl 2,5-di (t-butylperoxy) hexin-3 and t-butylcumyl peroxide.

Die Menge des hinzuzufügenden Vernetzungsmittels richtet sich nach der Ver wendung der Zusammensetzung (C) und nach der Art des Vernetzungsmittels; im allgemeinen gilt jedoch der Bereich 0,01 bis 8 Massenanteile pro 100 Massen anteile Kautschuk (B). Ein Anteil des Vernetzungsmittels von mehr als acht Massenanteilen ist unwirtschaftlich, da sich hierbei kein weiterer Vernetzungs effekt ergibt. Darüber hinaus können unerwünschte Nebenreaktionen wie eine Zersetzung des Polymers eintreten. Bei einem Anteil von unter 0,01 Massen anteile tritt keine ausreichende Vernetzung ein.The amount of the crosslinking agent to be added depends on the Ver application of the composition (C) and the nature of the crosslinking agent; in the in general, however, the range from 0.01 to 8 parts by mass per 100 masses applies proportions of rubber (B). A proportion of the crosslinking agent of more than eight Mass shares are uneconomical because there is no further networking effect results. In addition, unwanted side reactions like one Polymer decomposition occurs. With a share of less than 0.01 masses Proportional networking does not occur.

Die dynamische Vernetzung kann bei der hier beschriebenen Erfindung durch das Durchkneten der obengenannten Komponenten mittels eines Extruders, eines Banburymischers, eines Kneters oder einer Kombination hieraus erfolgen. Der Herstellungsprozeß gestaltet sich jedoch bei fortwährender Produktion der Zu sammensetzung (C) mit Hilfe eines Doppelschneckenextruders am effizientesten. In diesem Fall werden Weichmacher und Vernetzungsmittel nach der Hälfte der Extrudiervorgänge beigefügt.The dynamic networking can in the invention described here by kneading the above components using an extruder, one Banbury mixer, a kneader or a combination thereof. Of the Manufacturing process, however, takes place with continuous production of the Zu composition (C) most efficiently with the help of a twin screw extruder. In this case, plasticizers and crosslinking agents are removed after half the Extrusion operations attached.

Das thermoplastische Polyester-Elastomer (A) an sich weist eine Härte H_D von 45 Punkten oder mehr (H_S beträgt 96 Punkte oder mehr) und bei normaler Tem peratur (23°C ± 5) ein Elastizitätsmodul bei Zugbeanspruchung von 600 kgf/cm² oder mehr auf. Im Unterschied hierzu liegt die Härte HD der durch Mischung mit Kautschuk (B) erstellten Zusammensetzung mit thermoplastischen Polyester-Ela stomeren (C) im Bereich 20 bis 44 Punkte (H_S beträgt 60-95 Punkte); ihr Elasti zitätsmodul bei Zugbeanspruchung beträgt 400 kgf/cm², d. h. die Zusammen setzung (C) ist weich.The thermoplastic polyester elastomer (A) itself has a hardness H _D of 45 points or more (H _S is 96 points or more) and at normal temperature (23 ° C ± 5) a modulus of elasticity under tensile stress of 600 kgf / cm² or more. In contrast to this, the hardness HD of the composition created by mixing with rubber (B) with thermoplastic polyester elastomers (C) is in the range from 20 to 44 points (H _S is 60-95 points); Its modulus of elasticity under tensile stress is 400 kgf / cm², ie the composition (C) is soft.

Bei der hier beschriebenen Erfindung beträgt das günstigste Elastizitätsmodul der Zusammensetzung mit thermoplastischen Polyester-Elastomeren (C) zwischen 30 und 400 kgf/cm². Die Zusammensetzung mit thermoplastischen Polyester-Ela stomeren kann durch dynamische Vernetzung zweier Komponenten hergestellt werden: (1.) eines unter Verwendung von Polytetramethylenterephthalat oder von Polytrimethylenterephthalat-2,6-Naphthalat als hochschmelzendes Kristallin segment (A-1) und eines Polyethers, beispielsweise Polytetramethylenglykol, oder eines Polyesters, beispielsweise Polytetramethylenadipat oder Poly-ε-Caprolacton, als niedrigschmelzendes Polymersegment (A-2) hergestellten thermoplastischen Polyester-Elastomers und (2.) eines Kautschuks (B) (Komponente (B)), beispiels weise eines Kautschuks aus Acrylnitril-Butadien-Copolymer, aus hydriertem Acrylnitril-Butadien-Copolymer, aus hydriertem Acrylat-Butadien-Copolymer und aus Ethylen-Propylen-Copolymer. Hierbei beträgt bei Vorhandensein des oben genannten Vernetzungsmittels das Verhältnis Komponente (A) : Komponente (B) = 85-55% : 15-45% der Massenanteile.In the invention described here, the most favorable modulus of elasticity is the composition with thermoplastic polyester elastomers (C) between 30 and 400 kgf / cm². The composition with thermoplastic polyester Ela stomere can be produced by dynamic cross-linking of two components be: (1.) one using polytetramethylene terephthalate or Polytrimethylene terephthalate-2,6-naphthalate as high-melting crystalline segment (A-1) and a polyether, for example polytetramethylene glycol, or a polyester, for example polytetramethylene adipate or poly-ε-caprolactone, thermoplastic produced as a low-melting polymer segment (A-2) Polyester elastomer and (2.) a rubber (B) (component (B)), for example example of a rubber made of acrylonitrile-butadiene copolymer, from hydrogenated Acrylonitrile-butadiene copolymer, made of hydrogenated acrylate-butadiene copolymer and made of ethylene-propylene copolymer. Here is the presence of the above the crosslinking agent mentioned, the ratio of component (A): component (B) = 85-55%: 15-45% of the mass proportions.

Die Verwendung der Zusammensetzung (C) mit einem Elastizitätsmodul bei Zugbeanspruchung zwischen 30 und 400 kgf/cm² ermöglicht die Herstellung einer Balgabdichtung im Spritzguß mit gutem Dehnungswiderstand bei Rotation und guter Unterdruckbeständigkeit. Des weiteren ermöglicht die Verwendung der Zusammensetzung (C) mit einem Elastizitätsmodul bei Zugbeanspruchung zwi schen 50 und 390 kgf/cm² die Verbesserung der Spanneigenschaften der im Spritz guß hergestellten Balgabdichtung mittels eines One-Touch-Rings. Die Härte der Zusammensetzung (C) gemäß JIS A liegt im Bereich 60 bis 95 Punkte, vorzugs weise im Bereich 65 bis 95 Punkte, so daß eine Balgabdichtung mit gutem Deh nungswiderstand bei Rotation und guter Unterdruckbeständigkeit hergestellt werden kann (JIS steht für Japanese Industrial Standard).The use of the composition (C) with a modulus of elasticity in A tensile load between 30 and 400 kgf / cm² enables the production of a Bellows seal in injection molding with good stretch resistance during rotation and good resistance to negative pressure. Furthermore, the use of Composition (C) with a modulus of elasticity under tensile stress between 50 and 390 kgf / cm² the improvement of the clamping properties of the spray cast bellows seal using a one-touch ring. The hardness of the Composition (C) according to JIS A is in the range of 60 to 95 points, preferably as in the range 65 to 95 points, so that a bellows seal with good Deh resistance to rotation and good resistance to negative pressure can be (JIS stands for Japanese Industrial Standard).

Wenn demzufolge das Elastizitätsmodul bei Zugbeanspruchung und die Härte der Zusammensetzung (C) unterhalb der obengenannten Bereiche liegt, ergibt sich ein nur geringer Dehnungswiderstand bei Rotation, so daß sich der Balgabschnitt der gespritzten Abdeckung aufgrund der Zentrifugalkräfte bei schneller Rotation weitet. Darüber hinaus ergibt sich eine nur geringe Unterdruckbeständigkeit, so daß der Innendruck der Balgabdichtung bei einem Absinken der Umgebungs temperatur abnimmt und die langen Balgwände sich "festbeißen" oder dauerhaft umstülpen können.As a result, the tensile modulus and hardness the composition (C) is below the above ranges, results only a slight stretch resistance when rotating, so that the bellows section the sprayed cover due to the centrifugal forces during fast rotation expands. In addition, there is only a low resistance to negative pressure, so that the internal pressure of the bellows seal with a decrease in the environment temperature decreases and the long bellows walls "bite" or permanently can turn inside out.

Wenn hingegen das Elastizitätsmodul bei Zugbeanspruchung und die Härte der Zusammensetzung (C) oberhalb der obengenannten Bereiche liegt, bleiben die gewünschten Effekte der hier beschriebenen Erfindung aus.If, on the other hand, the modulus of elasticity in tension and the hardness of the Composition (C) is above the above ranges, the remain desired effects of the invention described here.

Die Zerreißfestigkeit der Zusammensetzung mit thermoplastischen Polyester- Elastomeren (C) liegt vorzugsweise im Bereich 50 bis 300 kgf/cm², besser noch bei 60 bis 280 kgf/cm² und am besten bei 70 bis 250 kgf/cm². Bei einer Zerreißfestig keit unter 50 kgf/cm² ist die Festigkeit der im Spritzguß hergestellten Balgabdich tung nicht ausreichend; bei einer Zerreißfestigkeit über 300 kgf/cm² muß der Kau tschukgehalt auf ein Minimum begrenzt werden, so daß sich keine ausreichende Flexibilität ergibt.The tensile strength of the composition with thermoplastic polyester Elastomers (C) are preferably in the range 50 to 300 kgf / cm², better still 60 to 280 kgf / cm² and best at 70 to 250 kgf / cm². With a tear resistance speed below 50 kgf / cm² is the strength of the injection molded bellows not sufficient; with a tensile strength above 300 kgf / cm², the chew Chuk content should be kept to a minimum so that there is insufficient Flexibility results.

Um die Verwendung von One-Touch-Ringen zu ermöglichen, muß die ständige Druckverformung von Zusammensetzung (C) vorzugsweise 80% oder weniger (JIS K-6301, 120°C, 22 Stunden), besser noch 75% oder weniger und am besten 70% oder weniger betragen. Sind diese Voraussetzungen erfüllt, kann die Loslösung des Rings aus einem Befestigungsabschnitt mit geringem Durchmesser verhindert werden, da Balgabdichtungen häufig an einem solchen Befestigungsabschnitt fixiert werden.To enable the use of one-touch rings, the permanent Compression set of composition (C) preferably 80% or less (JIS K-6301, 120 ° C, 22 hours), better still 75% or less and best 70% or less. If these prerequisites are met, the detachment can the ring from a small diameter fastening section prevented because bellows seals are often attached to such a fastening section be fixed.

Was die Härtemessungen anbelangt, so wird die Härte HD entsprechend ASTM D2240 mittels eines Shore-Härteprüfers von Typ D, die Härte H_S entsprechend JIS K630 mittels eines Shore-Härteprüfers vom JIS-Typ A gemessen. Das Elasti zitätsmodul bei Zugbeanspruchung wird als Wert für das dynamische Elastizitäts modul bei 23 ± 5°C erzwungener, resonanzfreier Schwingung gemessen. Die Mes sung des Elastizitätsmoduls bei Zugbeanspruchung wird bei Sinuswellenbelastung mit der Frequenz 10 Hz und der Verschiebungsamplitude 3 µm an einem ca. 2 mm langen, ca. 1 mm dicken und ca. 30 mm langen Probestück durchgeführt: gemessen werden hierbei dynamische Beanspruchung, dynamische Verschiebung und Phasenwinkel. Anschließend wird das dynamische Elastizitätsmodul unter Zugbeanspruchung entsprechend der folgenden Formel ermittelt:As far as the hardness measurements are concerned, the hardness HD is measured according to ASTM D2240 using a Shore hardness tester of type D, the hardness H _S according to JIS K630 using a Shore hardness tester of JIS type A. The modulus of elasticity under tensile stress is measured as a value for the dynamic modulus of elasticity at 23 ± 5 ° C forced, resonance-free vibration. The measurement of the modulus of elasticity under tensile stress is carried out with sine wave load with the frequency 10 Hz and the displacement amplitude 3 µm on a test piece approx. 2 mm long, approx. 1 mm thick and approx. 30 mm long: Here dynamic stress, dynamic displacement are measured and phase angle. The dynamic modulus of elasticity under tensile stress is then determined using the following formula:

E′ = E_*cos (P) (kgf/cm²)
E_* = komplexes Elastizitätsmodul (kgf/cm²)
E′ = dynamisches Elastizitätsmodul unter Zugbeanspruchung (kgf/cm²)
CD = Länge des Probestücks (cm)
DF = dynamische Beanspruchung (gramf)
DD = dynamische Verschiebung (cm)
P = Phasenwinkel (Grad)
W = Breite des Probestücks (cm)
T = Dicke des Probestücks (cm)E ′ = E _* cos (P) (kgf / cm²)
E _* = complex modulus of elasticity (kgf / cm²)
E ′ = dynamic modulus of elasticity under tensile stress (kgf / cm²)
CD = length of the test piece (cm)
DF = dynamic stress (gramf)
DD = dynamic displacement (cm)
P = phase angle (degrees)
W = width of the test piece (cm)
T = thickness of the test piece (cm)

Bei der hier beschriebenen Erfindung wird die Zusammensetzung mit thermo plastischen Polyester-Elastomeren im Spritzguß verarbeitet. Aus der Verwendung des Spritzgußverfahrens resultiert eine einheitliche Dicke der so gefertigten Balg abdichtung.In the invention described here, the composition with thermo plastic polyester elastomers processed by injection molding. From use the injection molding process results in a uniform thickness of the bellows thus produced seal.

Die Fluidität der Zusammensetzung (C) zum Zeitpunkt des Spritzgusses hat vorzugsweise einen MFR-Wert von 0,1 g/min (bei 230°C und einer Belastung von 10 kg gemessene Fluidität) oder mehr, da die Fluidität geschmolzener Polymere entsprechend JIS K-7210 gemessen wird. Liegt der MFR-Wert unter 0,1 g/min, ergibt sich eine ungenügende Fluidität der Zusammensetzung (C) in der Gußform, so daß kein gutes Gußergebnis zu erwarten ist.The fluidity of the composition (C) at the time of injection molding has preferably an MFR of 0.1 g / min (at 230 ° C and a load of 10 kg measured fluidity) or more because the fluidity of melted polymers is measured according to JIS K-7210. If the MFR is below 0.1 g / min, there is insufficient fluidity of the composition (C) in the mold, so that a good casting result is not to be expected.

Für das obengenannte Spritzgußverfahren gelten folgende Voraussetzungen:The following requirements apply to the above-mentioned injection molding process:

Umdrehungsgeschwindigkeit der Schnecke: 100-400 rpm
Zylindertemperatur: 180-230°C
Düsentemperatur: etwa 210°C (entspricht ungefähr dem Schmelzpunkt der Zusammensetzung)
Spritzdruck: 400-1600 kgf/cm²
Spritzdauer: 1-3 Sekunden
Abkühldauer: 15-60 Sekunden
Gußformtemperatur: 20-50°CRotation speed of the screw: 100-400 rpm
Cylinder temperature: 180-230 ° C
Nozzle temperature: about 210 ° C (corresponds approximately to the melting point of the composition)
Spray pressure: 400-1600 kgf / cm²
Spraying time: 1-3 seconds
Cooling down time: 15-60 seconds
Mold temperature: 20-50 ° C

Mit Hilfe der zuvor beschriebenen Erfindung kann eine Balgabdichtung mit der gewünschten Form und Struktur angefertigt werden.With the help of the invention described above, a bellows seal with the desired shape and structure can be made.

Für die mit Hilfe der hier beschriebenen Erfindung hergestellten Balgabdich tungen gelten keine speziellen Einschränkungen hinsichtlich Form und Aufbau; eine Balgabdichtung mit dem im folgenden beschriebenen Aufbau ist hinsichtlich ihrer Haltbarkeit jedoch mit einer ausschließlich aus einem thermoplastischen Polyester-Elastomer hergestellten vergleichbar und kann mit einem einfachen One-Touch-Ring für Gummischutzmanschetten befestigt werden.For the bellows made using the invention described herein There are no special restrictions with regard to shape and structure; a bellows seal with the structure described below is regarding their durability, however, with an exclusively made of a thermoplastic Polyester elastomer manufactured comparable and can be used with a simple One-touch ring for rubber sleeves can be attached.

Somit bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf eine Balgabdichtung, die über einen Balgabschnitt 3 mit Einbuchtungen 4 und Ausbuchtungen 5 zwischen einer Öffnung mit großem Durchmesser 1 und einer Öffnung mit kleinem Durch messer 2 entsprechend Abb. 1 verfügt; die besagte Balgabdichtung zeichnet sich hierbei dadurch aus, daß die Winkel α₁, α₂, α₃, α₄ und α₅, die jeweils von der auf der Seite der Öffnung mit dem großen Durchmesser gelegenen geneigten Flä che einer Einbuchtung und der auf der Seite der Öffnung mit dem kleinen Durch messer gelegenen geneigten Fläche der danebenliegenden Einbuchtung gebildet werden, bei allen Balgeinbuchtungen im wesentlichen gleich sind und daß das Verhältnis des äußeren Durchmessers einer Ausbuchtung auf der Seite der Öff nung mit dem großen Durchmesser zu dem einer benachbarten Ausbuchtung auf der Seite der Öffnung mit dem kleinen Durchmesser im Bereich 1 : 1,0-0,50 liegt.Thus, the present invention also relates to a bellows seal, which has a bellows section 3 with indentations 4 and bulges 5 between an opening with a large diameter 1 and an opening with a small diameter 2 according to Fig. 1; said bellows seal is characterized in that the angles α₁, α₂, α₃, α₄ and α₅, each of the inclined surface on the side of the opening with the large diameter of an indentation and that on the side of the opening with the small diameter inclined surface of the adjacent indentation are formed, are substantially the same for all bellows indentations and that the ratio of the outer diameter of a bulge on the side of the opening with the large diameter to that of an adjacent bulge on the side of the opening with the small diameter is in the range 1: 1.0-0.50.

In Abb. 1 bezeichnet Positionsnummer 6 eine Verbindungshülse, 7 eine ringförmige Nut und 8 eine Antriebswelle. Der Winkel zwischen den geneigten Flächen der beiden Einbuchtungen (der im weiteren als "Einbuchtungswinkel" bezeichnet wird) läßt sich als Winkel α definieren (in Abb. 1 α₂), der von den entlang der beiden geneigten Flächen 9a und 9b der Einbuchtung gezogenen ge raden Linien gebildet wird.In Fig. 1, position number 6 denotes a connecting sleeve, 7 an annular groove and 8 a drive shaft. The angle between the inclined surfaces of the two indentations (hereinafter referred to as "indentation angle") can be defined as the angle α (in FIG. 1 α₂), which is drawn from the indentation along the two inclined surfaces 9 a and 9 b straight lines are formed.

Wird die obengenannte Balgabdichtung als Schutzmanschette für ein synchro nisiertes Gelenk in einem Auto verwendet, so ist eine maximale Mantelkurve entlang den Balgausbuchtungen zu bestimmen, damit zwischen der Schutzman schette selbst und den Teilen in deren Umgebung (z. B. einem Stabilisator) unter normalen Bedingungen wie auch bei maximaler Verformung im Gebiet der Aus sparung zur Anbringung der Schutzmanschette für das synchronisierte Gelenk in einem Auto ein ausreichender Zwischenraum ohne Überlagerungen vorgesehen werden kann. Darüber hinaus sind Länge und Wandstärke des Balges sowie die Anzahl der Ausbuchtungen anhand des Volumens des zusammengestauchten Balges und des Volumens des auseinandergezogenen Balges bei maximalem Be triebswinkel zu bestimmen.The above bellows seal is used as a protective sleeve for a synchro used joint in a car, so is a maximum coat curve to determine along the bellows bulges, so that between the Schutzman cuff itself and the parts in its vicinity (e.g. a stabilizer) normal conditions as well as with maximum deformation in the area of the Aus saving for attaching the protective sleeve for the synchronized joint in a car should have a sufficient space without overlaps can be. In addition, the length and wall thickness of the bellows as well as the Number of bulges based on the volume of the compressed Bellows and the volume of the expanded bellows at maximum loading to determine the drive angle.

Aus diesem Grunde beträgt die Anzahl der Ausbuchtungen im Balgabschnitt der Balgabdichtung bei vorliegender Erfindung entsprechend dem Volumen des auseinandergezogenen Balges bei maximalem Betriebswinkel vorzugsweise vier oder mehr. Entsprechend dem Volumen des zusammengestauchten Balges beträgt dabei die Anzahl der Ausbuchtungen neun oder weniger, um größere Reibungen bei einer Dicke der Balgwände über 0,5 mm zu verhindern. Infolgedessen muß die Anzahl der Ausbuchtungen des Balgabschnitts im Bereich vier bis neun, besser noch im Bereich vier bis acht, am besten im Bereich fünf bis sieben liegen.For this reason, the number of bulges in the bellows section is the bellows seal in the present invention corresponding to the volume of the expanded bellows at maximum operating angle, preferably four or more. According to the volume of the compressed bellows Thereby, the number of bulges nine or less to make greater friction to prevent the bellows walls from being thicker than 0.5 mm. As a result, the Number of bulges of the bellows section in the range four to nine, better still in the range four to eight, ideally in the range five to seven.

Bei oben beschriebener Balgabdichtung sind die Winkel, die jeweils von der auf der Seite der Öffnung mit dem großen Durchmesser gelegenen geneigten Fläche einer Einbuchtung und der auf der Seite der Öffnung mit dem kleinen Durch messer gelegenen geneigten Fläche der danebenliegenden Einbuchtung gebildet werden, bei allen Balgeinbuchtungen im wesentlichen gleich, und das Verhältnis des äußeren Durchmessers einer Ausbuchtung auf der Seite der Öffnung mit dem großen Durchmesser zu dem einer benachbarten Ausbuchtung auf der Seite der Öffnung mit dem kleinen Durchmesser liegt im Bereich 1 : 1,0-0,50. Daher kommt es bei maximaler Verformung der Balgabdichtung zum gleichmäßigen Kontakt zwischen den jeweiligen Wänden des Balgabschnittes, woraus sich wie derum eine hervorragende Verschleißfestigkeit ergibt.In the case of the bellows seal described above, the angles are each from the the side of the large-diameter opening an indentation and the one on the side of the opening with the small opening knife-shaped inclined surface of the adjacent recess formed become essentially the same for all bellows indentations, and the ratio of the outer diameter of a bulge on the side of the opening with the large diameter to that of an adjacent bulge on the side of the Small diameter opening is in the range 1: 1.0-0.50. Therefore uniform deformation occurs with maximum deformation of the bellows seal Contact between the respective walls of the bellows section, which results in how which results in excellent wear resistance.

Der äußere Durchmesser der größten Ausbuchtung der Balgabdichtung ist vorzugsweise bis zu 1,2mal so groß wie der äußere Durchmesser des äußeren Rings des Gelenks; ein geringerer Durchmesser kann gewählt werde, wenn für die Anbringung der Balgabdichtung nur begrenzter Platz zur Verfügung steht.The outer diameter of the largest bulge of the bellows seal is preferably up to 1.2 times the outer diameter of the outer Ring of the joint; a smaller diameter can be chosen if for the Attaching the bellows seal only limited space is available.

Aufgrund der Fluidität des geschmolzenen Harzes zum Zeitpunkt des Spritz gusses und in Anbetracht der Tatsache, daß das Elastizitätsmodul der Zusam mensetzung mit thermoplastischen Polyester-Elastomeren (C) 400 kgf/cm² oder weniger beträgt, liegt die Dicke (d) des Balgabschnittes vorzugsweise im Bereich 0,5 bis 2,5 mm. Bei einer Dicke des Balgabschnittes unter 0,5 mm ergeben sich ungünstige Eigenschaften hinsichtlich des Dehnungswiderstandes bei Rotation und der Unterdruckbeständigkeit, die die Funktionsfähigkeit der Balgabdichtung beeinträchtigen. Bei einer Dicke über 2,5 mm kommt es bei maximalem Betriebs winkel zu großen Reibungen, und zwar auch dann, wenn der Balgabschnitt nur drei Ausbuchtungen aufweist.Due to the fluidity of the molten resin at the time of spraying gusses and in view of the fact that the elastic modulus of the together composition with thermoplastic polyester elastomers (C) 400 kgf / cm² or is less, the thickness (d) of the bellows section is preferably in the range 0.5 to 2.5 mm. A thickness of the bellows section of less than 0.5 mm results unfavorable properties with regard to the resistance to stretching during rotation and the vacuum resistance, which the functionality of the bellows seal affect. With a thickness of more than 2.5 mm, maximum operation occurs angle to great friction, even if the bellows section only has three bulges.

Die Balgabdichtung entsprechend vorliegender Erfindung kann durch Befesti gung des Abschnittes mit dem großen Durchmesser 1 und des Abschnittes mit dem kleinen Durchmesser 2 mittels eines One-Touch-Rings (im weiteren als "Ring A" bezeichnet) am Gelenkkorpus entsprechend Abb. 2 angebracht werden.The bellows seal according to the present invention can be attached to the joint body according to FIG. 2 by fastening the section with the large diameter 1 and the section with the small diameter 2 by means of a one-touch ring (hereinafter referred to as "ring A").

Ring A in Abb. 2 verfügt über einen gebogenen Abschnitt 11, der durch Biegen eines etwa 0,3 mm dicken und etwa 7 mm breiten Stahlblechs geformt wird, und einen Verlängerungsabschnitt 12, der durch Verlängerung eines der Enden des gebogenen Teils 11 geformt wird. Der Verlängerungsabschnitt 12 ist auf das andere Ende des gebogenen Teils 11 aufgeschraubt. Die Befestigung der Balgabdichtung mit Hilfe von Ring A geschieht durch Umlegen des Verlänge rungsabschnitts in Richtung von Pfeil A und anschließendes Umlegen der an geeigneter Stelle am gebogenen Teil 11 angebrachten Klammerglieder. Da alle diese Vorgänge leicht von Hand verrichtet werden können, ist die Anbringung einer Balgabdichtung entsprechend vorliegender Erfindung äußerst einfach.Ring A in Fig. 2 has a bent portion 11 which is formed by bending an approximately 0.3 mm thick and about 7 mm wide steel sheet, and an extension portion 12 which is formed by extending one of the ends of the bent part 11 . The extension section 12 is screwed onto the other end of the bent part 11 . The attachment of the bellows seal with the aid of ring A is done by folding the extension section in the direction of arrow A and then folding the clip members attached at a suitable point on the bent part 11 . Since all of these operations can easily be performed by hand, the application of a bellows seal according to the present invention is extremely simple.

Der One-Touch-Ring in Abb. 3 (im weiteren als "Ring B" bezeichnet) ver fügt über einen gebogenen Abschnitt 11′, der durch Biegen eines 0,4-0,7 mc dicken und etwa 10 mm breiten Stahlblechs geformt wird, den Nasen 15 an einem Ende des gebogenen Abschnitts 11′ und Einrastlöchern 16 an dessen anderem Ende, worin die Nasen 15 einrasten können. Die Befestigung der Balgabdichtung mit Hilfe von Ring B geschieht durch Einrastenlassen der Nasen 15 in den Ein rastlöchern 16, woraufhin eine an geeigneter Stelle im gebogenen Abschnitt 11′ befindliche Klammervorrichtung 18 gleichzeitig in Richtung der Pfeile B und B′ zusammengedrückt wird, so daß sich der Ring um die Balgabdichtung spannt. Ring B kann vorzugsweise zur Befestigung von ausschließlich aus einem thermo plastischen Polyester-Elastomer gefertigten Schutzmanschetten verwendet wer den, so zum Beispiel der Marke Hytorel (Warenzeichen). Ausschließlich aus einem thermoplastischen Polyester-Elastomer gefertigte Schutzmanschetten weisen ein hohes Elastizitätsmodul von 600 kgf/cm² und darüber auf, so daß sich die Notwen digkeit eines etwa 0,5-0,7 mm dicken Befestigungsringes, zur Verwendung ge eigneter Spannwerkzeuge und zur Durchführung zahlreicher Einzelschritte beim Spannen ergibt.The one-touch ring in Fig. 3 (hereinafter referred to as "Ring B") has a curved section 11 ', which is formed by bending a 0.4-0.7 mc thick and about 10 mm wide steel sheet , the lugs 15 at one end of the bent portion 11 'and locking holes 16 at the other end, in which the lugs 15 can snap. The attachment of the bellows seal with the help of ring B is done by snapping the lugs 15 into the locking holes 16 , whereupon a clip 18 'located in a suitable location in the bent portion 11 ' is simultaneously pressed in the direction of arrows B and B ', so that the Tightens the ring around the bellows seal. Ring B can preferably be used to attach protective sleeves made exclusively from a thermoplastic polyester elastomer, for example the Hytorel brand (trademark). Protective sleeves made exclusively from a thermoplastic polyester elastomer have a high modulus of elasticity of 600 kgf / cm² and above, so that the need for an approximately 0.5-0.7 mm thick fastening ring, for the use of suitable tensioning tools and for carrying out numerous Individual steps in clamping result.

Bei Balgabdichtungen entsprechend vorliegender Erfindung wird eine aufgrund des Kautschukzusatzes flexible Zusammensetzung mit thermoplastischen Poly ester-Elastomeren verwendet, deren Elastizitätsmodul bis auf 400 kgf/cm² und weniger reduziert werden kann. Für Balgabdichtungen entsprechend vorliegender Erfindung kann Ring A für herkömmliche Gummischutzmanschetten verwendet werden, so daß sich der Herstellungsprozeß erheblich vereinfachen läßt. Balg abdichtungen entsprechend vorliegender Erfindung können nämlich am Gelenk korpus befestigt werden, ohne daß hierfür auf Ringe vom Typ B zurückgegriffen werden müßte.In bellows seals according to the present invention, one is due of the rubber additive flexible composition with thermoplastic poly ester elastomers are used, whose elastic modulus up to 400 kgf / cm² and can be reduced less. For bellows seals according to the present Invention Ring A can be used for conventional rubber sleeves are, so that the manufacturing process can be simplified considerably. Bellows Seals according to the present invention can namely on the joint be attached to the body without using type B rings should be.

Eine Bewertung der Balgabdichtung kann im großen und ganzen mit Hilfe der folgenden Prüfungen vorgenommen werden: Haltbarkeitsprüfung, Unterdruck prüfung und Prüfung des Dehnungswiderstandes bei Rotation. Bei der Haltbar keitsprüfung wird zunächst ein Schmiermittel auf die Balgabdichtung aufgetra gen; diese wird hierauf bei einer Umgebungstemperatur von -5°C, einem Gelenk winkel von 30 Grad und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 400 rpm für 50 Stunden in Betrieb genommen, wobei festgestellt wird, wie viele Stunden bis zum Bruch der Balgabdichtung verstreichen. Ist auch nach 50 Stunden Testdauer noch kein Bruch der Balgabdichtung eingetreten, wird die Prüfung beendet und die Haltbarkeit der Balgabdichtung als zufriedenstellend eingestuft. Bei der Unter druckprüfung wird im Inneren der Balgabdichtung ein Unterdruck erzeugt; an schließend werden anhand des Grades der Verformung der Balgabdichtung deren Form und Material bewertet. Bei der Prüfung des Dehnungswiderstandes bei Rotation schließlich wird der Betrag der Ausdehnung der Balgabdichtung bei schneller Rotation mit Hilfe eines Lichtmikroskops gemessen.An overall assessment of the bellows seal can be made with the help of the following tests are carried out: durability test, vacuum Testing and testing the resistance to elongation during rotation. With the durable a lubricant is first applied to the bellows seal gene; this is then a joint at an ambient temperature of -5 ° C angle of 30 degrees and a rotation speed of 400 rpm for 50 Hours in operation, whereby it is determined how many hours until Spread the bellows seal break. Is still after 50 hours of testing If the bellows seal does not break, the test is ended and the Durability of the bellows seal classified as satisfactory. At the sub pressure test, a negative pressure is generated inside the bellows seal; on finally, based on the degree of deformation of the bellows seal Shape and material assessed. When testing the elongation resistance at Rotation finally becomes the amount of expansion of the bellows seal faster rotation measured with a light microscope.

Im Spritzguß aus einem thermoplastischen Polyester-Elastomer mit beigemeng tem Kautschuk hergestellte Balgabdichtungen entsprechend vorliegender Erfin dung verfügen nicht nur über hervorragende Grundeigenschaften bezüglich Zer reißfestigkeit, ständiger Druckverformung, Hitzebeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Witterungseinflüssen, Kältebeständigkeit und Schmiermittelbeständig keit sowie über günstige praktische Eigenschaften bezüglich Dauerfestigkeit und Abnutzungsbeständigkeit, sie sind darüber hinaus auch noch sehr flexibel. Hier durch ergeben sich erhebliche Verbesserungen gegenüber herkömmlichen, aus schließlich aus einem thermoplastischen Polyester-Elastomer im Spritzguß herge stellten Balgabdichtungen, die eine nur ungenügende Flexibilität und Beständig keit bei ständiger Druckverformung aufweisen. Balgabdichtungen entsprechend vorliegender Erfindung lassen sich aufgrund ihrer Flexibilität auch bei kompli zierter Formgebung leicht aus der Gußform herauslösen. Dies ermöglicht die Nut zung des Spritzgusses.Injection molded from a thermoplastic polyester elastomer with added rubber bellows seals made in accordance with the present invention not only have excellent basic properties with regard to cerium tear resistance, constant compression set, heat resistance, durability against weather influences, cold resistance and lubricant resistant speed as well as favorable practical properties with regard to fatigue strength and Resistance to wear, they are also very flexible. Here by resulting in significant improvements over conventional ones finally injection molded from a thermoplastic polyester elastomer provided bellows seals that have insufficient flexibility and durability with constant pressure deformation. Bellows seals accordingly Due to their flexibility, the present invention can also be used with compli Ornamental shape easily remove from the mold. This enables the groove injection molding.

Darüber hinaus ergibt sich bei entsprechend vorliegender Erfindung im Spritz guß hergestellten Balgabdichtungen eine wesentlich größere Bandbreite von Kon struktionsmöglichkeiten und eine sichere Maßhaltigkeit bei gleichmäßiger Wand stärke der Balgabdichtung.In addition, in the case of the present invention, this results in spray cast bellows seals a much wider range of Kon construction options and reliable dimensional accuracy with an even wall thickness of the bellows seal.

Des weiteren verfügen Balgabdichtungen entsprechend vorliegender Erfindung über eine wesentlich verbesserte Haltbarkeit, und ihre Flexibilität erleichtert die Anbringung am Gelenk im Laufe des Herstellungsprozesses. Da die Balgabdich tung außerdem eine geringe ständige Druckverformung aufweist, kann sie mittels eines einfachen One-Touch-Rings für Gummischutzmanschetten befestigt werden. Somit ergibt sich bei Balgabdichtungen entsprechend vorliegender Erfindung eine gegenüber ausschließlich aus einem thermoplastischen Polyester-Elastomer herge stellten Balgabdichtungen erheblich gesteigerte Wirtschaftlichkeit.Furthermore, bellows seals according to the present invention have about a much improved durability, and their flexibility facilitates the Attachment to the joint during the manufacturing process. Since the Balgabdich tion also has a low permanent compression deformation, it can be by means of a simple one-touch ring for rubber sleeves. This results in a bellows seal according to the present invention opposite only from a thermoplastic polyester elastomer made bellows seals significantly more economical.

Brief explanation of the drawings

Abb. 1 ist ein Halbaufriß einer an einem Gelenk angebrachten Balgab dichtung entsprechend vorliegender Erfindung. Fig. 1 is a half elevation of a bellows seal attached to a hinge in accordance with the present invention.

Abb. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines One-Touch-Rings zur Be festigung einer Balgabdichtung entsprechend vorliegender Erfin dung. Fig. 2 is a perspective view of a one-touch ring for fastening a bellows seal according to the present invention.

Abb. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines One-Touch-Rings, wie er vorzugsweise zu Befestigung von ausschließlich ein thermoplasti sches Polyester-Elastomer enthaltenden Balgabdichtungen zu ver wenden ist. Fig. 3 is a perspective view of a one-touch ring, as it should preferably be used to attach only bellows seals containing a thermoplastic polyester elastomer.

Abb. 4 ist ein Aufriß der Balgabdichtung aus Beispiel 1. Fig. 4 is an elevation of the bellows seal from Example 1.

Abb. 5 ist ein Aufriß der Balgabdichtung aus Beispiel 2. Fig. 5 is an elevation of the bellows seal from Example 2.

Abb. 6 ist ein Aufriß der Balgabdichtung aus Beispiel 3. Fig. 6 is an elevation of the bellows seal from Example 3.

Abb. 7 ist ein Aufriß der Balgabdichtung aus Beispiel 4. Fig. 7 is an elevation of the bellows seal from Example 4.

Abb. 8 ist ein Aufriß der Balgabdichtung aus Beispiel 5. Fig. 8 is an elevation of the bellows seal from Example 5.

Abb. 9 ist ein Aufriß der Balgabdichtung aus Vergleichsbeispiel 2. Fig. 9 is an elevation of the bellows seal from Comparative Example 2.

Detailed description of certain implementations of the invention

Im folgenden werden einige Beispiele für vorliegende Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben, ohne daß das Einsatzgebiet der vor liegenden Erfindung hierdurch in irgendeiner Weise eingegrenzt würde.The following are some examples of the present invention in detail below Described with reference to drawings, without the area of application of the before lying invention would thereby be limited in any way.

example 1

Ein thermoplastisches Polyester-Elastomer (Handelsbezeichnung PIBIFLEX 46M, hergestellt von Enichem Polymeri Co., Ltd.) und ein Acrylnitril-Butadien-Kau tschuk (Handelsbezeichnung JSR NBR N230SV, hergestellt von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.; im weiteren als "NBR" bezeichnet) wurden auf herkömmliche Weise bei 210°C und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 200 rpm in den in Tabelle 1 dargestellten Mischverhältnissen mit Hilfe eines Biaxialextruders zur Herstellung einer Zusammensetzung in Kügelchenform (Zusammensetzung Nr. 3 in Tabelle 1) durchgeknetet; unter Beimengung eines Vernetzungsmittels wäh rend des Knetvorgangs zur Durchführung einer dynamischen Vernetzung, anson sten aber gleichen Bedingungen wurden darüber hinaus weitere Zusammenset zungen in Kügelchenform (Zusammensetzungen Nr. 1 und 2 in Tabelle 1) herge stellt. Die so hergestellten Kügelchen wurden hinreichend getrocknet und dann mit Hilfe einer Spritzgußmaschine bei 210°C zu 2 mm dicken Sheets geformt. Diese wurden daraufhin verschiedenen Prüfungen unterzogen.A thermoplastic polyester elastomer (trade name PIBIFLEX 46 M, manufactured by Enichem Polymeri Co., Ltd.) and an acrylonitrile-butadiene rubber (trade name JSR NBR N230SV, manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd .; hereinafter referred to as " NBR ") were kneaded in a conventional manner at 210 ° C. and a rotation speed of 200 rpm in the mixing ratios shown in Table 1 with the aid of a biaxial extruder to produce a composition in the form of beads (composition No. 3 in Table 1); with the addition of a crosslinking agent during the kneading process to carry out a dynamic crosslinking, but otherwise the same conditions, further compositions in bead form (compositions Nos. 1 and 2 in Table 1) were also prepared. The beads thus produced were dried sufficiently and then molded into 2 mm thick sheets using an injection molding machine at 210 ° C. These were then subjected to various tests.

In diesem Zusammenhang sind zum Vergleich auch die physikalischen Eigen schaften eines unvermengten thermoplastischen Polyester-Elastomers (Zusam mensetzung Nr. 4) in Tabelle 4 dargestellt. In this context, the physical properties are also for comparison properties of an unmixed thermoplastic polyester elastomer (together 4) shown in Table 4.

Folgende Prüfungen wurden zur Bewertung der physikalischen Eigenschaften herangezogen:The following tests were used to evaluate the physical properties used:

(1) Fluidität: MFR, 230°C×10 kg
(2) Härte
H_S: JIS K-6301 mit JIS-Härte A
H_D: ASTM D-2240 mit Shore-Härte D
(3) Zerreißfestigkeit T_B: JIS K-6301
JIS Nr. 3 dumbbell
(4) Ausdehnung bei Zugbeanspruchung E_B: JIS K-6301
JIS Nr. 3 dumbbell
(5) Elastizitätsmodul bei Zugbeanspruchung: ebenso
(6) Alterungsbeständigkeit unter Hitzeeinfluß: JIS K-6301
Die Zerreißfestigkeit nach 300 Stunden bei 120°C wurde mit Hilfe eines Alterungsprüfgeräts vom Getriebetyp gemessen; die Alterungsbeständigkeit unter Hitzeeinfluß wurde durch die Änderung (%) der gemessenen Zer reißfestigkeit des Probestücks vor und nach der Hitzeeinwirkung dar gestellt.
(7) Ölbeständigkeit: JIS K-6301
Gemessen wurde die Zerreißfestigkeit nach Eintauchen in Öl von Typ JIS Nr. 3 bei 120°C über 70 Stunden; die Ölbeständigkeit wurde durch die Änderung (%) der gemessenen Zerreißfestigkeit des Probestücks vor und nach dem Eintauchen in Öl dargestellt.
(8) Abnutzungsbeständigkeit: ASTM D 1044,
kegeliges Abnutzungsrad CS-17, Gewicht 1000 kg
(9) Ständige Druckverformung: JIS K-6301, 120°C, 22 Stunden. (1) Fluidity: MFR, 230 ° C x 10 kg
(2) hardness
H _S : JIS K-6301 with JIS hardness A
H _D : ASTM D-2240 with Shore hardness D
(3) Tear resistance T _B : JIS K-6301
JIS No. 3 dumbbell
(4) Expansion under tensile stress E _B : JIS K-6301
JIS No. 3 dumbbell
(5) Modulus of elasticity under tensile stress: likewise
(6) Aging resistance under the influence of heat: JIS K-6301
The tensile strength after 300 hours at 120 ° C was measured using a gearbox type aging tester; the aging resistance under the influence of heat was represented by the change (%) of the measured tensile strength of the test piece before and after the exposure to heat.
(7) Oil resistance: JIS K-6301
The tensile strength after immersion in type JIS No. 3 oil was measured at 120 ° C. for 70 hours; the oil resistance was represented by the change (%) of the measured tensile strength of the test piece before and after immersion in oil.
(8) Wear resistance: ASTM D 1044,
tapered wear wheel CS-17, weight 1000 kg
(9) Constant compression set: JIS K-6301, 120 ° C, 22 hours.

Tabelle 1 Table 1

Als nächstes wurden aus den Zusammensetzungen Nr. 1 bis 3 aus Tabelle 1 unter den im folgenden aufgeführten Bedingungen Balgabdichtungen I mit der in Abb. 4 gezeigten Form im Spritzguß hergestellt.Next, compositions Nos. 1 to 3 of Table 1 were injection molded under the following conditions under the conditions shown below in Fig. 4.

Bedingungen beim SpritzgußInjection molding conditions

Umdrehungsgeschwindigkeit der Schnecke: 100 rpm
Zylindertemperatur: 210°C
Düsentemperatur: 210°C
Spritzdruck: 800 kgf/cm²
Spritzdauer: 2 Sekunden
Abkühldauer: 20 Sekunden
Gußformtemperatur: 40°CRotation speed of the screw: 100 rpm
Cylinder temperature: 210 ° C
Nozzle temperature: 210 ° C
Spray pressure: 800 kgf / cm²
Spraying time: 2 seconds
Cooling down time: 20 seconds
Mold temperature: 40 ° C

Jede der so hergestellten Balgabdichtungen verfügte über eine Öffnung mit gro ßem Durchmesser 21 und eine Öffnung mit kleinem Durchmesser 22 sowie über einen zwischen diesen liegenden Balgabschnitt 23 entsprechend Abb. 4. Der Balgabschnitt 23 setzte sich aus vier Einbuchtungen 24₁, 24₂, 24₃ und 24₄ sowie aus vier Ausbuchtungen 25₁, 25₂, 25₃ und 25₄ zusammen, wobei die Einbuchtungs winkel α₁, α₂, α₃ und α₄ der vier Einbuchtungen 24 im wesentlichen gleich waren. Die äußeren Durchmesser der Ausbuchtungen 25₁, 25₂, 25₃ und 25₄ waren im wesentlichen gleich, und das Verhältnis des äußeren Durchmessers (R₃) von Aus buchtung 25₃ zum äußeren Durchmesser (R₄) von Ausbuchtung 25₄ betrug un gefähr 3 : 2. Darüber hinaus betrug die Dicke des Balgabschnittes 1,0 mm.Each of the bellows seals thus produced had an opening with a large diameter 21 and an opening with a small diameter 22 and a bellows section 23 lying between them, as shown in Fig. 4. The bellows section 23 consisted of four indentations 24 ₁, 24 ₂, 24 ₃ and 24 ₄ and four bulges 25 ₁, 25 ₂, 25 ₃ and 25 ₄ together, the indentation angle α₁, α₂, α₃ and α₄ of the four indentations 24 were essentially the same. The outer diameter of the bulges 25 ₁, 25 ₂, 25 ₃ and 25 ₄ were essentially the same, and the ratio of the outer diameter (R₃) from bulge 25 ₃ to the outer diameter (R₄) of bulge 25 ₄ was approximately 3: 2. In addition, the thickness of the bellows section was 1.0 mm.

Nach Bewertung der Spritzgußeigenschaften der Balgabdichtung wurde jede der Balgabdichtungen I an einem synchronisierten Gelenk für Autos entsprechend Abb. 1 angebracht. Hierauf wurden die Klemmeigenschaften und die Le bensdauer der Balgabdichtungen bewertet.After evaluating the injection molding properties of the bellows seal, each of the bellows seals I was attached to a synchronized joint for cars as shown in Fig. 1. The clamping properties and the service life of the bellows seals were then assessed.

Bei der Bewertung wurden folgende Schlüssel verwendet:The following keys were used in the evaluation:

1. Injection molding properties

Die Spritzgußeigenschaften wurden als gut bewertet, wenn keine Fehlschüsse auftraten und die Probestücke keine offensichtlichen Mängel aufwiesen (d. h. wenn keine Fließlinien und Delaminierungen vorhanden waren).The injection molding properties were rated good if there were no misses occurred and the test pieces showed no obvious defects (i.e. if there were no flow lines and delamination).

2. Clamping properties

Die Klemmeigenschaften wurden aufgrund der Bedingungen zum Zeitpunkt der Klemmfeststellung der Öffnung mit großem Durchmesser 21 und der Öffnung mit kleinem Durchmesser 22 mit Hilfe von Ring A (Abb. 2) und Ring B (Abb. 3) entsprechend dem folgenden Schlüssel bewertet: The clamping properties were evaluated based on the conditions at the time of clamping the large-diameter opening 21 and the small-diameter opening 22 using ring A ( Fig. 2) and ring B ( Fig. 3) according to the following key:

Die Note "o" wurde in den folgenden Fällen vergeben:The grade "o" was given in the following cases:

At ring A

Wenn sich die Balgabdichtung leicht von Hand festklemmen ließ und keine Probleme wie etwa ein ungenügender Verschluß auftraten.If the bellows seal could easily be clamped by hand and no problems such as inadequate closure occurred.

At ring B

Wenn sich die Balgabdichtung mit Hilfe eines Spannwerkzeugs fest klemmen ließ und keine Probleme wie etwa ein ungenügender Ver schluß auftraten.If the bellows seal is stuck with the help of a tensioning tool jammed and no problems such as insufficient ver in the end.

Die Note "x" wurde in den folgenden Fällen vergeben:The grade "x" was awarded in the following cases:

At ring A

Wenn eine Klemmfeststellung von Hand nicht möglich war und ein Spannwerkzeug benötigt wurde oder wenn der Ring beim Festklemmen brach oder wenn Probleme wie etwa ungenügende Verschlußeigenschaften auf traten.If a manual clamping determination was not possible and a Clamping tool was needed or if the ring broke when clamped or when problems such as inadequate sealing properties arise occurred.

At ring B

Wenn eine Klemmfeststellung auch mit Hilfe eines Spannwerkzeugs nicht möglich war oder wenn der Ring brach oder wenn Probleme wie etwa ungenügende Verschlußeigenschaften auf traten.If a clamping fixation also with the help of a clamping tool was not possible or if the ring broke or when problems such as inadequate sealing properties arise occurred.

3. Lifespan

Die Lebensdauer des mit Ring A festgeklemmten Probestücks wurde unter den folgenden Bedingungen in der oben dargestellten Weise bewertet:The service life of the specimen clamped with ring A was below the evaluated the following conditions in the manner shown above:

Umgebungstemperatur: -5°C
Gelenkwinkel: 30 Grad
Umdrehungsgeschwindigkeit: 400 rpmAmbient temperature: -5 ° C
Joint angle: 30 degrees
Rotation speed: 400 rpm

Bewertung: Die mit einem Schmiermittel versehene Balgabdichtung wurde für 50 Stunden in Betrieb genommen, wobei festgestellt wurde, wie viele Stunden bis zum Bruch der Balgabdichtung verstrichen. War auch nach 50 Stunden Testdauer noch kein Bruch der Balgabdichtung eingetreten, wurde die Prüfung beendet und die Haltbarkeit der Balgabdichtung als zufriedenstellend ein gestuft. Die Ergebnisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 2 dargestellt.Evaluation: The bellows seal provided with a lubricant was designed for Operated for 50 hours, determining how many hours until the bellows seal has broken. Was also after 50 hours The test has not yet broken the bellows seal finished and the durability of the bellows seal as satisfactory graded. The results of the evaluation of the physical properties are shown in Table 2.

Example 2

Mit Hilfe des gleichen Verfahrens wie bei Beispiel 1 wurde eine Balgabdichtung II hergestellt, die mit Balgabdichtung I weitgehend identisch war. Allerdings setzte sich bei Balgabdichtung II der Balgabschnitt 23 aus fünf Einbuchtungen 24₁, 24₂, 24₃, 24₄ und 24₅ sowie aus fünf Ausbuchtungen 25₁, 25₂, 25₃, 25₄ und 25₅ entsprechend Abb. 5 zusammen. Hierauf wurden die physikalischen Eigen schaften der Balgabdichtung bewertet. Die Ergebnisse der Bewertung der physi kalischen Eigenschaften sind in Tabelle 2 dargestellt.A bellows seal II, which was largely identical to bellows seal I, was produced using the same method as in Example 1. However, in bellows seal II the bellows section 23 consisted of five indentations 24 ₁, 24 ₂, 24 ₃, 24 ₄ and 24 ₅ and five bulges 25 ₁, 25 ₂, 25 ₃, 25 ₄ and 25 ₅ according to Fig. 5. The physical properties of the bellows seal were then assessed. The results of the evaluation of the physical properties are shown in Table 2.

Example 3

Mit Hilfe des gleichen Verfahrens wie bei Beispiel 1 wurde eine Balgabdichtung III hergestellt, die mit Balgabdichtung I weitgehend identisch war. Allerdings setzte sich bei Balgabdichtung III der Balgabschnitt 23 aus fünf Einbuchtungen 24₁, 24₂, 24₃, 24₄ und 24₅ sowie aus fünf Ausbuchtungen 25₁, 25₂, 25₃, 25₄ und 25₅ zusammen, und die Verhältnisse der äußeren Durchmesser der Ausbuchtungen betrugen R₁ : R₂ = 1 : 0,92, R₂ : R₃ = 1 : 0,913, R₃ : R₄ = 1 : 0,84 und R₄ : R₅ = 1 : 0,83 entsprechend Abb. 6. Die Ergebnisse der Bewertung der physikali schen Eigenschaften sind in Tabelle 2 dargestellt.A bellows seal III, which was largely identical to bellows seal I, was produced using the same method as in Example 1. However, in bellows seal III, the bellows section 23 consisted of five indentations 24 ₁, 24 ₂, 24 ₃, 24 ₄ and 24 ₅ and five bulges 25 ₁, 25 ₂, 25 ₃, 25 ₄ and 25 ₅, and the ratios of outer diameter of the bulges were R₁: R₂ = 1: 0.92, R₂: R₃ = 1: 0.913, R₃: R₄ = 1: 0.84 and R₄: R₅ = 1: 0.83 according to Fig. 6. The results of Evaluation of the physical properties are shown in Table 2.

Example 4

Mit Hilfe des gleichen Verfahrens wie bei Beispiel 1 wurde eine Balgabdichtung IV hergestellt, die mit Balgabdichtung I weitgehend identisch war. Allerdings setzte sich bei Balgabdichtung IV der Balgabschnitt 23 aus fünf Einbuchtungen 24₁, 24₂, 24₃, 24₄ und 24₅ sowie aus fünf Ausbuchtungen 25₁, 25₂, 25₃, 25₄ und 25₅ zusammen, und die Verhältnisse der äußeren Durchmesser der Ausbuchtungen betrugen R₁ : R₂ = 1 : 0,973, R₂ : R₃ = 1 : 0,972, R₃ : R₄ = 1 : 0,928 und R₄ : R₅ = 1 : 0,877 entsprechend Abb. 7. Die Ergebnisse der Bewertung der physikali schen Eigenschaften sind in Tabelle 2 dargestellt.A bellows seal IV which was largely identical to bellows seal I was produced using the same method as in Example 1. However, in bellows seal IV the bellows section 23 consisted of five indentations 24 ₁, 24 ₂, 24 ₃, 24 ₄ and 24 ₅ and five bulges 25 ₁, 25 ₂, 25 ₃, 25 ₄ and 25 ₅, and the ratios of outer diameter of the bulges were R₁: R₂ = 1: 0.973, R₂: R₃ = 1: 0.972, R₃: R₄ = 1: 0.928 and R₄: R₅ = 1: 0.877 according to Fig. 7. The results of the evaluation of the physical properties are shown in Table 2.

Example 5

Mit Hilfe des gleichen Verfahrens wie bei Beispiel 1 wurde eine Balgabdichtung V hergestellt, die mit Balgabdichtung I weitgehend identisch war. Allerdings setzte sich bei Balgabdichtung V der Balgabschnitt 23 aus fünf Einbuchtungen 24₁, 24₂, 24₃, 24₄ und 24₅ sowie aus sechs Ausbuchtungen 25₁, 25₂, 25₃, 25₄, 25₅ und 25₆ zusammen, und die Verhältnisse der äußeren Durchmesser der Ausbuch tungen betrugen R₁ : R₂ = 1 : 0,932, R₂ : R₃ = 1 : 0,927, R₃ : R₄ = 1 : 0,922, R₄ : R₅ = 1 : 0,864 und R₅ : R₆ = 1 : 0,843 entsprechend Abb. 8. Die Ergeb nisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 2 dar gestellt. A bellows seal V which was largely identical to bellows seal I was produced using the same method as in Example 1. However, at bellows seal V the bellows section 23 consisted of five indentations 24 ₁, 24 ₂, 24 ₃, 24 ₄ and 24 ₅ and six bulges 25 ₁, 25 ₂, 25 ₃, 25 ₄, 25 ₅ and 25 ₆, and the ratios of the outer diameter of the recesses were R₁: R₂ = 1: 0.932, R₂: R₃ = 1: 0.927, R₃: R₄ = 1: 0.922, R₄: R₅ = 1: 0.864 and R₅: R₆ = 1: 0.843 according to Fig . 8. the profits or losses of the evaluation of the physical properties is provided in table 2.

Tabelle 2 Table 2

Comparative Example 1

Mit Hilfe eines ähnlichen Verfahrens wie bei Beispiel 1, allerdings unter Verwen dung von Zusammensetzung Nr. 4 aus Tabelle 1 wurde eine Balgabdichtung VI entsprechend Abb. 9 hergestellt. Der Balgabschnitt 23 von Balgabdichtung VI setzte sich aus drei Einbuchtungen 24₁, 24₂ und 24₃ sowie aus drei Ausbuch tungen 25₁, 25₂ und 25₃ zusammen, wobei die Einbuchtungswinkel α₁, α₂ und α₃ vollkommen verschieden waren und die Verhältnisse der äußeren Durchmesser der Ausbuchtungen R₁ : R₂ = 1 : 0,84 bzw. R₂ : R₃ = 1 : 0,82 betrugen. Die Ergeb nisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 3 darge stellt.A bellows seal VI corresponding to FIG. 9 was produced using a method similar to that of Example 1, but using composition No. 4 from Table 1. The bellows section 23 of bellows seal VI was composed of three indentations 24 ₁, 24 ₂ and 24 ₃ as well as three bulge lines 25 ₁, 25 ₂ and 25 ₃, the indentation angles α₁, α₂ and α₃ being completely different and the ratios of the outside Diameters of the bulges R₁: R₂ = 1: 0.84 or R₂: R₃ = 1: 0.82 were. The results of the evaluation of the physical properties are shown in Table 3.

Comparative Examples 2 to 6

Unter gleichen Bedingungen wie in den Beispielen 1 bis 5, allerdings unter Ver wendung von Zusammensetzung Nr. 4 aus Tabelle 1 wurden Versuche zur Spritz gußherstellung von Balgabdichtungen mit den Formen der in den Beispielen 1 bis 5 hergestellten Balgabdichtungen unternommen. Bei Wahrung der Form der Balgabdichtung war jedoch keine Herauslösung aus der Gußform möglich. Die Ergebnisse der Bewertung der physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 3 dargestellt. Under the same conditions as in Examples 1 to 5, but under Ver Using composition No. 4 from Table 1, tests were carried out for spraying Casting bellows seals with the shapes of those in Examples 1 to 5 bellows seals made. While maintaining the shape of the However, the bellows seal could not be removed from the mold. The Results of the evaluation of the physical properties are in Table 3 shown.

Tabelle 3 Table 3

Aus den in den Tabellen 2 und 3 dargestellten Ergebnissen geht hervor, daß die Spritzgußerzeugnisse I bis V in den Beispielen 1 bis 5, die aus Zusammen setzungen mit thermoplastischen Polyester-Elastomeren unter Beimengung von Kautschuk zur Steigerung der Flexibilität hergestellten Balgabdichtungen, mit Hilfe von Ring A befestigt werden konnten und eine ausreichende Lebensdauer als Balgabdichtungen aufwiesen.From the results shown in Tables 2 and 3 it can be seen that the Injection molded products I to V in Examples 1 to 5, which are composed of settling with thermoplastic polyester elastomers with the addition of Rubber made to increase the flexibility of bellows seals Help from ring A could be attached and have a sufficient lifespan exhibited as bellows seals.

Im Gegensatz hierzu konnte das Spritzgußerzeugnis VI aus Vergleichsbeispiel 1 nicht mit Hilfe von Ring A befestigt werden. Darüber hinaus konnten die Spritzgußerzeugnisse I bis V aus den Vergleichsbeispielen 2 bis 6 bei Wahrung der Form der Balgabdichtung nicht aus der Gußform herausgelöst werden, und sie konnten nicht mit Hilfe von Ring A befestigt werden.In contrast, the injection molded product VI from the comparative example 1 cannot be attached using ring A. In addition, the Injection molded products I to V from comparative examples 2 to 6 if preserved the shape of the bellows seal cannot be removed from the mold, and they could not be attached using Ring A.

Claims

1. An injection molding process from a composition with thermoplastic the bellows seal produced by polyester elastomers, the total Setting by mixing 20-99% by mass of a thermo plastic polyester elastomer and 80-1% by mass of a chew Tschuks is manufactured.

2. A bellows seal according to claim 1, wherein the elasticity module in the event of tensile stress on the composition with thermoplastic Polyester elastomers range from 30 to 400 kgf / cm².

3. A bellows seal according to claim 1, wherein the tensile strength the composition with thermoplastic polyester elastomers in the Be ranges from 50 to 300 kgf / cm².

4. A bellows seal according to claim 1, wherein the constant pressure deformation of the composition with thermoplastic polyester elasto is 80% or less.

5. A bellows seal according to claim 1, wherein the elasticity modulus in tensile stress, the tensile strength and the constant pressure deformation of the composition with thermoplastic polyester elasto meren 30-400 kgf / cm², 50-300 kgf / cm² or 80% or less be.

6. A bellows seal according to all of the preceding claims 1 to 5, said bellows seal over a bellows section with inlet and Bulges between a large diameter opening and one Small diameter aperture at which the angles are each from the one on the side of the large diameter opening inclined surface of an indentation and that on the side of the opening with the small diameter inclined surface of the adjacent Indentation are formed in all bellows indentations essentially are the same and the ratio of the outer diameter of a writeout direction on the side of the large diameter opening to the one adjacent bulge on the side of the opening with the small one Diameter is in the range 1: 1.0-0.50.

7. A bellows seal according to claim 6, in the number of deregistrations in the bellows section is in the range four to nine.

8. A bellows seal according to claim 6, wherein the wall thickness in Bellows section is in the range of 0.5 to 2.5 mm.

9. A bellows seal according to claim 6, wherein the number of deregistrations in the bellows section is four to nine and the wall thickness in the bellows section is 0.5 to 2.5 mm.