带有固定件的防尘套的制作方法

专利名称：带有固定件的防尘套的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于活节构件的防尘套，它具有褶皱区域，并在 轴侧和活节侧的轴环区域具有至少一个固定件，以及涉及一种用于制 造此类的防尘套的方法。
背景技术：
防尘套是用于活节构件和驱动轴的柔性和/或弹性的波紋管式保护 套。防尘套特别具有此任务，即一方面阻止污物进入活节构件，而且 另一方面也阻止润滑剂从活节构件中流出。因此防尘套利用由现有技 术已知的固定件、特别是夹紧元件或者说卡紧元件以及压缩环在轴侧 和活节侧进行固定。与此相关的装配费用相对较高，因此有这个愿望，即装配要更简单地设计。由DE 199 56 591 Cl公开了一种特别是成型 软管或波紋管形式的软管连接，其在软管两端各带有一个软管卡圈用 于将软管端部卡紧地固定在管接头、轴或类似的圆柱形构件上，其中 软管卡圈被硫化并且设有由塑料材料制成的环肩用于挤压环形卡圏的 工具的导向。此软管连接有利地防止了腐蚀并可以实现简单的装配， 特别在防尘套构造在活节构件或者说轴上的情况下。不过DE 199 56 591 Cl的主题的缺点是，用于闭合或者说拉紧软管卡圈的工具在硫化 的软管卡圈的区域首先与塑料层接触。由于通过闭合工具的压力的作 用，塑料材料可能开始流动，这样最终通过闭合工具的闭合力不均匀 地传递到硫化的软管卡圈上。因为由于塑料材料的流动可能产生地点 不同的压力峰值。最后在DE 199 56 591 Cl中公开的主题不利的是，它特别在构造防尘套时使密封效果变差。 发明内容因此本发明的任务是提供一种防尘套和一种用于制造这种防尘套 的方法，其中该防尘套一方面要装配更简单，另一方面不具有由现有 技术已知的缺点。为解决该任务根据本发明提供了一种用于活节构件的防尘套，它 具有褶皱区域和轴側及活节侧的轴环区域以及至少一个将防尘套在轴 环区域中固定在活节外部件或轴上的、基本上是带形和/或环形的固定
件，其中该固定件与轴环区域连接成一体的，为此在制造防尘套时将 固定件放入加工工具并使其至少部分地被塑料材料包围，并且提供固 定件的背离轴环区域的侧面用于固定工具的抓握。在此优选固定件的 背离轴环区域的侧面由金属材料构成。由此可以实现固定工具的可靠 抓握。不过固定件整个或只在背离轴环区域的侧面由塑料材料构成也 是可以的。根据本发明的防尘套的大的优点在于，它可以简单地制造，因为 特别在防尘套的轴环区域中不必设置昂贵的保持件、定位元件等等， 并因此可以更简单地构造。此外在轴环区域中相应构造的定位、保持 或固定元件始终有问题，因为由于优选是夹紧箍、不过也可以是由现 有技术已知的压缩环或夹紧卡圏的固定件的拉紧视应用的轴环区域的 塑料材料而定，它开始流动，由此可能出现密封性问题。特别也出现 不同的压力峰值，这样也对由现有技术已知的、相对昂贵地构造的轴 环元件是不利的。对于根据本发明的防尘套，固定工具可以以特别有 利的方式直接抓握在固定元件上，这样此处同样可靠地避免仍可以布 置在固定元件和固定工具之间的塑料材料的流动，并且保证固定件的 均匀且可靠的闭合。"至少部分地包围"在本发明的意义中表示，固定件的至少部分 区域与塑料材料接触。在此可以仅仅是固定件的面向轴环区域的内侧 的部分表面与塑料材料接触，不过固定件的边缘也可以至少部分地、 不过也还有固定件的外侧至少部分地、特别是朝边缘与塑料材料接触 并被它包围。一体的在本发明的意义中表示，防尘套和固定件构成一个单元， 这样固定件预装地固定在防尘套上。不过在这里固定件在防尘套未装 配的状态下可以用力并由于为防尘套的制造使用的塑料材料的弹性从 它上面拔出并重新装上。 一体的在本发明的意义中在此不特别表示固 定件不可松开地与防尘套连接，其中不过也可以是这种情况。固定件 以其边缘优选至少部分地贴靠在防尘套的轴环区域上。因此防尘套的 轴环区域具有两个、有利地特别沿它的圆周方向连续环绕的肋，固定 件的边缘贴靠在该肋上。在制造根据本发明的防尘套时，由于塑料材 料在其冷却后的收缩，使固定件获得间隙，由此它在形成的环形槽内可以运动。不过作为替代方案也可以设置，固定件不仅是与防尘套连200480044887.9说明书第3/8页接成一体的，而且是固定地连接成一体的，也就是说，特别通过固定 件至少在其面向轴环区域的内側、不过也可以在固定件的两个边缘的 区域中的硫化，获得基本上不可松开的连接。这特别可以通过优选在将固定件放入加工工具前或后涂在固定件上的底层涂料(Primer)的 使用实现。在此底层涂料可以根据固定件使用的材料以及使用的面向 固定件的内侧的塑料材料选择。必要时通过可容忍的防尘套的轴环区 域的部分破坏可以将固定件重新与防尘套松开。在固定地连接成一体 的情况下，固定件的边缘至少部分贴靠在轴环区域上是不必要的。然 后可以取消通过布置在防尘套的轴环区域中的肋的调整，该肋可以布 置在环形槽的活节轴侧和防尘套侧的侧面上。如果固定件的边缘只是部分被塑料材料包围，那么要使用的闭合 工具可以通过固定件突出的轮廓实现导向。在另一种实施方式中也可 以。防尘套的边缘区域至少部分地由热塑性弹性体材料层和弹性体材 料层构成是有利的。由此可以大部分地避免由于在轴环的夹紧区域中 使用热塑性弹性体材料已知的缺点。在此也可以设置，由弹性体材料 构成的层固定地与固定件连接成一体的。此外本发明的主题是一种用于制造防尘套的方法，其中在加工工 具的第一夹紧位置的区域中，固定件至少部分直接以其外侧贴靠在第 一夹紧位置上地布置，并且接着由塑料材料形成防尘套，其中该固定 件与塑料材料接触并被它至少部分地包围。固定件与防尘套的一体的 结构作为预装的系统可以以这种做法简单地实现。通过在将塑料材料 从加工工具中取出以后出现的塑料材料的收缩在此可以赋予固定件一定的间隙，只要没有使用底层涂料，而固定件仍然可靠地固定在轴环 区域中。为了实现固定件和防尘套的轴环区域之间可靠、耐久且在各 种情况下都不可松开的连接，可以使用底层涂料或类似的增强附着的 材料。固定件的外侧在上面所述的意义中要作为联系制造完成的防尘 套理解，即在所有情况下在部分区域中具有塑料涂层，这样固定工具 或者说闭合工具可以可靠地抓握在固定件上并作用均匀的压力以闭合 固定件。在根据本发明的方法的一种优选实施方式中，附加地在固定件的 内侧在第一夹紧位置中布置了由弹性体材料制成的第一圆环。在此第 一圆环以及固定件可以一起或者先后放入第一夹紧位置中。它们也可6
以事先已经、必要时也可以可松开的互相连接，例如通过进行硫化或 涂上相应的粘接剂。通过在第一夹紧位置中放入由弹性体材料制成的 圆环以及固定件可以使防尘套的轴环区域这样设计，即它基本上在固 定件下方的区域由弹性体材料制成以阻止"冷流"的现象。原则上用 于制造防尘套的加工工具具有两个夹紧位置，其中一个夹紧位置基本 上对应加工完成的防尘套的轴侧的轴环区域，另一个夹紧位置与之相 反基本上对应加工完成的防尘套的活节侧的轴环区域。依此第一夹紧 位置可以对应加工完成的防尘套的轴侧的以及活节侧的轴环区域。在 此对应轴侧的轴环区域的夹紧位置尤其优选设计成单构件或多构件 的，并且优选具有三个颚板，必要时也可以具有更多的颚板。在制造根据本发明的防尘套时，通过根据本发明的方法通过加工 工具在夹紧位置中遮盖一个自由空间是有利的，该自由空间在一侧通 过在轴环区域中构成的褶皱侧的环形槽侧面定义，并在相反的一侧通 过褶皱侧的固定件边缘定义。也就是固定件这样放入夹紧位置，即在 那里特别在相应的褶皱侧的侧面上这样定义加工工具的夹紧位置的轮 廓，使得在那里刚好可以构成对应的自由空间。优选另一个固定件以其外侧在加工工具的与第一夹紧位置相反的 部分的区域中贴靠在第二夹紧位置上地布置。由此可以在一个唯一的 方法步骤中获得防尘套，它不仅在轴侧的、而且在活节侧的侧面上都 具有在那里的轴环区域内一体地、必要时一体固定地与之连接的固定 件。优选附加地在另外的固定件的内侧布置由弹性体材料制成的第二 圆环。以这种方式防尘套的两个轴环区域可以在固定件下方的区域中 基本上用弹性体材料装备以阻止"冷流，，的现象。特别优选根据本发 明的方法的一种实施方式，即在第一和第二夹紧位置中分别放入一个 固定件。才艮据本发明的方法优选实施为压力吹塑方法(Pressblow画 Spritzblasverfahren)， 为此可以使用相应的例如由德国Weifienburg 的Ossberger GmbH & Co.公司制造的装置，还实施为挤塑方法(Spritzextrusionsverfahren )、注塑方法(Spritzgussverfahren )、压 注方法 (SpHtzpressverfahren ) 和/或挤吹成型方法(Extrusionsblasformverfahren )。压力吹塑方法和挤塑方法4艮大程度 上设计成一样的。这两种是优选的，因为特别对于挤吹成型方法存在
这样的困难，即固定件或者说必要时附加的由弹性体材料制成的圆环 的放入必须通过套在挤出的挂在喷嘴上的软管上进行。此外利用压力 吹塑方法/挤塑方法可以获得尺寸精确的防尘套。


本发明的这些和其它优点借助下面的附图详细说明。图中示出 图1是带有第一实施方式的防尘套的活节构件的部分剖视图， 图2是带有第二实施方式的防尘套的活节构件的部分剖视图， 图3是用于制造根据本发明的防尘套的压力吹塑装置在第一工作状态下的部分剖视图，图4是在图3中示出的压力吹塑装置在第二工作状态下的部分剖 视图，图5是在图3和4中示出的压力吹塑装置在闭合的第三工作状态 下的部分剖视图，图6是挤塑装置在打开的第一工作位置中的剖视图，图7是在图6中示出的挤塑装置在第二工作位置中的部分剖视图，图8是在图6和7中示出的带有形成的预成型件的挤塑装置在第 三工作位置中的剖视图，图9是在图6至8中示出的带有闭合的吹塑成型工具的挤塑装置 在第四工作位置中的剖视图，图IO是在图6至9中示出的带有闭合的吹塑成型工具和形成的防尘套的挤塑装置在第五工作位置中的剖视图。
具体实施方式
图1示出了总体以附图标记11标明的活节构件，它包括防尘套 10、轴14和活节外部件12。活节内部件未详细示出。防尘套10具有 多个褶皱17以及轴侧的轴环区域18.1和活节外部件侧的轴环区域 18.2。轴环区域18.2借助于设计成夹紧箍的环形固定件20.1固定在轴 14上。相应地通过同样设计成夹紧箍的固定件20.2将轴环区域18.2固 定在活节外部件12上。固定件20.1和20.2与相应的轴环区域18.1和18.2连接成一体的， 固定件20.2特别通过制造防尘套10时的硫化固定地连接成一体的。固 定件20.1和20.2的内側22.1和22.2面向在制造防尘套10时在轴环区
域18.1和18.2中产生的环形槽的底面26 (见图2)布置。固定件20.1 和20.2的外侧28露在外面，这样闭合工具可以直接抓握在固定件20.1 和20.2上。在轴环区域18.1中，夹紧箍20.1在其远离褶皱的边缘24.1上和其 面向褶皱区域16的边缘24.2上部分地、大约一半地被防尘套10的塑 料材料包围。由此夹紧箍20.1的轮廓伸出超过由防尘套10的塑料材料 构成的平面，这样由此为抓握的闭合工具提供导向。轴环区域18.2不同地设计，即夹紧件20.2的边缘暴露出来，这样 只有固定件20.2的内侧22.2直接与轴环区域18.2的塑料材料接触并与 它固定地连接成一体的。在轴环区域18.2远离褶皱的侧面上以及轴环 区域18.2的面向褶铍区域16的侧面上布置了环形隆起30，1和30.2，它 们优选设计成连续地环绕在整个轴环区域18.2上。在此环形隆起30.1 这样设计，即它伸出超过由固定件20.2的外侧构成的平面，这样此处 同样为抓握的闭合工具(未示出)提供了可靠的导向。图2示出了安装在活节构件11上的防尘套10的第二实施方式，其 中此处与在图1中示出的实施方式不同的是轴环区域18.1这样设计， 即不仅在轴环区域18.1的背离褶皱区域16的侧面上，而且在轴环区域 18.1的面向褶皱区域16的侧面上环绕地布置了环形隆起31.1和31.2， 其中它们伸出超过由固定件20.1的外侧28构成的平面。通过环形隆起 31.1和31.2的特殊的结构，为用于夹紧箍20.1的闭合的抓握的闭合工 具提供了导向，这样可以实现夹紧箍20.1可靠且均匀的闭合。现在借助根据图3至5的压力吹塑方法/挤塑方法说明根据本发明 的方法。图3在剖视图中示出了总体以附图标记32标明的压力吹塑装置， 其包括熔液供应头34、用于构造轴侧的轴环区域18.1的注塑工具38 以及处于打开位置中的吹塑成型工具46。注塑工具38具有通常带有三 个、但必要时也可以带有更多的颚板的钳子44，由此定义了用于容纳 固定件20的夹紧位置40。在此颚板表面具有阶梯形的外部轮廓，由此 一方面可以容纳固定件20，另一方面如在图1中所示可以提供轴側的 轴环区域18.1，其中由固定件20.1的外侧构成的平面伸出超过由塑料 材料预先给定的平面。塑料材料以熔液36的形式通过熔液供应头34 输送给注塑工具38并用熔液36填充处于夹紧位置40处的空间。接着注塑工具38沿着箭头48的方向运动。根据图4，注塑工具38的运动进行直到大约位于吹塑成型工具46 上方的终点位置。同时随着注塑工具38的牵引利用熔液36以希望的 壁厚分布形成预成型件50。在此壁厚分布可以在各种情况下通过程序 电子控制，其中此处根本的是喷嘴锥面调整以及熔液36从熔液供应头 34的存储器中的榨出。此外从图4可知，注塑工具38具有吹气芯轴42， 通过它可以输送吹塑空气。在预成型件50以希望的壁厚分布形成后， 吹塑成型工具46沿箭头51的方向闭合。图5在剖视图中示出了在吹塑成型工具46闭合后并且吹塑空气被 按照箭头52通过注塑工具38的吹气芯轴42吹入后的压力吹塑装置。 由此预成型件50鼓起并贴靠在吹塑成型工具46的外部轮廓上以形成 防尘套10。在吹塑成型工具46的面向熔液供应头34的区域中形成了 浇注料头54，它在吹塑成型工具46打开后可以通过剪切简单地去除。由此借助在图3至5中示出的压力吹塑方法制造了带有布置在轴 侧的轴环区域18.1的固定件20的、与在图1中示出的实施方式相一致 的防尘套IO。图6至IO示出了借助挤塑方法制造带有两个固定件的防尘套。 在此图6在剖视图中示出了挤塑装置55，其包括吹塑成型工具60 (只示意示出)以及注塑工具62和与它反向布置的熔液供应头70。注 塑工具62具有吹气芯轴64以及一个或多个顎板68.1，其中通过颚板 68.1和吹气芯轴64定义了夹紧位置56。在此颚板68.1具有阶梯形的外 部轮廓以容纳环形的固定件20.1，例如夹紧箍或压缩环。由此可以实 现固定件20.1在防尘套10的轴侧的轴环区域18.1中的布置，如在图1 中所示。挤塑装置55的布置在注塑工具62对面的另一部分即熔液供 应头70具有环形喷嘴74，通过它可以供应熔化的塑料材料"。此外 熔液供应头70具有一个或多个顎板68.2，它们在其内侧具有外部轮廓 69，它同样如上述的颚板68.1设计成阶梯形的。通过由颚板68.2的外 部轮廓69构成的夹紧位置58布置了另一个固定件20.2，即夹紧箍20。 此外在图2中表明，可以直接邻接和贴靠在夹紧箍20.2上布置弹性体 环59，它例如可以由聚氨酯橡胶制成。弹性体环59可以例如借助于粘 合剂预装在夹紧箍20.2上并因此与它 一起放入挤塑装置55的夹紧位置 58。在夹紧箍20.1和20.2以及必要时包括此外也可以以其它的尺寸邻
接夹紧箍20.1布置的成型环59放入后，注塑工具62沿箭头76的方向 驶向熔液供应头70。图7示出了注塑工具62运动到熔液供应头70后在第二工作位置中 的挤塑装置55。熔液72现在喷入注塑工具62中的自由空间66，由此 实现固定件20.1与塑料材料的一体的连接。接着注塑工具62沿箭头80 的方向运动以形成预成型件78 (见图8)。图8示出了带有夹紧在注塑工具62和熔液供应头70之间的预成型 件78的在第三工作位置中的挤塑装置55。随着吹塑成型工具60沿箭 头82的方向的运动，挤塑装置55被闭合。这在图9中至少示出一侧。图IO在剖视图中示出了在闭合形式下的挤塑装置55，其中吹塑空 气通过吹气芯轴64沿箭头84的方向吹入预成型件78的内部以形成由 吹塑成型工具60的外部轮廓定义的防尘套10。由此在防尘套10的面 向活节侧的部分20.2的轴环区域18中，塑料材料直接贴靠在夹紧箍 20.2上以形成与它一体的连接。接着吹塑成型工具60可以沿箭头86 的方向打开并且取出已完成的防尘套10。原始防尘套10的可能突出的 料头或底面被切下。同样如在图3至5中示出的压力吹塑方法，预成 型件78以适当调整的壁厚分布的拉拔通过特别是电子的程序控制实 现。在图3至10中示出的方法中，为了实现固定的一体的连接可以使 用底层涂料，它特别施加在固定件的内侧上。如果没有使用底层涂料， 固定件在形成的环形槽内是可运动的，不过仍能可靠地固定。本发明由此提供了一种防尘套以及用于制造防尘套的方法，该方 法通过特别是夹紧箍在至少一个轴环区域上的预装可以获得特别是在 活节构件上的较简单的装配，而且其中夹紧箍的可靠且均匀的密封的 闭合通过闭合工具的抓握保证。
权利要求
1.用于活节构件(11)的防尘套(10)，其具有褶皱区域(16)和轴侧的以及活节侧的轴环区域(18.1，18.2)，还具有至少一个将防尘套(10)在轴环区域(18.1，18.2)中固定在活节外部件(12)或轴(14)上的、基本上是带形和/或环形的固定件(20.1，20.2)，其特征在于，所述固定件(20.1，20.2)与轴环区域(18.1，18.2)连接成一体的，其中在制造防尘套时将固定件(20.1，20.2)放入加工工具(32，55)并使其至少部分地被塑料材料包围，并且提供固定件(20.1，20.2)的背离轴环区域(18.1，18.2)的侧面(28)用于固定工具的抓握。
2. 根据权利要求l所述的防尘套，其特征在于，所述固定件(20.1， 20.2)的背离轴环区域(18.1， 18.2)的侧面(28)由金属材料构成。
3. 根据权利要求1或2所述的防尘套，其特征在于，所述固定件 (20.1， 20，2)的边缘(24.1， 24.2)至少部分地贴靠在轴环区域(18.1，18.2)上。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的防尘套，其特征在于，所述 固定件(18.1， 18.2)是夹紧箍。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的防尘套，其特征在于，所述 防尘套(10)由热塑性弹性体材料或弹性体材料制造。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的防尘套，其特征在于，所述 防尘套(10)的轴环区域(18.1， 18.2)至少部分地由弹性体材料制成。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的防尘套，其特征在于，所述 防尘套(10)的轴环区域(18.1， 18.2)至少部分地由热塑性弹性体材 料层和弹性体材料层构成。
8. 用于制造根据权利要求l至7中任一项所述的防尘套(10)的 方法，其中在加工工具(32， 55)的笫一夹紧位置(40， 56， 58)的 区域中，固定件(20.1， 20.2)至少部分直接以其外侧(28)贴靠在第 一夹紧位置(40， 56, 58)上地布置，并且接着由塑料材料制成防尘 套(10)，其中该固定件(20.1， 20.2)与塑料材料接触并被它至少部 分地包围。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，附加地在所述固定 件(20.1， 20.2)的内侧(22)在第一夹紧位置(40， 56， 58)中布置 由弹性体材料制成的笫一圆环(59)。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，另一个 固定件(20.1， 20.2)以其外侧(28)在加工工具(32， 55)的与第一 夹紧位置(40， 56， 58)相反的部分的区域中贴靠在第二夹紧位置(40， 56， 58)上地布置。
11.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，附加地 在所述另外的固定件(20.1， 20.2)的内侧布置了由弹性体材料制成的 第二圆环(59)。12. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方 法实施为压力吹塑方法、挤塑方法、注塑方法、压注方法和/或挤吹成 型方法。
13. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述 第一和第二夹紧位置(40， 56， 58 )中分别放入一个固定件(20.1， 20.2 )。
14. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了实 现固定的一体的连接使用底层涂料。
全文摘要
为解决该任务，提供一种防尘套，其中该防尘套要装配更简单且成本更经济，提出了一种用于活节构件的防尘套，它具有褶皱区域和在轴侧和活节侧的轴环区域以及至少一个将防尘套在轴环区域固定在活节外部件或轴上的带形和/或环形的固定件，其中该固定件与轴环区域连接成一体的，为此在制造防尘套时将固定件放入加工工具中并使其至少部分地被塑料材料包围，并且提供固定件的背离轴环区域的侧面用于固定工具的抓握。
文档编号F16D3/00GK101120193SQ200480044887
公开日2008年2月6日 申请日期2004年12月22日 优先权日2004年12月22日
发明者J·维特 申请人:Gkn动力传动系统国际有限责任公司