DE3417709A1 - BELLOWS FOR FIXED JOINTS - Google Patents

Abstract

Bellows for fixed joints are made from a polyether ester thermoplastic elastomer and are intended to be used at low temperatures. Their fabrication length L exceeds the mounting length thereof l. The ratio between the width B of the folds (1, 2, 19, 20, 21) and their height H is equal or higher than 1. The front flanks (3) determine an angle beta which is higher for the first fold (1) and lower for the last fold (2) than the angle gamma of the rear flanks (4).

Description

Faltenbalg für Festgelenke Bellows for fixed joints

Die Erfindung betrifft einen Faltenbalg für Festgelenke mit einer hohen Auslenkung, bestehend aus einem thermorplastischen Elastomeren auf der Basis von Polyetherester, der eine festgelegte Fertigungslänge aufweist und mindestens drei Falten besitzt, die durch jeweils eine unter einem Winkel verlaufende Vorder- und Rückflanke gebildet werden.The invention relates to a bellows for fixed joints with a high deflection, consisting of a thermoplastic elastomer on the base of polyetherester, which has a specified production length and at least has three folds, each of which is defined by a front and trailing edge are formed.

Faltenbälge für Festgelenke, insbesondere für homokinetische Gelenke, sind seit langem bekannt und werden im allgemeinen aus natürlichen oder synthetischen Kautschuken und deren Abmischungen gefertigt. Der Bereich der Auslenkung wurde dabei kontinuierlich vergrößert, weil durch diese Faltenbalg-Konstruktionen im wesentlichen Gelenkwellen von Fahrzeugantrieben geschützt werden sollen und man bestrebt ist, beim Fahrzeug den Wendekreis möglichst klein zu halten. Durch die Forderung, einer Auslenkung von bis zu 50 Grad standzuhalten, werden erhebliche Anforderungen an den Faltenbalg gestellt, die noch dadurch verschärft werden, daß der Faltenbalg in seinem inneren Fett aufnehmen und recht hohe Drehzahlen über einen langen Zeitraum von 8 bis 10 Jahren aushalten muß.Bellows for fixed joints, especially for constant velocity joints, have long been known and are generally made from natural or synthetic Manufactured rubbers and their mixtures. The range of deflection was thereby continuously increased, because essentially through these bellows constructions Cardan shafts of vehicle drives are to be protected and the aim is to to keep the turning circle as small as possible on the vehicle. By demanding one Withstanding deflection of up to 50 degrees, there are significant demands on placed the bellows, which are aggravated by the fact that the bellows in absorb its inner fat and run over quite high speeds must withstand a long period of 8 to 10 years.

Eine weitere Forderung ist die Einsetzbarkeit des Faltenbalges unter extremen Witterungsbedingungen, d. h. er sollte ohne Alterungserscheinungen sowohl im heißen Wüstenklima als auch im kalten Polarbereich verwendet werden können.Another requirement is that the bellows can be used under extreme weather conditions, d. H. he should be without any signs of aging either can be used in the hot desert climate as well as in the cold polar region.

Die Praxis ergab hier, daß hohe Kältegrade sehr häufig zur Rißbildung im Faltenbalg führten, d.Practice has shown here that high degrees of cold very often lead to cracking led in the bellows, d.

h., daß damit ausgerüstete Fahrzeuggelenke durch in den gerissenen Faltenbalg eintretenden Schmutz nach kurzer Zeit verschlissen waren. Um die kältetechnischen Probleme zu lösen, wurde ein neuer Werkstoff entwickelt. Ein thermoplastisches Elastomer auf Basis von Polyetherester. Dieses Material weist eine hohe Kältebeständigkeit auf.This means that vehicle joints equipped with it go through in the cracked Dirt entering the bellows was worn out after a short time. To the refrigeration To solve problems, a new material was developed. A thermoplastic elastomer based on polyetherester. This material has a high resistance to cold on.

Die elastische Dehnung, die bei bisher üblichen Materialien auf Kautschukbasis bei ca. 400 % und mehr liegt, ist jedoch wesentlich geringer und liegt im Bereich von 25 %. Für die konstruktive Auslegung können max,. nur 10 % genutzt werden.The elastic elongation, which was the case with rubber-based materials that were customary up to now is around 400% and more, but is much lower and is in the range of 25%. For the structural design, max. only 10% are used.

Damit treten bei der Montage und auch im Einsatz der Achsmanschette völlig andere Eigenschaften auf, so daß besondere Schritte ergriffen werden müssen, um aus diesem Material einen Faltenbalg zu gestalten, der den gestellten hohen Anforderungen gerecht wird. Der vorliegenden Anmeldung liegt damit die Aufgabe zugrunde, aus einem thermoplastischen Elastomeren auf Basis von Polyetherester einen Faltenbalg für Festgelenke mit hoher Auslenkung zu erstellen, der ohne Überschreitung der zulässigen geringen elastischen Dehnung auch bei tiefen Temperaturen, wie sie in Gebieten um den Polarkreis auftreten, eine dynamische Auslenkung von 50 Grad ohne Schäden übersteht.This occurs during assembly and also in use of the axle sleeve completely different properties, so that special steps must be taken to make a bellows from this material that meets the high requirements is fair. The present application is therefore based on the object of one thermoplastic elastomers based on polyetherester for a bellows Create fixed joints with high deflection, without transgression the permissible low elastic elongation even at low temperatures, like them A dynamic deflection of 50 degrees occurs in areas around the Arctic Circle survives without damage.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Faltenbalg für Festgelenke mit hoher Auslenkung, bestehend aus einem thermoplastischen Elastomeren auf der Basis von Polyetherester, der eine festgelegte Fertigungslänge aufweist und mindestens drei Falten besitzt, die durch jeweils eine unter einem Winkel verlaufende Vorder- und Rückflanke gebildet werden, der durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet ist: a) die Fertigungslänge L unterscheidet sich von der Einbaulänge 1, b) das Verhältnis von Breite B der Falten zur Höhe H der Falten ist gleich oder größer 1, c) die Vorderflanken verlaufen unter einem Winkel die Rückflanken unter einem Winkel? zur Senkrechten der Mittellinie des Faltenbalges, wobei der Winkel ß mindestens bei der ersten Falte größer und bei der letzten Falte gleich oder kleiner als der Winkel 6) ist.This object is achieved by using a bellows for fixed joints high deflection, consisting of a thermoplastic elastomer on the base of polyetherester, which has a specified production length and at least has three folds, each of which is defined by a front and trailing edge are formed, which is characterized by the combination of the following features is: a) the production length L differs from the installation length 1, b) the ratio from width B of the folds to height H of the folds is equal to or greater than 1, c) the front flanks do the back flanks run at an angle? to the vertical the center line of the bellows, the angle β at least at the first fold larger and at the last fold equal to or smaller than the angle 6).

Als erste Falte im Sinne der vorliegenden Anmeldung wird die Falte verstanden, die auf der dem Gelenk abgewandten Seite des Faltenbalges, im allgemeinen also auf der Seite, die den kleinen Wellendurchmesser aufweist, angeordnet ist. Die letzte Falte ist demgemäß die Falte, die in unmittelbarer Nähe des Gelenkes sich befindet.The first fold in the sense of the present application is the fold understood that on the side of the bellows facing away from the joint, in general is therefore arranged on the side that has the small shaft diameter. The last fold is accordingly the fold that is in the immediate vicinity of the joint located.

Bei Beugen des Gelenkes wird der Faltenbalg auf der WinkelauBenseite der Beugung gestreckt und auf der Winkelinnenseite der Beugung zusammengedrückt. Im Bereich der kleinen Falten, also im Bereich der Falte eins, ist es dabei häufig so, daß ein direktes Uberstülpen im inneren Bereich stattfindet und sich im Außenbereich der Beugung eine Einknickung ergibt, die quer zur Faltenanordnung und damit längs zur Welle verläuft. Die bisher üblichen Kautschukmaterialien vertragen sowohl die Einknickung als auch die Überstülpung.When the joint is bent, the bellows is on the outside of the angle of flexion and compressed on the inside of the angle of flexion. It is common in the area of the small folds, i.e. in the area of fold one so that a direct overlay takes place in the inner area and in the outer area the flexion results in a buckling that is transverse to the arrangement of folds and thus longitudinally runs to the shaft. The rubber materials commonly used up to now tolerate both Buckling as well as the overlapping.

Bei Materialien, wie Polyetheresterelastomeren, führt aber sowohl die Überstülpung als auch die Einknickung mit Sicherheit nach kurzer Zeit zum Bruch der Manschette.In the case of materials such as polyetherester elastomers, however, both the overlapping as well as the buckling will certainly break after a short time the cuff.

In gewissem Rahmen kann man durch Erhöhung der Faltenzahl der Gefahr der Einknickung begegnen, erhöht damit aber andererseits gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit, daß im Innenbereich der Beugung ein Überstülpen der Manschette erfolgt, was bei diesen Materialien, wie oben ausgeführt, genauso schädlich ist. Gemäß der Erfindung wird dieses Problem dadurch gelöst, daß bei der Fertigung der Manschette die Falten eine relativ große Faltenbreite B aufweisen, die erst im Einbauzustand verringert wird. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist dabei die Fertigungslänge das 1,2- bis 3,0-fache der Einbaulänge. Aufgrund der gestreckten Fertigungslänge lassen sich die Falten mit wesentlich größerer Genauigkeit herstellen, als das der Fall wäre, wenn der Faltenbalg mit der geringen Faltenbreite der Einbaulänge gefertigt werden müßte. Durch diesen Kunstgriff ist es auch möglich, mehr Falten auf dem gleichen Raum unterzubringen.To some extent, increasing the number of wrinkles can reduce the risk counteract the buckling, but at the same time increases the likelihood of that in the inner area of the flexion the cuff is slipped over, which is the case with These materials, as stated above, are just as harmful. According to the invention this problem is solved by the fact that during the manufacture of the cuff the folds have a relatively large fold width B, which only decreases in the installed state will. According to a preferred embodiment of the invention, the production length is 1.2 to 3.0 times the installation length. Due to the stretched production length the folds can be produced with much greater accuracy than that of the case would be if the bellows with the small fold width of the Installation length would have to be manufactured. With this trick it is also possible to accommodate more folds in the same space.

Besonders wesentlich ist die Anordnung der Winkel ß und g und ihre Zuordnung zu Vorder- bzw. Rückflanke. Durch die Wahl dieser Winkel in Verbindung mit dem Verhältnis von Breite zu Höhe der Falten ergibt sich eine ganz bestimmte Stellung der Flanken zueinander, wodurch die Vorderflanken länger ausgebildet sind als die Rückflanken und dementsprechend die auf den Faltenbalg einwirkende Kraft bei einer Beugung des Gelenkes mit einem größeren Hebelarm auf die Rückflanken übertragen. Die Rückflanken werden dabei eingefaltet, die Vorder flanken im wesentlichen in ihrer vorgegebenen Lage aneinander geschoben. Es tritt damit audh kein minimales überstülpen auf, vielmehr legen sich die Flanken aneinander an, was inbesondere dadurch noch begünstigt wird, daß der Winkel P bei der letzten Falte gleich oder kleiner als der Winkel u ist, d. h., daß das Einfalten nur im Bereich zwischen der Vorderflanke der ersten und der Rückflanke der letzten Falte erfolgt, ohne daß diese wesentlich verformt werden.The arrangement of the angles β and g and theirs is particularly important Assignment to the leading or trailing edge. Connected by the choice of this angle the ratio of width to height of the folds results in a very specific one Position of the flanks to each other, whereby the front flanks are made longer than the back flanks and accordingly the force acting on the bellows when the joint is bent, transferred to the rear flanks with a larger lever arm. The back flanks are folded in, the front flanks essentially in their predetermined position pushed together. There is also no minimal occurrence put on, rather, the flanks lie against each other, which in particular this is still favored that the angle P in the last fold is equal to or is smaller than the angle u, d. that is, the folding in only in the area between the Front flank of the first and the back flank of the last fold takes place without this are significantly deformed.

Das Verhältnis der Breite zur Höhe der Falten ist gemäß der Erfindung gleich oder größer 1.The ratio of the width to the height of the folds is according to the invention equal to or greater than 1.

Durch dieses Verhältnis wird fertigungstechnisch begünstigt, daß die Wanddickenverteilung von Faltengrund bis in die Faltenspitze in dem gewünschten Maße erreicht wird, wie sie für die Funktion der Manschette erforderlich ist. Das Bilden von Querfalten bei Axialverschiebung und Beugung wird verhindert.This relationship favors the manufacturing technology that the Wall thickness distribution from the bottom of the fold to the tip of the fold in the desired Dimensions is achieved, as it is necessary for the function of the cuff. That The formation of transverse folds in the event of axial displacement and flexion is prevented.

Bevorzugt liegt das Verhältnis B zu H zwischen 1 : 1 bis 1 : 0,65.The ratio of B to H is preferably between 1: 1 to 1: 0.65.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Winkel g das 1,15- bis 1,35-fache des Winkels In Verbindung mit dem oben genannten Verhältnis von Breite zu Höhe der Falten wird durch die Größe der Winkel F und g erreicht, daß sich die Falten bei Axialverformung vom Fertigungszustand in den Einbauzustand gleichmäßig verformen; was wiederum vorteilhaft für das Verformungsverhalten beim Beugen der Manschette ist.According to a preferred embodiment of the invention, the angle is g 1.15 to 1.35 times the angle combined with the above ratio from width to height of the folds is achieved by the size of the angles F and g, that the folds with axial deformation from the manufacturing state to the installed state deform evenly; which in turn is advantageous for the deformation behavior Flexing the cuff is.

Beispiel Aus einem thermoplastischen Polyesterelastomeren - Hytrel, eingetragenes Warenzeichen der Firma Dupont - wurden nach dem Blas-Verfahren Faltenbälge für ein homokinetisches Gelenk mit fünf Falten hergestellt. Der gelenkseitige Innendurchmesser der Manschette betrug 80 mm, der kleine Innendurchmesser der Manschette 25 mm. Die Falten waren in folgenden Winkeln zueinander angeordnet: erste Falte, Vorderflanke, Winkel ß 26 Grad, Rückflanke, Winkel t 23 Grad.Example Made from a thermoplastic polyester elastomer - Hytrel, registered trademark of the Dupont company - bellows were made using the blow molding process made for a constant velocity joint with five folds. The inner diameter of the joint the cuff was 80 mm, the small inner diameter of the cuff 25 mm. the Folds were arranged at the following angles to each other: first Fold, front flank, angle ß 26 degrees, rear flank, angle t 23 degrees.

Zweite Falte, Vorderflanke, Winkel p 32 Grad, Rückflanke, Winkel g 27 Grad.Second fold, leading edge, angle p 32 degrees, trailing edge, angle g 27 degrees.

Dritte Falte, Vorderflanke, Winkel p 34 Grad, Rückflanke, Winkel γ 29 Grad.Third fold, leading flank, angle p 34 degrees, trailing flank, angle γ 29 degrees.

Vierte Falte, Vorderflanke, Winkel ß 33 Grad, Rückflanke, Winkel γ 28 Grad.Fourth fold, front flank, angle ß 33 degrees, rear flank, angle γ 28 degrees.

Letzte Falte, Vorderflanke, Winkel ß 31 Grad, Rückflanke, Winkel 4> 35 Grad.Last fold, front flank, angle ß 31 degrees, back flank, angle 4> 35 degrees.

Das Verhältnis Breite zu Höhe betrug: erste Falte B = 1,0 H zweite Falte B = 1,18 H dritte Falte B 1,2 H vierte Falte 1,14 H fünfte Falte B = 1,15 H Die Fertigungslänge des Faltenbalges zwischen den Bunden betrug 130 mm, die Einbaulänge 84 mm. An diesen Faltenbälgen wurden folgende Prüfungen vorgenommen: 1. Verformungsverhalten bei der statischen Auslenkung, 2. Rotationsprüfung bis zu n = 3200 min -1 3. Funktionsprüfung bei Wärmeeinwirkung, 4. Funktionsprüfung bei Kälteeinwirkung.The ratio of width to height was: first fold B = 1.0 H second Fold B = 1.18 H third fold B 1.2 H fourth fold 1.14 H fifth fold B = 1.15 H The production length of the bellows between the collars was 130 mm, the installation length 84 mm. The following tests were carried out on these bellows: 1. Deformation behavior with static deflection, 2nd rotation test up to n = 3200 min -1, 3rd functional test when exposed to heat, 4th functional test when exposed to cold.

Der Achsmanschettenprüfstand bestand aus zwei im Winkel zueinander verstellbaren Säulen, zwischen die ein antreibbares, homokinetisches Festgelenk mit darauf aufgebrachtem Faltenbalg eingesetzt wurde. Die Einspannlänge des Faltenbalges betrug 84 mm. Im Gelenk befand sich eine Fettmenge von 30 g, im Faltenbalg eine solche von 50 g. Als Fett wurde 'tMolykote VN 2461 C eingesetzt.The axle boot test bench consisted of two at an angle to each other adjustable columns, between which a drivable, homokinetic fixed joint was used with the bellows attached. The clamping length of the bellows was 84 mm. There was 30 g of fat in the joint and one in the bellows those of 50 g. 'TMolykote VN 2461 C was used as the grease.

Der Rotationsprüfstand war mit einem im Drehzahlbereich 0 ... 3500 min -1 stufenlos regelbaren Antrieb ausgerüstet. Die Mittelachse des Prüfdornes, auf dem der Prüfling mit Spannbändern dicht montiert wurde, war genau auf den Nullpunkt des 2 mm Rasters eingestellt. Die Blitzfrequenz eines Stroposkopes wurde dabei so auf die Drehzahl abgestimmt, daß jede Formänderung der Manschette sicht- und meßbar wurde und fotografisch festgehalten werden konnte. Die Verformung in jeder Drehzahlstufe wurde nach einem Lauf von t = 15 min gemessen.The rotation test bench was in the speed range 0 ... 3500 min -1 infinitely variable drive. The central axis of the test mandrel, on which the test item was tightly mounted with tensioning straps, was exactly on the zero point of the 2 mm grid. The flash frequency of a stroposcope became like this matched to the speed so that every change in shape of the cuff is visible and measurable and could be captured photographically. The deformation in each speed level was measured after a run of t = 15 min.

Ermittelt wurden die Durchmesser-Veränderungen der Manschette bei den Drehzahlstufen 1600; 1800; 2000; 2200; 2400; 2600; 2800; 3000; 3200 min -1 gegenüber den Ist-Abmessungen vor dem Versuch.The changes in diameter of the cuff were determined at the speed levels 1600; 1800; 2000; 2200; 2400; 2600; 2800; 3000; 3200 min -1 opposite the actual dimensions before the test.

Der Prüfdorn wurde über ein regelbares Heizgebläse auf einer konstanten Temperatur von4 95 + 5 "C gehalten.The test mandrel was set to a constant via a controllable heating fan Maintained temperature of 95 + 5 "C.

In der Tabelle sind die Formabweichungen in den entsprechenden Falten maßlich festgehalten.The table shows the shape deviations in the corresponding folds dimensionally recorded.

Durchmesser - Vergrößerung Drehzahl. Falte Falte Falte Falte Falte bereich 1 2 3 4 5 min -1 -1 % mm % mm % mm % mm % vom vom vom vom vom # # # # # 1600-1800 0 0 0 0 0 1800-2000 0 0 0 0 0 1800-2000 Q ~ 0 0 0 0 ~ 2000-2200 0 0 0 0 0 2200-2400 0 0 0 0 0 2400-2600 0 0 0 i 2 2,04 2 2,56 2600-2800 0 0 0 0 0 2800-3000 0 0 0 2 2,04 0 3000-3200 0 4 3,57 10 9,43 6 6,1 2 2t56 Die geprüfte Manschette weitete sich bis n = 2400 min -1 nicht auf. Erst ab n = 2400 min'l bis n 3200 min -1 trat eine geringfügige Aufweitung auf. Der Faltenbalg wies keinerlei Beschädigungen auf, es kam auch nicht zu Fettaustritt.Diameter - magnification Rotational speed. Crease crease crease crease crease area 1 2 3 4 5 min -1 -1% mm% mm% mm% mm% from from from from from # # # # # 1600-1800 0 0 0 0 0 1800-2000 0 0 0 0 0 1800-2000 Q ~ 0 0 0 0 ~ 2000-2200 0 0 0 0 0 2200-2400 0 0 0 0 0 2400-2600 0 0 0 i 2 2.04 2 2.56 2600--2800 0 0 0 0 0 2800-3000 0 0 0 2 2.04 0 3000-3200 0 4 3.57 10 9.43 6 6.1 2 2t56 The tested cuff did not expand up to n = 2400 min -1. Only from n = 2400 rpm to n 3200 rpm did a slight widening occur. The bellows showed no signs of damage, and there was no leakage of grease.

Wärmeprüfung Der Faltenbalg wurde auf eine Temperatur von 100 "C gebracht. Der Achsmanschettenprüfstand auf einen Beugewinkel von 20 Grad eingestellt und das homokinetische Gelenk mit einer Drehzahl von 140 U/min. während 240 Stunden angetrieben. Es wurden zwei Faltenbälge diesem Versuch unterworfen. Nach 240 Stunden war weder Fett ausgetreten, noch ließen sich Beschädigungen am Faltenbalg feststellen. Heat test The bellows was heated to a temperature of 100 "C brought. The axle boot test stand is set to a flexion angle of 20 degrees and the constant velocity joint with a speed of 140 rpm. for 240 hours driven. Two bellows were subjected to this test. After 240 hours no grease had leaked out and no damage was found on the bellows.

Kälteprüfung Vier Faltenbälge wurden auf eine Temperatur von -40 "C gebracht. Der Beugewinkel des homokinetischen Gelenkes im Achsmanschettenprüfstand auf 18 Grad eingestellt und die Drehzahl während einer Laufzeit von 15 Minuten auf 1.100 U/min. Cold test Four bellows were brought to a temperature of -40 "C brought. The flexion angle of the constant velocity joint in the axle boot test stand set to 18 degrees and the speed for a running time of 15 minutes 1,100 rpm.

gehalten. Danach, während einer Standzeit von 60 Minuten, wurde der Faltenbalg wieder auf -40 "C zurückgekühlt, dann wieder bei einer Drehzahl von 1.100 Umdrehungen 15 Minuten lang bewegt. Nach 20 Lastwechseln dieser Art wiesen alle vier Stücke keinen Fettaustritt und keine Beschädigungen auf.held. Then, during a standing time of 60 minutes, the Bellows cooled back to -40 "C, then again at a speed of 1,100 Rotations for 15 minutes. After 20 load changes of this kind, everyone pointed four pieces show no grease leakage and no damage.

Lebensdauer und Dauerfestigkeit Zwei Prüflinge wurden der Reihe nach folgenden Belastungen ausgesetzt: a) Temperatur 45 "C, Gelenkauslenkung 15 Grad, Drehzahl 1.000 U/min., Laufzeit 200 Stunden, b) Temperatur -35 "C, Gelenkauslenkung 15 Grad, 300 Anläufe von 0 auf 1.000 U/min., c) Temperatur 45 "C, Gelenkauslenkung 30 Grad, Drehzahl 250 U/min., Laufzeit 4 Stunden, d) Temperatur -35 "C, Gelenkauslenkung 30 Grad, 30 Anläufe von 0 auf 250 U/min., e) Temperatur 90 "C, Gelenkauslenkung 42 Grad, Drehzahl 20 U/min., Laufzeit 4 Stunden, f) Temperatur -35 "C, Gelenkauslenkung 42 Grad, 15 Anläufe von 0 auf 20 U/min., g) Temperatur -40 "C, Gelenkauslenkung 50 Grad, 30 Anläufe von 0 auf 250 U/min. Life and fatigue strength Two specimens were taken one after the other exposed to the following loads: a) temperature 45 "C, joint deflection 15 degrees, Speed 1,000 rpm, running time 200 hours, b) temperature -35 "C, joint deflection 15 degrees, 300 starts from 0 to 1,000 rpm, c) temperature 45 "C, joint deflection 30 degrees, speed 250 rpm, running time 4 hours, d) temperature -35 "C, joint deflection 30 degrees, 30 attempts from 0 to 250 rpm, e) temperature 90 "C, joint deflection 42 degrees, speed 20 rpm, running time 4 hours, f) temperature -35 "C, joint deflection 42 degrees, 15 starts from 0 to 20 rpm, g) temperature -40 "C, joint deflection 50 degrees, 30 starts from 0 to 250 rpm.

Nach dieser Prüfung waren weder Fettaustritt noch die Funktion beeinträchtigende Beschädigungen an den Faltenbälgen festzustellen. Im Bereich der Berührung der Falten war ein geringer Abrieb zu sehen. Bei 10 Grad Auslenkungswinkel trat die erste Berührung zwischen der fünften und der vierten Falte auf, bei 17,5 Grad Auslenkung die zweite Berührung zwischen der vierten und der dritten Falte, bei 22,5 Grad Auslenkung die dritte Berührung zwischen dritter und zweiter Falte, bei 37,5 Grad die vierte Berührung zwischen zweiter und erster Falte, ab 40,5 Grad berühren sich alle Falten kontinuierlich.After this test, neither fat leakage nor impairment of function were found Determine damage to the bellows. In the area of the touch of the folds a slight abrasion could be seen. The first contact occurred at a deflection angle of 10 degrees between the fifth and fourth folds, at 17.5 degrees the second Contact between the fourth and third folds, at 22.5 degrees the third contact between third and second fold, at 37.5 degrees the fourth contact between the second and first fold, from 40.5 degrees all folds touch each other continuously.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert: Figur 1 zeigt ein homokinetisches Gelenk mit Faltenbalg im Teilschnitt, Figur 2 die Vorderansicht des Faltenbalges im Teilschnitt, Figuren 3 bis 6 homokinetische Gelenke mit dem erfindungsgemäßen Faltenbalg in verschiedenen Beugestellungen, Figuren 7 und 8 ein homokinetisches Gelenk mit einem Kautschuk-Faltenbalg nach dem Stand der Technik unter verschiedenen Beugewinkeln.The invention is explained below with reference to the drawings: FIG 1 shows a constant velocity joint with bellows in partial section, and FIG. 2 shows the front view of the bellows in partial section, Figures 3 to 6 constant velocity joints with the Bellows according to the invention in various flexed positions, FIGS. 7 and 8 a Homokinetic joint with a rubber bellows according to the prior art at different flexion angles.

Das homokinetische Gelenk 7 besteht aus einem Festbereich 9, in dem die Welle 10 schwenkbar gelagert ist. Die Welle 10 weist zwei Ringwülste 11 auf, die zur Aufnahme des kleinen Bundes 12 des Faltenbalges 13 dienen. Der Bund 12 des Faltenbalges 13 wird auf der Welle 10 im Bereich zwischen den Ringwülsten 11 durch ein Spannband 14 gehalten. Analog erfolgt die Befestigung des großen Bundes 15 des Faltenbalges 13 auf dem Festbereich 9 des homokinetischen Gelenkes 7 in einer Ringnut 16 ebenfalls mit einem Spannband 14.The homokinetic joint 7 consists of a fixed area 9 in which the shaft 10 is pivotably mounted. The shaft 10 has two annular beads 11, which serve to accommodate the small collar 12 of the bellows 13. The federal government 12 des Bellows 13 is on the shaft 10 in the area between the annular beads 11 through a tension band 14 held. The attachment of the large collar 15 of the Bellows 13 on the fixed area 9 of the constant velocity joint 7 in an annular groove 16 also with a tightening strap 14.

Die Vorderflanke 3 der ersten Falte 1 weist im Bereich des Faltengrundes 5 eine Wandstärke von 3,5 mm auf und verjüngt sich zur Faltenspitze 6 hin auf 0,4 mm. Die erste Flanke 3 der weiteren Falten 2, 19, 20, 21 weisen im Bereich des Faltengrundes 5 eine Wandstärke von 1,3 mm auf und verjüngen sich ebenfalls auf 0,4 mm. Die Rückflanke 4 der ersten Falte 1 und auch die Rückflanken 4 der weiteren Falten 2, 19, 20, 21 weisen die gleichen Maße auf.The front flank 3 of the first fold 1 points in the area of the fold base 5 has a wall thickness of 3.5 mm and tapers towards the fold tip 6 to 0.4 mm. The first flank 3 of the further folds 2, 19, 20, 21 point in the area of the fold base 5 have a wall thickness of 1.3 mm and also taper to 0.4 mm. The trailing edge 4 of the first fold 1 and also the rear flanks 4 of the further folds 2, 19, 20, 21 have the same dimensions.

Die Vorderflanke 3 der ersten Falte 1 verläuft unter einem Winkel P von 26 Grad gegenüber der Senkrechten 23, die Rückflanke 4 der ersten Falte unter einem Winkel? von 23 Grad. Die Winkel der zweiten Falte 2, der dritten Falte 21 und der vierten Falte 20 verlaufen unter 32 bzw. 34 bzw.The front flank 3 of the first fold 1 runs at an angle P of 26 degrees opposite the vertical line 23, the rear flank 4 of the first fold below an angle? of 23 degrees. The angles of the second fold 2, the third fold 21 and the fourth fold 20 run at 32, 34 and

33 Grad. Die zugehörigen Winkel g betragen 27 bzw. 29 bzw. 28 Grad. Die letzte Falte 19 weist einen Winkel P von 31 und einen Winkel 3 von 35 Grad auf.33 degrees. The associated angles g are 27, 29 and 28 degrees, respectively. The last fold 19 has an angle P of 31 and an angle 3 of 35 degrees.

Im Bereich des Faltengrundes 5 ist zwischen den einzelnen Falten eine umlaufende Entlastungsnut 17 angeordnet, durch die das Stauchen und Dehnen des Faltenbalges erleichtert wird.In the area of the fold base 5 is a between the individual folds circumferential relief groove 17 arranged through which the compression and expansion of the bellows is facilitated.

Durch Auslenken der Welle 10 bildet sich zwischen der Verlängerung der Mittellinie 18 des Festbereiches 9 des homokinetischen Gelenkes 7 und der abgewinkelten Welle 10 der BeugewinkeloC. . In Figur 3 beträgt dieser Beugewinkel a10 Grad.By deflecting the shaft 10 is formed between the extension the center line 18 of the fixed area 9 of the constant velocity joint 7 and the angled Shaft 10 of the flexion angleoC. . In FIG. 3, this flexion angle is a10 degrees.

Dabei tritt die erste Berührung der Falten untereinander auf, es berührt sich dabei die fünfte Falte 19 und die vierte Falte 20, in Figur 4 beträgt der Beugungswinkel α 22,5 Grad, die vierte Falte 20 hat dabei die dritte Falte 21 berührt und die dritte Falte 21 liegt dabei erstmalig an der zweiten Falte 2 an. Gemäß Figur 5 beträgt der Winkels 37,5 Grad, dabei ergibt sich die vierte Berührung, d. h., daß jetzt die zweite Falte 2 an der ersten Falte 1 zusätzlich anliegt. Figur 6 ist bei einer Beugung von 40,5 Grad dargestellt. Dabei berühren sich alle Falten kontinuierlich.This is where the first touch of the folds occurs among themselves on, it touches the fifth fold 19 and the fourth fold 20, in Figure 4, the deflection angle α is 22.5 degrees, the fourth fold 20 has the third fold 21 touches and the third fold 21 is for the first time on the second Fold 2. According to FIG. 5, the angle is 37.5 degrees, which results in the fourth Touch, d. That is, that now the second fold 2 is added to the first fold 1 is present. Figure 6 is shown at a flexion of 40.5 degrees. Touch while doing this all wrinkles are continuous.

Die Figuren 7 und 8 zeigen ein homokinetisches Gelenk nach dem Stand der Technik, d. h. ein homokinetisches Gelenk 7, das gemäß Figur 7 einen BeugungswinkeL ob von 22,5 und gemäß Figur 8 einen solchen von 40,5 Grad aufweist. Es zeigt sich dabei, daß bei 22,5 Grad Beugung bereits die Überstülpung der ersten Falte 1 anbahnt, die bei Beugungswinkel a von 40,5 Grad vollzogen ist, außerdem ist in dem praktisch gestreckten Bereich die Einknickung 22 deutlich zu erkennen.Figures 7 and 8 show a constant velocity joint according to the state technology, d. H. a constant velocity joint 7 which, according to FIG. 7, has a flexion angle whether of 22.5 and according to Figure 8 such of 40.5 degrees. It appears with the fact that at 22.5 degrees of flexion the overlapping of the first fold 1 begins, which is completed at a diffraction angle a of 40.5 degrees, in addition, it is practical stretched area, the buckling 22 can be clearly seen.

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Claims (4)

Patentansprüche 1. Faltenbalg für Festgelenke mit hoher Auslenkung, bestehend aus einem thermoplastischen Elastomeren auf der Basis von Polyetherester, der eine festgelegte Fertigungslänge aufweist und mindestens drei Falten besitzt, die durch jeweils eine unter einem Winkel verlaufende Vorder- und Rückflanke gebildet werden, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) die Fertigungslänge L unterscheidet sich von der Einbaulänge 1, b) das Verhältnis von Breite B der Falten (1, 2, 19, 20, 21) zu ihrer Höhe H ist gleich oder größer 1, c) die Vorderflanken (3) verlaufen unter einem Winkel y , die Rückflanken (4) unter einem Winkel g zur Senkrechten (23) der Mittellinie (18) des Faltenbalges (13), wobei der Winkel ß mindestens bei der ersten Falte (1) größer und bei der letzten Falte (2) gleich oder kleiner als der Winkel g ist. Claims 1. Bellows for fixed joints with high deflection, consisting of a thermoplastic elastomer based on polyetherester, which has a fixed production length and at least three folds, each formed by a leading and trailing edge running at an angle are characterized by the combination of the following features: a) the production length L differs from the installation length 1, b) the ratio of width B of the folds (1, 2, 19, 20, 21) to their height H is equal to or greater than 1, c) the leading edges (3) run at an angle y, the rear flanks (4) at an angle g to Vertical (23) of the center line (18) of the bellows (13), the angle β Larger at least in the first fold (1) and equal in the last fold (2) or smaller than the angle g. 2. Faltenbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigungslänge L das 1,2-bis 3,0-fache der Einbaulänge 1 ist.2. Bellows according to claim 1, characterized in that the production length L is 1.2 to 3.0 times the installation length 1. 3. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Faltenbreite B zu Faltenhöhe H 1 : 1 bis 1 0,65 beträgt.3. Bellows according to one of claims 1 or 2, characterized in that that the ratio of fold width B to fold height H is 1: 1 to 1 0.65. 4. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel ß das 1,15- bis 1,5-fache des Winkels g beträgt.4. Bellows according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the angle ß is 1.15 to 1.5 times the angle g.