DE19601096A1 - Faltenbalg mit inneren Ringrippen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Faltenbalg zur Abdichtung eines Ringspaltes zwischen zwei drehfest miteinander verbundenen, gegeneinander abwinkelbaren Teilen - insbesondere an einem Gleichlaufdrehgelenk - mit einer Mehrzahl von Falteneinheiten, die jeweils aus zwei Ringflanken bestehen, die über eine äußere Ringfalte - Faltenspitze - miteinander verbunden sind, wobei zwei Falteneinheiten jeweils über eine innere Ringfalte - Fal­ tental - miteinander verbunden sind, und mit einem ersten Bund zur Befestigung auf einem der Teile und einem zweiten Bund zur Befestigung auf dem zweiten der Teile, die sich jeweils an die in Längsrichtung äußeren Falteneinheiten anschließen, sowie mit verstärkenden Ringrippen auf der Innenseite der Falteneinheiten. Die genannten Ringflanken können konisch oder - konkav oder konvex - gewölbt sein, wobei auch eine Kombination dieser Formen an einer Falteneinheit möglich ist. Faltenbälge der genannten Art laufen bei abgewinkelter Stellung der miteinander drehfest verbundenen Teile mit diesen bei relativ hoher Drehzahl um. Hierbei unterliegen sie Fliehkräften, die zum radialen Auswan­ dern des gebeugten Faltenbalges im Verhältnis zu den Achslinien der miteinander drehfest verbundenen Teile führen können. Dies hat zur Folge, daß große Walkarbeit an den Faltenbälgen auf­ tritt, die zur vorzeitigen und schnellen Zerstörung führen kann.

Um dem vorstehend genannten radialen Auswandern entgegenzuwir­ ken, sind bereits Versteifungsrippen auf der Innenseite der Faltenbälge vorgesehen worden, die jeweils auf der Innenseite der inneren Ringfalten zwischen den Falteneinheiten angeordnet sind, d. h. auf der Innenseite der Faltentäler. Aufgrund der hierdurch erhöhten Steifigkeit wird bei Faltenbälgen dieser Art einem radialen Auswandern bei hoher Drehzahl und insbesondere bei abgebeugter Stellung entgegengewirkt. Die Versteifung, die durch die Ringrippen in den Faltentälern erfolgt, erhöht jedoch die Walkarbeit, so daß die auftretenden Verformungen des Falten­ balges bei Abwinkelung zu Rißbildungen führen können, insbeson­ dere im Faltental mit dem größten Durchmesser.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Faltenbalg der genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei erhöhter Stabilität die gewünschte Flexibilität nicht nachteilig beeinflußt wird.

Die Lösung hierfür besteht darin, daß die Ringrippen an den Ringflanken mit Abstand zu den äußeren Ringfalten - Faltenspit­ zen - und zu den inneren Ringfalten - Faltentälern - angeformt sind. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine Materialansamm­ lung und eine Versteifung dort vermieden, wo die größten Rela­ tivbewegungen auftreten, nämlich in den Faltentälern, wo nunmehr große Verformungen ohne unzulässige Spannungen im Material mög­ lich sind. Die Anzahl der erfindungsgemäßen Ringrippen liegt bei mindestens einer Ringrippe, die bei der üblichen abnehmenden Größe der einzelnen Falteneinheiten an der größten Falteneinheit ausgeführt werden sollte. In der Regel wird jedoch eine größere Anzahl von Ringrippen an einem Faltenbalg vorgesehen werden, wobei sich die Ausführung an den Falteneinheiten der jeweils kleineren Durchmesser ggfs. erübrigen kann.

Sollten die Falteneinheiten Ringflanken mit unterschiedlichem Öffnungswinkel gegenüber der Längsachse haben, wird vorgeschla­ gen, die Ringrippen an den jeweiligen Flanken mit kleinerem Öffnungswinkel gegenüber der Längsachse auszubilden, da sich hierdurch ein größerer Öffnungswinkel der Ringrippe selber ge­ genüber der Längsachse leichter darstellen läßt. Hierbei kann es ohne weiteres hingenommen werden, daß die erfindungsgemäßen Ringrippen selber konische Form haben.

Erfindungsgemäße Ringrippen an den Falteneinheiten mit größerem Durchmesser können mit konventionellen Ringrippen in den Falten­ tälern an den Falteneinheiten kleineren Durchmessers an einem Faltenbalg in Kombination ausgebildet werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachste­ hend anhand der Zeichnungen im Vergleich mit einem Faltenbalg nach dem Stand der Technik dargestellt und beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen gattungsgemäßen Faltenbalg nach dem Stand der Technik im Längsschnitt;

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Faltenbalg im Längs­ schnitt.

Fig. 1 zeigt einen Faltenbalg 11, der im wesentlichen rota­ tionssymmetrisch zu einer Mittelachse M ausgeführt ist. Ein erster größerer Bundbereich 12 mit einem Innenwulst 13 und einer äußeren Ringnut 14 ist insbesondere zur Befestigung auf einem Gelenkaußenteil vorgesehen. Hierbei greift der Ringwulst 13 in eine entsprechende Ringnut am Gelenkaußenteil ein und die äußere Ringnut 14 dient der Aufnahme eines Spannbandes.

Ein zweiter im Durchmesser kleinerer Bund 15 weist einen Ring­ wulst 16 auf, der mit einem Entlüftungsloch 17 versehen ist. Weiterhin ist eine Längsnut 18 vorgesehen, die zur Druckaus­ gleichsverbindung zwischen dem Inneren des Faltenbalges 11 und der Entlüftungsöffnung 17 dient. Auch der Bund 15 weist eine äußere Ringnut 19 auf, die zur Festlegung eines Spannbandes dient. Der Bund 15 ist zur Befestigung auf einer Anschlußwelle vorgesehen. Zwischen dem größeren Bund 12 und dem kleineren Bund 15 ist eine Mehrzahl von Falteneinheiten 20 vorgesehen, die aus zwei konischen Ringflanken 21, 22 und einer äußeren Ringfalte 23 bestehen. Die einzelnen Falteneinheiten 20 sind durch innere Ringfalten 24 miteinander verbunden. Die Falteneinheit 20 mit dem größten Durchmesser schließt sich über einen Ringwulst 25 an den größeren Bund 14 an.

Jeweils an den inneren Ringfalten 24 sind auf der Innenseite des Faltenbalges verstärkende Ringrippen 26 angeformt, die leicht konische Form haben. Zur Verminderung eines radialen Auswanderns des Faltenbalges wird hiermit in positivem Sinne eine erhöhte Steifigkeit erzielt. Die Biegebewegungen in den inneren Ringfal­ ten beim Beugen der beiden Bundbereiche gegeneinander wird je­ doch durch die Materialansammlung in den inneren Ringfalten behindert.

Fig. 2 zeigt einen Faltenbalg 11, der im wesentlichen rota­ tionssymmetrisch zu einer Mittelachse M ausgeführt ist. Ein erster größerer Bundbereich 12 mit einem Innenwulst 13 und einer äußeren Ringnut 14 ist insbesondere zur Befestigung auf einem Gelenkaußenteil vorgesehen. Hierbei greift der Ringwulst 13 in eine entsprechende Ringnut am Gelenkaußenteil ein und die äußere Ringnut 14 dient der Aufnahme eines Spannbandes.

Ein zweiter im Durchmesser kleinerer Bund 15 weist einen Ring­ wulst 16 auf, der mit einem Lüftungsloch 17 versehen ist. Wei­ terhin ist eine Längsnut 18 vorgesehen, die zur Druckausgleichs­ verbindung zwischen dem Inneren des Faltenbalges 11 und der Entlüftungsöffnung 17 dient. Auch der Bund 15 weist eine äußere Ringnut 19 auf, die zur Festlegung eines Spannbandes dient. Der Bund 15 ist zur Befestigung auf einer Anschlußwelle vorgesehen. Zwischen dem größeren Bund 12 und dem kleineren Bund 15 ist eine Mehrzahl von Falteneinheiten 20 vorgesehen, die aus zwei koni­ schen Ringflanken 21, 22 und einer äußeren Ringfalte 23 beste­ hen. Die einzelnen Falteneinheiten 20 sind durch innere Ringfal­ ten 24 miteinander verbunden. Die Falteneinheit 20 mit dem größ­ ten Durchmesser schließt sich über einen Ringwulst 25 an den größeren Bund 14 an.

In der hier gezeigten erfindungsgemäßen Ausführung wird an der inneren Ringfalte 24 (Faltental) die Wandung des Faltenbalges mit gleichbleibend verlaufender Wandstärke ausgeführt. An der sich anschließenden Ringflanke 21 mit kleinerem Öffnungswinkel gegenüber der Achse M ist jedoch auf der Innenseite eine erfin­ dungsgemäße Ringrippe 27 angeformt, die leicht konisch ausgebil­ det ist.

An den inneren Ringfalten 24 mit geringerem Durchmesser sind unmittelbar innere Ringrippen 26, wie aus dem Stand der Technik bekannt, ausgebildet. Aufgrund der an diesen Rippen auftretenden geringeren Beugebewegung sind hier unzulässige Spannungszustände nicht zu erwarten.

Claims (5)

1. Faltenbalg (11) zur Abdichtung eines Ringspaltes zwischen zwei drehfest miteinander verbundenen, gegeneinander ab­ winkelbaren Teilen - insbesondere an einem Gleichlaufdreh­ gelenk - mit einer Mehrzahl von Falteneinheiten (20), die jeweils aus zwei Ringflanken (21, 22) bestehen, die über eine äußere Ringfalte (23) miteinander verbunden sind, wobei zwei Falteneinheiten jeweils über eine innere Ring­ falte (24) miteinander verbunden sind, und mit einem ersten Bund (14) zur Befestigung auf einem der Teile und einem zweiten Bund (15) zur Befestigung auf dem zweiten der Tei­ le, die sich jeweils an die in Längsrichtung äußeren Fal­ teneinheiten (20) anschließen, sowie mit verstärkenden Rin­ grippen auf der Innenseite der Falteneinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringrippen (27) an den Ringflanken (21, 22) mit Ab­ stand zu den äußeren Ringfalten (23) und zu den inneren Ringfalten (24) angeformt sind.

2. Faltenbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Ringrippen (27) mindestens eins ist.

3. Faltenbalg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß - bei Falteneinheiten (20) unterschiedlichen Durchmes­ sers - zumindest die Falteneinheit (20) mit dem größten Durchmesser mit einer Ringrippe (27) versehen ist.

4. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß - bei Falteneinheiten (20) mit Ringflanken (21, 22) unterschiedlichen Öffnungswinkels - die Ringflanke (21) mit dem kleineren Öffnungswinkel zur Längsachse mit einer Rin­ grippe (27) versehen ist.

5. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringrippe (27) konisch ausgebildet ist.