DE2436062B2

DE2436062B2 - Dichtungsbalg für Relativbewegungen zueinander ausführende Bauteile

Info

Publication number: DE2436062B2
Application number: DE19742436062
Authority: DE
Inventors: Rudi Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Mueller
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1974-07-26
Filing date: 1974-07-26
Publication date: 1978-05-11
Also published as: DE2436062A1; DE2436062C3

Description

Die Erfindung betrifft einen Dichtungsbalg für Relativbewegungen zueinander ausführende Bauteile, der an seinen Endbereichen mit jeweils einem Bauteil fest verbindbar und mit mehreren Längsfalten versehen ist, die schräg zur Längsachse des Dichtungsbalgs verlaufend angeordnet sind.

Bei einem derartigen aus der US-PS 3318 335 bekannten Dichtungsbalg laufen die Außenkanten und die Innenkanten der Längsfalten jeweils in Schraubenlinien gleicher Steigung um die Balgachse und in jeweils konstantem Abstand zu dieser. Wenn ein Endbereich des Dichtungsbalges »eingedreht« wird, während der gegenüberliegende Endbereich stillsteht, so verringern sich aufgrund der Anordnung und konstruktiven Gestaltung der Längsfalten die Abstände von Außenkante und Innenkante in bezug zur Längsachse des Dichtungsbalges. Hierdurch wird dessen Gummimaterial im Bereich der Außenkante gedeht und im Bereich der Innenkante gestaucht, was zu Ausbeulungen des Dichtungsbalges und Querzerrungen seines Gefüges führen kann. Darüber hinaus erfährt der Gummi eine zusätzliche Beanspruchung an den Randbereichen des Dichtungsbalges, wo sein schraubengangförmiger Teil in den zylindrischen Teil übergeht

In der DE-AS 11 89 816 ist ferner ein im wesentlichen ebener Dichtungsbalg mit pyramidenförmigen Ausbuchtungen geoffenbart, die von der ebenen, ringförmigen Zone des Dichtungsbalges abstehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Dichtungsbalg ^u schaffen, der mit zwei Bauteilen, welche Relativbewegungen zueinander ausführen können, fest verbunden in sein kann, ohne daß Verzwängungen in seinen Längsfalten entstehen.

Die Lösung der Aufgabe kennzeichnet sich dadurch, daß der Abstand zwischen der Außenkante und der Innenkante jeder Längsfalte des Dichtungsbalgs sich is fortlaufend ändernd ausgebildet ist, wobei Außenkante und Innenkante an den Längsfaltenenden jeweils in spitzem Winkel zusammenlaufen.

Mit dem erfindungsgemäßen Dichtungsbalg können in vorteilhafter Weise die Lageveränderungen der Bauteile, welche bei deren Dreh- oder Drehschubbewegungen auftreten, von dem Dichtungsbalg aufgenommen werden, wobei Ausbeulungen des Dichtungsbalges über seine Längserstreckung, sowie Querzerrungen in seinem Gefüge vermieden werden, da an den Längsfalten jeweils lediglich urterschiedlich große Faltungswinkel entstehen. Daher besitzt der erfindungsgemäße Dichtungsbalg eine relativ große Lebensdauer.

In Ausgestaltung der Efindung verläuft die Innenkante jeder Längsfalte als eine Sekante zum Außenumfang des rohrförmigen Dichtungsbalges, während die Außenkante konvex ausgebildet ist

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,

daß die Längsfalten am Außenumfang des rohrförmigen

Rundkörpers in mindestens zwei Reihen nebeneinander

χ gleichsinnig oder gegensinnig zueinander verlaufend angeordnet sind.

Verschiedene Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen als rohrförmigen Rundkörper ausgebildeten Dichtungsbalg, der gleichsinnig verlaufende Längsfalten aufweist, die in zwei Reihen nebeneinander angeordnet sind,
F i g. 2 eine Seitenansicht zur F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie IH-III in F i g. 1, F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in F i g. 1,

F i g. 5 einen der F i g. 1 im wesentlichen entsprechenden Dichtungsbalg, wobei jedoch die Längsfalten in so zwei gegensinnig verlaufenden Reihen angeordnet sind,

F i g. 6 einen Dichtungsbalg mit rohrförmigen! Rundkörper, wobei die Grundkante der Längsfalten S-förmig verläuft und an den Außenbereichen pyramidenförmige Ausbuchtungen aufweist,

Fig.7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6,

Fig.S einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 6,

F i g. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in F i g. 6, F i g. 10 einen der F i g. 6 weitgehend entsprechenden Dichtungsbalg, wobei jedoch die Grundkanten der Längsfalten zusätzlich im Bereich ihrer Längsmitte mit

einer pyramidenförmigen Ausbuchtung versehen sind,

F i g. 11 einen Schnitt entlang der Linie XI-XI in Fig. 10, der die mittlere pyramidenförmige Ausbuchtung erkennen läßt,

Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie XII-XII in F ig. 10,

Fig. 13 einen Schnitt entlang der Linie XIH-XIII in Fig. 10.

Ein in Fi g. 1 veranschaulichter Dichtungsbalg 1 ist im wesentlichen als rohrförmigen Rundkörper ausgebildet, der aus einem Faltenteil 2 und zwei Anschlußenden 3 besteht, die jeweils an einem nicht dargestellten Bauteil befestigbar sind, deren gemeinsame Lagerstelle der Dichtungsbalg 1 umschließt Die Lagerstelle kann derart ausgebildet sein, daß die beiden Bauteile sowohl gegeneinander verdrehbar, als auch längsverschiebbar ι υ sind. Der Faltenteil 2 setzt sich aus einer Anzahl von Längsfalten 4 zusammen, die sich über einen Teilabschnitt des Außenumfangs des Rundkörpers erstrecken und die an diesem in zwei gleichsinnig verlaufenden und nebeneinander angeordneten Reihen angeordnet sind, is Die einzelnen Längsfalten 4 verlaufen in ihrer Längsrichtung schräg zur Längsachse des Rundkörpers, wobei die Grundkanten 5 der Längsfalten 4 in bezug zum Außenumfang des Rundkörpers als eine Sekante verlaufen, wie die Fig.2 und 3 zeigen. Der Abstand zwischen der Außenkante und der Innenkante jeder Längsfalte 4 ist sich fortlaufend ändernd ausgebildet, wobei Außenkante und Innenkante an den Längsfaltenenden jeweils in spitzem Winkel zusammenlaufen. Fig.2 läßt erkennen, daß die Oberkanten 6 der Längsfalten 4 konvex ausgewölbt sind. Eine axiale Verschiebung und/oder Verdrehung der Bauteile gegeneinander wird innerhalb des Faltenteils 2 durch die Längsfalten 4 ausgeglichen, derart, daß diese beim Verschiebe- und/oder Verdrehvorgang der Bauteile je jü nach deren Wirkrichtung eng einander liegen bzw, sich etwas weiter voneinander entfernen. Bei diesen Bewegungsvorgängen verändern sich die Längsfalten 4 lagemäßig zueinander, wofür der konvexe Längsverlauf ihrer Oberkante 6 sehr vorteilhaft ist J?

Fig.5 zeigt einen ebenfalls als rohrförmigen Rundkörper ausgeführten Dichtungsbalg 7, dessen Faltenteil 8 eine Vielzahl von Längsfalten 9 bildet, die in zwei gegensinnig zueinander verlaufenden Reihen angeordnet sind und jeweils gleich große Steigungen aufweisen. Die Länge der Längsfalten 9 beträgt jeweils ein Teilstück des Außenumfangs des rohrförmigen Rundkörpers. Stirnseitig sind AnschluSenden 10 vorgesehen, die mit jeweils einem Bauteil verbindbar sind. Die Längsfalten 9 sind vollkommen gleichartig wie die des Dichtungsbalgs 1 ausgeführt und verlaufen wie diese jeweils schräg zur Längsachse des Rundkörpers des Dichtungsbalgs 7. Durch die Anordnung der Längsfalten 9 in zueinander gegensinnig verlaufenden Reihen ist der Dichtungsbalg 7 in relativ hohem Maße radial verdrehbar, dagegen nicht bzw. nur im Rahmen der Elastizität des Werkstoffes des Dichtungsbalgs 7 axial verschiebbar, da sich bei dieser Beanspruchung die Verdrehungen addieren, die axialen Verschiebungen dagegen gegenseitig aufheben.

Bei radialer Verdrehung des Dichtungsbalgs 7, beispielsweise in Pfeilrichtung A, nehmen die Längsfalten 9 der linken Hälfte des Faltenteils β in bezug zur Längsachse des rohrförmigen Rundkörpers einen spitzeren Winkel ein, während die Längsfalten 9 der rechten Hälfte des Faltenteils 8 etwas weniger schräg stehen. Es versteht sich, daß bei einer entgegen der Pfeilrichtung A angreifenden Drehrichtung die Längsfalten 9 eine entsprechend umgekehrte Stellung einnehmen.

Ein weiterer, im wesentlichen rohrförmiger Dichtungsbalg 16 ist in F i g. 6 dargestellt Die stirnseitigen Anschlußenden 17 dienen auch bei diesem Dichtungsbalg zur Befestigung an jeweils einem Bauteil. Am Außenumfang des Rundkörpers ist ein Faltenteil 18 vorgesehen, dessen Längsfalten 19 in ihrer Längserstreckung schräg zur Längsachse des Rundkörpers verlaufen. Die Länge der Längsfalten 19 ist ein Teilabschnitt vom Außenumfang des Rundkörpers. Die Grundkanten 20 der Vertiefungen 21 der Längsfalten 19 sind in Längsrichtung, welche dem Außenumfang des rohrförmigen Rundkörpers folgt, S-förmig gekrümmt (Fig.6) und im Bereich ihrer beiden äußeren Enden nach innen, d. h. zum Mittelpunkt des Rundkörpers hin geknickt wodurch — wie in den Fig.6 und 7 veranschaulicht — jeweils eine pyramidenförmige Ausbuchtung 22 entsteht Diese pyramidenförmigen Ausbuchtungen 22 ermöglichen es, daß sich die Bauteile, deren gemeinsame Lagerstelle der Dichtungsbalg 16 umgibt bis zu einem relativ großen Winkel gegeneinander verdrehen können, wobei innerhalb des Faltenteils 18 keinerlei Verdrehspannungen oder Querzerrungen entstehen. Die pyramidenförmigen Ausbuchtungen 22 erlauben eine beträchtliche Lageveränderung der Längsfalten 19.

In Fig. 10 ist ein Dichtungsbalg 24 veranschaulicht, der mit dem Dichtungsbalg 16 weitgehend gleichartig ist Das Faltenteil 25 setzt sich aus Längsfalten 26 zusammen, die schräg zur Längsachse des rohrförmigen Rundkörpers angeordnet sind, wobei die Länge der Längsfalten 26 ein TeilstUck von dessen Außenumfang ist Die Grundkanten 28 der Vertiefungen 27 der Längsfalten 26 weisen in ihrer Längsrichtung eine S-förmige Linienführung auf und sind sowohl im Bereich ihrer äußeren Enden als auch in ihrer Längsmitte abgeknickt, wodurch die pyramidenförmigen Ausbuchtungen 29 bzw. 30 entstehen. Da die Grundkanten 28 auch im Bereich ihrer Längsmitte mit jeweils einer pyramidenförmigen Ausbuchtung 30 versehen sind, ist bei einer gegensinnigen axialen Verdrehung der mit dem Dichtungsbalg 24 verbindbaren Bauteile ein etwas größerer Verdrehwinkel als bei vorerwähntem Dichtungsbalg 16 erreichbar.

Selbstverständlich können die Dichtungsbälge 1,7,16 und 24 im Rahmen der vorstehend beschriebenen Ausbildung anstelle des rohrförmigen Rundkörpers auch jede andere technisch verwertbare geometrische Querschnittsform aufweisen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Pichtungsbalg für Relativbewegungen zueinander ausführende Bauteile, der an seinen Endbereichen mit jeweils einem Bauteil fest verbindbar und mit mehreren Längsfalten versehen ist, die schräg zur Längsachse des Dichtungsbalgs verlaufend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Außenkante und der Innenkante jeder Längsfalte (4, 9, 19, 26) des Dichtungsbalgs (1,7,16,24) sich fortlaufend ändernd ausgebildet ist, wobei Außenkante und Innenkante an den Längsfaltenenden jeweils in spitzem Winkel zusammenlaufen.

2. Dichtungsbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkante (5) jeder Längsfalte (4,9,) als eine Sekante zum Außenumfang des rohrförmigen Dichtungsbalges (1, 7) verläuft, während die Außenkante (6) konvex ausgebildet ist

3. Dichtungsbalg nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsfalten (4) am Außenumfang des rohrförmigen Rundkörpers in mindestens zwei Reihen nebeneinander gleichsinnig oder gegensinnig zueinander verlaufend angeordnet sind.

4. Dichtungsbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkanten (20) der Längsfalten (19) einerseits eine S-förmig gekrümmte Längsrichtung aufweisen und andererseits im Bereich ihrer äußeren Abschnitte jeweils nach innen geknickt sind, wobei diese Abschnitte jeweils eine Grundlinie einer erhabenen pyramidenförmigen Ausbuchtung (22) der Oberkante einer Längsfalte bilden (F ig. 7).

5. Dichtungsbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkanten (28) der Längsfalten (26) sowohl eine S-förmig gekrümmte Längsrichtung aufweisen als auch in ihrem Verlauf in bezug zum Außenumfang des Rundkörpers abgeknickt sind, derart, daß sich einerseits in ihrem mittleren Bereich und andererseits an ihren Außenabschnitten jeweils eine pyramidenförmige Ausbuchtung (erhaben 29, vertieft 30) bildet (Fig. 11).