DE3417708A1

DE3417708A1 - BELLOWS FOR FIXED JOINTS

Info

Publication number: DE3417708A1
Application number: DE19843417708
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl.-Ing. 7065 Winterbach Frank; Günter Dipl.-Ing. 7312 Kirchheim Glühmann; Klaus 7316 Köngen Keinrad; Richard Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Zigelli
Original assignee: Feldmuehle AG
Current assignee: Feldmuehle AG
Priority date: 1984-05-12
Filing date: 1984-05-12
Publication date: 1985-11-14
Also published as: ES8607489A1; EP0211845A1; WO1985005421A1; BR8507188A; ES543018A0; JPS61502139A

Abstract

The bellows for coupling with high pivoting, which is used at low temperatures, is made of thermoplastic elastomer based on polyetherester. The front flanks (3) of the first ply (1) viewed from the side opposite to the coupling (7), decrease more from the hollow (5) of the ply towards the crest (6) than the other flanks.

Description

Faltenbalg für Festgelenke Bellows for fixed joints

Die Erfindung betrifft einen Faltenbalg für Festgelenke mit einer Auslenkung von bis zu 50 Grad, der aus einem thermoplastischen Elastomeren auf Basis von Polyetherester besteht und mindestens drei Falten aufweist.The invention relates to a bellows for fixed joints with a Deflection of up to 50 degrees made from a thermoplastic elastomer based consists of polyetherester and has at least three folds.

Faltenbälge für Festgelenke, insbesondere für homokinetische Gelenke, sind seit langem bekannt und werden im allgemeinen aus natürlichen oder synthetischen Kautschuken und deren Abmischungen sowie Polyurethan 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, im allgemeinen einer Kilometerleistung von 150.000 bis 200.000 km entsprechenden Zeit von ca. 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 as well as polyurethane. The area of The deflection was continuously increased because of these bellows constructions essentially cardan shafts of vehicle drives should be protected and one the aim is to keep the turning circle as small as possible in the vehicle. Through the The requirement to withstand a deflection of up to 50 degrees will be considerable Requirements placed on the bellows, which are exacerbated by the fact that the bellows absorb grease in its interior and have quite high speeds over a long period in general mileage of 150,000 has to withstand a corresponding time of approx. 8 to 10 years up to 200,000 km.

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 durch den Riß eintretenden Schmutz nach kurzer Zeit verschlissen waren. Um die kältetechnischen Probleme zu lösen, war ein neuer Werkstoff zu suchen, der der Beanspruchung in der Kälte standhielt. Ein recht neuer Vorschlag geht deshalb dahin, als Werkstoff ein thermoplastisches Elastomer auf Basis von Polyetherester einzusetzen, das eine hohe Kältebeständigkeit aufweist. Dieses Material hat aber, verglichen mit den bisher eingesetzten Rohstoffen auf Kautschukbasis, nur eine sehr geringe Elastizität und weist damit bei der Montage und auch im Einsatz als Achsmanschette völlig andere Eigenschaften auf, so daß besondere Schritte ergriffen werden müssen, um aus diesem Material einen Faltenbalg zu gestalten, der den gestellten Anforderungen gerecht wird.that is, vehicle joints equipped with it enter through the crack Dirt was worn out after a short time. To the refrigeration problems too solution, a new material had to be found that could withstand the stresses and strains of the cold. A quite new proposal is therefore to use a thermoplastic material as the material Use elastomer based on polyetherester, which has a high resistance to cold having. However, compared to the raw materials previously used, this material has based on rubber, only a very low elasticity and thus exhibits during assembly and when used as an axle boot, it has completely different properties, making them special Steps need to be taken to make a bellows from this material that meets the requirements.

Der vorliegenden Anmeldung liegt damit die Aufgabe zugrunde, aus einem kältebeständigen Material, also aus einem thermoplastischen Elastomeren auf Basis von Polyetherester, einen Faltenbalg zu erstellen, der auch bei tiefsten Temperaturen, wie sie in Gebieten des Polarkreises auftreten, ohne Schäden eine Auslenkung von 50 Grad übersteht und eine hohe Gebrauchsdauer aufweist.The present application is therefore based on the object of one Cold-resistant material, i.e. made of a thermoplastic Elastomers based on polyetherester to create a bellows that works even with the deepest Temperatures, as they occur in areas of the Arctic Circle, without any damage Withstands a deflection of 50 degrees and has a long service life.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Faltenbalg für Festgelenke mit einer Auslenkung von bis zu 50 Grad, der aus einem thermoplastischen Elastomeren auf Basis von Polyetherester besteht, mindestens drei Falten aufweist mit dem kennzeichnenden Merkmal, daß mindestens die Vorderflanke der ersten Falte sowie ggf. die Vorderflanke der zweiten Falte, gesehen von der dem Gelenk abgewandten Seite, ein VerJüngungsverhältnis der Flankenwandstärke von Faltengrund zu Faltenspitze von 15 : 1 bis 8 : 1 und alle weiteren Flanken ein Verhältnis der Flankenwandstärken von 6 : 1 bis 4 : 1 aufweisen.This object is achieved by using a bellows for fixed joints a deflection of up to 50 degrees, made from a thermoplastic elastomer based on polyetherester, has at least three folds with the characteristic Feature that at least the front flank of the first fold and possibly the front flank of the second fold, seen from the side facing away from the hinge, a taper ratio the flank wall thickness from the bottom of the fold to the top of the fold from 15: 1 to 8: 1 and all further flanks have a ratio of the flank wall thicknesses of 6: 1 to 4: 1.

Bei vielen Gelenktypen, inbesondere homokinetischen Gelenken, ist die dem Gelenk abgewandte Seite des Faltenbalgs im allgemeinen die Seite, die den kleinen Achsdurchmesser aufweist.In many types of joints, especially constant velocity joints, the side facing away from the joint of the bellows is generally the side that the has a small axle diameter.

Damit sind die Falten in diesem Bereich auch kleiner. Beim Beugen des Gelenkes wird der Faltenbalg auf der Winkelaußenseite der Beugung gestreckt und auf der Winkelinnenseite der Beugung zusammengedrückt. Im Bereich der kleinen Falten 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. Kautschukmaterialien vertragen sowohl die Einknickung als auch die oberstülpung, insbesondere bei dynamischer Beanspruchung, nicht jedoch Materialien, die eine wesentlich geringere Dehnung aufweisen, wie Polyetheresterelastomere. Bei diesen führt die Uberstülpung und auch die Einknickung mit Sicherheit nach kurzer Zeit zum Bruch der Manschette.This means that the wrinkles in this area are also smaller. When bending of the joint, the bellows is stretched on the outside of the angle of flexion and compressed on the inside of the angle of the flexion. In the small area It is often the case that wrinkles are pulled over directly in the inner area and there is a kink in the outer area of the flexion results in that runs transversely to the fold arrangement and thus along the shaft. Rubber materials tolerate both the buckling and the overlapping, especially with dynamic ones Stress, but not materials that show a significantly lower elongation, such as polyetherester elastomers. In these, the overlapping and also the buckling lead certainly after a short time to break the cuff.

Durch Erhöhung der Faltenzahl kann man der Gefahr der Einknickung begegnen, erhöht damit aber andererseits gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit, daß im Innenbereich der Beugung ein Uberstülpen der Manschette erfolgt, was bei diesen Materialien weiterhin zur Zerstörung der Manschette führt. Gemäß der Erfindung wird dieses Überstülpen dadurch verhindert, daß die Flanken des Faltenbalges sich vom Faltengrund zur Faltenspitze verjüngen, wobei sich die Verjüngungsverhältnisse der Flanken unterscheiden. Die Vorderflanke der ersten Falte ist in jedem Fall stärker ausgeführt, setzt also dem Uberstülpen einen erheblichen Widerstand entgegen. Die gegenüberliegende Flanke der gleichen Falte weist im Faltengrund eine wesentlich geringere Wandstärke auf. Bei der Beugung des Gelenkes legt sie sich also an die Vorderflanke an, ohne sie zu überstülpen. Die Vorder flanke der zweiten Falte kann sich damit an die Rückflanke der ersten Falte anlehnen, wodurch ebenfalls kein Uberstülpen auftritt.By increasing the number of folds one can reduce the risk of buckling meet, but on the other hand increases the probability that In the inner area of the flexion, the cuff is pulled over, which is the case with these Materials continue to destroy the cuff. According to the invention This slipping over prevents the flanks of the bellows from moving away Taper the bottom of the fold to the tip of the fold, whereby the tapering ratios of the Distinguish flanks. The leading edge of the first fold is in any case stronger executed, so opposes the slipping over a considerable resistance. the opposite flank of the same fold has a substantial fold base smaller wall thickness. When the joint is flexed, it lies against the Front flank without pulling it over. The front flank of the second fold can lean against the back flank of the first fold, which also means that there is no overpowering occurs.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Flankenwandstärke der Vorderflanke der ersten Falte und ggf. der zweiten Falte im Bereich des Flankengrundes zwischen 2 und 3,5 mm liegt. Die Flankenwandstärke der weiteren Falten liegt dabei vorteilhaft im Fußbereich zwischen 1,2 und 2,2 mm. Es ergibt sich also ein erheblicher Unterschied in den Wandstärken, d. h. alle Rückflanken sind dünner ausgeführt und dadurch leichter verformbar, was sicherstellt, daß ein Überstülpen der Manschette verhindert wird. Im Bereich der Faltenspitzen liegt die Flankenwandstärke bevorzugt zwischen 0,2 und 0,4 mm, um auch hier bei Aufrechterhaltung der erforderlichen Festigkeit für eine hohe Elastizität zu sorgen.A preferred embodiment of the invention provides that the flank wall thickness the front flank of the first fold and possibly the second fold in the area of the bottom of the flank is between 2 and 3.5 mm. The flank wall thickness of the other folds is here advantageous in the foot area between 1.2 and 2.2 mm. So there is a significant one Difference in wall thickness, d. H. all trailing edges are made thinner and thereby more easily deformed, which ensures that the sleeve cannot be slipped over is prevented. The flank wall thickness is preferably in the region of the fold tips between 0.2 and 0.4 mm in order to maintain the required strength here as well to ensure high elasticity.

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 Wandstärke der Vorderflanke, der ersten Falte im Bereich des Faltengrundes 2,5 mm, im Bereich der Faltenspitze 0,4 mm, die Vorderflanke der zweiten Falte wies im Bereich des Faltengrundes eine Stärke von 2,2 und im Bereich der Faltenspitze eine Stärke von 0,35 mm auf. Alle weiteren Flanken maßen im Bereich des Faltengrundes 1,6 mm und im Bereich der Faltenspitze 0,3 mm. Der Faltengrund zwischen den einzelnen Falten war mit einer Entlastungsnut versehen. Die Falten waren in folgenden Winkeln zueinander angeordnet: erste Falte, Vorderflanke, Winkel F 26 Grad, Rückflanke, Winkel? 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 Wall thickness of the front flank, the first fold in the area of the fold base 2.5 mm, 0.4 mm in the area of the fold tip, the front flank of the second fold pointed in the area the bottom of the fold has a thickness of 2.2 and in the area of the tip of the fold a thickness of 0.35 mm. All other flanks measured 1.6 mm in the area of the bottom of the fold and 0.3 mm in the area of the fold tip. Of the Bottom of folds between the individual folds were provided with a relief groove. The folds were in arranged at the following angles to each other: first fold, front flank, angle F 26 Degree, back flank, angle? 23 degrees.

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

Dritte Falte, Vorderflanke, Winkel P 34 Grad, Rückflanke, Winkel g 29 Grad.Third fold, leading edge, angle P 34 degrees, trailing edge, angle g 29 degrees.

Vierte Falte, Vorderflanke, Winkel P 33 Grad, Rückflanke, Winkel g 28 Grad.Fourth fold, leading edge, angle P 33 degrees, trailing edge, angle g 28 degrees.

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

Das Verhältnis Breite zu Höhe betrug: B erste Falte : = 1,0 zweite Falte B = 1,18 H B dritte Falte : = 1,2 vierte Falte- : 1,14 fünfte Falte 1,15 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 3. Funktionsprüfung bei Wärmeeinwirkung, 4. Funktionsprüfung bei Kälteeinwirkung.The ratio of width to height was: B first fold: = 1.0 second Fold B = 1.18 H B third fold: = 1.2 fourth fold-: 1.14 fifth fold 1.15 die 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 during static deflection 2nd rotation test up to n = 3200 min 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 gl im Faltenbalg eine solche von 50 g. Als Fett wurde "Molykote 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. In the joint there was an amount of grease of 30 μl in the bellows one those of 50 g. "Molykote 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 gegenUber 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 vonB = 95 + 5 ° C gehalten.The test mandrel was set to a constant via a controllable heating fan Maintained temperature of B = 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 - VergröBerung Drehzahl- Falte Falte Falte Falte Falte bereich 1 2 3 4 5 min mm mm mm % mm % mm % mm vom vom vom vom vom K K 1a ~~~~ 1 1600-1800 0 0 0 0 0 1800-2000 0 0 0 0 0 2000-2200 0 0 0 0 0 2200-240000 0 0 0 0 0 2400-2600 0 0 0 2 2,04 2 2,56 2600-2800 0 0 0 0 2800-3000 0 0 0 2 2,04 0 3000-3200 0 4 3,57 10 9,4 6 6,1 2 2,56 Die geprüfte Manschette weitete sich bis n = 2400 min -1 min nicht auf. Erst ab n = 2400 min 1 bis n 3200 min -1 trat eine geringfügige Aufweitung auf. Der Faltenbalg wies keinerlei Beschädigungen auf, es kam auch nicht zu Fettaustritt.Diameter - magnification Speed fold fold fold fold fold fold area 1 2 3 4 5 min mm mm mm% mm% mm% mm from from from from from KK 1a ~~~~ 1 1600-1800 0 0 0 0 0 1800-2000 0 0 0 0 0 2000-2200 0 0 0 0 0 2200-240000 0 0 0 0 0 2400-2600 0 0 0 2 2.04 2 2.56 2600--2800 0 0 0 0 2800-3000 0 0 0 2 2.04 0 3000-3200 0 4 3.57 10 9.4 6 6.1 2 2.56 The tested cuff did not expand up to n = 2400 min -1 min. Only from n = 2400 min-1 to n 3200 min-1 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.

KälteprUPung 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 3,20 mm auf und verjüngt sich zur Faltenspitze 6 hin auf 0,60 mm. Die Vorderflanke 3 der zweiten Falten 2 weist im Bereich des Faltengrundes 5 eine Wandstärke von 2,40 mm auf und verjüngt sich auf 0,40 mm. Die Rückflanke 4 der ersten Falte 1 und auch die Rückflanke 4 der weiteren Falte 2 weisen im Bereich des Faltengrundes 5 das gleiche Maß, nämlich 1,50 mm auf und verjüngen sich auf 0,60 bzw. 0,40 mm. Der Faltengrund 5 bei der Vorderflanke 3 der dritten Falte 21 beträgt 1,80, der vierten Falte 20 1,65 und der fünften Falte 19 1,40 mm. Die entsprechenden Rückflanken 4 weisen im Faltengrund 5 eine Stärke von 1,50 bzw.The front flank 3 of the first fold 1 points in the area of the fold base 5 has a wall thickness of 3.20 mm and tapers towards the fold tip 6 there to 0.60 mm. The front flank 3 of the second folds 2 points in the area of the fold base 5 has a wall thickness of 2.40 mm and tapers to 0.40 mm. The trailing edge 4 of the first fold 1 and also the rear flank 4 of the further fold 2 point in the area of the bottom of the folds 5 the same dimension, namely 1.50 mm and taper 0.60 or 0.40 mm. The fold base 5 at the front flank 3 of the third fold 21 is 1.80, the fourth fold 20 1.65 and the fifth fold 19 1.40 mm. The corresponding Rear flanks 4 have a thickness of 1.50 or

1,35 bzw. 1,30 mm auf. Sie verjüngen sich insgesamt auf 0,40 bzw. 0,25 bzw. 0,20 mm.1.35 or 1.30 mm. They taper to a total of 0.40 or 0.25 or 0.20 mm.

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 BeugewinkelR . In Figur 3 beträgt dieser Beugewinkel bC 10 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 angle R. In FIG. 3, this flexion angle bC is 10 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 a 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 Winkel a 37,5 Grad, dabei ergibt sich die vierte Berührung, d. h., daß jetzt die zweite Falte 2 an der ersten Falte 1 zusätzlich anliegt. In Figur 6 ist eine Beugung von 40,5 Grad dargestellt.The first contact between the folds occurs, it touches The fifth fold 19 and the fourth fold 20, in FIG. 4, is the angle of deflection a 22.5 degrees, the fourth fold 20 has touched the third fold 21 and the third Fold 21 is in contact with the second fold 2 for the first time. According to Figure 5 is the angle a 37.5 degrees, which results in the fourth touch d. This means that the second fold 2 now additionally rests against the first fold 1. In Figure 6 shows a flexion of 40.5 degrees.

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 obvon 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 vollzogen ist, und bei Beugungswinkelo(.von 40,5 Grad, auch die letzte Falte 19 sich überstülpt. 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 homokinetic joint 7 which, according to FIG. 7, has a flexion angle whether of 22.5 degrees and according to FIG. 8 one of 40.5 degrees. It appears the fact that at 22.5 degrees of flexion the first fold 1 has already been slipped over is, and at a flexion angle of 40.5 degrees, also the last fold 19 is pulled over. In addition, the kink 22 is clearly closed in the practically stretched area recognize.

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Claims

Claims 1. Bellows for fixed joints with a deflection of up to 50 degrees, made from a thermoplastic elastomer based on polyetherester consists and has at least three folds, characterized in that at least the front flank (3) of the first fold (1) and possibly the front flank (3) of the second Fold (2), seen from the side facing away from the joint (7), has a taper ratio the flank wall thickness from the bottom of the fold (5) to the tip of the fold (6) from 15: 1 to 8: 1 and all other flanks (8) have a flank wall thickness ratio of 6: 1 up to 4: 1.

2. Bellows according to claim 1, characterized in that the flank wall thickness the front flank (3), the first fold (1) and possibly the second fold (2) in the area the bottom of the fold (5) is between 2.0 and 3.5 mm.

3. Bellows according to one of claims 1 and 2, characterized in that that the flank wall thickness of the further folds (8) in the area of the fold base (5) is between 1.2 and 2.2 mm.

4. Bellows according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the flank wall thickness in the area of the fold tip (6) between 0.2 and 0.4 mm lies.