DE69413381T2

DE69413381T2 - Schutzbalg

Info

Publication number: DE69413381T2
Application number: DE69413381T
Authority: DE
Inventors: Remi F-44300 Nantes Boyen; Bernard F-44300 Nantes Renzo
Original assignee: Draftex Industries Ltd
Current assignee: Laird Holdings Ltd
Priority date: 1994-02-24
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 1999-04-08
Anticipated expiration: 2014-12-17
Also published as: JPH07259993A; GB2287289B; GB2287289A; EP0669477A1; GB9403501D0; EP0669477B1; DE69413381D1; ES2121163T3; JP3350273B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Schutzbalg aus thermoplastischem Material mit einer Mehrzahl einstückig miteinander verbundener Balgfaltungen, von denen jede eine entsprechende Spitze und Senke aufweist.
Ein solcher Schutzbalg ist in der US-A 4,735,596 dargestellt. Bei diesen Schutzbalg hat die erste Balgfaltung nahe dem einen Ende des Schutzbalgs einen Sattel oder ein Spitze, der bzw. die dünner als die Sättel bzw. Spitzen der anderen Balgfaltungen ist. Auf diese Weise fällt vorzugsweise die erste Faltung teilweise zusammen, wenn der Schutzbalg in Längsrichtung zusammengedrückt wird. Bei einer solchen Anordnung kann es zu einem erhöhten Verschleiß an der ersten Faltung kommen.
Ein Schutzbalg der eingangs genannten Art ist auch aus der US-A 4,923,432 bekannt. Bei diesem bekannten Schutzbalg sind die Senken der Faltungen zunehmend dünner entlang der Länge des Schutzbalgs. Dies macht die Herstellung kompliziert.
Erfindungsgemäß ist ein bekannter Schutzbalg dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Balgfaltung das Verhältnis der geringsten Dicke an ihrer Spitze zu der größten Dicke an ihrer Senke weniger als ungefähr 2, 3 ist, und daß die größte Dicke weniger als ungefähr 1,25 mm beträgt.
Ein Schutzbalg, an dem die Erfindung verwirklicht ist, wird nachfolgend beschrieben, und zwar lediglich anhand eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnitten Seitenansicht eines Schutzbalgs in freiem Zustand vor der Befestigung zeigt;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Schutzbalgs nach Fig. 1 zeigt, wobei dieser in Position auf der Antriebsübertragung eines Vorderrades eines Motorfahrzeuges aufgesetzt ist, und wobei die Figur den Schutzbalg in einem Zustand zeigt, die dieser einnimmt, wenn die Antriebswelle um einen scharfen Winkel gedreht ist; und
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht einer der Balgfaltungen des Schutzbalgs nach Fig. 1 zeigt.
Der beschriebene Schutzbalg besteht vorzugsweise aus thermoplastischem Material. In Fig. 1 ist dargestellt, daß der Schutzbalg einstückig miteinander verbunden Balgfaltungen aufweist, die in drei unterschiedlichen Abschnitten angeordnet sind, was noch im Detail beschrieben werden wird, und die sich zwischen einem Befestigungskragen 12 großen Durchmessers am einen Ende und einem Befestigungskragen 14 kleinen Durchmessers am gegenüberliegenden Ende erstrecken. Der erste Abschnitt 21 ist ein Abschnitt hoher Flexibilität und umfaßt, bei diesem Beispiel, Balgfaltungen 16, 18, 20 und 22, die in einer konischen erzeugende angeordnet sind, wobei jede Faltung mit der nächsten mittels einer entsprechenden Senke 24 verbunden ist.
Der nächste Abschnitt 22 umfaßt eine einzelne, im wesentlichen zylindrische Faltung 25, d. h. die Oberfläche der Faltung erstreckt sich im wesentlichen parallel zu der Achse 26 des Schutzbalgs.
Der dritte Abschnitt 23 ist ein Abschnitt geringer Flexibilität und umfaßt Faltungen 28 und 30, die über eine Senke 32 miteinander verbunden sind und in einer leicht konischen erzeugenden angeordnet sind.
Fig. 2 zeigt den Schutzbalg nach Fig. 1, in Position befestigt auf der Antriebsübertragung des Vorderrades eines Motorfahrzeuges. Die Antriebsübertragung besteht aus einer Antriebswelle 40, die an den Kraftausgang eines Getriebes/Differentials mittels eines Universalgelenks angeschlossen ist, das sich innerhalb eines Gehäuses oder Topfes 42 befindet. Auf diese Weise ist der Kragen 12 des Schutzbalgs um die Außenseite des Gehäuses 42 herum angepaßt und in seiner Position mittels eines metallischen Klemmringes, der nicht dargestellt ist, festgeklemmt. In ähnlicher Weise ist der Kragen 14 des Schutzbalgs um die Welle 40 herumgeklemmt und mittels einer weiteren Klemme in seiner Position festgehalten, was ebenfalls nicht dargestellt ist. Wird der Schutzbalg in dieser Stellung auf der Antriebsübertragung befestigt, wird er bis zu einem gewissen Ausmaß in Längsrichtung zusammengedrückt.
Fig. 2 zeigt die von dem Schutzbalg eingenommene Stellung, wenn die Antriebswelle 40 ihren maximalen Auslenkwinkel hat, d. h. korrespondierend der maximalen Winkelbeweglichkeit des Universalgelenks; in anderen Worten weist die Antriebswelle 40 einen maximalen Winkel im Bezug auf die vom Getriebe/Differential kommende Abtriebswelle 44 auf. Die Figur zeigt, wie die entsprechenden Konfigurationen der Faltungen der Abschnitte Z1 und Z3, und des neutralen Abschnitts Z2, zur Realisierung unterschiedlicher Biegebedingungen in den Abschnitten Z1 und Z3 kooperieren.
Bei Betrachtung des Abschnittes Z1 fällt auf, daß die Faltungen über den Bereich A einer Kompression und über den Bereich B einer Ausdehnung unterliegen. Im Bereich A werden die Balgfaltungen "aufeinandergeschichtet" und kommen hierbei in Kontakt mit der Fläche 16A der Faltung 16. Die Dicke der Senken des Balgs bestimmt den Druck zwischen benachbarten Faltungen und auf diese Weise die Beanspruchung und Abnutzung.
Die Faltungen 28 und 30 des Abschnittes Z3 unterliegen ebenfalls einer Ausdehnung und Kompression. Jedoch erstrecken sich die Faltungen des Abschnitts Z3 über einen Bereich C, der auf derselben Seite der Welle 40 liegt, wie der Bereich A, über den die Faltungen des Abschnitts Z1 komprimiert werden. In ähnlicher Weise liegt der Bereich D, über den die Faltungen des Abschnittes Z3 komprimiert werden, auf derselben Seite der Welle 40 wie der Bereich B, über den die Faltungen des Abschnitts Z1 gestreckt oder ausgedehnt werden.
Die Balgfaltungen müssen so gestaltet werden, daß sie nicht eindellen oder anderweitig deformiert werden, wenn sie maximaler Kompression oder maximaler Aufweitung ausgesetzt sind.
Bei der in Fig. 2 dargestellten maximalen Winkelstellung kann die Innenseite der einzigen Faltung 25 des neutralen Abschnittes Z2 in Kontakt zu der Welle 40 kommen.
Die Anzahl der Faltungen in dem Abschnitt Z1 sollte relativ gering sein, um so den Druck von Faltung zu Faltung zu begrenzen.
Fig. 3 zeigt eine der Faltungen 16 in "freiem" Zustand (d. h. bevor der Schutzbalg auf dem Antriebsübertragungssystem angepaßt wird). Zur Erzielung optimaler Eigenschaften des Schutzbalgs und einer reduzierten Abnutzung hat es sich herausgestellt, daß Gestalt und relative Größe der Balgfaltungen so sein sollte, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, in der
a) P geringer sein sollte als 1,25 mm;
b) S/P kleiner sein sollte als 2,3; und
c) 1,0 ≤ P/E ≤ 1,25
S ist die geringste Dicke an der Spitze der Balgfaltung, P die maximale Dicke im Bereich der Senke und E ist die geringste Dicke im Bereich der Senke.
Eine solche Anordnung unterscheidet sich zu den zuvorbekannten Anordnungen, bei denen die Dicke der Senke größer ist, als die Dicke im Bereich der Spitze.
Zusätzlich sei bemerkt, daß die Senke der Faltung von U-förmigem Querschnitt ist, mit im wesentlichen gleich ausgerichteten gegenüberliegenden Seiten und einer Basis in Form eines Teilkreises, wobei die Tiefe und Länge zwischen 0,8 und 2 mm beträgt.

Claims

1. Schutzbalg aus thermoplastischem Material mit einer Mehrzahl einstückig miteinander verbundener Balgfaltungen (16, 18, 20, 22, 28, 30), von denen jede eine entsprechende Spitze und Senke (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der Balgfaltungen (16, 18, 20, 22, 28, 30) das Verhältnis der geringsten Dicke (S) an ihrer Spitze zu der größten Dicke (P) an ihrer Senke (24) weniger als ungefähr 2, 3 ist, und daß die größte Dicke (P) weniger als ungefähr 1,25 mm beträgt.

2. Schutzbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der größten Dicke (P) an der Senke (24) jeder Balgfaltung (16, 18, 20, 22, 28, 30) zu der geringsten Dicke (E) jeder Senke (24) zwischen 1,0 und 1,25 liegt.

3. Schutzbalg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Senke (24) an jeder Faltung (16, 18, 20, 22, 28, 30) des Balgs im Querschnitt U-förmig mit im wesentlichen geraden gegenüberliegenden Seiten und einer Basis geformt ist, die Teil eines Kreises ist, wobei die Tiefe und Länge zwischen 0,8 und 2 mm beträgt.

4. Schutzbalg nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Balgfaltungen in axial zueinander entlang der Länge des Balges angeordneten Zonen angeordnet sind, mit einer ersten Zone (Z1), deren Balgfaltungen (16-22) gestaltet sind, um eine relativ hohe Flexibilität bereitzustellen, um den Balg relativ zu seiner Achse im Winkel zu biegen, einer weiteren Zone (Z3), in der die oder jede ihrer Balgfaltungen (28, 30) gestaltet ist, eine relativ geringe Flexibilität bereitzustellen, um den Balg relativ zu seiner Achse im Winkel zu biegen, und einer neutralen Zone (Z2), die einstückig die anderen zwei Zonen (Z1, Z3) miteinander verbindet und eine Verbindung (25) aufweist, die vergleichsweise widerstandsfähig gegen ein seitliches Biegen innerhalb der Zone (Z2) ist.