Faltenbälge der genannten Art werden aufgrund wachsender An- forderungen zunehmend aus polymeren Hartwerkstoffen herge- stellt, die im Vergleich mit den früher verwendeten weichela- stischen Materialien eine verbesserte Widerstandsfähigkeit in mechanischer und chemischer Hinsicht aufweisen. Ihre Verwen- dung ist im Hinblick auf erhöhte Drehzahlen und höhere Lebens- daueranforderungen unvermeidlich. Ein Problem stellt ihre ge- ringere Flexibilität dar, die insbesondere bei tiefen Tempera- turen problematisch werden kann. Bei Gleichlauffestgelenken, die ausschließlich eine Abwinkelung zwischen zwei umlaufenden Bauteilen bewerkstelligen, sind heute mit Faltenbälgen aus den genannten Werkstoffen bereits alle Anforderungen zu erfüllen.

Bei Gleichlaufverschiebegelenken, die neben der Winkelbewegung eine Axialverschiebung zwischen den zwei umlaufenden Bauteilen bewerkstelligen, führt dies an den abdichtenden Faltenbälgen bei ineinandergeschobenem und abgewinkeltem Gelenk zu einem Reibungskontakt zwischen den Ringflanken auf der Winkelinnen- seite und bei auseinandergezogenem und abgewinkeltem Gelenk zu einem übermäßigen Auffalten der einzelnen Ringfalten auf der Winkelaußenseite, die zu einem Einknicken der Ringfalten oder anderen Unregelmäßigkeiten führen kann. Insbesondere bei hohen Drehzahlen kann dies die Elastizität des Faltenbalgs über- schreiten und zu Schäden am Faltenbalg führen.

Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfin- dung, einen Faltenbalg der genannten Art bereitzustellen, der erhöhte Anforderungen im Betrieb ohne Schäden erträgt und da- mit für Gleichlaufverschiebegelenke besonders geeignet ist.

Die Lösung hierfür besteht in einem Faltenbalg der eingangs genannten Art mit den Merkmalen : eine erste Gruppe von zumindest drei Ringfalten mit Anschluß an den ersten Bund hat in Richtung vom ersten Bund zum zweiten Bund abnehmenden Durchmesser der Faltenspitzen und Faltentä- ler, eine zweite Gruppe von Ringfalten mit Anschluß an den zweiten Bund von zumindest einer Falte hat gleichbleibenden Durchmes- ser der Faltentäler und gegebenenfalls der Faltenspitzen, das Verhältnis des Durchmessers D1 der Faltenspitze der größ- ten Ringfalte der ersten Gruppe zum Durchmesser Dz des zweiten Bundes beträgt > 2,5.

Hiermit wird die Verformung des Faltenbalgs bei Abwinkelung und Axiallängenänderung durch Spezialisierung zweier Falten- gruppen so auf diese aufgegliedert, daß die erste Gruppe aus Falten abnehmender Größe sich überwiegend in Form eines Abwin- kelns verformt und die zweite Gruppe aus zumindest einer Falte kleinen Außendurchmessers überwiegend die Axiallängenänderung durch Längung auffängt. Faltenbälge mit zwei voneinander zu unterscheidenden Gruppen von Falten sind beispielsweise aus der DE 33 09 386 Cl, der DE 43 23 686 C2, der DE 196 01 096 Al und der DE 198 06 173 Cl bekannt. Hierbei befindet sich jedoch zwischen den beiden Gruppen von Falten ein Bereich, der mit der einliegenden Welle ständigen Kontakt hat. Aus der DE 38 73 496 T2 ist ein Faltenbalg der genannten Art mit zwei voneinan- der zu unterscheidenden Funktionsbereichen bekannt, mit Fal- ten, deren Flanken zueinander parallel sind und jeweils von einem gerundeten Ringwulst außen verbunden werden. Demgegen- über sind die Ringfalten nach der vorliegenden Erfindung bei koaxialer Ausrichtung der beiden Bunde zueinander in der Ein- bausituation kontaktfrei gegenüber einer einliegenden Welle und die Ringfalten weisen jeweils etwa Doppelkonusform auf.

Die erste Gruppe von Falten kann bis zu fünf Ringfalten umfas- sen, die zweite Gruppe von Falten kann bis zu acht Ringfalten umfassen. Die Auswahl der Faltenzahl richtet sich nach dem vorliegenden Anforderungsprofil. Es ist deutlich, daß mit zu- nehmender Zahl von Ringfalten die Tendenz zu zunehmender Bau- länge verbunden ist, dabei jedoch die Winkelarbeit der einzel- nen Falten bei Abwinkelung tendenziell abnimmt. Hiervon ist unbenommen, daß die Faltenform der einzelnen Falten in be- stimmten Bereichen variieren kann, d. h. daß spitzere und breitere Falten möglich sind, wobei grundsätzlich die Falten der ersten Gruppe breiter (voluminöser) und die Falten der zweiten Gruppe spitzer (schmaler) sind.

In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, daß die beiden Ring- flanken jeder der Ringfalten der ersten Gruppe entgegengesetzt angetragene Winkel mit einer Radialebene bilden, wobei ein kleinerer Winkel ß von der zum zweiten Bund liegenden Ringfal- te gebildet wird und ein größerer Winkel a mit > ß + 25'von der zum ersten Bund liegenden Ringfalte gebildet wird. Weiter- hin ist insbesondere vorgesehen, daß die Ringflanken jeder der Ringfalten der zweiten Gruppe entgegengesetzt angetragene Win- kel mit einer Radialebene bilden, wobei von der zum zweiten Bund weisenden Ringflanke ein Winkel ß und von der zum ersten Bund weisenden Ringflanke ein Winkel a, der mit ß + 5° defi- niert ist, gebildet wird.

Da die annähernd konischen Ringflanken, insbesondere die zum ersten Bund weisenden Ringflanken der ersten Gruppe, nach au- ßen konvex gekrümmt sein können, wird hiermit definiert, daß als Bezug für die Winkelangaben jeweils die Konusfläche zwi- schen Außenlinie eines Faltentals und Außenlinie einer Falten- spitze heranzuziehen ist, bzw. im Längsschnitt betrachtet die Gerade zwischen dem kleinsten Außenradius eines Faltentals und dem größten Außenradius einer Faltenspitze.

In weiterführender Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zwischen den Ringfalten der ersten Gruppe und den Ringfalten der zwei- ten Gruppe eine Übergangsfalte vorgesehen ist, deren Durchmes- ser an den Faltentälern voneinander abweicht, wobei der Durch- messer an der zum ersten Bund weisenden Ringflanke größer ist als der Durchmesser an der zum zweiten Bund weisenden Ring- flanke. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, daß die Ringflan- ken der Übergangsfalte entgegengesetzt angetragene Winkel mit einer Radialebene bilden, wobei die zum zweiten Bund weisende Ringflanke einen Winkel ß bildet und die zum ersten Bund wei- sende Ringflanke einen Winkel a, der mit ß + 25° > a > ß + 5° definiert ist. Die genannte Übergangsfalte ähnelt damit den Ringfalten der ersten Gruppe insoweit, als der Durchmesser ih- rer Faltentäler zum zweiten Bund hin abnimmt ; bezüglich der Winkelkonfiguration der Ringflanken ähnelt sie jedoch bereits den Ringfalten der zweiten Gruppe. Hiermit soll sichergestellt werden, daß auch bei größeren Winkelbewegungen des Faltenbal- ges möglichst kein Reibungskontakt der Faltentäler zur einlie- genden Welle entsteht.

Als bevorzugtes Material für den Faltenbalg wird ein thermo- plastisches Elastomer (TPE) vorgeschlagen. Hierbei kommen ins- besondere Werkstoffe auf Polyurethanbasis (TPU), Polyesterba- sis (TPEE), insbesondere Polyetherester oder Polyesterester, auf Polyamidbasis (TPA) und auf Polyolefinbasis (TPO), hierbei insbesondere Polypropylen oder Polyethylen, in Betracht.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Faltenbalges wird nachstehend anhand der Zeichnungen erläu- tert.

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Faltenbalg im Längshalb- schnitt, an dem verschiedene Einzelmerkmale gekenn- zeichnet sind ; Figur 2 zeigt die Darstellung nach Figur 1, in der die erfin- dungsbestimmenden Abmessungen gekennzeichnet sind ; Figur 3 zeigt zwei Ringfalten im Längshalbschnitt, an denen die Winkelangaben eingezeichnet sind.

In Figur 1 ist ein Faltenbalg dargestellt, der einen ersten Bund 11 größeren Durchmessers mit einem Anschlußbereich 11', einen zweiten Bund 12 kleineren Durchmessers mit einem An- schlußbereich 12'sowie insgesamt sieben vollständige Ringfal- ten erkennen läßt. Eine erste Gruppe A umfaßt drei Ringfalten A1, A2, A3, deren Faltentäler und Faltenspitzen im Durchmesser von Falte zu Falte jeweils vom ersten Bund 11 zum zweiten Bund 12 abnehmen. Eine zweite Gruppe B von zwei vollständigen Fal- ten B1 und B2 und mit insgesamt drei Faltenspitzen hat Falten- täler und Faltenspitzen, die untereinander gleichen Durchmes- ser haben. Eine dritte Übergangsfalte C liegt zwischen der er- sten Gruppe A und der zweiten Gruppe B und weist Faltentäler abnehmenden Durchmessers vom ersten Bund 11 zum zweiten Bund 12 auf. An der Falte AI ist markiert, daß eine vollständige Ringfalte als Außenfalte mit einer Faltenspitze 21 zwischen zwei Faltentälern 22 betrachtet wird.

In Figur 2 sind die gleichen Einzelheiten wie in Figur 1 mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Auf die vorangehende Be- schreibung wird Bezug genommen. Mit D1 ist der Außendurchmes- ser der ersten Falte AI der ersten Gruppe A bezeichnet, mit D ist der Außendurchmesser des zweiten Bundes 12 bezeichnet. Er- findungsgemäß ist das Verhältnis beider Durchmesser > 2,5.

In Figur 3 ist eine einzelne Falte dargestellt, wobei in Figur 3a an einer Falte, die beispielsweise die Falte AI sein kann, eine erste Flanke 31 und eine zweite Ringflanke 32 bezeichnet sind. Eine Radialebene R steht normal auf der Faltenbalglängs- achse L. Der Öffnungswinkel der ersten Ringflanke 31 gegenüber der Radialebene R ist mit a, der Öffnungswinkel der zweiten Ringflanke 32 gegenüber der Radialebene R ist mit ß bezeich- net. In Figur 3b ist verdeutlicht, daß an einer außen konvexen ebenso wie gegebenenfalls an einer außen konkaven Ringflanke (31) der von der Radialebene abweichende Schenkel des Öff- nungswinkels a von einer Geraden zwischen der größten Umfangslinie 41 des Faltenbergs und der kleinsten Außenumfangslinie 42 des angrenzenden Faltentals gebildet wird. In Figur 3a wird gezeigt, daß der von der Radialebene gezeigt, daß der von der Radialebene abweichende Schenkel des Öffnungswinkels ß von einer streng konischen Oberfläche der Ringflanke (32) selber gebildet wird.