DE10149697A1

DE10149697A1 - Luftfederanordnung

Info

Publication number: DE10149697A1
Application number: DE10149697A
Authority: DE
Inventors: Antonio Branco; Ruediger Lorenz; Jens Schlittchen
Original assignee: Phoenix AG
Current assignee: Vibracoustic SE and Co KG
Priority date: 2000-10-24
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2002-05-23
Anticipated expiration: 2021-10-10
Also published as: EP1259743A2; DE50105120D1; WO2002035112A3; DE10149697B4; WO2002035112A2; ATE287506T1; EP1259743B2; EP1259743B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftfederanordnung, bestehend wenigstens aus: DOLLAR A - einem Luftfederbalg (2) aus elastomerem Werkstoff mit zwei Balgenden, der zumindest mit einem eingebetteten Festigkeitsträger versehen ist; sowie DOLLAR A - einem Deckel und Abrollkolben (3), die je einen Anschlussbereich (14) für das jeweilige Balgende (8) aufweisen, wobei wenigstens ein Anschlussbereich mit einem Klemmsitz und einem Befestigungsring (15), der eine verklemmende Wirkfläche besitzt, ausgestattet ist. DOLLAR A Die erfindungsgemäße Luftfederanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass DOLLAR A - wiederum wenigstens ein Anschlussbereich (14) konusförmig gestaltet ist, und zwar unter Bildung korrespondierender Konusflächen von Klemmsitz und Befestigungsring (15); wobei DOLLAR A - die Verklemmung bei Druckbeaufschlagung des Luftfederbalges (2) mittels des ebenfalls druckbeaufschlagten Befestigungsringes (15) selbsttätig erfolgt; wobei ferner DOLLAR A - der konusförmige Anschlussbereich (14) mit einer Lagesicherung (17) für den drucklosen Zustand des Luftfederbalges (2) versehen ist. DOLLAR A Mehrere Gestaltungsvarianten werden vorgestellt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfederanordnung, bestehend wenigstens aus:

- einem Luftfederbalg aus elastomerem Werkstoff mit zwei Balgenden, der zumeist mit einem eingebetteten Festigkeitsträger in Form eines Axial- oder Kreuzlagenbalges versehen ist; sowie
- einem Deckel und Abrollkolben, die je einen Anschlussbereich für das jeweilige Balgende aufweisen, wobei wenigstens ein Anschlussbereich mit einem Klemmsitz und einem Befestigungsring, der eine verklemmende Wirkfläche besitzt, ausgestattet ist.

Die gattungsgemäße Luftfederanordnung (Kurzform "Luftfeder") findet im Fahrzeugbau (PKW, Nutz- und Schienenfahrzeuge) eine breite Anwendung. Zusätzliche Bauteile können Stoßdämpfer mit Dämpferlager, Außenführung für den Luftfederbalg und/oder Schutzmanschette sein.

In der Offenlegungsschrift 36 43 073 A1 wird ein Anschlussbereich für die beiden Balgenden des Luftfederbalges beschrieben, bei dem sowohl der Deckel als auch der Abrollkolben mit einem Klemmsitz ausgestattet ist. Der Klemmsitz kann dabei glatt oder mit Rillen versehen sein. Die Verklemmung jedes Balgendes erfolgt dabei mittels eines Befestigungsringes. Üblicherweise wird dieser Ring plastisch verformt, so dass eine formschlüssige Verbindung mit dem Klemmsitz des Deckels bzw. Abrollkolbens entsteht. Gegebenenfalls kann das Balgende noch mit einem Elastomerstreifen aufgedickt sein (EP 0 929 759 B1).

Mit der oben beschriebenen Verklemmungstechnologie wird eine wirksame Abdichtung des Luftfederbalges erzielt. Nachteilig ist jedoch die Verschleißanfälligkeit des Balgendes. Darüber hinaus beinhaltet die formschlüssige Verbindung einen aufwendigen Verfahrensprozess.

Im Rahmen einer Weiterentwicklung besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Luftfederanordnung bereitzustellen, bei der innerhalb des Anschlussbereiches des Luftfederbalges anstelle der formschlüssigen Verbindung eine kraft- bzw. reibschlüssige Verbindung durch Keilwirkung erzielt wird.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß Kennzeichen des Patentanspruches 1 dadurch, dass

- wiederum wenigstens ein Anschlussbereich konusförmig gestaltet ist, und zwar unter Bildung korrespondierender Konusflächen von Klemmsitz und Befestigungsring; wobei
- die Verklemmung bei Druckbeaufschlagung des Luftfederbalges mittels des ebenfalls druckbeaufschlagten Befestigungsringes selbsttätig erfolgt; wobei ferner
- der konusförmige Anschlussbereich mit einer Lagesicherung für den drucklosen Zustand des Luftfederbalges versehen ist.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Luftfederanordnung sind in den Patentansprüchen 2 bis 8 genannt.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen konusförmigen Anschlussbereich an der Innenseite des Abrollkolbens;

Fig. 2 einen konusförmigen Anschlussbereich an der Außenseite des Abrollkolbens;

Fig. 3 einen konusförmigen Anschlussbereich mit einer Lagesicherung in Form eines Stützringes;

Fig. 4 einen konusförmigen Anschlussbereich mit einer Lagesicherung in Form einer Clipverbindung bei zusätzlicher Umschlingung des Befestigungsringes;

Fig. 5 einen konusförmigen Anschlussbereich mit einer Lagesicherung in Form einer Stützkante bei zusätzlicher Umschlingung des Befestigungsringes.

Nach Fig. 1 ist der Anschlussbereich 1 an der Innenseite 4 des Abrollkolbens 3 angeordnet. Der Anschlussbereich ist konusförmig gestaltet, und zwar unter Bildung korrespondierender Konusflächen von Klemmsitz 5 und Befestigungsring 6. Zwischen dem Klemmsitz des Abrollkolbens und der verklemmenden Wirkfläche 7 des Befestigungsringes befindet sich das Balgende 8 des Luftfederbalges 2. Bei Druckbeaufschlagung werden die beiden Konusflächen infolge des auf die Wirkfläche des Befestigungsringes lastenden Druckes gegeneinander gedrückt, wobei eine kraftschlüssige Verbindung unter abdichtender Verklemmung des Balgendes entsteht (selbsttätige Verklemmung).

In Abhängigkeit vom Druck kann bei diesem Anschlusskonzept die Verklemmung beeinflusst werden. Durch die Variation der Wirkfläche 7 des Befestigungsringes 6 kann die Verklemmkraft ebenfalls beeinflusst werden.

Die Schlaufe 9 des Luftfederbalges 2 kann im Rahmen der Ein- und Ausfederung an der freien Außenseite des Abrollkolbens entlang gleiten.

Fig. 2 zeigt einen Anschlussbereich 11, der an der Außenseite 10 des Abrollkolbens 3 angeordnet ist. Hinsichtlich der Verklemmung des Balgendes 8 mittels des Befestigungsringes 12 wird auf das in Verbindung mit der Fig. 1 beschriebene Wirkprinzip verwiesen.

Während die Fig. 1 und 2 ausschließlich auf die Konizität des Anschlussbereiches und das Wirkprinzip im druckbeaufschlagten Zustand eingehen, werden nun in Verbindung mit den Fig. 3 bis 5 drei Varianten der Lagesicherung vorgestellt.

Fig. 3 zeigt nun den gleichen Anschlussbereich 1, wie er bei der Fig. 1 dargestellt ist. Die Lagesicherung 13 ist hier ein Stützring, der in Kontakt steht mit der Innenseite 4 des Abrollkolbens 3 einerseits und dem Befestigungsring 6 andererseits. Die Lagesicherung ist von Bedeutung, wenn der Luftfederbalg 3 nicht druckbeaufschlagt wird.

Fig. 4 zeigt einen Anschlussbereich 14, wo das Balgende 8 im Bereich der Wirkfläche des Befestigungsringes 15 endet, wobei im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 bis 3 jedoch eine Umschlingung 16 des Befestigungsringes durch den Luftfederbalg 2 erfolgt. Bei Druckbeaufschlagung wird dann die Konusfläche des Befestigungsringes 15 auf die Konusfläche des Abrollkolbens 3 gezogen, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Teilen entsteht. Die Lagesicherung 17 im drucklosen Zustand des Luftfederbalges ist hier eine Clipverbindung als integriertes Teil des Befestigungsringes 15, die im Abrollkolben 3 einrastet.

Eine Clipverbindung als Lagesicherung kann beispielsweise auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 verwendet werden, indem der obere Teil des Befestigungsringes 12 in den Kopfteil des Abrollkolbens 3 einrastet.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Anschlussbereiches 18, bei dem eine Umschlingung 20 des Befestigungsringes 19 durch den Luftfederbalg 2 erfolgt. Das Wirkprinzip der kraftschlüssigen Verbindung ist wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4. Die Lagesicherung 21 im drucklosen Zustand wird hier durch eine Stützkante gebildet, die einstückig mit dem Abrollkolben 3 verbunden ist. Die Stützkante sorgt zudem dafür, dass keine Verdrehung des Befestigungsringes 19 stattfindet. Auf diese Weise wird eine ungleichmäßige Verklemmung verhindert.

Eine Stützkante als Lagesicherung kann beispielsweise auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 verwendet werden, indem der Kopfteil des Abrollkolbens 3 mit einer entsprechenden Stützkante ausgestattet wird.

Das in den Fig. 1 bis 5 beschriebene Konzept ist auch auf den Anschlussbereich des Deckels anwendbar, wobei der Deckel als Kopfplatte oder topfförmig in Form eines Druckbehälters ausgebildet sein kann, und zwar mit oder ohne Schlaufenbildung des Luftfederbalges. Hinsichtlich beispielhafter Deckelkonstruktionen wird auf die Druckschriften DE 198 42 733 A1, DE 100 01 018 A1 und DE 101 03 493 A1 verwiesen.

Diese neuartige Verklemmungstechnologie ist innerhalb der gattungsgemäßen Luftfederanordnung selbstverständlich auch auf beide Anschlussbereiche anwendbar.

Bezugszeichenliste

1

Anschlussbereich

2

Luftfederbalg

3

Abrollkolben (Tauchkolben)

4

Innenseite des Abrollkolbens

5

Klemmsitz

6

Befestigungsring

7

Wirkfläche des Befestigungsringes

8

Balgende

9

Schlaufe (Rollfalte)

10

Außenseite des Abrollkolbens

11

Anschlussbereich

12

Befestigungsring

13

Lagesicherung in Form eines Stützringes

14

Anschlussbereich

15

Befestigungsring

16

Umschlingung des Befestigungsringes

17

Lagesicherung in Form einer Clipverbindung

18

Anschlussbereich

19

Befestigungsring

20

Umschlingung des Befestigungsringes

21

Lagesicherung in Form eines Stützkante

Claims

1. Luftfederanordnung, bestehend wenigstens aus:
einem Luftfederbalg (2) aus elastomerem Werkstoff mit zwei Balgenden (8), der zumeist mit einem eingebetteten Festigkeitsträger versehen ist; sowie
einem Deckel und Abrollkolben (3), die je einen Anschlussbereich (1, 11, 14, 18) für das jeweilige Balgende (8) aufweisen, wobei wenigstens ein Anschlussbereich mit einem Klemmsitz (5) und einem Befestigungsring (6, 12, 15, 19), der eine verklemmende Wirkfläche (7) besitzt, ausgestattet ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
wiederum wenigstens ein Anschlussbereich (1, 11, 14, 18) konusförmig gestaltet ist, und zwar unter Bildung korrespondierender Konusflächen von Klemmsitz (5) und Befestigungsring (6, 12, 15, 19); wobei
die Verklemmung bei Druckbeaufschlagung des Luftfederbalges (2) mittels des ebenfalls druckbeaufschlagten Befestigungsringes (6, 12, 15, 19) selbsttätig erfolgt; wobei ferner
der konusförmige Anschlussbereich (1, 11, 14, 18) mit einer Lagesicherung (13, 17, 21) für den drucklosen Zustand des Luftfederbalges (2) versehen ist.

2. Luftfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbereich (1, 18) an der Innenseite (4) des Deckels und/oder Abrollkolbens (3) angeordnet ist.

3. Luftfederanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbereich (11, 14) an der Außenseite (10) des Deckels und/oder Abrollkolbens (3) angeordnet ist.

4. Luftfederanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, insbesondere nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Balgende (8) im Bereich der Wirkfläche (7) des Befestigungsringes (6, 12) endet, ohne den Befestigungsring zu umschlingen.

5. Luftfederanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, insbesondere nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Balgende (8) im Bereich der Wirkfläche (7) des Befestigungsringes (15, 19) endet, wobei eine Umschlingung (16, 20) des Befestigungsringes durch den Luftfederbalg (2) erfolgt.

6. Luftfederanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagesicherung (13) ein Stützring ist.

7. Luftfederanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagesicherung (21) eine Stützkante ist, die einstückig mit dem Deckel bzw. Abrollkolben (3) verbunden ist.

8. Luftfederanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagesicherung (17) eine Clipverbindung als integriertes Teil des Befestigungsringes (15) ist, die im Deckel bzw. Abrollkolben (3) einrastet.