DE102006033197A1

DE102006033197A1 - Rollbalg für eine Luftfeder

Info

Publication number: DE102006033197A1
Application number: DE200610033197
Authority: DE
Inventors: Holger Oldenettel; Dirk Rosner
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2006-07-18
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2008-01-24
Also published as: WO2008009508A1

Abstract

Rollbalg für eine Luftfeder, insbesondere für Luftfedern zur Anwendung in Fahrwerken von Fahrzeugen, wobei mindestens ein endseitiger Umfang des Rollbalgs mit mindestens einer Dichtlippe versehen ist, die im Befestigungsbereich an den Anschlussteilen unter Pressung abdichtend anliegen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rollbalg für eine Luftfeder, insbesondere für Luftfedern zur Anwendung in Fahrwerken von Fahrzeugen, wobei die Luftfeder mindestens einen mit Druckluft gefüllten Arbeitsraum aufweist, der mindesten teilweise durch einen Rollbalg begrenzt wird, wobei der Rollbalg mindestens teilweise auf Abrollkonturen abrollt und an seinen Enden an Anschlussteilen reib- und/oder formschlüssig befestigt ist.
Befestigungen für Rollbälge sind in einer Vielzahl von Varianten bekannt. Üblicherweise werden am Umfang des Rollbalges wirkende Klemmungen verwendet oder aber Spannringe, die um den Rollbalg herum gelegt werden und die Balgwand auf der Oberfläche des jeweiligen Anschlussteiles, d.h. am Luftfederdeckel oder am Abrollkolben festklemmen. Zur Verbesserung der Klemmwirkung können die Spannringe oder die Balgenden besondere Profilgestaltungen aufweisen.
Auch sind Befestigungen in Form von Bördelungen bekannt, bei denen der Balg ggf. mit einem endseitigen Kerndraht versehen sein kann und/oder auch mit verstärkten Verdickungen, die nach dem Fertigstellen der Verbindung von der Bördelkante umfasst werden.
Die DE 103 54 574 B3 offenbart eine Luftfeder mit einem Schlauchrollbalg, bei der die Balgenden mit Hilfe eines Spannringes auf ein Befestigungsteil/Anschlussteil geklemmt werden. Das jeweilige Befestigungsteil weist umfangsseitig im vorgesehenen Befestigungsbereich ein im Querschnitt aus Nuten und vorspringende Nasen gebildetes Profil auf, in welches das Balgende mit Hilfe der außen umliegenden Spannringe eingepresst und eingeformt wird. Nachteilig bei dieser Ausbildung ist einerseits die doch recht umfangreiche profilgebende Bearbeitung von Teilen der Außenoberfläche der Anschlussteile. Andererseits ist durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungs- Koeffizienten der einzelnen Bauteile eine gleich bleibende Dichtung auch bei großen Temperaturschwankungen nicht immer gewährleistet.
Für die Erfindung bestand also die Aufgabe, einen Rollbalg bereitzustellen der in seiner Verbindung zu den jeweiligen Anschlussteilen auch bei großen Temperaturschwankungen sicher dichtet und leicht und mit konventionellen Mitteln zu montieren ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
Dabei ist mindestens ein endseitiger Umfang des Rollbalges mit mindestens einer Dichtlippe versehen, die im Befestigungsbereich an den Anschlussteilen unter Pressung abdichtend anliegt. Eine solche Dichtlippe kann leicht in oder über das im Allgemeinen kreisrunde Anschlussteil geschoben werden und durch einen von der der Dichtlippe gegenüberliegenden Balgoberfläche einwirkenden Spannring eingespannt werden.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass die Dichtlippen einen solchen Vorsprung gegenüber den benachbarten Umfangs- bzw. Oberflächenbereichen des Rollbalges aufweisen, dass die abdichtende Pressung im Zusammenbau der Luftfeder durch Verformung oder Kompression der Dichtlippen durch das Anschlussteil erfolgt. Hierdurch wird bereits durch das Aufschieben bzw. das Zusammenstellen von Balg und Anschlussteil eine Pressung erzeugt, die zusätzlich zu der durch den Spannring erzeugten Pressung wirkt. Dies vergleichmäßigt die danach durch den Spannring aufgebrachten Spannkräfte und stellt auch bei unterschiedlichen Wärmeausdehnungen eine „Spannreserve" zur Verfügung.
In gleicher Weise wirkt eine weitere vorteilhafte Weiterbildung, die darin besteht, dass die Dichtlippen eine solche Formgebung gegenüber den benachbarten Umfangs- bzw. Oberflächenbereichen aufweisen, dass die abdichtende Pressung durch den an einem der benachbarten Oberflächenbereiche anliegenden Mediumsdruck erzeugt oder verstärkt wird. Auch damit wird eine „Spannreserve" erzeugt, die die Toleranz der Verbindung zwischen Rollbalg und Anschlussteil gegenüber starken Temperaturveränderungen erhöht.
Eine besonders einfache Art der Nutzung des Druckes eines Mediums ist die Nutzung des doch recht hohen Luftdruckes in der Luftfeder durch eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung, die darin besteht, dass die Dichtlippen auf der Innenseite des Rollbalges angeordnet sind durch den Innendruck/Arbeitsdruck der Luftfeder gegen das Anschlussteil gepresst werden. Beispielsweise ist diese Verbindung sehr gut geeignet für einen am unteren Ende des Federbalges befestigten Luftfederkolben mit einer außen liegenden Abrollkontur/Abrollfläche.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass die Dichtlippen im Wesentlichen ein im Querschnitt dreieckiges Profil aufweisen, wobei die den benachbarten Oberflächenbereichen entfernt liegende Spitzes des Dreiecks zur Druckseite geneigt ist. Eine solche Profilgestaltung lässt sich durch einfache Herstellungsverfahren erreichen und ist sicher in der „Selbstverstärkung" der Dichtung durch den abzudichtenden Mediumsdruck.
Gleiche Vorteile ergeben sich bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung, die darin besteht, dass die Dichtlippen einen Querschnitt mit im Wesentlichen Krallen- oder Hakenform aufweisen, wobei die Spitzen der Krallen oder Haken zur Druckseite geneigt sind.
Ein vorteilhaft anwendbares Verfahren zur Herstellung eines solchen Rollbalges besteht insbesondere bei der Einzelfertigung von Rollbälgen darin, dass die Dichtlippen bei der Vulkanisation durch Ausnehmungen am Umfang des Vulkanisationswerkzeugen geformt werden, wobei die Ausnehmungen eine Negativform der Dichtlippen darstellen. Hierdurch entfällt in der Regel jegliche Nacharbeit an den Dichtlippen und die Dichtlippen sind dann so ausgebildet, dass sie Bestandteil des Rollbalges bzw. der Balgwand sind.
Eine vorteilhafte Weiterbildung dieses Verfahrens besteht darin, dass vor der Vulkanisation im Bereich der Dichtlippen die Wanddicke des Balges durch zusätzliche Materialauflagen erhöht wird. Hierdurch sind die Abmessung der Dichtlippenprofile leicht zu verändern und es werden auch größere Profile möglich, ohne die Wanddicke des Rollbalges zu sehr zu reduzieren.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
1 einen Rollbalg mit Dichtlippen an seinem unteren endseitigem Umfang als Prinzipskizze
1a eine Vergrößerung des unteren Rollbalgbereiches der 1
2 eine Luftfeder mit dem erfindungsgemäßen Rollbalg als Prinzipskizze
Die 1 zeigt als Prinzipskizze einen Rollbalg 1 im Querschnitt, der an seinem unteren endseitigem Umfang 2 mit Dichtlippen 3, 4 versehen ist, die im Befestigungsbereich auf der Außenseite eines hier nicht näher dargestellten Abrollkolbens unter Pressung abdichtend anliegen.
1a ist eine Vergrößerung des unteren Rollbalgbereiches der 1 und verdeutlicht das im Wesentlichen im Querschnitt dreieckige bzw. hakenartige Profil der Dichtlippen 3, 4 und die Neigung der Spitzen 5 und 6 des Dreiecks zur Druckseite 7 hin. Durch eine solche Profilgestaltung entsteht eine selbstverstärkende Abdichtung, die von einer Vorpressung durch einen außen umliegenden Spannring wesentlich unabhängiger ist als bei üblichen Verbindungen.
2 zeigt ebenfalls als Prinzipskizze eine Luftfeder 8 zur Anwendung in Fahrwerken von Fahrzeugen, wobei die Luftfeder einen mit Druckluft gefüllten Arbeitsraum 9 aufweist, der teilweise durch einen erfindungsgemäßen Rollbalg 1 begrenzt wird. Der Rollbalg 1 rollt auf dem rotationssymmetrischer Abrollkolben 10 ab und ist an seinen Enden an den an Anschlussteilen reib- und formschlüssig befestigt, nämlich am Luftfederdeckel 11 und im oberen Bereich des Abrollkolbens 10.
Der Rollbalg weist im jeweiligen Befestigungsbereich auf den den Anschlussteilen zugeordneten und zugewandten Oberflächen Dichtlippen 3 und 4 auf und ist von Spannringen 12, 13 festgeklemmt, die an seiner den Dichtlippen gegenüberliegenden Oberfläche angreifen.
Durch diese Ausbildung ist auch bei unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der im Allgemeinen aus Stahl bestehenden Spannringe und der aus gewebeverstärkten Gummilagen bestehenden Rollbälge eine gleich bleibende Dichtung auch bei großen Temperaturschwankungen gewährleistet.
Karosserie- und Fahrwerksanbindungen am Luftfederdeckel und am Abrollkolben sind hierbei nicht näher dargestellt. Gleiches gilt für Luftzuführungen, Ventile und Regelungen.

1: Rollbalg
2: Unterer endseitiger Umfang des Rollbalges
3: Dichtlippe
4: Dichtlippe
5: Spitze der Dichtlippe
6: Spitze der Dichtlippe
7: Druckseite
8: Luftfeder
9: Arbeitsraum
10: Abrollkolben
11: Luftfederdeckel
12: Spannring am Abrollkolben
13: Spannring am Luftfederdeckel

Claims

Rollbalg für eine Luftfeder, insbesondere für Luftfedern zur Anwendung in Fahrwerken von Fahrzeugen, wobei die Luftfeder mindestens einen mit Druckluft gefüllten Arbeitsraum aufweist, der mindesten teilweise durch einen Rollbalg (1) begrenzt wird, wobei der Rollbalg mindestens teilweise auf Abrollkonturen abrollt und an seinen Enden an Anschlussteilen (10, 11) reib- und/oder formschlüssig befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein endseitiger Umfang des Rollbalgs mit mindestens einer Dichtlippe (3, 4) versehen ist, die im Befestigungsbereich an den Anschlussteilen (10, 11) unter Pressung abdichtend anliegt.
Rollbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen (3, 4) einen solchen Vorsprung gegenüber den benachbarten Umfangs- bzw. Oberflächenbereichen des Rollbalges aufweisen, dass die abdichtende Pressung im Zusammenbau der Luftfeder durch Verformung oder Kompression der Dichtlippen durch das Anschlussteil (10) erfolgt.
Rollbalg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen (3, 4) eine solche Formgebung gegenüber den benachbarten Umfangs- bzw. Oberflächenbereichen aufweisen, dass die abdichtende Pressung durch den an einem der benachbarten Oberflächenbereiche anliegenden Mediumsdruck erzeugt oder verstärkt wird.
Rollbalg nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen auf der Innenseite des Rollbalges angeordnet sind durch den Innendruck/Arbeitsdruck der Luftfeder gegen das Anschlussteil (10) gepresst werden.
Rollbalg nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen im Wesentlichen ein im Querschnitt dreieckiges Profil aufweisen, wobei die den benachbarten Oberflächenbereichen entfernt liegende Spitze (5, 6) des Dreiecks zur Druckseite (7) geneigt ist.
Rollbalg nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen (3, 4) einen Querschnitt mit im Wesentlichen Krallen- oder Hakenform aufweisen, wobei die Spitzen der Krallen oder Haken zur Druckseite (7) geneigt sind.
Verfahren zur Herstellung eines Rollbalges nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen bei der Vulkanisation durch Ausnehmungen am Umfang des Vulkanisationswerkzeugen geformt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Vulkanisation im Bereich der Dichtlippen die Wanddicke des Balges durch zusätzliche Materialauflagen erhöht wird.