DE102009014289A1

DE102009014289A1 - Abstützung von Maschinenteilen

Info

Publication number: DE102009014289A1
Application number: DE200910014289
Authority: DE
Inventors: Stephan Dehlwes; Michael Weber
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Vibracoustic CV Air Springs GmbH
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2010-09-30
Anticipated expiration: 2029-03-26
Also published as: DE102009014289B4

Abstract

Vorrichtung zur Lagerung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen (2, 3), wobei die Maschinenteile (2, 3) durch eine ringförmige, pneumatische Feder (1) federnd gegeneinander abgestützt sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen.
In vielen Bereichen der Technik werden gegeneinander bewegliche Maschinenteile federnd zueinander abgestützt bzw. gelagert. Dabei werden sehr unterschiedliche Abstützungen oder Lager eingesetzt. Diese können mechanischer, hydraulischer oder auch pneumatischer Art, gegebenenfalls in Kombination, sein. Erwähnt seien hier aus Stahl bestehende Wendelfedern, Lagerelemente aus Gummi, mit einer hydraulischen Flüssigkeit gefüllte Federelemente oder auch mit Druckluft gefüllte Luftfedern. Die Abstützungen federn die Bewegungen der Maschinenteile ab und führen die Maschinenteile in ihre Ausgangslage zurück. Dabei sind die Maschinenteile mit Führungen, beispielsweise mit Achslenkern, verbunden, die den Maschinenteilen vorgegebene Bewegungsrichtungen erteilen. In vielen Fällen ist der für die Führungselemente vorgegebene Raum äußerst begrenzt, so dass der Wunsch besteht, Abstützungen und Führungselemente auf einem kleinsten Raum unterzubringen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen zu schaffen, die einen möglichst einfachen Aufbau hat und auf kleinstem Raum unterzubringen ist. Dabei soll die Abstützung die Maschinenteile in möglichst gleichmäßiger Lage zueinander halten und schließlich die Unterbringung von Führungselementen ebenfalls auf kleinstem Raum ermöglichen.
Die Lösung der gestellten Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
Die Unteransprüche 2 bis 16 stellen vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens dar.
Die Abstützung der gegeneinander beweglichen Maschinenteile wird durch eine ringförmige pneumatische Feder gebildet, welche die Maschineteile federnd gegeneinander abstützt. Die ringförmig ausgebildete Feder gestattet die Unterbringung eines oder mehrerer Führungselemente für die Maschinenteile im Innenraum der Feder. Die Führungselemente können dabei durch den Innenraum der Feder hindurchgeführt werden.
In der einfachsten Form kann die Feder aus einem in Schlauchform ausgebildeten Faltenbalg bestehen. Dieser Faltenbalg ist in grobem Umriss etwa rechteckig, dabei hat er zwei abgeflachte Stirnseiten, welche an den jeweiligen Maschinenteilen zur Anlage kommen. Die Falten des Balgs sind radial nach innen beziehungsweise außen ausgerichtet. Anstelle des schlauchförmigen Faltenbalgs kann die Feder auch durch zwei parallel verlaufende Faltenbälge gebildet sein, deren Ränder an den Maschinenteilen befestigt sind und zwischen denen beispielsweise Druckluft enthalten ist.
Die bevorzugte Ausführungsform der Feder sieht jedoch vor, dass dieselbe durch eine in Ringform ausgebildete Luftfeder mit einem Rollbalg besteht. Diese Luftfeder hat einen ringförmigen Deckel und einen ringförmigen Abrollbalken für den Rollbalg, der ebenfalls ringförmig ist und mit seinen radialen Rändern am Deckel befestigt ist. Bei einer Bewegung der Maschinenteile zueinander werden Deckel und Abrollbalken aufeinander zu bewegt und das vom Rollbalg eingefasste Luftvolumen verringert und damit der im Rollbalg entstehende Druck erhöht. Der Rollbalg selbst liegt mit seinem Boden am Kolbenbalken an. Dabei ist es günstig, wenn am Deckel zwei axial ausgerichtete Stützwände angeordnet sind, die als Außenführungen für den Rollbalg dienen. Bei dieser Ausführungsform rollt der Rollbalg zum Einen am Abrollbalken und zum Anderen auch an den Stützwänden ab.
Der Abrollbalken selbst ist auf einem Plattformring angebracht. Dieser Plattformring liegt als Ringscheibe vor. Auf der Innenseite ist der Plattformring mit einem Flansch versehen, der mit seiner Innenseite an der Außenseite der inneren Stützwand des Deckels anliegt, so dass bei einer Bewegung der Maschinenteile zueinander der Flansch und die innere Stützwand eine Gleitbewegung ausführen. Beide Teile sind teleskopartig zueinander verschiebbar. Diese Ausführungsform hat der Vorteil, dass durch den Flansch und die innere Stützwand die gleichmäßige Führung der Maschinenteile zueinander während ihrer Bewegungen erreicht wird. Die innere Stützwand hat damit zwei Funktionen, nämlich zum Einen die Außenführung für den Rollbalg auf ihrer Innenseite und die Führung der Maschinenteile während ihrer Bewegung zueinander beziehungsweise voneinander auf ihrer Außenseite. Die geschilderte Ausführungsform ist vielseitig einsetzbar bei Drücken innerhalb der Luftfeder von einigen bar. Für den Fall, dass höhere Kräfte aufgenommen werden sollen, kann ein zweiter Rollbalg vorgesehen sein, der in radialem Abstand parallel zum ersten Rollbalg ausgerichtet ist und mit seinen Rändern ebenfalls an den Stützwänden befestigt ist und der mit seinem Boden auf einem zweiten Abrollbalken aufliegt.
Eine andere Möglichkeit, die Luftfeder zu bilden, besteht darin, dass an Stelle des einen Rollbalgs die Luftfeder aus zwei Rollbälgen gebildet wird, die mit ihren oberen Rändern jeweils an den Stützwänden befestigt sind und die mit ihren unteren Rändern am Abrollbalken anschließen. Dabei ist es günstig, wenn der Abrollbalken einen Aufsatz hat, an dem die Ränder der Rollbälge angebracht sind. Die Befestigung der Ränder der Rollbälge kann in an sich bekannter Weise erfolgen. Dabei wird ein Verklemmen der Ränder durch Klemmringe gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von innenliegenden Stützringen durchgeführt. Möglich ist selbstverständlich auch die Anbringung der Ränder der Rollbälge, indem die Ränder selbst wulstförmig, gegebenenfalls mit einer Inneneinlage ausgebildet sind.
Durch die Ausgestaltung der Feder in Ringform ist es möglich, die Maschinenteile über durch den von der Feder eingefassten Innenraum hindurchgeführte längenveränderliche Elemente miteinander zu verbinden. Die einfachste Form bei der Ausgestaltung der Erfindung sieht jedoch vor, dass die Führungselemente für die Maschinenteile durch die teleskopartig ineinander verschiebbare innere Stützwand und den innenliegenden Flansch gebildet werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
Es zeigt:
1 einen Längsschnitt durch eine Feder mit zwei parallelen Faltenbälgen,
2 ebenfalls im Längsschnitt die linke Seite einer Luftfeder mit einem Rollbalg,
3 einen Längsschnitt durch die linke Seite einer Feder mit zwei radial nebeneinander liegenden Luftfedern und
4 einen Längsschnitt durch eine Luftfeder aus zwei Rollbälgen.
Ausführung der Erfindung
In der 1 ist die einfachste Ausführungsform der Feder 1 für die Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen 2 und 3 gezeigt. Die im Längsschnitt gezeigte Feder 1 ist als Ring ausgebildet und wird durch zwei mit gleichem Abstand zueinander verlaufende Faltenbälge 4 und 5 gebildet. Über den Druckluftanschluss 6 wird Druckluft in den Raum 7 zwischen den Faltenbälgen 4 und 5 eingefüllt. Durch die Öffnung 8 in der Feder können beliebige Führungselemente der Maschinenteile 2 und 3 hindurchgeführt werden. Die Faltenbälge 4 und 5 können mit Verstärkungsringen 10 beziehungsweise 11 versehen sein.
Die 2 zeigt im Schnitt ebenfalls schematisch eine Ausführungsform, bei der die Feder ebenfalls in Ringform als Luftfeder 40, mit Rollbalg 12, geformt ist. Der Rollbalg 12 ist mit seinen auf der Zeichnung gesehen oberen Rändern 13, 14 an den Stützwänden 15, 16 befestigt. Die Stützwände 15, 16 stehen axial vom ringförmigen Deckel 17 ab, wobei der Deckel 17 gleichzeitig auch das Maschinenteil 2 darstellen kann. Die Befestigung der Ränder 13 und 14 wird über die Klemmringe 18 und 19 durchgeführt. Der Rollbalg 12 liegt mit seinem Bodenteil 20 am Abrollbalken 21 an. Der Abrollbalken 21 ist auf dem als Scheibe vorliegenden Plattformring 22 angebracht. Dieser Plattformring 22 kann gleichzeitig das Maschinenteil 3 darstellen. An dem Plattformring 22 ist senkrecht dazu der Flansch 23 vorhanden, der mit seiner Innenseite 24 an der Außenseite 25 der inneren Stützwand 16 anliegt. Bei einer Bewegung der Maschinenteile 2 und 3 zueinander rollt der Rollbalg 12 auf den Außenwänden des Abrollbalkens 21 ab. Dabei wird der Rollbalg 12 von den Stützwänden 15, 16 gestützt, so dass dieselben gleichzeitig als Außenführungen für den Rollbalg 12 dienen. Die innere Stützwand 16 und der Flansch 23 sind teleskopartig zueinander beweglich. Sie stellen hierdurch eine gesicherte Führung der Maschinenteile 2 und 3 während ihrer Bewegungen zueinander dar.
Die 3 zeigt eine Ausführungsform, die für höhere Kräfte geeignet ist und bei der zwei Luftfedern 40 radial nebeneinander angeordnet sind. Der Aufbau der Luftfedern 40 ist prinzipiell der gleiche wie in der 2 dargestellt. Deshalb werden die gleichen Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet.
Die in der 4 gezeigte Ausbildung der Luftfeder 40 besteht in Abweichung von der Ausbildung nach 2 aus zwei Rollbälgen 30, 31. Die auf der Zeichnung gesehen oberen Ränder 13, 14 der Rollbälge 30, 31 sind wie bisher auf den Innenseiten der Stützwände 15, 16 angebracht. Die auf der Zeichnung gesehen unteren Ränder 32, 33 dagegen sind am Abrollbalken 21 befestigt. Hierfür hat der Abrollbalken 21 einen Aufsatz 34, welcher die Befestigung der Ränder 32 und 33 durch die Klemmringe 35 und 36 erleichtert.
Durch den Deckel 17, der identisch mit dem Maschinenteil 2 sein kann, und die daran befestigten Stützwände 15, 16 entsteht ein Außenring, in dessen Innerem die Ränder 13, 14 des beziehungsweise der Rollbälge 12 beziehungsweise 30, 31 befestigt sind. Dem Innenring gegenüber liegt der Abrollbalken 21, der auf der Plattform 22, welche gleichzeitig das Maschinenteil 3 darstellen kann, angeordnet ist und der in den Innenraum 37 des Rings eintaucht. Dabei verschiebt der Abrollbalken 21 den an ihm anliegenden Rollbalg 12 beziehungsweise die an ihm befestigen Rollbälge 30, 31 in Richtung auf den Deckel 17. Dabei gleiten der Flansch 23 und die Stützwand 16 teleskopartig ineinander und halten die Teile 17,2 und 22,3 in einer gleichmäßigen Lage zueinander. Eine solche Ausbildung einer federnden Abstützung ist sehr vorteilhaft beispielsweise bei einer Fahrzeugkupplung, bei der zwei Teile 2, 3 in axialer Richtung zueinander zu verschieben sind. Dabei kann für den Schiebevorgang Druckluft über den Anschlussstutzen 6 dem Innenraum 37 zugeführt beziehungsweise davon abgeleitet werden.

Claims

Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenteile (2, 3) durch eine ringförmige, pneumatische Feder (40) federnd gegeneinander abgestützt sind.
Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (1) ein in Schlauchform ausgebildeter Faltenbalg ist.
Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (1) durch zwei parallel verlaufende Faltenbälge (4, 5) gebildet ist.
Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (1) eine in Ringform ausgebildete Luftfeder (40) mit einem Rollbalg (12) ist.
Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfeder (40) aus einem ringförmigen Deckel (17), einem ringförmigen Abrollbalken (21) und einem ebenfalls ringförmigen, mit seinen radialen Rändern (13, 14) am Deckel (17) befestigten, Rollbalg (12) besteht.
Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Deckel (17) zwei axial ausgerichtete Stützwände (15, 16) angeordnet sind.
Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützwände (15, 16) Außenführungen für den Rollbalg (12) darstellen.
Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abrollbalken (21) auf einem parallel zum Deckel (17) ausgerichteten Plattformring (22) angeordnet ist.
Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem innen liegenden Rand des Plattformrings (22) ein senkrecht zu ihm stehender Flansch (23) anschließt.
Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die radial innere Stützwand (16) als Gleitstutzen ausgebildet ist.
Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen nach nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (23) mit seiner Innenseite (24) an der Außenseite (25) der radial inneren Stützwand (16) anliegt und teleskopartig daran verschiebbar ist.
Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfeder (1) aus zwei Rollbälgen (30, 31) besteht, die mit gleichem radialem Abstand zueinander ausgerichtet sind und mit ihren ersten Rändern (13, 14) an den Stützwänden (15, 16) und ihren zweiten Rändern (32, 33) am Abrollbalken (21) befestigt sind.
Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abrollbalken (21) einen Aufsatz (34) für die Befestigung der dem Abrollbalken (21) zugewandten Ränder (32, 33) der Rollbälge (30, 31) hat.
Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Luftfedern (40) radial nebeneinander angeordnet sind.
Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenteile (2, 3), über durch den von der Feder (40) eingefassten Innenraum (8) hindurchgeführte längenveränderliche Elemente miteinander verbunden sind.
Abstützung von zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (23) und die innere Stützwand (16) direkt mit den Maschinenteilen (2, 3) verbunden sind.