DE102009044807A1 - Clamping ring set for attaching e.g. hose to fastening area of pneumatic spring cover in motor vehicle, has contact, holding and tapered rings pretensioned so that diameters of tapered and contact rings are changed for pretensioning bellows - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Spannringsatz zur Befestigung eines Schlauches oder Balges an einem Befestigungsbereich eines konzentrischen Aufnahmeteils, wobei der Spannringsatz aus mehreren Spannringen besteht und der Schlauch oder Balg durch axiales Verschieben mindestens eines Spannringes im Befestigungsbereich radial verspannbar ist.The invention relates to a clamping ring set for attaching a hose or bellows to a mounting region of a concentric receiving part, wherein the clamping ring set consists of a plurality of clamping rings and the hose or bellows by axial displacement of at least one clamping ring in the mounting region is radially clamped.
Spannringsätze oder Klemmringsätze, beispielsweise zur Befestigung eines Luftfederbalges aus elastomerem Material an Luftfederkolben oder Luftfederdeckel, sind im Stand der Technik bekannt. Üblicherweise werden dabei zur Befestigung entweder Klemmringe aus Metall verwendet, die von außen radial und unter plastischer Verformung auf einen kleineren Durchmesser verpresst werden, oder zusammenwirkende Klemmringe, die durch axiales Verschieben verspannt werden und Luftfederbalg und Aufnahmeteil im Befestigungsbereich verklemmen.Clamping ring sets or clamping ring sets, for example for fastening an air spring bellows made of elastomeric material to air spring piston or air spring cover, are known in the prior art. Usually, for fixing either metal clamping rings are used, which are pressed from the outside radially and under plastic deformation to a smaller diameter, or cooperating clamping rings, which are braced by axial displacement and jam air spring bellows and receiving part in the mounting area.
Die plastisch verformten Metallringe weisen dabei den Nachteil auf, dass die Bauteile, d. h. insbesondere der Luftfederbalg bei der Montage höher belastet werden als später im Betrieb. Das kommt daher, dass es aufgrund der Elastizität der Materialien erforderlich ist, während des Klemm- oder Spannvorganges eine erhöhte Flächenpressung aufzubringen, um eine hinreichende Klemmwirkung auch nach elastischer Rückfederung noch zu erhalten. Damit müssen nachteiligerweise die Bauteile im Hinblick auf ihre Maximalbelastung nicht auf die Verhältnisse im Betriebszustand, sondern auf die Verhältnisse im Montagezustand ausgelegt werden.The plastically deformed metal rings have the disadvantage that the components, d. H. In particular, the bellows are charged during assembly higher than later in operation. This is because, due to the elasticity of the materials, it is necessary to apply an increased surface pressure during the clamping or tensioning process in order to still obtain a sufficient clamping effect even after elastic springback. Thus, disadvantageously, the components in terms of their maximum load must not be designed for the conditions in the operating state, but on the conditions in the assembled state.
Die
Ausgehend von diesem Stand der Technik bestand für die Erfindung also die Aufgabe, einen Spannringsatz insbesondere für eine Luftfeder vorzusehen, bei dem auch bei einer axialen Verkeilung möglichst wenig Verformung/Stauchung der Ringmaterialien erfolgt und bei dem eine Klemmverbindung bereitgestellt wird, die bei der Montage einfach zu handhaben und leicht herzustellen ist.Based on this prior art, the invention therefore had the task of providing a clamping ring set, in particular for an air spring, in which even with an axial wedging as little deformation / compression of the ring materials and in which a clamping connection is provided, which is easy during assembly to handle and easy to manufacture.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.This object is achieved by the features of the main claim. Further advantageous embodiments are disclosed in the subclaims.
Dabei der weist der Spannringsatz einen dem Schlauch oder Balg benachbarten Kontaktring auf, der bei bestehender Verspannung radial an den Schlauch oder Balg angepresst ist, einen Haltering, dessen zum Schlauch oder Balg gewandte zylindrische Seitenfläche als Fügeschräge ausgebildet ist und einen zwischen Kontaktring und Haltering angeordneten Keilring. Der Keilring besteht aus einem Grundring, über dessen Umfang vorspringende und durch Spalte voneinander getrennte Segmente verteilt sind, die eine zur Fügeschräge des Halteringes komplementäre Fügeschräge aufweisen. Kontaktring, Haltering und Keilring sind in direktem Kontakt zueinander angeordnet und über die Fügeschrägen miteinander so verspannbar, dass zur Verspannung des Schlauches oder Balges mindestens die Durchmesser des Keilringes und des Kontaktringes verändert werden.In this case, the clamping ring set on a hose or bellows adjacent contact ring, which is pressed with existing bracing radially to the hose or bellows, a retaining ring whose hose or bellows facing cylindrical side surface is formed as a joining bevel and arranged between the contact ring and retaining ring wedge ring , The wedge ring consists of a base ring, are distributed over the circumference of projecting and separated by column segments, which have a complementary to the joining bevel of the retaining ring joining bevels. Contact ring, retaining ring and wedge ring are arranged in direct contact with each other and so clamped together on the joining bevels that at least the diameter of the wedge ring and the contact ring are changed for clamping the hose or bellows.
Bei der Spannung eines Luftfederbalges von außen, beispielsweise also bei der Spannung am Luftfederdeckel, wird dann durch die axiale Verschiebung des Halteringes auf den Keilring die radiale Verspannung durch eine Durchmesserverringerung des Keilringes und des Kontaktringes erreicht. Damit stellt der relativ dünn ausgebildete Kontaktring die direkte Kontaktstelle zum Luftfederbalg dar und überträgt die von Haltering und Keilring aufgebrachte die Flächenpressung auf den Balg.When the tension of an air spring bellows from the outside, for example when the tension on the air spring cover, the radial strain is achieved by a reduction in diameter of the wedge ring and the contact ring by the axial displacement of the retaining ring on the wedge ring. Thus, the relatively thin formed contact ring is the direct contact point to the air bag and transmits the applied by retaining ring and wedge ring surface pressure on the bellows.
Der Keilring dient im Zusammenspiel mit dem Haltering also dazu, die beim Verschieben/Fügen des Halteringes aufgebrachte axiale Kraft über die Fügeschrägen in eine radiale Kraft umzuformen und zur Flächenpressung zu nutzen. Die Segmente verschieben sich beim Fügen in radialer Richtung, wodurch sich die Spalte verkleinern. Die erfindungsgemäße Aufteilung des Keilringes in Segmente verhindert auf einfache Weise, dass die Radialkraft auch genutzt oder „verbraucht” werden muss für die Stauchung des Keilringes und somit nicht mehr nahezu vollständig für die Erzeugung einer Flächenpressung zur Verfügung stünde. Es werden also mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Spannringsatzes keine oder nur unwesentliche Spannungen im Keilring ausgebaut. Die Spalte können derart ausgelegt sein, dass sie im gefügten Zustand komplett verschlossen sind.The wedge ring is used in conjunction with the retaining ring thus to transform the applied during displacement / joining of the retaining ring axial force on the joining bevels in a radial force and to use for surface pressure. The segments move in the radial direction during joining, which reduces the size of the gaps. The division of the wedge ring into segments according to the invention prevents in a simple way that the radial force must also be used or "consumed" for the compression of the wedge ring and thus would not be almost completely available for the generation of a surface pressure available. It will be removed with the inventive design of the clamping ring set no or only insignificant stresses in the wedge ring. The gaps can be designed so that they are completely closed in the assembled state.
Eine vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Ringe aus dem Spannringsatz aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Damit lässt sich die beim Verschieben/Fügen des Halteringes in den einzelnen Ringen entstehende Spannung genau auf den jeweiligen Anwendungsfall auslegen An advantageous embodiment is that the rings from the clamping ring set consist of different materials. In this way, the tension created during displacement / joining of the retaining ring in the individual rings can be designed exactly to the respective application
Eine vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass mindestens einer der Ringe aus dem Spannringsatz aus Kunststoff besteht. Dies erlaubt eine besonders einfache und preiswerte Herstellung sowie eine gute Anpassbarkeit der erforderlichen Festigkeiten zur jeweiligen Durchmesserveränderung.An advantageous embodiment is that at least one of the rings consists of the clamping ring set made of plastic. This allows a particularly simple and inexpensive production and a good adaptability of the required strength to the respective change in diameter.
Eine vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass Kontaktring, Haltering und Keilring als Spannringpaket mit einer vor der Montage bestehenden dünnen Verbindung zwischen den Ringen ausgebildet sind. Damit erhält man ein zusammenhängendes „Einzelteil” für die Montage, so dass neben entstehenden Kostenvorteilen bei der Herstellung des Spannringpaketes z. B. auch das manuelle und gelegentlich fehlerbehaftete Zusammenstellen von passenden Klemmringen entfällt. Die dünne Verbindung zwischen den Klemmringen kann beim Fügevorgang, d. h. beim axialen Verschieben zerstört werden.An advantageous embodiment is that contact ring, retaining ring and wedge ring are formed as a clamping ring package with a pre-assembly existing thin connection between the rings. This gives a coherent "item" for assembly, so that in addition to the resulting cost advantages in the manufacture of the clamping ring package z. As well as the manual and occasionally faulty compilation of matching clamping rings deleted. The thin connection between the clamping rings during the joining process, d. H. be destroyed during axial displacement.
Eine vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass lediglich Haltering und Keilring als Spannringpaket mit einer vor der Montage bestehenden dünnen Verbindung zwischen Haltering und Keilring ausgebildet sind und der Kontaktring als separater Ring ausgebildet ist. Damit lässt sich der Kontaktring in Form und Werkstoffauswahl ganz spezifisch auf die Oberflächen und Materialien zu klemmenden Teilt anpassen, während bei den beiden anderen Ringe, nämlich Haltering und Keilring, die Werkstoffauswahl und die Form auf das Erreichen einer optimalen Spannkraft bei der jeweilig vorhandenen Werkstoffkombination auch der übrigen Teile ausgerichtet werden können.An advantageous embodiment is that only retaining ring and wedge ring are formed as a clamping ring package with a pre-assembly thin connection between retaining ring and wedge ring and the contact ring is formed as a separate ring. Thus, the contact ring in shape and material selection can be adapted specifically to the surfaces and materials to be clamped Teilt, while the other two rings, namely retaining ring and wedge ring, the choice of materials and shape to achieve optimum clamping force in the respective existing material combination also the remaining parts can be aligned.
Dementsprechend kann bei der Klemmung eines Luftfederbalges zum Beispiel durch eine geschickte Werkstoffauswahl der Wärmedehnung der Komponenten Rechnung getragen werden. Wird etwa ein Luftfederbalg auf einem aus Aluminium bestehenden Luftfederkolben mit Halteringen und Keilringen aus Kunststoff geklemmt, so schrumpfen die Kunststoffringe bei Kälte stärker als der Aluminiumkolben. Dies führt zu einer gewünscht hohen Dichtung gerade bei Kälte. Wählt man hingegen zu einem Kunststoffkolben einen Aluminium-Haltering und -Keilring, so dehnt sich der Kolben bei zunehmender Temperatur stärker als die Aluminiumringe, was eine verbesserte Dichtigkeit bei hohen Temperaturen erwarten lässt.Accordingly, in the clamping of an air spring bellows, for example, by a skillful choice of materials, the thermal expansion of the components are taken into account. If, for example, an air spring bellows clamped on an air spring piston consisting of aluminum with retaining rings and plastic wedge rings, the plastic rings shrink more strongly in the cold than the aluminum piston. This leads to a desired high seal, especially in the cold. On the other hand, if you select an aluminum retaining ring and tapered ring for a plastic piston, the piston expands more strongly with increasing temperature than the aluminum rings, which promises improved tightness at high temperatures.
Eine vorteilhafte Ausbildung zur Verbesserung der Klemmung besteht darin, dass der Kontaktring auf seiner Innenseite eine Verklammerungskontur aufweist, also etwa kleine Vorsprünge, Zahnungen oder eine Haltenase.An advantageous embodiment for improving the clamping is that the contact ring has on its inside a Verklammerungskontur, so about small projections, serrations or a retaining lug.
Eine vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass der Kontaktring aus Kunststoffrecyclat besteht und somit einfach und billig herstellbar ist, ohne die Umwelt zu sehr zu belasten.An advantageous embodiment is that the contact ring consists of recycled plastic and thus easy and cheap to produce, without polluting the environment too much.
Eine vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass mindestens ein Spannring in seinem Material eingebundene Verstärkungsmaterialien aufweist. Auch damit lassen sich die der erforderlichen Festigkeiten zur jeweiligen Durchmesserveränderung gut beeinflussen und auslegen. Das gilt ebenso für weitere vorteilhafte Ausbildungen in Form von in den Spannringen eingelegten oder angebundenen Metall- oder Kunststoffringen.An advantageous embodiment is that at least one clamping ring has in its material integrated reinforcing materials. Even so, the required strength for the respective change in diameter can be influenced and designed well. This also applies to further advantageous embodiments in the form of inserted or connected in the clamping rings metal or plastic rings.
Eine vorteilhafte und die Herstellung besonders vereinfachende Ausbildung besteht darin, dass das Verstärkungsmaterial als eingelegter oder angebundener Faserwerkstoff ausgebildet ist. Faserverstärkte Kunststoffe zum Beispiel sind in ihrer Festigkeit und Dehnfähigkeit leicht auf jede Anwendung anzupassen.An advantageous and the production particularly simplistic training is that the reinforcing material is formed as inlaid or tethered fiber material. Fiber-reinforced plastics, for example, are easy to adapt to any application in terms of their strength and ductility.
Eine Keilring mit mindestens 30 über seine Umfang verteilten Segmenten hat sich als vorteilhaft für die Spannung von Kraftfahrzeugluftfederbälgen erwiesen, da bei einer solchen Anzahl eine nur unwesentliche Stauchung des Keilringes erfolgt und somit die über die Fügeschrägen erzeugte Radialkraft nahezu vollständig für die Erzeugung einer Flächenpressung zur Verfügung steht.A wedge ring with at least 30 distributed over its circumference segments has proved to be advantageous for the tension of Kraftfahrzeugluftfederbälgen, since in such a number only a minor compression of the wedge ring and thus the radial force generated on the joining bevels almost completely for the production of surface pressure available stands.
Besonders geeignet ist ein solcher Spannringsatz für eine Luftfeder mit einem Luftfederbalg aus elastomerem Material, der mit seinen Enden an Luftfederkolben und Luftfederdeckel luftdicht verspannt ist, insbesondere für eine von außen erfolgende Verspannung auf/an einem Luftfederdeckel oder Abrollkolben, der der Kontaktring innen und der Haltering außen angeordnet sind, wobei der Haltering an seiner zylindrischen Innenseite als segmentierte Fügeschräge ausgebildet ist.Particularly suitable is such a clamping ring set for an air spring with an air spring bellows made of elastomeric material, which is clamped air-tight with its ends to air spring piston and air spring cover, in particular for an external tension on / on an air spring cover or rolling piston, the contact ring inside and the retaining ring are arranged outside, wherein the retaining ring is formed on its cylindrical inner side as a segmented joining bevel.
Anhand eines Ausführungsbeispieles für die Klemmung eines Luftfederbalges soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigenBased on an embodiment for the clamping of a bellows the invention will be explained in more detail. Show it
In der Zusammenschau der
Kontaktring, Haltering und Keilring sind in direktem Kontakt zueinander angeordnet und über die Fügeschrägen miteinander so verspannbar, dass zur Verspannung des Luftfederbalges
Die Spalte
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- SpannringsatzClamping ring set
- 22
- Luftfederbalgsuspension bellows
- 33
- LuftfederdeckelAir spring cover
- 44
- Kontaktringcontact ring
- 55
- Halteringretaining ring
- 66
- Keilringwedge ring
- 77
- Fügeschrägeinsertion bevel
- 88th
- Grundringbase ring
- 99
- Spaltgap
- 1010
- Segmentsegment
- 1111
- Fügeschrägeinsertion bevel
- 1212
- SpannringpaketClamping ring package
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Owner name: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFUR, DE |
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| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, DE Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AKTIENGESELLSCHAFT, 30165 HANNOVER, DE Effective date: 20110414 |
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| R081 | Change of applicant/patentee |
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