DE102009044807B4 - Clamping ring set - Google Patents
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Abstract
Spannringsatz (1) zur Befestigung eines Schlauches oder Balges (2) an einem Befestigungsbereich eines konzentrischen Aufnahmeteils (3), wobei der Spannringsatz aus mehreren Spannringen (4, 5, 6) besteht und der Schlauch oder Balg (2) durch axiales Verschieben mindestens eines Spannringes (5) im Befestigungsbereich radial verspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannringsatz folgende Einrichtungen aufweist:- einen dem Schlauch oder Balg benachbarten Kontaktring (4), der bei bestehender Verspannung radial an den Schlauch oder Balg (2) angepresst ist- einen Haltering (5), dessen zum Schlauch oder Balg (2) gewandte zylindrische Seitenfläche als Fügeschräge (7) ausgebildet ist,- einen zwischen Kontaktring (4) und Haltering (5) angeordneten Keilring (6)- wobei der Keilring (6) aus einem Grundring (8) besteht, über dessen Umfang vorspringende und durch Spalte (9) voneinander getrennte Segmente (10) verteilt sind, die eine zur Fügeschräge (7) des Halteringes (5) komplementäre Fügeschräge (11) aufweisen,- wobei Kontaktring, Haltering und Keilring (4, 5, 6)) in direktem Kontakt zueinander angeordnet und über die Fügeschrägen (7, 11) miteinander so verspannbar sind, dass zur Verspannung des Schlauches oder Balges (2) mindestens die Durchmesser des Keilringes (6) und des Kontaktringes (4) verändert werden.Clamping ring set (1) for fastening a hose or bellows (2) to a fastening area of a concentric receiving part (3), the clamping ring set consisting of several clamping rings (4, 5, 6) and the hose or bellows (2) by axially displacing at least one Clamping ring (5) can be clamped radially in the fastening area, characterized in that the clamping ring set has the following devices: - a contact ring (4) adjacent to the hose or bellows, which is pressed radially against the hose or bellows (2) when there is tension - a retaining ring (5), whose cylindrical side surface facing the hose or bellows (2) is designed as a bevel (7), - a wedge ring (6) arranged between the contact ring (4) and the retaining ring (5) - the wedge ring (6) consisting of a base ring (8), over the circumference of which protruding segments (10) separated by gaps (9) are distributed, which are complementary to the bevel (7) of the retaining ring (5) Have joining bevels (11), - the contact ring, retaining ring and wedge ring (4, 5, 6)) being arranged in direct contact with one another and being able to be braced with one another via the joining bevels (7, 11) in such a way that for bracing the hose or bellows (2) at least the diameter of the wedge ring (6) and the contact ring (4) are changed.
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 fastening a hose or bellows to a fastening area of a concentric receiving part, the clamping ring set consisting of several clamping rings and the hose or bellows being radially clampable in the fastening area by axially displacing at least one clamping ring.
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 bellows made of elastomeric material to air spring pistons or air spring covers, are known in the prior art. Usually, either clamping rings made of metal are used for fastening, which are radially and plastically deformed from the outside to a smaller diameter, or cooperating clamping rings which are clamped by axial displacement and jam the air bellows and receiving part in the fastening 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, i.e. especially the air bellows are subjected to higher loads during assembly 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 obtain a sufficient clamping effect even after elastic springback. This means that the components must not be designed with regard to their maximum load not to the conditions in the operating state, but to 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 object of the invention was to provide a clamping ring set, in particular for an air spring, in which there is as little deformation / compression of the ring materials as possible even with axial wedging and in which a clamp connection is provided which is simple during assembly is easy to handle and easy to manufacture.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.This task is solved by the features of the main claim. Further advantageous developments 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.The clamping ring set has a contact ring adjacent to the hose or bellows, which is pressed radially against the hose or bellows when there is tension, a retaining ring whose cylindrical side surface facing the hose or bellows is designed as a bevel and a wedge ring arranged between the contact ring and the holding ring , The wedge ring consists of a base ring, over the circumference of which protruding segments separated by gaps are distributed, which have a bevel complementary to the bevel of the retaining ring. Contact ring, retaining ring and wedge ring are arranged in direct contact with one another and can be clamped together via the bevels so that at least the diameters of the wedge ring and the contact ring are changed for bracing 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 an air spring bellows is tensioned from the outside, for example when the air spring cover is tensioned, the axial tensioning of the retaining ring on the wedge ring then achieves the radial tension by reducing the diameter of the wedge ring and the contact ring. The relatively thin contact ring thus represents the direct contact point to the air bellows and transmits the surface pressure applied by the holding ring and the wedge ring to 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.In combination with the retaining ring, the wedge ring thus serves to convert the axial force applied when moving / joining the retaining ring into a radial force via the bevels and to use it for surface pressure. The segments move in the radial direction when joining, which reduces the gap. The division of the wedge ring into segments according to the invention prevents in a simple manner that the radial force also has to be used or “consumed” for the compression of the wedge ring and thus is no longer almost completely available for generating a surface pressure. With the inventive design of the clamping ring set, no or only insignificant tensions in the wedge ring are thus removed. The gaps can be designed such 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. This means that the tension that arises when the retaining ring is moved / joined in the individual rings can be designed precisely for 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 consists in the fact 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 strengths for the respective diameter change.
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 consists in that the contact ring, retaining ring and wedge ring are designed as a clamping ring package with a thin connection between the rings which exists prior to assembly. This results in a coherent "single part" for assembly, so that in addition to the resulting cost advantages in the manufacture of the clamping ring package, e.g. there is also no manual and occasionally faulty assembly of suitable clamping rings. The thin connection between the clamping rings during the joining process, i.e. 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 consists in that only the retaining ring and the wedge ring are designed as a clamping ring package with a thin connection between the retaining ring and the wedge ring existing prior to assembly, and the contact ring is designed as a separate ring. This allows the contact ring in terms of shape and material selection to be adapted specifically to the parts to be clamped to the surfaces and materials, while for the other two rings, namely the retaining ring and the wedge ring, the material selection and the shape can also be used to achieve an optimal clamping force with the respective material combination the other 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, the thermal expansion of the components can be taken into account when clamping an air bellows, for example by a skillful selection of materials. If, for example, an air bellows is clamped on an aluminum air spring piston with plastic retaining rings and wedge rings, the plastic rings shrink more in the cold than the aluminum piston. This leads to a desired high seal, especially in the cold. If, on the other hand, you choose an aluminum retaining ring and wedge ring for a plastic piston, the piston expands more than the aluminum rings with increasing temperature, which is expected to improve sealing 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 a clamping contour on its inside, that is to say 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 is made of recycled plastic and is therefore easy and inexpensive to manufacture without being too damaging to the environment.
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 consists in that at least one clamping ring has reinforcing materials integrated in its material. This is also a good way of influencing and designing the strengths required to change the diameter. This also applies to further advantageous designs in the form of metal or plastic rings inserted or connected in the tension 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 embodiment, which simplifies production, is that the reinforcing material is designed as an inserted or bonded fiber material. For example, fiber-reinforced plastics are easy to adapt to any application in terms of their strength and elasticity.
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 segments distributed over its circumference has proven to be advantageous for the tensioning of automotive air suspension bellows, since with such a number the wedge ring is only insignificantly compressed and the radial force generated via the bevels is thus almost completely available for generating a surface pressure 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.Such a tension ring set is particularly suitable for an air spring with an air spring bellows made of elastomeric material, the ends of which are clamped airtight on the air spring piston and air spring cover, in particular for external tensioning on / on an air spring cover or rolling piston, which the contact ring inside and the retaining ring are arranged outside, wherein the retaining ring is formed on its cylindrical inside as a segmented joining bevel.
Anhand eines Ausführungsbeispieles für die Klemmung eines Luftfederbalges soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen
-
1 einen erfindungsgemäßen Spannringsatz für eine Luftfeder als im Schnitt und in verschiedenen Ansichten -
2 den in der1 dargestellten erfindungsgemäßen Spannringsatz in einer perspektivischen Darstellung als montagefertiges Spannringpaket
-
1 a clamping ring set according to the invention for an air spring as in section and in different views -
2 the one in the1 illustrated tension ring set according to the invention in a perspective view as a ready-to-assemble tension ring package
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
(Teil der Beschreibung)
- 1
- Spannringsatz
- 2
- Luftfederbalg
- 3
- Luftfederdeckel/Aufnahmeteil
- 4
- Kontaktring
- 5
- Haltering
- 6
- Keilring
- 7
- Fügeschräge
- 8
- Grundring
- 9
- Spalt
- 10
- Segment
- 11
- Fügeschräge
- 12
- Spannringpaket
- 1
- Clamping ring set
- 2
- suspension bellows
- 3
- Air spring cover / receiving part
- 4
- contact ring
- 5
- retaining ring
- 6
- wedge ring
- 7
- insertion bevel
- 8th
- base ring
- 9
- gap
- 10
- segment
- 11
- insertion bevel
- 12
- Clamping ring package
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Legal Events
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