DE102013221048A1

DE102013221048A1 - Flexible Wand- und Kompressionskernanordnungen sowie Gasfederanordnungen und Verfahren, welche dieselben aufweisen

Info

Publication number: DE102013221048A1
Application number: DE102013221048.5A
Authority: DE
Inventors: David D. Jackson Jr.
Original assignee: Firestone Industrial Products Co LLC
Current assignee: Firestone Industrial Products Co LLC
Priority date: 2012-10-17
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2014-04-17
Also published as: CA2830537A1; CA2830537C; US20140175717A1; US9834231B2

Abstract

Eine Anordnung (200) weist eine flexible Wand (206) auf, welche zumindest teilweise eine Federkammer (208) für ein Beinhalten eines unter Druck stehenden Gases definieren kann. Die flexible Wand (206) kann zumindest einen Befestigungswulst (308) aufweisen, welcher entlang eines Endes davon ausgebildet ist. Ein Kompressionskern (322) kann entlang der Außenseite der flexiblen Wand (206) in einer angrenzenden Kopplung zu dem Befestigungswulst (308) angeordnet sein. Der Kompressionskern (322) kann zwischen dem Befestigungswulst (308) und einem Abschnitt der flexiblen Wand (206) derart festgehalten werden, dass ein Aufblasen der Federkammer (208) die flexible Wand (206), den Befestigungswulst (308) und den Kompressionskern (322) nach außen und in eine Kopplung mit einem Endelement (202, 204) vorspannt, um eine Gasfederanordnung auszubilden. Ein Aufhängungssystem (118) und ein Verfahren zum Herstellen sind auch enthalten.

Description

HINTERGRUND
Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung betrifft allgemein die Technik von Federvorrichtungen und genauer flexible Wand- und Kompressionskernanordnungen, welche für eine Verwendung beim Ausbilden von Gasfederanordnungen geeignet sind, welche für eine Verwendung bei Schienenanwendungen dimensioniert sind, sowie Verfahren zum Aufbauen derartiger Gasfederanordnungen. Aufhängungssysteme für Schienenfahrzeuge, welche eine oder mehrere derartige Schienenfederanordnungen aufweisen, sind ferner mit aufgenommen.
Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung ist für eine breite Anwendung und Verwendung in Verbindung mit einer Vielzahl von Anwendungen und/oder Umgebungen geeignet. Der Gegenstand findet jedoch insbesondere eine Anwendung und Verwendung in Verbindung mit Schienenfahrzeugen und wird hierin unter besonderer Bezugnahme darauf beschrieben werden. Von daher ist es klar, dass der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung für eine Verwendung in Verbindung mit anderen Anwendungen und Umgebungen zugänglich ist, wie z. B. Gasfederanordnungen, welche z. B. für eine Verwendung bei Motorfahrzeuganwendungen dimensioniert sind, ohne von dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Ein Aufhängungssystem, welches z. B. in Verbindung mit z. B. motorisierten Schienenfahrzeugen und/oder Güterwagenschienenfahrzeugen verwendet werden kann, kann ein oder mehrere Federelemente zum Aufnehmen von Kräften und Lasten aufweisen, welche dem Betrieb und der Verwendung der entsprechenden Vorrichtung (z. B. einem motorisierten Fahrzeug) zugeordnet sind, mit welchem das Aufhängungssystem funktionsfähig verbunden ist. Bei derartigen Anwendungen wird es häufig als wünschenswert erachtet, Federelemente zu verwenden, welche mit einer geringen Federrate bzw. Federkonstanten arbeiten, da eine verringerte Federrate bestimmte Leistungseigenschaften vorteilhaft beeinflussen kann, wie z. B. eine Fahrzeugfahrqualität und einen Komfort. Das heißt, in der Technik ist wohlbekannt, dass die Verwendung eines Federelements mit einer größeren Federrate (d. h., einer steiferen Feder) eine größere Menge von Einflüssen (z. B. Straßeneinflüssen) auf die gefederte Masse übertragen wird und dass dies in einigen Anwendungen die gefederte Masse ungewünscht beeinflussen kann, z. B. indem eine rauere weniger komfortable Fahrt eines Fahrzeugs resultiert. Die Verwendung von Federelementen mit geringeren Federraten (z. B. eine weichere oder nachgiebigere Feder) wird hingegen eine geringere Menge der Einflüsse auf die gefederte Masse übertragen.
Zusätzlich werden Endelemente von herkömmlichen Schienenfederanordnungen häufig konstruiert, um Kräften und Lasten zu widerstehen, welche auf die Schienenfederanordnung wirken und welche zu, von und/oder zwischen den gegenüberliegenden Strukturelementen eines zugeordneten Schienenfahrzeugs übertragen werden. Von daher sind herkömmliche Schienenfederendelemente häufig aus Metallmaterialien hergestellt und ausgestaltet, Bedingungen (z. B. ein Einwirkenlassen von Außenwetterbedingungen) zu widerstehen, welche der Verwendung bei einem Reisebetrieb über die Schiene und/oder unter ähnlichen Umgebungen zugeordnet sind, wie z. B. Einschläge von fremden Objekten und/oder das Aufsammeln von Schmutz und Fremdkörpern. In einigen Fällen kann es jedoch wünschenswert sein, das gesamte Gewicht eines Aufhängungssystems zu verringern. Ein Verringern des Gewichts des Endelements von der einen oder den mehreren Schienenfederanordnungen kann ein beitragender Faktor zum Erreichen eines derartigen Ziels sein.
Unbeschadet der weit verbreiteten Verwendung und des gesamten Erfolges der großen Vielzahl von Endelementausgestaltungen, welche in der Technik bekannt sind, wird davon ausgegangen, dass ein Bedarf existiert, diese in Konkurrenz stehenden Ziele zu erfüllen, während dennoch eine vergleichbare oder verbesserte Leistungsfähigkeit, Einfachheit der Herstellung, Einfachheit des Zusammenbaus, Einfachheit der Installation und/oder Verringerung von Herstellungskosten beibehalten wird, ohne die Widerstandsfähigkeit, Festigkeit, Robustheit und/oder das gesamte Widerstandsvermögen der Schienenfederanordnung nachteilig zu beeinflussen.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß der Erfindung werden eine flexible Wand- und Kompressionskernanordnung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, eine Gasfederanordnung, wie sie in Anspruch 9 definiert ist, ein Aufhängungssystem, wie es in Anspruch 16 definiert ist, und ein Verfahren zum Herstellen einer Schienenfeder, wie es in Anspruch 17 definiert ist, bereitgestellt. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung. Ein Beispiel einer flexiblen Wand- und Kompressionskernanordnung gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung kann für eine Befestigung entlang einem zugeordneten Endelement einer zugeordneten Gasfederanordnung ausgelegt sein. Die flexible Wand- und Kompressionskernanordnung kann eine flexible Wand aufweisen, welche eine Längsachse aufweist und sich in Umfangsrichtung um die Achse und in Längsrichtung zwischen gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden erstreckt. Die flexible Wand kann ferner einen ersten Befestigungswulst aufweisen, welcher entlang dem ersten Ende ausgebildet ist. Die flexible Wand und der erste Befestigungswulst können zumindest teilweise aus einem ersten Elastomermaterial ausgebildet sein. Ein Verstärkungselement kann sich in Umfangsrichtung um die Achse erstrecken und kann in den ersten Befestigungswulst der flexiblen Wand eingebettet sein. Ein Kompressionskern kann zwischen dem ersten Befestigungswulst und einem Abschnitt der flexiblen Wand benachbart zu dem ersten Befestigungswulst angeordnet sein. Der Kompressionskern kann aus einem Metallmaterial, einem Polymermaterial und/oder einem zweiten Elastomermaterial, welches unterschiedlich zu dem ersten Elastomermaterial ist, derart ausgebildet sein, dass der Kompressionskern vergleichsweise fester oder vergleichsweise härter als das Elastomermaterial der flexiblen Wand und des ersten Befestigungswulstes ist.
Ein Beispiel einer Schienenfederanordnung gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung kann eine Längsachse aufweisen und kann für eine Befestigung zwischen einer zugeordneten gefederten und einer ungefederten Masse ausgelegt sein. Die Schienenfederanordnung kann ein erstes Endelement und ein zweites Endelement aufweisen. Das erste Endelement kann eine Endwand, welche quer zu der Längsachse angeordnet ist, und eine Seitenwand, welche sich von entlang der Endwand erstreckt, aufweisen. Die Seitenwand kann eine Innenumfangsfläche aufweisen. Das zweite Endelement kann in einer in Längsrichtung beabstandeten Beziehung zu dem ersten Endelement angeordnet sein. Eine flexible Wand, welche zumindest teilweise aus einem ersten Elastomermaterial ausgebildet ist, kann sich in Umfangsrichtung um die Längsachse und axial zwischen gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden erstrecken, um zumindest teilweise eine Federkammer auszubilden. Das erste Ende der flexiblen Wand kann ferner einen ersten Befestigungswulst aufweisen, welcher daran entlang ausgebildet ist. Der erste Befestigungswulst kann entlang der inneren Umfangsfläche des ersten Endelements derart angeordnet sein, dass eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung dazwischen ausgebildet wird. Das zweite Ende kann funktionsfähig mit dem zweiten Endelement derart verbunden sein, dass eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung dazwischen ausgebildet wird. Ein erstes Verstärkungselement kann sich in Umfangsrichtung um die Achse erstrecken und kann in dem ersten Befestigungswulst der flexiblen Wand eingebettet sein. Ein erster Kompressionskern kann zwischen dem ersten Befestigungswulst und einem ersten Abschnitt der flexiblen Wand benachbart zu dem ersten Befestigungswulst angeordnet sein. Der Kompressionskern kann aus einem Metallmaterial, einem Polymermaterial und/oder einem zweiten Elastomermaterial, welches unterschiedlich zu dem ersten Elastomermaterial ist, ausgebildet sein.
Ein Bespiel eines Aufhängungssystems gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung kann ein unter Druck stehendes Gassystem und mindestens eine Schienenfederanordnung gemäß dem vorhergehenden Abschnitt aufweisen. Die Federkammer der mindestens einen Schienenfederanordnung kann in einer Fluidverbindung mit dem unter Druck stehenden Gassystem derart angeordnet sein, dass unter Druck stehendes Gas in die und aus der Federkammer übertragen werden kann.
Ein Beispiel eines Verfahrens eines Herstellens einer Schienenfeder gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung kann ein Bereitstellen einer flexiblen Wand aufweisen, welche eine Längsachse aufweist und sich in Umfangsrichtung um die Längsachse und axial zwischen gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden erstreckt. Die flexible Wand kann zumindest teilweise eine Federkammer definieren und die flexible Wand kann einen ersten Befestigungswulst aufweisen, welcher entlang dem ersten Ende angeordnet ist. Das Verfahren kann ferner ein Bereitstellen eines Kompressionskerns und ein Positionieren des Kompressionskerns entlang dem Äußeren der flexiblen Wand in einer angrenzenden Kopplung mit dem ersten Befestigungswulst aufweisen. Das Verfahren kann ferner ein Bereitstellen eines ersten Endelements mit einer Innenfläche und ein Positionieren des ersten Befestigungswulstes und des Kompressionskerns benachbart zu der Innenfläche des ersten Endelements aufweisen. Das Verfahren kann ferner ein Drängen des ersten Befestigungswulstes und des Kompressionskerns in eine angrenzende Kopplung mit der Innenfläche aufweisen und dadurch zumindest teilweise das erste Endelement entlang dem ersten Ende der flexiblen Wand befestigen. Das Verfahren kann ferner ein Bereitstellen eines zweiten Endelements und ein Befestigen des zweiten Endelements entlang dem zweiten Ende der flexiblen Wand aufweisen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Schienenfahrzeugs, welches ein Aufhängungssystem gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung aufweist.
2 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels eines pneumatischen Systems, welches funktionsfähig dem Aufhängungssystem der 1 zugeordnet ist.
3 ist eine Perspektivansicht von oben eines Beispiels einer Gasfederanordnung gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung.
4 ist eine Draufsicht von oben der exemplarischen in 3 gezeigten Gasfederanordnung.
4 ist eine Seitenaufrissansicht der exemplarischen Gasfederanordnung der 3 und 4.
6 ist eine Querschnittsseitenansicht der exemplarischen Gasfederanordnung der 3–5 entlang einer Linie 6-6 in 4.
7 ist eine Querschnittsseitenansicht der exemplarischen Gasfederanordnung der 3–6 entlang einer Linie 7-7 in 4.
8 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der exemplarischen Gasfederanordnung der 3–7, welche als Detail 8 in 7 gekennzeichnet ist.
8A ist eine Einzelteildarstellung des Abschnitts der exemplarischen Gasfederanordnung der 8, welche vor einem Zusammenbau, wie er in 3–7 gezeigt ist, gezeigt ist.
9 ist eine vergrößerte Ansicht einer alternativen Konfiguration des in 8 dargestellten Abschnitts der exemplarischen Gasfederanordnung der 3–7.
10 ist eine graphische Darstellung eines Beispiels eines Verfahrens eines Herstellens einer Gasfederanordnung gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist es klar, dass die Darstellungen dem Zweck des Veranschaulichen von Beispielen des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung dienen und nicht beschränkend sein sollen. Zusätzlich ist es klar, dass die Zeichnungen nicht maßstäblich sind und dass Abschnitte von bestimmten Merkmalen und/oder Elementen zwecks der Klarheit und/oder Vereinfachung des Verständnisses überspitzt dargestellt sein können.
1 stellt ein Beispiel eines Fahrzeugs dar, welches ein Aufhängungssystem gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung aufweist, wie z. B. ein Schienenfahrzeug 100, welches für eine Bewegung entlang einer Spur TRK, die zumindest teilweise durch Schienen RLS einer unbestimmten Länge ausgebildet ist, ausgestaltet ist oder anderweitig daran entlang versetzbar ist. Es ist klar, dass der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung für eine Verwendung bei einer großen Vielzahl von Anwendungen allgemein anwendbar ist und dass eine Verwendung in Verbindung mit dem Schienenfahrzeug 100 nur ein Beispiel einer geeigneten Anwendung darstellt. Das Schienenfahrzeug 100 ist eher als eine Darstellung eines Schienenfahrzeugs (z. B. ein Eisenbahnwaggon) als eines Motor- oder Zugantriebsfahrzeugs gezeigt. Diese typische Verwendung ist jedoch nur exemplarisch und soll nicht beschränkend sein.
Das Schienenfahrzeug 100 weist einen Fahrzeugkörper 102 auf, welcher an einer oder mehreren Rahmen- und Radanordnungen 104 gehalten wird, von denen zwei in 1 gezeigt sind. In einigen Fällen können die Rahmen- und Radanordnungen 104 in der Technik als „Fahrgestelle”, „Schienenfahrwerke” oder einfach „Fahrwerke” bezeichnet werden und derartige Begriffe können hierin in einer austauschbaren Art und Weise verwendet werden. Die Fahrwerke 104 sind in Richtung gegenüberliegender Enden 106 und 108 des Schienenfahrzeugs 100 angeordnet dargestellt.
Die in 1 gezeigten Fahrwerke 104 weisen einen Rahmen 110 sowie eine oder mehrere Radgruppen 112 auf, welche typischerweise durch eine Achse 114 und ein Paar von beabstandet angeordneten Rädern 116 gebildet werden. Normalerweise weisen die Fahrwerke 104 mindestens zwei Radgruppen auf, wie es z. B. in 1 gezeigt ist, welche funktionsfähig mit dem Rahmen in einer geeigneten Art und Weise verbunden sind, um den Rädern zu ermöglichen, entlang der Schienen RLS der Spur TRK zu rollen. In vielen Fällen ist eine (nicht gezeigte) Hauptaufhängungsanordnung funktionsfähig zwischen den Radgruppen und dem Rahmen gekoppelt, um eine relative Bewegung dazwischen zu ermöglichen. Die Fahrwerke 104 sind ferner derart gezeigt, dass sie ein Sekundäraufhängungssystem 118 aufweisen, welches mindestens eine Gasfederanordnung einer Art aufweist, welches üblicherweise in der Technik als eine „Schienenfederanordnung” oder einfach eine „Schienenfeder” bezeichnet wird. In der in den 1 und 2 gezeigten exemplarischen Anordnung weisen die Fahrwerke 104 zwei Schienen- oder Gasfederanordnungen 120 auf, welche funktionsfähig zwischen dem Rahmen 110 und dem Fahrzeugkörper 102 gekoppelt sind, um eine relative Bewegung dazwischen zu ermöglichen.
Schienenfahrzeuge, wie z. B. das Schienenfahrzeug 100 weisen z. B. typischerweise ein Bremssystem mit einer oder mehreren Bremsen auf, welche funktionsfähig jeder Radgruppe zugeordnet sind. In der exemplarischen Anordnung der 1 sind zwei Bremsen 122 gezeigt, welche funktionsfähig einer jeweiligen der Radgruppen 112 zugeordnet sind, wobei eine Bremse benachbart zu einem jeweiligen der Räder 116 angeordnet ist. Es ist jedoch klar, dass andere Anordnungen alternativ verwendet werden können.
Zusätzlich weisen Schienenfahrzeuge, wie z. B. das Schienenfahrzeug 100, typischerweise mindestens ein Pneumatiksystem auf, welches diesem funktionsfähig zugeordnet ist. In vielen Fällen können Komponenten des einen oder der mehreren Pneumatiksysteme entlang der Länge eines Zuges, welcher aus mehreren Schienenfahrzeugen gebildet wird, wie z. B. eine oder mehrere Zugantriebsmaschinen und ein oder mehrere Güterwagenfahrzeuge, verteilt sein. In derartigen Fällen weist jedes einzelne Schienenfahrzeug einen oder mehrere Abschnitte des Pneumatiksystems auf. Üblicherweise sind diese ein oder mehreren Abschnitte seriell miteinander verbunden, um ein gesamtes pneumatisches System des Zugs zu bilden.
Typische Pneumatiksysteme weisen zwei oder mehr getrennt steuerbare Abschnitte auf, wie z. B. ein pneumatisches Bremssystem, welches den Fahrzeugbremsen (z. B. den Bremsen 122) funktionsfähig zugeordnet ist, und ein pneumatisches Versorgungssystem, welches den anderen pneumatisch betätigten Vorrichtungen des Schienenfahrzeugs funktionsfähig zugeordnet ist, wie z. B. dem sekundären Aufhängungssystem. Von daher weisen Schienenfahrzeuge typischerweise eine dedizierte Leitung für jedes dieser zwei Systeme auf. Derartige Leitungen erstrecken sich normalerweise in Längsrichtung entlang dem Fahrzeugkörper und werden häufig einzeln als Bremsleitung und Versorgungsleitung bezeichnet.
2 stellt ein Beispiel eines Pneumatiksystems 124 dar, welches dem Schienenfahrzeug 100 funktionsfähig zugeordnet ist, und ein (nicht nummeriertes) Bremssystem mit einer Bremsleitung 126 in einer Fluid-Verbindung mit zumindest den Bremsen 122 (1) und ein (nicht nummeriertes) pneumatisches Versorgungssystem mit einer Versorgungsleitung 128 in einer Fluid-Verbindung mit zumindest den Gasfederanordnungen 120 des sekundären Aufhängungssystems 118. Es wird verständlich und klar sein, dass das Pneumatiksystem 124 eine große Vielzahl von anderen Komponenten und Vorrichtungen aufweisen wird. Z. B. kann das Bremssystem ein oder mehrere Absperrventile 130 aufweisen, welche fluidmäßig entlang der Bremsleitung 126 angeschlossen sind. Als andere Beispiele kann das pneumatische Versorgungssystem ein oder mehrere Absperrventile 132, ein oder mehrere Filter 134 und/oder ein oder mehrere Rückschlagventile 136 (welche alternativ als Einweg- oder Kontrollventile bezeichnet werden können) aufweisen. Das pneumatische Versorgungssystem kann ferner einen oder mehrere Vorratsbehälter oder andere unter Druck stehende Gasspeichervorrichtungen aufweisen. In der in 2 gezeigten Anordnung weist z. B. das pneumatische Versorgungssystem einen Vorratsbehälter 138, welcher geeignet ist, eine Menge eines unter Druck stehenden Gases für eine Verwendung zum Versorgen von Gasfederanordnungen 120 des sekundären Aufhängungssystems zu speichern, und einen Vorratsbehälter 140, welcher geeignet ist, eine Menge eines unter Druck stehenden Gases für eine Verwendung als einen Hilfsvorratsbehälter des Bremssystems zu speichern, auf.
Im Allgemeinen werden bestimmte Komponenten des Bremssystems, wie z. B. die Bremsen 122, sowie bestimmte Komponenten des pneumatischen Versorgungssystems an einem der Fahrwerke 104 des Schienenfahrzeugs 100 gehalten oder sind auf andere Art und Weise diesem funktionsfähig zugeordnet. Zum Beispiel können die Versorgungsleitungen 142 die Fahrwerke 104 fluidmäßig mit dem pneumatischen Versorgungssystem verbinden. Die Versorgungsleitungen 142 sind so gezeigt, dass sie fluidmäßig mit einem oder mehreren Niveauausgleichsventilen 144 verbunden sind, welche funktionsfähig mit den Gasfederanordnungen 120 verbunden sind, z. B. als Gasleitungen 146, und wahlweise geeignet sind, unter Druck stehendes Gas in die und aus den Gasfederanordnungen zu übertragen. In einigen Fällen kann eine unter Druck stehende Gasspeichervorrichtung oder ein Vorratsbehälter 148 optional fluidmäßig entlang der Gasleitungen 146 zwischen dem Niveauausgleichsventil 144 und der Gasfederanordnung 120 angeschlossen sein. Zusätzlich kann optional eine Querflussleitung 150 in einer Fluidverbindung zwischen zwei oder mehreren der Gasleitungen 146 angeschlossen sein. In einigen Fällen kann ein Steuerventil 152, wie z. B. ein Doppelrückschlagventil, fluidmäßig entlang der Querflussleitung 150 angeschlossen sein, wie es z. B. in 2 gezeigt ist.
Ein Beispiel einer Gasfederanordnung gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung, welche z. B. für eine Verwendung als eine oder mehrere Gasfederanordnungen 120 in den 1 und 2 geeignet ist, ist in den 3–9 als Gasfederanordnung 200 gezeigt. Die Gasfederanordnung weist eine Längsachse AX auf und weist ein Endelement 202, ein Endelement 204, welches in Längsrichtung beabstandet von dem Endelement 202 angeordnet ist, und eine flexible Wand 206 auf, welche sich in Umfangsrichtung um die Längsachse erstreckt und zwischen den Endelementen befestigt ist, um eine Federkammer 208 zumindest teilweise zu definieren.
Die Gasfederanordnung 200 kann zwischen einer zugeordneten gefederten und einer ungefederten Masse eines zugeordneten Fahrzeugs in einer beliebigen geeigneten Art und Weise angeordnet werden. Zum Beispiel kann ein Endelement funktionsfähig mit der zugeordneten gefederten Masse verbunden werden, wobei das andere Endelement in Richtung der zugeordneten ungefederten Masse angeordnet ist und damit funktionsfähig verbunden ist. Wie es in 5 z. B. gezeigt ist, kann das Endelement 202 an oder entlang einer Strukturkomponente SC1, wie z. B. einem zugeordneten Fahrzeugkörper 102 in 1, angeordnet sein und daran in einer beliebigen geeigneten Art und Weise befestigt sein. Als ein anderes Beispiel kann das Endelement 204 an oder entlang einer Strukturkomponente SC2, wie z. B. einem zugeordneten Schienenfahrwerk 104 in 1, angeordnet sein und daran in einer beliebigen geeigneten Art und Weise befestigt sein.
In der exemplarischen Anordnung der 3–8 ist das Endelement 202 so gezeigt, dass es die Form einer Endkappe aufweist, welche eine Plattenwand 210 aufweist, welche eine äußere Fläche 212 und eine innere Fläche 214 derart aufweist, dass eine (nicht gezeigte) Plattenhöhe zumindest teilweise dazwischen definiert wird. Die Plattenwand 210 ist so gezeigt, dass sie im Wesentlichen planar ist und sich nach außen zu einer äußeren Seitenwand (oder einem äußeren Seitenwandabschnitt) 216 erstreckt, welche eine äußere Fläche 218 und eine innere Fläche 220 aufweist. In einigen fällen kann die Plattenwand 210 eine im Wesentlichen kreisförmige Form derart aufweisen, dass sich ein äußerer Umfangsrandabschnitt 222 radial nach außen von entlang der äußeren Seitenwand 216 zu einem äußeren Umfangsrand 224 erstrecken kann. In einigen Fällen können mehrere Stützwände 226 radial nach außen von entlang der äußeren Fläche 218 der äußeren Seitenwand 216 hervorragen und mit dem äußeren Umfangswandabschnitt 222 verbunden sein, z. B. benachbart zu dem äußeren Umfangsrand 224. Es ist klar, dass der äußere Umfangswandabschnitt 222 in einigen Fällen axial beabstandet von der Plattenwand 210 sein kann und eine Endfläche 228 aufweisen kann, welche in einigen Fällen eine distale Ausdehnung von zumindest dem äußeren Umfang des Endelements 202 ausbilden kann.
Zusätzlich ist es klar, dass die innere Fläche 220 in einer geeigneten Art und Weise in die Endfläche 228 übergehen kann. Als ein Beispiel kann sich eine Schulterfläche 230, welche ein gekrümmtes Querschnittsprofil aufweist, zwischen der inneren Fläche und der Endfläche erstrecken, wie es z. B. in 8 dargestellt ist. Als ein weiteres Beispiel kann sich eine Fläche 232 von entlang der Endfläche 228 erstrecken und kann ein im Wesentlichen lineares Querschnittsprofil aufweisen. Die Fläche 232 kann sich radial nach innen unter einem Winkel von der Endfläche 228 derart erstrecken, dass die Fläche 232 eine schräge oder kegelstumpfartige Form aufweisen kann, wie es z. B. in 9 gezeigt ist. Zusätzlich kann sich optional eine Schulterfläche 234 zwischen der inneren Fläche 220 und der Fläche 232 erstrecken. In einigen Fällen kann die Schulterfläche 234 quer zu der inneren Fläche 220 angeordnet sein und kann zumindest teilweise einen (nicht nummerierten) ringförmigen Grat oder Vorsprung ausbilden, welcher dimensioniert ist, die flexible Wand 206 in einer angrenzenden Kopplung mit dem Endelement 202 zu koppeln und/oder auf andere Art und Weise zumindest teilweise daran zu halten.
In einigen Fällen kann das Endelement 202 eine Durchgangsfläche 236 aufweisen, welche zumindest teilweise einen Gasübertragungsdurchgang 238 definiert, welcher sich durch das Endelement derart erstreckt, dass unter Druck stehendes Gas in die und aus der Federkammer 208 übertragen werden kann, z. B. mittels des Pneumatiksystems 124 (2). In einigen Fällen kann das Endelement einen Vorsprung oder Buckel 240 aufweisen, welcher sich von entlang der Plattenwand 210 erstreckt, z. B. von entlang der äußeren Fläche 212 und in einer Längsrichtung weg von dem Endelement 204.
Wie zuvor erwähnt, können eine oder mehrere (nicht gezeigte) Befestigungsvorrichtungen verwendet werden, um die Endelemente der Gasfederanordnung mit entsprechenden Strukturkomponenten zu verbinden oder anderweitig zu koppeln. In einigen Fällen kann der Vorsprung 240 eine äußere Fläche 242 aufweisen, welche für eine Aufnahme innerhalb eines Durchgangs oder eines Befestigungslochs MHL dimensioniert ist, welches sich durch die Strukturkomponente SC1 erstreckt. Zusätzlich können ein oder mehrere Dichtungselemente 244 optional vorgesehen sein, welche zwischen dem Endelement und der Strukturkomponente, wie z. B. zwischen dem Vorsprung 240 und dem Befestigungsloch MHL, angeordnet sind oder anderweitig zumindest teilweise eine im Wesentlichen fluiddichte Verbindung dazwischen ausbilden. In einigen Fällen können eine oder mehrere sich radial nach innen erstreckende Nuten 246 an oder entlang dem Vorsprung 240 ausgebildet sein und können dimensioniert sein, um zumindest teilweise eines der Dichtelemente 244 aufzunehmen. Zusätzlich kann in einigen Fällen die Strukturkomponenten SC1 optional zumindest teilweise einen externen Vorratsbehälter definieren, welcher zum Speichern einer Menge eines unter Druck stehenden Gases geeignet ist.
In einigen Fällen kann die Gasfederanordnung 200 eine interne Haltestruktur aufweisen, welche z. B. geeignet sein kann, einen Kontakt zwischen bestimmten Komponenten und/oder Einrichtungen der Gasfederanordnung und/oder des zugeordneten Aufhängungssystems zu verhindern. Zusätzlich oder alternativ kann die interne Haltestruktur für eine Verwendung beim Halten eines Fahrzeugkörpers auf einer vorbestimmten Höhe während nicht aufgeblasener oder anderer Zustände der Gasfederanordnung ausgelegt sein. Es ist klar, dass eine derartige interne Haltestruktur einen beliebigen geeigneten Typ, eine beliebige geeignete Art, Konfiguration und/oder Konstruktion haben kann. Ein Beispiel einer derartigen Konstruktion ist in den 4, 6 und 7 so gezeigt, dass sie eine Haltestruktur 248 aufweist, welche entlang dem Endelement 202 und einem entlang dem Endelement 204 angeordneten Dämpfer 250 angeordnet ist. Es ist klar, dass beliebige andere geeignete Einrichtungen, Komponenten und/oder Konstruktionen zusätzlich oder alternativ verwendet werden können.
Die Haltestruktur 248 ist in den 4, 6 und 7 so gezeigt, dass sie eine mittlere Wand 252 aufweist, welche von der Plattenwand 210 in einer Richtung entgegengesetzt zu dem Vorsprung 240 derart hervorragt, dass sich die mittlere Wand in die Federkammer 208 erstreckt. Die mittlere Wand 252 kann sich in Umfangsrichtung zumindest teilweise um die Achse AX und in Längsrichtung von entlang der Plattenwand 210 in Richtung eines distalen Endes 254 erstrecken. In einigen Fällen kann die mittlere Wand 252 zumindest teilweise einen Gasübertragungsdurchgang 238 definieren und kann von daher in einer Fluidverbindung mit der Federkammer 208 in einer beliebigen geeigneten Art und Weise sein. Als ein Beispiel kann die mittlere Wand ein offenes Ende aufweisen, welches in einer beabstandeten Beziehung zu der Plattenwand angeordnet ist. In Fällen, in welchen die mittlere Wand entlang dem distalen Ende 254 geschlossen ist, kann die mittlere Wand eine oder mehrere Öffnungen oder Durchgänge, welche dadurch ausgebildet sind, aufweisen, welche eine Fluidverbindung zwischen dem Gasübertragungsdurchgang und der Federkammer ermöglichen. Ein Beispiel einer derartigen Anordnung ist in den 4, 6 und 7 gezeigt, bei welcher eine Endplatte 256 entlang dem distalen Ende 254 der mittleren Wand 252 befestigt ist. In einem derartigen Fall kann die mittlere Wand 252 eine oder mehrere Öffnungen oder Aussparungen 258 aufweisen, welche sich durch die mittlere Wand erstrecken und eine Fluidverbindung zwischen dem Gasübertragungsdurchgang 238 und der Federkammer 208 ermöglichen. Es ist klar, dass die eine oder die mehreren Öffnungen oder Aussparungen eine beliebige geeignete Größe, Form, Konfiguration und/oder Anordnung haben können.
Die Endplatte 256 kann an oder entlang der mittleren Wand 252 in einer beliebigen geeigneten Art und Weise befestigt sein. Als ein Beispiel kann eine Fließmaterialverbindung zwischen der Endplatte und der mittleren Wand ausgebildet werden. Als ein weiteres Beispiel kann die Endplatte 256 an oder entlang der mittleren Wand 252 mittels einer oder mehrerer Befestigungsvorrichtungen befestigt werden, wie z. B. mit einem oder mehreren (nicht gezeigten) Befestigungsmitteln mit Gewinde, welche funktionsfähig entsprechende Durchgänge mit Gewinde 260 koppeln. Wenn sie vorgesehen sind, können derartige Durchgänge mit Gewinde an oder entlang einer beliebigen geeigneten Wand oder einem Wandabschnitt angeordnet werden.
In einigen Fällen können eine oder mehrere Haltewände vorgesehen werden, welche die Endplatte verstärken oder auf andere Art und Weise stützend koppeln. Als ein Beispiel können sich mehrere Haltewände 262 radial nach außen von entlang der mittleren Wand 252 zu einem äußeren Rand 264 erstrecken. Zusätzlich können sich Haltewände 262 axial nach außen von entlang der Plattenwand 210 in Richtung eines distalen Randes 266 erstrecken. In der in den 6 und 7 gezeigten Anordnung sind die distalen Ränder 266 der Haltewände 262 in einer angrenzenden Kopplung mit einer Fläche 268 der Endplatte 256 derart angeordnet, dass Kräfte und Lasten zwischen der Plattenwand 210 und der Endplatte 256 zumindest teilweise durch eine oder mehrere der mittleren Wand 252 und der Haltewände 262 weitergeleitet oder anderweitig übertragen werden können. Die Endplatte 256 weist ferner eine Fläche 270, welche gegenüber der Fläche 268 angeordnet ist, auf, welche dimensioniert ist, um angrenzend den Dämpfer 250 zu koppeln.
Bei der exemplarischen Anordnung in den 3–8 ist das Endelement 204 so gezeigt, dass es die Form einer Endkappe annimmt, welche eine Plattenwand 272 aufweist, welche eine äußere Fläche 274 und eine innere Fläche 276 derart aufweist, dass eine (nicht bezeichnete) Plattenhöhe zumindest teilweise dazwischen definiert wird. Die Plattenwand 272 ist so gezeigt, dass sie im Wesentlichen planar ist und sich nach außen zu einer äußeren Seitenwand (oder einem äußeren Seitenwandabschnitt) 278 erstreckt, welche eine äußere Fläche 280 und eine innere Fläche 282 aufweist. In einigen Fällen kann die Plattenwand 272 eine im Wesentlichen kreisförmige Form derart aufweisen, dass sich ein äußerer Umfangswandabschnitt 284 radial nach außen von entlang der äußeren Seitenwand 278 zu einem äußeren Umfangsrand 286 erstreckt. In einigen Fällen können mehrere Haltewände 288 radial nach außen von entlang der äußeren Fläche 280 der äußeren Seitenwand 278 hervorragen und mit dem äußeren Umfangswandabschnitt 284 verbunden sein, z. B. benachbart zu dem äußeren Umfangsrand 286. Es ist klar, dass der äußere Umfangswandabschnitt 284 in einigen Fällen axial beabstandet von der Plattenwand 272 sein kann und eine (nicht nummerierte) Endfläche aufweisen kann, welche in einigen Fällen eine distale Ausdehnung von zumindest dem äußeren Umfang des Endelements 204 ausbilden kann. Zusätzlich ist es klar, dass die innere Fläche 282 in die (nicht nummerierte) Endfläche in einer beliebigen geeigneten Art und Weise übergehen kann, wie es z. B. zuvor in Verbindung mit dem Endelement 202 in den 8 und 9 beschrieben wurde.
Zusätzlich ist es klar, dass das Endelement 204 an oder entlang einer zugeordneten Strukturkomponente in einer beliebigen geeigneten Art und Weise befestigt sein kann. Zum Beispiel ist das Endelement 204 so gezeigt, dass es an oder entlang einer Strukturkomponente SC2, wie z. B. einem zugeordneten Schienenfahrwerk 104 in 1, befestigt ist. In der in 7 gezeigten Anordnung weist das Endelement 204 einen Vorsprung 290 auf, welcher sich nach außen von entlang dem Endelement erstreckt und sich durch ein entsprechendes Loch MHL in der Strukturkomponente SC2 erstreckt. In einigen Fällen können eine oder mehrere (nicht gezeigte) Befestigungsvorrichtungen optional eine entsprechende von mehreren (nicht gezeigten) Befestigungseinrichtungen koppeln, welche an oder entlang dem Endelement 204 vorgesehen sind, um so das Endelement in einer angrenzenden Kopplung mit der Strukturkomponente zu halten.
Der Anschlagdämpfer 250 kann eine beliebige gewünschte Größe, Form, Konstruktion und/oder Konfiguration aufweisen, um einen Kontakt zwischen bestimmten Komponenten und/oder Einrichtungen der Gasfederanordnung und/oder des zugeordneten Aufhängungssystems zu verhindern und/oder um einen Fahrzeugkörper auf einer vorbestimmten Höhe während nicht aufgeblasener oder anderer Bedingungen der Gasfederanordnung zu halten. Als ein Beispiel kann der Anschlagdämpfer 250 einen Dämpferkörper 292 aufweisen, welcher eine Endfläche 294 aufweist, welche dimensioniert ist, um die Fläche 270 der Endplatte 256 angrenzend zu koppeln. Der Dämpferkörper 292 kann ferner eine Endfläche 296 aufweisen, welche dimensioniert ist, um die innere Fläche 276 der Plattenwand 272 angrenzend zu koppeln. Es ist klar, dass der Anschlagdämpfer 250 an oder entlang dem Endelement 204 in einer beliebigen geeigneten Art und Weise befestigt sein kann. Als ein Beispiel kann eine Durchgangswand 298 zumindest teilweise einen (nicht nummerierten) Durchgang definieren, welcher sich durch den Dämpferkörper 292 erstreckt. Eine Befestigungsvorrichtung, wie z. B. ein Befestigungsmittel 300 mit Gewinde, kann sich z. B. durch den Durchgang erstrecken und funktionsfähig mit einer entsprechenden Befestigungseinrichtung, wie z. B. einem Loch 302 mit Gewinde, gekoppelt sein, welche an oder entlang dem Endelement 204 ausgebildet ist. Auf diese Art und Weise kann der Anschlagdämpfer 250 entlang dem Endelement 204 befestigt sein.
Unter weiterer Bezugnahme auf die 3–9 kann die flexible Wand 206 einen beliebigen geeigneten Typ, eine beliebige geeignete Art, Konstruktion und/oder Konfiguration aufweisen. Als ein Beispiel kann die flexible Wand 206 eine gewundene faltenbalgartige Konstruktion sein, welche eine oder mehrere Faltungen CV1 und CV2 aufweist. Es ist jedoch zu klar, dass flexible Wände von anderen Arten und/oder Konstruktionen alternativ verwendet werden können, wie z. B. eine rollbalgartige Konstruktion. Die flexible Wand 206 kann sich in Längsrichtung zwischen gegenüberliegenden Enden 304 und 306 erstrecken und kann Befestigungswülste 308 und 310 aufweisen, welche jeweils entlang der Enden 304 und 306 der flexiblen Wand 206 angeordnet sind. Bei einer bevorzugten Anordnung sind die Befestigungswülste 308 und 310 konstruiert und dimensioniert, um eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung mit einem zugeordneten Endelement, z. B. einem entsprechenden der Endelemente 202 und 204, auszubilden. In einigen Fällen kann ein im Wesentlichen nicht ausdehnbares Verstärkungselement 312 zumindest teilweise in einem von den beiden oder beiden Befestigungswülsten 308 und 310 eingebettet sein, wie es z. B. in den 6–9 gezeigt ist.
Zusätzlich können in einigen Fällen einer von beiden oder beide Befestigungswülste 308 und 310 eine Nut oder einen Schlitz 314 aufweisen, welcher sich ringförmig um die Achse AX erstreckt. In einigen Fällen kann sich die Nut oder der Schlitz in der flexiblen Wand benachbart zu einem von den beiden oder beiden Befestigungswülsten erstrecken. In anderen Fällen kann die Nut oder der Schlitz zumindest teilweise durch den oder in dem Übergangsbereich 206A (8, 8A und 9) ausgebildet sein, welcher sich zwischen der flexiblen Wand 206 und einem von den beiden oder beiden Befestigungswülsten 308 und 310 erstreckt, wie es zum Beispiel in den 6–9 gezeigt ist. Die Befestigungswülste 308 und 310 können ferner eine äußere Umfangsfläche 316 und eine Endfläche 317 aufweisen, welche für eine angrenzende Kopplung mit einer der inneren Flächen 214, 220, 276 und/oder 282 dimensioniert sind. In einem zusammengebauten Zustand der Gasfederanordnung 200 kann von daher die äußere Umfangsfläche 316 von einem der Befestigungswülste 308 und 310 eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung mit einer entsprechenden der inneren Flächen 214 und/oder 220 und 276 und/oder 282 der Endelemente 202 bzw. 204 ausbilden. Zusätzlich ist es klar, dass eine solche Verbindung zwischen einem Befestigungswulst und einem Endelement in einigen Fällen eine ausreichende Beständigkeit für axial zugeführte Zuglasten und/oder Kräfte erzeugen kann, um eine Gasfederanordnung gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung auszubilden, wie zum Beispiel die Gasfederanordnung 200.
Wie es in den 6 und 7 dargestellt ist, kann die flexible Wand 206 eine innere Fläche 318, welche zumindest teilweise die Federkammer 208 definieren kann, und eine äußere Fläche 320 aufweisen. Die flexible Wand 206 kann eine oder mehrere (nicht gezeigte) Filament-verstärkte elastomere Schichten oder Lagen und/oder eine oder mehrere (nicht gezeigte) nicht verstärkte elastomere Schichten oder Lagen aufweisen oder kann auf andere Art und Weise zumindest teilweise daraus ausgebildet sein. Typischerweise werden eine oder mehrere Filament-verstärkte elastomere Schichten und eine oder mehrere nicht verstärkte elastomere Schichten zusammen verwendet werden und aus einem gemeinsamen Elastomermaterial ausgebildet werden, wie zum Beispiel einem synthetischen Gummi, einem Naturkautschuk oder einem thermoplastischen Elastomer. In anderen Fällen kann jedoch eine Kombination von zwei oder mehr unterschiedlichen Materialien, zwei oder mehr Verbindungen von ähnlichen Materialien oder zwei oder mehr Güten desselben Materials verwendet werden. In einigen Fällen kann die eine oder können die mehreren Filament-verstärkten elastomeren Schichten eine oder mehrere Bahnen eines Filament-Materials aufweisen, welche zumindest teilweise darin eingebettet sind. Es ist klar, dass die eine oder die mehreren Bahnen des Filament-Materials einen beliebigen geeigneten Typ, eine beliebige geeignete Art und/oder Konstruktion aufweisen können, wie zum Beispiel Polymermonofilamentstränge, geflochtenes Baumwollgarn oder gebündelte Kohlefasern. Zusätzlich können die eine oder die mehreren Filament-verstärkten elastomeren Schichten relativ zueinander in einer beliebigen geeigneten Art und Weise ausgerichtet sein, wie zum Beispiel indem die Filamente von einer Schicht in einem Schnittwinkel angeordnet sind und die Filamente einer anderen Schicht in einem ähnlichen Schnittwinkel angeordnet sind, sich aber in die entgegengesetzte Richtung erstrecken.
Die Gasfederanordnung 200 weist ferner einen oder mehrere Kompressionskerne 322 auf, welche innerhalb einer entsprechenden der Nuten 314 angeordnet sind. Die Kompressionskerne 322 können gegenüberliegende Seitenflächen 324 und 326 aufweisen, welche jeweils in angrenzender Kopplung mit einem der Befestigungswülste 308 und 310 und der äußeren Fläche 320 der flexiblen Wand 206 angeordnet sind. Auf diese Art und Weise können die Kompressionskerne 322 die durch die Nut 314 ausgebildete Leere oder Aushöhlung im Wesentlichen gänzlich füllen. Die Kompressionskerne 322 können eine beliebige geeignete Größe, Form, Konfiguration und/oder Anordnung aufweisen, welche für ein wesentliches Füllen der durch eine Nut in der flexiblen Wand, wie zum Beispiel einer der Nuten 314, ausgebildete Leere oder Aushöhlung geeignet sein. In einigen Fällen können die Kompressionskerne 322 die Form von kreisförmigen Ringen aufweisen, welche geteilt sein können, wie es durch die gestrichelten Linien 322A und 322B in 8A dargestellt ist, oder anderweitig gegenüberliegende Ringenden aufweisen, wie es in 8A durch die Bezugszeichen 322C und 322D dargestellt ist. In derartigen Fällen können die Ringenden voneinander getrennt sein, um den Kompressionskern um die flexible Wand 206 und innerhalb der Nut 314 zu installieren oder anderweitig zu positionieren.
Zusätzlich können die Kompressionskerne 322 in einigen Fällen eine innere Umfangsfläche oder einen inneren Umfangsrand 328 und eine äußere Umfangsfläche oder einen äußeren Umfangsrand 330 aufweisen. Bei einer bevorzugten Anordnung kann der äußere Umfangsrand 330 ein Querschnittsprofil oder eine Form aufweisen, welche komplementär zu einem Profil oder einer Form eines entsprechenden Wandabschnitts des zugeordneten Endelements ist, wie zum Beispiel einer der Wandabschnitte 230 und/oder 232. Zusätzlich können die Übergangsbereiche 206A der flexiblen Wand 206 in einigen Fällen radial nach innen von den Kompressionskernen angeordnet sein. Bei einer bevorzugten Anordnung kann zumindest ein Abschnitt der Übergangsbereiche 206A in einer angrenzenden Kopplung mit der inneren Umfangsfläche oder dem inneren Umfangsrand 328 der Kompressionskerne 322 angeordnet sein.
In einigen Fällen können die Kompressionskerne 322 optional ein oder mehrere Positionseinrichtungen und/oder Elemente aufweisen, welche zum Aufnehmen oder anderweitigen Koppeln einer entsprechenden oder mehrerer Positionseinrichtungen und/oder Elementen der flexiblen Wand, der Übergangsbereiche und/oder der Befestigungswülste geeignet sind. Als ein nicht beschränkendes Beispiel können die Kompressionskerne 322 eine ringförmige Nut 332 aufweisen, welche sich von entlang der Seitenfläche 324 in den Kompressionskern erstreckt. In einem derartigen Fall kann der Befestigungswulst 308 und/oder 310 eine ringförmige Rippe 334 aufweisen, welche von dem Befestigungswulst in einer Richtung in Richtung der flexiblen Wand 206 hervorragt. In einem zusammengebauten Zustand kann die Rippe 334 zumindest teilweise innerhalb der Nut 332 aufgenommen werden und kann von daher zum Beispiel verwendet werden, um den Kompressionskern in einer Position relativ zu dem Befestigungswulst zu positionieren und/oder zu halten.
Es ist klar, dass die Kompressionskerne 322 aus einem beliebigen geeigneten Material oder einer Kombination von Materialien ausgebildet sein können. Als ein Beispiel können die Kompressionskerne aus einem Metallmaterial, wie zum Beispiel Stahl oder Aluminium, ausgebildet werden. Als ein weiteres Beispiel können die Kompressionskerne aus einem Polymermaterial, wie zum Beispiel einem thermoplastischen oder duroplastischen Material, ausgebildet werden. Nicht beschränkende Beispiele von geeigneten Polymermaterialien können thermoplastische Materialien, wie zum Beispiel Glas- oder mit anderen Fasern verstärktes Polypropylen, Glas- oder mit anderen Fasern verstärktes Polyamid sowie hochfesten (z. B. ungefüllten) Polyester, Polyethylen, Polypropylen oder andere Polyether-basierte Materialien oder eine beliebige Kombination daraus aufweisen. Als ein weiteres Beispiel können die Kompressionskerne aus einem Elastomermaterial, wie zum Beispiel Naturkautschuk, synthetischem Gummi und/oder einem thermoplastischen Elastomer ausgebildet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Kompressionskern oder werden die Kompressionskerne jedoch aus einem Material ausgebildet, welches eine höhere Festigkeit und/oder Härte als das Material der flexiblen Wand 206 und/oder des Befestigungswulstes 308 und/oder 310 aufweist.
Es ist klar, dass der eine oder die mehreren Kompressionskerne, zum Beispiel der eine oder die mehreren Kompressionskerne 332 bei einer Verwendung, ein Halten des Endes der flexiblen Wand an oder entlang einem zugeordneten Endelement unterstützen können und/oder einen Zusammenbau einer Gasfeder gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung, wie zum Beispiel der Gasfederanordnung 200, unterstützen können. Zum Beispiel kann der Befestigungswulst 308 und/oder 310 in eine angrenzende Kopplung mit einem entsprechenden der Endelemente 202 und/oder 204 gepresst oder anderweitig gedrängt werden. Es ist klar, dass ein derartiges Pressen oder Drängen in einer beliebigen geeigneten Art und Weise herbeigeführt werden kann. Als ein Beispiel können die Endelemente 202 und/oder 204 in einer im Wesentlichen ortsfesten Beziehung zueinander positioniert und gehalten werden. Eine unter Druck stehende Gasmenge kann in die Federkammer 208 derart übertragen werden, dass das unter Druck stehende Gas auf die flexible Wand 206 wirkt und die Abschnitte der flexiblen Wand entlang der Enden 304 und 306 axial nach außen in Richtung der Endelemente 202 und 204 drängt. Die Abschnitte der flexiblen Wand entlang der Enden 304 und 306 sind in einer angrenzenden Kopplung mit den Kompressionskernen 322 derart angeordnet, dass die Kompressionskerne die Befestigungswülste 308 und/oder 310 nach außen in eine angrenzende Kopplung mit den inneren Flächen 220 und 282 zwängen oder anderweitig drängen. Auf diese Art und Weise können die Befestigungswülste 308 und/oder 310 gegen die Endelemente derart gesetzt werden, dass eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung dazwischen ausgebildet wird, wie es durch Pfeile 332 in 8 und 9 dargestellt ist.
Ein Beispiel eines Verfahrens einer Herstellung gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung ist in 10 dargestellt, welches mit dem Bezugszeichen 400 bezeichnet ist. Das Verfahren kann ein Bereitstellen eines Endelements aufweisen, wie zum Beispiel ein oder mehrere der Endelemente 202 und/oder 204, wie es zum Beispiel mit dem Bezugszeichen 402 dargestellt ist. Das Verfahren 400 kann ferner ein Bereitstellen einer flexiblen Wand aufweisen, welche einen oder mehrere Befestigungswülste mit einer daran entlang ausgebildeten Nut aufweist, wie zum Beispiel einen oder mehrere der Befestigungswülste 308 und/oder 310 der flexiblen Wand 206, wie es zum Beispiel durch das Bezugszeichen 404 dargestellt ist. Das Verfahren 400 kann ferner ein Bereitstellen von einem oder mehreren Kompressionskernen, wie zum Beispiel einen oder mehrere der Kompressionskerne 322, aufweisen, wie es zum Beispiel in 10 mit dem Bezugszeichen 406 dargestellt ist.
Das Verfahren 400 kann ferner ein Positionieren von einem oder mehreren der Kompressionskerne innerhalb der einen oder der mehreren Nuten, welche entlang eines Befestigungswulstes einer flexiblen Wand ausgebildet sind, aufweisen, wie es durch das Bezugszeichen 408 dargestellt wird. Das Verfahren 400 kann ferner ein Positionieren eines Endelements an oder entlang dem Befestigungswulst aufweisen, wie es durch das Bezugszeichen 410 dargestellt wird. Das Verfahren 400 kann ferner ein Zusammenbauen des Endelements und der Flexiblen Wand in einer angrenzenden Kopplung zueinander durch Pressen, Drücken oder anderweitiges Beeinflussen eines Abschnittes der flexiblen Wand und des einen oder der mehreren Kompressionskerne in Richtung des Befestigungswulstes derart aufweisen, dass eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung zwischen dem Befestigungswulst und dem zugeordneten Endelement ausgebildet wird, wie es in 10 durch das Bezugszeichen 412 dargestellt wird.
Es ist klar, dass das Endelement gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung aus einem beliebigen geeigneten Material oder einer Kombination von Materialien ausgebildet oder anderweitig hergestellt werden kann. Die Endelemente 202 und/oder 204 können zum Beispiel aus einem Metallmaterial, wie zum Beispiel Aluminium oder Stahl, ausgebildet werden. In anderen Fällen können die Endelemente 202 und/oder 204 jedoch aus einem nichtmetallischen Material, wie zum Beispiel einem thermoplastischen oder duroplastischen Material ausgebildet werden. Nicht beschränkende Beispiele von geeigneten nichtmetallischen Materialien, aus welchen eines oder beide der Endelemente 202 und 204 ausgebildet werden können, weisen thermoplastische Materialien, wie zum Beispiel Glas- oder mit anderen Fasern verstärktes Polypropylen, Glas- oder mit anderen Fasern verstärktes Polyamid sowie hochfestes (z. B. ungefülltes) Polyester, Polyethylen, Polypropylen oder andere Polyether basierte Materialien oder eine beliebige Kombination daraus auf.
Nummerische Angaben (z. B. erster, zweiter, dritter, vierter, usw.), wie sie hierin unter Bezugnahme auf bestimmte Merkmale, Elemente, Komponenten und/oder Strukturen verwendet werden, können verwendet werden, um unterschiedliche Einzelteile aus einer Vielzahl zu bezeichnen oder um bestimmte Merkmale, Elemente, Komponenten und/oder Strukturen anderweitig zu bezeichnen, und implizieren keinerlei Reihenfolge oder Abfolge, sofern dies nicht speziell durch den Anspruchswortlaut definiert ist. Zusätzlich sind die Begriffe ”quer” und dergleichen breit auszulegen. Die Begriffe ”quer” und dergleichen können daher eine Vielzahl von relativen Winkelorientierungen beinhalten, einschließlich einer näherungsweisen senkrechten Winkelorientierung, ohne darauf beschränkt zu sein. Auch die Begriffe ”Umfangs-”, ”in Umfangsrichtung” und dergleichen sind breit auszulegen und können kreisartige Formen und/oder Konfigurationen beinhalten, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Diesbezüglich können die Begriffe ”Umfangs-”, ”in Umfangsrichtung” und dergleichen gleichbedeutend zu Begriffen wie ”peripher”, ”in peripherer Richtung” und dergleichen sein.
Weiterhin ist der Begriff ”Fließmaterialverbindung” und dergleichen, sofern hierin verwendet, derart auszulegen, dass jede Verbindung mit umfasst ist, bei welcher eine Flüssigkeit oder ein anderes fließfähiges Material (z. B. ein geschmolzenes Metall oder eine Kombination von geschmolzenen Metallen) aufgebracht oder anderweitig zwischen benachbarten Komponententeilen vorgesehen ist und wirksam ist, eine feste und im Wesentlichen fluiddichte Verbindung dazwischen auszubilden. Beispiele für Verfahren, welche zur Ausbildung von derartigen Fließmaterialverbindungen verwendet werden können, umfassen ohne Beschränkung darauf Schweißverfahren, Hartlötverfahren und Lötverfahren. In derartigen Fällen können zusätzlich zu beliebigen Materialien der Komponententeile selbst ein oder mehrere Metallmaterialien und/oder Legierungen verwendet werden, um eine derartige Fließmaterialverbindung auszubilden. Ein weiteres Beispiel eines Verfahrens, welches verwendet werden kann, um eine Fließmaterialverbindung auszubilden, umfasst ein Anbringen, ein Aufbringen oder ein auf sonstige Weise Vorsehen eines Klebstoffs zwischen benachbarten Komponententeilen, welcher wirksam ist, eine feste und im Wesentlichen fluiddichte Verbindung dazwischen auszubilden. In einem derartigen Fall ist es klar, dass ein beliebiges geeignetes Klebstoffmaterial oder eine beliebige geeignete Kombination von Materialien verwendet werden kann, wie zum Beispiel Einkomponenten- und/oder Zweikomponenten-Epoxydkleber.
Darüber hinaus wird hierin der Begriff ”Gas” verwendet, um in allgemeiner Form gasförmige oder dampfförmige Fluide zu bezeichnen. Üblicherweise wird Luft als Arbeitsmedium für Gasfedervorrichtungen, wie sie hierin beschrieben werden, sowie für Aufhängungssysteme und andere Komponenten davon verwendet. Es ist jedoch klar, dass alternativ jedes andere geeignete gasförmige Fluid verwendet werden kann.
Es ist klar, dass in den hierin gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen eine Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen und/oder Komponenten vorhanden sind, und dass möglicherweise kein einziges Ausführungsbeispiel speziell so dargestellt und beschrieben ist, dass es alle derartigen Merkmale und Komponenten aufweist. Von daher sollte es klar sein, dass der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung alle möglichen Kombinationen der hierin gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Merkmale und Komponenten umfassen soll, und dass, ohne Beschränkung darauf, jede beliebige geeignete Anordnung von Merkmalen und Komponenten in einer beliebigen Kombination verwendet werden kann. Es ist somit insbesondere klar, dass Ansprüche, welche sich auf eine beliebige derartige Kombination von Merkmalen und/oder Komponenten beziehen, durch die vorliegende Offenbarung gestützt sein sollen, unabhängig davon, ob sie hierin speziell in Form eines Ausführungsbeispiels enthalten sind oder nicht.
Auch wenn der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist und dabei ein besonderer Schwerpunkt auf die Strukturen und die strukturellen Wechselwirkungen zwischen den Komponententeilen der offenbarten Ausführungsformen gelegt worden ist, ist es klar, dass andere Ausführungsformen erarbeitet und viele Änderungen in den dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt werden können, ohne von den Prinzipien hiervon abzuweichen. Modifikationen und Änderungen können für andere beim Lesen und Verstehen der vorhergehenden detaillierten Beschreibung offensichtlich werden. Dementsprechend ist es klar, dass die vorhergehende Beschreibung lediglich als illustrativ für den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung und nicht als Beschränkung ausgelegt werden soll. Von daher ist der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung derart auszulegen, dass auch alle derartigen Modifikationen und Änderungen mit umfasst sind.

Claims

Flexible Wand- und Kompressionskernanordnung, welche für eine Befestigung entlang einem zugeordneten Endelement (202, 204) einer zugeordneten Gasfederanordnung (120; 200) dimensioniert ist, wobei die flexible Wand- und Kompressionskernanordnung umfasst: eine flexible Wand (206), welche eine Längsachse (AX) aufweist und sich im Umfangsrichtung um die Achse und in Längsrichtung zwischen gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden (304, 306) erstreckt, wobei zumindest das erste Ende (304) einen ersten Befestigungswulst (308) daran entlang ausgebildet aufweist, wobei die flexible Wand (206) und der erste Befestigungswulst (308) zumindest teilweise aus einem ersten Elastomer-Material ausgebildet sind; ein Verstärkungselement, welches sich in Umfangsrichtung um die Achse (AX) erstreckt und innerhalb des ersten Befestigungswulstes (308) der flexiblen Wand (206) eingebettet ist; und einen Kompressionskern (322), welcher zwischen dem ersten Befestigungswulst (308) und einem Abschnitt der flexiblen Wand (206) benachbart zu dem Befestigungswulst (308) angeordnet ist, wobei der Kompressionskern (322) aus einem Metall-Material, einem Polymer-Material und/oder einem zweiten Elastomer-Material, welches unterschiedlich zu dem ersten Elastomer-Material ist, ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der erste Befestigungswulst (308) in einer beabstandeten Beziehung zu dem Abschnitt der flexiblen Wand (206) benachbart zu dem ersten Befestigungswulst (308) derart befestigt ist, dass sich ein ringförmiger Schlitz (314) um die flexible Wand (206) erstreckt, und wobei der Kompressionskern (322) zumindest teilweise innerhalb des ringförmigen Schlitzes (314) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 2, wobei der Kompressionskern (322) eine erste Seitenfläche (324) und eine zweite Seitenfläche (326) gegenüber zu der ersten Seitenfläche aufweist, wobei der Kompressionskern (322) innerhalb des Schlitzes (314) zwischen dem ersten Befestigungswulst (308) und dem Abschnitt der flexiblen Wand (306) benachbart zu dem Befestigungswulst derart angeordnet ist, dass die erste Seitenfläche (324) in einer angrenzenden Kopplung zu dem Befestigungswulst (308) angeordnet ist und die zweite Seitenfläche (326) in einer angrenzenden Kopplung zu dem Abschnitt der flexiblen Wand (206) benachbart zu dem Befestigungswulst angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 3, wobei der Kompressionskern (322) eine Positioniereinrichtung (332) aufweist, welche entlang der ersten oder zweiten Seitenfläche (324, 326) ausgebildet ist, und wobei die flexible Wand (206) eine entsprechende Positioniereinrichtung (334) aufweist, welche entlang dem Befestigungswulst (308) oder dem Abschnitt der flexiblen Wand (206) benachbart zu dem Befestigungswulst angeordnet ist, wobei sich die Positioniereinrichtungen (332, 334) des Kompressionskerns (322) und der flexiblen Wand (206) miteinander in Eingriff befinden.
Anordnung nach einem der Ansprüche 2–4, wobei die flexible Wand (206) einen Übergangsbereich (206A) aufweist, welcher sich zwischen dem ersten Befestigungswulst (308) und dem Abschnitt der flexiblen Wand (206) benachbart zu dem ersten Befestigungswulst erstreckt, um ein radial inneres Ende des Schlitzes (314) auszubilden, wobei der Kompressionskern (322) eine innere Umfangsfläche (328) und eine äußere Umfangsfläche (330) aufweist, und wobei der Kompressionskern (322) zumindest teilweise in dem Schlitz (314) derart aufgenommen ist, dass die innere Umfangsfläche (328) in angrenzender Kopplung mit dem Übergangsbereich (206A) der flexiblen Wand (206) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 5, wobei die äußere Umfangsfläche (330) des Kompressionskerns (322) ein gekrümmtes Querschnittsprofil oder ein lineares Querschnittsprofil aufweist.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei die äußere Umfangsfläche (330) des Kompressionskerns (322) ein lineares Querschnittsprofil aufweist, welches zumindest teilweise eine zylindrische oder kegelstumpfartige Form der äußeren Umfangsfläche ausbildet.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1–7, wobei der Kompressionskern (322) ein endloser ringförmiger Ring oder ein geteilter Ring mit gegenüberliegenden Enden ist.
Schienenfederanordnung (120; 200) mit einer Längsachse und dimensioniert für eine Befestigung zwischen zugeordneten gefederten und ungefederten Massen, wobei die Schienenfederanordnung (120; 200) umfasst: ein erstes Endelement (202), welches eine quer zu der Längsachse angeordnete Endwand und eine sich von entlang der Endwand erstreckende Seitenwand aufweist, wobei die Seitenwand eine innere Umfangsfläche aufweist; ein zweites Endelement (204), welches in einer in Längsrichtung beabstandeten Beziehung zu dem ersten Endelement angeordnet ist; und eine flexible Wand- und Kompressionskernanordnung nach einem der Ansprüche 1–8, wobei der erste Befestigungswulst (308) entlang der inneren Umfangsfläche des ersten Endelements (202) angeordnet ist, wodurch eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung dazwischen ausgebildet wird, und wobei das zweite Ende (304) funktionsfähig mit dem zweiten Endelement (204) verbunden ist, wobei eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung dazwischen derart ausgebildet wird, dass die flexible Wand (206) zumindest teilweise eine Federkammer (208) zwischen dem ersten und zweiten Endelement (202, 204) definiert.
Schienenfederanordnung (120; 200) nach Anspruch 9, wobei das erste Endelement (202) eine Schulterfläche (230) aufweist, welche radial nach innen von entlang der Seitenwand hervorragt und zumindest teilweise einen ringförmigen Grat ausbildet, welcher dimensioniert ist, den ersten Befestigungswulst (308) mit dem ersten Endelement (202) zu koppeln und zumindest teilweise in Kopplung zu halten.
Schienenfederanordnung (120; 200) nach einem der Ansprüche 9 und 10, wobei die flexible Wand (206) einen zweiten Befestigungswulst (310) aufweist, welcher entlang dem zweiten Ende (306) angeordnet ist, und wobei die Anordnung ferner ein zweites Verstärkungselement und einen zweiten Kompressionskern (322) umfasst, wobei sich das zweite Verstärkungselement in Umfangsrichtung um die Achse erstreckt und innerhalb des zweiten Befestigungswulstes (310) eingebettet ist, wobei der zweite Kompressionskern (322) zwischen dem zweiten Befestigungswulst (310) und einem zweiten Abschnitt der flexiblen Wand (206) benachbart zu dem zweiten Befestigungswulst angeordnet ist.
Schienenfederanordnung (120; 200) nach Anspruch 11, wobei das zweite Endelement (204) eine Endwand, welche quer zu der Längsachse angeordnet ist, und eine Seitenwand, welche sich von entlang der Endwand erstreckt, aufweist, wobei die Seitenwand eine innere Umfangsfläche aufweist, welche dimensioniert ist, zumindest einen Abschnitt von dem zweiten Befestigungswulst (310) und dem zweiten Kompressionskern (322) aufnehmend zu koppeln.
Schienenfederanordnung (120; 200) nach einem der Ansprüche 9–12, wobei der erste Befestigungswulst (308) in einer beabstandeten Beziehung zu dem ersten Abschnitt der flexiblen Wand (206) derart angeordnet ist, dass sich ein ringförmiger Schlitz (314) um die flexible Wand (206) erstreckt, wobei der erste Kompressionskern (322) zumindest teilweise innerhalb des ringförmigen Schlitzes (314) angeordnet ist.
Schienenfederanordnung (120; 200) nach Anspruch 13, wobei der erste Kompressionskern (322) eine erste Seitenfläche (324) und eine zweite Seitenfläche (326) gegenüber zu der ersten Seitenfläche aufweist, wobei der erste Kompressionskern (322) innerhalb des ringförmigen Schlitzes (314) zwischen dem ersten Befestigungswulst (308) und dem ersten Abschnitt der flexiblen Wand (206) benachbart zu dem ersten Befestigungswulst derart angeordnet ist, dass die erste Seitenfläche (324) in angrenzender Kopplung zu dem ersten Befestigungswulst (308) angeordnet ist und die zweite Seitenfläche (326) in angrenzender Kopplung zu dem ersten Abschnitt der flexiblen Wand (206) benachbart zu dem ersten Befestigungswulst angeordnet ist.
Schienenfederanordnung (120; 200) nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, wobei die flexible Wand (206) einen ersten Übergangsbereich (206A) aufweist, welcher sich zwischen dem ersten Befestigungswulst (308) und dem ersten Abschnitt der flexiblen Wand (206) benachbart zu dem ersten Befestigungswulst erstreckt, um ein radial inneres Ende des ringförmigen Schlitzes (314) auszubilden, wobei der erste Kompressionskern (322) eine innere Umfangsfläche (328) und eine äußere Umfangsfläche (330) aufweist, und wobei der erste Kompressionskern (322) zumindest teilweise in dem ringförmigen Schlitz (314) derart aufgenommen ist, dass die innere Umfangsfläche (328) in einer angrenzenden Kopplung zu dem ersten Übergangsbereich (206A) der flexiblen Wand (206) angeordnet ist.
Aufhängungssystem (118) umfassend: ein unter Druck stehendes Gassystem (124); und mindestens eine Schienenfederanordnung (120; 200) nach einem der Ansprüche 9–15, wobei die Federkammer (208) in einer Fluidverbindung mit dem unter Druck stehenden Gassystem (124) derart angeordnet ist, dass unter Druck stehendes Gas in die und aus der Federkammer (208) übertragen werden kann.
Verfahren zum Herstellen einer Schienenfeder, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer flexiblen Wand (206), welche eine Längsachse (AX) aufweist und welche sich in Umfangsrichtung um die Längsachse und axial zwischen gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden (304, 306) derart erstreckt, dass die flexible Wand (206) zumindest teilweise eine Federkammer (208) definieren kann, wobei die flexible Wand (206) einen ersten Befestigungswulst (308) aufweist, welcher entlang dem ersten Ende (304) angeordnet ist; Bereitstellen eines Kompressionskerns (322) und Anordnen des Kompressionskerns (322) entlang dem Äußeren der flexiblen Wand (206) in einer angrenzenden Kopplung mit dem ersten Befestigungswulst (308); Bereitstellen eines ersten Endelements (202), welches eine innere Fläche aufweist; Anordnen des ersten Befestigungswulstes (308) und des Kompressionskerns (322) benachbart zu der inneren Fläche des ersten Endelements (202); Drängen des ersten Befestigungswulstes (308) und des Kompressionskerns (322) in eine angrenzende Kopplung mit der inneren Fläche und dadurch zumindest teilweises Befestigen des ersten Endelements (202) entlang dem ersten Ende der flexiblen Wand (206); und Bereitstellen eines zweiten Endelement (204) und Befestigen des zweiten Endelements (204) entlang dem zweiten Ende (306) der flexiblen Wand (206).
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Anordnen des ersten Befestigungswulstes (308) und des Kompressionskerns (322) ein Festhalten des Kompressionskerns (322) zwischen dem ersten Befestigungswulst (308) und einem Abschnitt der flexiblen Wand (206) benachbart zu dem ersten Befestigungswulst aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 oder 18, wobei das Drängen des ersten Befestigungswulstes (308) und des Kompressionskerns (322) ein Aufblasen der Federkammer (208) unter Verwendung eines unter Druck stehenden Gases und dadurch ein Versetzen des ersten Befestigungswulstes (308) und des Kompressionskerns (322) in Richtung des ersten Endelements (202) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Drängen des ersten Befestigungswulstes (308) und des Kompressionskerns (322) ein Halten des ersten Endelements (202) in einer im Wesentlichen ortsfesten Position aufweist, so dass der erste Befestigungswulst (308) und der Kompressionskern (322) relativ zu der inneren Fläche des ersten Befestigungswulstes (308) versetzt werden.