DE102018218456A1 - Method for connecting an air bellows to an outer element of an air spring and air spring - Google Patents

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Abstract

Es werden ein Verfahren zum Verbinden eines Luftfederbalges mit einem Außenelement einer Luftfeder und eine Luftfeder beschrieben. Bei dem Verfahren wird ein Klemmring zunächst zu einem Stern zusammengefaltet und in den in das Außenelement eingelegte Luftfederbalg hineingesteckt, um die Bauteile zueinander zu positionieren. Der Klemmringstern wird dann in seine Rundform zurückgefaltet, bis er sich in der ursprünglichen Ringform gegen den Luftfederbalg presst und damit den Luftfederbalg mit dem Außenelement verklemmt. Auf diese Weise lässt sich eine entsprechende Verbindung mit besonders hoher Festigkeit bei geringem Materialeinsatz herstellen.A method for connecting an air bellows to an outer element of an air spring and an air spring are described. In the method, a clamping ring is first folded into a star and inserted into the air bellows inserted in the outer element in order to position the components relative to one another. The clamping ring star is then folded back into its round shape until it presses against the air bellows in the original ring shape and thus clamps the air bellows with the outer element. In this way, a corresponding connection with particularly high strength can be produced with a low use of materials.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines Luftfederbalges mit einem Außenelement einer Luftfeder durch Verklemmen des Luftfederbalges mit dem Außenelement mit einem gegen den Luftfederbalg und das Außenelement verspannten Klemmring.The present invention relates to a method for connecting an air bellows to an outer element of an air spring by clamping the air spring bellows to the outer element with a clamping ring braced against the air bellows and the outer element.

Beispielsweise erfordert die Verwendung von außengeführten Luftfedern in Verbindung mit Kardanikfalten die Befestigung der Außenführung auf dem Luftfederbalg. Diese Verbindung muss eine hohe Festigkeit besitzen. Um diese hohe Festigkeit statisch und dynamisch zu liefern, wird der Balg an der Außenführung mit einem gegen die Außenführung verspannten Klemmring geklemmt. Dabei wird diese Verbindung normalerweise so hergestellt, dass die Außenführung (analog zu einer Deckel/Kolbenklemmung) mit einer Klemmmaschine radial nach innen deformiert wird und dabei gegen einen Klemmring verpresst wird. Die beim Zurückfedern verbleibende Verspannung des zwischen Klemmring und deformierter Außenführung befindlichen Balges bringt die Festigkeit der Klemmverbindung. Zur Steigerung der Festigkeit wird die Oberfläche der Innenseite der Außenführung im Bereich der Klemmung mit Rillen und/oder Zähnen versehen. Des Weiteren wird bei der Verklemmung der Außenführung darauf geachtet, dass sie sich oberhalb und unterhalb des Klemmringes um diesen radial nach innen herumlegt und somit ein zumindest teilweise etablierter Formschluss entsteht.For example, the use of external air springs in connection with cardanic folds requires the outer guide to be attached to the air bellows. This connection must have a high strength. In order to provide this high strength statically and dynamically, the bellows is clamped to the outer guide with a clamping ring that is clamped against the outer guide. This connection is normally made in such a way that the outer guide (analogous to a cover / piston clamp) is deformed radially inwards with a clamping machine and is pressed against a clamping ring. The remaining tension of the bellows located between the clamping ring and the deformed outer guide when springing back brings the strength of the clamping connection. To increase the strength, the surface of the inside of the outer guide is provided with grooves and / or teeth in the area of the clamping. Furthermore, when the outer guide is clamped, care is taken to ensure that it wraps around it radially inward above and below the clamping ring, thus creating an at least partially established positive fit.

Eine Klemmung des Klemmringes von innen nach außen findet üblicherweise nicht statt, weil die dazu erforderliche Maschinentechnik von der einer Kolben- oder Deckelklemmung (Klemmbewegung von radial außen nach innen) abweicht und außerdem kein Formschluss entstehen würde. Andere Verbindungsoptionen, wie Kleben, haben gegenüber einer Klemmverbindung in Bezug auf Performance und/oder Robustheit entsprechende Nachteile.A clamping of the clamping ring from the inside to the outside usually does not take place because the machine technology required for this deviates from that of a piston or cover clamping (clamping movement from the outside radially inwards) and, moreover, there would be no positive locking. Other connection options, such as gluing, have corresponding disadvantages compared to a clamp connection in terms of performance and / or robustness.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren dieser Art zur Verfügung zu stellen, mit dem eine entsprechende Verbindung mit besonders hoher Festigkeit bei geringem Materialeinsatz herstellbar ist.The present invention has for its object to provide a method of this type with which a corresponding connection with particularly high strength can be produced with little material.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der angegebenen Art gelöst, bei dem der Klemmring zunächst zu einem Stern zusammengefaltet und in den in das Außenelement eingelegten Luftfederbalg hineingesteckt wird, um die Bauteile zueinander zu positionieren, und bei dem der Klemmringstern dann in seine Rundform zurückgefaltet wird, bis er sich in der ursprünglichen Ringform gegen den Luftfederbalg presst und damit den Luftfederbalg mit dem Außenelement verklemmt.This object is achieved according to the invention by a method of the type specified, in which the clamping ring is first folded into a star and inserted into the air bellows inserted in the outer element in order to position the components relative to one another, and in which the clamping ring star is then folded back into its round shape until it presses against the air bellows in the original ring shape and thus jams the air bellows with the outer element.

Die erfindungsgemäße Klemmverbindung wird hergestellt, indem der Klemmring zunächst zu einem Stern zusammengefaltet und dann zum Ring wieder zurückgefaltet wird. Durch das signifikante Zusammenfalten des Innenringes in die Sternform wird eine radiale Reduktion des Umkreises erzeugt. In dieser Form kann der Klemmring in den in das Außenelement eingelegten Balg hineingesteckt werden. Dadurch werden die Bauteile in die spätere ZSB-Anordnung zueinander positioniert.The clamping connection according to the invention is produced by first folding the clamping ring into a star and then folding it back into the ring. The significant collapse of the inner ring into the star shape creates a radial reduction in the circumference. In this form, the clamping ring can be inserted into the bellows inserted into the outer element. As a result, the components are positioned in relation to each other in the later ZSB arrangement.

Beim Zurückfalten des Klemmringsternes in seine Rundform nimmt der Radius seines Umkreises wieder zu, solange bis er sich in der ursprünglichen Ringform gegen den Balg und das Außenelement presst und damit den Balg gegen das Außenelement verklemmt.When the clamping ring star is folded back into its round shape, the radius of its periphery increases again until it presses against the bellows and the outer element in the original ring shape and thus clamps the bellows against the outer element.

In Weiterbildung der Erfindung wird ein Klemmring verwendet, der in Abständen über seinen Umfang verteilt Querschnittsverkleinerungen aufweist. Hierbei wird insbesondere ein Klemmring mit Querschnittsverkleinerungen verwendet, die als Einkerbungen von innen ausgebildet sind.In a further development of the invention, a clamping ring is used which has cross-sectional reductions distributed at intervals over its circumference. Here, in particular, a clamping ring with cross-sectional reductions is used, which are designed as notches from the inside.

Durch diese Querschnittsverkleinerungen wird die Einfalt- und Ausfaltbewegung des Klemmringes gesteuert. Dabei wirken die Orte der Querschnittsverkleinerungen bzw. Einkerbungen wie plastische Gelenke zwischen den nichtgekerbten Klemmringabschnitten, die wiederum wie starre Verbindungselemente zwischen den Gelenken wirken. Beim Einfalten in die Sternform verhält sich der Klemmring so wie ein durch Gelenke verbundener Mechanismus.The fold-in and fold-out movement of the clamping ring is controlled by these cross-sectional reductions. The locations of the cross-sectional reductions or notches act like plastic joints between the non-notched clamping ring sections, which in turn act like rigid connecting elements between the joints. When folded into the star shape, the clamping ring behaves like a mechanism connected by joints.

Die Realisierung der Querschnittsverkleinerung durch Kerben von innen hat neben der Bereitstellung der plastischen Gelenke noch zwei weitere positive Auswirkungen. Einerseits erlaubt die Kerbeinbringung von innen eine materialschonende Deformation des Klemmringes zu einem nach außen gerichteten Sternzacken. Andererseits bewirkt die Kerbung von innen eine bei der Deformation des Klemmringes glatt verbleibende Außenseite desselben, was bei der Verpressung gegen den Luftfederbalg diesen nicht verletzt.The realization of the reduction in cross-section by means of notches from the inside has two other positive effects in addition to the provision of the plastic joints. On the one hand, the notch insertion from the inside allows a gentle deformation of the clamping ring to an outward pointed star. On the other hand, the notch from the inside causes the outside of the clamping ring to remain smooth when the clamping ring is deformed, which does not damage the bellows when pressed against the air bellows.

Erfindungsgemäß wird somit eine kostengünstige Alternative für die Klemmung eines Außenelementes auf den Luftfederbalg einer Luftfeder zur Verfügung gestellt. Dabei kann diese Verbindung ohne plastische Deformation des Außenelementes ermöglicht werden, und es können damit auch andere Materialklassen (ohne ausgeprägt plastische Fließeigenschaften, z.B. Kunststoffe) für das Außenelement eingesetzt werden. In jedem Fall wird eine Verbindung mit einer besonders hohen Festigkeit bei geringem Materialeinsatz geschaffen. Die Herstellung der Verbindung wird über einen kostengünstigen Prozess erreicht.According to the invention, an inexpensive alternative for clamping an outer element onto the air bellows of an air spring is thus made available. This connection can be made possible without plastic deformation of the outer element, and other material classes (without pronounced plastic flow properties, for example plastics) can also be used for the outer element. In any case, a connection with a particularly high strength is created with little use of material. The production the connection is achieved through an inexpensive process.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Klemmring mit Querschnittsverkleinerungen verwendet, die muldenförmig ausgebildet sind.In a further embodiment of the invention, a clamping ring with cross-sectional reductions that are trough-shaped is used.

Auch findet vorzugsweise ein Klemmring Verwendung, der auf seiner radialen Außenseite konturiert ist.A clamping ring is also preferably used, which is contoured on its radial outside.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren geht es um die Herstellung einer Verbindung zwischen einem Luftfederbalg und einem Außenelement einer Luftfeder. Als Außenelement kann beispielsweise eine Außenführung einer Luftfeder oder ein entsprechender Stützring Verwendung finden. Bei einer ersten Verfahrensvariante wird daher der Luftfederbalg mit einer Außenführung einer Luftfeder verklemmt. Bei einer zweiten Variante wird der Luftfederbalg mit einem Stützring in der Kardanikfalte einer Luftfeder verklemmt. Dies schließt nicht aus, dass das erfindungsgemäße Verfahren weitere Arten der Verklemmung betrifft, beispielsweise eine Verklemmung des Luftfederbalges mit dem Deckel oder dem Kolben eines Luftfederbeines.The method according to the invention involves the production of a connection between an air bellows and an outer element of an air spring. For example, an outer guide of an air spring or a corresponding support ring can be used as the outer element. In a first method variant, the air bellows is therefore clamped with an outer guide of an air spring. In a second variant, the air bellows is clamped in the cardanic fold of an air spring with a support ring. This does not exclude that the method according to the invention relates to other types of jamming, for example jamming of the air bellows with the cover or the piston of an air spring strut.

Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Klemmring verwendet, der an den Knickstellen Querschnittsverkleinerungen aufweist, bei denen der Flächenschwerpunkt in der Knickstelle gegenüber dem Flächenschwerpunkt in den nichtgeknickten Bereichen radial nach außen verlagert ist.In the method according to the invention, a clamping ring is preferably used which has cross-sectional reductions at the kink points, in which the center of gravity in the kink point is shifted radially outward relative to the center of gravity in the non-kinked areas.

Diese Verfahrensvariante kommt insbesondere dann zum Einsatz, wenn durch eine Vielzahl von Knickstellen der Klemmring verformt wird, und betrifft eine weitere Art der Ausbildung der plastischen Gelenke des Klemmringes. Um sicherzustellen, dass der auf Ringform zurückgefaltete Klemmring auch bei durch eine Vielzahl von Knickstellen reduzierter Stabilität in der verklemmten Form verbleibt, wird an den späteren Knickstellen der Klemmringquerschnitt beispielsweise durch Sägekerben oder Prägekerben von innen so verkleinert, dass sich der Flächenschwerpunkt in der Knickstelle gegenüber dem Flächenschwerpunkt in den nichtgeknickten Bereichen radial nach außen verlagert.This method variant is used in particular when the clamping ring is deformed by a large number of kinks, and relates to a further type of formation of the plastic joints of the clamping ring. In order to ensure that the clamping ring folded back into the ring shape remains in the clamped shape even when the stability is reduced due to a large number of kink points, the clamping ring cross section at the later kink points is reduced from the inside, for example by sawing notches or embossing notches, so that the center of gravity in the kinking point is opposite that Center of gravity in the non-kinked areas shifted radially outwards.

Diese Art der Flächenschwerpunktänderung führt im Zusammenhang mit den Schnittkräften im auf Ringform zurückgefalteten Klemmring zu einem Moment, das die Stabilität der Rundform bei einer Anlage gegen das Gebilde aus Balg und Außenelement weiter verstärkt.This type of change in the center of gravity leads, in connection with the cutting forces in the clamping ring folded back into a ring shape, to a moment which further increases the stability of the round shape in a system against the structure of bellows and outer element.

Die Schnittkräfte sind hierbei auf beiden Schnittflächen (nichtgekerbter Bereich und gekerbter Bereich) gleich groß, der Kraftangriffspunkt liegt aber im nichtgekerbten Bereich radial weiter im Inneren als im gekerbten Bereich. Diese radiale Verschiebung führt zu einem Versatzmoment, das den Klemmring entgegen dem Uhrzeigersinn zu verdrehen und damit gegen das Gebilde aus Balg und Außenelement zu drücken trachtet.The cutting forces are the same on both cutting surfaces (non-notched area and notched area), but the force application point is more radially inward in the non-notched area than in the notched area. This radial displacement leads to an offset moment which tries to turn the clamping ring counterclockwise and thus to press against the structure of the bellows and outer element.

Anstelle der Kerben in einem ansonsten massiv ausgeführten Klemmring kann auch ein Ring zum Einsatz kommen, der so geprägt wird, dass dort, wo der massive Ring in den verschiedenen möglichen Teilungen den vollen Querschnitt hat, nun eine Mulde oder ein nach innen gedrückter Rand eingeprägt wird, wogegen in den beim massiven Ring gekerbten Bereichen keine Prägung eingebracht wird. Die Wirkungsweise eines solchen Ringes entspricht der eines massiven Klemmringes mit Kerben. Es entstehen dabei folgende Vorteile: weniger Materialeinsatz, stärkere Verlagerung des Flächenschwerpunktes des Querschnittes im verprägten Bereich gegenüber dem nichtgeprägten Gelenkbereich radial nach innen.Instead of the notches in an otherwise solid clamping ring, a ring can also be used, which is stamped in such a way that where the solid ring has the full cross section in the various possible divisions, a trough or a rim pressed inwards is now embossed , whereas no embossing is made in the areas notched in the solid ring. The operation of such a ring corresponds to that of a solid clamping ring with notches. The following advantages result: less use of material, greater shift of the center of gravity of the cross section in the embossed area compared to the non-embossed joint area radially inwards.

Bei noch einer anderen Verfahrensvariante findet ein Außenelement und/oder ein Klemmring Verwendung, das bzw. der eine umlaufende Mulde aufweist. Eine derartige Mulde am Außenelement oder Klemmring führt zu einem vollständigen oder teilweise wirksamen Formschluss in axialer Richtung zusätzlich zur radialen Verpressung. Wenn ein Klemmring mit einer umlaufenden Mulde Verwendung findet, weist das Außenelement vorzugsweise eine nach außen orientierte Wölbung auf und umgekehrt.In yet another method variant, an outer element and / or a clamping ring is used which has a circumferential trough. Such a trough on the outer element or clamping ring leads to a complete or partially effective form fit in the axial direction in addition to the radial compression. If a clamping ring with a circumferential trough is used, the outer element preferably has an outwardly oriented curvature and vice versa.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine Reihe von Vorteilen. Der Klemmring muss während des Klemmprozesses von außen nicht mehr die zum Umformen des Außenelementes erforderlichen Kräfte tragen und kann damit aus weniger wertigem Material und mit kleinerer Querschnittsfläche hergestellt werden. Es wird prinzipiell möglich, die Klemmverbindung ohne Deformation des Außenelementes herzustellen. Damit können für das Außenelement Materialien zum Einsatz kommen, die kein oder kein ausgeprägtes plastisches Verformungsvermögen aufweisen, beispielsweise Kunststoffe. Die Verklemmung wird gegenüber einer Verklemmung von außen radial nach außen verlagert. Damit entsteht eine größere Freigängigkeit gegenüber beweglichen Teilen im Inneren der Luftfeder, die wiederum vielfältige Vorteile bietet.The method according to the invention offers a number of advantages. The clamping ring no longer has to bear the forces required to form the outer element from the outside during the clamping process and can therefore be produced from less valuable material and with a smaller cross-sectional area. In principle, it becomes possible to produce the clamp connection without deformation of the outer element. This means that materials can be used for the outer element that have no or no pronounced plastic deformation capacity, for example plastics. The deadlock is shifted radially from the outside to a deadlock. This creates greater freedom of movement in relation to moving parts inside the air spring, which in turn offers many advantages.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Luftfeder mit einem Luftfederbalg und einem Außenelement, bei dem der Luftfederbalg durch ein Verfahren der vorstehend beschriebenen Art mithilfe eines Klemmringes mit dem Außenelement verbunden ist. Bei dem Außenelement handelt es sich hierbei vorzugsweise um eine Außenführung oder um einen Stützring in einer Kardanikfalte einer Luftfeder.The present invention further relates to an air spring with an air bellows and an outer element, in which the air bellows is connected to the outer element by a method of the type described above with the aid of a clamping ring. This is the outer element preferably around an outer guide or a support ring in a cardanic fold of an air spring.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

  • 1 einen Teilvertikalschnitt durch eine Luftfeder;
  • 2 eine Draufsicht auf einen Klemmring innen im zusammengefalteten Zustand und außen in an einer Außenführung der Luftfeder angepressten Zustand;
  • 3 einen Teilschnitt durch einen Klemmring mit Darstellung einer Querschnittsverkleinerung;
  • 4 vier verschiedene Phasen beim Zusammenfalten des Klemmringes;
  • 5 eine Sternzacke des gefalteten Klemmringes;
  • 6 einen Teilvertikalschnitt durch eine Luftfeder mit Anordnung eines Stützringes und eines Klemmringes bei einer Kardanikfalte;
  • 7 einen Abschnitt eines Klemmringes mit Darstellung der Flächenschwerpunkte;
  • 8 eine weitere Ausführungsform einer Klemmringbefestigung; und
  • 9 noch eine weitere Ausführungsform einer Klemmringbefestigung.
The invention is explained in detail below using exemplary embodiments in conjunction with the drawing. Show it:
  • 1 a partial vertical section through an air spring;
  • 2nd a plan view of a clamping ring inside in the folded state and outside in a pressed state on an outer guide of the air spring;
  • 3rd a partial section through a clamping ring showing a reduction in cross section;
  • 4th four different phases when folding the clamping ring;
  • 5 a star point of the folded clamping ring;
  • 6 a partial vertical section through an air spring with arrangement of a support ring and a clamping ring in a cardanic fold;
  • 7 a portion of a clamping ring showing the centroids;
  • 8th a further embodiment of a clamping ring attachment; and
  • 9 yet another embodiment of a clamping ring attachment.

1 zeigt einen Teilvertikalschnitt durch eine Luftfeder 1. Die Ausbildung einer derartigen Luftfeder ist allgemein bekannt und wird an dieser Stelle nicht mehr im Einzelnen beschrieben. Es werden hier nur diejenigen Bauteile erörtert, die für die Erfindung wesentlich sind. 1 shows a partial vertical section through an air spring 1 . The design of such an air spring is generally known and will not be described in detail here. Only those components that are essential to the invention are discussed here.

Luftfeder 1 besitzt eine Außenführung 2, die mit einem Luftfederbalg 3 verbunden ist. Die Verbindung erfolgt hierbei über einen Klemmring 4.Air spring 1 has an outside guide 2nd with an air bag 3rd connected is. The connection is made via a clamping ring 4th .

Die Klemmringverbindung zwischen der Außenführung 2 und dem Luftfederbalg 3 wird hergestellt, indem der Klemmring 4 zunächst zu einem Stern zusammengefaltet und dann zum Ring wieder zurückgefaltet wird. Der zu einem Stern zusammengefaltete Klemmring 4 ist in 2 im Inneren dargestellt. In dieser Form kann der Klemmring 4 in den in die Außenführung 2 eingelegten Luftfederbalg 3 hineingesteckt werden.The clamping ring connection between the outer guide 2nd and the air bag 3rd is made by the clamping ring 4th first folded into a star and then folded back into a ring. The clamping ring folded into a star 4th is in 2nd shown inside. In this form, the clamping ring 4th in the in the outside guide 2nd air bellows inserted 3rd be put in.

Die Einfalt- und Ausfaltbewegung des Klemmringes 4, der in 2 außen in seiner Endposition dargestellt ist, wird durch entsprechende Querschnittsverkleinerungen 5 am Klemmring 4 gesteuert, bei denen es sich um an der Innenseite des Klemmringes 4 vorgesehene Einkerbungen handelt. 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung einer derartigen Einkerbung.The folding and unfolding movement of the clamping ring 4th who in 2nd is shown outside in its end position, by appropriate cross-sectional reductions 5 on the clamping ring 4th controlled, which is on the inside of the clamping ring 4th intended notches. 3rd shows an enlarged view of such a notch.

Der Faltvorgang des Klemmringes 4 ist in 4 in vier Phasen dargestellt. Beim Zusammenfalten des Klemmringes 4 kommt es zunächst zu einer Vergrößerung des Umkreises (Zustand „0“ auf Zustand „1“), bevor sich der Umkreis dann verkleinert (Zustand „1“ auf Zustände „2“ und folgende). Beim Auseinanderfalten zurück auf die Rundform (Zustand „3“ über Zustand „2“, „1“ auf Zustand „0“) geschieht das umgekehrt. Man stellt fest, dass es zwischen der kreisrunden Ausgangsform (Zustand „0“) und einer Sternform mit gleichem Umkreisradius (Zustand „2“) eine Form mit maximalem Umkreisradius (Zustand „1“) gibt. Dieser Zustand „1“ mit maximalem Umkreis führt zu einer Verspannung des Klemmringsternes gegen den Luftfederbalg 3 mit einem höheren Energiezustand als die dargestellten Zustände „0“ und „2“. Das wirkt wie ein Totpunkt, der mit aktivem Kraftaufwand beim Durchschreiten von Zustand „1“ überwunden werden muss, wenn die radiale Ausdehnungsmöglichkeit des Klemmringes dabei z.B. durch das Gebilde aus Balg und Außenführung behindert wird. Wenn also beim Zurückfalten des Klemmringes von der Sternform „3“ auf die Rundform „0“ der Stern von innen aufgedrückt wird, dann muss der Stern unter Verpressung gegen den Balg und die Außenführung über den Totpunkt bei „1“ aktiv hindurch verdrückt werden. Bis zum Totpunkt nimmt die zum Aufdrücken des Ringes von innen erforderliche Kraft zu. Ist der Totpunkt „1“ durchschritten, dann nimmt wegen der Verringerung der Verspannung des Sternes gegen das Gebilde aus Balg und Außenführung die für eine weitere Verformung zur Rundform „0“ erforderliche Kraft ab bzw. der Ring wird von dem verspannten Paket aus Balg und Außenführung rund gedrückt, ohne dass dies durch eine aktive Kraft erfolgen muss.The folding process of the clamping ring 4th is in 4th presented in four phases. When folding the clamping ring 4th there is initially an increase in the radius (state " 0 "To state" 1 ") before the circumference is then reduced (state" 1 "to states" 2nd " and the following). When unfolding back to the round shape (state " 3rd "About state" 2nd "," 1 "To state" 0 “) It happens the other way round. It is found that between the circular initial shape (state " 0 ") And a star shape with the same radius (state" 2nd ") A shape with a maximum radius (state" 1 ") gives. This state " 1 “With the maximum circumference leads to the clamping ring star being braced against the air bellows 3rd with a higher energy state than the states shown " 0 " and " 2nd ". It acts like a dead center, which with active effort when passing through the state " 1 “Must be overcome if the radial expansion possibility of the clamping ring is hindered, for example, by the structure of the bellows and the outer guide. So when folding back the clamping ring from the star shape " 3rd "On the round shape" 0 "The star is pressed from the inside, then the star must be pressed against the bellows and the outer guide over the dead center at" 1 “Be actively pushed through. The force required to press the ring on from the inside increases until dead center. Is the dead center " 1 “Passed through, then because of the reduction in the tension of the star against the structure of the bellows and the outer guide, it takes for further deformation to the round shape“ 0 “Required force from or the ring is pressed round by the braced package of bellows and outer guide, without this having to be done by an active force.

Befindet sich der Klemmring 4 wieder in einer Form nahe der ursprünglichen Rundform „0“, dann hält die Verspannung des Ringes gegen das Paket aus Balg und Außenführung den Ring stabil in seiner runden Form, weil das der energieärmste Zustand ist.There is the clamping ring 4th again in a shape close to the original round shape " 0 “Then the bracing of the ring against the package of bellows and outer guide keeps the ring stable in its round shape, because it is the lowest energy state.

Die geradzahlige Anzahl an Querschnittsverkleinerungen 5 bzw. Einkerbungen des Klemmringes 4 kann vergrößert werden von minimal acht über zehn auf zwölf etc. Eine Anzahl von sechs verhindert eine radiale Verkleinerung des Umkreises und damit des vorstehend beschriebenen Mechanismus.The even number of cross-sectional reductions 5 or notches in the clamping ring 4th can be increased from a minimum of eight to ten to twelve etc. A number of six prevents a radial reduction in the radius and thus the mechanism described above.

Je größer die geradzahlige Anzahl an Querschnittsverkleinerungen 5 bzw. Einkerbungen ist, umso größer ist der darstellbare radiale Verspannungsweg beim Wiederrunddrücken des Klemmringes 4. Gleichzeitig nimmt die Differenz des Umkreises zwischen den Zuständen „0“ und „1“ ab. Diese Abnahme geht einher mit einer geringeren (nachteiligen) Stabilität der Rundform des gegen das Gebilde aus Balg 3 und Außenführung 2 verspannten Klemmringes 4 und mit einer sanfteren (vorteilhaften) Verformung dieses Gebildes beim Durchschreiten des Totpunktes bei „1“. Zahlen von Querschnittsverkleinerungen 5 bzw. Kerben von 10, 12 und 14 sind daher vorteilhaft bei der Optimierung zwischen Stabilität und Beanspruchung der zu verpressenden Teile Balg und Außenelement.The greater the even number of cross-sectional reductions 5 or notches, the greater the radial tension path that can be represented when the clamping ring is pressed round again 4th . At the same time, the difference in the circumference between the states " 0 " and " 1 "From. This decrease goes hand in hand with a lower (disadvantageous) stability of the round shape against the structure made of bellows 3rd and outside guidance 2nd clamped clamping ring 4th and with a gentler (advantageous) deformation of this structure when passing through the dead center at “ 1 ". Numbers of cross-sectional reductions 5 or notches of 10, 12 and 14 are therefore advantageous when optimizing the stability and stress of the parts to be pressed, bellows and outer element.

5 zeigt einen Zacken des Klemmringes 4 mit Faltung an einer Stelle einer Querschnittsverkleinerung 5. 5 shows a jag of the clamping ring 4th with folding in one place of a cross-sectional reduction 5 .

Die vorstehend beschriebene Klemmung von innen kann auch auf andere Verbindungen angewendet werden, wie beispielsweise die Verklemmung zwischen dem Stützring 7 und dem Klemmring 6 in der Kardanikfalte einer Luftfeder. Ein solcher Fall ist in 6 dargestellt.The internal clamping described above can also be applied to other connections, such as the clamping between the support ring 7 and the clamping ring 6 in the cardanic fold of an air spring. Such a case is in 6 shown.

7 zeigt einen Ausschnitt eines Klemmringes 4 mit Querschnittsverkleinerung. Hierbei ist der Klemmringquerschnitt an einer späteren Knickstelle durch eine Prägekerbe von innen so verkleinert, dass sich der Flächenschwerpunkt 11 in der Knickstelle gegenüber dem Flächenschwerpunkt 10 in den nichtgeknickten Bereichen radial nach außen verlagert. In 7 ist der radiale Abstand des Flächenschwerpunktes 10 der nichtgekerbten Querschnittsfläche links und der radiale Abschnitt des Flächenschwerpunktes 11 der gekerbten Abschnittsfläche rechts dargestellt. Diese Flächenschwerpunktänderung führt im Zusammenhang mit den Schnittkräften im auf Ringform zurückgefalteten Klemmring 4 zu einem Moment, das die Stabilität der Rundform bei einer Anlage gegen das Gebilde aus Balg und Außenelement weiter verstärkt. 7 shows a section of a clamping ring 4th with cross-sectional reduction. Here, the cross-section of the clamping ring is reduced at a later kink by an embossing notch from the inside so that the center of gravity is 11 in the kink opposite the center of area 10th shifted radially outwards in the non-kinked areas. In 7 is the radial distance of the centroid 10th the notched cross-sectional area on the left and the radial section of the centroid 11 the notched section surface shown on the right. This change in the center of gravity leads in connection with the cutting forces in the clamping ring folded back into the ring shape 4th at a moment that further strengthens the stability of the round shape in a system against the structure of bellows and outer element.

Die 8 und 9 zeigen Ausführungsformen, bei denen das Außenelement 2 und 7 oder der Klemmring 6 so ausgebildet sind, dass dort eine umlaufende Mulde eingebracht bzw. vorgesehen ist, die dann zu einem vollständigen oder teilweisen wirksamen Formschluss in axialer Richtung zusätzlich zur radialen Verpressung führt.The 8th and 9 show embodiments in which the outer element 2nd and 7 or the clamping ring 6 are designed in such a way that a circumferential trough is introduced or provided there, which then leads to a complete or partially effective form fit in the axial direction in addition to the radial pressing.

BezugszeichenlisteReference list

11
LuftfederAir spring
22nd
AußenführungExternal guidance
33rd
LuftfederbalgAir bag
44th
KlemmringClamping ring
55
QuerschnittsverkleinerungCross-sectional reduction
66
KlemmringClamping ring
77
StützringSupport ring
1010th
FlächenschwerpunktCenter of gravity
1111
FlächenschwerpunktCenter of gravity

Claims (11)

Verfahren zum Verbinden eines Luftfederbalges (3) mit einem Außenelement (2) einer Luftfeder (1) durch Verklemmen des Luftfederbalges (3) mit dem Außenelement (2) mit einem gegen den Luftfederbalg (3) und das Außenelement (2) verspannten Klemmring (4, 6), bei dem der Klemmring (4, 6) zunächst zu einem Stern zusammengefaltet und in den in das Außenelement (2) eingelegten Luftfederbalg (3) hineingesteckt wird, um die Bauteile zueinander zu positionieren, und bei dem der Klemmringstern dann in seine Rundform zurückgefaltet wird, bis er sich in der ursprünglichen Ringform gegen den Luftfederbalg (3) presst und damit den Luftfederbalg (3) mit dem Außenelement verklemmt.Method for connecting an air bellows (3) to an outer element (2) of an air spring (1) by clamping the air spring bellows (3) to the outer element (2) with a clamping ring (4) braced against the air bellows (3) and the outer element (2) , 6), in which the clamping ring (4, 6) is first folded into a star and inserted into the air bellows (3) inserted in the outer element (2) in order to position the components relative to one another, and in which the clamping ring star is then in its Round shape is folded back until it presses in the original ring shape against the air bellows (3) and thus jams the air bellows (3) with the outer element. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmring (4, 6) verwendet wird, der in Abständen über seinen Umfang verteilt Querschnittsverkleinerungen (5) aufweist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that a clamping ring (4, 6) is used which has cross-sectional reductions (5) distributed at intervals over its circumference. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmring (4, 6) mit Querschnittsverkleinerungen (5) verwendet wird, die als Einkerbungen von innen ausgebildet sind.Procedure according to Claim 2 , characterized in that a clamping ring (4, 6) with cross-sectional reductions (5) is used, which are designed as notches from the inside. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmring (4, 6) mit Querschnittsverkleinerungen (5) verwendet wird, die muldenförmig ausgebildet sind.Procedure according to Claim 2 , characterized in that a clamping ring (4, 6) with cross-sectional reductions (5) is used, which are trough-shaped. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmring (4, 6) verwendet wird, der an den Knickstellen Querschnittsverkleinerungen (5) aufweist, bei denen der Flächenschwerpunkt (11) in der Knickstelle gegenüber dem Flächenschwerpunkt (10) in den nichtgeknickten Bereichen radial nach außen verlagert ist.Procedure according to one of the Claims 2 to 4th , characterized in that a clamping ring (4, 6) is used which has cross-sectional reductions (5) at the kinks, in which the center of gravity (11) in the kink is displaced radially outwards relative to the center of gravity (10) in the non-kinked areas . Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmring (4) verwendet wird, der auf seiner radialen Außenseite konturiert ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a clamping ring (4) is used which is contoured on its radial outside. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftfederbalg (3) mit einer Außenführung (2) einer Luftfeder (1) verklemmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the air bellows (3) is clamped with an outer guide (2) of an air spring (1). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftfederbalg (3) mit einem Stützring (7) in der Kardanikfalte einer Luftfeder (1) verklemmt wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the air bellows (3) is clamped with a support ring (7) in the cardanic fold of an air spring (1). Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmring (4) verwendet wird, der in seinen Bereichen außerhalb der Querschnittsverkleinerungen (5) eingeprägte Vertiefungen aufweist. Procedure according to one of the Claims 2 to 8th , characterized in that a clamping ring (4) is used, which has embossed depressions in its areas outside the cross-sectional reductions (5). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außenelement (2) und/oder ein Klemmring (6) verwendet wird, das bzw. der eine umlaufende Mulde aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an outer element (2) and / or a clamping ring (6) is used which has a circumferential trough. Luftfeder mit einem Luftfederbalg (3) und einem Außenelement (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Luftfederbalg (3) durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mithilfe eines Klemmringes (4, 6) mit dem Außenelement (2) verbunden ist.Air spring with an air bellows (3) and an outer element (2), characterized in that the air bellows (3) by a method according to one of the Claims 1 to 10th is connected to the outer element (2) by means of a clamping ring (4, 6).
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