DE102020203751A1 - Luftanschluss einer Luftfeder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Luftanschluss einer Luftfeder, wobei die Luftfeder mindestens einen Deckel oder einen Kolben (1) aus mindestens teilweise thermoplastischem Material und der Luftanschluss eine Luftzuleitung (7) aus mindestens teilweise thermoplastischem Material aufweist. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen unlösbaren Luftanschluss für Luftfedern zu schaffen, der unter Verwendung der Erkenntnisse aus dem genannten Stand der Technik eine einfache Gestaltung der Luftanschlüsse bei gleichzeitiger stark vereinfachter Montage der Luftleitungen (7) ermöglicht. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Luftanschluss eine Metallhülse (5) umfasst, deren Oberfläche (5A, 6A) Nano- und/oder Microstrukturen aufweist, in denen das Material von Deckel oder Kolben (1) der Luftfeder und der Luftleitung (7) verankerbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Luftanschluss einer Luftfeder, wobei die Luftfeder mindestens einen Deckel oder einen Kolben aus mindestens teilweise thermoplastischem Material und der Luftanschluss eine Luftzuleitung aus mindestens teilweise thermoplastischem Material aufweist.
• Luftanschluss für Luftfedern sind in großer Vielfalt bekannt und im Einsatz. Dabei ist zunächst grundsätzlich zu unterscheiden zwischen lösbaren und nicht lösbaren Verbindungen zwischen der Luftfeder und der Luftzuleitung.
• Für lösbare Verbindungen sind teilweise recht aufwendige Metallkonstruktionen vorgeschlagen worden. So zeigt die DE 20 2006 006 304 U1 einen Steckverbinder für insbesondere aus Kunststoff bestehende Rohrleitungen. Der Steckverbindung ist mehrteilig aufgebaut und benötigt neben den zum Klemmen der Rohrleitungen vorgesehenen, meist durch Zerspanung von Metall erzeugten Bauteilen außerdem auch eine Dichtung. Die Herstellung derartiger Steckverbindung ist relativ aufwändig und montageintensiv und damit auch kostspielig. Außerdem benötigen derartige Stecksysteme einen nicht unerheblichen Bauraum.
• Bei Anwendungen im Automobilbereich, beispielsweise bei Fahrersitzfedern oder Fahrerkabinenlagerungen, ist oft eine besonders einfache Montage gefordert, wobei gegebenenfalls auf die Lösbarkeit der Verbindung zugunsten einer kostengünstigen Lösung verzichtet wird.
• Kann auf eine Lösbarkeit der Luftzuleitungen verzichtet werden, ist es erforderlich, die Luftleitungen sicher und luftdicht an den Luftfederbauteilen zu befestigen, damit sie nicht, beispielsweise während des Transportes oder im Betrieb, unbeabsichtigt gelöst werden können. Reine Steckverbindungen sind hier erfahrungsgemäß nicht ausreichend, sodass beispielsweise auf Anschlüsse mit Klemmvorrichtungen wie Schlauchschellen o.ä. zurückgegriffen wird. Auch hier fällt ein deutlicher Aufwand bei der Montage an.
• Die Zuleitungen können auch geklebt werden, was jedoch einerseits spezieller Klebstoffe bedarf, um unterschiedliche Materialien miteinander zu verbinden, außerdem ist meist eine Trocken- oder Aushärtezeit der Klebung zu beachten.
• In einer Veröffentlichung des Instituts für Materialwissenschaften der Universität Kiel im Journal der Royal Society of Chemistry, Nanoscale Horizons, 2016, 1, Seiten 467 - 472 wird ein Verfahren zur Herstellung von Freiformflächen mittels des sogenannten „nanoscale sculpturing“ offenbart, bei dem durch elektrochemische Ätzung eine Hinterschnitte aufweisende Metalloberfläche erzeugbar ist. Diese soll beispielsweise das Kleben generell sicherer machen. Auch aus der DE 10 2016 102 379 B3 und der US 2 944 917 ist diese Technologie bekannt.
• Zwar ist mit diesen Technologien die Haftung der Klebung deutlich zu verbessern, trotzdem ist weiterhin auf eine ausreichende Trocken- oder Aushärtezeit sowie die Auswahl der richtigen Klebstoffe zu achten.
• Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen unlösbaren Luftanschluss für Luftfedern zu schaffen, der unter Verwendung der Erkenntnisse aus dem genannten Stand der Technik eine einfache Gestaltung der Luftanschlüsse bei gleichzeitiger stark vereinfachter Montage der Luftleitungen ermöglicht.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass
• - der Luftanschluss eine Metallhülse mit einer Bohrung aufweist, wobei die Metallhülse aus einem Aluminiumwerkstoff ausgebildet ist und eine Oberfläche aufweist, die durch das bekannte nanoscale sculpturing erzeugt ist und die Oberfläche Nano- und/oder Microstrukturen aufweist, wobei die Nano- und/oder Microstrukturen mindestens teilweise Hinterschnitte aufweisen,
• - die Metallhülse in eine Bohrung des Deckels oder des Kolbens der Luftfeder eingepresst ist,
• - die Luftleitung in die Bohrung der Metallhülse eingepresst ist, wobei die Metallhülse erwärmbar ist, wobei die mindestens teilweise thermoplastischen Materialien von Deckel oder Kolben der Luftfeder und der Luftleitung mindestens teilweise aufschmelzbar und in den Nano- und/oder Microstrukturen der Oberfläche der Metallhülse verankerbar sind.
• Die Metallhülsen lassen sich als Schüttgut dem nanoscale sculpturing unterziehen, was eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung der Hülsen ermöglicht. Dadurch, dass die Oberfläche der Hülsen nach dieser Oberflächenbehandlung Nano- und/oder Microstrukturen mit Hinterschnitten aufweist, die ein Eindringen des plastifizierten Materials ermöglichen, ist eine dichte und haltbare Verbindung der Luftleitung mit dem Deckel oder dem Kolben der Luftfeder über die Hülse erreichbar.
• In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Metallhülse induktiv erwärmbar.
• In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Metallhülse mittels eines tragbaren Elektromagneten in dessen elektromagnetischem Wechselfeld erwärmbar.
• Dadurch, dass die Hülse quasi wie eine Spule mit einer Windung anzusehen ist, ist die induktive Erwärmung, insbesondere mittels tragbarer Elektromagneten besonders einfach und effektiv.
• Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
• 1 die zur Montage vorbereiteten Einzelteile eines erfindungsgemäßen Luftanschlusses in Längsschnitten und
• 2 den fertigen Luftanschluss in einem Längsschnitt.
• Die 1 zeigt einen Ausschnitt eines Luftfederdeckels oder -kolbens 1. Der Deckel oder Kolben 1 weist eine Lufteinlassbohrung 2 auf. Die Lufteinlassbohrung 2 weist an ihrem der Außenseite 3 des Luftfederdeckels oder -kolbens 1 zugeordneten Ende eine Erweiterung 4 auf. Eine Metallhülse 5 ist zur Einpressung in die korrespondierende Erweiterung 4 vorbereitet und weist eine hier nicht sichtbare Oberfläche mit Nano-Mikro-Strukturen auf. Die Metallhülse 5 weist eine Aufnahmebohrung 6 auf.
• Eine hier nur prinzipiell dargestellte Luftzuleitung 7 ist zum Einpressen in die Aufnahmebohrung 6 vorbereitet.
• In der 2 ist der Zusammenbau des Luftanschlusses in einem Längsschnitt gezeigt.
• Die Metallhülse 5 ist in den Deckel oder Kolben 1 der Luftfeder eingepresst. Konzentrisch ist die Luftleitung 7 in die Aufnahmebohrung 6 der Metallhülse 5 eingepresst.
• Die Metallhülse 5 ist in diesem Zustand bereits erwärmt worden. Dadurch ist an der Grenzfläche 5A der Metallhülse 5 mit der Grenzfläche 4A der Erweiterung 4 sowie mit der Luftleitung 7 an der Grenzfläche 6A der Aufnahmebohrung 6 der thermoplastische Anteil des Materials der Luftleitung 7 und des Luftfederdeckels oder -kolbens 1 fest in die hier nicht sichtbaren Nano-Mikro-Strukturen der Metallhülse 5 und deren Hinterschnitte eingedrungen und dort erstarrt.
• Die Luftleitung 7 bildet so über die Metallhülse 5 eine luftdichte und haltbare Verbindung mit dem Luftfederdeckel oder -kolben 1, sodass Luft durch die Luftleitung 7 und die Lufteinlassbohrung 2 ungehemmt und sicher durchleitbar ist.
• Bezugszeichenliste

1

Luftfederdeckel oder -kolben

2

Lufteinlassbohrung

3

Außenseite des Luftfederdeckels oder -kolbens

4

Erweiterung der Lufteinlassbohrung 2

4A

Grenzfläche der Erweiterung 4

5

Metallhülse

5A

Grenzfläche der Metallhülse 5

6

Aufnahmebohrung der Metallhülse 5

6A

Grenzfläche der Aufnahmebohrung 6

7

Luftleitung

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 202006006304 U1 [0003]
• DE 102016102379 B3 [0007]
• US 2944917 [0007]
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• Journal der Royal Society of Chemistry, Nanoscale Horizons, 2016, 1, Seiten 467 - 472 [0007]

Claims (3)

1. Luftanschluss einer Luftfeder, wobei die Luftfeder mindestens einen Deckel oder einen Kolben (1) aus mindestens teilweise thermoplastischem Material und der Luftanschluss eine Luftzuleitung (7) aus mindestens teilweise thermoplastischem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass - der Luftanschluss eine Metallhülse (5) mit einer Bohrung (6) aufweist, wobei die Metallhülse (5) aus einem Aluminiumwerkstoff ausgebildet ist und eine Oberfläche (5A, 6A) aufweist, die durch das bekannte nanoscale sculpturing erzeugt ist und die Oberfläche (5A, 6A) Nano- und/oder Microstrukturen aufweist, wobei die Nano- und/oder Microstrukturen mindestens teilweise Hinterschnitte aufweisen, - die Metallhülse (5) in eine Bohrung (2, 4) des Deckels oder des Kolbens (1) der Luftfeder eingepresst ist, - die Luftleitung (7) in die Bohrung (6) der Metallhülse (5) eingepresst ist, wobei die Metallhülse (5) erwärmbar ist, wobei die mindestens teilweise thermoplastischen Materialien von Deckel oder Kolben (1) der Luftfeder und der Luftleitung (7) mindestens teilweise aufschmelzbar und in den Nano- und/oder Microstrukturen der Oberfläche (5A, 6A) der Metallhülse (5) verankerbar sind.
2. Luftanschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (5) induktiv erwärmbar ist
3. Luftanschluss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (5) mittels eines tragbaren Elektromagneten in dessen elektromagnetischemn Wechselfeld erwärmbar ist.

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