DE1107030B

DE1107030B - Rollbalgfeder

Info

Publication number: DE1107030B
Application number: DEG22557A
Authority: DE
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1956-10-02
Filing date: 1957-07-16
Publication date: 1961-05-18
Also published as: NL109093C; BE561179A; GB830283A; NL220888A; US3043582A; CH362327A

Description

Die Erfindung betrifft eine Rollbalgfeder.

Es sind bereits Rollbalgfedern bekannt, deren rohrförmiger Balg mit größerer Länge als sein Durchmesser außen gegen eine feste Hülle und gegen ein dazu bewegliches festes Belastungsglied abgestützt ist, so daß der Balg sich bei Belastung in Schleifenform an den zueinander beweglichen festen Teilen ab- bzw. aufrollt. Es ist auch bekannt, daß sich in solchen Federn die wirksame Ouerschnittsfläche bei der Federbewegung ändert. Bei derartigen Federn wurden bereits zur Verstärkung des Balges sich in Längsrichtung desselben in der Wandung erstreckende Fäden verwendet.

Von einer sich nur radial bei Belastung ausdehnenden wulstförmigen Feder war es bekannt, außer sich in Längsrichtung erstreckenden Verstärkungseinlagen auch die radiale Ausdehnung des Balges begrenzende Umfangseinlagen in die Balgwand einzuverleiben.

Ferner sind bei einer bekannten Luftfeder in einem Balg, der kein Rollbalg ist, bereits sich kreuzende Cordfäden vorgesehen.

Es ist auch schon eine Rollbalgfeder vorgeschlagen worden, deren Außenumfang ohne Abstützung praktisch gleichbleibt, so daß darauf kein selbständiger Schutz verlangt wird.

Die Erfindung verbessert Rollbalgfedern ohne äußere seitliche Abstützung.

Eine Rollbalgfeder mit einem durch Längsfäden verstärkten Gummibalg, der an einem Abrollstempel befestigt ist, ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Länge des zylindrischen Balges größer ist als sein Durchmesser,

b) die Fäden mindestens in zwei Lagen angeordnet sind, die sich kreuzen und spitzwinklig derart zur Längsachse des Rollbalges verlaufen, daß bei belasteter Feder der Außendurchmesser des Rollbalges konstant gehalten wird.

Der Stempel der Feder kann eine nicht zylindrische Gestalt haben.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß in einfacher Weise eine Luftfeder hergestellt werden kann, die einen Außendurchmesser hat, der durch die Konstruktion der Feder, insbesondere des Balges selbst, ohne äußere Umfangsstützmittel bestimmt ist.

Wie bei der bereits vorgeschlagenen Rollbalgfeder ist auch die Reibung durch Ausschaltung von Umfangsanlageteilen sowie der Abrieb des Federbalges beseitigt. Der einzige Widerstand der Feder besteht in der inneren Reibung des Balges, die verhältnismäßig gering ist.

Durch die Feder nach der Erfindung wird daher die normale Fahrt eines Fahrzeuges, z. B. eines Kraftfahrzeuges, verbessert, da die Feder im normalen Rollbalgfeder

Anmelder:

The Goodyear Tire & Rubber Company,
Akron, Ohio (V. St. A.)

ίο Vertreter: Dipl.-Ing. W. Meissner,

Berlin-Grunewald, Herbertstr. 22,
und Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. Oktober 1956

Bereich der Auslenkungen bei verhältnismäßig glatten Straßen weich ist, wobei sich die Weichheit durch die Konstruktion der Feder leicht bestimmen läßt.

Die Federkonstante kann so bestimmt werden, daß die Feder, wie gesagt, während eines normalen Aus-Schlages verhältnismäßig weich ist, um das Fahren zu erleichtern, wobei auch der Druck der Feder in extremen Stellungen durch einen Fahrzeughersteller auf irgendein gewünschtes Maß eingestellt werden kann, ohne daß die Ausbildung des Federbalges geändert werden müßte. Auch läßt sich die Steuerung des normalen Ausschlagbereiches, der Stöße und des Zurückprallens leicht, z. B. durch die Form des Stempels, erreichen.

Die wirksame Ouerschnittsfläche der Feder kann unter Benutzung des gleichen Rollbalges durch einen passend gestalteten Stempel gesteuert werden.

Der Rollbalg ist zweckmäßig an jedem Ende mit einer frei schwimmenden Wulstverstärkung versehen, d. h. einem Wulstkern, der mit dem Gewebe und Gummi, die ihn umgeben, nicht verbunden ist, so daß das Gewebe und der Gummi sich drehen können, wenn die Feder eingebaut ist, und keine unangebrachte Spannung in den Gummi oder das Gewebe gelangt. Nach Anbringung und unter Belastung bleiben der Wulstkern und die angrenzenden Gummi- und Gewebeteile praktisch in fester Beziehung zueinander, so daß dort, wenn überhaupt, keine Reibung bei der normalen Arbeit der Feder auftritt, weil die Enden der Feder so angebracht sind, daß die Wulstränder

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unter normalen Fahrbedingungen dauernd in der gleichen Lage bleiben. Um zu sichern, daß zwischen dem massiven Wulstkern und dem umgebenden Gummi und Gewebe kein Verschleiß eintritt, kann dazwischen ein Schmiermittel vorgesehen sein, welches zur Zeit der Herstellung angebracht werden kann.

In den Zeichnungen, die beispielsweise Ausführungsformen zeigen, ist

Fig. 1 ein teilweiser Querschnitt, welcher den Aufbau des Rollbalges zeigt,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer Form für die Bildung des Rollbalges,

Fig. 3 eine Ouerschnittsansicht durch eine Ausbildung der Feder in belastetem Zustand,

Fig. 4, 5, 6, 7 und 8 ähnliche Ansichten, welche Abwandlungen des in Fig. 3 gezeigten Stempels zeigen, und

Fig.9 eine weitere Abwandlung.

Die eine Luftfeder bildende Rollbalgfeder enthält einen schlauchförmigen Balg 1, der aus einer Anzahl von Lagen aus Cordgewebe mit an den entgegengesetzten Enden derselben gebildeten Wulsten hergestellt ist, welche die Montageorgane bilden, um die Enden des Balges zu befestigen. Die Corde oder Fäden in dem schlauchförmigen Balg sind in dem Ausführungsbeispiel unter einem Winkel von wesentlich weniger als 54^C angeordnet, wenn die Feder nicht aufgeblasen ist und nicht unter Belastung steht. Sie sind unter einem solchen Winkel angeordnet, daß, wenn die Feder aufgeblasen wird, aber noch nicht unter Belastung steht, der Winkel sich so weit ändert, daß er eine Größe hat, die »Druckgleichgewichtswinkel« genannt sei. Dieser Gleichgewichtswinkel ist in dieser Technik gut bekannt, da er ein Winkel von etwa 54° 44' ist. Es ist der maximale Winkel, über welchen hinaus ein Faden sich nicht bewegt, wenn ein schlauchförmiger Gegenstand nur innerem Druck bei unbeeinflußten Enden ausgesetzt wird. In einem Schlauch, der undehnbar gemacht ist, z. B. in einem hydraulischen Schlauch, welcher bei hydraulischen Bremssystemen gebraucht wird, sind die Fäden in dem Schlauch unter einem Winkel von 54° 44' eingebaut, um die Ausdehnung des Schlauches zu begrenzen, so daß der Druck auf die Bremse den Schlauch nicht ausdehnt und der richtige Bremsdruck gesichert ist. Das gleiche Prinzip wird hier auf die Fäden für den Rollbalg angewendet. W^renn eine solche Feder aufgeblasen ist und auch unter axialer Belastung steht, befinden sich die Winkel der Fäden in einer Lage, die »belasteter Gleichgewichtswinkel« genannt sei.

In dem vorliegenden Falle ist dieser Winkel der Maximalbelastungswinkel, bis zu welchem der zylindrische Rollbalg der Feder sich ausdehnen kann, um die Außenabmessung des Balges zu bestimmen, wenn er aufgeblasen und belastet ist, und um die Außenoberfläche des Balges praktisch zylindrisch über den Hauptteil seiner Länge aufrechtzuerhalten, wenn der Balg aufgeblasen und die Feder belastet wird. Auf diese Weise kann man, wenn der Außendurchmesser der Feder für die aufzunehmende Last berechnet ist, die Feder durch die Wahl eines anfänglichen Cordoder Faden winkel s entwerfen, der, wenn die Feder aufgeblasen und belastet wird, unter normalen Betriebsbedingungen für die Feder auf wenigstens annähernd den belasteten Gleichgewichtswinkel wächst, wobei aber die Fäden in der Nähe der Balgenden auf kleineren Winkeln bleiben können. Durch dieses Aufrechterhalten des äußeren feststehenden Durchmessers während der Wirkung der Feder in allen Stellungen bleibt die wirksame Ouerschnittsfläche, auf welche der Luftdruck wirkt, wenn gewünscht, konstant. Sie kann aber auch durch den Stempel, wie nachfolgend beschrieben, gesteuert werden.

Zur Erläuterung ist die Erfindung in den Fig. 1, 2 und 3 als Luftfeder beschrieben, in der der Maximaldurchmesser unter Belastung 18 cm beträgt. Zur Herstellung einer solchen Feder nach der Erfindung ist ein schlauchförmiges Glied, wie es in Fig. 1 gezeigt

ίο ist, aus Cordgewebe aufgebaut. Es enthält zwei Lagen mit Fäden 1 α und 1 b, die sich unter entgegengesetzten Winkeln zu einer Mantellinie 2 der Oberfläche erstrecken. Alle nachfolgend genannten Fadenwinkel sind von dieser Mantellinie aus gemessen.

Die beiden Cordlagen 1 α und 1 b können auf einer zylindrischen Trommel aufgebaut sein, wobei die Ränder der Lagen um undehnbare Wulstkerne 3 herumgeschlagen werden, wie es bei 4 gezeigt ist, ähnlich der Weise, wonach die Wulstkerne in den Fäden eines Automobilreifens beim Aufbau der dafür bestimmten Karkasse befestigt werden. Für einen maximalen Außendurchmesser von 18 cm, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, wird das Gewebe anfänglich um eine Trommel von 8,6 cm Durchmesser gewickelt, wobei die Fäden unter einem Winkel von 30° angeordnet sind. Dieser biegsame Schlauch wird dann in eine Form 5 mit einem Deckel 6 gesetzt, wobei die Wulstkerne 3 an den oberen und unteren Enden des Schlauches um die Vorsprünge 7 bzw. 8 an der Spitze und dem Boden der Form herum zentriert sind. Diese Vorsprünge sind wie bei 9 und 10 abgeschrägt, um geneigte Sitze an den Wulsträndern des Schlauches zu bilden, wobei der Neigungswinkel vorzugsweise die Größe von 5 bis 15° hat und sich, wie gezeigt, in einer allgemeinen Richtung nach einwärts und axial zu dem Schlauch neigt. Ein ausdehnbarer Luftsack 11 mit einem Aufblaseventil 12 wird in den Schlauch eingesetzt, und es wird Luft unter genügendem Druck in den Luftsack eingeführt, um den Schlauch auszudehnen, bis er mit den Wenden der Form in Verbindung tritt. Dies beseitigt die Lockerung aus den Fäden und sichert, daß jeder Faden seinen angemessenen Anteil der Last in dem endgültigen Gebilde aufnimmt. Die Innenwand der Form für einen Balg von 18 cm sollte etwa 11,5 cm Innendurchmesser haben. Nach der Vulkanisierung hat der Schlauch die in Fig. 2 gezeigte Form. Während dieser *\usdehnung dehnen sich die gebildeten Wulstränder, da die Wulstkerne 3 an dem oberen Ende des Schlauches undehnbar sind, nicht und wandern von der Außenseite des Schlauches, wie in Fig. 1 gezeigt, auf die Innenseite des Schlauches, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Während dieser Ausdehnung des Schlauches wechseln die Fäden ihren Winkel auf etwa 37°, und das ist der unbelastete Winkel für die Fäden in dem Schlauch.

Die Feder unter Belastung ist in Fig. 3 gezeigt.

Dort ist der Schlauch zwischen Endplatten 13 und 14 angebracht gezeigt. Die obere Platte 13 hat einen zylindrischen Vorsprung 15., der mit einer abgeschrägten Kante versehen ist, die einen Sitz bildet, auf welchen der obere Wulst 3 der Feder aufgesetzt ist. Die untere Platte 14 ist mit einem zylindrischen Stempel 16 versehen, der entweder dauernd oder abnehmbar darauf angebracht ist, wobei das obere Ende dieses Stempels mit einem Vorsprung 17 versehen ist, der einen abgeschrägten Sitz zur Anbringung des unteren Wulstes 3 des Balges aufweist. Die Vorsprünge 15 und 17 sind beide mit einem Flansch 18 versehen, der gerade etwas größer als der benachbarte Vorsprung ist, um eine Schulter zu bilden, welche mit den mon-

tierten Wülsten in Eingriff tritt, um ihre zufällige Lösung bei einer Ausdehnung der Feder über normale Betriebsbereiche hinaus zu verhindern. Die Zurückhaltekraft dieser Flansche wirkt, nicht auf die Montage und Demontage der Wülste auf die Vorsprünge bzw. von diesen ein, und in manchen Fällen sind diese Flansche überflüssig. Die Passung der Wulstkerne 3 zu ihren Vorsprüngen ist derart, daß die Oberflächen der Wülste etwas zusammengepreßt werden, um eine gute Luftabdichtung zwischen den Endwänden zu bilden, die durch die Vorsprünge 15 und 17 und die Wülste des Balges gebildet werden, so daß auf diese Weise für eine geschlossene Luftkammer gesorgt ist.

In der dargestellten Form der Erfindung ist keine Aufblasevorrichtung für die Feder gezeigt, da solche bekannt sind. Sie enthalten ein Ventil, welches mit einem Durchlaß in Verbindung steht, der durch eine der Endwände führt. Eine solche Vorrichtung ist auch mit einem Drucksystem verbunden, welches die Wirkung der Feder steuert, und bildet einen Teil desselben.

Normalerweise werden die Federn lediglich mit Druckluft betrieben, aber es kann auch ein Druckmittel benutzt werden, das teilweise eine Flüssigkeit und teilweise Luft oder ein kompressibles Gas ist. Beispielsweise könnte das Druckmittel die Feder füllen und durch einen Durchlaß in einer der Endwände zu einer Luftkammer führen, welche die gesteuerte Ladung der Feder ermöglichen würde. In der bevorzugten Form der Erfindung benutzt die Feder jedoch nur Luft oder Gas unter Druck, und sie kann oder kann nicht mit einer getrennten Reserveluftkammer verbunden sein. Gewöhnlich sind solche Reserveluftkammern vorgesehen, um das benötigte Extravolumen zu liefern, so daß die Feder einen weicheren Lauf ergibt. Mit anderen Worten könnte statt einer größeren Luftkammer aus dem Balg und den Endwänden, wie in Fig. 3 gezeigt ist, eine kleinere Kammer und eine damit verbundene Hilfskammer benutzt werden. Eine solche Kombination zwischen einer Luftfeder und einer Reserveluftkammer ist in der Technik bekannt und bildet daher keinen Teil der vorliegenden Erfindung.

Nach Fig. 3 ist der Balg auf seinen maximalen Durchmesser, der in der dargestellten Ausführung 18 cm beträgt, ausgedehnt. Ausgenommen in der Nähe der Enden, wo der Luftdruck in der Feder und die Wülste Teile des Balges in einer nun zu beschreibenden Weise beschränken, liegen die Fäden praktisch unter dem belasteten Gleichgewichtswinkel. Jedoch wird infolge der Tatsache, daß der Gummi in den Gewebelagen der Storchschnabelbewegung der Fäden zu widerstehen sucht, der belastete Gleichgewichtswinkel niemals ganz erreicht, wenn er auch bis in dichte Nähe desselben gelangt. Der sich ergebende Winkel ist wesentlich größer als der Druckgleichgewichtswinkel (54° 44'). In dem Beispiel, wo die Fäden anfangs bei 30° lagen, wird der belastete Gleichgewichtswinkel etwa 64° betragen. Der Durchmesser der belasteten Feder wird durch den Ausgangswinkel der Fäden und den Anfangsdurchmesser des in Fig. 1 gezeigten Zylinders bestimmt, aber ohne Rücksicht auf den benutzten Ausgangswinkel wird stets ein bestimmter belasteter Gleichgewichtswinkel vorhanden sein, der eine weitere diametrale Ausdehnung des Balges verhindert, wenn dieser Gleichgewichtswinkel erreicht worden ist.

Fig. 3 zeigt auch, daß das untere Ende des Balges sich von dem unteren zylindrischen Teil in einem Bogen zu einer Stellung nach einwärts, angrenzend an den Stempel 16, erstreckt und dann dem Umriß des Stempels folgt. Die Fäden haben in diesem Teil des Balges einen Z wischen winkel, und der Luftdruck in dem Balg hält das untere Ende des Balges jederzeit während der Wirkung der Feder in der in Fig. 3 gezeigten Form. Dieser Zustand ist nicht leicht erklärbar, außer daß die natürliche Tendenz des schlauchförmigen Balges darin besteht, bei seinem geformten Durchmesser zu verbleiben, der derjenige des Stempels 16 oder annähernd derselbe ist, und daß daher, wenn die Belastung die Feder zusammendrückt, die Teile der Fäden in der umgelenkten oder Schleifenfläche progressiv ihre Winkel ändern, um den Durchmesser zu begrenzen, so daß der Balg sich während aller Stellungen der Feder an den Stempel 16 anzuschmiegen sucht.

Die wirksame Ouerschnittsfläche, auf welche der Luftdruck wirkt, wird durch eine Kreisfläche gebildet, die einen Durchmesser gleich dem Abstand zwischen den Punkten 19 und 20 hat. Diese stellen die Mitten der Bögen dar, die durch die Schleifenenden des Balges gebildet werden. Die wirksame Fläche ist nicht die ganze Querschnittsfläche des Balges. Dies läßt sich dadurch erklären, daß, wenn man den Teil der Schleife radial nach auswärts von Punkt 19 und den Teil radial nach einwärts von Punkt 19 getrennt betrachten könnte, gefunden wird, daß ein Teil des Druckes, der auf den ersten Teil wirkt, in Wirklichkeit in axialer Spannung aufgenommen wird, die auf die äußere zylindrische Wand des Balges ausgeübt wird und deshalb keinen Druck erzeugt, der den Balg in axialer Richtung ausdehnt. Bezüglich des zweiten Teiles wirkt der Druck in Abwärtsrichtung, und dies bringt ebenfalls Spannung in den kleinen Durchmesser des Balges, welcher seinerseits die Neigung hat, nach unten zu ziehen und die Feder auszudehnen. Natürlich wirkt der Druck direkt auf die Fläche gerade über dem Stempel, so daß der Gesamtdruck der ist, der durch eine Fläche bestimmt wird, die durch den Abstand zwischen den Punkten 19 und 20 bestimmt ist, multipliziert mit dem Einheitsdruck in der Feder. Wie immer auch die Erklärung sei, ist es eine bekannte Tatsache, daß die wirksame Fläche die oben ermittelte ist.

Wenn die Punkte 19 und 20 während der ganzen Betätigung der Feder über ihren Wirkungsbereich um das gleiche Ausmaß im Abstand voneinander bleiben, dann ist die Wirkung der Feder so, daß die benötigte Belastung, um die Feder um verschiedene Ausmaße einzubiegen, direkt proportional der Einfederung ist. Wenn beispielsweise die erforderliche Belastung, um die Feder um lern zusammenzudrücken, 100kg beträgt, dann wird jeder zusätzliche Zusammendrükkungszentimeter zusätzliche 100 kg erfordern. Dies kann als geradlinige Federkonstante bezeichnet werden, und die in Fig. 3 gezeigte Feder ist für eine solche Konstante gebaut.

Im allgemeinen ist jedoch eine geradlinige Federkonstante nicht erwünscht. Die Ouerschnittsfläche der Feder sollte derart sein, daß während der normalen Wirkung der Feder auf verhältnismäßig glatten Straßen die Feder einen verhältnismäßig weichen Lauf ergibt, d. h., die Feder sollte den Rädern des Fahrzeuges gestatten, leicht zu schwingen, ohne diese Bewegung dem Körper des Fahrzeuges mitzuteilen. Jedoch ist es in dem Falle eines Hindernisses auf der Straße oder wenn das Fahrzeug über eine rauhe Straße fährt, erwünscht, die Weichheit der Feder zur Anpassung an die veränderten Laufbedingungen zu ändern. Ohne Änderung des Luftdruckes in der Feder kann die Federkonstante durch Verringerung oder

Vergrößerung der wirksamen Querschnittsfläche geändert werden, auf welche der Druck wirkt. Auf diese Weise wird, wenn die Punkte 19 und 20 enger zusammengerückt werden, die wirksame Fläche geringer, und die Feder wird weicher, weil die Gesamtwider-Standskraft geringer wird und das Hindernis, welches getroffen wird, die Feder auslenken kann, ohne zuviel des Stoßes an den Körper des Fahrzeuges abzugeben. Umgekehrt kann, wenn es, um das Zubodengehen der Feder zu verhindern, erwünscht ist, einen größeren Widerstand einzuführen, sobald ein Hindernis getroffen wird, der Abstand zwischen 19 und 20 vergrößert werden, so daß die Gesamtwiderstandskraft erhöht wird.

Verschiedene Automobilhersteller stellen verschiedene Forderungen an die gewünschte Wirkungsart in einer Luftfeder dieser Gattung, und mit der hier gezeigten Konstruktion ist es möglich, dem Fahrzeughersteller eine Feder zu liefern, die seine Forderungen allein durch die Benutzung des gleichen schlauchför- ao migen Balges sowie der Endplatten und der Ausbildung einer verschiedenen Form für die Wand des Stempels 16 erfüllt. Durch Änderung des Umrisses der äußeren Wand des Stempels 16 ist es möglich, viele Variationen in der Wirkung der in Fig. 3 gezeigten Feder zu erzeugen. Einige Formen sind in den Fig. 4, 5, 6, 7 und 8 gezeigt.

In jeder der Fig. 3 bis 8 einschließlich sind die Lagen der Schleifenenden des Rollbalges in verschiedenen durch die Belastung bestimmten Stellungen gezeigt, wobei diese Lagen in gestrichelten Linien angedeutet sind. Der entsprechende Abstand der Punkte 19 und 20 ist ebenfalls gezeigt, und gestrichelte Linien zeigen die Stelle der Punkte 19 und 20 an.

In Fig. 4 hat der Stempel 21, der dem Stempel 16 entspricht, eine konische Außenoberfläche, welche die Punkte 19 und 20 veranlaßt, sich bei vergrößerter Kompression der Feder nach auswärts voneinander fort zu bewegen. Fig. 5 zeigt eine umgekehrte konische Oberfläche an dem Kolben 22, wobei die Vergrößerung der Last auf die Feder den iVbstand zwischen den Punkten 19 und 20 verringert. In Fig. 6 ist die Bewegung der Punkte 19 und 20 derart, daß auf jeder Seite der normalen Belastungsstellung dieselben sich nach auswärts voneinander wegbewegen, so daß größerer Widerstand auftritt. Dies ist die Folge eines Stempels, der an den Enden größer als in der Mitte ist, wie bei 23 gezeigt ist. In Fig. 7 ist die Umkehrung von Fig. 6 gezeigt, und der Druck wird auf jeder Seite von der normalen Belastungsstellung aus geringer, da die Außenoberfläche des Stempels 24 im Durchmesser in der Mitte größer ist als an den Enden desselben. In Fig. 8 ist ein unregelmäßig geformter Stempel 25 gezeigt, in der die Lage der Punkte 19 und 20 eine unregelmäßige Kurve bildet, so daß die wirksame Fläche sich während der Wirkungsbewegung der Feder in einem veränderlichen Ausmaß ändert.

Fig. 9 erläutert eine andere Form der Feder, in welcher anstatt eines einzigen Stempels an einem Ende der Feder zwei Stempel 26 und 27 auf den Platten 28 bzw. 29 vorgesehen sind, wobei diese Stempel die gleiche Form haben wie der Stempel 21 in Fig. 4.

Die Anbringung des Balges 30 ist ähnlich derjenigen, die in den anderen Figuren gezeigt sind, und die Wirkung ist praktisch die gleiche, wie sie mit Bezug auf die anderen Figuren erläutert ist, mit der Ausnahme, daß, wie dargestellt, ein Teil der Schleifenbildung des Balges an einem Ende und ein Teil an dem anderen auftreten kann. Praktische Versuche haben jedoch gezeigt, daß die Schleifenbildung zeitweise in bezug auf einen Stempel allein oder in bezug auf den anderen allein eintreten kann. Dies kann bei manchen Konstruktionen nicht erwünscht sein. Ferner hat diese Form der Feder den Nachteil, daß dort, wo der Gummiteil des Balges gegen den Stempel 26 rollt, die Möglichkeit vorhanden ist, daß angesammelter Schmutz in dem Zwischenraum zwischen dem Balg und dem Stempel 26 zurückbleibt. Dies ist unerwünscht, weil er eine abschleifende Wirkung auf das Gewebe ausübt, wodurch die Lebensdauer des Balges beeinträchtigt wird. Da der untere Stempel 27 die gleiche Lage wie bei den anderen Ausführungsformen hat, wird sich irgendwelcher Schmutz, der zwischen den Balg und den Stempel gelangt, nach auswärts arbeiten und von dem Stempel abfallen, so daß die Möglichkeit irgendeiner abschleifenden Wirkung weitgehend vermieden ist.

Es wird also der Umriß des Stempels dazu benutzt, um die Federkonstante für verschiedene Stellungen ohne Änderung der Balgwandstruktur zu regulieren.

Obwohl nicht unbedingt nötig, ist es zweckmäßig, die Wulstkerne 3 vor dem Umlegen des Gewebes um die Wulstkerne herum zu schmieren. Dies hat den Zweck, die Reibung zwischen den Wulstkernen und dem Gewebe zu vermindern und zu verhindern, daß das Gewebe an den Wulstkernen haftet. Bei der Bewegung des unteren Endes des Balges nach außen, wie in Fig. 3 gezeigt, muß die Möglichkeit zu einer Drehbewegung des Gewebes um die Wulstkerne herum vorhanden sein, und wenn die Wulstkerne geschmiert oder von dem Gewebe frei sind, kann sich das Gewebe frei um die Wulstkerne herumdrehen. Ein geeignetes Schmiermittel für diesen Zweck ist eines der Siliconöle oder Zinkstearat oder irgendein derartiges Material, welches bekannte Schmierqualitäten hat. Jedoch ist es nicht absolut notwendig, eine solche Anordnung vorzusehen. Die Wulstkerne 3 können massive, undehnbare Metallringe sein und sind es vorzugsweise auch, aber sie können aus undehnbaren Fasern, Drähten od. dgl. bestehen, die entweder als einzelne Stränge gebildet oder geflochten sind. Das Wesentliche besteht darin, daß die Wulstkerne undehnbar sind, um die Wülste fest abgedichtet an den Endwänden der Kammer zu halten. Ein glatter massiver Ring ist das beste.

Im allgemeinen würde beim Herstellen von Federn, welche so entworfen sind, daß sie einen kleineren äußeren maximalen Durchmesser als 18 cm haben, der Anfangswinkel der Fäden, die in Fig. 1 unter 30° gezeigt sind, größer sein. Als ein Beispiel für eine 14-cm-Feder würde der Ausgangsfadenwinkel 38^C betragen, und der Durchmesser des Balges wird vergleichsweise kleiner sein, aber der endgültige Fadenwinkel sollte annähernd demjenigen des belasteten Gleichgewichtswinkels sein, der der gleiche wie der in der in Fig. 3 gezeigten Feder ist, welch letzterer Winkel jedoch etwas von dem Gleichgewichtswinkel für eine 18-cm-Feder abweichen kann. Die Wände des Balges sollen auch nicht so dick hergestellt werden, daß sie der Neigung der Fäden, ihre Winkel während der Expansion des Balges zu ändern, bemerkenswerten Widerstand bieten, und sie sollen natürlich auch genügend biegsam sein, so daß die unteren Enden leicht Schleifen bilden, wie es in Fig. 3 usw. gezeigt ist, ohne eine unangemessene Biegung auf die Fäden zu bringen oder zuviel Wärme zu erzeugen. Die Corde oder Fäden sollen vorzugsweise aus einem Material bestehen, welches hochbiegsam ist und hohe Zugfestigkeit sowie geringe Dehnung aufweist. Es ist zweckmäßig, daß im wesentlichen alle Spannungen aus den Fäden entfernt werden, bevor sie in den Balg einge-

bettet werden. Nylon ist ein für diesen Zweck bevorzugtes Material, aber es können auch andere Stoffe benutzt werden, ja sogar feinverseilter Stahldraht, der entweder in einzelnen Litzen oder verflochten oder verkabelt benutzt wird. Dies erfordert jedoch eine Spezialbehandlung, um eine angemessene Bindung an den Gummi zu sichern, wohingegen das reguläre Gewebe oder synthetische Fäden leichter, ohne besondere Sorgfalt mit dem Gummi verbunden werden können. Wenn von »Corden oder Fäden« gesprochen ist, so ist damit auch irgendein äquivalentes Zugelement gemeint und mit »gummiartigem Material« natürlicher oder synthetischer Gummi oder irgendein Material, welches die gleichen Merkmale zur Bildung eines biegsamen, luftundurchlässigen Balges für die Kammer bildet.

Claims

Patentansprüche:

1. Rollbalgfeder mit einem durch Längsfäden verstärkten Gummibalg, der an einem Abroll-

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b)

stempel befestigt ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
a) Die Länge des zylindrischen Balges (1) ist größer als sein Durchmesser;
die Fäden (1 a, 1 V) sind in mindestens zwei Lagen angeordnet, die sich kreuzen und spitzwinkelig zur Längsachse des Rollbalgs derart verlaufen, daß bei belasteter Feder der Außendurchmesser des Rollbalgs konstant gehalten wird.

2. Rollbalgfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (21 bis 27) eine nicht zylindrische Gestalt hat (Fig. 4 bis 9).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 245 200, 259 138,
753;

deutsche Auslegeschrift C 10418 11/20d;
USA.-Patentschrift Nr. 2 017 419.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen