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Verbindung eines an seinen Enden offenen Luftfederbalges mit seinem
Befestigungskörper, insbesondere bei Luftfederungen von Fahrzeugen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Verbindung eines an seinen Enden offenen Luftfederbalges mit
seinem Befestigungskörper, insbesondere bei Luftfederungen von Fahrzeugen, durch
Auflage eines Randwulstes des Luftbalges auf einen Flansch des Befestigungskörpers.
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Es ist bereits bekannt, die wulstartig ausgebildeten Ränder der Luftfederbälge
mittels Klemmringen zu befestigen, welche durch mehrere über ihren Umfang verteilte
Bolzen verschraubt werden. Abgesehen davon, daß hierbei besondere Befestigungsmittel
in Form der Klemmringe und Schraubbolzen erforderlich sind, ist es oft schwierig,
eine betriebssichere Abdichtung durch gleichmäßiges Anziehen der Schraubbolzen zu
erreichen.
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Es ist ferner bekannt, bei den gewöhnlich topf-oder napfförmigen Befestigungskörpern
den Flansch zur Auflage für den Randwulst des Luftbalges durch Abbiegen des Befestigungskörpers
zu bilden, nachdem der Randwulst des Luftfederbalges in den Befestigungskörper eingeführt
ist. Da die Bildung des Randwulstes somit durch eine bleibende Verformung des Befestigungskörpers
erzielt wird, ist es erforderlich, auch den Befestigungskörper mit auszuwechseln,
wenn der Luftfederbalg beschädigt ist und erneuert werden soll.
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Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile durch die Kombination der
folgenden, zum Teil an sich bekannten Maßnahmen vermieden: a) Der Flansch des oberen,
topfartig ausgebildeten, starren Befestigungskörpers springt nach innen vor.
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b) Der Randwulst des Balges besitzt einen Massivkern aus festem Werkstoff,
vorzugsweise Stahl. c) Der Randwulst und der Flansch haben einen unrunden, z. B.
ellipsenförmigen, einander entsprechenden Grundriß.
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Nunmehr kann auf besondere Befestigungsmittel und -werkzeuge verzichtet
werden und darüber hinaus die Montage und Demontage des Luftfederbalges erfolgen,
ohne gleichzeitig auch den Befestigungskörper mit auswechseln zu müssen.
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Bei dem ovalen, elliptischen oder dergleichen Grundriß des Randwulstes
des Luftbalges und des Flansches des Befestigungskörpers kann die Montage des Luftfederbalges
in einfacher Weise wie folgt durchgeführt werden. Der Bereich des zu befestigenden
Randwulstes, der den kleinsten Krümmungsradius besitzt, wird unter Schrägstellung
des Luftfederbalges in den Befestigungskörper eingeführt, so daß es möglich ist,
den Randwulst in seiner Gesamtheit in den Befestigungskörper einzutauchen. Alsdann
erfolgt eine Dreh- und Schwenkbewegung des Luftfederbalges gegenüber dem Befestigungskörper
in der Weise, daß zusammengehörige Abschnitte des Randwulstes und des Flansches
miteinander korrespondieren, wodurch bereits die ordnungsgemäße Lage und Befestigung
sichergestellt sind. Durch die Anordnung von Massivkernen aus einem festen Werkstoff,
wie beispielsweise Stahl, in den Randwulsten des Luftbalges sind diese in sich drucksteif
und erfahren keine Verformung, wenn der Balg unter Fülldruck gesetzt wird.
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Es ist an sich bekannt, die Querschnittsform an Luftfederkörpern in
Gehäusen unrund zu gestalten. Hierbei handelt es sich jedoch um Befestigungen durch
Verklemmung, wobei die abgewinkelten Ränder der als Membranen ausgebildeten Luftfederkörper
zwischen starren Gehäuseflanschen eingespannt werden.
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Nach einem anderen bekannten Vorschlag werden die Luftfederkörper
in Fahrzeugfederungen mit länglicher Querschnittsform ausgebildet, um unter Beibehaltung
der üblichen Abmessungen für die Befestigungsflächen ein möglichst großes Luftvolumen
und damit verbesserte Federwirkung zu erhalten. Da die bekannten Luftfederkörper
aber schon von vornherein
selbst mit starren Befestigungsflächen
versehen sind, trägt diese von der kreisrunden Querschnittsform abweichende Gestaltung
nichts zur Erleichterung des Einbaues in das Fahrzeug bei.
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Weiterhin sind druckluftbetätigte Arbeitszylinder für Stoßdämpfer
und- ähnliche Zwecke mit elliptischer Grundfläche bekannt, wobei die Abdichtung
zwischen dem Zylindermantel und dem darin beweglichen Arbeitskolben durch eine Rollmembran
von ebenfalls elliptischer Umrißform bewirkt wird. Auch bei dieser bekannten Einrichtung
ist die Form der wirksamen Membranfläche ohne Einfluß auf die Einbaumöglichkeiten.
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Demgegenüber ist die urirunde Grundrißform der einander zugeordneten
Federungsteile für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung von besonderer Bedeutung
in Verbindung mit dem nach innen vorspringenden Flansch des topfartigen Befestigungskörpers
und der Anordnung massiver Stahlkerne im Randwulst des Luftfederbalges, da die zur
sicheren Befestigung der Verstärkungseinlagen dienenden Kerne sich nur bei gleichzeitiger
Anwesenheit auch der anderen Teilmerkmale mit Vorteil anwenden lassen. Die urirunde
Grundrißform erleichtert das Einführen des Randwulstes, und zudem wird auch eine
einfache Befestigung an dem nach innen vorspringenden unteren Gehäuseflansch ermöglicht.
Die Massivkerne sind dabei so drucksteif, daß sie Verformungen der dichtend anliegenden
Randwulste unter dem Betriebsdruck bzw. unter der Einwirkung der in die Balgwandungen
induzierten Zugspannungen verhindern.
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Die erfindungsgemäße Verbindung ist besonders vorteilhaft für Luftbälge,
bei denen das gegenüber dem Befestigungskörper beweglich gelagerte Anschlußstück
der Luftfeder mit einer Schwingachse od. dgl. verbunden ist, wie dies oft bei Straßenfahrzeugen
der Fall ist. Hierbei werden erfindungsgemäß die Schwingachse und der napf- oder
topfförmige Befestigungskörper so zueinander angeordnet, daß sich die Schwingachse
in oder im wesentlichen in Richtung der größeren Achse der Ellipse od. dgl. erstreckt,
wodurch eine gute Beweglichkeit der Schwingachse od. dgl. erzielt wird.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert,
in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigt Fig. 1 einen senkrechten
Schnitt durch eine Luftfederung für ein mit Schwingachsen ausgerüstetes Fahrzeug,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II von Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach
der Linie 111-III von Fig. 2, Fig. 4 und 5 je weitere Ausführungsbeispiele des Randwulstes
des Luftfederbalges.
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Mit dem bei 1 nur angedeuteten Fahrzeuguntergestell ist der napf-
oder topfförmige, aus Stahlblech bestehende Befestigungskörper 2 verbunden. Sein
unterer Rand ist zur Bildung eines Flansches 3 nach innen abgewinkelt. Dieser Flansch
dient zur Lagerung des oberen Randwulstes 4 eines biegsame Wandungen besitzenden
Rollbalges 5. Der untere Randwulst 6 steht mit einem im wesentlichen kegelstumpfförmigen
Anschlußstück 7 in Verbindung, welches auf einer Schwingachse 8 befestigt ist. Das
Anschlußstück 7 mit seinen dichtenden Schrägflächen 9 greift zum Teil in den Balg
5 hinein; der aus Stahldrahtwindungen od. dgl. bestehende Kern 10 des Wulstes 6
wird unter dem Fülldruck bzw. den bei der Abfederung auftretenden Kräften auf Zug
beansprucht, da er den Befestigungskörper 7 umschließt.
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Erwähnt sei, daß mit der Abfederung das Anschlußstück 7 mehr oder
weniger tief in den Befestigungskörper 2 eintaucht. Da mit dem Anschlußstück 7 jedoch
eine Schwingachse 8 verbunden ist, verläßt das Anschlußstück 7 seine konzentrische
Stellung in bezug auf den Befestigungskörper 2. Das Anschlußstück 7 bewegt sich
vielmehr auf einer Kurvenbahn, deren Krümmungsradius von der Länge und dem Anlenkpunkt
der Achse 8 abhängig ist.
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Wie Fig. 2 erkennen läßt, ist der Flansch 3 des Befestigungskörpers
2 im Grundriß oval bzw. elliptisch gestaltet, und die Achse 8 verläuft so in bezug
auf den Befestigungskörper 2, daß sie sich in Richtung der längeren Achse der Ellipse
bzw. des Ovals erstreckt. Oberhalb des Wulstes 4 besitzt der Befestigungskörper
2 eine Ausbauchung 11; deren Tiefe T vorzugsweise so gewählt ist, daß sie um ein
geringes Maß größer ist als die Breite B des Flansches 3. Die Anordnung kann hierbei
so getroffen werden, daß der mit den Ausbauchungen 11 versehene Teil des
Befestigungskörpers 2 zylindrich gestaltet ist.
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Der Balg 5 bzw. dessen oberer Randwulst 3 erhält einen Massivkern
12 aus festem Werkstoff, vorzugsweise Stahl, der gemäß Fig. 5 auch zur Verankerung
von in die Wandung des im wesentlichen aus Gummi od. dgl. bestehenden Balges 5 eingebetteten
faden-oder bandförmigen Verstärkungseinlagen 13 dienen kann. Der Kern 12 kann gemäß
Fig. 1 einen runden Querschnitt, aber auch gemäß Fig. 5 einen im wesentlichen flach
rechteckigen Querschnitt besitzen, darüber hinaus gemäß Fig.4 auch einen schrägen
Anstieg besitzen, wenn ein ebenfall schräg ansteigender Flansch 3 mit hinterschnittenen
Sitzflächen 14 Anwendung findet. Darüber hinaus ist es besonders zweckmäßig, oberhalb
der Wülste 4 Vorsprünge anzubringen, die gemäß Fig. 5 als Sicke ausgebildet sein
können und eine ungewollte axiale Verschiebung des Wulstes 4 in Richtung des Pfeiles
15 verhindern sollen: Um die Verbindung des Balges 5 bzw. seines Wulstes 4 mit dem
Befestigungskörper 2 herzustellen, wird der Balg 5 unter Schrägstellung so in den
Befestigungskörper eingeführt, daß in diesen zunächst ein Bereich 16 des Wulstes
4 in den Befestigungskörper 2 gelangt, der im Vergleich zu den Bereichen 17 einen
kleineren Krümmungsradius besitzt, und zwar so, daß der Bereich 16 in die Ausbauchung
11 gelangt. Nunmehr kann der Randwulst 4 in seiner Gesamtheit schräg in den Befestigungskörper
eingeführt und dann durch eine Dreh- und Verschwenkbewegurig in die Stellung gemäß
Fig. 1 und 2 gebracht werden, wodurch der vorschriftsmäßige Sitz erzielt ist.
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Es sei erwähnt, daß die durch den Flansch 3 bzw. den Wulst 4 bestimmte
Ebene im Ruhezustand, also im nicht eingefederten Zustand der Achse 8 auch schräg,
also geneigt angeordnet sein kann, um die für die Schwenkbewegung der Achse 8 erforderliche
Bewegungsfreiheit bei der Verformung des Balges 5 noch zu erhöhen.
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Auch der Wulst 6 bzw. das Anschlußstück 7 können im Grundriß urirund
bzw. elliptisch oder oval ausgebildet sein, wobei die Anordnung jedoch so getroffen
wird, wie dies durch eine gestrichelte Linie 18 angedeutet ist.
Um
die Herstellung des Balges 5 wesentlich zu vereinfachen, wird dieser zweckmäßigerweise
mit kreisrunden Kernen 12 bzw. 10 gefertigt. Die Verformung der Kerne erfolgt indessen
erst nach Fertigstellung bzw. nach der Vulkanisation des Balges 5; die Verformung
kann gegebenenfalls auch während der Montage des Balges 5 durchgeführt werden.