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Die
Neuerung betrifft eine Luftfeder mit einem Deckel, einem Abrollkolben
und einen Schlauchrollbalg aus elastomerem Werkstoff, wobei der
Schlauchrollbalg mit seinen Endbereichen jeweils mit mindestens
einem Klemm- oder Spannring am Deckel und am Abrollkolben durch
Klemmung dichtend befestigt ist.
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Eine
Luftfeder der eingangs genannten Art ist aus der
DE 41 18 577 A1 bekannt.
Die aus dieser Druckschrift bekannte Luftfeder zur Federung und Dämpfung
von Schwingungen ist zwischen einem fahrzeugfesten Aufhängungsmittel
und einem radfesten Aufhängungsmittel einsetzbar. Die Luftfeder weist
einen Schlauchrollbalg aus elastomerem Werkstoff auf, an dessen
Enden jeweils ein Befestigungsteil dicht angebracht ist. Dabei ist
mindestens ein Schlauchrollbalgende auf einen stutzenförmigen
Ansatz des entsprechenden Befestigungsteils aufgeschoben. Der aufgeschobene
Endabschnitt des Schlauchrollbalges ist von einem umfangselastischen
Halteprofil ringförmig umgeben, welches von einem in gleicher
Höhe angeordneten Spannring umfasst wird. Die Abmessungen
von Spannring und Halteprofil sind so ausgelegt, dass der Spannring
auf das innere Halteprofil eine radiale Presskraft ausübt. Der
Endbereich des Schlauchrollbalges ist zwischen dem Halteprofil und
dem stutzenförmigen Ansatz des Befestigungsteiles eingeklemmt,
welcher mindestens einen Vorsprung und eine umlaufende Rippe zur
Fixierung des Schlauchrollbalgendes aufweist. Weist das Halteprofil
eine L-förmige Struktur auf, kann es mittels einer Rastnase
in den Vorsprung des Befestigungsteils eingreifen.
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Nachteilig
an der bekannten Luftfeder ist, dass sowohl an dem Befestigungsteil
als auch an dem Halteprofil mehrere Rippen, Rastnasen und Profilierungen
vorzusehen sind, damit die Befestigung des Schlauchrollbalges mit
einer ausreichenden Festigkeit und Dichtigkeit an dem Befestigungsteil
erfolgt. Dies Vielzahl an Profilierungen an dem Befestigungsteils
sind aufwendig in der Herstellung und verursachen damit hohe Kosten.
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Aufgabe
der Neuerung ist es, eine Luftfeder mit einer wirkungsvollen und
kostengünstigen Verbindungstechnik des Schlauchrollbalges
mit einem Befestigungsteil zu schaffen.
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Gelöst
wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere
vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Dabei
weist der Klemm- oder Spannring auf der dem Endbereich des Abrollkolbens
zugewandten Seite mindesten eine Nut auf, in die während
des Klemmvorgangs ein Teil des elastomeren Werkstoff einpressbar
ist, wobei mindestens ein Nutrand, d. h. ein neben der Nut befindlicher
Begrenzungsbereich, so verformbar ausgebildet ist, das während
des Klemmvorganges und/oder während des Betriebes der Luftfeder
das Nutvolumen veränderbar ist. Durch eine solche Veränderung
des Nutvolumens wird im Bereich der Nut die Dichtwirkung wesentlich
verstärkt, da durch die „beweglichen” bzw. „verformbaren” Nutrandbereiche
zusätzlicher Druck auf das elastomere Material des Schlauchrollbalges
ausgeübt wird, wodurch die Klemmung sich verstärkt.
Der Schlauchrollbalg ist in aller Regel aus mit Verstärkungselementen
versehenem Gummi hergestellt.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass zur dichtenden Klemmung
die Nut in einem Klemmring vorgesehen ist, der zur dichtenden Klemmung
durch mindestens einen Spannring auf den Endbereich des Schlauchrollbalges
gepresst ist. Hierdurch vereinfacht sich auch bei einer größeren Anzahl
von Teilen die Herstellung, da die entsprechende Nut z. B. in einen
leicht herzustellenden Kunststoffring eingebracht werden kann, der
bei entsprechender allseitiger Abstützung keine Zugkräfte aufnehmen
muss, nur eine geringe Festigkeit aufweisen und lediglich die zur
verbesserten Dichtung erforderliche geometrische Nutform bereitstellen
muss.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass sich die
Nut im Wesentlichen radial zur Luftfederachse erstreckt. Bei einer
solchen Ausbildung wird das Gummimaterial des Schlauchrollbalges
während des Klemmvorganges auch leicht in die Nut eingedrückt
und kann sozusagen in das freie Nutvolumen fließen. Das
erhöht die Dichtwirkung.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung im Sinne einer verstärkten
Dichtfunktion besteht darin, dass während des Klemmvorganges
das Nutvolumen verringerbar ist, als das in das freie Nutvolumen eingetretene/eingeflossene
Gummi zusätzlich und mit weiter verstärkter Klemmung
auch noch eingequetscht wird.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass das Nutvolumen
mit dem Innendruck in der Luftfeder in Verbindung steht. Damit kann
das in das freie Nutvolumen eingetretene/eingeflossene Gummi zusätzlich
unter Betriebsdruck gesetzt werden, was wiederum die Dichtwirkung
erhöht.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass während
des Luftfederbetriebs das Nutvolumen vergrößerbar
ist, nämlich beispielsweise durch den Innendruck in der
Luftfeder. Damit kann ebenfalls das in das freie Nutvolumen eingetretene/eingeflossene
Gummi unter Betriebsdruck gesetzt werden, was wiederum die Dichtwirkung
erhöht, und gleichzeitig ein oder beide Nutrandbereiche
auf den Schlauchrollbalg „zurück” gedrückt
werden wodurch sich beispielsweise eine im Nutrandbereich angeformte
Nase in Balg drücken lässt. Somit wir auch durch
den Betriebsdruck in der Luftfeder die Klemmwirkung weiter erhöht.
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Anhand
eines Ausführungsbeispieles soll die Neuerung näher
erläutert werden. Es zeigen
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1 eine
neuerungsgemäße Luftfeder im Schnitt
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2 eine
Klemmverbindung der neuerungsgemäßen Luftfeder
im Detail
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3 eine
weitere Ausbildung der Klemmverbindung der neuerungsgemäßen
Luftfeder im Detail
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4 eine
weitere Ausbildung der Klemmverbindung der neuerungsgemäßen
Luftfeder im Detail
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Die 1 zeigt
im Schnitt eine Luftfeder 1 mit einem Deckel 2,
einem Schlauchrollbalg 6 und einem Abrollkolben 4.
Unter Ausbildung einer Rollfalte rollt der Schlauchrollbalg 6 auf
dem Abrollkolben 4 ab. Der Deckel 2 kann mittels
einer Verschraubung 3 fest mit einer nicht gezeigten Fahrzeugkarosserie
eines Fahrzeuges verbunden werden. Der Abrollkolben 4 kann
mit einer nicht gezeigten Radaufhängung oder einem Radträger
eines Fahrzeuges verbunden sein. Der Schlauchrollbalg 6 ist
mit seinem ersten Ende 6a und einer ersten Klemmverbindung 8a an dem
Deckel 2 und mit einem zweiten Ende 6b mittels einer
zweiten Klemmverbindung 8b an dem Abrollkolben befestigt,
so dass eine geschlossene Luftkammer 1a entsteht. In die
Luftkammer 1a kann über einen nicht gezeigten
Luftanschluss Druckluft ein- oder ausgeführt werden, um
das Höhenniveau der Luftfeder 1 und den Druck
in Luftfeder 1 zu verändern. In der Luftkammer 1a ist
an dem Deckel 2 eine Zusatzfeder 5 angeordnet,
welche sich an dem Abrollkolben 4 abstützt, wenn
die Luftfeder 1 drucklos ist oder stark einfedert. Ferner
ist an dem Deckel 2 eine Außenführung 9 befestigt,
welche die Ausdehnung des Schlauchrollbalges 6 in radiale
Richtung begrenzt.
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Üblicherweise
wird die jeweilige Klemmverbindung 8a, 8b in radialer
Richtung durch einen Pressvorgang hergestellt, um den Schlauchrollbalg 6 am
Deckel 2 oder am Abrollkolben 4 durch einen sog. Klemmsitz
zu befestigen.
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2 zeigt
die Klemmverbindung 8a, hier die auf der rechten Seite
der 1 dargestellte die Klemmverbindung im Detail,
wobei der der Schlauchrollbalg 6 mit seinem Endbereich
mit zwei Klemmringen 7 und 9 und einem Spannring 10 am Deckel 2 dichtend
befestigt ist.
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Zur
dichtenden Klemmung ist im Klemmring 9 die Nut 11 vorgesehen.
Der Klemmring 9 wird durch den weiteren komplementär
geformten Klemmring 7 durch den Spannring 10 auf
bzw. gegen den Endbereich des Schlauchrollbalges gepresst. Während
des Klemmvorgangs wir ein Teil des elastomeren Werkstoff des Schlauchrollbalges
in die Nut 11 eingepresst. In der 2 erkennt
man, dass das gesamte Nutvolumen bereits mit elastomerem Werkstoff,
d. h. Gummi, verfüllt ist.
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Die
im Klemmring 9 auf der dem Schlauchrollbalg zugewandten
Seite angeordnete und im Wesentlichen radial zur Luftfederachse
sich erstreckende Nut 11 weist dabei einen Nutrand 12 auf,
der so verformbar ausgebildet ist, das während des Klemmvorganges
das Nutvolumen veränderbar, nämlich zu verringern
ist. Das in das freie Nutvolumen eingetretene/eingeflossene Gummi
wird dabei zusätzlich eingequetscht, was die Dichtwirkung
weiter erhöht.
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3 zeigt
eine leicht veränderte Ausbildung der Klemmverbindung 8a im
Detail, bei der das Nutvolumen mit dem Innendruck P in der Luftfeder
in Verbindung steht, beispielsweise durch eine parallel zum Schlauchrollbalg
verlaufende Nut 13. Damit wird das in das Nutvolumen eingetretene/eingeflossene Gummi
zusätzlich unter Betriebsdruck gesetzt und weiter zusammengedrückt
bzw. wieder aus der Nut ausgetrieben, was noch einmal die Dichtwirkung
erhöht, während gleichzeitig die Verformung des
Gummis wieder reduziert wird.
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4 zeigt
eine leicht veränderte Ausbildung der Klemmverbindung 8a im
Detail, bei der ebenfalls während des Luftfederbetriebs
das Nutvolumen vergrößerbar ist, nämlich
durch den Innendruck P in der Luftfeder, welcher über eine
parallel zum Schlauchrollbalg verlaufende Nut 13 angeschlossen
ist. Damit kann ebenfalls das in das freie Nutvolumen eingetretene/eingeflossene
Gummi unter Betriebsdruck gesetzt und gleichzeitig eine im Nutrandbereich
angeformte Nase 14 auf den Schlauchrollbalg 6 „zurück” gedrückt
werden. Somit wird auch durch den Betriebsdruck in der Luftfeder die
Klemmwirkung weiter erhöht.
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- 1
- Luftfeder
- 1a
- Luftkammer
- 2
- Deckel
- 3
- Verschraubung
- 4
- Abrollkolben
- 5
- Zusatzfeder
- 6
- Schlauchrollbalg
- 6a
- erstes
Ende des Schlauchrollbalges
- 6b
- zweites
Ende des Schlauchrollbalges
- 7
- Klemmring
- 8a
- Klemmverbindung
- 8b
- Klemmverbindung
- 9
- Klemmring
- 10
- Spannring
- 11
- Nut
- 12
- Nutrand
- 13
- Nut
- 14
- Nase
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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