DE2904522A1

DE2904522A1 - ROLL BELLOWS FOR VEHICLE AIR SUSPENSIONS

Info

Publication number: DE2904522A1
Application number: DE19792904522
Authority: DE
Inventors: Hartwig Ing Grad Voss
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1979-02-07
Filing date: 1979-02-07
Publication date: 1980-08-21
Also published as: FR2448661A1; GB2046872B; FR2448661B3; IT1148802B; GB2046872A; IT8019202A0

Description

Continental Gummi-Werk "e Aktiengesellschaft, 3000 Hanover Rolling bellows for vehicle air suspensions

Die Erfindung bezieht sich auf Rollbälge für Fahrzeug-Luftfederungen, die aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen mit zwischen den Befestigungswulsten winkelig gegen die Balglängsachse durchlaufenden eingebetteten fadenförmigen Festigkeitsträgern hergestellt sind und zusätzlich einen den Mittenbereich des Rollbalges einfassenden im wesentlichen zylindrischen zugfesten Gürtel aufweisen. 'The invention relates to rolling bellows for vehicle air suspensions, those made of rubber or rubber-like plastics with between the fastening beads Embedded thread-like reinforcements are made at an angle to the longitudinal axis of the bellows and in addition a substantially enclosing the central area of the rolling bellows have cylindrical tensile belt. '

Luftfederungen setzen sich vor allem wegen ihrer leichten Anpassungsfähigkeit an wechselnde Belastungen im Fahrzeugbau im zunehmenden Maße durch. Ihr eigentliches Federelement ist der regelbar mit Druckluft beaufschlagte Federbalg, dessen Konstruktion und Grundgestalt je nach den vorliegenden Anforderungen an den Federwert, die Tragkraft, auftretenden Federwege, Seitenbeweglichkeit und andere Parameter bestimmt werden. Unter den verschiedenen Bauarten haben sich die auf starren Kolben abrollenden, als zylindrische Schlauchkörper mit eingezogenen Befestigungswulsten hergestellten Rollbälge besonders für den Einsatz in Straßenkraftfahrzeugen geeignet erwiesen, da einmal mit der Formgebung der Kolben die Eigenfrequenz beliebig beeinflußt und für jeden: Fahrzeugtyp die ideale Federung eingestellt werden kann und zum anderen der Einbau und die Abdichtung in einfacher Weise nach Art von Luftreifen durch Aufschieben der Befestigungswulste auf kegelige Armaturen ohne zusätzliche Montagearbeiten vorgenommen werden können. Weitere, für ihre bevorzugte Verwendung sprechende Vorteile sind noch der Fortfall des sonst benötigten Zusatzluftvolumens und äußerer mechanischer Führungen. Air suspensions are mainly used because of their easy adaptability to changing loads in vehicle construction to an increasing extent. Your actual spring element is adjustable with compressed air acted upon bellows, its construction and basic shape depending on the existing requirements on the spring value, the load capacity, occurring Suspension travel, lateral mobility and other parameters can be determined. Among the different types of construction, the rigid ones have become Rolling pistons that roll off and are manufactured as cylindrical hose bodies with retracted fastening beads, especially for use Proven to be suitable in road vehicles, as the shape of the pistons influences the natural frequency as desired and for everyone: Vehicle type the ideal suspension can be set and, on the other hand, the installation and sealing in a simple manner in the manner of pneumatic tires by pushing the fastening beads onto tapered fittings can be carried out without additional assembly work. Further, for Their preferred use speaking benefits are still the omission the otherwise required additional air volume and external mechanical guides.

Allen bekannten Balgkonstruktionen liegt eine statische Innendruckbeaufschlagung in einer Größenordnung von etwa 7 bar, in Ausnahmefällen bis zu 9 bar zugrunde. Durch praktische Fahrversuche erhärtete Überlegungen lassen demgegenüber mit der Anwendung höherer Innendrücke bis zu 15 oder 20 bar und darüber beträchtliche Vorteile hinsichtlichAll known bellows constructions are subject to static internal pressure in the order of about 7 bar, in exceptional cases up to 9 bar. Considerations corroborated by practical driving tests In contrast, the use of higher internal pressures of up to 15 or 20 bar and above allows considerable advantages in terms of

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genauerer Einhaltung einer konstanten Eigenfrequenz und geringeren Platzbedarfes als Folge möglicher Durchmesserverringerungen erwarten. Aus der Notwendigkeit, die in direktem Verhältnis zu dem Innendruck gesteigerten Balgwandkräfte aufzufangen, ergaben sich dabei unerwartete Schwierigkeiten. Der an sich naheliegenden Einführung von Verstärkungselementen höherer Zugfestigkeit stand die in aller Regel schlechtere Haftung der hierfür in Frage kommenden Werkstoffe wie beispielsweise Stahl oder aromatischer Polyamide an dem elastomeren Einbettungswerkstoff mit dem daraus folgenden Nachteil verminderter Lebensdauer der Federbälge entgegen. Im Endeffekt in gleicher Weise wirkte sich auch die Vervielfachung der Anzahl der Verstärkungseinlagen aus. Es ist demgemäß die Aufgabe der Erfindung, die in Fahrzeugluftfederungen verwendeten Rollbälge ohne Beeinträchtigung ihrer Lebensdauer und allgemeinen Gebrauchstüchtigkeit zum Aufnehmen wesentlich höherer Innendrücke als bisher üblich ausreichend zu versteifen.more precise compliance with a constant natural frequency and lower Expect space requirements as a result of possible reductions in diameter. From the need, which is in direct proportion to the internal pressure To absorb increased bellows wall forces, unexpected difficulties arose. The obvious introduction of reinforcement elements The higher tensile strength was the generally poorer adhesion of the materials in question, such as, for example Steel or aromatic polyamides on the elastomeric embedding material with the consequent disadvantage of reduced service life against the bellows. Ultimately, the multiplication of the number of reinforcement inserts also had the same effect. It is accordingly the object of the invention, the rolling bellows used in vehicle air suspension systems without impairing their service life and general Suitability for use to absorb significantly higher internal pressures than previously usual to sufficiently stiffen.

Nach der Erfindung ist für Rollbälge der eingangs geschilderten Gattung vorgesehen, daß der in die Balgwandung eingebettete Gürtel von parallel zu den zwischen den Wulsten durchlaufenden Festigkeitsträgern und diesen gleichartigen fadenförmigen Festigkeitsträgern gebildet ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Gürtel aus in zwei oder mehr Lagen einander überkreuzenden Festigkeitsträgern aufgebaut, wobei die axiale Breite der Gürtellagen von innen nach außen zu- oder abnehmend oder abwechselnd zu- und abnehmend abgestuft sein kann. Gemäß einer Variante der Erfindung sind die Randkanten des Gürtels umgeschlagen und in Axialrichtung auf sich selbst zurückgefaltet. Der Schrägwinkel der den Gürtel bildenden Festigkeitsträger gegen die Balg-Querschnittsebene richtet sich in allen Fällen nach der Grundarmierung, die wahlweise aus einem Gewebe oder aus unverwebten Einzelfäden bestehen kann, und bewegt sich zweckmäßig in einer Größenordnung zwischen 20 und 30 , vorzugsweise zwischen 21° und 26°.According to the invention, for rolling bellows of the type described above provided that the belt embedded in the bellows wall of parallel to the reinforcement supports passing through between the beads and these similar thread-like reinforcements is formed. In further In an embodiment of the invention, the belt is made up of reinforcement supports crossing one another in two or more layers, the axial Width of the belt layers from the inside to the outside increasing or decreasing or alternating increasing and decreasing can be graded. According to a variant According to the invention, the marginal edges of the belt are turned over and folded back on themselves in the axial direction. The skew angle of the belt forming reinforcement against the bellows cross-sectional plane is directed in all cases after the basic reinforcement, which can optionally consist of a fabric or non-woven single threads, and moves appropriately in an order of magnitude between 20 and 30, preferably between 21 ° and 26 °.

Die erfindungsgemäße Gürtelausbildung verschafft den Rollbälgen die erwünschte Druckfestigkeit und Formsteifigkeit, ohne sie andererseits in ihrer Abrollfähigkeit zu behindern oder ihre Betriebssicherheit undThe belt training according to the invention provides the roll bellows desired compressive strength and dimensional stability without them on the other hand to hinder their unwinding ability or their operational safety and

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Haltbarkeit im Gebrauch in irgendeiner Weise einzuschränken. Die Beibehaltung der üblicherweise verwendeten bewährten Festigkeitsträger sichert den Vorteil preisgünstiger Gestaltung gegenüber anderen hochfesten Faserstoffen und gibt gleichzeitig die Gewähr für eine gute Jlaftverbindung mit dem elastomeren Wprkstoff der Balgwandungen. Mit der Ausrichtung auf die Grundarmierung führt die Erfindung auch für den Gürtel den sogenannten Gleichgewichtswinkel ein mit dem Ergebnis, daß der Außendurchmesser des zylindrischen Balgteiles selbst unter extre* men Federbewegungen in allen Bereichen unverändert erhalten bleibt. ,Restrict shelf life in use in any way. The retention The tried and tested reinforcement commonly used ensures the advantage of an inexpensive design compared to other high-strength ones Fibers and at the same time guarantees a good connection with the elastomeric material of the bellows walls. With the Alignment with the basic reinforcement leads to the invention for the Belt the so-called equilibrium angle with the result that the outer diameter of the cylindrical bellows part itself under extre * The spring movements in all areas remain unchanged. ,

Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung verdeutlicht. In der Zeichnung ist:The invention is based on the schematic representation of an embodiment illustrated in the drawing. In the drawing is:

Fig. 1 ein Teilstück eines Luftfederrollbalges im Einbauzustand im Längsschnitt undFig. 1 shows a section of a pneumatic spring roll bellows in Installation condition in longitudinal section and

Fig. 2 das Anordnungsschema der Festigkeitsträger nach dem Ausschnitt II in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.FIG. 2 shows the arrangement diagram of the reinforcement members according to section II in FIG. 1 on an enlarged scale.

Der gezeichnete Rollbalg 3 ist zwischen den Aufbau und eine Achse beispielsweise eines Autobusses so eingesetzt, daß er sich im Verlaufe der Federbewegungen auf den kegeligen Mantelflächen zweier den gegeneinander abgefederten Fahrzeugteilen zugeordneter Stützkolben k abwälzen kann. Die Stützkolben k tragen ihrerseits leicht kegelige Armaturaufsätze 5, auf die die Wulste 31 beim Einbauen des Rollbalges aufgeschoben werden und gegen die sie im Gebrauch das Balginnere nach außen abdichten.The rolling bellows 3 shown is inserted between the structure and an axis of a bus, for example, so that it can roll over the conical outer surfaces of two support pistons k assigned to the mutually sprung vehicle parts in the course of the spring movements. The support pistons k , for their part, carry slightly conical fitting attachments 5, onto which the beads 31 are pushed when the rolling bellows is installed and against which they seal the interior of the bellows to the outside during use.

Der Rollbalg 3 ist in Form eines Schlauchkörpers mit an beiden Enden im Durchmesser eingezogenen Wulsten 31 aus einem synthetischen Kautschuk hergestellt und mit zwei in seine Wandung eingebetteten Gewebeeinlagen 6 verstärkt. Die in dem Teilausschnitt in Fig. 2 mit Vollinien gezeichneten Gewebeeinlagen verlaufen im Bereich des größten Balgdurchmessers zwischen den Wulsten unter einem Winkel von etwa 23 ihrer Fäden gegen die Querschnittsebene des Balges und sind in den Wulsten 31 a° einge-The rolling bellows 3 is in the form of a hose body with at both ends beads 31 drawn in diameter made of a synthetic rubber and with two fabric inserts embedded in its wall 6 reinforced. The drawn in the partial section in Fig. 2 with solid lines In the area of the largest bellows diameter, fabric inlays run between the beads at an angle of about 23 of their threads against each other the cross-sectional plane of the bellows and are incorporated in the beads 31 a °

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betteten starren Kernringen 7 durch Herumführen und streckenweises Zurückfalten verankert. Der an den elastischen Verformungen nicht beteiligte mittlere zylindrische Abschnitt des Rollbalges ist gegenüber den benachbarten Wandungen verdickt und enthält einen in Radialrichtung über den Gewebeeinlagen 6 angeordneten, aus zwei Lagen von Festigkeitsträgern gebildeten Gürtel 8. Die in Fig. 2 gestrichelt gezeichneten beiden Gürtellagen bestehen jede für sich aus parallel zueinander unter einem Winkel von ebenfalls etwa 23 gegen die Querschnittsebene des Balges verlaufenden unverwebten Fäden oder Drähten, die von Lage zu Lage einander kreuzen und infolgedessen den Gewebefäden der Einlagen im wesentlichen parallel gerichtet sind. Die äußere Lage des Gürtels ist in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel nach oben und unten über die innere Lage bis in die Bogenteile des Rollbalges vorgezogen und nimmt daher bei starkem Durchfedern an den Abrollbewegungen mit teil.embedded rigid core rings 7 by guiding them around and folding them back in places anchored. The one not involved in the elastic deformations middle cylindrical section of the rolling bellows is thickened with respect to the adjacent walls and contains one in the radial direction Belts 8 arranged above the fabric inserts 6 and formed from two layers of reinforcement carriers. The belts shown in broken lines in FIG Both belt layers consist of each for themselves from parallel to each other under at an angle of also about 23 to the cross-sectional plane of the Bellows run non-woven threads or wires that cross each other from layer to layer and, as a result, the fabric threads of the inlays are directed essentially parallel. The outer layer of the belt is preferred in the illustrated embodiment up and down over the inner layer and into the arched parts of the bellows therefore participates in the rolling movements in the event of strong deflection.

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Claims

Patent claims:

\ J Rolling bellows for vehicle air suspension, made of rubber or similar to rubber Plastics with angled between the fastening beads embedded thread-like thread running through against the longitudinal axis of the bellows Reinforcements is made and in addition a central area of the rolling bellows enclosing a substantially cylindrical having tensile belt, characterized in that the belt (8) embedded in the bellows wall extends from parallel to the between the beads (31) continuous reinforcements (6) and these similar thread-like reinforcements is formed.

2. Roll bellows according to claim 1, characterized in that the belt (8) is made up of reinforcement supports crossing one another in two or more layers.

3. Roll bellows according to claim 2, characterized in that the axial Width of the belt layers (8) from the inside to the outside increasing or decreasing or alternately increasing and decreasing is graded.

H. Rolling bellows according to claims 1 to 3i, characterized in that the belt (8) is arranged in a wall part which is thickened with respect to the rollable bellows parts outside the reinforcement supports (6) passing through between the beads (31).

5. Roll bellows according to claims 1 to h, characterized in that the edge edges of the belt (8) are turned over and folded back on themselves in the axial direction.

6. Roll bellows according to claims 1 to 5i, characterized in that the reinforcement supports forming the belt (8) are oriented at an angle between 20 and 30 relative to the cross-sectional plane of the bellows are.

Hanover, February 1, 1979
79-7 P / South South / Lo

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