DE3007858C2

DE3007858C2 -

Info

Publication number: DE3007858C2
Application number: DE3007858A
Authority: DE
Inventors: Paul R. Tallmadge Ohio Us Brown; Henry D. Cuyahoga Falls Ohio Us Fresch
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1979-03-08
Filing date: 1980-02-27
Publication date: 1989-03-23
Also published as: GB2044395B; BR8001267A; FR2450980B1; ZA80703B; JPS6260569B2; DE3007858A1; FR2450980A1; GB2044395A; IT1129698B; IT8020401A0; SE8001678L; CA1125319A; JPS55119241A

Description

Die Erfindung betrifft eine Rollbalg-Luftfeder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Zusammenbau des flexiblen Rollbalges mit dem Kolben.The invention relates to a bellows air spring according to the preamble of claim 1 and a method for Assembling the flexible bellows with the piston.

Allgemein bezieht sich die Erfindung auf Federn mit einem kompressiblen Medium, wie z.B. pneumatische Federn oder Luftfedern, d.h. Federn, die in Fluid-Federsystemen Verwendung finden. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit Fluidfedern derjenigen Art, wobei sich ein Kolben innerhalb eines flexiblen, elastischen Bauteils, z.B. eines manschettenartigen Hohlkörpers, bewegt, um eine Kompression und Expansion des eingeschlossenen Fluids zu bewirken. Als Fluid wird für die folgende Beschreibung Luft angenommen. Luftfedern der erwähnten Art sind allgemein als Rollbalg-Luftfedern - im Gegensatz zu Faltenbalg-Luftfedern - bekannt.In general, the invention relates to springs with a compressible medium, such as pneumatic springs or air springs, ie springs that are used in fluid spring systems. In particular, the invention is concerned with fluid springs of the type in which a piston moves within a flexible, elastic component, for example a sleeve-like hollow body, in order to bring about a compression and expansion of the enclosed fluid. Air is assumed to be the fluid for the following description. Suspension of the kind are commonly known as rolling lobe air springs - unlike bellows air springs - known.

Bei einer Rollbalg-Luftfeder ist das flexible Bauteil, das im folgenden der Einfachheit halber als Rollbalg bezeichnet wird, durch Sicherungsringe an einem Ende an einem Stopfen und am anderen Ende an einem im allge meinen zylindrischen Kolben befestigt, der gewöhnlich aus Metall oder Kunststoff gefertigt ist und durch seine Bewegungen in axialer Richtung eine Kompression und Expansion der in der Feder enthaltenen Luft herbei führt. Wenn eine axial gerichtete Last auf eine solche Art von Feder wirkt, bewegt sich der Kolben innerhalb des Rollbalges, der sich umstülpt und eine Schleife bildet, die über den Kolben abrollt. Die daraus resultie rende Änderung in der Gestalt des Federbauteils (Rollbalg) ändert konsequenterweise das Volumen und damit den Druck der in der Kammer enthaltenen Luft. Die Außenober fläche des Kolbens, über die die Schleife des Rollbalges rollt, wie auch die übrigen Bauteile der Luftfeder werden sorgfältig konstruiert und ausgelegt, um die gewünschten Betriebskennwerte zu liefern. Eine Veränderung in der Oberfläche, über die sich die Rollbalgschleife während des Betriebs der Feder hinweg bewegt, führt zu unerwünschten Abweichungen von den Auslegungskennwerten der Feder.With a bellows air spring, the flexible component is in the following, for the sake of simplicity, as a bellows is designated by circlips at one end on one stopper and on the other end on one in general attached my cylindrical piston, which is usually is made of metal or plastic and by its movements in the axial direction a compression and expansion of the air contained in the spring leads. If an axially directed load on one Kind of spring acts, the piston moves within of the bellows, which is turned inside out and a loop forms, which rolls over the piston. The result change in the shape of the spring component (bellows) consequently changes the volume and thus the Pressure of the air contained in the chamber. The outside superiors surface of the piston over which the loop of the roller bellows rolls, like the other components of the air spring are carefully designed and designed to meet to deliver the desired operating parameters. A change in the surface over which the bellows loop is located moves away during operation of the spring leads to undesirable deviations from the design parameters the feather.

Bei bekannten Rollbalg-Luftfedern (Fig. 1), bei denen der flexible, rohrförmige Rollbalg allgemein als Zylinder aus Elastomermaterial mit darin enthaltenen Verstärkungen ausgebildet ist, hat in typischer Weise wenigstens ein Ende des Rollbalges nach Abschluß des Formvorgangs eine abnehmende Stärke, d.h. es verjüngt sich.In known roll bellows air springs ( Fig. 1), in which the flexible, tubular roll bellows is generally designed as a cylinder made of elastomer material with reinforcements contained therein, at least one end of the roll bellows typically has a decreasing thickness after the molding process, ie it tapers yourself.

Wenn der Rollbalg am Kolben befestigt ist, so kann dieses verjüngte Ende sich in den Arbeitsbereich der Kolbenkontur erstrecken, was eine merkbare und unerwünschte Anderung in den fein abgestimmten Kennwerten der Luftfeder zur Folge hat. Bei dieser bekannten Luftfederkonstruktion besteht ein anderes Problem darin, daß die Schleife des flexiblen Rollbalges im Betrieb wiederholt über dessen sich verjüngenden Endabschnitt, der auf der Kolbenoberfläche liegt, rollt, was zu einer Gummireversion oder einem chemischen Abbau führt, deren bzw. dessen klebriger Charakter einen unerwünschten Aufbau von Schmutz und Fremdmaterial im Kolbenarbeitsbereich bewirkt. Solche Ablagerungen verändern die Kennwerte der Luftfeder und können deren Lebensdauer vermindern. If the bellows is attached to the piston, it can this tapered end is in the work area of the Piston contour extend, which is a noticeable and undesirable Change in the fine-tuned characteristics of the air spring has the consequence. In this known air spring construction Another problem is that the loop of the flexible roller bellows repeatedly during operation whose tapered end section, which on the Piston surface lies, rolls, resulting in a rubber version or chemical degradation, their sticky character an undesirable build up of Dirt and foreign material in the piston work area causes. Such deposits change the characteristics of the air spring and can reduce their lifespan.

Bei einer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebilde ten Rollbalg-Luftfeder (US-PS 38 76 193) füllt der Rollbalg die am druckkammerseitigen Ende des Kolbens vorgesehene Ausnehmung nicht vollständig aus. Diese Ausnehmung nimmt zwar das umgefaltete Ende des Balgs auf. Es wird dort auf der glatten Außenfläche der Ausneh mung durch einen Sicherungsring festgehalten. Besondere Maßnahmen, um ein Verrutschen des Balgendes innerhalb des Ausnehmungsbereichs nach oben sicher zu verhindern, sind nicht vorgesehen. Nach unten endet die Ausnehmung in einem kurvenförmigen Übergang zur Abrollfäche des Balgs. Hierdurch wird eine radial nach außen offene ringförmige Nut gebildet. Der unter Druck stehende Balg wird in diese Nut hineingepreßt und bei Entlastung zieht er sich infolge seiner Elastizität wieder daraus zurück und streckt sich. Der Balg wird in diesem Bereich somit dauernd einer starken Walkarbeit ausgesetzt, die zu einer baldigen Zerstörung des Balgs in diesem Bereich führt.When trained according to the preamble of claim 1 The rolling bellows air spring (US-PS 38 76 193) fills the Roll bellows at the pressure chamber end of the piston intended recess does not completely. These The recess takes the folded end of the bellows on. It is there on the smooth outer surface of the recess held by a retaining ring. Special Measures to prevent the bellows from slipping within to safely prevent the recess area upwards, are not provided. The recess ends at the bottom in a curved transition to the rolling surface of the Bellow. As a result, a radially outward open annular groove formed. The pressurized Bellows is pressed into this groove and when it is relieved it pulls out of it due to its elasticity back and stretches. The bellows is in this area thus constantly exposed to heavy flexing work, leading to an early destruction of the bellows in this Area leads.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rollbalg-Luftfeder der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, bei der die Anhäufung von Gummiabrieb auf dem Balg und die Gefahr der Zerstörung des Balges durch übermäßige Walkarbeit verringert wird, so daß die Auslegungskennwerte der Luftfeder für eine lange Lebensdauer der Feder aufrechterhalten bleiben.The invention is therefore based on the object Bellows air spring in the preamble of claim 1 to create the kind mentioned in which the accumulation of Rubber abrasion on the bellows and the risk of destruction the bellows is reduced by excessive flexing, so that the design characteristics of the air spring for a long life of the spring is maintained.

Die Unteransprüche kennzeichnen zweckmäßige Maßnahmen zur weiteren Ausbildung des Anspruchs 1 und das Verfahren zum Zusammenbau der Luftfeder nach Anspruch 1.The subclaims identify appropriate measures for further training of claim 1 and the method for assembling the air spring according to claim 1.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen: The subject of the invention is based on in the drawings illustrated embodiments explained. Show it:

Fig. 1 eine Schnittansicht der linken Hälfte einer zylindrischen Rollbalg-Luftfeder nach dem Stand der Technik, wobei die Luftfeder zu ihrer Längsachse im wesentlichen symmetrisch ist; Figure 1 is a sectional view of the left half of a cylindrical bellows air spring according to the prior art, wherein the air spring is substantially symmetrical with its longitudinal axis.

Fig. 2 eine Schnittansicht der rechten Hälfte einer zylindrischen Rollbalg-Luftfeder nach der Erfindung, wobei die Luftfeder zu ihrer Längs achse im wesentlichen symmetrisch ist; Fig. 2 is a sectional view of the right half of a cylindrical bellows air spring according to the invention, the air spring to its longitudinal axis is substantially symmetrical;

Fig. 3 bzw. 6 abgebrochene Schnittansichten des flexiblen, hohlzylindrischen Rollbalges mit unterschiedlich ausgestaltetem Ende gemäß der Erfindung; Fig. 3 and 6, respectively fragmentary sectional views of the flexible, hollow cylindrical rolling bellows with different ausgestaltetem end according to the invention;

Fig. 4 bzw. 7 abgebrochene Schnittansichten zur Darstellung eines Zwischenschrittes im Zusammenbau von verschiedenen Ausführungsformen einer Luftfeder gemäß der Erfindung; Fig. 4 and 7, respectively fragmentary sectional views illustrating an intermediate step in the assembly of various embodiments of an air spring according to the invention;

Fig. 5 bzw. 8 abgebrochene Schnittansichten von verschiedenen Ausführungsformen von Luftfedern gemäß der Erfindung. FIGS. 5 and 8 fragmentary sectional views of different embodiments of air springs according to the invention.

Es wird zuerst auf Fig. 2 Bezug genommen. Die Luftfeder 10 gemäß der Erfindung ist in ihrem aufgepumpten Zustand gezeigt. Der flexible Hohlzylinder 12 (Rollbalg) ist an seinem einen Ende 13 mittels eines Sicherungsringes 18 an einem Stopfen 16 festgelegt. Das axial gegenüberlie gende Ende 14 des Rollbalges 12 ist durch einen gleicharti gen Sicherungsring 22 an einem Kolben 20 befestigt. Zwischen dem Stopfen 16, dem Kolben 20 und dem flexiblen Rollbalg 12 ist eine abgedichtete Kammer 24 gebildet, die das Aufblas- oder Aufpumpfluid, z.B. Druckluft, aufnimmt. Der Rollbalg 12 besteht aus flexiblem Polymerma terial, wie natürlichem oder synthetischem Gummi oder anderem Elastomermaterial und weist innen im allgemeinen gegen Belastungen widerstandsfähige Verstärkungen 15 auf. In seinem undeformierten Zustand, also im Zustand seiner Herstellung, ist der flexible Rollbalg 12 von allgemein zylindrischer Gestalt und hat in typischer Weise wenigstens einen Endabschnitt 30 mit abnehmender Stärke, wie Fig. 1 zeigt. Der Rollbalg 12 ist bei oder nach seiner Herstellung im wesentlichen von gleicher Stärke T über seine gesamte axiale Erstreckung und seinen Umfang mit Ausnahme seiner Enden; er hat auch keine Wulste an seinen Enden.Reference is first made to FIG. 2. The air spring 10 according to the invention is shown in its inflated state. The flexible hollow cylinder 12 (bellows) is fixed at one end 13 to a plug 16 by means of a retaining ring 18 . The axially opposite end 14 of the bellows 12 is fastened to a piston 20 by a retaining ring 22 of the same type. A sealed chamber 24 is formed between the plug 16 , the piston 20 and the flexible bellows 12 , which receives the inflation or inflation fluid, for example compressed air. The bellows 12 is made of flexible Polymerma material, such as natural or synthetic rubber or other elastomer material and generally has reinforcements 15 resistant to loads inside. In its undeformed state, that is, in the state of its manufacture, the flexible bellows 12 is generally cylindrical in shape and typically has at least one end portion 30 of decreasing thickness, as shown in FIG. 1. The roll bellows 12 is substantially of the same thickness T during or after its manufacture over its entire axial extent and its circumference with the exception of its ends; it also has no beads on its ends.

Im folgenden ist die Stärke T des Rollbalges die kürzeste Distanz von einem ausgewählten Punkt von Interesse an der Außenfläche 17 zur Innenfläche 19 des Rollbalges 12. Bei Fig. 2 ist die Stärke T des hohlzylindrischen Rollbalges 12 am Punkt P angegeben, der an der Außenfläche des Rollbalges liegt.In the following, the thickness T of the bellows is the shortest distance from a selected point of interest on the outer surface 17 to the inner surface 19 of the bellows 12 . In FIG. 2, the thickness T is of the hollow cylindrical rolling bellows 12 indicated at the point P, which lies on the outer surface of the rolling bellows.

Bei Verwendung in der Luftfeder 10 gemäß der Erfindung ist der verjüngte Endabschnitt 30 (Fig. 1) des Rollbalges 12 abgeschnitten oder andersartig ausgestaltet, und zwar in einer noch näher zu beschreibenden Weise.When used in the air spring 10 according to the invention, the tapered end section 30 ( FIG. 1) of the rolling bellows 12 is cut off or configured differently, in a manner to be described in more detail.

Der Stopfen 16 ist herkömmlich ausgebildet und braucht insofern nicht näher erläutert zu werden.The plug 16 is of conventional design and, as such, does not need to be explained in more detail.

Der Kolben 20 in einer Luftfeder 10 nach der Erfindung weist nahe seinem oberen Endabschnitt 28, der dem Teil 29, an welchem der Kolben befestigt ist, gegenüberliegt, eine in Umfangsrichtung verlaufende Ausnehmung 26 auf. The piston 20 in an air spring 10 according to the invention has a circumferential recess 26 near its upper end section 28 , which is opposite the part 29 to which the piston is attached.

Anders ausgedrückt heißt das, die Ausnehmung 26 befindet sich nahe dem Endabschnitt 28 des Kolbens, der in den Rollbalg 12 bei Einsetzen des Kolbens 20 in diesen eintritt. Die Ausnehmung 26 endet in einer ringförmigen etwa radial gerichteten Stufe 27 bzw. 64.In other words, the recess 26 is located near the end portion 28 of the piston, which enters the bellows 12 when the piston 20 is inserted therein. The recess 26 ends in an annular, approximately radially directed step 27 or 64 .

Die Ausnehmung 26 hat vorzugsweise eine Tiefe, die annähernd der Stärke des Rollbalges 12 entspricht, wobei eine angemessene Toleranz für die Kompression des Rollbalges, die unter Belastung auftritt, eingeräumt wird. Diese Toleranz kann im Bereich von etwa 5 bis 20% der Stärke des Rollbalges 12 liegen, vorzugsweise liegt sie bei 10%.The recess 26 preferably has a depth which approximately corresponds to the thickness of the rolling bellows 12 , with an adequate tolerance for the compression of the rolling bellows which occurs under load. This tolerance can be in the range of approximately 5 to 20% of the thickness of the rolling bellows 12 , and is preferably 10%.

Es ist wichtig, daß jegliche Ungleichmäßigkeit, die in der Oberfläche des Kolbens 20 und des Endes 25 des Rollbalges, über die die Rollbalgschleife 23 rollt, vorhanden ist, minimal ist, da derartige Ungleichmäßigkei ten die Federkennwerte ändern werden und die Lebensdauer des Rollbalges 12 vermindern können. Vorzugsweise wird jegliche Ungleichmäßigkeit in der Oberfläche des Kolbens 20 und des Rollbalgendes 25, worüber die Schleife 23 rollt, vermieden.It is important that any non-uniformity present in the surface of the piston 20 and end 25 of the bellows over which the bellows loop 23 rolls is minimal since such non-uniformities will change the spring characteristics and reduce the life of the bellows 12 can. Preferably, any unevenness in the surface of the piston 20 and the bellows end 25 over which the loop 23 rolls is avoided.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist die Ausnehmung 26 als abgestumpfter Kegel ausgestaltet; das muß jedoch nicht der Fall sein. Die Ausnehmung könnte beispielsweise von im wesentlichen zylindrischer Ausbildung sein (was nicht gezeigt ist), und das hängt auch ab von den gewünschten Kennwerten der Feder; insofern sind die beiden erwähnten Ausgestaltungen nur als Beispiele anzusehen.In the embodiment shown in FIG. 2, the recess 26 is designed as a truncated cone; however, this does not have to be the case. The recess could, for example, be of essentially cylindrical design (which is not shown), and this also depends on the desired characteristic values of the spring; In this respect, the two configurations mentioned are only to be regarded as examples.

Wenn die Ausnehmung 26 als Kegelstumpf gestaltet ist, wie Fig. 2 zeigt, dann ist der Durchmesser D des Kolbens 20 an der Stufe 27 der Ausnehmung 26, d.h., an der dem Befestigungsteil 29 des Kolbens zugewandten Seite der Ausnehmung, so groß, daß er annähernd dem Innendurch messer M des flexiblen Rollbalges, wie dieser von der Fertigung kommt, entspricht (vgl. Fig. 3 oder 6). Eine derartige Beziehung zwischen dem maximalen Durchmesser der Ausnehmung und dem Innendurchmesser M des Rollbalges vermindert oder eliminiert eine Erweiterung des kolbensei tigen Endes 14 des Rollbalges 12 nach außen vom Kolben 20. Die Stufe 27 der Ausnehmung 26 kann nahe dem oberen Endabschnitt 28 des Kolbens 20 liegen und unmittelbar dem Sicherungsring 22 benachbart sein. Bei einer bevorzug ten Ausführungsform, die der von Fig. 2 ähnlich ist, ist die Stufe 27 der Ausnehmung vom Ende 28 des Kolbens um einen derartigen Betrag entfernt, daß das untere Ende des Rollbalges 12 sich um wenigstens 3 mm über den Punkt hinaus erstreckt, an dem die Befestigung am Kolbenendabschnitt mit Hilfe des Sicherungsringes 22 erfolgt. Das beschnittene Ende 14 des Rollbalges 12 soll vorzugsweise nicht in den Abrollbereich WA der Kolbenoberfläche hineinreichen.If the recess 26 is designed as a truncated cone, as shown in FIG. 2, then the diameter D of the piston 20 at the step 27 of the recess 26 , ie on the side of the recess facing the fastening part 29 of the piston, is so large that it approximately corresponds to the inside diameter M of the flexible roller bellows as it comes from production (see FIG. 3 or 6). Such a relationship between the maximum diameter of the recess and the inner diameter M of the rolling bellows reduces or eliminates an expansion of the end 14 of the rolling bellows 12 on the outside from the piston 20 . The step 27 of the recess 26 can lie near the upper end section 28 of the piston 20 and can be directly adjacent to the locking ring 22 . In a preferred embodiment, which is similar to that of FIG. 2, the step 27 of the recess is removed from the end 28 of the piston by an amount such that the lower end of the bellows 12 extends at least 3 mm beyond the point, on which the attachment to the piston end section is carried out with the aid of the locking ring 22 . The trimmed end 14 of the rolling bellows 12 should preferably not extend into the rolling area WA of the piston surface.

Der Durchmesser D des Kolbenendes an der Stelle der Befestigung des Sicherungsringes 22, der den Rollbalg 12 am Kolben 20 festhält, ist vorzugsweise nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser M des unverformten flexiblen Rollbalges (vgl. Fig. 2 und 3). Eine solche Ausgestaltung vermindert ein Zurückziehen und Erweitern des Rollbalges 12 gegenüber der Stufe 27 der Ausnehmung 26 nach Anbringen des Sicherungsringes 22. Der Außendurch messer D des Kolbens an der Stelle des Sicherungsringes kann etwa 75% bis etwa 95% des Innendurchmessers M des unverformten Rollbalges 12 betragen, vorzugsweise ist er wenigstens 90% des Innendurchmessers des unver formten Rollbalges, am vorteilhaftesten ist er etwa 95% des Innendurchmessers des unverformten Rollbalges 12.The diameter D of the piston end at the location of the fastening of the securing ring 22 , which holds the rolling bellows 12 on the piston 20 , is preferably only slightly smaller than the inner diameter M of the undeformed flexible rolling bellows (cf. FIGS. 2 and 3). Such a configuration reduces the retraction and expansion of the rolling bellows 12 compared to the step 27 of the recess 26 after the securing ring 22 has been attached . The outer diameter D of the piston at the location of the retaining ring can be approximately 75% to approximately 95% of the inner diameter M of the undeformed rolling bellows 12 , preferably it is at least 90% of the inner diameter of the undeformed rolling bellows, most advantageously it is approximately 95% of the inner diameter the undeformed bellows 12 .

Die Fig. 1 zeigt eine Luftfeder 50 nach dem Stand der Technik. Bei einer solchen Anordnung ist es für den verjüngten Endabschnitt 30 des Rollbalges üblich, daß er sich abwärts in den Abrollbereich WA der Oberfläche des Kolbens 52 erstreckt. Das hat zum Ergebnis, daß der verjüngte Endabschnitt 30 den Umfang des Kolbens 52 vermehrt, wodurch sich die fein abgestimmten Kennwerte der Luftfeder ändern. Da sowohl die Stärke wie auch die Länge des verjüngten Endabschnitts 30 in der Er streckung in den Abrollbereich WA der Kolbenfläche von einer Baugruppe zur anderen unterschiedlich sein können, ist es schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, den Beitrag des verjüngten Endabschnitts 30 zu den Gesamtabmessungen des Kolbens 52 zu berücksichtigen. Als Abrollbereich WA wird hier derjenige Bereich der Kolbenoberfläche bezeichnet, über den sich die Rollbalg schleife 23 bewegt und in dem sie sich während eines Großteils des Luftfederbetriebs befindet, wenn diese Feder in Übereinstimmung mit Auslegungsaufblasung, -belastung und -eingangsleistungsänderungen arbeitet. Fig. 1 shows an air spring 50 according to the prior art. With such an arrangement, it is common for the tapered end portion 30 of the bellows to extend downward into the rolling area WA of the surface of the piston 52 . As a result, the tapered end portion 30 increases the circumference of the piston 52 , thereby changing the fine-tuned characteristics of the air spring. Since both the thickness and the length of the tapered end portion 30 in the extension into the rolling area WA of the piston surface can vary from one assembly to another, it is difficult, if not impossible, to make the contribution of the tapered end portion 30 to the overall dimensions of the Consider piston 52 . The roll-off area WA here refers to the area of the piston surface over which the bellows loop 23 moves and in which it is located during most of the air spring operation if this spring works in accordance with design inflation, load and input power changes.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Zusammenbau der Luftfeder 10 nach der Erfindung sieht vor, daß der Kolben 20 mit dem flexiblen Rollbalg 12 axial ausgerichtet wird, worauf der obere Endabschnitt 28 des Kolbens 20 in den Rollbalg 12 eingesetzt wird, so daß dessen verjüngter Endabschnitt, der in Fig. 2 nicht gezeigt, jedoch dem Abschnitt 30 von Fig. 1 ähnlich ist, sich über die Stufe 27 der Ausnehmung 26 und wenigstens über einen Teil des Abrollbereichs des Kolbens 20 erstreckt. Dann wird der flexible Rollbalg 12 am Ende des Kolbens 20 befestigt, z.B. durch einen Sicherungsring 22, der - lediglich beispielhaft - ein Kompressionsring oder ein gestauchter Ring sein kann. Derartige Ringe haben eine typische Metallzusammensetzung, z.B. Messing oder Aluminium.A preferred method for assembling the air spring 10 according to the invention provides that the piston 20 is axially aligned with the flexible bellows 12 , whereupon the upper end portion 28 of the piston 20 is inserted into the bellows 12 so that its tapered end portion, which in FIG. 2 is not shown, but is similar to section 30 of FIG. 1, extends over the step 27 of the recess 26 and at least over part of the rolling area of the piston 20 . The flexible bellows 12 is then attached to the end of the piston 20 , for example by a locking ring 22 , which - for example only - can be a compression ring or a compressed ring. Such rings have a typical metal composition, for example brass or aluminum.

Dann wird der verjüngte Endabschnitt 30 des flexiblen Rollbalges 12 an einer Stelle abgeschnitten oder abgearbei tet, die mit der Stufe 27 der Ausnehmung 26, welche von dem Kolben-Sicherungsring 22 entfernt liegt, überein stimmt, so daß der Rollbalg 12 die Ausnehmung 26 im wesentlichen ausfüllt.Then the tapered end portion 30 of the flexible bellows 12 is cut or machined at a location that matches the step 27 of the recess 26 which is distant from the piston lock ring 22 so that the bellows 12 substantially recesses 26 fills out.

Der Abschneid- oder Abarbeitungsvorgang wird vorteilhafter weise auf einer Drehbank ausgeführt. Der Kolben 20 mit dem daran befestigten Rollbalg 12 wird in die Drehbank eingespannt, und dann wird der überflüssige Teil des zylindrischen Balges 12 einschließlich des verjüngten Endabschnitts 30 an einer Stelle abgeschnitten, die mit der vom Sicherungsring 22 entfernt liegenden Stufe 27 der Ausnehmung 26 übereinstimmt.The cutting or processing operation is advantageously carried out on a lathe. The piston 20 with the bellows 12 attached thereto is clamped in the lathe, and then the unnecessary part of the cylindrical bellows 12 including the tapered end portion 30 is cut off at a position corresponding to the step 27 of the recess 26 remote from the locking ring 22 .

Der verjüngte Endabschnitt 30 des zylindrischen Balges kann vor dem Einsetzen des Kolbens in diesen abgeschnitten werden, in diesem Fall kann jedoch die Anwendung des Sicherungsringes 22 zum Festlegen des Rollbalges 12 am Kolben 20 zu einem Zurückziehen des abgeschnittenen unteren Endes 25 des Balges von der Stufe 27 der Ausnehmung 26 führen, wenn für diese Erscheinung keine Toleranz vorgesehen wird. Der daraus resultierende (nicht gezeigte) Spalt zwischen der Stufe 27 und dem unteren Rollbalgende 25 ist unerwünscht, da im Betrieb, wenn ein vollständiges Zurückgehen der Luftfeder erfolgt, die Rollbalgschleife 23 über den ausgedrehten Bereich des Kolbens 20 gehen muß. Wie vorher erwähnt wurde, sind solche Unregelmäßig keiten aber unerwünscht. The tapered end portion 30 of the cylindrical bellows may be cut off before the piston is inserted therein, but in this case the use of the locking ring 22 to secure the rolling bellows 12 to the piston 20 may cause the cut lower end 25 of the bellows to be withdrawn from step 27 of the recess 26 lead if no tolerance is provided for this phenomenon. The resulting gap (not shown) between the step 27 and the lower bellows end 25 is undesirable because in operation, when the air spring completely retracts, the bellows loop 23 must pass over the turned-out area of the piston 20 . As previously mentioned, such irregularities are undesirable.

Ein anderes Verfahren zur Vermeidung oder Verminderung jeglichen Spalts zwischen dem beschnittenen Ende 14 des Rollbalges 12 und der Stufe 27, das erfindungsgemäß vorgesehen ist, ist in den Fig. 3 bis 5 dargestellt.Another method for avoiding or reducing any gap between the trimmed end 14 of the bellows 12 and the step 27 , which is provided according to the invention, is shown in FIGS. 3 to 5.

Wie Fig. 3 zeigt, ist der verjüngte Endabschnitt 30 des flexiblen Rollbalges unter einem Winkel von weniger als 90° gegenüber der Längsachse 1 a des Rollbalges 12 abgearbeitet worden, so daß eine Innenanfasung 41 gebildet wird. Der von den Seiten der Anfasung 41 einge schlossene Winkel α ist selbstverständlich geringer als 180° und liegt vorzugsweise zwischen 170° und 90°, vor allem aber zwischen 170° und 130°. Es ist klar, daß der Rollbalg 12 auch beispielsweise durch Gießen oder Pressen mit einem solchen angefasten Ende versehen werden kann.As Fig. 3 shows, the tapered end portion 30 of the flexible rolling bellows at an angle of less than was to the longitudinal axis 1 a of the rolling bellows 12 processed 90 ° so that a Innenanfasung 41 is formed. The angle α enclosed by the sides of the chamfer 41 is of course less than 180 ° and is preferably between 170 ° and 90 °, but especially between 170 ° and 130 °. It is clear that the rolling bellows 12 can also be provided with such a chamfered end, for example by casting or pressing.

Nach dem Abarbeiten des Endes des Balges zur Ausbildung der Innenanfasung 41 am Ende 40, wie Fig. 3 zeigt, wird das angefaste Ende 40 koaxial mit dem Endabschnitt 28 des Kolbens 20 ausgerichtet und über diesem angeordnet, so daß der Rollbalg 12 um einen vorbestimmten Betrag sich über die Stufe 27 der Ausnehmung 26 hinaus erstreckt, das vom Ende 28 des Kolbens 20 an dem der Rollbalg 12 befestigt ist, entfernt ist.After the end of the bellows has been machined to form the inner chamfer 41 at the end 40 , as shown in FIG. 3, the chamfered end 40 is aligned coaxially with the end section 28 of the piston 20 and arranged above it, so that the rolling bellows 12 by a predetermined amount extends beyond the step 27 of the recess 26 , which is removed from the end 28 of the piston 20 to which the bellows 12 is attached.

Dieser Betrag, der in Fig. 4 als Strecke x gezeigt ist, ist so gewählt, daß bei Anbringen des Sicherungsringes 22 das angefaste Ende 40 des Rollbalges 12 zum Sicherungs ring 22 hin zurückgezogen wird und in die Ausnehmung 26 ohne Belassen irgendeines erwähnenswerten Spaltes einfällt. Die Klemmwirkung des Sicherungsringes 22, insbesondere bei Verwendung eines gestauchten Ringes, führt dazu, daß die scharfe Kante 42 des angefasten Rollbalgendes 40 zum Sicherungsring 22 hin um einen größeren Betrag gezogen wird als die stumpfwinklige Innenkante 43 dieses Endes 40.This amount, which is shown in Fig. 4 as distance x , is chosen so that when attaching the locking ring 22, the chamfered end 40 of the bellows 12 is retracted to the locking ring 22 and falls into the recess 26 without leaving any gap worth mentioning. The clamping action of the locking ring 22, especially when using a swaged collar, causes the sharp edge 40 is drawn 42 of the chamfered Rollbalgendes the locking ring 22 back to a greater extent than the obtuse-angled inner edge 43 of this end 40th

Nach Anbringen des Sicherungsringes 22 erweitert sich das angefaste Rollbalgende 40 geringfügig radial auswärts und wird zur gleichen Zeit zum Sicherungsring 22 hin gezogen, wodurch es in die Ausnehmung 26 eintreten und diese im wesentlichen ausfüllen kann.After the securing ring 22 has been attached, the chamfered roller bell end 40 widens slightly radially outward and is pulled toward the securing ring 22 at the same time, as a result of which it can enter the recess 26 and essentially fill it.

Gemäß der Erfindung ist noch ein anderes Verfahren zum Zusammenbauen eines flexiblen Rollbalges, der ein vorgeformtes oder vorher abgearbeitetes Ende hat, mit einem Kolben ohne einen wesentlichen Spalt zwischen diesen Teilen vorgesehen und in den Fig. 6 bis 8 darge stellt. Wie Fig. 6 zeigt, wird das untere Ende 62 des Rollbalges 12, das am Kolben 60 befestigt werden soll, zuerst beispielsweise durch Abschneiden oder Formen ausgestaltet, und zwar z.B. im wesentlichen rechtwinklig, d.h. unter einem Winkel k von etwa 90° zur Längsachse 1 a des unverformten hohlen Balges 12. Das rechtwinklige ausgebildete Ende 62 des Rollbalges wird dann, wie Fig. 7 zeigt, koaxial mit dem Kolben 60 ausgerichtet und über dessen oberem Endabschnitt 28 angeordnet in der Weise, daß das untere Rollbalgende sich um einen bestimmten Betrag y über die Flanke 64 der Ausnehmung 63 hinaus erstreckt. Nach Anbringen des Sicherungsringes 22, insbesondere bei Verwendung eines gestauchten Ringes, wird die rechtwinklig geschnittene vorangehende Kante 66 des Rollbalges 12 zurück zum Sicherungsring 22 hin gezogen und sitzt entlang der Grundfläche 67 der Ausnehmung 63.According to the invention, yet another method of assembling a flexible bellows, which has a preformed or previously machined end, is provided with a piston without a substantial gap between these parts and is shown in FIGS . 6 through 8. As shown in FIG. 6, the lower end 62 of the bellows 12 , which is to be attached to the piston 60 , is first designed, for example, by cutting or shaping, for example essentially at right angles, ie at an angle k of approximately 90 ° to the longitudinal axis 1 a of the undeformed hollow bellows 12 . The right-angled end 62 of the bellows is then, as shown in FIG. 7, aligned coaxially with the piston 60 and arranged over its upper end section 28 in such a way that the lower end of the bellows extends a certain amount y over the flank 64 of the recess 63 extends beyond. After the securing ring 22 has been fitted , in particular when using a compressed ring, the right-angled leading edge 66 of the bellows 12 is pulled back towards the securing ring 22 and sits along the base surface 67 of the recess 63 .

Wie bei der Anordnung nach Fig. 5 wird die Außenoberfläche 17 des Rollbalges gegen den Sicherungsring um einen größeren Betrag gezogen als seine Innenoberfläche 19. As in the arrangement according to FIG. 5, the outer surface 17 of the rolling bellows is pulled against the retaining ring by a larger amount than its inner surface 19 .

Das nahezu rechtwinklig gestaltete Ende des flexiblen Rollbalges 12 fällt in die Ausnehmung 63 bei Anbringen des Ringes 22 ein und füllt diese im wesentlichen aus.The almost right-angled end of the flexible roller bellows 12 falls into the recess 63 when the ring 22 is attached and essentially fills it.

Es ist zu bemerken, daß die Stufe 64 der Ausnehmung 63 nicht rechtwinklig zur Längsachse oder axialen Mittel linie des Kolbens, wie das bei den Ausführungsformen nach Fig. 2 und 5 der Fall ist, sondern vielmehr unter einem Winkel b hierzu, vorzugsweise unter etwa 85° bis 65° zur Kolbenlängsachse liegt.It should be noted that the step 64 of the recess 63 is not perpendicular to the longitudinal axis or axial center line of the piston, as is the case with the embodiments according to FIGS. 2 and 5, but rather at an angle b to it, preferably at about 85 ° to 65 ° to the piston longitudinal axis.

Claims

1. Roll bellows air spring with a flexible, hollow cylindri's bellows, which has a uniform wall thickness over its length and circumference, and which is fastened by circlips at one end with a stopper and at the other end to a piston and into which by these parts formed air chamber in the axial direction pushable piston for securely holding the rolling bellows at the end of its circumference facing the air chamber is provided with circumferential sawtooth-like corrugations, to which a rolling surface extending at a distance from the corrugations and on which the rolling bellows ends, is characterized that a circumferential, truncated cone in axial cross-shaped recess (26, 63) is provided between the corrugations and the Abrollfäche provided whose depth approximately equal to the wall thickness of the rolling bellows (12), and in an annular approximately radially directed step (27) ends , so that the piston-side chamfered end of the Rollba lges the recess ( 26 , 63 ) fills without a substantial residual gap and a radially outer, frustoconical smooth piston surface is formed, on which the bellows rolls without interference.

2. Bellows air spring according to claim 1, characterized in that the piston-side end of the bellows ( 12 ) is chamfered at an angle ( 2 ) to the center line of the air spring, so that the chamfered end of the conical frustum end at airtight pressing of the bellows against the corrugations Fills recess ( 26 , 63 ) fully.

3. Roller bellows air spring according to claim 1, characterized in that the compresses the bellows (12) against the corrugations pressing retaining ring (22) the tubular roller bellows to about 5-25% of its undeformed diameter (M).

4. A method for assembling a bellows air spring according to claim 1, characterized in that

that the piston coaxially aligned with the bellows is pushed into the bellows in such a way that the end of the bellows extends beyond the recess so that it is completely covered,
- That the rolling bellows ( 12 ) by means of a retaining ring ( 22 ) is attached airtight to the end portion ( 28 ) of the piston ( 20 ) and then
- The piston-side end of the bellows ( 12 ) is cut off in such a way that the end of the recess aligned with the securing ring ( 22 ) is removed in such a way that the end section of the bellows ( 12 ) falls into the recess ( 26 ) and essentially fills it.

5. The method according to claim 4, characterized in that one end of the bellows is provided with an inward chamfer ( 41 ), the sides of which enclose an angle of not more than about 170 °, but not less than about 90 °, and that the piston is inserted into the chamfered end of the bellows in such a way that this end extends a certain amount ( x ) beyond the recess ( 26 ), then is retracted against the retaining ring until it falls into the recess and then essentially fills out.

6. The method according to claim 4, wherein the piston has a recess with a distal end from the locking ring, which is at a less than 90 ° angle to the longitudinal axis of the piston, characterized in that one end ( 62 ) of the bellows approximately perpendicular to its longitudinal axis ( 1 a ) Before inserting the piston and that the piston is inserted into the bellows in such a way that the approximately right-angled bellows end extends by a certain amount ( y ) beyond the end of the recess ( 63 ), then withdrawn against the locking ring is until it falls into the recess and the recess essentially fills.