DE4342888C1 - Luftfeder mit einem abgedichtet befestigten Luftfederbalg - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfeder mit einem als Schlauchrollbalg ausgebildeten Luftfederbalg aus elastomerem Werkstoff mit eingebetteten Festigkeitsträgerlagen, der mindestens einen kernlosen Endabschnitt aufweist, der an einem Befestigungsansatz eines abzufedernden Bauteils luftdicht befestigt ist.

Einfach-zylindrische oder konische Schlauchrollbälge werden verstärkt für Luftfederungen von Personenkraftfahrzeugen eingesetzt. Diese Schlauchrollbälge bestehen aus einem hohlzylindrischen Schlauchkörper, der aus einem elastomeren Werkstoff mit eingebetteten, sich kreuzenden, gewebeartigen Festigkeitsträgerlagen besteht. Die Endabschnitte dieses im drucklosen Zustand einen Schlauchkörper darstellenden Schlauchrollbalges müssen an den relativ zueinander beweglichen Befestigungsteilen der gegeneinander abgefederten Fahrzeugteile luftdicht befestigt werden.

Für die Befestigung der Endabschnitte eines Schlauchrollbalges an den Befestigungsteilen haben sich im allgemeinen metallische Spannringe bewährt. Um eine sichere Einspannung bei hohen Zugkräften zu erreichen, wird der Spannring durch nach innen gerichtetes, radiales plastisches Verformen fest auf die Balgwand aufgebracht. Ein zu starkes Pressen durch den Spannring auf den Endabschnitt kann aber nachteilig sein, da es zu einer Beschädigung des elastomeren Werkstoffes und/oder der Festigkeitsträgerlagen kommen kann. Eine zu geringe oder ungleichmäßige Verpressung des Spannringes führt dagegen zu einer undichten Befestigung des Schlauchrollbalges.

Aus der DE-AS 20 50 613 ist eine Luftfeder der eingangs beschriebenen Art bekannt. Dabei ist der Schlauchrollbalg mit seinem einen Endabschnitt auf einen im Durchmesser kleineren Bereich eines zwei unterschiedliche Durchmesserbereiche aufweisenden Befestigungsteiles aufgezogen.

Aus der US 5201499 und der US 3319952 sind Luftfedern bekannt, die Luftfederbälge aufweisen, die Gewebestreifen im Befestigungsbereich des Luftfederbalges aufweisen. Die zugehörigen Gewebefäden verlaufen jedoch nicht in Umfangsrichtung, sondern jeweils unter einem Winkel dazu. In Umfangsrichtung liegt eine erhöhte Dehnbarkeit vor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftfeder der eingangs beschriebenen Art derart auszugestalten, daß eine feste und luftdichte Verbindung zwischen Schlauchrollbalg und Befestigungsteil möglich wird, wobei der montagemäßige Aufwand geringer ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Der im Endabschnitt des Schlauchrollbalges bei der Konfektion des Balges umfangsmäßig eingelegte Gewebestreifen verhindert unter Druckbeaufschlagung eine Durchmesserveränderung in diesem Bereich im Gegensatz zu der übrigen Balgwand. Der Gewebestreifen weist durch die umlaufende Anordnung der Fäden oder Seile keine konstruktive Gewebedehnung auf. Es liegt lediglich die Materialdehnung der Seile oder Fäden vor, die von dem jeweiligen Werkstoff abhängt. Es wird ein Werkstoff für die Fäden oder Seile gewählt, dessen Dehnungseigenschaften eine wesentliche Durchmesserveränderung verhindern, so daß bei der Beaufschlagung des Luftfederbalges mit Druckluft das Luftfederende gegen den Durchmessersprung des Befestigungsteiles gezogen, dadurch fixiert und abgedichtet wird.

Diese Befestigungsart kann an beiden Enden des Schlauchrollbalges verwirklicht werden. Sie kann bei konischen oder zylindrischen Schlauchrollbälgen angewandt werden. Wesentlich ist, daß die Befestigungsansätze der Befestigungsteile Durchmessersprünge aufweisen, gegen die die Luftfederendabschnitte durch die Druckluftbeaufschlagung oder axiale Auszugskraft gezogen werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird im Kennzeichen des Anspruchs 2 offenbart. Die umschließende Anordnung des Gewebestreifens über den Verstärkungslagen führt dazu, daß die Zugkräfte in den Verstärkungslagen über die Gummireibkräfte direkt auf das Befestigungsteil übertragen werden. Die Verbindung zwischen umlaufenden Verstärkungslagen und dem Gewebestreifen wird nicht auf Schub beansprucht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird im Anspruch 3 offenbart. Der konisch verlaufende Übergangsbereich ergibt eine gute Abdichtung und einen schonenden Übergang zum größeren Durchmesserbereich des Befestigungsansatzes. Nach einer ersten Druckbeaufschlagung des Luftfederbalges wird ein sicherer Sitz des Luftfederbalges im drucklosen Zustand auf dem Befestigungsteil durch eine bewirkte Selbsthemmung erreicht. Weiter ist von Vorteil, daß es zu einer besseren Lastverteilung in dem umlaufenden Gewebestreifen kommt.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der im Durchmesser kleinere Bereich des Befestigungsansatzes in axialer Richtung konisch verlaufend ausgebildet. Der Endbereich des Luftfederbalges liegt auf einer schrägen Fläche und wird durch den Luftfederinnendruck dicht auf diese Fläche gepreßt.

In vorteilhafter Ausführung der Erfindung ist der Gewebestreifen unter den Festigkeitsträgerlagen angeordnet.

Durch die Erfindung werden kernlose Luftfederbälge ohne zusätzliche Spannmittel wie Spannringe oder dergl. auf Befestigungsteilen dicht befestigbar.

Anhand der Zeichnung werden nachstehend drei Ausführungs­ beispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen auf einem konischen Bereich eines Befestigungsteiles sitzenden Schlauchrollbalg im schematischen Teilschnitt,

Fig. 2 einen auf einem mit einem konischen Durchmessersprung ausgebildeten Befestigungsteil angebrachten Schlauchrollbalg,

Fig. 3 einen Schlauchrollbalg mit einem undehnbaren Gewebestreifen in Umfangsrichtung auf der Befestigungsinnenseite.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 wird ein wulstloser, zylindrischer Schlauchrollbalg 10 gezeigt, der einen Endabschnitt 11 aufweist. Mit diesem Endabschnitt 11 ist der Schlauchrollbalg 10 auf einem Befestigungsteil 12 abgedichtet angeordnet. Das Befestigungsteil 12 weist zwei Bereiche 13 und 14 mit unterschiedlichen Durchmessern auf. Der Bereich mit einem kleineren Durchmesser ist als konischer Befestigungsansatz 13 ausgebildet und stellt das freie Ende des Befestigungsteiles dar. Der folgende größere Durchmesserbereich 14 ist als Abrollkolben für den Schlauchrollbalg 10 ausgebildet. Das Befestigungsteil ist an einer Fahrzeugachse befestigt. Der konische Ansatz 13 springt gegenüber dem Abrollkolben 14 im Durchmesser ein und bildet so eine Stufe 15.

In der elastomeren Balgwand 16 des Schlauchrollbalges 10 sind zwei aufeinanderliegende, gummierte Festigkeitsträgerlagen 17 und 18 eingebettet, die aus einem Gewebe bestehen, wobei sich die Fäden der beiden Lagen kreuzen. Am Ende des Schlauchrollbalges 10 ist ein umlaufender Gewebestreifen 21 die beiden Verstärkungslagen 17, 18 umschließend in die Balgwand 16 eingebettet. Der Gewebestreifen 21 besteht aus in Umfangsrichtung verlaufenden Gewebefäden 22, die in eine Gummibindemischung eingebettet sind. Die Gewebefäden 22 sind nicht dehnbar, so daß eine Durchmesservergrößerung bei einer Druckbeaufschlagung des Balges 10 unter Ausbildung der Rollfalte 24 des Schlauchrollbalges 10 nicht möglich ist.

Die Rollfalte 24 läuft auf dem Abrollkolben 14, der einen größeren Durchmesser als Ansatz 13 aufweist, ab und dichtet dadurch zusätzlich den Innenraum des Luftfederbalges 10 ab.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 zeigt einen Endabschnitt 31 eines Schlauchrollbalges 10. Der Endabschnitt 31 hat einen verringerten Durchmesser. In diesem Endabschnitt 31 liegt der umfangsmäßig verlaufende gummierte Gewebestreifen 21, der aus einem nicht dehnbaren, in Gummi gebetteten Faden 22 besteht, der in zwei Ebenen in Umfangslängsrichtung umwickelt ist. Der Gewebestreifen 21 beginnt im Bereich eines konischen Übergangsbereiches 34 zwischen einem zylindrischem Befestigungsansatz 35 und dem Abrollbereich 36 des Befestigungsteiles 12.

Diese Ausführung hat den Vorteil, daß das Befestigungsteil 12 mit seinem Befestigungsansatz 35 durch den Schlauchkörper 12 in seine gezeigte Position eingesteckt werden kann. Weiter hat diese Ausführung den Vorteil, daß der Endabschnitt 31 des Luftfederbalges 10 durch die sich ausbildende Rollfalte 24 und den Innendruck der Luftfeder auf den Befestigungsansatz 35 bzw. den konischen Übergangsbereich 34 gepreßt wird.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 3 liegt die in Umfangsrichtung in den Endabschnitt 31 eingebettete, undehnbare Gewebestreifenlage 21 auf der Innenseite bezogen auf die Befestigungsstelle. Die Gewebestreifenlage 21 liegt unter den Festigkeitsträgerlagen 17 und 18.

Claims (5)

1. Luftfeder mit einem als Schlauchrollbalg ausgebildeten Luftfederbalg aus elastomerem Werkstoff mit eingebetteten Festigkeitsträgerlagen, der mindestens einen kernlosen Endabschnitt aufweist, der an einem Befestigungsteil luftdicht befestigt ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - das Befestigungsteil (12) weist einen runden Befestigungsansatz mit zwei unterschiedlichen Durchmesserbereichen (13, 14) auf,
• - der Endabschnitt (21) des Luftfederbalges (10) ist auf den im Durchmesser kleineren Bereich (13) des Befestigungsansatzes (14, 13) aufgezogen,
• - im auf dem Befestigungsansatz (13) liegenden Endabschnitt (21) des Schlauchrollbalges (10) ist ein Gewebestreifen (21) in Umfangsrichtung in der Balgwand (16) eingebettet,
• - der Gewebestreifen (21) besteht aus Fäden (22) oder Seilen, die in Umfangsrichtung verlaufen.

2. Luftfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewebestreifen (21) die sich kreuzenden Verstärkungslagen (17, 18) umschließend angeordnet ist.

3. Luftfeder nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - das Befestigungsteil (12) weist einen konisch verlaufenden Übergangsbereich (34) auf,
• - der Schlauchrollbalg (10) weist einen Endabschnitt (31) mit einem reduzierten Durchmesser auf.

4. Luftfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Durchmesser kleinere Bereich (13) des Befestigungsansatzes (13, 14) in axialer Richtung konisch verlaufend ausgebildet ist.

5. Luftfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewebestreifen (21) unter den Festigkeitsträgerlagen (17, 18) angeordnet ist.