FR2892784A1

FR2892784A1 - PNEUMATIC SPRING

Info

Publication number: FR2892784A1
Application number: FR0654479A
Authority: FR
Inventors: Thomas Nowotka
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2007-05-04
Anticipated expiration: 2026-10-24
Also published as: DE102005051706B3; FR2892784B1

Abstract

L'invention concerne un ressort pneumatique comportant un soufflet déroulant (3) en forme de tuyau flexible qui est relié à ses extrémités à un élément d'obturation (5 ; 7), de sorte qu'il se présente un espace élastique, un élément de précontrainte enfermant le soufflet déroulant (3) exerçant une force de précontrainte sur l'élément d'obturation (5 ; 7) par l'intermédiaire du soufflet déroulant (3).L'invention est caractérisée en ce que l'élément de précontrainte est constitué par un élément d'attache enroulable (11).The invention relates to a pneumatic spring comprising a drop-shaped bellows (3) in the form of a flexible pipe which is connected at its ends to a closure element (5; 7), so that an elastic space is provided, an element prestressing device enclosing the pulling bellows (3) exerting a prestressing force on the shutter element (5; 7) via the pulling bellows (3) .The invention is characterized in that the prestressing element is constituted by a windable fastening element (11).

Description

L'invention concerne un ressort pneumatique comportant un souffletThe invention relates to a pneumatic spring comprising a bellows

déroulant en forme de tuyau flexible qui est relié à ses extrémités à un élément d'obturation, de sorte qu'il se présente un espace élastique, un élément de précontrainte enfermant le soufflet déroulant exerçant une force de précontrainte sur l'élément d'obturation par l'intermédiaire du soufflet déroulant. Un critère essentiel pour la durée de vie d'un ressort pneumatique est la liaison étanche à la pression entre un soufflet déroulant et un composant délimitant l'espace élastique, comme par exemple un couvercle de ressort pneumatique ou un tube de déroulement. Pour la liaison du soufflet déroulant, on connaît différents principes de construction. Un problème fondamental est que l'épaisseur de paroi du soufflet déroulant est affectée de tolérances relativement élevées. Le document DE 29 04 522 A 1 montre un soufflet déroulant comportant un anneau de serrage intégré par vulcanisation. Ce mode de construction renchérit considérablement le soufflet déroulant. On connaît du document DE 43 42 888 C1 un soufflet déroulant comportant un insert textile s'étendant en direction périphérique et destiné à assurer une précontrainte radiale. Une méthode de précontrainte particulièrement complexe est connue du document DE 29 05 791 Al dans lequel le soufflet déroulant est serré au moyen de vis de serrage et d'un anneau de serrage. Une fixation de soufflet déroulant très courante dans la pratique utilise un anneau de serrage, tel que décrit par exemple dans le document DE 07 858 Al. En raison des tolérances vis-à-vis de l'épaisseur de paroi 30 et donc du diamètre du soufflet déroulant, il faut couvrir un champ de tolérances relativement grand. Ceci a pour conséquence que l'anneau de serrage est dimensionné par rapport au cas de montage le plus défavorable. Cette conception de base fait cependant que le couvercle du ressort pneumatique ou le tube de déroulement est souvent chargé avec une intensité inutile et doit être réalisé lui-même avec une épaisseur de paroi d'autant plus élevée. in the form of a flexible pipe which is connected at its ends to a closure member, so that there is an elastic space, a prestressing element enclosing the droplet bellows exerting a prestressing force on the closure member through the droplet bellows. An essential criterion for the service life of a pneumatic spring is the pressure-tight connection between a pull-down bellows and a component defining the elastic space, such as for example a pneumatic spring cover or a unwinding tube. For the connection of the droplet bellows, different construction principles are known. A fundamental problem is that the wall thickness of the droplet bellows is affected by relatively high tolerances. DE 29 04 522 A1 shows a drop-down bellows comprising a vulcanized integrated clamping ring. This mode of construction considerably increases the droplet bellows. Document DE 43 42 888 C1 discloses a scrolling bellows comprising a textile insert extending in peripheral direction and intended to provide radial prestressing. A particularly complex prestressing method is known from DE 29 05 791 A1 in which the pulling bellows is tightened by means of clamping screws and a clamping ring. A pull-down bellows fastener very common in practice uses a clamping ring, as described for example in DE 07 858 A1. Due to the tolerances to the wall thickness 30 and thus the diameter of the droplet bellows, it is necessary to cover a relatively large field of tolerances. This has the consequence that the clamping ring is dimensioned with respect to the most unfavorable mounting case. This basic design, however, makes the air spring cover or the unwinding tube often loaded with unnecessary intensity and must itself be made with a wall thickness that is all the higher.

Dans le document DE 199 35 402 C2 ou dans le document DE 100 56 571 C 1, on décrit un procédé dans lequel l'anneau de serrage est précontraint sous la commande d'une force. Ce procédé permet d'éviter une surcharge du couvercle du ressort pneumatique ou du tube de déroulement. On connaît du document JP 2000-320-596 un anneau de serrage en forme spiralée pour un soufflet déroulant. Un tel anneau de serrage génère sa force de serrage radiale à partir de la propre précontrainte qui n'est plus variable, car l'anneau de serrage ne se laisse pas déformer plastiquement en raison de l'élasticité du matériau. L'objectif sous-jacent à la présente invention est d'obtenir une 5 alternative de réalisation par rapport au procédé de fermeture de l'anneau de serrage sous la commande d'une force. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par le fait que l'élément de précontrainte est constitué par un élément d'attache 20 enroulable. Un avantage essentiel de l'invention est qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un anneau de serrage respectif ajusté pour différents diamètres du soufflet déroulant, mais qu'il suffit de varier la longueur de l'élément 25 d'attache susceptible d'être prélevé d'une bobine d'enroulement. Dans un dispositif d'enroulement, on peut contrôler de manière très simple la précontrainte de l'élément d'attache en positionnant le ressort pneumatique dans un logement et en montant une tête d'enroulement pourvue de la bobine d'enroulement avec mobilité correspondante par 30 rapport au ressort pneumatique. Selon un autre développement avantageux, l'élément d'attache est réalisé élastique en utilisant par exemple un fil de nylon. In DE 199 35 402 C2 or in DE 100 56 571 C 1 a method is described in which the clamping ring is prestressed under the control of a force. This method makes it possible to avoid overloading the cover of the pneumatic spring or the unwinding tube. Document JP 2000-320-596 discloses a spiral-shaped clamping ring for a pull-down bellows. Such clamping ring generates its radial clamping force from the own preload which is no longer variable, because the clamping ring is not plastically deformed due to the elasticity of the material. The object underlying the present invention is to obtain an alternative embodiment with respect to the method of closing the clamping ring under the control of a force. According to the invention, this object is achieved by the fact that the prestressing element is constituted by a fastening element 20 rollable. An essential advantage of the invention is that it is not necessary to provide a respective clamping ring fitted for different diameters of the pull-down bellows, but that it is sufficient to vary the length of the fastener element which can be adjusted. taken from a winding reel. In a winding device, it is possible to very simply control the preload of the fastening element by positioning the air spring in a housing and by mounting a winding head provided with the winding spool with corresponding mobility by Compared to the air spring. According to another advantageous development, the fastening element is made elastic using for example a nylon thread.

On peut prévoir de réaliser l'élément d'attache avec un revêtement fusible. Après l'enroulement suivi d'un refroidissement, le revêtement se laisse modifier pour former une masse composite, de sorte que la précontrainte de l'élément d'attache reste maintenue, même sous l'effet de l'humidité. Selon un autre développement avantageux, l'élément d'attache est réalisé sous forme de multifilaments. Dans ce cas, plusieurs fils sans fin sont reliés en un fil global qui est capable de transmettre des contraintes de traction très élevées. L'élément d'attache peut comprendre par exemple un corps de base vitreux. It can be provided to achieve the fastener element with a fuse coating. After winding followed by cooling, the coating is allowed to change to form a composite mass, so that the prestressing of the fastener remains maintained even under the effect of moisture. According to another advantageous development, the fastening element is made in the form of multifilaments. In this case, several endless wires are connected in a global wire which is capable of transmitting very high tensile stresses. The fastening element may comprise, for example, a vitreous base body.

Le soufflet déroulant est plusieurs fois encerclé par l'élément d'attache, de sorte que l'on peut atteindre des forces de précontrainte très élevées. L'élément d'attache peut présenter un angle d'enroulement qui se modifie périodiquement sur l'angle de cerclage, afin d'éviter le risque du déroulement ou de la perte de précontrainte. La couche de couverture de l'élément d'attache soutient la couche de base. Une autre possibilité d'empêcher le détachement de l'élément d'attache est que l'élément d'attache est enveloppé par une manchette de protection. La zone critique est la fin du fil. Comme mesure technique supplémentaire en vue d'améliorer la liaison entre le soufflet déroulant et l'élément d'obturation, on peut prévoir que dans la zone de contact avec le soufflet déroulant, l'élément d'obturation présente un profil de surface adapté au trajet d'enroulement de l'élément d'attache. L'invention sera expliquée plus en détail dans ce qui suit en se rapportant à la description de la figure. The pulling bellows is encircled several times by the fastening element, so that very high prestressing forces can be achieved. The fastening element may have a winding angle which changes periodically on the strapping angle, to avoid the risk of unwinding or loss of prestressing. The cover layer of the fastening element supports the base layer. Another possibility to prevent detachment of the fastening element is that the fastening element is wrapped by a protective sleeve. The critical zone is the end of the wire. As a further technical measure to improve the connection between the drop bellows and the closure member, it can be provided that in the area of contact with the droplet bellows, the closure member has a surface profile adapted to the winding path of the fastening element. The invention will be explained in more detail in the following with reference to the description of the figure.

La figure 1 montre un ressort pneumatique 1 comportant un soufflet déroulant 3 en forme de tuyau flexible qui est relié par son extrémité inférieure à un élément d'obturation sous la forme structurelle d'un tube de déroulement 5. Une extrémité supérieure est délimitée par un couvercle 7 à titre d'élément d'obturation, de sorte qu'il se présente un espace élastique 9. Le soufflet déroulant 3 est mis à longueur sous forme de matériau en bande et il présente une structure homogène. Des anneaux de renforcement particuliers ne sont pas prévus. Pour fixer le soufflet déroulant 3 sur les éléments d'obturation, on se sert d'un élément de précontrainte dans la forme structurelle d'un élément d'attache 11 enroulable. L'élément d'attache est de préférence réalisé élastique, par exemple à partir d'un fil en matière plastique. Des fils de verre conviennent également, l'élément d'attache étant réalisé sous forme de multifilaments. Comme le montre la figure, l'élément d'attache est cerclé plusieurs fois autour du soufflet déroulant, une extrémité 1 le de l'élément d'attache étant coudée par rapport à la direction de cerclage pour que ladite extrémité soit fixée par l'élément d'attache. Une couche de base devrait être enroulée parallèlement, pour qu'aucun intervalle libre ne soit possible pour déporter le tracé du fil. Dans la zone de contact avec le soufflet déroulant 3, le couvercle 7 du ressort pneumatique présente un profil de surface 13 adapté à l'allure d'enroulement de l'élément d'attache 11, par exemple similaire à un profil rainuré ou à un pas de vis. Pour que l'extrémité extérieure de l'élément d'attache 11 ne puisse pas se détacher, il est possible de poser un point de colle ou de prévoir un revêtement fusible de l'élément d'attache. En variante, on peut utiliser une manchette de protection 15 qui enveloppe l'élément d'attache. La manchette de protection n'est pas prévue pour exercer une précontrainte sur le soufflet déroulant 3, mais pour fixer seulement l'extrémité extérieure de l'élément d'attache. FIG. 1 shows a pneumatic spring 1 comprising a flexible duct 3 in the form of a flexible pipe which is connected at its lower end to a closure element in the structural form of a discharge tube 5. An upper end is delimited by a cover 7 as a closure member, so that there is an elastic space 9. The pulling bellows 3 is set to length as strip material and has a homogeneous structure. Particular reinforcement rings are not provided. In order to fix the pull-down bellows 3 on the closure elements, a prestressing element is used in the structural form of a windable fastening element 11. The fastening element is preferably made elastic, for example from a plastic wire. Glass threads are also suitable, the fastening element being made in the form of multifilaments. As shown in the figure, the fastening element is circled several times around the droplet bellows, one end 1 of the fastener member being bent with respect to the strapping direction so that said end is fixed by the fastening element. A base layer should be rolled up parallel, so that no free gap is possible to deport the wire path. In the area of contact with the pulling bellows 3, the cover 7 of the air spring has a surface profile 13 adapted to the winding speed of the fastening element 11, for example similar to a grooved profile or a no screws. In order that the outer end of the fastening element 11 can not detach, it is possible to put a glue point or to provide a fusible coating of the fastening element. Alternatively, a protective sleeve 15 may be used to envelope the fastener. The protective sleeve is not intended to exert a prestress on the drop-down bellows 3, but to fix only the outer end of the fastening element.

Dans la zone du tube de déroulement, on a illustré à titre d'exemple que l'élément d'attache peut également présenter un angle d'enroulement a qui se modifie périodiquement sur l'angle de cerclage. Une couche d'enroulement de base 11g est fixée par une couche d'enroulement de couverture 11 d. Au moyen d'un pli 3f du soufflet déroulant, le cerclage de l'élément d'attache ne peut pas se détacher. On peut prévoir un enroulement multicouche également dans la zone du couvercle du ressort pneumatique, par exemple pour empêcher qu'un pli du soufflet déroulant s'établissant sur le couvercle du ressort pneumatique déporte l'enroulement. In the region of the unwinding tube, it has been illustrated by way of example that the fastening element may also have a winding angle α which periodically changes over the strapping angle. A base winding layer 11g is fixed by a cover winding layer 11d. By means of a fold 3f of the droplet bellows, the strapping of the fastening element can not detach. A multilayer winding may also be provided in the area of the air spring cover, for example to prevent a fold of the droplet bellows establishing itself on the cover of the pneumatic spring to deport the winding.

10 Lors du montage du ressort pneumatique, le soufflet déroulant 3 est enfilé sur l'un des éléments d'obturation 5 ; 7. Ensuite, l'extrémité 1 le est fixée sur le soufflet déroulant. La fixation peut se faire par un dispositif ou par exemple par un point de colle. Dans le cas d'un 15 élément d'attache revêtu, on peut faire fondre le revêtement par exemple en PP ou en PET. Ensuite s'effectue un enroulement monocouche ou multicouche du soufflet déroulant 3 dans la zone de la surface de contact avec l'élément d'obturation. Dans un dispositif non illustré, on peut commander la précontrainte axiale dans l'élément 20 d'attache, de sorte que l'on peut ainsi également régler exactement la force de précontrainte radiale exercée par l'élément d'attache sur le soufflet déroulant. Ensuite, au moyen d'un processus de refroidissement, on peut solidifier le revêtement de l'élément d'attache enroulé, de sorte que la couche de base intérieure ne perd en aucun cas 25 sa précontrainte, par exemple par humidité.5When mounting the air spring, the pull-down bellows 3 is threaded onto one of the shutter elements 5; 7. Then, end 1 is attached to the drop-down bellows. Fixing can be done by a device or for example by a glue point. In the case of a coated fastener, the coating may be melted, for example, from PP or PET. Then a monolayer or multilayer winding of the droplet bellows 3 in the area of the contact surface with the closure member is performed. In an unillustrated device, the axial prestressing in the fastening element can be controlled so that the radial prestressing force exerted by the fastening element on the pulling bellows can also be precisely adjusted. Then, by means of a cooling process, the coating of the wound fastening element can be solidified, so that the inner base layer does not lose its prestress, for example by moisture.

Claims

claims

1. A pneumatic spring comprising a duct-like bellows (3) which is connected at its ends to a closure element (5; 7), so that an elastic space is present, a prestressing element enclosing the pulling bellows (3) exerting a prestressing force on the closing element (57) via the pulling bellows (3), characterized in that the prestressing element is constituted by a fastening element rollable (11).

2. Air spring according to claim 1, characterized in that the fastening element (11) is made elastic.

3. air spring according to claim 1, characterized in that the fastening element (11) is made with a fuse coating.

4. Air spring according to claim 1, characterized in that the fastening element (II) is made in the form of multifilaments. 25

5. Air spring according to claim 1, characterized in that the fastening element comprises a vitreous base body.

Pneumatic spring according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pulling bellows (3) is encircled by the fastening element (11) several times.

7. air spring according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the fastening element (11) has a winding angle (a) which periodically changes on the strapping angle.

8. air spring according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the fastening element (11) is wrapped by a protective sleeve (15).

Pneumatic spring according to one of Claims 1 to 8, characterized in that in the zone of contact with the pulling bellows (3) the closure element (5; 7) comprises a surface profile (13). ) adapted to the winding rate of the fastening element (11).