DE102007004035B4

DE102007004035B4 - Schlauchförmiger Rollbalg und Luftfeder

Info

Publication number: DE102007004035B4
Application number: DE102007004035.2A
Authority: DE
Inventors: Stephan Dehlwes; Jan Müller
Original assignee: Vibracoustic SE
Current assignee: Vibracoustic SE
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2019-05-09
Anticipated expiration: 2027-01-23
Also published as: DE102007004035A1

Abstract

Schlauchförmiger Rollbalg (1) für eine Luftfeder (2) bestehend aus elastomerem Material mit eingebetteten Fäden (3),
wobei die Fäden (3) in einem ersten Abschnitt (4) des Rollbalgs (1) in Bezug zur Längsachse unter einem Winkel verlaufen und in einem zweiten Abschnitt (5) parallel zur Längsachse,
wobei die Fäden (3) in zwei Gewebelagen (6, 7) angeordnet sind;
wobei sich die Fäden (3) der beiden Gewebelagen (6, 7) kreuzen,
wobei die Fäden (3) durchgehend durch den ersten (4) und zweiten Abschnitt (5) verlaufen,
wobei der erste Abschnitt (4) die Eigenschaften eines Kreuzlagenbalgs und der zweite Abschnitt (5) die Eigenschaften eines Axialbalgs aufweist,
wobei der erste Abschnitt (4) des Rollbalgs (1) einem ersten Ende (9) und der zweite Abschnitt (5) dem anderen Ende (11) des Rollbalgs zugeordnet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen schlauchförmigen Rollbalg für eine Luftfeder bestehend aus elastomerem Material mit eingebetteten Fäden und eine Luftfeder.
Stand der Technik
Die eingebetteten Fäden bilden einen Festigkeitsträger der die Druckfestigkeit und Stabilität des Rollbalgs erhöht. Dazu ist aus der DE 200 22 663 U1 bekannt, die Fäden in Lagen oder Geweben anzuordnen und in bestimmten Ausrichtungen in dem Material des Rollbalgs einzubetten. Die Ausrichtung der Fäden kann dabei entweder parallel oder unter einem Winkel zur Längsachse erfolgen. Rollbälge mit parallel eingebetteten Fäden werden als Axialbalg bezeichnet, solche mit winkelig eingebetteten Fäden als Kreuzlagenbalg. Bei dem Axialbalg ergibt sich ein hoher Federungskomfort. Zur Stabilisierung des Rollbalgs ist jedoch immer eine Außenführung notwendig, die den Rollbalg außenumfangsseitig abstützt. Hierbei ist nachteilig, dass eine Außenführung eine kardanische Befestigung des Rollbalgs an den Luftfederdeckel erschwert ist. Diese ist bei Luftfedern erforderlich, bei denen der Abrollkolben gegenüber dem Luftfederdeckel schwenkbar gelagert ist. Eine kardanische Anbindung des Rollblags ist bei Kreuzlagenbälgen einfacher, die eine höhere Belastbarkeit in radialer Richtung aufweisen; Jedoch weisen diese einen geringeren Federungskomfort auf als die Axialbälge.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rollbalg für eine Luftfeder bereitzustellen, die bei einem hohen Federungskomfort eine einfache kardanische Befestigung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 und 9 gelöst Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.
Zur Lösung der Aufgabe verlaufen die Fäden in einem ersten Abschnitt des Rollbalgs in Bezug zur Längsachse unter einem Winkel und in einem zweiten Abschnitt im Wesentlichen parallel zur Längsachse. Dabei weist der erste Abschnitt die Eigenschaften eines Kreuzlagenbalgs und der zweite Abschnitt die Eigenschaften eines Axialbalgs auf. Der erste Abschnitt ermöglicht die Ausbildung einer Falte des Rollbalgs in radialer Richtung und somit eine kardanische Anbindung; das bedeutet eine schwenkbare Lagerung des Rollbalgs an dem Luftfederdeckel, ohne dass zusätzliche Stützlagen oder andere Abdeckungen zum Schutz des Rollblags erforderlich sind. Der zweite Abschnitt, mit den axial ausgerichteten Fäden, ermöglicht einen hohen Federungskomfort der Luftfeder in der der erfindungsgemäße Rollhalg montiert ist In diesem Bereich weist die Luftfeder vorzugsweise eine Abdeckung auf, die den Rollbalg außenumfangsseitig abstützt. Der Rollbalg wird im Spritzgießverfahren hergestellt, wobei das elastomere Material um die Fäden gespritzt wird.
Die Fäden können in zwei Gewebelagen angeordnet sein. In den Gewebelagen können jeweils verschiedene Fäden mit unterschiedlichen Eigenschaften angeordnet werden.
Die Fäden der beiden Gewebelagen können sich kreuzen. Dadurch ist der der erste Abschnitt besonders druckstabil, so dass sich in radialer Richtung eine Falte mit vorgegebenem Durchmesser ausbilden kann, wobei sich der Durchmesser nicht vergrößert Die Falte ermöglicht eine kardanische Bewegung des Rollbalgs.
Die Fäden können im ersten Abschnitt unter einem Winkel 30° bis 45°, bevorzugt 36°, In Bezug zur Längsachse verlaufen. Bei diesen Winkeln ergibt sich ein vorteilhaftes Belastungs- und Biegeverhalten des Rollbalgs.
Die Fäden können durchgehend durch den ersten und zweiten Abschnitt verlaufen. Bei diesem kontinuierlichen Verlauf wird der Kraftfluss zwischen den beiden Abschnitten nicht unterbrochen, so dass der Rollbalg ein vorteilhaftes Belastungsverhalten aufweist. Einrichtungen oder zusätzliche Bauteile zur Kraftübertragung können entfallen. Des Weiteren kann der Rollbalg mit der gleichen Anzahl von Herstellungsschritten hergestellt werden wie reine Axiallagen- oder Kreuzlagenbälge.
In dem ersten Abschnitt kann eine Zwischenlage eingebettet sein, wobei die Zwischenlage vorzugsweise aus einem elastomeren Material besteht. Durch die Zwischenlage werden zwei Gewebelagen voneinander getrennt, was vorzugsweise nur im ersten Abschnitt erfolgt, in dem die Fäden kreuzweise verlaufen. In dem zweiten Abschnitt, in dem die Fäden parallel geführt sind, ist keine Zwischenlage vorgesehen, so dass in diesem Bereich die Biegefähigkeit vergrößert und damit der Federungskomfort erhöht ist.
Der erste Abschnitt kann einem Ende des Rollbalgs zugeordnet sein. Dieses Ende wird vorzugsweise an dem Luftfederdeckel einer Luftfeder montiert Da im Bereich eines Kreuzlagenbalgs keine Außenführung notwendig ist, kann der Rollbalg im ersten Abschnitt eine kardanisch wirksame Falte ausbilden, die eine kippbewegliche Lagerung des Rollbalgs und des Abrollkolbens ermöglicht.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch eine Luftfeder mit einem erfindungsgemäßen Rollbalg gelöst, wobei das Ende des Rollbalgs, das dem ersten Abschnitt zugeordnet ist, an einem Luftfederdeckel festgelegt ist und das Ende des Rollbalgs, das dem zweiten Abschnitt zugeordnet ist, an einem Abrollkolben festgelegt ist. Der erste Abschnitt mit den kreuzweise geführten Fäden ist an dem Luftfederdeckel befestigt und ermöglich die Ausbildung einer sich in radialer Richtung erstreckenden kardanisch wirksamen Falte. Der zweite Abschnitt ist dem Abrollkolben zugeordnet und ermöglicht durch die axiale Ausrichtung der Fäden einen hohen Federungskomfort. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine kippbewegliche Abstützung des Abrollkolbens an dem Luftfederdeckel bei einem gleichzeitig hohen Federungskomfort.
An dem zweiten Abschnitt kann außenumfangsseitig eine Außenführung vorgesehen sein. Die Außenführung ist rohrförmig ausgebildet und umschließt dabei nur den zweiten Abschnitt. Der erste Abschnitt bleibt frei und damit kippbeweglich. Die Außenführung wird durch ein geeignetes Befestigungselement, beispielsweise einem Klemmring, an dem Rollbalg gehalten.
Figurenliste
Einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Rollbalgs und der erfindungsgemäßen Luftfeder werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen, jeweils schematisch:

1 eine erfindungsgemäße Luftfeder;
2 ein erfindungsgemäßer Rollbalg;
3 ein Fadenverlauf der In dem Rollbalg eingebetteten Gewebelagen.

Ausführung der Erfindung
1 zeigt eine Luftfeder 2 zur Federung von Kraftfahrzeugen. Die Luftfeder 2 umfasst einen schlauchförmiger Rollbalg 1, der aus einem elastomerem Material besteht In das Fäden 3 eingebettet sind. Der Fadenverlauf ist dabei so gewählt, dass die Fäden 3 In einem ersten Abschnitt 4 des Rollbalgs 1 in Bezug zur Längsachse unter einem Winkel verlaufen und In einem zweiten Abschnitt 5 im Wesentlichen parallel zur Längsachse. Der erste Abschnitt 4 des Rollbalgs 1 ist einem ersten Ende 9 und der zweite Abschnitt 5 ist dem anderen Ende 11 des Rollbalgs zugeordnet. Der Rollbalg 1 ist an seinem ersten Ende 9 mittels eines Klemmrings 14 an einem Luftfederdeckel 10 befestigt und mit seinem anderen Ende 11 mittels eines weiteren Klemmrings 15 an einem Abrollkolben 12 befestigt. Der Abrollkolben 12 ist wiederum über eine Kolbenstange 16 an dem Luftfederdeckel 10 gelagert, wobei die Lagerung kippbeweglich ist Der zweite Abschnitt 5 des Rollbalgs 1 ist von einer Außenführung 13 umgeben, die sich mit ihrer Innenwand an der Außenwand des Rollbalgs abstützt der erste Abschnitt 4 bleibt frei. Dadurch bildet sich in dem ersten Abschnitt 4 eine sich in radialer Richtung erstreckende kardanisch wirksame Falte 17 aus, die gemeinsam mit der kippbeweglichen Lagerung der Kolbenstange 16 eine Kippbewegung des Abrollkolbens 12 mit der Kolbenstange 16 gegenüber dem Luftfederdeckel 10 ermöglicht.
2 zeigt einen Rollbalg 1 für eine Luftfeder 2 wie sie In 1 gezeigt ist. Der Rollbalg1, bestehend aus einem elastomeren Material in welches Fäden 3 eingebettet ist, ist in zwei Abschnitte 4, 5 unterteilt. In dem ersten Abschnitt 4, einem ersten Ende 9 zugeordnet, sind zwei Gewebelagen 6, 7 mit den Fäden 3 angeordnet, die durch eine Zwischenlage 8 voneinander getrennt sind. Dabei sind die Fäden 3 so angeordnet, dass diese unter einem Winkel von 30° bis 45°, bevorzugt 36°, in Bezug zur Längsachse verlaufen, wobei sich die Fäden 3 der beiden Gewebelagen kreuzen. Demnach ist der Rollbalg 1 in dem ersten Bereich 4 als Kreuzlagenbalg ausgebildet. Es ist auch ein diskontinuierlicher Fadenverlauf denkbar. Dabei ändert sich der Fadenwinkel in dem ersten Abschnitt 4. Aus dem diskontinuierlichen Fadenwinkel ergibt sich eine bestimmte Konturierung, wenn der Rollbalg unter Druck steht Die Fäden 3 sind auf einer Seite von dem Material des Rollbalgs 1 umgeben und auf der anderen Seite von der Zwischenlage 8, so dass die Fäden 3 in dem Rollbalg 1 eingebettet sind. In dem zweiten Abschnitt 5 verlaufen die Fäden 3 parallel zur Längsachse. Des Weiteren sind beide Gewebelagen 6, 7 zu einer Gewebelage zusammengefasst und es ist hier keine Zwischenlage vorgesehen. Demnach ist der Rollbalg in dem zweiten Bereich 5 als Axiallagenbalg ausgebildet.
3 zeigt den Fadenverlauf der Fäden 3 die in einem Rollbalg 1 gemäß 2 eingebettet sind. Es sind zwei Gewebelagen 6, 7 vorgesehen, wobei die Fäden 3 in dem ersten Abschnitt 4 unter einem Winkel von 30° bis 45°, bevorzugt 36°, zur Längsachse verlaufen und sich die Fäden 3 der beiden Gewebelagen 6, 7 kreuzen. In dem zweiten Abschnitt 5 verlaufen die Fäden 3 parallel zur Längsachse und die Fäden 3 werden unterbrechungsfrei kontinuierlich durch beide Abschnitte 4, 5 geführt.

Claims

Schlauchförmiger Rollbalg (1) für eine Luftfeder (2) bestehend aus elastomerem Material mit eingebetteten Fäden (3), wobei die Fäden (3) in einem ersten Abschnitt (4) des Rollbalgs (1) in Bezug zur Längsachse unter einem Winkel verlaufen und in einem zweiten Abschnitt (5) parallel zur Längsachse, wobei die Fäden (3) in zwei Gewebelagen (6, 7) angeordnet sind; wobei sich die Fäden (3) der beiden Gewebelagen (6, 7) kreuzen, wobei die Fäden (3) durchgehend durch den ersten (4) und zweiten Abschnitt (5) verlaufen, wobei der erste Abschnitt (4) die Eigenschaften eines Kreuzlagenbalgs und der zweite Abschnitt (5) die Eigenschaften eines Axialbalgs aufweist, wobei der erste Abschnitt (4) des Rollbalgs (1) einem ersten Ende (9) und der zweite Abschnitt (5) dem anderen Ende (11) des Rollbalgs zugeordnet ist.
Rollbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden (3) im ersten Abschnitt (4) unter einem Winkel 30° bis 45° in Bezug zur Längsachse verlaufen.
Rollbalg nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Abschnitt (4) eine Zwischenlage (8) eingebettet ist.
Rollbalg nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (8) aus einem elastomeren Material besteht.
Luftfeder (2) mit einem Rollbalg (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Ende des Rollbalgs (9), das dem ersten Abschnitt (4) zugeordnet ist, an einem Luftfederdeckel (10) festgelegt ist und das Ende (11) des Rollbalgs (1), das dem zweiten Abschnitt (5) zugeordnet ist, an einem Abrollkolben (12) festgelegt ist.
Luftfeder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Abschnitt (5) außenumfangsseitig eine Außenführung (13) vorgesehen ist.