DE3017733A1

DE3017733A1 - Rollbalg fuer fahrzeug-luftfederungen

Info

Publication number: DE3017733A1
Application number: DE19803017733
Authority: DE
Inventors: Friedrich Ing.(grad.) 3000 Hannover Hoppmann; Konrad Dipl.-Ing. 3008 Garbsen Müller; Hartwig Ing.(grad.) 3000 Hannover Voß
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1980-05-09
Filing date: 1980-05-09
Publication date: 1981-11-12
Also published as: DE3017733C2; IT1169248B; GB2076111A; DE3112133A1; IT8121418A0; GB2076111B

Description

Continental Gummi-Werke Aktiengesellschaft, 3000 Hannover Rollbälg für Fahrzeug-Luftfederungen

Die Erfindung bezieht sich auf Rollbälge für Fahrzeug-Luftfederungen, die in Form eines hohlzylindrischen Schlauchkörpers aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff mit Verstärkungseinlagen hergestellt und mittels auf ihre Endabschnitte aufgeschobener metallischer Spannringe an mit den gegeneinander abgefederten Fahrzeugteilen zusammenhängenden Stützelementen befestigt sindo

Luftfederungen zeichnen sich vor Stahlfedern vor allem durch ihren veränderlichen, wechselnden Belastungen in weiten Grenzen anpaßbaren Federwert und daraus folgend praktisch gleichbleibende Eigenfrequenz aus. Nicht zuletzt deswegen haben sie sich im Fahrzeugbau - und zwar sowohl für Schienen- als auch für Straßenfahrzeuge - schon in großem Umfange eingeführt. Ihr eigentliches Federelement, der mit Druckluft beaufschlagte Federbalg, ist aus witterungs- und b'lbeständigem Gummi meistens synthetischer Zusammensetzung mit die notwendige Druckfestigkeit vermittelnden textlien Veretarkungseiiilagen aufgebaut, wobei je nach den Einbauverhältnissen, den zulässigen Federwegen, Belastungen und anderen Parametern die Balgform entweder als Ein- oder Mehrfaltenbalg oder als auf inneren oder äußeren Stützelementen sich aowälzender Rollbalg gewählt wird. In allen Fällen erschien es bisher aus Gründen der Druck- und Ausziehfestigkeit und auch wegen der damit gegebenen Montagemöglichkeiten unerläßlich, die Verstärkungseinlagen an formsteifen, in eigens dafür angeformten Endwulsten eingebetteten Kernringen zu verankern. Erst mit dem Erweitern

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des Einsatzgebietes der Luftfedern auf Personenkraftwagen und andere mit weniger schweren Belastungen verbundene Anwendungsfälle wurde der Entwicklung kostengünstigerer Federbälge ohne Endwulst größere Beachtung geschenkt. Die Erfindung nimmt speziell von solchen wulstlosen, in wirtschaftlicher Weise in Form einfacher Schlauchstücke mit beiderseits gleichen Anschlußmaßen hergestellten Rollbälgen ihren Ausgang, wobei die an sich bewährte Befestigung mit Hilfe geschlossener metallischer Spannringe (z.B. deutsches Gebrauchsmuster 7 O18 029) vorausgesetzt wird. Im Gebrauch zeigten diese vergleichsweise kleinen Luftfeder-Rollbälge verschiedentlich jedoch Instabilitäten, die den Wunsch nach einer verbesserten Befestigung aufkommen ließen. Es ist die Aufgabe der Erfindung, diesen schon seit längerem bestehenden Bedürfniesen abzuhelfen.

Nach der Erfindung sind Luftfeder-Rollbälge der eingange geschilderten Gattung im Einbauzustand mit Abstand von dem oberen Fahrzeugteil und kraftschlüssig gegen überrollen des damit zusammenhängenden Stützelementes gehalten, zweckmäßig in der Art, daß ihrem oberen Endabschnitt eine diesen umfassende und mit einem der axialen Länge des Stützelementes entsprechenden Abstand von dem oberen Fahrzeugteil gehaltene starre Ringscheibe zugeordnet ist. Die Ringscheibe könnte z.B, an dem oberen Fahrzeugteil lösbar angebracht sein; gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung ist sie aber an dem auf den oberen Endabschnitt dee Rollbalges aufgeschobenen Spannring befestigt_s vorteilhaft einteilig mit diesem hergestellt und flanschartig von ihm abgewinkelt.

Mit der Anordnung einer solchen Ringscheibe oder dieser gleichwertigen kraft6chlÜ6sigen Halterung schafft die Erfindung einen parallel zu einer Querschnittsebene ausgerichteten feststehenden Anschlag, der den Rollbalg gegen jedes unerwünschte Auflaufen auf den oberen Spannring bzw. andere die Befestigung seines oberen Anschlußendes bildende oder damit zusammenhängende Einzelteile wirksam abstützt. Die vor allem bei Rollbälgen mit gleichen Anschlußmaßen stets gegebene Gefahr solcher Funktionsstörungen ist infolgedessen ausgeschaltet, und der eigentliche Rollbcreich

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bleibt unter allen Umständen auf den hierfür allein vorgesehenen Abschnitt beschränkt. TJm dies mit Sicherheit zu erreichen, i6t der Außendurchmesser der Ringscheibe gemäß einem wichtigen Teilmerkmal der Erfindung mindestens gleich dem wirksamen Durchraesser des Rollbalges im nichteingefederten Einbauzustand zu bemessen, vorzugsweise in einer Größenordnung von etwa dem 1,05-fachen des wirksamen Rollbslg-Durchmessers. Der Ausdruck "wirksamer Durchmesser" bezeichnet dabei nach üblichen Definitionen den Kreis des Balgquerschnittes, an dem die Tangente an die Balgwandung senkrecht, zur Federrichtung verläuft und infolgedessen auch die Kraftkomponente in den Festigkeitsträgern der Verstärkungseinlagen in Federrichtung gleich null wird.

Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung verdeutlicht.

Die Zeichnung zeigt im Längsschnitt einen Sollbalg 1 im eingebauten und mit dem gehörigen Innendruck beaufschlagten Zustand zwischen z.B. dem Fahrgestell 2 und einer Radachse 3 eines Personenkraftfahrzeuges. Der Rollbalg ist in Form eines glattzylindrischen Schlauchstückes aus einer synthetischen Kautschukmischung mit aus textlien Einzelfäden oder stattdessen auch Geweben gebildeten Verstärkungseinlagen ohne Wulste oder andere Endverdickungen mit über die ganze Länge gleichbleibender Wandstärke hergestellt. Er kann daher vorteilhaft durch Abstechen von einem in größerer Länge als Ausgangsmaterial fertig aufgebauten und vulkanisierten Schlauch gewonnen werden. Die nicht weiter dargestellten Veretärkungseinlagen sind in an sich bekannter Weise so beschaffen und angeordnet, daß der Balg im aufgeblähten Gebrauchszustand die gezeichnete zylindrische Gestalt mit einer nach dem unteren Endanschluß überleitenden Rollfalte 11 annimmt. Der untere Endanschluß ist mittels eines metallischen Spannringes 4 an einem ir.it der Radachse 3 zusammenhängenden Stützkolben 5 befestigt, wobei der Stützkolben mit seinen an den Befeetigungsbereich anschließenden Umfangsteilen Anlage- und Abrollflächen für die Rollfalte 11 des Balges 1 bietet und gleichzeitig noch als Zusatz-Luftbehälter dient.

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In ähnlicher Weise ist der obere Endanschluß des Rollbalges mit Hilfe eines Spannringes 6 an einem mit dem Fahrgestell 2 zusammenhängenden topfartigen Stützzylinder 7 gleichen Durchmessers wie der untere Stützkolben 5 befestigt. Der zweckmäßig aus einem Metallblech als in sich geschlossener Hohlzylinderkörper hergestellte Spannring 6 ist mit einem senkrecht zu seiner Längsachse abgewinkelten Endflansch 16 ausgebildet und wird so auf den Endanschluß aufgeschoben, daß der Endflansch dem Balgkörper zugekehrt ist. Durch leichtes Anrollen wird er in der gezeichneten Anordnung mit Radialspannung bereichsweise gegen den Stützzylinder 7 verformtj. wobei er den eingefaßten Endanschluß des Rollbalges 1 mit der nötigen Anpreßkraft druckdicht einspannt. Der. an der Stirnfläche des aufgeblähten Rollbalges 1 anliegende und diesen um ein geringes Maß über seinen wirksamen Durchmesser übergreifende Endflansch 16 hindert den Balgkörper am Ausbilden einer in diesem Bereich unerwünschten Rollfalte.

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Claims

Patentansprüche:

ollbalg für Fahrzeug-Luftfederungen, der in Form eines hohlzylindrischen Schlauchkörpers aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff mit Verstärkungseinlagen hergestellt und mittels auf seine Endabschnitte aufgeschobener metallischer Spannringe an mit den gegeneinander abgefederten Fahrzeugteilen zusammenhängenden Stützelementen befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollbalg (i) im Einbauzustand mit Abstand von dem oberen Fahrzeugteil (2) und kraftschlüssig gegen überrollen des damit zusammenhängenden Stützelementes (7) gehalten ist.
2. Rollbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seinem oberen Endabschnitt eine diesen umfassende und mit einem der axialen Länge des Stützelementes (7) entsprechenden Abstand von dem oberen Fahrzeugteil (2) gehaltene starre Ringscheibe (i6) zugeordnet ist.
3. Rollbalg nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (i6) an dem auf den oberen Endabschnitt aufgeschobenen Spannring (6) befestigt ist.
k. Rollbalg nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (ΐβ) einteilig mit dem Spannring (6) hergestellt und flanschartig von diesem abgewinkelt ist.
5. Rollbalg nach den Ansprüchen 2 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Ringscheibe (i6) mindestens gleich dem wirksamen Durchmesser des Rollbalges (1) im nichteingefederten Einbauzustand bemessen ist.
6. Rollbalg nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Auesendurchmesser der Ringscheibe (i6) in einer Größenordnung von etwa dem 1,05-fachen des wirksamen Rollbalg-Durchmessers bemessen ist.

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■■Ij-
7* Eollbalg nach den Ansprüchen 2 bis 6_t dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (16) in einer zum Balgquerschnitt parallelen Ebene ausgerichtet ist.

Hannover, den
8. Mai 198O 80-22 P/Sü Sü/Lo

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