DE1131527B

DE1131527B - Luftfederbalg, insbesondere fuer Kraftfahrzeugabfederung

Info

Publication number: DE1131527B
Application number: DEP23015A
Authority: DE
Inventors: Hellmut Lerbs
Original assignee: Phoenix Gummiwerke AG
Current assignee: Phoenix AG
Priority date: 1959-06-24
Filing date: 1959-06-24
Publication date: 1962-06-14

Description

Luftfederbalg, insbesondere für Kraftfahrzeugabfederung Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftfederbalg, insbesondere für Kraftfahrzeugabfederung, aus mit Kordgewebe ausgestatteten flexiblen elastomerenWän den und zwei oder mehreren tonnenförmigen Wandungsabschnitten und in den zwischen diesen liegenden Kehlungen in der Kautschukmasse eingebetteten Zugeinlagen.
Bei den bisher bekannten Luftfederbälgen ist zwischen den tonnenförmigen Wandungsabschnitten in den Kehlungen ein Ring aus Rundstahl, Preßblech, Stahlseilen, Kordfäden oder anderen zugfesten Strängen vorgesehen. In der Praxis hat sich gezeigt, daß diese lose aufgelegten Ringe zu Schäden an den Bälgen führen, und daß an dieser Stelle der Bälge in den meisten Fällen die ersten Schäden auftreten. Weiterhin ist bekanntgeworden, daß diese Zugeinlagen zur Vermeidung derartiger Schäden an der Einschnürungsstelle in die Kautschukmasse eingebettet werden. Im allgemeinen ist bei dieser Ausführung und bei nicht zu großer Belastung eine hinreichende Lebensdauer der Bälge gewährleistet. Wird aber die Beanspruchung, wie sie bei den neuzeitlichen Kraftfahrzeugen auftritt, wesentlich größer, so kommt es auch in der Nähe dieser eingebetteten Einlagen oft zu Schäden, die sich insbesondere darin zeigen, daß die aneinandergrenzenden Gewebelagen sich voneihander lösen. Bei Luftfederbälgen ist es auch schon bekannt, daß die außen liegende Wandungsoberfläche im Nahbereich der Zugeinlagen dem vorzugsweise runden Querschnitt der Zugeinlage weitgehend angepaßt ist. Dabei kann der Querschnitt der Zugeinlagen auch parallel zur Balg achse abgeflacht sein. Bei solchen Bälgen besteht die Gefahr, daß oberhalb und unterhalb der Zugeinlagen beim Ausformen Luft eingeschlossen wird, die zu vorzeitigen Schäden am Balg führen kann.
Zur Vermeidung derartiger Schäden wird erfindungsgemäß bei dem eingangs beschriebenen Luftfederbalg eine Lösung vorgeschlagen, die darin besteht, daß die äußeren über den in den Kehlungen liegenden Zugeinlagen befindlichen Wandungsoberflächen des Balges in einer größeren Breite als dem Durchmesser der Zugeinlagen entspricht, konvex ausgebildet sind. Durch diese Maßnahme ergibt sich eine doppelte umlaufende Nut, deren tiefste Einkerbungen dann oberhalb und unterhalb der Zugeinlage liegen.
Dadurch läßt sich die in unmittelbarer Nähe zur Zugeinlage liegende Kautschukmasse beim Formen des Balges einem ebenso großen Druck aussetzen wie die angrenzenden Bereiche der elastomeren Wände des Luftfederbalges. Diese verbesserte Möglichkeit zum Pressen der Kautschukmasse bewirkt, daß bei der Vulkanisation auch in diesen Bereichen eine sichere Haftfestigkeit zwischen Zugträger, Gewebe und Kautschuk erzielt wird. Im allgemeinen sind diese Materialien durch Kautschukmasse voneinander getrennt. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß nunmehr der bisherige Walkvorgang in den Einschnürungsbereichen auf zwei Bereiche verteilt wird, die nicht mehr zur unmittelbaren Nähe der Zugeinlage gehören. Da in diesem Bereich die Kautschukmasse dünnwandiger ist, tritt auch Wärmebildung durch Walkarbeit in geringerem Maße auf.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, daß der Querschnitt der Zugeinlagen oval und mit der längeren Achse des Querschnittes parallel zur Balgachse angeordnet ist. Dadurch rücken die durch Biegung beanspruchten Zonen weiter auseinander und gestatten beim Preßvorgang ein erleichtertes Einlegen der Formwandungsteile beim Vulkanisieren. Die ringförmige Zugeinlage kann dabei verschiedenartige Querschnitte aufweisen und sogar in mehrere dünne Einzeleinlagen unterteilt sein, die jede für sich in an sich bekannterWeise in Gewebe eingebettet sein kann.
Diese Gewebeeinhüllung ermöglicht eine Verbesserung der Haftfestigkeit zwischen Stahl und Kautschuk, da das betreffende Gewebe von beiden Seiten mit unterschiedlicher Klebemasse versehen sein kann. Ferner vermeidet das Gewebe mit Sicherheit ein Loslösen der Kautschukmasse von einer Zugträgereinlage, da eine einmal eingetretene Abtrennung beim Zugträger sich wesentlich leichter fortflanzt als bei einem stärker nachgiebigen Gewebekord. Dieses tritt auch dann ein, wenn die Kautschukmasse durch den höheren Anpreßdruck noch verhältnismäßig tief in die Stahlseileinlage eingepreßt worden ist.
Es ist weiter vorgesehen, daß bei der Kordgewebeeinhüllung die Kordfäden schraubenförmig die ring- förmige Zugeinlage umlaufen. Diese Art der Gewebeanordnung erleichtert zunächst das Aufbringen des Gewebekordes auf die ringförmige Zugeinlage und berücksichtigt außerdem die von außen auftretenden Beanspruchungen.
Diese Umhüllung kann in vorteilhafter Weise biffiar angeordnet sein. Sie schafft dadurch an der Abschlußstelle der Gewebekante eine Verankerung nach beiden Seiten zu der Haupteinlage des Luftfederbalges hin.
Auch bei dieser Anordnung kann die Richtung der Kordgewebewicklung in einem verhältnismäßig kleinen Winkel peripher zur Ringachse der Zugeinlage liegen. Besonders bewährt hat sich dabei ein Winkel zwischen 10 und 20°. Dieser Winkel kann zur Mittelachse in beiden Richtungen verlaufen, wobei etwa der eine Teil der bifilaren Kordfadenrichtung in der einen Richtung verläuft, während der andere symmetrisch dazu im gleichen Winkel zur anderen Richtung angeordnet ist. Die symmetrische Anordnung zur peripheren Ringachse ist jedoch nicht zwingend und kann bei besonderen Anspruchsarten auch aufgehoben sein.
Ebenfalls kann ein Vollgewebe mit einem Fadenverlauf von 45" zur Achse des Balges zur Anwendung kommen. Die Fäden der Umhüllung der Zugeinlage können mit den Fäden der Haupteinlage sich unter sehr verschiedenen Winkeln schneiden oder aber auch miteinander übereinstimmen.
Zur Steigerung der Wirksamkeit dieser erfindungsgemäßen Anordnung der Zugeinlage und der zugehörigen Außenwandung kann vorgesehen sein, daß der Gewebelagenabstand in den tonnenförmigen Wan dungsabschnitten in Zugeinlagennähe größer ist als in den Zwischenräumen. Dadurch wird eine weitere Verbesserung des Luftfederbalges erreicht, da die Bereiche unterhalb der Zugeinlage dadurch weicher werden und bei der Vulkanisation und dem ausgeübten Druck eine verbesserte Haftung auch an dieser Stelle zustande kommt. Diese Maßnahme führt gleichzeitig zur Verbesserung der Elastizität des Luftfederbalges in diesen zur Einkehlung gehörenden Bereichen.
Weiter ist vorgesehen, daß das Elastomerenmaterial in Zugeinlagennähe einen höheren Elastizitätsmodul aufweist. Dieser Materialunterschied führt zu einer Verbesserung der Geschmeidigkeit im Bereich der Zugeinlagen. Bei besonderen Ausführungen kann die Abstufung des Moduls in mehreren Stufe, erfolgen.
Außer aus Natur- oder Kunstkautschuk läßt sich der Luftfederbalg auch aus Kunststoffen, wie Polyesterurethan, oder anderen Elastomeren in Gieß- oder Preßverfahren herstellen. Zur Erzeugung aus fließ-oder preßfähigen Kunststoffen, die durch Polymerisation oder Kondensation aushärten, sind Formen erforderlich, die in Längs- oder Querrichtung verschieden unterteilt sind und außerdem die an anderen Formen bekannten Merkmale aufweisen.
Die Erfindung wird beispielsweise in den Abbildungen 2 bis 6 dargestellt.
Abb. 1 zeigt einen üblichen Luftfederbalg 1 mit der angedeuteten Lage von Gewebeeinlagen 2 und Stahlringen 3, die in den Kehlungen 4 an der Außenfläche auf den Balg aufgelegt sind. In den Bereichen, in denen der Stahlring an der Wandung liegt, kommt es, wie die Praxis gezeigt hat, leicht zu ernsten Schäden.
Abb. 2 zeigt demgegenüber die erfindungsgemäße Verbesserung für die Anordnung der Zugeinlage in der Einkehlung der Balgwandung. Dieser Kehlungsausschnitt 5 aus einem Luftfederbalg weist bei 6 eine Wandungsoberfläche auf, die in einer größeren Breite, als dem Durchmesser der Zugeinlagen 3, 14 entspncht, konvex ausgebildet ist. Um die Zugeinlage 3 laufen Kordgewebe 7, die zur Verbesserung der Haftfestigkeit mit der umgebenden Kautschukmasse dienen. Die Rinnen 8 und 9 schaffen die Angriffspunkte für die Formteile, die einen erhöhten Anpreßdruck in den Bereichen 10 und 11 unterhalb und oberhalb der Zugeinlagen zulassen. Die durch den ganzen Balg verlaufenden Gewebeeinlagen 12 und 13 zeichnen sich in Zugeinlagennähe durch einen vergrößerten Abstand 26 aus, um eine Steigerung der Elastizität zu bewirken.
Abb. 3 ist gegenüber Abb. 2 insofern verändert, als die Zugeinlage 14 eine abgeflachte Form aufweist und damit einen besseren Angriffspunkt für die Vulkanisationswerkzeuge schafft. Der vergrößerte Abstand zwischen den Gewebelagen 12 und 13 ist auch hier vorgesehen; ebenso ist der Zugeinlagering 14 durch Gewebe 15 umhüllt.
Abb. 4 zeigt die aus mehreren Einzelseilen bestehende Zugeinlage 3. Auf dieser Zugeinlage sind zwei Schichten von Kordgewebelagen 16 und 17 dargestellt, die symmetrisch zur Achse in einem Winkel von 200 laufen.
Abb. 5 stellt die Anordnung einer bifilaren Wicklung 18 und 19 um die Zugeinlage 20 dar. Die Ränder dieser Kordgewebeeinlage sind nach entgegengesetzten Richtungen auseinander geklappt, sie können in dieser Anordnung im Luftfederbalg liegen und sich in den Hauptgewebeeinlagen verankern.
Abb. 6 zeigt den aus Abb. 2 und 3 bekannten Kehlungsausschnitt5. Zur Vulkanisation ist eine mehrteilige Form vorgesehen, die aus dem oberen Teil 21 und dem unteren Teil 22 besteht. Zur Erzeugung des höheren Druckes oberhalb und unterhalb der Zugeinlage 3 ist die Form mit Fortsätzen 23 und 24 versehen. An der mittleren in horizontaler Richtung verlaufenden Trennfuge ist eine Vakuumleitung 25 vorgesehen, die die beim Einfahren der Formteile ausströmende Luft entweichen läßt. Der Krümmungsradius der Fortsätze 23 und 24 ist größer als der Krümmungsradius des Querschnitts der Zugeinlage 3.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Luftfederbalg, insbesondere für Kraftfahrzeugabfederung, aus mit Kordgewebe ausgestatteten flexiblen elastomeren Wänden und zwei oder mehreren tonnenförmigen Wandungsabschnitten und in den zwischen diesen liegenden Kehlungen in der Kautschukmasse eingebetteten Zugeinlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren über den in den Kehlungen liegenden Zugeinlagen (3, 14) befindlichen Wandungsobertlächen (6) des Balges (1) in einer größeren Breite, als dem Durchmesser der Zugeinlagen (3,14) entspricht, konvex ausgebildet sind.
2. Luftfederbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Zugeinlagen (3, 14) oval und mit der längeren Achse des Querschnitts parallel zur Balgachse angeordnet ist.
3. Luftfederbalg nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugeinlagen (3, 14) in an sich bekannter Weise in Gewebe (7) eingehüllt sind.
4. Luftfederbalg nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kordfäden (16, 17) der Gewebeeinhüllung (7) schraubenförmig die ringförmige Zugeinlage (3, 14) umlaufen.
5. Luftfederbalg nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (7) bifilar gewickelt ist (Abb. 5).
6. Luftfederbalg nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Kordgewebewicklung einen kleinen Winkel zur peripheren Ringachse der Zugeinlage (3, 14) bilden (Abb. 4).
7. Luftfederbalg nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewebelagenabstand (26) in den tonnenförmigen Wandungs- abschnitten in Zugeinlagennähe größer ist als in den Zwischenräumen (Abb. 2, 3).
8. Luftfederbalg nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Material in Zugeinlagennähe einen hohen Elastizitätsmodul aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 120 733; französische Patentschrift Nr. 1. 156323; USA.-Patentschrift Nr. 2192 355.