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DE60310413T2 - Luftfederbalg - Google Patents

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Publication number
DE60310413T2
DE60310413T2 DE60310413T DE60310413T DE60310413T2 DE 60310413 T2 DE60310413 T2 DE 60310413T2 DE 60310413 T DE60310413 T DE 60310413T DE 60310413 T DE60310413 T DE 60310413T DE 60310413 T2 DE60310413 T2 DE 60310413T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air spring
outer layers
spring bellows
bellows
end portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60310413T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60310413D1 (de
Inventor
Russell Hartville KOCH
John Tallamadge RENSEL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Firestone Diversified Products LLC
Original Assignee
BFS Diversified Products LLC
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Publication date
Application filed by BFS Diversified Products LLC filed Critical BFS Diversified Products LLC
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Publication of DE60310413D1 publication Critical patent/DE60310413D1/de
Publication of DE60310413T2 publication Critical patent/DE60310413T2/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/02Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
    • F16F9/04Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
    • F16F9/05Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall the flexible wall being of the rolling diaphragm type
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    • F16F9/0463Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall characterised by the assembling method or by the mounting arrangement, e.g. mounting of the membrane with separate crimping rings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/40Constructional features of dampers and/or springs
    • B60G2206/42Springs
    • B60G2206/424Plunger or top retainer construction for bellows or rolling lobe type air springs

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft Luftfedern und insbesondere einen dabei verwendeten verbesserten Balg. Noch genauer betrifft die Erfindung einen Luftfederbalg mit modifizierten Enden, welche ein Herausschlüpfen unter dem Klemmring verringern, ohne die Fahrteigenschaft der Luftfeder zu beeinflussen.
  • 2. Hintergrundinformation
  • Luftfedern umfassen typischerweise zwei Endglieder, welche abdichtend mit entsprechenden Enden einer gewebeverstärkten biegsamen Blase oder Balgs verbunden sind. Diese Luftfedern werden hauptsächlich zur Anwendung bei Motorfahrzeugen verwendet, wobei sie den Fahrzeugkörper tragen, oder zum Gebrauch bei anderen Arten von Ausrüstung, welche einem Stoß ausgesetzt sind, um eine Abfederung für diese zur Verfügung zu stellen. Der Luftfederbalg weist üblicherweise entgegengesetzte offene Enden auf, welche an die Endglieder mit einem Klemmring oder einem Gesenkring abgedichtet sind, um eine Fluidkammer unter Überdruck in dem Balg auszubilden. Der biegsame Balg besteht üblicherweise aus Innen- und Außenschichten aus einem nicht verstärkten elastomeren Material, wobei eine Mehrzahl von Verstärkungsanordnungen zwischen diesen Innen- und Außenschichten angeordnet ist, oder Kombinationen in diesen. Der Modul des elastomeren Materials muss niedrig genug sein, um sich kontinuierlich zu biegen, wenn sich die Luftfeder von ausgedehnten zu zusammengedrückten Positionen bewegt, ohne einen Verschlechterung, um eine dauerbeständige Luftfeder zur Verfügung zu stellen. Das Material mit niedrigem Modul erhöht jedoch, obwohl es zufriedenstel lend ist, um das Fluid unter Überdruck in der Luftkammer zurückzuhalten und um eine ausreichende Dauerbeständigkeit zur Verfügung zu stellen, die Schwierigkeit, eine luftdichte Dichtung mit den Endgliedern auszubilden, was üblicherweise mit einem Gesenk- oder Klemmring erreicht wird. Der Gesenkring klemmt die dazwischenliegenden Balgenden gegen eine an dem Endglied ausgebildete Klemmfläche, wobei der Ring und/oder die Endglieder verschiedene Vorsprünge und Nuten aufweisen, um eine Klemmwirksamkeit zu vergrößern. Die Verwendung dieses Materials mit niedrigem Modul kann ein Herausschlüpfen aus einer Position unterhalb des Gesenkrings oder eine übermäßige Faltenbildung verursachen, was dazu führt, dass möglicherweise zu einschränkende Ausströmpfade zwischen der inneren Fluidkammer und einer Umgebungsatmosphäre erzeugt werden.
  • Luftfederbälge nach dem Stand der Technik haben versucht, dieses Problem zu überwinden, indem sie die Härte der Balgenden erhöhen, wie beispielsweise in dem US-Patent Nr. 3,319,952 gezeigt, welches einen Luftfederbalg nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 offenbart. Jedoch vergrößert diese Balgkonstruktion sowie andere Balgkonstruktionen aus dem Stand der Technik mit verstärkten Enden die Dicke der Balgenden, um die erhöhte Härte zu erreichen und ein Herausschlüpfen zu verringern. Diese verdickten Enden können die Herstellungskosten erhöhen und können die Verwendung von verschiedenen Montagemaschinen und Einbördelmaschinen als denjenigen erfordern, welche bei elastomeren Bälgen verwendet werden, die eine gleichförmige Dicke über ihre axialen Längen hinweg aufweisen.
  • Somit ist es wünschenswert, den biegsamen Balg für eine Luftfeder mit Enden auszubilden, welche aus einem Material mit einem größeren Elastizitätsmodul als der Großteil des Balgmaterials ausgebildet sind, um die Steifigkeit in dem eingeklemmten Bereich zu erhöhen, ohne die Biegsamkeit und Dauerbeständigkeit des elastomeren Balgs wesentlich zu beeinflussen. Je höher der Elastizitätsmodul, desto härter ist allgemein das Balgmaterial, wie es auf Gummierzeugnisse angewandt wird; d.h. die Härte wird die relative Widerstandsfähigkeit der Oberfläche gegenüber einer Einbuchtung, wie sie mit normalen Mitteln gemessen wird.
  • Die US 6,264,178 B1 offenbart einen Luftfederbalg, welcher ein längliches biegsames rohrförmiges Element umfasst, das in axial beabstandeten ersten und zweiten Enden endet und Innen- und Außenschichten aus einem biegsamen Material aufweist und dazwischen angeordnete Verstärkungselemente enthält. Die Verstärkungselemente enden in einer Entfernung von dem faserverstärkten elastomeren Material, welches an dem Ende des rohrförmigen Elements angebracht ist, um das Ende desselben abzudichten.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, einen elastomeren Balg zur Verwendung bei einer Luftfeder zur Verfügung zu stellen, bei welchem die Enden des Balgs einen höheren Modul, und somit ein steiferes Material aufweisen, um einen wirksameren Abdichtungseingriff bereitzustellen, wenn sie zwischen einem Gesenkring und einer Abdichtfläche des Endglieds festgeklemmt sind, und welche die Fahrteigenschaft der Luftfeder und die Dauerbeständigkeit derselben nicht beeinflussen werden, indem sie ermöglichen, dass das elastomere Material mit niedrigerem Modul über den Großteil der axialen Länge des Balgs hinweg verwendet wird.
  • Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, einen biegsamen Balg mit einer gleichförmigen Dicke über seine gesamte axiale Länge hinweg zur Verfügung zu stellen, wodurch es möglich wird, dass eine bestehende Luftfedermontageausrüstung und Werkzeugausrüstung verwendet wird.
  • Nach der vorliegenden Erfindung wird die obige Aufgabe gelöst durch einen Luftfederbalg, wie er durch den unabhängigen Anspruch 1 definiert ist. Die abhängigen Ansprüche definieren ein bevorzugtes und vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Der Balg der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, dass der Balg aus einem elastomeren Material ausgebildet wird, welches eine Lage oder mehrere Lagen aus Verstärkungsmaterial enthält, um sich über seine axiale Länge zu erstrecken, wie bei Balgkonstruktionen in dem Stand der Technik, welche dieselben oder ähnliche elastomere Materialschichten aufweisen, welche sich vollständig durch die Balglänge erstrecken.
  • Bei einem der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele ist nur die Innenschicht des modifizierten Endabschnitts des Balgs aus einem Material mit höherem Modul ausgebildet, und bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist nur die Außenschicht des Endabschnitts aus dem Material mit höherem Modul ausgebildet; und bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind sowohl die Innenschicht als auch die Außenschicht der modifizierten Endabschnitte des Balgs aus dem Material mit höherem Modul ausgebildet.
  • Gemäß einem der Hauptaspekte der Erfindung sind die Schichten mit höherem Modul in den Endabschnitten des Balgs mit den In nen- und Außenschichten des Balgs mit niedrigerem Modul mit einer nichtüberlappenden Verbindung verbunden, wie beispielsweise einer Stoßverbindung oder einer schrägen Verbindung, um so die gesamte gleichförmige konstante Dicke des Balgs nicht zu beeinflussen.
  • Bevorzugt wird die Shore A-Härte des Endabschnitts oder der Endabschnitte des Balgs, welche mit dem Elastizitätsmodul korreliert werden kann, wenigstens 45 bis 50 sein.
  • Die vorhergehenden Vorteile, die Konstruktion und der Betrieb der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren einfacher ersichtlich werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • 1 ist eine Draufsicht, wobei Abschnitte entfernt und im Schnitt sind, welche eine Luftfeder mit dem verbesserten biegsamen Balg und seinen Klemmeingriff mit den Endgliedern der Luftfeder zeigt;
  • 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht des eingekreisten Abschnitts von 1;
  • 3 ist eine unvollständige schematische Schnittansicht, welche die Konstruktion eines Endabschnitts des Balgs zeigt;
  • 3A ist eine unvollständige schematische Ansicht ähnlich zu 3, welche nur die Außenschicht des Endabschnitts mit einer schrägen Verbindung mit einem gehärteten Endmaterial zeigt;
  • 3B ist eine unvollständige schematische Schnittansicht ähnlich zu 3A, welche nur die Innenschicht zeigt, welche eine schräge Verbindung mit dem gehärteten Endmaterial ausbildet;
  • 4 ist eine unvollständige schematische Ansicht, von welcher Abschnitte im Schnitt sind, welche ein Verfahren zur Herstellung des Balgs mit den Endabschnitten mit höherem Modul zeigt;
  • 5 ist eine unvollständige schematische Ansicht ähnlich zu 4, welche ein anderes Verfahren zur Herstellung eines Paars der Bälge mit Endabschnitten mit höherem Modul zeigt;
  • 6 ist eine unvollständige schematische Schnittansicht, welche einen modifizierten Endabschnitt des Balgs zeigt;
  • 6A ist eine unvollständige schematische Schnittansicht ähnlich zu 6, welche nur die Außenschicht des modifizierten Endabschnitts mit einer schrägen Verbindung mit dem gehärteten Endmaterial zeigt; und
  • 6B ist eine unvollständige schematische Schnittansicht ähnlich zu 6A, welche nur die Innenschicht des modifizierten Endabschnitts mit einer schrägen Verbindung mit dem gehärteten Endmaterial zeigt.
  • In allen Figuren beziehen sich ähnliche Ziffern auf ähnliche Teile.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Ausführungsbeispiel einer Kraftfahrzeugluftfeder nach der vorliegenden Erfindung ist in 13 gezeigt und ist allgemein mit 1 bezeichnet. Wie in 1 gezeigt, umfasst die Luftfeder 1 ein oberes Endglied 2 und ein unteres Endglied 3, welches als ein herkömmlicher Kolben dargestellt ist. Der verbesserte biegsame Balg, welcher allgemein bei 5 angezeigt ist, ist ein längliches rohrförmiges Element, welches sich zwischen den Endgliedern 2 und 3 erstreckt und an diesen mit Gesenkringen 6 bzw. 7 abdichtend festgeklemmt ist und eine innere Fluiddruckkammer 9 in sich ausbildet. Der Balg 5 ist bevorzugt aus einem elastomeren Balg ausgebildet, welcher hauptsächlich aus Gummi besteht, kann aber aus thermoplastischen Elastomeren (TPE), thermoplastischen Hartgummis („thermoplastic vulcanizates", TPV), thermoplastischen Olefinen (TPO) und ähnlichen biegsamen Materialien ausgebildet sein, ohne das Konzept der Erfindung zu beeinflussen. Die Endglieder 2 und 3 sind an zwei beabstandeten Elementen 11 bzw. 12 angebracht, welche Teile eines Kraftfahrzeugs sein können, wie beispielsweise ein Fahrzeugfahrgestell und eine Fahrzeugachse oder irgendeine Vorrichtung, bei welcher eine Abfederung zwischen zwei beabstandeten Elementen gewünscht ist.
  • Wie in 2 und 3 gezeigt, ist der Balg 5 aus Innen- bzw. Außenschichten 13 bzw. 14 ausgebildet, welche sich im Allgemeinen über die axiale Länge des Luftbalgs hinweg erstrecken, mit Ausnahme von modifizierten Endabschnitten 16 bzw. 17, welche offene Balgenden 18 bzw. 19 ausbilden. Die Innen- und Außenschichten 13 und 14 sind aus einem nichtverstärkten Material mit einem verhältnismäßig niedrigen Modul ausgebildet, welches eine Shore A-Härte (ASTM D2240) in dem allgemeinen Bereich von 45 und 65 aufweist. Dieser Härtenbereich versieht den Luftfederbalg mit der gewünschten Biegsamkeit, um eine bestimmte Fahrteigenschaft zu erreichen, und stellt über die Lebensdauer der Luftfeder Dauerbeständigkeit zur Verfügung.
  • Ein Paar von Verstärkungslagen 21 und 22 ist zwischen den Innen- und Außenschichten 13 und 14 angeordnet und erstreckt sich über die axiale Länge der Luftfeder. Die Lagen 21 und 22 weisen eine herkömmliche Konstruktion auf, welche aus einer Mehrzahl von Verstärkungselementen oder Schnüren 23 besteht, die in einer dünnen Schicht aus einem elastomeren Material kalandert sind. Bei herkömmlichen Luftfederkonstruktionen werden die Schnüre einen Neigungswinkel aufweisen und in den zwei Verstärkungslagen entgegengesetzt zueinander sein.
  • Erfindungsgemäß und wie insbesondere in 13 gezeigt umfasst der Balg 5 modifizierte Endabschnitte 16 und 17, welche bevorzugt zueinander ähnlich sind. Somit wird nur der Endabschnitt 16 detailliert beschrieben und in den Figuren gezeigt. Der Endabschnitt 16 umfasst Innen- bzw. Außenschichten 25 bzw. 26, welche aus einem härteren Material oder einem Material mit einem höheren Modul als demjenigen der Schichten 13 und 14 ausgebildet sind. Die Schichten 25 bzw. 26 des Endabschnitts 16 bilden Verbindungen 27 bzw. 28 mit den Innen- und Außenschichten 13 und 14 des Balgs 5 aus, entweder durch eine Stoßverbindung, wie in 3 gezeigt, oder durch eine schräge Verbindung, wie in 3A und 3B gezeigt. Diese Arten von Verbindungen verhindern eine Dickenzunahme an der Kontaktstelle zwischen den Innen- und Außenschichten des Hauptbalgkörpers und den modifizierten Endabschnitten. Andere Arten von Verbindungen können auch verwendet werden, solange sie keine erhöhte Dicke an dem Verbindungsbereich vorsehen.
  • Die steiferen Endabschnitte 25 und 26 werden ein Shore A-Härte zwischen 60 und 100 aufweisen, mit einem bevorzugten Härtebereich von zwischen 60 und 80. Diese erhöhte Härte und Steifigkeit wird bei einem Einklemmen zwischen dem Gesenkring 6 und der Klemmoberfläche 30 des Endglieds 2 für eine zuverlässigere Luftdichtung sorgen. Die Endabschnittsschichten 25 und 26 werden eine axiale Länge zwischen 10 mm und 50 mm aufweisen, welche es ermöglicht, dass er geeignet durch den Gesenkring 6 festgeklemmt wird und endet, bevor er einen benachbarten Bereich 31 des Luftbalgs erreicht, wie in 2 gezeigt, welcher kontinuierlichen und hohen Biegebelastungen unterliegt, wo das Material mit niedrigerem Modul wichtig ist.
  • Weiterhin erstrecken sich, wie in 2 und 3 gezeigt, die Verstärkungslagen 21 und 22 über die Länge des Balgs hinweg und sind zwischen den Innen- und Außenschichten 25 und 26 der Endabschnitte 16 und 17 angeordnet. Wiederum weisen die Endabschnitte 16 und 17 zusammen mit den Lagen 21 und 22 dieselbe Dicke wie der Rest des Balgs 5 auf.
  • 3A zeigt einen geringfügig modifizierten Endabschnitt 16 des Luftbalgs, wobei sich die Innenschicht 13 des Balgs vollständig über die axiale Länge des Balgs, einschließlich des Endabschnitts, erstreckt. Nur die Außenschicht 26 des Endabschnitts 16 ist aus dem Material mit höherem Modul ausgebildet und bildet eine Verbindung 33 mit der Außenschicht 14 des Balgs 5 aus. Die Verbindung 33 ist als eine schräge Verbindung dargestellt, könnte aber eine Stoßverbindung sein, wie in 3 gezeigt, ohne das Konzept der Erfindung zu beeinflussen. Wiederum ist die Verbindung 33 eine nichtüberlappende Verbindung, so dass die Dicke an dem Verbindungsbereich gleichförmig und dieselbe Dicke wie diejenige der Außenschichten 14 und 26 ist.
  • Eine weitere Abwandlung ist in 3B gezeigt, wobei nur die Innenschicht 25 des Endabschnitts 16 aus dem Material mit höherem Modul ausgebildet ist und mit der Innenschicht 13 des Balgs 5 mit einer schrägen Verbindung 34 oder, falls gewünscht, mit einer Stoßverbindung verbunden ist, wobei sich die Außenschicht 14 über die axiale Länge des elastomeren Balgs fortsetzt.
  • Wiederum werden sich in beiden Ausführungsbeispielen von 3A und 3B Verstärkungslagen 21 und 22 über die Länge des Balgs, einschließlich der Endabschnitte 16 und 17, erstrecken, wobei die Endabschnittsschichten dieselbe gleichförmige Dicke wie die Hauptbalgschichten 13 und 14 aufweisen. Dies stellt sicher, dass der Balg über seine gesamte axiale Länge eine gleichförmige Dicke aufweist, was es ermöglicht, dass herkömmliche Installationswerkzeuge und Ausstattung verwendet wird, wenn der Balg an den Endgliedern angebracht wird. Weiterhin können im Geist der Erfindung die verschiedenen Verbindungen 27, 28, 33 und 34 erreicht werden, wenn der Luftfederbalg vulkanisiert wird, oder sie können mit verschiedenen Klebstoffen verbunden werden.
  • Gemäß einem anderen Vorteil der vorliegenden Erfindung kann eine bestehende Ausstattung verwendet werden, wenn der Balg 5 ausgebildet wird, wie durch das verbesserte Auflegverfahren von 4 und 5 gezeigt. Wie in 4 gezeigt, wird ein herkömmlicher Balgaufbaudorn 36 zur Verfügung gestellt, auf welchen zuerst die Innenschicht 13 aufgelegt und um den Dorn 36 gewickelt wird. Als nächstes wird ein Paar von Materialstreifen, welche die Innenschichten 25 der Endabschnitte 16 und 17 ausbilden, um den Dorn in einer Stoßbeziehung mit der Schicht 13 platziert, um die Verbindungen 27 oder 34 mit dieser auszubilden. Als nächstes werden die zwei Verstärkungsla gen 21 und 22 auf den Dorn 36 aufgelegt, gefolgt von der anschließenden Platzierung der Außenschicht 14 und der Platzierung eines Paars von Endstreifen, um die Außenschicht 26 der Endabschnitte mit höherem Modul auszubilden. Somit wird die Herstellung des Luftbalgs 5 mehrere zusätzliche Herstellungsschritte erfordern, und zwar die Platzierung der vier zusätzlichen Streifen aus dem Material mit höherem Modul oder bei bestimmten Ausführungsbeispielen, wie in 3A und 3B gezeigt, von nur zwei zusätzlichen Streifen auf dem zylinderförmigen Dorn.
  • 5 zeigt ein geringfügig modifiziertes Verfahren zum Aufbauen eines Paars von Bälgen 5 in einem einzigen Vorgang. Dieselben Schichten 13 und 14 und Streifenmaterialien 25 und 26 werden auf den Dorn 36 aufgelegt, wie oben erörtert und in 5 gezeigt, mit der Ausnahme, dass ein Paar von Streifen mit höherem Modul 38 und 39, welche näherungsweise zweimal die Länge der Streifen 25 und 26 aufweisen, auf dem Dorn zwischen den Innen- und Außenschichten 13 und 14 platziert werden, so dass der Balg, wenn er von dem Dorn entfernt wird, entlang einer Linie 40 geschnitten werden kann, um ein Paar von Luftbälgen 5 auszubilden, wie sie mit dem in 4 gezeigten Verfahren hergestellt werden.
  • 66B zeigen modifizierte Balgendkonstruktionen, bei welchen die Hauptinnen- und -außenschichten des Balgs die Verstärkungselemente oder Schnüre in sich eingebettet haben und diese nicht als separate kalanderte Verstärkungslagen aufweisen. Der modifizierte Balg 45 (6) umfasst Innen- und Außenschichten 46 bzw. 47, welche in steiferen Endabschnitten 48 bzw. 49 enden, die durch Stoßverbindungen 50 und 51 mit den Schichten 46 und 47 verbunden sind. Jede Schicht weist direkt darin eingebettete Verstärkungsschnüre 23 auf, welche sich über die axiale Länge des Balgs erstrecken und sich kontinuierlich durch die Innen- und Außenschichten 46 und 47 und die steiferen Endabschnitte 48 und 49 erstrecken. Die speziellen Elastizitätsmodule für diese Schichten und Endabschnitte sowie die axialen Längen der Endabschnitte werden ähnlich zu den oben beschriebenen sein.
  • 6A bzw. 6B zeigen weitere modifizierte Bälge, welche allgemein mit 55 bzw. 56 bezeichnet sind, welche beide nur ein Paar von elastomeren Schichten umfassen, die sich vollständig über die axiale Länge des Balgs erstrecken, einschließlich der steiferen Endabschnitte, und welche die Verstärkungsschnüre 23 aufweisen, die sich über die axialen Längen derselben erstrecken. Der in 6A gezeigte Balg 55 ist ähnlich zu demjenigen des in 3A gezeigten Balgs 5, wobei sich die Innenschicht 46 vollständig über die axiale Länge des Balgs, einschließlich des Endabschnitts, erstreckt, wobei nur die Außenschicht 47 mit einer schrägen Verbindung 57 mit einem gehärteten Endabschnitt 49 verbunden ist.
  • Der modifizierte Balg 6 von 6B ist allgemein ähnlich zu demjenigen des in 3B gezeigten Balgs 5, wobei sich die Außenschicht 47 vollständig über die axiale Länge des Balgs erstreckt, wobei nur die Innenschicht 46 den gehärteten Endabschnitt 48 aufweist, der an dieser mit einer schrägen Verbindung 58 befestigt ist. Wiederum erstrecken sich die Verstärkungsschnüre 23 vollständig über die axiale Länge der Schichten 46 und 47 und des Endabschnitts 48.
  • Man kann leicht verstehen, dass die schrägen Verbindungen 57 und 58 der modifizierten Bälge 55 und 56 Stoßverbindungen oder andere Arten von nichtüberlappenden Verbindungen als die in den Figuren gezeigten und oben beschriebenen schrägen Ver bindungen sein könnten, solange die Gesamtdicke des Balgs nicht vergrößert wird, wenn die Verbindung mit dem steiferen Endabschnitt gebildet wird. Die in 66B gezeigten modifizierten Enden können mit verschiedenen Herstellungsverfahren ausgebildet werden, einschließlich Coextrusion, um die gewünschten Elastizitätsmodule für die Hauptbalgschichten und die steiferen Endabschnitte zur Verfügung zu stellen, wobei die Bälge nur die zwei Schichten aufweisen, wie in 66B gezeigt, welche die Verstärkungsschnüre als einen integrierten Teil derselben enthalten.
  • Entsprechend wird der verbesserte elastomere Balg für eine sichere und dauerhafte, möglicherweise zu einschränkende Dichtung sorgen, wenn er mit einem Gesenkring oder einem anderen Klemmelement an das benachbarte Endglied geklemmt wird, ohne die Dauerbeständigkeit und Biegsamkeit der Luftfeder wesentlich zu beeinflussen. Er ermöglicht auch, dass die Werkzeugausstattung, welche für eine Montage von Luftfedern nach dem Stand der Technik verwendet wird, die überall denselben Modul und eine konstante Dicke aufweisen, verwendet werden, da der Balg eine konstante Dicke über seine axiale Länge aufweist, da die Endabschnitte mit höherem Modul die Dicke des Balgs nicht vergrößern und keine überlappende Verbindung ausbilden, wenn sie mit den Hauptinnen- und -außenschichten des Balgs verbunden werden.
  • In der vorhergehenden Beschreibung sind aus Gründen der Knappheit, Deutlichkeit und des Verständnisses bestimmte Begriffe verwendet worden. Keine unnötigen Beschränkungen sind dadurch zu implizieren über das Erfordernis des Stands der Technik hinaus, da derartige Begriffe zu Beschreibungszwecken verwendet werden, und da beabsichtigt ist, dass sie breit ausgelegt werden.
  • Darüber hinaus ist die Beschreibung und Darstellung der Erfindung ein Beispiel, und die Erfindung ist nicht auf die genauen gezeigten oder beschriebenen Details beschränkt.

Claims (18)

  1. Luftfederbalg, umfassend: ein längliches, biegsames, rohrförmiges Element, welches in axial beabstandeten ersten und zweiten Enden endet und Innen- und Außenschichten (13, 14; 46, 47) aus einem biegsamen Material aufweist und Verstärkungselemente (23) enthält, welche zwischen diesen angeordnet sind oder darin eingebettet sind; und wobei wenigstens eine der Innen- und Außenschichten (13, 14; 46, 47) des ersten Endes in einem modifizierten Endabschnitt (16) mit einem größeren Elastizitätsmodul als ein Hauptabschnitt der einen Innen- und Außenschicht (13, 14; 46, 47) des rohrförmigen Elements endet, wobei sich die Verstärkungselemente (23) über die Länge des rohrförmigen Elements hinweg einschließlich des modifizierten Endabschnitts (16) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass der modifizierte Endabschnitt (16) der wenigstens einen der Innen- und Außenschichten (13, 14; 46, 47) mit der einen Schicht mit einer nicht überlappenden Verbindung (27, 28; 33, 34; 50, 51; 57, 58) verbunden ist, wodurch das rohrförmige Element mit einer gleichförmigen Dicke über seine axiale Länge hinweg versehen wird.
  2. Luftfederbalg nach Anspruch 1, wobei beide von den Innen- und Außenschichten (13, 14; 46, 47) des rohrförmigen Elements in einem modifizierten Endabschnitt (16) enden, wobei jede wenigstens eine Schicht (25, 26; 48, 49) aufweist, die in einem Endabschnitt endet, welcher einen größeren Elastizitätsmodul als die Hauptabschnitte der Innen- und Außenschichten (13, 14; 46, 46) aufweist.
  3. Luftfederbalg nach Anspruch 1, wobei beide von den Innen- und Außenschichten (13, 14; 46, 47) sowohl an dem ersten als auch an dem zweiten Ende in modifizierten Endabschnitten (16) enden, wobei beide Schichten in Endabschnitten mit einem größeren Elastizitätsmodul als die Hauptabschnitte der Innen- und Außenschicht (13, 14; 46, 47) enden.
  4. Luftfederbalg nach Anspruch 1, wobei der modifizierte Endabschnitt (16) der einen von den Innen- und Außenschichten (13, 14; 46, 47) des ersten offenen Endes eine Shore A-Härte von zwischen 60 und 100 aufweist.
  5. Luftfederbalg nach Anspruch 4, wobei der modifizierte Endabschnitt (16) der einen von den Innen- und Außenschichten (13, 14; 46, 47) des ersten offenen Endes eine Shore A-Härte von zwischen 60 und 80 aufweist.
  6. Luftfederbalg nach Anspruch 1, wobei die Innen- und Außenschichten (13, 14; 46, 47) des rohrförmigen Elements über ihre axialen Längen hinweg dieselbe Dicke und Härte aufweisen.
  7. Luftfederbalg nach Anspruch 1, wobei jede von den Innen- und Außenschichten (13, 14; 46, 47) des rohrförmigen Elements eine Shore A-Härte in dem allgemeinen Bereich von 45 und 65 aufweist.
  8. Luftfederbalg nach Anspruch 1, wobei der modifizierte Endabschnitt (16) eine axiale Länge in dem Bereich von 10 mm und 50 mm aufweist.
  9. Luftfederbalg nach Anspruch 1, wobei die zwischen der einen von den Innen- und Außenschichten (13, 14; 46, 47) des rohrförmigen Elements und dem modifizierten Endabschnitt (16) ausgebildete, nicht überlappende Verbindung (27, 28; 50, 51) eine Stoßverbindung ist.
  10. Luftfederbalg nach Anspruch 1, wobei die zwischen der einen von den Innen- und Außenschichten (13, 14; 46, 47) des rohrförmigen Elements und dem modifizierten Endabschnitt (16) ausgebildete, nicht überlappende Verbindung eine schräge Verbindung ist.
  11. Luftfederbalg nach Anspruch 1, wobei die eine Schicht (13; 46) des ersten Endes, welche mit dem modifizierten Endabschnitt (16) mit dem größeren Elastizitätsmodul verbunden ist, die Innenschicht ist.
  12. Luftfederbalg nach Anspruch 1, wobei die eine Schicht (14; 47) des ersten Endes, welche mit dem modifizierten Endabschnitt (16) mit dem größeren Elastizitätsmodul verbunden ist, die Außenschicht ist.
  13. Luftfederbalg nach Anspruch 1, wobei das biegsame rohrförmige Element aus einem elastomeren Material ausgebildet ist.
  14. Luftfederbalg nach Anspruch 1, wobei das biegsame rohrförmige Element aus einem thermoplastischen Material ausgebildet ist.
  15. Luftfederbalg nach Anspruch 1, wobei das biegsame rohrförmige Element aus Gummi ausgebildet ist.
  16. Luftfeder, umfassend: erste und zweite Endglieder (2, 3); einen biegsamen Luftfederbalg (5; 45; 55) nach einem der Ansprüche 1–15, welcher mit den Endgliedern (2, 3) verbunden ist und eine innere Druckkammer (9) ausbildet; und einen Ring (6), welcher ein offenes Ende des Luftfederbalgs (5; 45; 55) an einer Abdichtfläche des ersten Endglieds (2) befestigt.
  17. Luftfeder nach Anspruch 16, wobei das offene Ende des Balgs (5; 45; 55) mit einem Gesenkring (6) abdichtend an der Abdichtfläche des ersten Endglieds (2) befestigt ist.
  18. Luftfeder nach Anspruch 16 oder 17, wobei ein Paar von Verstärkungslagen (21, 22) zwischen den Innen- und Außenschichten (13, 14; 46, 47) des Balgs (5; 45; 55) angeordnet sind und Verstärkungsschnüre (23) enthalten.
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