DE10004122C2 - Luftfeder mit einem Rollbalg - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfeder mit einem Rollbalg, der mit einem Abrollrohr zu­ sammenwirkend angeordnet ist, wie dies dem Oberbegriff von Anspruch 1 ent­ spricht.

Die DE 197 19 505 A1 zeigt derartige Luftfedern, bei denen der Rollbalg zusammen mit dem Abrollrohr gelenkig im Bereich des Anschlußgelenks abgedichtet einge­ spannt ist. Diese Luftfedern sind vorzugsweise zwischen der Achse und dem Aufbau von Kraftfahrzeugen eingebaut und dementsprechend der Verschmutzung und bei Regen auch einer intensiven Einwirkung von Wasser, insbesondere als Gischt, aus­ gesetzt. Hierdurch kann sich zwischen dem inneren Abschnitt des Rollbalgs und der Innenfläche des Abrollrohrs ein Wasserfilm ausbilden, der zu Korrosion bei Abrollroh­ ren führt, die aus Stahlrohren hergestellt sind. Abhilfe könnten Abrollrohre aus nicht korrodierendem Werkstoff schaffen, die sich jedoch aus Festigkeits- und/oder Preis­ gründen bisher nicht durchsetzen konnten. Andererseits ist ein guter Korrosionsschutz bei Stahlrohren nur in einem zusätzlichen teueren Arbeitsgang herstell­ bar.

Die gattungsbildende US 3,596,895 offenbart eine Luftfeder mit einem Rollbalg, der mit einem Abrollrohr zusammenwirkende angeordnet ist, wobei der Rollbalg einen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt aufweist und der innere Abschnitt auf der Innenfläche des Abrollrohres anliegt. Zur Bildung der Umlenkfalte ist eine Um­ lenkung am Abrollrohr vorgesehen und der äußere Abschnitt des Rollbalgs wirkt auf die Außenfläche des Abrollrohres ein. Zwischen dem inneren Abschnitt des Roll­ balgs und der innenfläche des Abrollrohres ist eine Drainage für Partikel angeordnet.

In diesem Zusammenhang ist auch die DE 35 15 942 A1 zu nennen, die einen auf seiner Außenseite profilierten Rollbalg aufweist, der Steinchen oder Sandeinschlüs­ se abführen lässt.

Des weiteren beschreibt die DE 197 02 155 A1 eine Tauchkolbenanordnung, bei der ein zweiteiliges Abrollrohr im Kontaktbereich zwischen seinen beiden Baugruppen eine Drainage aufweist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Luftfeder in Leichtbauweise zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist und bei der sich kein korrosionsfördernder Wasserfilm zwischen der Innenwand des Abrollrohrs und dem inneren Abschnitt des Rollbalgs ausbilden kann.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 ge­ löst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen sind Gegenstand der Un­ teransprüche.

Diese Drainage kann durch Vertiefungen oder Kanäle im Rollbalg oder im Abrollrohr gebildet sein, die mit einem nach außen führenden Abfluss zusammenwirken. Die den Abfluss bildende Öffnungen werden beispielsweise durch in die Wand des Ab­ rollrohrs eingestanzte Durchbrechungen gebildet, die unterschiedliche Formen aufweisen können. Durch eine Vielzahl von Öffnungen in der Wand des Abrollrohrs wird außerdem eine im Fahrzeugbau erwünschte Gewichtseinsparung erzielt. Wesentlich ist die Anordnung und Ausführung der Öffnungen derart, dass insbesondere die ge­ forderte axiale Festigkeit gewährleistet ist. Die radiale Belastung des Abrollrohrs kann durch den unter dem Tragdruck stehenden inneren Abschnitt des Rollbalgs verringert werden, beispielsweise durch die Geometrie und den Aufbau des Roll­ balgs. Ein gewebeverstärkter Gummirollbalg hat üblicherweise genügend Eigenstei­ figkeit, damit er sich unter Tragdruck nicht in die Öffnungen des Abrollrohrs zwängen kann. Dementsprechend ist die Form der Öffnungen der Eigensteifigkeit des ver­ wendeten Rollbags anzupassen.

Das Abrollrohr wird in dem gewünschten Abschnitt geschlitzt und anschließend ge­ streckt, wodurch keinerlei Werkstoffabfälle entstehen und dementsprechend bei die­ ser Umformung auch keine teuere Entsorgung von Abfällen vorzunehmen ist.

Die Drainage zwischen der Innenfläche des Abrollrohrs und dem inneren Abschnitt des Rollbalgs kann ferner dadurch geschaffen werden, dass die Öffnungen in der Wand des Abrollrohrs durch einen aus Drahtgeflecht oder einem aus Lochblech her­ gestellten Abrollrohr gebildet sind. Eine weitere Ausführung eines Abrollrohrs mit ge­ ringem Gewicht wird ermöglicht, wenn die Drainage einen in das Abrollrohr einge­ rachten Drainagekorb aufweist, der mit der Innenwand des Abrollrohrs Drainageka­ näle bildet, die mit nach außen führenden Öffnungen zusammenwirkend angeordnet sind. Das Abrollrohr kann mit geringerer Wandstärke und dementsprechend leichter ausgeführt werden wenn der Drainagekorb und/oder der innere Abschnitt des Roll­ balgs mittragend ausgebildet sind. Der Drainagekorb kann aus den verschiedensten Werkstoffen, beispielsweise auch aus Kunststoff, hergestellt sein.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird geschaffen, wenn eine Öffnung des Abrollrohrs zur Aufnahme und zur Durchführung eines dicht mit der Wand des inneren Abschnitts des Rollbalgs verbundenen Druckluftanschlusses an­ geordnet ist. Dieser Druckluftanschluss kann zusammen mit mit dem Rollbalg vulka­ nisiert sein, oder er wird nachträglich in eine entsprechend vorgesehene Öffnung von innen nach außen gedrückt. Hierbei kann der Druckluftanschluss ein Reifenfüllventil sein, das beispielsweise in die Öffnung des Abrollrohrs von innen gezogen wird und in die Begrenzung der Öffnung einrastet. Der Druckluftanschluss kann auch nur durch die Öffnung im Abrollrohr ragen und sich eng an die Außenfläche des Abroll­ rohrs legen, so dass der äußere Abschnitt des Rollbalgs auch über diesen Druckluft­ anschluss abrollen kann. Um zu vermeiden, dass der Rollbalg ohne Innendruck ar­ beitet, wird ein Druckhalteventil im Druckluftanschluss vorgesehen, das Luft nur bis zu einem vorgegebenen Mindestdruck entweichen lässt.

Die Öffnungen im Abrollrohr können außerdem zu Unterbringung von Sensoren die­ nen, die ein Sensorsystem bilden, das zur Anzeige der jeweiligen Position des äuße­ ren Abschnitts auf der Außenfläche des Abrollrohrs dient.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert.

Die Luftfeder besitzt einen Rollbalg 1, der einen inneren Abschnitt 3, eine Umlenkfal­ te 5 und einen äußeren Abschnitt 7 aufweist. Das Ende des inneren Abschnitts 3 ist zusammen mit einem Anschlussteil eines Abrollrohrs 9 nach außen abgedichtet ein­ gespannt, wozu das Ende des inneren Abschnitts 3 des Rollbalgs 1 um das An­ schlussteil des Abrollrohrs 9 gefaltet ist und durch den in dem Rollbalg herrschenden Tragdruck gegen eine Dichtscheibe gedrückt wird. Diese Art der Einspannung und Abdichtung des Rollbalgs ermöglicht eine Anpassung der Luftfeder an eine vorhan­ dene Wirkungslinie, ohne dass vom Rollbalg 1 größere Querkräfte auf das Abrollrohr 9 ausgeübt werden, d. h. es findet eine gewünschte Selbstzentrierung von Rollbalg 1 zu Abrollrohr 9 statt.

Der Rollbalg 1 stützt sich mit seinem inneren Abschnitt 3 auf der Innenfläche 11 des Abrollrohrs 9 ab und bildet mit einer am Ende des Abrollrohrs 9 angeordneten Um­ lenkung 13, die beispielsweise aus einem Umlenkring besteht, eine Umlenkfalte 5, an die sich der äußere Abschnitt 7 anschließt, der bei der Federbewegung mit der Außenfläche des Abrollrohrs 9 zusammenwirkt.

Damit das bei nasser Fahrbahn auftretende Spritzwasser keinen bleibenden Was­ serfilm zwischen dem inneren Abschnitt 3 des Rollbalgs 1 und der Innenfläche 11 des Abrollrohrs 9 bildet, ist eine Drainage 15 vorgesehen. Dieser Wasserfilm führt bei aus Stahl bestehenden Abrollrohren 9 zu Korrosion auf der Innenfläche 11 des Abrollrohrs 9. Die Anwendung eines aus Stahl bestehenden Abrollrohrs erfolgt aus Festigkeits- und Preisgründen, hat jedoch den Nachteil, dass es gegen Korrosion geschützt werden muss, insbesondere an der Innenfläche, bei der insbesondere die aus Salz-Spritzwasser bestehende Feuchtigkeit nicht abtrocknen kann.

Um die Korrosion an der Innenwand 11 möglichst zu verhindern, ist die Drainage 15 vorgesehen, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus Öffnungen 19 be­ steht, die den Abfluss 17 für den Wasserfilm zwischen der Innenfläche 11 des Abroll­ rohrs 9 und dem inneren Abschnitt 3 des Rollbalgs 1 bilden. Die Form der einzelnen Öffnungen 19 ist so gewählt, dass sich der gummielastische Rollbalg 1 nicht in diese Öffnungen 19 zwängen kann. So können diese Öffnungen 19 bei Verwendung eines gewebeverstärkten Rollbalgs 1 größer gewählt werden, da dieser eine relativ hohe Eigensteifigkeit besitzt. Durch diese Öffnungen 19 wird ein Abtrocknen der Innen­ wand 11 des Abrollrohrs 9 bewirkt und außerdem wird das Abrollrohr 9 entsprechend leichter. Das aus Stahl bestehende Abrollrohr 9 wird durch diese Öffnungen 19 we­ sentlich im Gewicht erleichtert, zumal auch die Verwendung eines gewebeverstärk­ ten Rollbalgs 1 entsprechend der Geometrie des Fadenwinkels die auf das Abroll­ rohr 9 unter dem Tragdruck der Luftfeder einwirkenden Kräfte begrenzt.

Ein Druckluftanschluss 21 führt in den Innenraum des Rollbalgs 1 und ist dicht mit dem Inneren Abschnitt 3 des Rollbalgs 1 verbunden. Hierbei dient eine der Öffnun­ gen 19 des Abrollrohrs 9 zur Durchführung des Druckluftanschlusses 21, der in dem Ausführungsbeispiel als Reifenfüllventil ausgebildet ist. Das Reifenfüllventil wird von innen durch eine Öffnung im Inneren Abschnitt 3 des Rollbalgs 1 nach außen durch eine dem Reifenfüllventil angepasste Öffnung 19 gezogen und rastet in die Begren­ zung der Öffnung 19 ein und ist somit fest mit dem Inneren Abschnitt 3 und dem Ab­ rollrohr 9 verbunden.

Claims (6)

1. Luftfeder mit einem Rollbalg, der mit einem Abrollrohr zusammenwirkend ange­ ordnet ist, wobei der Rollbalg einen inneren Abschnitt, eine Umlenkfalte und ei­ nen äußeren Abschnitt aufweist, der innere Abschnitt auf der Innenfläche des Abrollrohrs anliegt, zur Bildung der Umlenkfalte eine Umlenkung am Abrollrohr vorgesehen ist und der äußere Abschnitt des Rollbalgs auf die Außenfläche des Abrollrohrs einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass im Abrollrohr (9) eine Drai­ nage (15) eines durch Spritzwasser erzeugten Wasserfilms angeordnet ist, die zumindest einen nach außen führenden Abfluss (17) aufweist, der durch mehre­ re Öffnungen (19) oder Schlitze gebildet ist, die durch ein aus Streckmetall be­ stehendes Abrollrohr (9) oder einen als Streckmetall ausgebildeten Abschnitt des Abrollrohrs (9) gebildet sind.

2. Luftfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (19) in der Wand des Abrollrohrs (9) durch ein aus Drahtgeflecht bestehendes Abroll­ rohr (9) gebildet sind, wobei die Öffnungen (19) in einem oder mehreren drahtge­ flechtähnlichen Abschnitten des Abrollrohrs (9) angeordnet sind.

3. Luftfeder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drainage (15) durch einen in das Abrollrohr (9) eingebrachten Drainagekorb ge­ bildet ist, der mit der Innenwand (11) des Abrollrohrs (9) Drainagekanäle bildet, die in mit den nach außen führenden Abflüssen (17) zusammenwirkend ange­ ordnet sind.

4. Luftfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine Öffnung (19) des Abrollrohrs (9) zur Aufnahme und zur Durchführung eines dicht mit der Wand des inneren Abschnitts (3) des Rollbalgs (1) verbundenen Druckluftanschlusses (21) angeordnet ist.

5. Luftfeder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftan­ schluss aus einem als Druckhalteventil ausgebildeten Reifenfüllventil besteht.

6. Luftfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine oder mehrere der Öffnungen (19) des Abrollrohrs (9) zur Un­ terbringung von Sensoren dient, wobei die Sensoren ein Sensorsystem bilden, das zur Anzeige der jeweiligen Position des äußeren Abschnitts (7) auf der Au­ ßenfläche des Abrollrohrs (9) angeordnet ist.