专利名称：用于软管式滚动薄膜－空气弹簧的低位－夹紧轮廓的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种滚动薄膜-空气弹簧，更确切地说尤其涉及软管式滚动薄膜(Schlauchrollbalg)在连接件(空气弹簧盖和/或开卷活塞(Abrollkolben))上的固定，所述连接件相应地形状配合连接地抗拉且气密地在安置在所述薄膜上的端面处。
背景技术：
欧洲专利申请0 319 448 A2涉及将空气弹簧薄膜在端部固定在相应的连接件上。该专利申请中的图4示出了所有主要的细节为了固定软管式滚动薄膜-端部区段，所述紧固件具有槽。这个槽有一个底面，该底面可以设有环绕的沟纹24。所述槽的侧壁部分拱起，部分以不同的角度α和β呈圆锥形倾斜。通过所述薄膜的压缩在夹紧环的整个高度上进行夹紧。因为所述薄膜的这种合成橡胶材料在实际上不可压缩，所以在整个夹紧环高度hR上的夹紧导致这样的结果，即合成橡胶材料在所述夹紧环的两侧沿薄膜-纵向方向被大量地挤压出来。考虑到这样的事实，即所述薄膜设有-与橡胶相比-具有较小的可伸长程度的强度载体，所以就产生这样的担心，即所述合成橡胶材料的可观的纵向移动导致在薄膜内部出现不受欢迎的超高的纵向应力，并且由此可能导致合成橡胶材料可能从仅仅具有很小的可伸长程度的强度载体上脱离。
为了在薄膜的夹紧区域中避免所述内部的纵向应力，DE 41 42 561A1提出，不是在夹紧环的整个高度上对薄膜的端部区段进行挤压，而是仅仅在所述固定槽的至少其中一个侧壁的区域中在上面的和/或下面的“狭道”上对所述端部区段进行挤压。图4示出在下面的槽侧壁22上的“狭道21”，而所述薄膜实际上没有在夹紧环的整个高度上得到压缩。由于在图4所示的结构上槽横截面为矩形，所以就显得不能很容易地插入所述有待安装的夹紧环。
图1所示的方案可以让人期待一种更为容易的安装方案。同样在这里薄膜固定的基本构思在于，在夹紧长度的高度范围内没有压缩并且由此沿薄膜纵向方向没有更大的材料移动，而是更确切地说仅仅在槽侧壁的区域中的很短的狭道21上进行夹紧。倒圆的夹紧几何形状没有任何“粗糙度(Griffigkeit)”。由此在这种在图1所示的结构上，所期望的抗拉强度尤其比如在营运汽车上应该要求的抗拉强度的大小似乎没有得到满足。
发明内容
因此，本发明的任务在于将软管式滚动薄膜可靠地固定在连接件上，其中在很大程度上避免合成橡胶材料相对于集成在其中的强度载体的纵向移动。
按照权利要求1，该任务的解决方案尤其在于所述至少一条夹紧-“狭道”的一方面更为有效的并且另一方面更具安装友好性的结构。
在此，对所述可塑性变形的夹紧环进行径向挤压。由于槽侧壁的锥形结构，从而对相应地处于槽和夹紧环之间的软管式滚动薄膜-端部区域进行自调节式夹紧。所述软管式滚动薄膜-端部区域的处于夹紧环内表面和槽底之间的区段在那里仅仅勉强夹紧，也就是仅仅在最小程度上挤压了一个数值，该数值允许薄膜壁具有不可压缩性。
在此，所述软管式滚动薄膜实际上不是在大致相当于槽底的高度的整个夹紧环-高度上进行挤压，其结果是，没有材料沿软管式滚动薄膜纵向方向移动。因此不用担心所述集成在薄膜的合成橡胶材料中的强度载体会分离出来。在此仅仅“点状地”进行夹紧，也就是说在上面的和下面的“狭道”上进行夹紧。这里所实现的夹紧因此十分高效，因为直线的表面(槽侧壁)和(夹紧环的)楔形的棱边作为“夹紧块”彼此对置。由于所述狭道较短，所以不会产生合成橡胶材料显著的纵向移动。因此，在这里也不用担心合成橡胶材料从所述集成在软管式滚动薄膜中的强度载体上脱离。
在并非承受很高负荷的夹紧结构中，单侧的低位轮廓(图7)足以固定所述薄膜。
由于所述几何关系(槽底高度≌夹紧环高度并且在铅垂线和侧壁方向之间的张开角α＝25°到35°(在使用单一锥形侧壁的情况下)或者说2α＝50°到70°(如果两个侧壁呈圆锥形倾斜)，从而产生这一结果，即所述薄膜在夹紧点中大约压缩到其厚度的45％到65％。
为了满足更高的密封性要求，并且为了进一步提高抗断强度，给所述低位槽底设置循环的轮廓(多齿表面，图5，或者槽表面，图6)会十分有利。由此产生总体上可承受更高负荷的空气弹簧夹紧结构。
如果稍许对所述夹紧环的内棱边进行倒圆或者给所述内棱边配设倒角，那就可靠地避免薄膜在夹紧点中的割断。
按本发明的低位夹紧的结构，同样毫无问题地适用于所谓的“卷起的”软管式滚动薄膜或者说软管式滚动薄膜-端部。
因为软管式滚动薄膜的按本发明的低位夹紧结构可承受很高负荷并且极其可靠，所以它可以优选用于营运汽车(货车和公共汽车)。
总之，具有所述按本发明的低位夹紧结构的软管式滚动薄膜空气弹簧是在紧固件的圆锥形密封面上具有环状增强凸耳的滚动薄膜-空气弹簧的一种成本更为低廉的替代方案。
下面借助于附图对按本发明的构思的主要特征进行解释。其中图1是软管式滚动薄膜-空气弹簧的纵剖面(轴向剖面)，该空气弹簧具有按本发明固定的滚动薄膜-端部；图2同样是软管式滚动薄膜-空气弹簧的纵剖面，其中所述活塞侧的滚动薄膜-端部在安装之前已卷起；图3是连接件的与槽有关的截取部分(这里是纵剖面)；图4是截取部分连接件/滚动薄膜-端部/夹紧环(同样是纵剖面)；并且图5到7是按本发明的槽的不同的结构。
具体实施例方式
图1和2所示空气弹簧2主要包括软管式滚动薄膜4，其端部区段4a、4b形状配合连接地、抗拉且气密地安置在相应的连接件8、10上。所述“上面的”连接件8相应地是空气弹簧盖，而所述“下面的”连接件10则相应地是开卷活塞。为固定所述软管式滚动薄膜-端部4a、4b，所述连接件8、10分别具有专门成型的槽12。在这些槽12中分别插进软管式滚动薄膜4的端部区段4a或者说4b，并且分别借助于夹紧环6夹紧。通过所述夹紧环6的塑性变形，将所述软管式滚动薄膜4压入所述在相应的连接件8和/或10中环绕的、构造为“低位轮廓”的槽12中。
按图2的空气弹簧2与图1所示的空气弹簧2的区别在于，在这里所述软管式滚动薄膜4为固定在所述开卷活塞10上首先已经“卷起”。由此所述与此相关的软管式滚动薄膜-端部4b的外侧抵靠着所述开卷活塞10的槽12的接触面，而所述软管式滚动薄膜-端部4b的内侧则抵靠着夹紧环6的内侧。
将事先“卷起的”软管式滚动薄膜4或者说软管式滚动薄膜-端部4a或者说4b进行固定的优点在于，即使在所述空气弹簧2完全无压力的状态下也可以毫无问题地进行弹性跳动。由此可靠地避免所述软管式滚动薄膜4向里弯折并且由此避免其遭到损坏。
图3示出了所述处于连接件8、10(弹簧盖8和/或开卷活塞10)中的槽12的更详细的细节。槽12具有截锥状的横截面，并且具有高度为HN的直线槽底14以及直线倾斜的侧壁16a、16b。这两个侧壁16a、16b相对于铅垂线L分别倾斜了角度α，使得所述槽12在其开口处的宽度大于在其底部14的宽度。所述槽12的深度用“T”表示。
如从图4中看出的一样，槽12的深度T大于所述软管式滚动薄膜4的厚度S。通过这种方式，所述夹紧环6的内侧处于所述槽-侧壁16a、16b的上棱边的下方。从所述低位槽底14到夹紧环6的间距在此大致相当于所述软管式滚动薄膜4的壁厚S。为避免损坏薄膜壁，所述夹紧环6在其环绕的棱边上设有倒角(0.5×45°)。为了避免拉下所述夹紧环6，所述槽12的深度大约为薄膜壁厚度+1/2夹紧环宽度B。通过所述夹紧环6的压入深度和高度以及所述低位轮廓12的坡口面角度α的变化，可以在所述夹紧环棱边的区域中有变化地减小所述薄膜壁厚度S。按照所述薄膜壁的结构以及对夹紧的要求，理想的薄膜壁厚度的减少幅度在薄膜壁厚度S的30％到75％之间。
除此以外，从图4中还可看出，所述夹紧环高度HS大约相当于所述槽底14的高度HN。
从所描绘的几何关系中可以看出，所述按本发明的夹紧结构具有两条“狭道”，也就是一条处于所述夹紧环6的上面的内棱边和所述槽12的侧壁16a之间的“狭道”，以及另一条处于所述夹紧环6的下面的内棱边和所述槽12的侧壁16b之间的“狭道”。在此，将所述薄膜4点状压缩到其厚度S的大约50％。
(一种双重“点状”压缩仅仅在剖面示意图中产生。事实上，沿着所述圆环形夹紧环6的里面的上棱边和里面的下棱边进行双重循环的压缩。)
图5到7示出所述按本发明的软管式滚动薄膜-夹紧结构的特殊实施方式按照图5，所述槽底14具有隆起18a、18b、……，它们环绕地布置在圆柱形的槽表面上。
按照图6，在槽底14中设置了环绕的凹处20a、20b、……。
图7则示出了软管式滚动薄膜-端部4a或者说4b的“单侧”夹紧。也就是说仅仅在一个唯一的槽-侧壁16a上构造了所述按本发明设置的槽侧壁-斜面，而另一个槽侧壁16b则为矩形并且无助于所述软管式滚动薄膜-端部4a或者说4b的夹紧。
附图标记列表2 软管式滚动薄膜-空气弹簧4 软管式滚动薄膜4a、4b软管式滚动薄膜的端部区段、端部区域6 夹紧环6a滚动薄膜4的内侧8、10 连接件8 空气弹簧盖10开卷活塞12在连接件8和/或10中的固定槽，槽，“低位轮廓”14槽底，低位槽底，槽底部16a、16b 槽的侧壁α侧壁的张开角L 铅垂线HN槽的高度T 槽的深度HS夹紧环的高度B 夹紧环的宽度S 软管式滚动薄膜的厚度17槽上棱边18a、18b…在槽底部中的隆起20a、20b…在槽底部中的凹处22a、22b 夹紧环的内棱边
权利要求
1.软管式滚动薄膜-空气弹簧(2)，其中软管式滚动薄膜(4)的至少一个端部区段(4a、4b)借助于夹紧环(6)形状配合连接地抗拉且气密地固定在连接件(8、10)上，并且其中所述连接件(8、10)带有具有以下特征的固定槽(12)(a)所述槽(12)具有截锥状的横载面，(b)其中所述槽(12)的底部(14)是圆柱形的，并且(c)所述槽(12)的至少其中一个侧壁(16a、16b)以张开角(α)构造成直线圆锥形，(d)相对于所述夹紧环(6)的高度(HS)，所述槽(12)的底面(14)的高度(HN)处于从-15％到+15％的范围内，也就是说0.85≤HN/HS≤1.15，(e)所述夹紧环(6)的内表面(6a)平行于所述处于连接件(8、10)中的槽(12)的底面(14)延伸；(f)在夹紧状态中，所述夹紧环(6)的内径小于/等于所述槽-上棱边(17)的至少其中一个半径；(g)在所述槽(12)的底面(14)和所述夹紧环(6)的内侧之间的间距基本上相当于所述软管式滚动薄膜(4)的壁厚S减去一个微小的数值，用于轻轻地夹住所述薄膜壁(4a、4b)，(h)所述夹紧环(6)与至少一个槽侧壁(16a和/或16b)一起形成将所述端部区段(4a和/或4b)的薄膜壁夹紧的狭道，其中所述特征(b)、(e)、(f)、(g)和(h)构成前序部分，并且所述特征(a)、(c)和(d)则构成特征部分。
2.按权利要求1所述的软管式滚动薄膜-空气弹簧，其特征在于，在空气弹簧半径和至少其中一个槽-侧壁(16a和/或16b)的方向之间的角度(α)为25°到35°(25°≤α≤35°)。
3.按权利要求1或2所述的软管式滚动薄膜-空气弹簧，其特征在于，所述槽(12)的底部(14)具有同心的隆起(18a、18b、…)或者凹处(20a、20b、…)。
4.按权利要求1到3中任一项所述的软管式滚动薄膜-空气弹簧，其特征在于，所述夹紧环(6)的内棱边(22a、22b)是倒圆的并且/或者设有倒角。
5.按权利要求1到4中任一项所述的软管式滚动薄膜-空气弹簧，其特征在于，所述软管式滚动薄膜(4)在安装之前卷起，从而在安装状态中该软管式滚动薄膜(4)的外侧与所述槽(12)的底部(14)处于接触之中，而其内侧(6a)则接触到所述夹紧环(6)的内侧。
全文摘要
在软管式滚动薄膜－空气弹簧(2)中，所述软管式滚动薄膜(4)的至少一个端部区段(4a、4b)借助于夹紧环(6)可靠地形状配合连接地抗拉且气密地固定在连接件(空气弹簧盖8和/或开卷活塞10)上。所述连接件(8、10)带有具有以下特征的槽(12)(a)所述槽(12)具有截锥状的横载面，(b)其中所述槽(12)的底部(14)是圆柱形的，并且(c)所述槽(12)的至少其中一个侧壁(16a、16b)以张开角(α)构造成直线圆锥形；(d)相对于所述夹紧环(6)的高度(H
文档编号F16F9/084GK101065601SQ200580040346
公开日2007年10月31日 申请日期2005年10月7日 优先权日2004年11月24日
发明者C·本克, P·策尔尼, H·加文斯基 申请人:康蒂特克空气弹簧系统有限责任公司