DE102019211604A1 - Method for manufacturing a bellows blank and an air spring - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Balgrohlings für eine Luftfeder (20), wobei der Balgrohling zumindest aus einer ersten Elastomerlage (3) und einer Fadenlage (4) zusammengewickelt wird, wobei eine Fördereinrichtung (1) die Lagen (3; 4) einem sich drehenden Wickeldorn (2) zum Aufwickeln zuführt und der Wickeldorn (2) mit seiner Längsachse (L) im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Förderrichtung (10) der Fördereinrichtung (1) angeordnet ist, wobei die erste Elastomerlage (3) in Form eines Parallelogramms zugeschnitten und derart auf der Fördereinrichtung (1) abgelegt wird, dass zwei Seitenlängen (a; c) der ersten Elastomerlage (3) schräg zu der Längsachse (L) des Wickeldorns (2) ausgerichtet sind und eine Luftfeder (20) für ein Kraftfahrzeug, umfassend zwei Anschlussteile (21; 22) zwischen welchen zumindest ein fadenverstärkter Balg (23) aus elastomeren Material druckdicht eingespannt ist, wobei der Balg (23) aus zumindest einer ersten Elastomerlage (3) und einer Fadenlage (4) gebildet ist, wobei zwei sich in Haftverbindung befindliche Seitenlängen (a; c) der ersten Elastomerlage (3) derart überlappen, dass eine Überlappung (34) dieser Seitenlängen (a; c) in einer koaxialen Spiralform um eine Längsachse (LF) der Luftfeder (20) verläuft.Method for producing a bellows blank for an air spring (20), the bellows blank being wound together from at least a first elastomer layer (3) and a thread layer (4), a conveyor device (1) transferring the layers (3; 4) to a rotating winding mandrel ( 2) for winding and the winding mandrel (2) is arranged with its longitudinal axis (L) essentially at right angles to a conveying direction (10) of the conveying device (1), the first elastomer layer (3) being cut in the form of a parallelogram and thus on the Conveyor device (1) is deposited that two side lengths (a; c) of the first elastomer layer (3) are oriented obliquely to the longitudinal axis (L) of the winding mandrel (2) and an air spring (20) for a motor vehicle, comprising two connecting parts (21 ; 22) between which at least one thread-reinforced bellows (23) made of elastomeric material is clamped in a pressure-tight manner, the bellows (23) being formed from at least one first elastomer layer (3) and one thread layer (4) t, where two side lengths (a; c) overlap the first elastomer layer (3) in such a way that an overlap (34) of these side lengths (a; c) runs in a coaxial spiral shape around a longitudinal axis (LF) of the air spring (20).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Balgrohlings gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Verfahrensanspruchs und eine Luftfeder gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs.The invention relates to a method for producing a bellows blank according to the preamble of the independent method claim and an air spring according to the preamble of the independent device claim.

Luftfedern, die zwischen einem Fahrwerk und einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges eingespannt werden und einen fadenverstärkten Balg aufweisen, welcher wiederum zwischen einem Deckel und einem Abrollkolben befestigt ist, sind in einer Vielzahl an Ausführungen bekannt.Air springs, which are clamped between a chassis and a body of a motor vehicle and have a thread-reinforced bellows, which in turn is fastened between a cover and a rolling piston, are known in a large number of designs.

Zur Herstellung des Balgs wird eine Wickeltechnik eingesetzt, wie sie bspw. aus der US 3,794,538 A bekannt ist. Der Balgrohling wird hierbei aus mehreren Lagen zusammengewickelt, wobei anschließend der aufgewickelte Balg aufgeweitet und vulkanisiert wird, um den schlauchförmigen Balg für die Luftfeder herzustellen. Gemäß dem Stand der Technik wird zunächst eine erste Gummilage in einer Rechteckform auf einen Wickeltisch abgelegt, wobei nachfolgend eine erste und eine zweite Gewebelage auf den Wickeltisch abgelegt werden, welche jeweils als ein Parallelogramm geformt und entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind, wobei abschließend eine zweite eine Gummilage in Rechteckform auf den Wickeltisch abgelegt wird. Die Lagen werden nacheinander einem sich drehenden Wickeldorn zugeführt, sodass sich die Lagen um den Wickeldorn aufwickeln. Folglich wird ein Balgrohling mit einer Innenlage, zwei Gewebelagen mit sich kreuzenden Fäden und einer Außenlage erzeugt. Der so zusammengerollte Balgrohling kann anschließend aufgeweitet und zu dem fertigen Balgprodukt vulkanisiert werden.To produce the bellows, a winding technique is used, such as that from U.S. 3,794,538 A is known. The bellows blank is wound together from several layers, the wound bellows then being expanded and vulcanized in order to produce the tubular bellows for the air spring. According to the prior art, a first rubber layer is first placed in a rectangular shape on a changing table, with a first and a second fabric layer subsequently being placed on the changing table, each of which is shaped as a parallelogram and aligned opposite to one another, with a second rubber layer finally being placed on the changing table is placed in a rectangular shape on the changing table. The layers are fed one after the other to a rotating winding mandrel, so that the layers are wound around the winding mandrel. As a result, a bellows blank is produced with an inner layer, two fabric layers with intersecting threads and an outer layer. The so-rolled bellows blank can then be expanded and vulcanized to form the finished bellows product.

Die rechteckförmigen Gummilagen werden in solch einer Breite von einer Vorratsrolle abgeschnitten, dass sie dem Wickelumfang und einem geringfügigen Übermaß entsprechen. Folglich liegt bei dem aufgewickelten Balgrohling eine Überlapplinie der Gummilagen vor, welche parallel zu der Längsachse des Balgrohlings bzw. des Wickeldorns verläuft. Dies stellt eine örtliche, längsverlaufende Aufdickung des Gummimaterials dar.The rectangular rubber layers are cut from a supply roll in such a width that they correspond to the circumference of the winding and a slight oversize. Consequently, there is an overlap line of the rubber layers in the wound bellows blank, which line runs parallel to the longitudinal axis of the bellows blank or the winding mandrel. This represents a local, longitudinal thickening of the rubber material.

Wird nun anstatt der beiden Gewebelagen in Parallelogrammform eine Gewebelage in Rechteckform auf den Wickeltisch gelegt, sodass deren Fäden parallel zu der Längsachse des Wickeldorns verlaufen, entsteht eine Überlappung der Gewebelage, welche ebenfalls als eine örtliche längsverlaufende Aufdickung der Gewebelage dem aufgewickelten Balgrohling entnehmbar ist.If, instead of the two layers of fabric in the form of a parallelogram, a rectangular layer of fabric is placed on the wrapping table, so that its threads run parallel to the longitudinal axis of the winding mandrel, the fabric layer will overlap, which can also be taken from the wrapped blanket as a local, longitudinal thickening of the fabric layer.

So entstehen in nachteiliger Weise mehrere in Längsrichtung verlaufende Überlappungen der Gummilagen und der Gewebelage, welche an verschiedenen Positionen in Umfangsrichtung des Balgrohlings vorliegen können. Diese partiellen Überlappungen bzw. Aufdickungen sind allerdings sehr schlecht für die Berstdruckeigenschaften eines Axialbalgs, welcher als Kardanikfalte einer Luftfeder wirksam sein soll. Bei Druckbeaufschlagung des fertigen Balgs mit den nachteiligen Überlappungen, wirkt folgender Mechanismus:

  • Durch die innere Druckbeaufschlagung des Balgs erfolgt eine Zwangsdehnung des Balgmaterials. Bei dem druckbeaufschlagten und somit bauchigen Balg müssen sich die axial verlaufenden Fäden möglichst gleichmäßig auf einen größeren Durchmesser anordnen. Örtliche Steifigkeitsunterschiede des Balgmaterials in Umfangsrichtung führen allerdings zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Fäden. Stellen mit einer niedrigen Steifigkeit werden mehr ausgedehnt als benachbarte Stellen mit einer hohen Steifigkeit. Es besteht also die Gefahr, dass die axial verlaufenden Fäden unterschiedliche Abstände zu einander einnehmen und somit die Balgwand in Umfangsrichtung unterschiedliche Festigkeiten erhält. Wenn der Fadenabstand partiell doppelt so groß ist wie an anderen Stellen, dann kann das Material der Gummilagen dem Innendruck nicht mehr standhalten. Stattdessen wird das Gummimaterial durch die Fadenzwischenräume gedrückt und der Balg droht zu platzen.
In this way, a number of longitudinally extending overlaps of the rubber layers and the fabric layer, which can be present at different positions in the circumferential direction of the bellows blank, are disadvantageously created. However, these partial overlaps or thickenings are very bad for the bursting pressure properties of an axial bellows, which is intended to be effective as a cardanic fold of an air spring. When pressure is applied to the finished bellows with the disadvantageous overlaps, the following mechanism works:
  • The internal pressurization of the bellows forces the bellows material to expand. In the case of the pressurized and thus bulbous bellows, the axially extending threads must be arranged as evenly as possible over a larger diameter. However, local differences in the rigidity of the bellows material in the circumferential direction lead to an uneven distribution of the threads. Locations with a low stiffness are expanded more than neighboring locations with a high stiffness. There is therefore the risk that the axially running threads take up different distances from one another and thus the bellows wall has different strengths in the circumferential direction. If the thread spacing is partially twice as large as in other places, then the material of the rubber layers can no longer withstand the internal pressure. Instead, the rubber material is pressed through the spaces between the threads and the bellows threatens to burst.

Vor diesem Hintergrund ergibt es sich, dass jede Überlappung mit einer örtlichen Anhäufung von zusätzlichem Material eine signifikante Erhöhung der Umfangssteifigkeit mit sich bringt. Je ungleichmäßiger der Balg in Umfangsrichtung aufgebaut ist, desto stärker wirken sich die genannten Effekte auf den Balg aus und umso höher ist das Ausfallrisiko.Against this background, it emerges that any overlap with a local accumulation of additional material brings about a significant increase in the circumferential stiffness. The more unevenly the bellows is constructed in the circumferential direction, the stronger the effects mentioned have on the bellows and the higher the risk of failure.

Dies soll dadurch verhindert werden, dass eine möglichst kleine Überlappung der zugewandten Ränder einer Lage vorliegt und die Überlappungen aller Lagen soll möglichst gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt sein, damit keine gegenseitige Verstärkung eintritt. Dies sind aber keine zufriedenstellenden Maßnahmen.This is to be prevented by the fact that the facing edges of a layer overlap as little as possible and the overlaps of all layers should be distributed as evenly as possible in the circumferential direction so that no mutual reinforcement occurs. However, these are not satisfactory measures.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Balgrohlings bereitzustellen, welches keine nachteilige längsverlaufende Überlappung einer Elastomerlage erzeugt und eine Luftfeder für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, deren Axialbalg eine verbesserte Berstdruckeigenschaft aufweist.It is therefore the object of the invention to provide a method for producing a bellows blank which does not produce any disadvantageous longitudinal overlap of an elastomer layer and to provide an air spring for a motor vehicle, the axial bellows of which has an improved bursting pressure property.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The object on which the invention is based is achieved with the features of the independent claims.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines Balgrohlings für eine Luftfeder bereitgestellt, wobei der Balgrohling zumindest aus einer ersten Elastomerlage und einer Fadenlage zusammengewickelt wird, wobei eine Fördereinrichtung die Lagen einem sich drehenden Wickeldorn zum Aufwickeln zuführt und der Wickeldorn mit seiner Längsachse im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Förderrichtung der Fördereinrichtung angeordnet ist, wobei die erste Elastomerlage in Form eines Parallelogramms zugeschnitten und derart auf der Fördereinrichtung abgelegt wird, dass zwei Seitenlängen der ersten Elastomerlage schräg zu der Längsachse des Wickeldorns ausgerichtet sind.According to the invention, a method for producing a bellows blank for an air spring is provided, the bellows blank being wound together from at least a first elastomer layer and a thread layer, a conveying device feeding the layers to a rotating winding mandrel for winding and the winding mandrel with its longitudinal axis essentially at right angles to a Is arranged conveying direction of the conveyor, wherein the first elastomer layer is cut in the form of a parallelogram and placed on the conveyor in such a way that two side lengths of the first elastomer layer are aligned obliquely to the longitudinal axis of the winding mandrel.

Die erste Elastomerlage wird unter einem vordefinierten Winkel, also schräg, von einer Vorratsrolle abgeschnitten, sodass sich die Parallelogrammform dieser Lage ergibt. Der schräge Abschnitt stellt nach Ablegen der ersten Elastomerlage die rechtwinklig zu der Längsachse des Wickeldorns ausgerichtete Seitenlänge der ersten Elastomerlage dar, während die schräg verlaufende Seitenlinie sich aus der abgerollten Länge der ersten Elastomerlage von der Vorratsrolle ergibt. Bei der abgelegten ersten Elastomerlage verlaufen die schrägen Seitenlängen also unter einem Winkel zwischen 1° und 89° zu der Längsachse des Wickeldorns.The first elastomer layer is cut from a supply roll at a predefined angle, i.e. at an angle, so that the parallelogram shape of this layer results. After the first elastomer layer has been deposited, the inclined section represents the side length of the first elastomer layer aligned at right angles to the longitudinal axis of the winding mandrel, while the inclined side line results from the unrolled length of the first elastomer layer from the supply roll. When the first elastomer layer is deposited, the inclined side lengths therefore run at an angle between 1 ° and 89 ° to the longitudinal axis of the winding mandrel.

Das Ablegen der ersten parallelogrammförmigen Elastomerlage auf der Fördereinrichtung erfolgt also derart, dass zwei Seitenlängen rechtwinklig zu dem Wickeldorn ausgerichtet sind und die zwei anderen Seitenlängen schräg zu dem Wickeldorn verlaufen. Durch die Fördereinrichtung wird die so abgelegte erste Elastomerlage dem Wickeldorn zugeführt, wodurch sich die rechtwinkligen Seitenlängen in Umfangsrichtung aufwickeln und die schräg verlaufenden Seitenlängen sich in einer Spiralform über die gesamte Länge des Balgrohlings aufwickeln.The first parallelogram-shaped elastomer layer is deposited on the conveyor device in such a way that two side lengths are aligned at right angles to the winding mandrel and the other two side lengths are oblique to the winding mandrel. The first elastomer layer deposited in this way is fed to the winding mandrel by the conveying device, whereby the right-angled side lengths wind up in the circumferential direction and the inclined side lengths wind up in a spiral shape over the entire length of the bellows blank.

Da die rechtwinklig angeordneten Seitenlängen der ersten Elastomerlage den Umfang des Balgrohlings bestimmen, werden diese mit einem leichten Übermaß bestimmt, sodass die schräg verlaufenden Seitenlängen sich durch das Aufwickeln überlappen. So entstehen aus den Seitenlängen der ersten Elastomerlage Seitenränder, welche einen haftenden und überlappenden Verbund des unvulkanisierten Elastomermaterials der ersten Elastomerlage erzeugen.Since the right-angled side lengths of the first elastomer layer determine the circumference of the bellows blank, they are determined with a slight oversize, so that the inclined side lengths overlap due to the winding. This creates side edges from the lengths of the sides of the first elastomer layer, which create an adhesive and overlapping bond of the unvulcanized elastomer material of the first elastomer layer.

Diese Haftverbindung der überlappenden Seitenränder stellt eine Aufdickung des Materials der ersten Elastomerlage dar. Entgegen dem Stand der Technik verläuft diese Aufdickung allerdings nicht mehr axial entlang der Längsachse des Balgrohlings, sondern in einer koaxialen Spiralform um die Längsachse herum. Dadurch verteilt sich die Materialaufdickung viel besser in Umfangrichtung und reduziert die örtliche Versteifung des späteren Balgprodukts.This adhesive connection of the overlapping side edges represents a thickening of the material of the first elastomer layer. In contrast to the prior art, however, this thickening no longer runs axially along the longitudinal axis of the bellows blank, but in a coaxial spiral shape around the longitudinal axis. As a result, the material thickening is distributed much better in the circumferential direction and reduces the local stiffening of the later bellows product.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Fadenlage in Form eines Rechtecks zugeschnitten und derart auf der Fördereinrichtung abgelegt, dass deren Fäden parallel zu der Längsachse des Wickeldorns ausgerichtet sind. Aus dieser Ausrichtung der Fäden ergibt sich ein späteres Balgprodukt mit axial ausgerichteten Fäden.According to a preferred embodiment, the thread layer is cut to size in the form of a rectangle and deposited on the conveying device in such a way that its threads are aligned parallel to the longitudinal axis of the winding mandrel. This alignment of the threads results in a later bellows product with axially aligned threads.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Balgrohling aus einer zusätzlichen zweiten Elastomerlage zusammengewickelt, wobei die zweite Elastomerlage in Form eines Parallelogramms zugeschnitten und derart auf der Fördereinrichtung abgelegt wird, dass zwei Seitenlängen der zweiten Elastomerlage schräg zu der Längsachse des Wickeldorns ausgerichtet sind.According to a further preferred embodiment, the bellows blank is wound together from an additional second elastomer layer, the second elastomer layer being cut to size in the form of a parallelogram and deposited on the conveyor device in such a way that two side lengths of the second elastomer layer are aligned obliquely to the longitudinal axis of the winding mandrel.

Die zweite Elastomerlage wird in der gleichen Art und Weise schräg von einer Vorratsrolle abgeschnitten, dass sich eine Parallelogrammform ergibt. Durch die parallelogrammförmige Anordnung der zweiten Elastomerlage entsteht wie auch bei der ersten Elastomerlage eine koaxial spiralförmige Überlappung der haftenden Seitenränder der zweiten Elastomerlage. Dies trägt ebenfalls zu einer besser verteilten Materialaufdickung des gesamten Balgrohlings bei und vermindert damit die örtlich auftretenden Steifigkeiten des späteren Balgprodukts.The second elastomer layer is cut obliquely from a supply roll in the same way that a parallelogram shape results. As with the first elastomer layer, the parallelogram-shaped arrangement of the second elastomer layer results in a coaxially spiral-shaped overlap of the adhesive side edges of the second elastomer layer. This also contributes to a better distributed thickening of the material of the entire bellows blank and thus reduces the locally occurring stiffness of the later bellows product.

Die zwei schrägen Seitenlängen verlaufen unter einem Winkel zwischen 1° und 89° gegenüber der Längsachse des Wickeldorns. Bevorzugt sind die zwei Seitenlängen der zweiten Elastomerlage entgegengesetzt zu den zwei Seitenlängen der ersten Elastomerlage ausgerichtet. D. h die zweite Elastomerlage wird in einer anderen Ausrichtung auf der Fördereinrichtung abgelegt als die erste Elastomerlage. Daraus resultiert eine Überlappung der zweiten Elastomerlage am Balgrohling, welche in eine andere Richtung verläuft als die Überlappung der ersten Elastomerlage. Dies trägt einer gleichmäßigeren Verteilung der Materialaufdickung des Balgprodukts bei.The two inclined side lengths run at an angle between 1 ° and 89 ° with respect to the longitudinal axis of the winding mandrel. The two side lengths of the second elastomer layer are preferably oriented opposite to the two side lengths of the first elastomer layer. That is, the second elastomer layer is placed on the conveyor device in a different orientation than the first elastomer layer. This results in an overlap of the second elastomer layer on the bellows blank, which runs in a different direction than the overlap of the first elastomer layer. This contributes to a more even distribution of the thickened material of the bellows product.

Vorzugsweise wird die erste Elastomerlage aus einer Vielzahl an Teillagen erzeugt. Diese Teillagen werden mit einem gleichen Winkel, aber mit einem kleinen Versatz zueinander, auf der Fördereinrichtung abgelegt. Alternativ weisen die Teillagen zueinander unterschiedene Winkel auf. Diese Maßnahmen dienen dazu, die spiralförmige Überlappung der ersten Elastomerlage zu optimieren. Die relative Aufdickung der ersten Elastomerlage an der Stelle der Überlappung nimmt im Vergleich zu einer einzelnen dicken Elastomerlage ab, sodass der Versteifungseffekt vermindert ist. Die örtliche Verteilung einer Überlappungsaufdickung verläuft nicht mehr vereinzelt entlang eines Fadenstranges, sondern verteilt sich über mehrere Fadenstränge hinweg. Dies hat den Vorteil, dass der Versteifungseffekt besser über die Höhe des Balgprodukts verteilt und ein Eindrücken des Balgmaterials in die Fadenzwischenräume vermindert wird.The first elastomer layer is preferably produced from a multiplicity of sub-layers. These sub-layers are deposited on the conveyor at the same angle, but with a small offset to one another. Alternatively, the partial layers have angles that differ from one another. These measures serve to optimize the helical overlap of the first elastomer layer. The relative thickening of the first elastomer layer at the point of overlap decreases compared to a single thick elastomer layer, so that the stiffening effect is reduced. The local distribution of a thickened overlap no longer runs individually along a strand of thread, but in a distributed manner across several strands of thread. This has the advantage that the stiffening effect is better distributed over the height of the bellows product and the pressure of the bellows material into the spaces between the threads is reduced.

Dieser Effekt kann zusätzlich dadurch vermindert werden, dass vorzugsweise bei der Verwendung einer einzigen Fadenlage mit ausreichender Festigkeit die Wanddicke der ersten Elastomerlage dickwandig gewählt wird, dass der Versteifungseffekt weiter gemindert wird. Eine solch aufgedickte erste Elastomerlage ist in der Lage, den Innendruck gleichmäßiger auf die Fäden der Fadenlage zu verteilen, ohne dass die Gefahr besteht, dass sich das Elastomermaterial in die Fadenzwischenräume drückt.This effect can additionally be reduced in that, when using a single thread layer with sufficient strength, the wall thickness of the first elastomer layer is selected to be thick-walled so that the stiffening effect is further reduced. Such a thickened first elastomer layer is able to distribute the internal pressure more evenly on the threads of the thread layer without the risk of the elastomer material being pressed into the spaces between the threads.

Durch das beschriebene Verfahren wird ein Balgrohling hergestellt bzw. aufgewickelt, welcher anschließend einem Aufweit- und Vulkanisationsprozess zugeführt wird, um das fertigte Balgprodukt für eine Luftfeder eines Kraftfahrzeuges zu erzeugen.A bellows blank is produced or wound up by the method described, which is then fed to an expansion and vulcanization process in order to produce the finished bellows product for an air spring of a motor vehicle.

Folglich ist ein weiter Aspekt der Erfindung eine Luftfeder für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche zwei Anschlussteile umfasst, zwischen welchen zumindest ein fadenverstärkter Balg aus elastomeren Material druckdicht eingespannt ist, wobei der Balg aus zumindest einer ersten Elastomerlage und einer Fadenlage gebildet ist, wobei zwei sich in Haftverbindung befindliche Seitenlängen der ersten Elastomerlage derart überlappen, dass eine Überlappung dieser Seitenlängen in einer koaxialen Spiralform um eine Längsachse der Luftfeder verläuft.Consequently, a further aspect of the invention is to provide an air spring for a motor vehicle, which comprises two connecting parts, between which at least one thread-reinforced bellows made of elastomeric material is clamped in a pressure-tight manner, the bellows being formed from at least one first elastomer layer and one thread layer, two of which are in Adhesive connection located side lengths of the first elastomer layer overlap in such a way that an overlap of these side lengths runs in a coaxial spiral shape around a longitudinal axis of the air spring.

Durch die erfindungsgemäße Luftfeder ergibt sich der Vorteil, dass der fadenverstärkte Balg keine längsverlaufende Aufdickung an Balgmaterial aufweist, sondern vielmehr liegt die koaxial verlaufende Überlappung vor, welche von dem unteren Ende des Balgs spiralförmig entlang seines Umfangs bis zu dem oberen Ende des Balgs verläuft. Dies bewirkt maßgeblich, dass eine axial verlaufende Aufdickung mit einer örtlich hohen Steifigkeit vermieden wird. Somit ist die Gefahr vermindert, dass sich das Balgmaterial an benachbarten Stellen geringerer Festigkeit in die Fadenzwischenräume der Fadenlage drückt, wodurch die Berstdruckeigenschaft des Balgs maßgeblich verbessert ist.The air spring according to the invention has the advantage that the thread-reinforced bellows does not have a longitudinal thickening of bellows material, but rather the coaxially running overlap, which runs from the lower end of the bellows spirally along its circumference to the upper end of the bellows. This has the main effect that an axially extending thickening with a locally high rigidity is avoided. This reduces the risk of the bellows material being pressed into the spaces between the threads of the thread layer at adjacent points of lower strength, as a result of which the bursting pressure property of the bellows is significantly improved.

Die Überlappung der ersten Elastomerlage resultiert aus deren zueinander gewandten Seitenlinien, welche in haftender Weise übereinanderliegen, sodass diese Seitenlinien als Seitenränder zu verstehen sind und damit eine in Umfangsrichtung geschlossene Balgwandung erzeugen.The overlap of the first elastomer layer results from their mutually facing side lines, which are superposed in an adhesive manner, so that these side lines are to be understood as side edges and thus create a bellows wall that is closed in the circumferential direction.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform überlappen sich zwei Seitenlängen der Fadenlage axial entlang der Längsachse der Luftfeder. Die Fadenlage ist mit ihren Fäden parallel zu der Längsachse der Luftfeder ausgerichtet, sodass ein Axialbalg vorliegt. Diese axiale Ausrichtung der Fäden erfolgt durch ein entsprechendes Ablegen der Fadenlage bei der Herrstellung des Balgrohlings, wobei eine Überlappung der zugewandten Seitenlinien dieser Fadenlage erzeugt wird, um eine geschlossene Fadenlage zu gewährleisten.According to a preferred embodiment, two side lengths of the thread layer overlap axially along the longitudinal axis of the air spring. The thread layer is aligned with its threads parallel to the longitudinal axis of the air spring, so that an axial bellows is present. This axial alignment of the threads takes place by a corresponding laying down of the thread layer when the bellows blank is produced, an overlap of the facing side lines of this thread layer being produced in order to ensure a closed thread layer.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Balg aus einer zusätzlichen zweiten Elastomerlage gebildet, wobei zwei sich in Haftverbindung befindliche Seitenlängen der zweiten Elastomerlage derart überlappen, dass eine Überlappung dieser Seitenlängen in einer koaxialen Spiralform um die Längsachse der Luftfeder verläuft.According to a further preferred embodiment, the bellows is formed from an additional second elastomer layer, with two side lengths of the second elastomer layer that are in adhesive connection overlapping such that an overlap of these side lengths runs in a coaxial spiral shape around the longitudinal axis of the air spring.

Die Überlappung der zweiten Elastomerlage entsteht auf die gleiche Art und Weise wie die Überlappung der ersten Elastomerlage indem die zueinander gewandten Seitenlinien als Seitenränder übereinanderliegen, wodurch eine geschlossene Balgwandung erzeugt ist. Wie auch bei der ersten Elastomerlage vermindert die zweite Elastomerlage mit ihrer spiralförmigen Überlappung die Versteifung des Balgmaterials an einer Stelle. Vielmehr wird die Aufdickung des Balgmaterials aufgrund der Spiralform in Umfangsrichtung viel besser verteilt, sodass lokale Steifigkeiten abgemildert sind. Insbesondere können sich bei zwei Elastomerlagen die axial verlaufenden Aufdickungen aus dem Stand der Technik nicht mehr ohne Weiteres an einer Stelle aufsummieren. Eine gleichmäßigere Verteilung der Aufdickungen der Überlappungen der ersten und zweiten Elastomerlagen wird bevorzugt dadurch unterstützt, dass die Überlappung der zweiten Elastomerlage entgegengesetzt zu der Überlappung der ersten Elastomerlage verläuft.The overlap of the second elastomer layer is created in the same way as the overlap of the first elastomer layer in that the side lines facing each other are superimposed as side edges, which creates a closed bellows wall. As with the first elastomer layer, the second elastomer layer with its spiral-shaped overlap reduces the stiffening of the bellows material at one point. Rather, the thickening of the bellows material is distributed much better in the circumferential direction due to the spiral shape, so that local stiffnesses are alleviated. In particular, with two elastomer layers, the axially extending thickenings from the prior art can no longer easily add up at one point. A more uniform distribution of the thickened areas of the overlaps of the first and second elastomer layers is preferably supported by the fact that the overlap of the second elastomer layer runs opposite to the overlap of the first elastomer layer.

Sofern die erfindungsmäße Luftfeder mit einem integrierten Stoßdämpfer kombiniert wird, handelt es sich um ein Luftfederbein, bei welchem die beispielsgemäße Luftfeder mit Balg ebenfalls Einsatz findet.If the air spring according to the invention is combined with an integrated shock absorber, it is an air spring strut in which the air spring with bellows according to the example is also used.

Verwendung findet die Luftfeder in einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs, insbesondere in einem Luftfedersystem.The air spring is used in a chassis of a motor vehicle, in particular in an air spring system.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Figuren.Further preferred embodiments of the invention emerge from the dependent claims and the following description of an embodiment with reference to the figures.

Es zeigen

  • 1 ein beispielsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Balgrohlings,
  • 2 die Zwischenstufen des aufgewickelten Balgrohlings, und
  • 3 eine beispielsgemäße Luftfeder.
Show it
  • 1 an exemplary method for producing a bellows blank,
  • 2 the intermediate stages of the wrapped bellows blank, and
  • 3 an exemplary air spring.

Die 1 stellt schematisch ein beispielsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Balgrohlings dar.The 1 shows schematically an exemplary method for producing a bellows blank.

Auf einen Wickeltisch 1 werden mehrere zugeschnittene Lagen 3, 4 und 5 abgelegt, welche zu einem Balgrohling aufgewickelt werden sollen. Die Lagen 3, 4 und 5 werden in einer Förderrichtung 10 einem sich drehenden zylindrischen Wickeldorn 2 zugeführt, welcher mit seiner Längsachse L rechtwinklig zu der Längsseite des Wickeltisches 1 ausgerichtet ist. Die Drehrichtung des Wickeldorns 2 ist mit dem Pfeil bei dem Bezugszeichen 9 veranschaulicht.On a changing table 1 are several cut layers 3 , 4th and 5 stored, which are to be wound into a bellows blank. The locations 3 , 4th and 5 are in one conveying direction 10 a rotating cylindrical mandrel 2 fed, which with its longitudinal axis L. perpendicular to the long side of the changing table 1 is aligned. The direction of rotation of the winding mandrel 2 is with the arrow at the reference symbol 9 illustrated.

Zuerst wird von einer ersten Elastomervorratsrolle 6 eine erste unvulkanisierte vulkanisierbare Elastomerlage 3 abgeschnitten. Hierbei wird erste Elastomerlage 3 unter einem Winkel von bspw. 45° abgeschnitten, sodass sich eine Parallelogrammform der ersten Elastomerlage 3 ergibt. Daraufhin wird erste Elastomerlage 3 derart auf Wickeltisch 1 abgelegt, dass deren Schnittseiten b und d rechtwinklig zu der Längsachse L des Wickeldorns 2 ausgerichtet sind, während dessen sind die anderen beiden Seitenlängen a und c unter einen Winkel, bspw. 45°, zu der Längsachse L des Wickeldorns 2 ausgerichtet.First off a first elastomer supply roll 6 a first unvulcanized vulcanizable elastomer layer 3 cut off. Here is the first elastomer layer 3 Cut off at an angle of, for example, 45 °, so that the first elastomer layer has a parallelogram shape 3 results. Thereupon the first elastomer layer becomes 3 so on changing table 1 filed that their cut sides b and d perpendicular to the longitudinal axis L. of the winding mandrel 2 are aligned, while the other two side lengths are a and c at an angle, for example 45 °, to the longitudinal axis L. of the winding mandrel 2 aligned.

Als nächstes wird von einer Fadenvorratsrolle 7 eine Fadenlage 4 abgeschnitten und mit einem gewissen Versatz zu der ersten Elastomerlage 3 auf Wickeltisch 1 abgelegt. Fadenlage 4 ist in einer Rechteckform zugeschnitten und wird ihrer Längsseite a'' parallel zu der Längsachse L des Wickeldorns 2 auf Wickeltisch 1 abgelegt. Die Kurzseite b'' der Fadenlage 4 ist folglich unter einem Winkel von 90° zu der Längsachse L des Wickeldorns 2 ausgerichtet. Bei Fadenlage 4 sind eine Vielzahl an Fäden auf einer Trägerfolie aufgebracht. Auf diese Weise sind alle Fäden im Wesentlichen parallel zueinander und auch parallel der Längsachse L des Wickeldorns 2 ausgerichtet. Daraus ergibt sich bei dem später aufgewickelten Balgprodukt eine axiale Ausrichtung der Fadenlage 4.Next is from a thread supply roll 7th a thread layer 4th cut off and with a certain offset to the first elastomer layer 3 on changing table 1 filed. Thread layer 4th is cut in a rectangular shape and becomes its long side a '' parallel to the longitudinal axis L. of the winding mandrel 2 on changing table 1 filed. The short side b '' the thread layer 4th is consequently at an angle of 90 ° to the longitudinal axis L. of the winding mandrel 2 aligned. With thread position 4th a large number of threads are applied to a carrier film. In this way, all threads are essentially parallel to one another and also parallel to the longitudinal axis L. of the winding mandrel 2 aligned. This results in an axial alignment of the thread layer in the bellows product wound up later 4th .

Zuletzt wird von einer zweiten Elastomervorratsrolle 8 eine zweite unvulkanisierte vulkanisierbare Elastomerlage 5 abgeschnitten und ebenfalls mit einem kleinen Versatz zu Fadenlage 4 auf Wickeltisch 1 abgelegt. Zweite Elastomerlage 5 wird ebenfalls wie erste Elastomerlage 3 in Form eines Parallelogramms abgeschnitten und auf Wickeltisch 1 abgelegt. Folglich liegen die Schnittseiten b' und d' unter einem rechten Winkel auf Wickeltisch 1 und die Seitenlängen a' und c' verlaufen unter einem bestimmten Winkel, z. B. 45, zu der Längsachse L des Wickeldorns 2. Die Ausrichtung der zweiten Elastomerlage 5 erfolgt in entgegengesetzter Richtung zu der ersten Elastomerlage 3.Last is from a second elastomer supply roll 8th a second uncured vulcanizable elastomer layer 5 cut off and also with a small offset to the thread layer 4th on changing table 1 filed. Second elastomer layer 5 is also like the first elastomer layer 3 cut in the form of a parallelogram and placed on a changing table 1 filed. Consequently, the cut sides lie b ' and d ' at a right angle on the changing table 1 and the side lengths a ' and c ' run at a certain angle, e.g. B. 45, to the longitudinal axis L. of the winding mandrel 2 . The alignment of the second elastomer layer 5 takes place in the opposite direction to the first elastomer layer 3 .

Nachdem die Lagen 3, 4 und 5 in beispielsgemäßer Art abgelegt wurden, werden diese dem sich um seine Längsachse L drehenden Wickeldorn 2 zugeführt, sodass diese auf dem Wickeldorn 2 zu einem unvulkanisierten Balgrohling aufgewickelt werden können.After the layers 3 , 4th and 5 have been stored in the manner according to the example, these will be around its longitudinal axis L. rotating mandrel 2 fed so that they are on the winding mandrel 2 can be wound up into an unvulcanized blank bellows.

Mit den 2a, 2b und 2c wird veranschaulicht, wie sich die einzelnen aufgewickelten Lagen 3, 4 und 5 am Wickeldorn 2 darstellen.With the 2a , 2 B and 2c illustrates how the individual wound layers are 3 , 4th and 5 on the mandrel 2 represent.

In der 2a wurde die erste Elastomerlage 3 mit ihren geschnitten Seiten in Umfangsrichtung auf Wickeldorn 2 aufgewickelt. Da erste Elastomerlage 3 mit einer gewissen Streifenbreite abgeschnitten wurde, entsteht durch das Aufwickeln des Elastomermaterials eine haftende Überlappung 11 der zugewandten Seitenlängen der ersten Elastomerlage 3. Die sich überlappenden Seitenlängen ergeben sich aus den in 1 gezeigten Seitenlängen a und c der ersten Elastomerlage 3. Dadurch, dass also erste Elastomerlage 3 als Parallelogramm abgelegt wurde, bilden die unter einem Winkel verlaufenden Seitenlängen die spiralförmige Überlappung 11 der ersten Elastomerlage 3. Die sichtbare Seitenlänge der ersten Elastomerlage 3 ist mit der durchgehenden Linie dargestellt und die überlappte Seitenlinie der ersten Elastomerlage 3 ist gestrichelt hervorgehoben. Folglich erstreckt sich entlang der Längsachse L des Wickeldorns 2 eine koaxiale spiralförmige Überlappung 11 über die ganze Länge der ersten Elastomerlage 3.In the 2a became the first elastomer layer 3 with their cut sides in the circumferential direction on the winding mandrel 2 wound up. As the first elastomer layer 3 was cut with a certain strip width, the winding of the elastomer material creates an adhesive overlap 11 the facing side lengths of the first elastomer layer 3 . The overlapping side lengths result from the in 1 side lengths shown a and c the first elastomer layer 3 . As a result, the first elastomer layer 3 was stored as a parallelogram, the side lengths running at an angle form the spiral overlap 11 the first elastomer layer 3 . The visible side length of the first elastomer layer 3 is shown with the continuous line and the overlapped side line of the first elastomer layer 3 is highlighted with a dashed line. Consequently extends along the longitudinal axis L. of the winding mandrel 2 a coaxial spiral overlap 11 over the entire length of the first elastomer layer 3 .

Nachdem erste Elastomerlage 3 aufgewickelt wurde folgt Fadenlage 4 in der 2b. Da Fadenlage 4 in einer Rechteckform abgelegt wurde stellt sich eine parallel zur Längsachse L des Wickeldorns 2 verlaufende Überlappung 12 ein. Auch hier ist die sichtbare Seitenlinie der Fadenlage 4 mit der durchgehenden Linie und die versteckte Seitenlinie ist gestrichelt dargestellt.After the first elastomer layer 3 The thread layer follows 4th in the 2 B . Because the thread layer 4th was placed in a rectangular shape, it is parallel to the longitudinal axis L. of the winding mandrel 2 running overlap 12 on. Here, too, the visible sideline is the thread layer 4th with the continuous line and the hidden side line is shown in dashed lines.

Abschließend wird die zweite Elastomerlage 5 aufgewickelt, wobei sich ebenfalls eine spiralförmig verlaufende Überlappung 13 einstellt, welche allerdings in eine andere Richtung verläuft als die Überlappung 11 der ersten Elastomerlage 3. Die koaxial spiralförmige Überlappung 13 wird auf die gleiche Art und Weise wie die Überlappung 11 der ersten Elastomerlage 3 erzeugt. Da zweite Elastomerlage 5 ebenfalls als ein Parallelogramm ausgerichtet wurde, entsteht aus den Seitenlängen a' und c', welche in der 1 aufgezeigt wurden, die spiralförmige um die Längsachse L des Wickeldorns 2 verlaufende Überlappung. Die durchgehende Linie in der 2c verdeutlicht die sichtbare Seitenlinie und die gestrichelte Linie die verdeckte Seitenlinie der zweiten Elastomerlage 5.Finally the second elastomer layer 5 wound, with also a spiral overlap 13 which, however, runs in a different direction than the overlap 11 the first elastomer layer 3 . The coaxial spiral overlap 13 is done in the same way as the overlap 11 the first elastomer layer 3 generated. There second elastomer layer 5 also aligned as a parallelogram, arises from the side lengths a ' and c ' , which in the 1 were shown, the spiral around the longitudinal axis L. of the winding mandrel 2 running overlap. The solid line in the 2c illustrates the visible side line and the dashed line the hidden side line of the second elastomer layer 5 .

Nachdem alle Lagen 3, 4 und 5 aufgewickelt wurden, kann der unvulkanisierte Balgrohling vom Wickeldorn 2 entnommen werden und dem Aufweit- und Vulkanisationsprozess zugeführt werden, um das fertigte Balgprodukt für die Luftfeder eines Kraftfahrzeuges zu erzeugen.After all locations 3 , 4th and 5 have been wound up, the unvulcanized bellows blank can be removed from the winding mandrel 2 are removed and fed to the expansion and vulcanization process in order to produce the finished bellows product for the air spring of a motor vehicle.

Mit der 3 ist eine beispielsgemäße Luftfeder 20 gezeigt, welche in der linken Ansicht von außen darstellt ist und mit der rechten Ansicht die Luftfeder 20 im Schnitt zeigt.With the 3 is an exemplary air spring 20th shown, which represents in the left view from the outside and with the right view the air spring 20th shows in section.

Beispielsgemäße Luftfeder 20 umfasst als ein erstes Anschlussteil einen Deckel 21 zur Anbindung an die Fahrzeugkarosserie und als ein zweites Anschlussteil einen Abrollkolben 22 zur Anbindung an einen Radträger. Diese reguläre Einbaulage der Luftfeder 20 bestimmt die Orientierung „oben/unten“. Die Längsachse der Luftfeder 20 ist mit LF gekennzeichnet.Exemplary air spring 20th comprises a cover as a first connection part 21st for connection to the vehicle body and a rolling piston as a second connection part 22nd for connection to a wheel carrier. This regular installation position of the air spring 20th determines the "top / bottom" orientation. The longitudinal axis of the air spring 20th is with L F marked.

Am Deckel 21 ist ein schlauchförmiger Balg 23 aus elastomerem Material mit einer Fadenverstärkung durch sein oberes Ende druckdicht angebunden. Die Befestigung des oberen Balgende erfolgt über einen Klemmring 25 an dem Befestigungsschaft des Deckels 21. Die Fäden des Balgs 23 verlaufen parallel zu der Längsachse LF der Luftfeder 20, sodass dieser als ein Axialbalg 23 bezeichnet wird.On the lid 21st is a tubular bellows 23 made of elastomeric material with a thread reinforcement connected pressure-tight through its upper end. The upper end of the bellows is attached using a clamping ring 25th on the fastening shaft of the lid 21st . The threads of the bellows 23 run parallel to the longitudinal axis L F the air spring 20th so that this acts as an axial bellows 23 referred to as.

Ein gesonderter Elastomerbalg in Funktionsweise eines fadenverstärkten Rollbalgs 24 ist mit seinem unteren Ende am Abrollkolben 22 druckdicht angebunden. Auch hier erfolgt die Befestigung des unteren Rollbalgendes über einen weiteren Klemmring 25 an dem Befestigungsschaft des Abrollkolbens 22. Die Fadenverstärkung des Rollbalgs 24 sieht sich überkreuzende Fäden vor, sodass dieser als ein Kreuzlagenbalg 24 bezeichnet wird.A separate elastomer bellows that functions as a thread-reinforced roll bellows 24 is with its lower end on the rolling piston 22nd connected pressure-tight. Here, too, the lower end of the bellows is attached using a further clamping ring 25th on the attachment shaft of the rolling piston 22nd . The thread reinforcement of the bellows 24 provides intersecting threads, so that this acts as a cross-ply bellows 24 referred to as.

Des Weiteren ist Kreuzlagenbalg 24 zumindest teilweise von einer hülsenförmigen Außenführung 26 umschlossen und rollt unter Ausbildung einer Rollfalte 31 an einer Konturschale 28 des Abrollkolbens 22 ab. Außenführung 26 wird als Stützkorsett eingesetzt, um dem hohen Druck im Inneren der Luftfeder 20 entgegenzuwirken.Furthermore, cross-ply bellows 24 at least partially from a sleeve-shaped outer guide 26th enclosed and rolls with the formation of a roll fold 31 on a contour shell 28 of the rolling piston 22nd from. External guide 26th is used as a support corset to cope with the high pressure inside the air spring 20th to counteract.

Bei der beispielsgemäßen Luftfeder 20 werden Axialbalg 23 und Kreuzlagenbalg 24 in überlappender Weise miteinander verbunden. Hierfür sind ein Spannring 27 und der obere Bereich der Außenführung 26 vorgesehen. Das untere Ende des Axialbalgs 23 überlappt das obere Ende des Kreuzlagenbalgs 24 außenseitig und in Umfangsrichtung, sodass die Enden beider Bälge 23, 24 mittels Spannring 27 gegen die Innenseite der Außenführung 26 gepresst werden.In the example of the air spring 20th become axial bellows 23 and cross-ply bellows 24 connected in an overlapping manner. There is a clamping ring for this 27 and the upper area of the outer guide 26th intended. The lower end of the axial bellows 23 overlaps the top of the cross-ply bellows 24 on the outside and in the circumferential direction so that the ends of both bellows 23 , 24 by means of a clamping ring 27 against the inside of the outer guide 26th be pressed.

Dadurch, dass Axialbalg 23 am Deckel 21 und Kreuzlagenbalg 24 am Abrollkolben 22 befestigt sind und mittels Außenführung 26 und Spannring 27 in einem Mittenbereich der Luftfeder 20 gemeinsam druckdicht verbunden werden, ist ein gemeinsamer Druckraum 36 begrenzt. Dieser ist mit Druckluft befüllbar und als volumenelastischer Raum federwirksam.The fact that axial bellows 23 on the lid 21st and cross-ply bellows 24 on the rolling piston 22nd are attached and by means of external guides 26th and clamping ring 27 in a central area of the air spring 20th are jointly connected in a pressure-tight manner, is a common pressure space 36 limited. This can be filled with compressed air and, as a volume-elastic space, acts as a spring.

Damit Luftfeder 20 Querkrafteinflüsse ausgleichen kann, ist Axialbalg 23 als Kardanikfalte ausgebildet. Damit die zur Auslenkbewegung notwendigen Falten erzeugt werden, wird in einem Mittenbereich des Axialbalgs 23 ein Bändigungsring 29 von außen auf den Axialbalg 23 angelegt. Bändigungsring 29 schnürt Axialbalg 23 derart ein, dass sich direkt ober- und unterhalb des Rings 29 zwei Falten ausbilden, nämlich eine erste Kardanikfalte 32 hin zum Deckel 21 und eine zweite Kardanikfalte 33 hin zur Außenführung 26. Damit Bändigungsring 29 axial nicht verschiebbar ist, wird im Druckraum 36 ein Gegenhalter 30 an Axialbalg 23 angelegt, welcher Bändigungsring 29 in axialer Position hält.So that air spring 20th Axial bellows is used to compensate for lateral forces 23 designed as a cardanic fold. In order for the folds necessary for the deflection movement to be generated, in a central area of the axial bellows 23 a taming ring 29 from the outside onto the axial bellows 23 created. Taming ring 29 laces axial bellows 23 such that it is directly above and below the ring 29 form two folds, namely a first cardanic fold 32 towards the lid 21st and a second gimbal fold 33 towards the exterior 26th . With that taming ring 29 cannot be moved axially, is in the pressure chamber 36 a counter holder 30th on axial bellows 23 put on what taming ring 29 holds in axial position.

Axialbalg 23 setzt sich zumindest aus zwei Elastomerlagen und einer Fadenlage zusammen, wobei die Fadenlage zwischen den beiden Elastomerlagen angeordnet ist. Beispielsgemäß ist die innere Elastomerlage derart mittels dem oben beschriebenen Herstellverfahren aufgewickelt worden, dass sich zwei zueinander gewandte Seitenlinien oder auch Seitenränder in haftender Weise derart überlappen, dass eine koaxial spiralförmig verlaufende Überlappung 34 vorliegt. Diese Überlappung 34 verläuft also um die Längsachse LF der Luftfeder 20 entlang des Innenumfangs herum und über die gesamte Höhe des Axialbalgs 23. Der rechten Ansicht der 3 ist diese Überlappung 34 zu entnehmen, wobei die gestrichelte Linie die sichtbare Seitenlinie der Innenlage zeigt, während die gepunktete Linie auf die verdeckte Seitenlinie hinweist.Axial bellows 23 is composed of at least two elastomer layers and one thread layer, the thread layer being arranged between the two elastomer layers. According to the example, the inner elastomer layer has been wound up by means of the manufacturing process described above in such a way that two mutually facing side lines or also side edges overlap in an adhesive manner in such a way that a coaxially spiraling overlap 34 present. This overlap 34 so runs around the longitudinal axis L F the air spring 20th along the inner circumference and over the entire height of the axial bellows 23 . Right view of the 3 is this overlap 34 The dotted line shows the visible side line of the inner layer, while the dotted line indicates the hidden side line.

Der linken Ansicht der 3 ist eine Überlappung 35 der Außenlage zu entnehmen. Mit der gestrichelten Linie wird die sichtbare Seitenlinie der äußeren Elastomerlage dargestellt und die gepunktete Linie stellt die verdeckte Seitenlinie dieser Elastomerlage dar. Es ist zu erkennen, dass Überlappung 35 koaxial in einer Spiralform um die Längsachse LF der Luftfeder 20 herum verläuft. Diese Überlappung 35 der Außenlage wird auf die gleiche Art und Weise wie die Überlappung 34 der Innenlage erzeugt, indem die zwei zueinander gewandten Seitenlinien der Außenlage in haftender Weise übereinanderliegen. Somit verläuft Überlappung 35 am Außenumfang des Axialbalgs 23 in einer Spiralform über seine gesamte Höhe.Left view of the 3 is an overlap 35 to be taken from the outer layer. The dashed line represents the visible side line of the outer elastomer layer and the dotted line represents the hidden side line of this elastomer layer. It can be seen that the overlap 35 coaxially in a spiral shape around the longitudinal axis L F the air spring 20th runs around. This overlap 35 the outer layer is made in the same way as the overlap 34 of the inner layer produced by the two mutually facing side lines of the outer layer superimposed in an adhesive manner. Thus there is an overlap 35 on the outer circumference of the axial bellows 23 in a spiral shape over its entire height.

Durch diese Art der spiralförmigen Überlappungen 34 und 35 ist sichergestellt, dass es keine Stelle an dem Axialbalg 23 gibt, an welcher sich eine Materialüberlappung axial entlang der Längsachse LF der Luftfeder 20 erstreckt. Somit werden partielle Aufdickungen in Umfangsrichtung in vorteilhafterweise vermieden.This kind of spiral overlap 34 and 35 it is ensured that there is no point on the axial bellows 23 there is a material overlap axially along the longitudinal axis L F the air spring 20th extends. Partial thickening in the circumferential direction is thus advantageously avoided.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
WickeltischChanging table
22
WickeldornWinding mandrel
33
erste Elastomerlagefirst elastomer layer
44th
FadenlageThread layer
55
zweite Elastomerlagesecond elastomer layer
66th
erste Elastomervorratsrollefirst elastomer supply roll
77th
FadenvorratsrolleThread supply roll
88th
zweite Elastomervorratsrollesecond elastomer supply roll
99
DrehrichtungDirection of rotation
1010
FörderrichtungConveying direction
1111
Überlappung der ersten ElastomerlageOverlap of the first elastomer layer
1212
Überlappung der FadenlageOverlap of the thread layer
1313
Überlappung der zweiten Elastomerlage Overlap of the second elastomer layer
2020th
LuftfederAir spring
2121st
Deckelcover
2222nd
AbrollkolbenRolling piston
2323
Balg/AxialbalgBellows / axial bellows
2424
Rollbalg/KreuzlagenbalgRoll bellows / cross-ply bellows
2525th
KlemmringeClamping rings
2626th
AußenführungExternal guide
2727
SpannringTension ring
2828
KonturschaleContour shell
2929
BändigungsringTaming ring
3030th
GegenhalterCounterholder
3131
RollfalteRoll fold
3232
erste Kardanikfaltefirst cardanic fold
3333
zweite Kardanikfaltesecond gimbal fold
3434
Überlappung erste ElastomerlageOverlap first elastomer layer
3535
Überlappung zweite ElastomerlageOverlap second elastomer layer
3636
DruckraumPrinting room
a, b, c, da, b, c, d
Seitenlängen der ersten ElastomerlageSide lengths of the first elastomer layer
a', b', c', d'a ', b', c ', d'
Seitenlängen der zweiten ElastomerlageSide lengths of the second elastomer layer
a'', b''a '', b ''
Seitenlängen der Fadenlage Side lengths of the thread layer
LL.
Längsachse WickeldornLongitudinal winding mandrel
LF L F
Längsachse LuftfederLongitudinal axis air spring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 3794538 A [0003]US 3794538 A [0003]

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung eines Balgrohlings für eine Luftfeder (20), wobei der Balgrohling zumindest aus einer ersten Elastomerlage (3) und einer Fadenlage (4) zusammengewickelt wird, wobei eine Fördereinrichtung (1) die Lagen (3; 4) einem sich drehenden Wickeldorn (2) zum Aufwickeln zuführt und der Wickeldorn (2) mit seiner Längsachse (L) im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Förderrichtung (10) der Fördereinrichtung (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elastomerlage (3) in Form eines Parallelogramms zugeschnitten und derart auf der Fördereinrichtung (1) abgelegt wird, dass zwei Seitenlängen (a; c) der ersten Elastomerlage (3) schräg zu der Längsachse (L) des Wickeldorns (2) ausgerichtet sind.Method for producing a bellows blank for an air spring (20), the bellows blank being wound together from at least a first elastomer layer (3) and a thread layer (4), a conveyor device (1) transferring the layers (3; 4) to a rotating winding mandrel ( 2) for winding up and the winding mandrel (2) is arranged with its longitudinal axis (L) essentially at right angles to a conveying direction (10) of the conveying device (1), characterized in that the first elastomer layer (3) is cut in the form of a parallelogram and is deposited on the conveyor (1) in such a way that two side lengths (a; c) of the first elastomer layer (3) are aligned obliquely to the longitudinal axis (L) of the winding mandrel (2). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenlage (4) in Form eines Rechtecks zugeschnitten und derart der Fördereinrichtung (1) abgelegt wird, dass deren Fäden parallel zu der Längsachse (L) des Wickeldorns (2) ausgerichtet sind.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the thread layer (4) is cut in the shape of a rectangle and deposited on the conveyor (1) in such a way that its threads are aligned parallel to the longitudinal axis (L) of the winding mandrel (2). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Balgrohling aus einer zusätzlichen zweiten Elastomerlage (5) zusammengewickelt wird, wobei die zweite Elastomerlage (5) in Form eines Parallelogramms zugeschnitten und derart auf der Fördereinrichtung (1) abgelegt wird, dass zwei Seitenlängen (a'; c') der zweiten Elastomerlage (5) schräg zu der Längsachse (L) des Wickeldorns (2) ausgerichtet sind.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the bellows blank is wound together from an additional second elastomer layer (5), the second elastomer layer (5) being cut to size in the form of a parallelogram and placed on the conveyor device (1) in such a way that two side lengths (a ';c' ) the second elastomer layer (5) are aligned obliquely to the longitudinal axis (L) of the winding mandrel (2). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Seitenlängen (a'; c') der zweiten Elastomerlage (5) entgegengesetzt zu den zwei Seitenlängen (a; c) der ersten Elastomerlage (3) ausgerichtet sind.Procedure according to Claim 3 , characterized in that the two side lengths (a ';c') of the second elastomer layer (5) are aligned opposite to the two side lengths (a; c) of the first elastomer layer (3). Balgrohling hergestellt durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4.Bellows blank produced by a method according to one of the Claims 1 to 4th . Luftfeder (20) für ein Kraftfahrzeug, umfassend zwei Anschlussteile (21; 22) zwischen welchen zumindest ein fadenverstärkter Balg (23) aus elastomeren Material druckdicht eingespannt ist, wobei der Balg (23) aus zumindest einer ersten Elastomerlage (3) und einer Fadenlage (4) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei sich in Haftverbindung befindliche Seitenlängen (a; c) der ersten Elastomerlage (3) derart überlappen, dass eine Überlappung (34) dieser Seitenlängen (a; c) in einer koaxialen Spiralform um eine Längsachse (LF) der Luftfeder (20) verläuft.Air spring (20) for a motor vehicle, comprising two connecting parts (21; 22) between which at least one thread-reinforced bellows (23) made of elastomeric material is clamped in a pressure-tight manner, the bellows (23) made of at least one first elastomer layer (3) and one thread layer ( 4), characterized in that two side lengths (a; c) of the first elastomer layer (3) which are in adhesive connection overlap in such a way that an overlap (34) of these side lengths (a; c) in a coaxial spiral shape around a longitudinal axis ( L F ) of the air spring (20) runs. Luftfeder (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwei Seitenlängen (a'') der Fadenlage (4) axial entlang der Längsachse (LF) der Luftfeder (20) überlappen.Air spring (20) Claim 6 , characterized in that two side lengths (a ″) of the thread layer (4) overlap axially along the longitudinal axis (L F ) of the air spring (20). Luftfeder (20) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Balg (23) aus einer zusätzlichen zweiten Elastomerlage (5) gebildet ist, wobei zwei sich in Haftverbindung befindliche Seitenlängen (a'; c') der zweiten Elastomerlage (5) derart überlappen, dass eine Überlappung (35) dieser Seitenlängen (a'; c') in einer koaxialen Spiralform um die Längsachse (LF) der Luftfeder (20) verläuft.Air spring (20) Claim 6 or 7th , characterized in that the bellows (23) is formed from an additional second elastomer layer (5), wherein two side lengths (a ';c') of the second elastomer layer (5) that are in adhesive connection overlap in such a way that an overlap (35) these side lengths (a ';c') runs in a coaxial spiral shape around the longitudinal axis (L F ) of the air spring (20). Luftfeder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlappung (35) der zweiten Elastomerlage (5) entgegengesetzt zu der Überlappung (34) der zweiten Elastomerlage (3) verläuft.Air spring after Claim 8 , characterized in that the overlap (35) of the second elastomer layer (5) runs opposite to the overlap (34) of the second elastomer layer (3). Kraftfahrzeug umfassend eine Luftfeder (20) nach einem der Ansprüche 6 bis 9.Motor vehicle comprising an air spring (20) according to one of the Claims 6 to 9 .
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3794538A (en) * 1970-07-13 1974-02-26 Goodyear Tire & Rubber Method of making a rolling lobe diaphragm
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