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Luftfeder für Fahrzeuge mit einem elastomeren Luftfederbalg - Dokument DE4319117A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE4319117A1 15.12.1994
Titel Luftfeder für Fahrzeuge mit einem elastomeren Luftfederbalg
Anmelder Continental Aktiengesellschaft, 30165 Hannover, DE
Erfinder Wenzel, Detlef, Dipl.-Ing., 3000 Hannover, DE
DE-Anmeldedatum 09.06.1993
DE-Aktenzeichen 4319117
Offenlegungstag 15.12.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.12.1994
IPC-Hauptklasse B60G 11/26
Zusammenfassung Eine Luftfeder für Fahrzeuge weist einen elastomeren Luftfederbalg auf, der an seinen beiden Enden durch Befestigungsteile abgedichtet ist, über die der Luftfederbalg einerseits mit einer Fahrzeugachse und andererseits mit einem abzufedernden Fahrzeugrahmen verbunden ist. Um die Lebensdauer des Luftfederbalges bei einer Abfederung gelenkter Starrachsen zu erhöhen und störende Querkräfte an der Achse zu minimieren, umfaßt eine Stützglocke (21) das dem Fahrzeugrahmen (27) zugewandte Befestigungsteil (15) und einen angrenzenden Bereich des Außenumfanges des Luftfederbalges (12). Die Stützglocke (21) ist am Fahrzeugrahmen (27) senkrecht zur Längsachse des Luftfederbalges (12) verschiebbar geführt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Luftfeder für Fahrzeuge mit einem elastomeren Luftfederbalg, der an seinen beiden Enden durch Befestigungsteile abgedichtet ist und über diese einerseits mit einer Fahrzeugachse und andererseits mit einem abzufedernden Fahrzeugrahmen verbunden ist.

Luftfederbälge für Fahrzeugluftfedern sind an den beiden offenen Enden mittels Befestigungsteilen abgedichtet und über diese am Fahrzeug befestigt. Die mit den Befestigungsteilen zu einer Luftfeder komplettierten Luftfederbälge werden beispielsweise zwischen dem Fahrzeugrahmen und den Achsen eingebaut, wobei das obere Befestigungsteil am Fahrzeugrahmen und das bei einem Rollbalg als Luftfederbalg üblicherweise als Abrollkolben ausgebildete untere Befestigungsteil mit seinem Boden an einem verlängerten Lenker der Achse befestigt sind.

Handelt es sich bei der abzufedernden Fahrzeugachse um eine lenkbare Starrachse, kommt es bei dem Lenkeinschlag der Achse zu einer seitlichen Auslenkung des Abrollkolbens gegenüber dem oberen, am Fahrzeugrahmen angeordneten Befestigungsteil. Durch diese seitliche Auslenkung des Luftfederbalges wird die Lebensdauer des Luftfederbalges verringert, weil die Rollfalte des Luftfederbalges einseitig zur Auslenkrichtung über den Abrollkolben gezogen wird. Bei ungünstigen Fahrsituationen, wie Überfahren von Hindernissen oder starken vertikalen Federbewegungen, kommt es zur Relativbewegung zwischen Luftfederbalg und Abrollkolben. Diese Relativbewegung bewirkt eine Anscheuerung am Luftfederbalg, die möglicherweise zum Ausfall der Luftfeder führen kann.

Die seitliche Auslenkung des Luftfederbalges führt außerdem zu störenden Querkräften an der Achse des Fahrzeuges.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftfeder der eingangs beschriebenen Art derart auszugestalten, daß bei einer Abfederung gelenkter Starrachsen die Lebensdauer des Luftfederbalges erhöht und störende Querkräfte an der Achse minimiert werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Bei einer horizontalen Auslenkung der Achse übt der Luftfederbalg beim seitlichen Verschieben des Abrollkolbens eine Kraft auf das obere Befestigungsteil aus. Diese Kraft wird auf die Stützglocke aufgrund der formschlüssigen Verbindung von Befestigungsteil und Stützglocke übertragen. Befestigungsteil und Stützglocke verschieben sich gegenüber dem Fahrzeugrahmen, an dem sie mittels der Stützglocke angeordnet sind. Durch diese verschiebbare Führung der Stützglocke kommt es zu einer selbsttätigen Nachführung des oberen Befestigungsteils bei einer Auslenkung der das untere Befestigungsteil tragenden Fahrzeugachse.

Das dem Fahrzeugrahmen zugeordnete Befestigungsteil des Luftfederbalges ist nicht unmittelbar am Fahrzeugrahmen befestigt. Die Stützglocke ist zwischen diesem Befestigungsteil und dem Fahrzeugrahmen angeordnet.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Stützglocke zwei parallel angeordnete Kugelbüchsen auf, die auf zwei parallelen, am Fahrzeugrahmen befestigten Gleitschienen verschiebbar angeordnet sind. Die Anordnung der Kugelbüchse hat den Vorteil der Aufnahme und Übertragung von großen Kräften bei relativ geringer Reibung.

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 im Teilquerschnitt einen an einem Fahrzeugrahmen verschiebbar geführten Luftfederbalg,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 in Draufsicht ein Anordnungsschema der Achsen eines lenkbaren Nutzfahrzeuges,

Fig. 4 eine vergrößerte Teildarstellung der Fig. 4.

Die gezeigte Luftfeder weist einen als Rollbalg ausgebildeten Luftfederbalg 12 auf, dessen oberer Dichtwulst 13, in den ein Stahldrahtkern 14 einvulkanisiert ist, an einem als Bördelplatte ausgebildeten oberen Befestigungsteil 15 dicht befestigt ist. Am unteren Ende ist der Luftfederbalg 12 mit einem konischen Dichtwulst 16 auf einem konischen Dichtsitz 17 eines Abrollkolbens 18 dicht befestigt und durch einen Halteteller 19 axial gesichert. Der Abrollkolben 18 ist an einer hier nicht dargestellten lenkbaren Fahrzeugachse angebracht.

Die obere Befestigungsplatte 15 ist formschlüssig von einer Stützglocke 21 umgeben, deren glockenartiger Rand 22 den Luftfederbalg 12 in seinem oberen Bereich umfangsmäßig abstützt. Die Stützglocke 21 trägt auf ihrer äußeren horizontalen Deckfläche 23 zwei parallel angeordnete Kugelbüchsen 24, die auf jeweils einer Gleitschiene 25 verschiebbar angeordnet sind. Die beiden parallel zueinander verlaufenden Gleitschienen 25 sind in zwei Lagerblöcken 26 an der Unterseite eines Fahrzeugrahmens 27 befestigt. Zwischen den Lagerblöcken 26 und den Kugelbüchsen 24 sind die Gleitschienen 25 abdeckende Schutzbälge 28 angeordnet.

Anhand der Fig. 3 und 4 wird die Wirkungsweise der vorstehenden Vorrichtung erläutert.

Das in Fig. 3 schematisch angedeutete Nutzfahrzeug 31 weist zwei lenkbare Vorderachsen 32 und 33 auf. Die beiden Hinterachsen bestehen aus einer lenkbaren, starren Antriebsachse 34 und einer lenkbaren Nachlaufachse 35. Die Antriebsachse 34 weist eine Zwillingsbereifung 37 auf und ist bei einem Lenkeinschlag um einen in der Längsachse des Nutzfahrzeuges 31 liegenden Drehpunkt 38 drehbar. Die Antriebsachse 34 weist vier Achslenker 39 auf, an deren Enden jeweils ein Abrollkolben für einen Luftfederbalg 12 angeordnet ist. Am hier nicht dargestellten Fahrzeugrahmen ist der Luftfederbalg 12 über die Stützglocke (Fig. 1) verschiebbar geführt.

Bei einem Lenkeinschlag wird die Antriebsachse 34 um ihren Drehpunkt 38 in der Längsachse des Nutzfahrzeuges 31 geschwenkt. Dabei vollzieht der jeweilige Abrollkolben eines jeden Luftfederbalges 12 eine kreisbogenförmige Bewegung in Richtung der Pfeile 41. Diese Bewegung des Abrollkolbens 18 führt zu einer linearen Verschiebebewegung (Pfeile 42) des oberen Befestigungsteiles bzw. der umgebenden Stützglocke. Die dabei im Luftfederbalg 12 auftretenden Seitenkräfte werden über das Befestigungsteil 15 auf die Stützglocke 21übertragen, die dadurch durch Verschieben auf den Gleitschienen 25 nachgeführt wird. Vorteilhafterweise sind die Gleitschienen 25 tangential zum Achsendrehpunkt angeordnet.

Diese Verschiebebewegung ist bei den lenkbaren Antriebsachsen relativ klein, üblicherweise sind die Verschiebebewegungen +/- 50 mm lang. Die oberen Befestigungsteile 15 werden tangential auf dem Kreisbogen des verschwenkten Abrollkolbens 18 nachgeführt und kompensieren einen übermäßigen seitlichen Versatz des Rollbalges 12 und minimieren störende Querkräfte an der lenkbaren Antriebsachse 34.


Anspruch[de]
  1. 1. Luftfeder für Fahrzeuge mit einem elastomeren Luftfederbalg, der an seinen beiden Enden durch Befestigungsteile abgedichtet ist, über die der Luftfederbalg einerseits mit einer Fahrzeugachse und andererseits mit einem abzufedernden Fahrzeugrahmen verbunden ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    1. - eine Stützglocke (21) umfaßt das dem Fahrzeugrahmen (27) zugewandte Befestigungsteil (15) und einen angrenzenden Bereich des Außenumfanges des Luftfederbalges (12),
    2. - die Stützglocke (21) ist am Fahrzeugrahmen (27) senkrecht zur Längsachse des Luftfederbalges (12) verschiebbar geführt.
  2. 2. Luftfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglocke (21) zwei parallel angeordnete Kugelbüchsen (24) aufweist, die auf zwei parallelen am Fahrzeugrahmen (27) befestigten Gleitschienen (25) verschiebbar angeordnet sind.






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