Beschreibung

Klemmkontur mit Dichtungsprofil

Die Erfindung betrifft eine Klemmkontur im Verbindungsbereich eines mit einem plastisch oder elastisch verformbaren Schlauch oder Balg durch Klemmung verbundenen Bauteils, wobei die Klemmkontur auf der Außenoberfläche des Bauteils ausgebildet ist und die Klemmung des Schlauches oder Balges auf der Außenoberfläche der Klemmkontur durch geeignete Spannmittel erfolgt.

Ein Beispiel für eine solche Verbindung ist die eines Rollbalgs einer Schlauchrollbalg- Luftfeder mit den zugehörigen Anschlussteilen oder Bauteilen, nämlich die Verbindung mit dem Luftfederdeckel oder mit dem Luftfederkolben.

Befestigungen für solche Rollbälge sind in einer Vielzahl von Varianten bekannt. üblicherweise werden am Umfang des Rollbalges wirkende Klemmungen verwendet oder aber Spannringe, die um den Rollbalg herum gelegt werden und die Balgwand auf der

Oberfläche des jeweiligen Anschlussteiles, d.h. am Luftfederdeckel oder am Abrollkolben festklemmen. Zur Verbesserung der Klemmwirkung können die Spannringe oder die Balgenden besondere Profilgestaltungen aufweisen.

Auch sind Befestigungen in Form von Bördelungen bekannt, bei denen der Balg ggf. mit einem endseitigen Kerndraht versehen sein kann und/oder auch mit verstärkten Verdickungen, die nach dem Fertigstellen der Verbindung von der Bördelkante umfasst werden.

Darüber hinaus gibt es viele weitere Anwendungsfälle, in denen druckbeaufschlagte Bauteile miteinander zuverlässig und druckdicht verbunden werden müssen, damit eine

einwandfreie Funktion des Bauteileverbundes gewährleistet ist, beispielsweise der Anschluss von Schläuchen aus elastomerem Werkstoff an Verbindungsteile bzw. Stutzen in Systemen, welche unter Druck stehende Fluide, wie Wasser, Luft oder öl, in sich führen. Auch hier erfolgt die Verbindung oft über eine Verklemmung mit speziell dafür ausgebildeten Spannmitteln, nämlich geschlossenen metallischen Spannringen, welche durch plastisches, radiales Verformen auf die Wandung des verformbaren Schlauches oder Balges fest aufgepresst werden. Im Betriebszustand werden der Schlauch oder Balg, mithin auch die Befestigungsteile, mit Druckmedium beaufschlagt, wodurch unter dynamischer Belastung eine federnde Relativbewegung zwischen den Befestigungsteilen möglich ist.

Es versteht sich eigentlich von selbst, dass eine nachlassende oder gar fehlerhafte Klemmverbindung zwischen den Bauteilen zu einer spürbaren Verschlechterung oder gar zu einem gänzlichen Versagen des Bauteilverbundes führen kann. Man ist daher ständig bestrebt, die Klemmverbindungen zwischen den druckbeaufschlagten Bauteilen zu verbessern.

Die DE 103 54 574 B3 offenbart eine Luftfeder mit einem Schlauchrollbalg, bei der die Balgenden mit Hilfe eines Spannringes auf ein Befestigungsteil/ Anschlussteil geklemmt werden. Das jeweilige Befestigungsteil weist umfangsseitig im vorgesehenen Befestigungsbereich ein im Querschnitt aus Nuten und vorspringende trapezförmigen Erhebungen gebildetes Profil auf, in welches das Balgende mit Hilfe der außen umliegenden Spannringe eingepresst und eingeformt wird. Die trapezförmigen Erhebungen sollen zu einer deutlichen Verbesserung der Dichtheit führen, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung der Balgwandung besteht. Nachteilig bei dieser Ausbildung ist einerseits die doch recht umfangreiche profilgebende Bearbeitung von Teilen der Außenoberfläche der Anschlussteile. Andererseits ist durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungs- Koeffϊzienten der einzelnen Bauteile eine gleich bleibende Dichtung auch bei großen Temperaturschwankungen nicht immer gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klemmkontur für ein druckbeaufschlagtes Bauteil, beispielsweise eine Klemmkontur an einem Abrollkolben

oder eine Anschlussplatte einer Schlauchrollbalg-Luftfeder, bereitzustellen, welche eine zuverlässige, druckdichte Verklemmung der beteiligten Bauteile ermöglicht, Undichtigkeiten auch bei Temperaturschwankungen verhindert, auf einfache Weise herzustellen ist und Beschädigungen des schlauchförmigen Teils beim Festspannen verringert.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.

Dabei sind innerhalb der Klemmkontur Dichtungsprofile angeordnet und mit der Klemmkontur fest verbunden. Die Dichtungsprofile bestehen aus einem zum Material der Klemmkontur unterschiedlichen Material, und sind in Richtung des Schlauches oder Balges aus der Profillinie der Klemmkontur vorspringend ausgebildet. Damit wird in jedem Fall die Flächenpressung zwischen Dichtelement / Dichtungsprofil und dem plastisch oder elastisch verformbaren Schlauch oder Balg aufrechterhalten. Auch wenn sehr unterschiedliche Temperaturausdehnungskoeffizienten zwischen den bei der Klemmung beteiligten Bauteile existieren, wie sie beispielsweise bei einer Verbindung zwischen Abrollkolben und Rollbalg einer Luftfeder existieren, bei der der Kolben aus Kunststoff, der Rollbalg aus Gummi mit Verstärkungsfäden und der Spannring aus Stahl bestehen, verhindert die erfmdungsgemäße Ausbildung Undichtigkeiten und Beschädigungen der Bauteile durch zu hohe Spannkräfte.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass die Dichtungsprofile in auf der Außenoberfläche der Klemmkontur angeordneten Nuten eingesetzt sind. Dies gibt zusätzlichen Halt und erleichtert die korrekte Platzierung der Dichtungspro file/Dichtelemente.

Dies gilt ebenso für eine weitere vorteilhafte Ausbildung, die darin besteht, dass die Dichtungsprofile mit der Klemmkontur durch Kleben oder Vulkanisieren verbunden sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Dichtungsprofile aus einem im Vergleich zum Material der Klemmkontur oder mit im Vergleich zum Material des

Schlauches oder Balges weicheren Material ausgebildet sind. Das reduziert u. a. die zur Dichtigkeit erforderlichen Spannkräfte.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Dichtungsprofile aus Kunststoff bestehen. Kunststoffe lassen sich leicht jeder Form anpassen, sind einfach zu verarbeiten und können problemlos mit anderen Werkstoffen verbunden werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Dichtungsprofile aus Gummi bestehen. So können die Dichtungsprofile beispielsweise als Gummiprofüe gepresst oder extrudiert oder als Abschnitte eines Gummischlauches hergestellt und durch Klebung oder Vulkanisation leicht mit in die Klemmkontur der Anschlussbauteile integriert werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass die Dichtungsprofile als sich zu ihrem dichtenden Ende verjüngende Dichtlippen ausgebildet sind. Diese geometrische Ausbildung erhöht die elastische Verformbarkeit noch einmal gravierend. Natürlich können auch alle anderen Dichtungsprofile ausgeführt werden, beispielsweise fächerförmige, dachförmige oder U-förmige Dichtungen. Auch können mehrere nebeneinander liegende Dichtungspro file innerhalb der Klemmkontur angeordnet sein.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass im Klemmbereich Erhebungen und Vertiefungen vorgesehen sind, welche zusätzlich die Klemmwirkung durch Formschluss beim Festspannen erhöhen.

In besonders vorteilhafter Weise kann wird eine solche Klemmkontur innerhalb einer Verbindung zwischen einem Schlauchrollbalg einer Luftfeder und einem zugehörigen Anschlussteil nutzbar, wobei der Schlauchrollbalg mit Hilfe eines Spannringes im

Verbindungsbereich des Anschlussteils auf einer erfindungsgemäßen Klemmkontur aufgespannt ist.

Eine Fahrzeug-Luftfeder oder ein Fahrzeug-Luftdämpfer sind besonders geeignete Einrichtungen, in denen eine solche Verbindung zwischen Schlauchrollbalg und Luftfederdeckel oder Abrollkolben einsetzbar ist.

Ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Klemmkontur besteht darin, dass die Dichtungsprofile mit einer Zwei-Komponenten- Spritzmethode innerhalb der Klemmkontur aufgebracht werden bzw. angespritzt werden. Die Zwei- Komponenten-Mischung reagiert dann nach dem Aufbringen auf der Klemmkontur aus, beispielsweise bei Kunststoffen durch Polymerisation und ist dann auch mit der Klemmkontur sicher verbunden.

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 Eine Prinzipskizze einer Luftfeder für ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Klemmkontur

Fig. 2 eine detaillierte Darstellung einer erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Klemmkontur

Fig. 3 eine detaillierte Darstellung einer weiteren Ausführung einer erfindungsgemäßen Klemmkontur

Die Fig. 1 zeigt eine Luftfeder 1 für ein Kraftfahrzeug, die einen mit Druckluft gefüllten Arbeitsraum 2 aufweist, der mindesten teilweise durch den Rollbalg 3 begrenzt wird, der eine Rollfalte 3a bildet. Der Rollbalg 3 rollt beim Ein- und Ausfedern des Fahrzeuges auf der rotationssymmetrischen Kontur 4 des Abrollkolbens 5 ab. An seinen Enden 6, 7 ist der Rollbalg mit Spannringen 8, 9 an den Anschlussteilen befestigt, nämlich mit seinem oberen Ende am Luftfederdeckel 10 und mit seinem unteren Ende am Abrollkolben 5. Die Befestigung erfolgt dabei in den Verbindungsbereichen 11 und 12, die jeweils eine

Klemmkontur 13 oder 14 auf dem Außenumfang des jeweiligen Anschlussteiles aufweisen.

Der Luftfederdeckel 10 ist mit hier nicht näher dargestellten Karosserieteilen verbunden. Der Abrollkolben 5 ist über entsprechende Anschlussflansche mit einem hier ebenfalls nicht näher dargestellten Radträger des Fahrwerks verbunden.

Bei Luftdämpfern, d.h. bei Systemen, bei denen sowohl die Federung als auch die Dämpfung pneumatisch erfolgt, existiert ein zweiten Arbeitsraum, der Dämpfungsraum, der mit dem Arbeitsraum 2 über Strömungsventile verbunden ist.

Fig. 2 zeigt in prinzipieller, aber vergrößerter Darstellung eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Klemmkontur 13, die auf der Außenoberfläche des Abrollkolbens 5 ausgebildet ist. Innerhalb der Klemmkontur 13 ist eine Dichtungsprofil 15 in Form einer Dicht lippe angeordnet und mit der Klemmkontur fest 13 verbunden. Das Dichtungsprofil 15 ist dabei in einer auf der Außenoberfläche der Klemmkontur 13 angeordneten Nut 16 eingesetzt, ist in Richtung des Schlauches oder Balges aus der Profillinie der Klemmkontur vorspringend ausgebildet und besteht aus einem zum Material der Klemmkontur unterschiedlichen Material. Die Klemmkontur 13 ist Teil des Abrollkolbens 5, der aus Hartkunststoff besteht, während das Dichtungspro fil 15 aus einem weichen Kunststoff besteht, der mit der Klemmkontur 13 und in der Nut 16 zusätzlich durch Kleben verbunden ist.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Klemmkontur 14 auf der Außenoberfläche eines Abrollkolbens 5. Innerhalb der Klemmkontur 14 sind zwei

Dichtungspro file 17 und 18 aus Gummi angeordnet und zusätzlich durch Vulkanisation mit der Klemmkontur 14 fest verbunden. Auch hier sind die Dichtungspro file 17 und 18 in auf der Außenoberfläche der Klemmkontur 14 angeordneten Nuten 19 und 20 eingesetzt.

Bezugszeichenliste

(Teil der Beschreibung)

1. Luftfeder

2. Arbeitsraum

3. Rollbalg

3a Rollfalte

4. Rotationssymmetrische Kontur

5. Abrollkolben

6. Oberes Rollbalgende

7. Unteres Rollbalgende

8. Oberer Spannring

9. Unterer Spannring

10. Luftfederdeckel

11. Verbindungsbereich mit Klemmkontur

12. Verbindungsbereich mit Klemmkontur

13. Klemmkontur

14. Klemmkontur

15. Dichtungsprofil

16. Nut

17. Dichtungsprofil

18. Dichtungsprofil

19. Nut

20. Nut