由弹性体材料制成的空气弹簧滚卷式波纹管

摘要

由弹性体材料制成的空气弹簧滚卷式波纹管具有一个埋入在波纹管壁(1)里的、在整个软管长度上延伸的、由涂有橡胶的帘布层(3，4)构成的强度支承装置，该空气弹簧滚卷式波纹管具有非对称的强度支承装置，其中一个外部的织物层(3)或多个外部的织物层相对于一个内部的织物层(4)或多个内部的织物层具有不同的力—变形特性。

权利要求

1.由弹性体材料制成的空气弹簧滚卷式波纹管，它具有一个埋入在波纹管壁(1)里的、布置在整个波纹管长度上的由涂有橡胶的帘布层(3，4)组成的强度支承装置，其帘布纱线镜面对称地倾斜于波纹管圆周方向地进行布置，并且在工作状态下形成一个在弹动过程中变化的滚卷折叠部位，其特征在于，所述空气弹簧滚卷式波纹管具有一个非对称的强度支承装置，其中一个外织物层(3)或多个外织物层相对于一个内织物层(4)或多个内织物层具有不同的力-变形特性。

2.按权利要求1所述的空气弹簧滚卷式波纹管，其特征在于，该空气弹簧滚卷式波纹管的强度支承装置的所述外织物层(3)和所述内织物层(4)具有不同的纱线材料。

3.按权利要求1所述的空气弹簧滚卷式波纹管，其特征在于，该空气弹簧滚卷式波纹管的强度支承装置的所述外织物层(3)和所述内织物层(4)具有不同的纱线粗细。

说明书

本发明涉及一种由弹性体材料制成的空气弹簧滚卷式波纹管(Luft-federrollbalg)，用于具有或者没有外部导向装置的空气弹簧，该空气弹簧滚卷式波纹管具有一个埋入在波纹管壁里的、在整个波纹管长度上延伸的强度支承装置，该装置由涂有橡胶的帘布层制成，其帘布纱线镜面对称地与波纹管圆周方向倾斜地布置，并且在工作状态下形成一个在弹动过程中变化的滚卷折叠部位(Rollfalte)。

空气弹簧滚卷式波纹管例如已经作为汽车悬架、尤其是用于载重汽车和公交车的车轮轴的减震弹簧已经大规模地经受了考验。滚卷式波纹管一端固定在一个滚动活塞(Abrollkolben)上，此活塞通常由金属或塑料制成。在运行状态下活塞在滚卷式波纹管之内运动，该滚卷式波纹管翻转并形成滚卷折叠部位，它在滚动活塞的外表面上滚动。

强度支承装置承受了由于空气弹簧滚卷式波纹管里的过压而产生的力。帘布层在空气弹簧滚卷式波纹管中优先由全人工合成的帘布纱线、例如象尼龙制成。由帘布纱线制成所谓帘布，它由许多平行的相互并排布置的在经纱方向上的帘布纱线组成，它们以距离不太细的纬纱方向上的纱线较大的间距松开地连接在一起。这种帘布层用一种适合的橡胶混合物、例如聚氯丁二烯混合物涂上橡胶，并在斜切之后用两层、四层或六层装入到波纹管里，使纱线成交叉状布置。根据空气弹簧种类的不同，两个帘子布幅的帘布纱线分别构成一个与圆周方向成大约40°至80°的卷绕角。对于经济的大量生产来说重要的是：所有织物层与圆周方向的角度都是镜面对称的。也就是说如果织物层与圆周方向形成一个例如60°的角，那么与该织物层相交叉的织物层与圆周方向也形成一个60°的角，那么与其交叉的织物层与圆周方向也形成一个60°的角，其中第一个卷绕角在顺时针方向上、第二个卷绕角在逆时针方向上从圆周方向起形成。

大多数用于道路运输车辆的空气弹簧滚卷式波纹管通常用两个相互交叉的织物层制成，以保证所述空气弹簧滚卷式波纹的管壁的高度柔性。由于汽车的净载重量越来越大，安装空间越来越小，因此空气弹簧今天必须经受越来越大的压力，例如在10巴附近或更高。为了能够经受住更高的工作压力，本身也可以考虑在波纹管壁里设置四或六个帘布层。由于空气弹簧滚卷式波纹管的结构形式小巧，加强的强度支承装置但必须很薄，这是因为滚动半径必须很小。

在滚动半径里由于织物层的间距而在位于外部的织物层里产生了比在内部的织物层里更高的拉伸载荷。在高压力时这可能例如在一种两层的强度支承装置中造成以下情况：整个空气弹簧的负载只是还由外织物层来承载，而内织物层不再一同承担。这造成波纹管破裂压力的严重降低，并造成寿命的极大缩短。

DE 4423601C2描述了一种空气弹簧滚卷式波纹管，其中通过应用一种具有三个织物层的强度支承装置而应改善其寿命。这种三个织物层的构造对称于强度支承装置的中心。中心织物层的强度相当于两个外部织物层强度之和，其中外织物层对称于中间层布置，并具有相同的强度载体。由于使用三个织物层就加大了橡胶层和织物之间的连接面，这就改善了使用寿命。

但通过这种结构并不能排除开头所述的缺点：就是外织物层由于波纹管的弯曲在滚卷折叠部位里比更里面的织物层有较大的变形，并且必须承受相对来说更多的力。

因此本发明的任务是设计提出一种空气弹簧滚卷式波纹管，它具有一个强度支承装置，该装置具有镜面对称于圆周方向的织物层卷绕角，其中即使在高工作压力时织物层在滚卷折叠部位处也承受一种均匀的载荷。

该任务如下来解决：所述空气弹簧滚卷式波纹管具有一个非对称的强度支承装置，其中一个外织物层或多个外织物层相对于一个内织物层或多个内织物层具有不同的力-变形特性。

这种装置的优点在于：波纹管的每个织物层可以最佳地协调于在空气弹簧滚卷式波纹管的滚卷折叠部位处各自的工作载荷。

在本发明的一种改进设计方案中，强度支承装置具有两个不同的织物层。

所述装置的优点在于：空气弹簧滚卷式波纹管的管壁作成很薄的且是柔性的，因此改善了波纹管的使用寿命。

在本发明的另一种设计方案中，空气弹簧滚卷式波纹管的强度支承装置的织物层具有不同的纱线材料。

有利的是：在将高强的纱线用于外织物层时，两个层的纱线强度近似相同。因此同样也可以实现一种特别薄的波纹管壁。

在本发明的另一种设计方案中，空气弹簧滚卷式波纹管的强度支承装置的织物层具有不同的纱线粗细。在该装置中有利的是：对于两个织物层可以使用相同的材料，因此对于两个层来说可以设定在纱线和包围纱线的橡胶材料之间的相同的附着条件。

按照本发明的强度支承装置保证了：织物层可以最佳地相互协调。根据应用场合，可以在织物层为对称卷绕角时实现更加刚性的或者更加柔性的不同厚度的波纹管壁。因此即使在高工作压力时也可达到高的使用寿命。

以下按附图对本发明的一个实施例详加说明。

附图表示了一个设计成一个滚卷式波纹管-空气弹簧的滚卷折叠部位的一个部段的波纹管壁1。壁1具有一个外罩橡胶层2、一个外织物层3、一个内织物层4和一个内橡胶层5。织物层3和4分别在内部和外部有一层橡胶附着层6。所有所述的层2至6都相互固定地进行硫化。

外织物层3由于应用了与内织物层4不同的材料而具有更大的变形，它是这样来设计的：使外织物层3和内织物层4在工作时在滚卷折叠部位处承受相同的载荷，其中外织物层3比内织物层4更强烈地变形。

由于在外织物层3里应用了比在内织物层4里具有更大变形的纱线材料，所以外织物层3可以更强烈地变形，并因此在滚卷折叠部位处对于波纹管壁1的外层来说就在如同内织物层4相同承载时达到必要的更大的长度。橡胶附着层6的一起硫化则用于使织物层3和4必要地连接在一起。因此按照本发明的空气弹簧滚卷式波纹管壁1的强度支承装置在滚卷折叠部位处将所要承载的载荷均匀地分布于织物层3和4上，这使爆破压力提高并延长了使用寿命。

附图标记列表

1.空气弹簧滚卷式        4.内织物层

  波纹管的管壁          5.内橡胶层

2.外罩橡胶层            6.橡胶附着层

3.外织物层