DE1748012U - Gummifederelement zum gegenseitigen federnden abstuetzen und fuehren von maschinen- oder fahrzeugteilen. - Google Patents

Description

• 6'HEEaifedorelesent. un gegenseitigen federnden Abstutsen

  und Führen von Haschinen-oder Fahrzeugteilen.

  Die Erfindung bezieht sich auf ein Gunmifederelement zum

  gegenseitigenfedernden Abstützen und Fuhren von Haschinen-

  oderbootoliend aus einem zwischen metallischen

  Formteilengelagert an Gvmmihohlkegeltumpf mit je einem

  sylinderringforHigen'Uulst im Bereich der Stirnenden, von

  denen der Uulst am verjüngten Ende am Innenmantel und der

  andere Uulst am Außesmantel vorgesehen ist. Bei diesen

  bekanntenusNifedcreleaenten entspricht die Dämpfung etwa

  der arteigenen Dämpfens der verwendeten Gummimischung. Es

  ist mm bekannte daß ßsmisortent falls sie für Federungen

  verwendet werden sollen, nur eine verhältnismäßig geringe

  DäBpfung aufwoisn dürfen, sO daß otwc Gine dynamische

  Dämpfung von 6 bis 12 erreichbar ist. Dies ist jedoch in

  vielenFallen. . B. bei Fahrzeugen zu wenig. um auf einen

  gesondertenStoßdämpfer verzichten zu können.

  Hier setzt n die Erfindung ein deren Aufgabe darin zu

  sehen ist die bekannten, sehr wertvolle Federungs-und

  Ftihrungseigensehaftcn aufweisesden usaifederelemente gemäß

  dem Gattungsbegriff so zu verbessern, daß mindestens unter

  Beibehaltung ihrer bisherigen guten Eigenschaften eine

  Dämpfung erzielt ird die großer ist als die arteigene

  Dämpfung der verwendeten Gusmisorte um auf einen zusätz-

  lochenStoßdämpfer verzichten zu kumien.

  Zur Lösung dieser Aufgabe vJird vorgeschlagen, daß der

  Kegelwinkel des ß mnihohlkegelstumpfes und der an diesem

  anliegenden Formteile kleiner als 300 und die axiale Dicke

  der Tiulzte mindentens gleich oder größer als die Wanddicke

  des kegeligon Teiles des Gucrmihoblkegolstumpfes ist.

  Durch diese ßaßnabmen wird indessen nicht nur eine vorteil-

  hafte Lösung der Erfindungsaufgabe gewährleistet. Durch den

  verhältnißBläßlg kleinen Kegelwinkel wird eine sehr gute

  Führunß und Federung in Sichtung der Längsachse des Gumai-

  federelementes ersielt. Durch gegenseitiges Abstimmen der

  axialen Uulstdice und der Uanddicke des kegeligen Teiles

  desSuNsthohlkegelstumpfea im Zusamnenhang mit der Aus-

  bildung der AbstntsflS. chcn lassen sich sowohl Dämpfung, wie

  Federung und Führung jedem Detriebsbedürfnis anpassen. wobei

  im Bedarfsfalle : ltsf e a nehrer ausgetildete

  SuBmifederelemente parallel oder hintereinandergeschaltet

  werdes kommen.

  Auf der Zeichnung sind schrerc Ausfuhrunssbeispcle des

  ErfindunsagegesstaRdcs sehematisch dargestellt. Es zeigen :

  Abb. 1 einen Langsmittelschnitt durch ein uaifederele-

  mclxt, dessen wulste gleiche axiale Dicke aufweisen,

  Abb. 2 einen Lngsaittelschnitt durch eis Sunsifederele-

  ment mit in axialer Richtung unterschiedlich dicken

  'Eulsten

  Abb. 3 u. 4 die &usbildURs er don größeres ulst umfassenden

  . RinsbuRdG in vergrSßertemEtaßstab

  VofB'ondtOtMr5<amner) 3) Wo Bte, PaJ) M v MUtofwatinofort ! tMrd [) tAuf<) dtttra (ot) Df Franz Grabowtkt'

  Abb, 5 dio Anzielit ei-nor mit vier Gummi-

  im

  Abb. : einen ängsaittelsemitt durch ein usmifederelement

  nit einen am Boden öes Süßeres Fomteiles vorge-

  sehnenmd inie DRrehbyechHBg des Kleincren

  Wulstes hineinragenden kegeligen Fortsatz

  Abb. 7 einen Länssmittelschnitt durch ein Gummifederelement,

  dessen die rciste abstützende Fliehen in unbe-

  lastetem Zustand einen größeren Abstand aufweisen

  alsder axialen Dicke der Uulste entspricht,

  Abb. 8 einen Querschnitt durch ein SumNifcderelement mit

  unterschiedlicherradialer Uanddicke.

  Bei dem Ausfuhrungsboispicl nach Abb. 1 besteht das Gummi-

  federelementin uesentlichen aus einem inneren metallischen

  Formteil 1 und einem äugewen metallizehen Formteil 29

  sischen denen ein GmamihohlkegelatUEipf 3 angeordnet ist.

  Dereummihohlkegelstumpf 3 ist im Bereich des verjüngten

  Stirnendes am Innenmantel mit einem zylinderringformigen

  Wulst 4 und im Bereich des den größeren Durchmesser auf-

  weisendenStinendes'am Außenmantel mit einem ebenfalls

  ylinderringförmigen Uulst 5 versehen. Die axiale Dicke a

  und b der beiden Uulste 4 und 5, die gleiche Dicke aufweisen*

  entspricht dabei erfindungsgenaß mindestens der Wanddicke c

  des kegeligen Teiles des eumihöhlkeßelstHmpfes 3, im

  Beispielsfalle etwa 1, 2 mal der wanddicke e. Je nach den

  Betriebsbedingungen und der erforderliehen Federkennlinie

  und Eampfusg kann diese Dicke a und b der Wulste 4 und 5

  auch ein Hehrfaehes der Uanddicke e des Gu iaihohlkegcl-

  stumpfes 3 betragen, wobei mit zunehmender axialer Dicke

  a und b der wulste 4 und 5 eich die Weichheit und der

  bezogen auf ein und dieselbe Gumminischungl, zu-

  nehmen. Gleichzeitig ist der Kegelwinkel < des kegeligen

  Teiles des Gusiaihohlkegelstunpfes 3 dabei gleich oder

  kleiner als'00. wodurch eine gute Dsrnpfung und ein großer

  federwegerzielt wird*

  Die beiden den S-UBmihohlkegelstuB-pf 3 aufnehmenden Form-

  teile 1 und 2 sind ale teilweise ineinanderliegende Metall-

  körper, vorzugsweise als stahlgußkörper. ausgebildet und

  mit ihren Aufnahmefllichen der entsprechenden aufzunehmenden

  Oberfläche des Oumnihohlkegelstupfes angepaßt. Der die

  innere Fläche des Gummihohlkegelstumpfes 3 abstützende

  innere Formteil ? ist dabei als hohler Kegelstumpf mit

  einem der neigeng des kegeligen Seilcs des Gummihohlkegel-

  stumpfes 3 entsprechenden Kegelwinel d ausgebildet. Seine

  Spitze ist zur Aufnahme des kleineren Wulstes 4 abgeplattet

  und mit einer zentralen Durchbrechung 6 versehen, während

  an seinem den größten Durchnosser aufweisenden Ende ein

  7 vorgeseho-n istg, auf dem sich der größere

  Wulst 5 abstufst Der zweite den Sumnihohlkeselstumpf 3 von

  außenumfassende Förmteil 2 ist topfformiß ausgebildet,

  wobei sein Boden 8 auf dem kleineren Wulst 4 aufliegt und

  die Neigung des als Abstutsfläche dienenden Innenmantels

  für den kegeligen Teil des euamihohlkegelstumpfea 3 dessen

  Kegelinkol entspricht. An seinem offenen Bnde ist der

  topfförmige äußere Formteil 2 mit einem nach außen ge-

  richteten Ringflansch 9 versehen. der Quf der zweiten

  Stirnfläche des größeren Wulstes aufliegt.

  Sowohl der Ringflansch 7 des inneren Formteils 1 als auch

  der Ringflansch 9 des äußeren Formteils 2 sind an ihren

  einander zugewandten Stirnflächen im Bereich des äußeren

  Umfanges des vorzugsweise zylinderfSrmigen Außenmantela

  mit einem den zinlot 5 teilweise umfassenden Ringbund 10

  und 11 versehen, dessen Innenfläche 12 zum freien Stirnende

  hin kegelig verläuft. Damit ist neben e

  Dämpfungauch eine TerSnderung der Eennlinie des Gumnifeder-

  elementesmöglich.

  Die beiden Formateile 1 und 2 können nit den gegeneinander

  abzustützenden naschinen-oder Fahrzeugteilen in beliebiger

  reise z. B. durch Schweißen. Schrauben od. dgl. befestigt

  sein. Die Formteile 1 und 2 können dazu auch an den dem

  Gumaihohlkcgelstumpf 3 abgewandten Flächen mit Befestigung-

  rippen-flanschen od. dgl. versehen sein. Auch ist es ohne

  weiteres möglich, wei oder mehrere Gumifederelemente

  parallel oder hintereinander zu schalten. Beim Hinteren-

  anderschaltenvon wei erfindURgsomäß ausgebildeten

  Gummifederelomcnten. wie dies beispielsweise in Abb. 5

  darms ist und für Federzungen von Schienenfahrzeugen

  notwendig sein kann. den vorteilhaft zwei gleichartige

  Formteile 1 oder 2 s. B. die beiden topfforaligen. Formteile 2

  koaxial oit einander fest verbunden oder als ein einstückiges

  Vormteil 13 u, it einer die beiden Gumriihoiii-

  kegelatuapfe 3 trennenden Uand ausgebildet. Jeweils zwei

  miteinander verbundene Oum, ifodereleriente werden in Fahrt-

  richtunggesehen auf jeder Seite eines Aehslagerßehanses 14

  mit einem außen liegenden kegelstumpfformißen Formteil 1

  am halmen 15 abgestützt, ärend der andere außen liegende

  Porateil 1 über cino einstellbare Zugstanße 16 an einem

  Endeeines cm Aehslagergehenso 14 vorgesehenen, als Doppel-

  hebel ausgebildeten Asleichbugels 17 angelenkt ist.

  Dadurch ist es selbst bei einer nicht dämpfenden Achslager-

  führung mSglich, auf einen besonderen Stoßdämpfer zu ver-

  sichten, da mit den erfiRdngsgemä ausgebildeten Sumsi-

  fedorelementen eiso Dämpfung von mehr als 20- erreicht

  uerden kann, aa dem fSr Schicnenfdhrzeuge üblichen ert

  entspricht. Bine weitere Stcigeran der DSmpfuns ist

  indessen ohne weiteres möglich.

  Die Abb, n& 4 seigen oin Ansfhrunssbeispiel mit hoher

  Dämpfung. Bei diesem Ausführangsbcisgiel, das im grund-

  sätzlichen iNfbau des. B. s. s'h Abb. 1 entspricht, ist die axiale

  Dioke b deo größeren wulstes 5 gegentibeë der axialen

  Dicke a des kleineren Uulstes 4 versroßert. Die Abstutz-

  fläche des inneren Formteiles 1 ließt voll am SuEEmihohl-

  kegelstuB f 3 sm während die Abstutsflche dee äußeren

  \

  tofformigenNormteiles 2 im unbelasteten Zustand des

  nur am kegolizen Teil vnd der zuliegeliden

  Stirnflache des größeren Uulstes 5 anlieft, fischen der

  freien Stirnfläche des kleineren Wulstes 4 und dem Boden 8

  des topfförmigen Formteils 2 ist eis. Abstand d vorgesehen,

  so daß erst mit mmehBesdcy Belastung die gesamte Absttz-

  fläche des äußeren Formteiles 2 zur Auflage auf den

  Gummihohlkegolstunpf 3 gelangt. Hierzu ist im Boden des

  topffBraigen Formteiles 2 wie auch beim Ausfuhrunsbeispiel

  nach Abb. 1 eine Entlüftungsb&hreng 18 vorgesehen. Dadurch

  wird eine sehr weitgehende Verformung des Gummihohlkegel-

  stUBpfes 3 ermöglicht nd eine große Dämpfung bei verhält-

  nismäßie grobem Pederweg erzielt.

  Um die Dospftm noeh weiter zu erhehem, sind die den Außen-

  mantel der den größeren Uulst 5 teilweise umfassenden Ring-

  bunde10 und 11 wiederum an ihrer Innenfläche 12 zum freien

  Stirnende hin kegelig ausgebildet, wobei jedoch der Kegel-

  winkcl ß stufenweise (Abb. 3) oder stetig (Abb. 4) zur freien

  ß a£ldek nt.

  Stirnfläche hin sanimnt.

  Eine weitere negliehkeit sm Erhöhen der Dämpfung zeigt

  dasAusführungsbeispiel nach Abb. 6, das in wesentlichen

  Aufbau dem Ausfahrnngabeispiel nach Abh. 2 entspricht.

  Abueichend davon ist jedoch koaxial zur Längsachse des

  eummifederelementes aa Boden 8 des äußeren Pormteils 2 ein

  mit seiner Spitze den inneren Formteil 1 zugewandter und

  den kleineren Unist 4 des QuNsihohlkesdGtampfes 3 durch-

  setzender kegelforais Fortsatz 9 vorgesehen. Der den

  kogelförmigen Fortsatz 19 umsehlie-ßende Innenuantel des

  kleineren Ualstes 4 verläuft etwa entsprechend der Form

  des Fortsatses 9 in geringes Abstand von diesem. Der

  Innenmantel des wulstes 4 kann jedoch auch unmittelbar auf

  dem Fortsatz 9 aufliegen* Brch den Fortsatz t9 wird neben

  einer erhöhten Dämpfung auch noch eine Verbesserung der

  Fahrungseigenschafton des Susaielementes erzielt. Der Boden

  8 des topfförmigen Formteiles 2 weist wiederum eine oder

  mehrereEntlüftnngEbohrmen 18 aüf<

  PUr Federungen mit sehr großen Federw&gon und anfänglich

  sehr weicher Charakteristik sowie großer Dämpfung ist das

  Anafuhrunsbeispiel jgen3. B Abb. ? vorgesehen, das ebenfalls

  im grundsätzlichen Aufbau den AuBführunsbeispiel nach

  Abb.1 entspricht. Der GUEJBihohlkcgclctumpf 3 liegt dabei

  mit seiner inneren dem kegolstuspffoxmigen Formteil 1

  zugewandten Hantelfläche voll auf dessen Abstützfläche auf.

  Derzweite kegeltopffrmige Formteil 2 liegt jedoch bei

  unbelastetem oder in Ruhestellung befindlichem Sumifeder-

  elementlediglich mit dem kegeligen Teil seiner Abstütz-

  fläche auf dem entsprechenden kegeligen Teil des Gummihohl-

  eselstuspfes 3 auf. Die den beiden Pulsten 4 und 5 auge-

  ordneten Teile der AbstStfläche, nlimlich die des Bodens 8

  und doa Ringflansches 9 weisen jedoch einen vorbestimmten

  Abstand d von den wulsten 4 und 5 auf, der im Beispiels-

  falle 1/3 des Eederuegcs des Sumaifederelemontes betragt

  so daß die wulst 4 und 5 nur zu 2/3 des Federseges durch

  die Formteile 1 und 2 voll beaufschlagt sind.

  Bei den vorhergehenden AusftihrunsbcispieIcB. ist jeweils

  . ein emaaifedeelement vorauesest, as in radialer

  Richtung d. h. quer su seiner Längsachse, in allen

  Richtungen gleiche Charakteristik-nnd dazu in jcdcr cr-

  ebene eine Kreisrigflache al9 Quersehnittsflche aufwcist.

  Bs kaim nun vorkoomen, daß beispielsweise in swci in einem

  U r z n O cr n 5 ch ne

  Kinkelyzueinander stehenden Querrichtmes. verschiedene

  Charakteristiken, d. h, verschiedene UeiöHheit erforderlich

  ist. Ein Beispiel dieser Art zeigt Abb. 8. Der Uinkel y,

  indem das Gmamifederelenent verschiedene Charakteristik

  aufweisen soll soll beispielsweise 900 betragen. Der

  Querschnitt des inneren Poraeiles ist in Jeder Radial-

  ebenelrcisrinsforaig, wahrend der Querschnitt es uCeren

  Fomteil2 in jeder Badialeene elliptisch ist< Damit

  Gich ein 31 der in swei zu-

  einanderscnhrocht stehenden QuorriehtugGS seine gruEte

  l ; Jay iGhe ¢1 leS e P dd e o2 mi h ArL

  Uanddiebee st kleinste Uanddicke Cp.und demnach in

  diesen Richtungen seine grSßte bsu. kleinste Weichheit

  aufweist, Die Dicke der wulste 4 und 5 die Kegelneigung

  u. dgl. kann dabei einem der vorhergehenden AtfShrunsbei-

  spiele entsprechen. Durch diese Saßnahmen läßt sich neben

  einer gedämpften federnden Abstützung in Längsrichtung des

  uNsifedereiGmentes auch eine solche in mindestens einer

  Querrichtung erzielen, ohne daß die Guten Fnrungseigen-

  schaften in der anderen Richtung aufgegeben werden müseen.

  Eine weitere M6g1ihkeit, Pederkennlißie-Hnd Dämpfung des

  ßBmifederelementes zu beeinflussen, ist noch darin zu

  sehent die KegelneigungA der Abstützflãchen des Gummi-

  . 1--.--,-,-.-.-...-.'---11---..----

  holllkogelstttapfec 3 und der Formteile 1 und 2 unter sich

  in gewissen Grenzen verschieden auszubilden. Damit werden

  eine ßr3ßere Verformung des usBihohlkcgelsumpfes 3 und

  Bithin eine stärkere Dnpfung erzielt.

  Bei restlichen wirt der Smmnihohl-

  kegelstuEipf 3 ohne Haftmittel oder Vulkanisation zwischen

  die beiden zugeordneten Formteile 1 und 2 eingelegt, so

  daß zu den übrigen Verteilen noch der eines einfachen

  Zusammenbaues ermöglicht wird. An Stelle eines völlig

  zylindrischen Außen-bzw. Im-enmantels der Wulste 4 und 5

  könnendieoe auch symmetrisch zu ihrer jeweiligen Q. uer-

  mittelebena mit einer oegnentförmigen Rinßnut 20 (in

  Abb. 1 und 2 gestrichelt eingezeichnet) versehen werden :

  damit uird eine Verminderung der Oberflächenspannung des

  Außen-bsw. Innensantels der Uulste 4 und 5 bei starker

  Beanspruchung des GHnaifederelementes erzielt.

Claims (1)

1. SchutzansDrüchc. 1. Gummifederelement zum Begenseitigen federnden Abstützen undFühren von Uaschincn-oder Fallrzeugteilon bestehend auseineia swiscon metsllisehn Pormteilen elserten euESRihohl&egelsttaapf Nit je einem zylinderringforssien Wulst in Bereich der gtiyK. enden, von denen der Ilat am S Imcmantd zd der andere Wulst cm AußeBEonte vorgesehen ist dadurch gekennzeichnete daß de kel (oh 3) daß der Dsruteile kleiner - nrnd der an dieses anliecndon oroteile (12) kleiner als 30 sd die osiale Dick (a., b) der Uulste (45) mindestensgleich oder großer als die Uaaddice (c) des kegeligen Teiles des Cssnihohlkegelstumpfes ist 2.ßsifederelement nach Anagmeh 1, dadurch kennzeichnet, daßdie Uolste (45) unter sich eine unterschiedliche axiale Dicke (alb) aufweisen und die kegelförmig vor- laufenden Mantelflächen des Gumuihohlkegelstumpfes (3) zu einander und zu denen der Formteile (1. 2) parallel angeordnet sind. 3. Guomifederelement nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß jedes Formteil (112) zum teilweisen Umfassen des ßylinderförmigen Außenmantels dea größeren Uulstes (5) einen Ringbund (10. 11) aufweist Dessen Innenfläche (12) zum. freien Stirnende hin kegelig vorlauft. 4.SuBMifederelement nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnett daß der Kegelwinkel (ß) des Ringbundes (lOt) nach außen hin stetig oder stufenförmig zunimmt. 5. Susinifederelesent nach den Ansprüchen 1'bis 4 dadurch (laß der den Gumihohlkegelatumpf (3) von außen mifassende Formkorper (2) an seinem Boden (8) einen kegelförmigen, in die Öffnung des kleineren Uslates () inoinrn enden Fortsatz (9 aufweist und dabei die axiale Dicke (a) deo kleineren Viulstes kleiner alsdie axiale Dicke (b) des Größeren Wulstes (5) ist. 6. Gummifüderolomcnt nach den Anppritchen 1 his 5. dadurch Cokennzeichnet, daß die Eeciflächen des Gummihohlkegel- stumpfes (3) und der Formteile (t2) einen geringfügig voneinander abweichenden Kegelwinkel (c) aufweisen* 7. 6umaifederelement nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke (c1 02) des Gummi- hohlIcegcIstumpfeB (3) in verschiedenen radialen Rich- tungon unterschiedlich ist und die Formteile (2) entsprechend angepaßt sind. ß. Smamifedo. E'elemcnt nach den Ansprüchen 1 bis 7, dudurch geennselchnett daß bei unbelastetem oder in Ruhe- stellung befindlichem SaNmifederelement der Abstand zweier einen nulat (45) abstützenden Flachen der Formteile (112) bei aufeinanderliegenden Kegelflächen um 1/3 des Federweges (Anstand d) größer ist als die axiale Dicke (a,b) des Wulstes.