DE10035072A1 - Federauflage - Google Patents

Abstract

Federauflage, basierend auf einem hohlen, im wesentlichen zylindrischen Formkörper (i), in dessen Hohlraum sich quer zur Längsachse des Zylinders ein Einleger (viii) befindet, der über mindestens drei Elemente, die in Aussparungen von (i) geklemmt oder eingelegt werden, befestigt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Federauflage basierend auf einem hohlen, im wesentlichen zylindrischen Formkörper (i), in dessen Hohlraum sich quer zur Längsachse des Zylinders ein Ein­ leger (viii) befindet, der über mindestens drei Elemente, die in Aussparungen von (i) geklemmt oder eingelegt werden, befestigt wird.

Des weiteren betrifft die Erfindung Federauflagen basierend auf einem hohlen, im wesentlichen zylindrischen Formkörper (i) mit einer Höhe (1) von 31 mm, einem Durchmesser (2) auf der Seite (ii) des Formkörpers von 80 mm, einem inneren Durchmesser (3) von 45 mm sowie Aussparungen (iii), (iv) und (v) auf der Seite (vi) des Formkörpers.

Die aus Polyurethanelastomeren hergestellten Federungselemente werden in Automobilen beispielsweise innerhalb des Fahrwerks, beispielsweise auf der Basis von elastischen Kunststoffen, beispielsweise Gummi oder Elastomeren auf der Basis von Poly­ isocyanat-Polyadditionsprodukten, beispielsweise Polyurethanen und/oder Polyharnstoffen, verwendet und sind allgemein bekannt. Sie werden insbesondere in Kraftfahrzeugen zur Reduktion von Kraftspitzen im Federresonanzfall oder durch die Straße einge­ leitete Kraftspitzen, aber auch zur dauerfesten Verhinderung von Geräuschen durch Relativbewegung zwischen Stahlfeder und Feder­ teller, wie auch zur Schaffung einer sehr guten Isolation im Abtastverhalten (Harchness) bei Federauflagen verwendet. Der Kraftspitzenabbau erfolgt durch die Verstimmung des Systems Stahlfeder-Federauflage und Erzeugung von mehr Dämpfung. Die Federauflage verwandelt im Allgemeinen Schwingungen durch Umwand­ lung von Schwingungsenergie in Wärme.

Als Federelemente im Automobilbau, insbesondere in der Rad­ aufhängung, dienen beispielsweise Gesamtfederbeinkonstruktionen, enthaltend Stoßdämpfer, üblicherweise mit einer Spiralfeder und Elastomerfeder, die in dieser Schrift auch als Schwingungsdämpfer bezeichnet wird. Die Federauflage befindet sich entweder zwischen der Stahlfeder und der Karosserie oder zwischen Federbein und Stahlfeder. Sie kann auch direkt auf die Achse abstützen. Die Federauflage ist somit in der Regel direkt oder indirekt an zu­ mindest einer Verbindungsstelle zur Karosserie über die eingangs allgemein dargestellten Schwingungsdämpfer mit der Karosserie verbunden. Durch diese zwischen Stoßdämpfer und der Karosserie angeordneten Federauflage werden zusätzlich zu der Dämpfung durch die Zusatzfeder und Stoßdämpfer weitere Schwingungsenergie in Wärme umgewandelt. Insbesondere der Fahrkomfort wird dadurch erhöht.

Aufgrund der sehr unterschiedlichen Charakteristika und Eigen­ schaften einzelner Automobilmodelle müssen die Federaufla­ gen individuell an die verschiedenen Automobilmodelle angepaßt werden, um eine ideale Fahrwerksabstimmung zu erreichen. Bei­ spielsweise können bei der Entwicklung der Federauflagen das Gewicht des Fahrzeugs, das Fahrwerk des speziellen Modells, die vorgesehenen Stoßdämpfer, die Abmessungen des Automobils und seine Motorleistung sowie die gewünschte Entkoppelungs­ charakteristik je nach gewünschtem Komfort bei der Fahrt berück­ sichtigt werden. Hinzu kommt, dass durch die Konstruktion der Automobile schon aufgrund des zur Verfügung stehende Platzes individuelle auf die jeweilige Automobilkonstruktion abgestimmte Einzellösungen erfunden werden müssen.

Aus den vorstehend genannten Gründen können die bekannten Lösungen für die Ausgestaltung einzelner Federauflagen nicht generell auf neue Automobilmodelle übertragen werden. Bei jeder neuen Entwicklung eines Automobilmodells muss eine neue Form der Federauflagen entwickelt werden, die den spezifischen Anforderungen des Modells gerecht wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es somit, für ein spezielles, neues Automobilmodell eine Federauflage zu ent­ wickeln, die den spezifischen Anforderungen gerade dieses Modells gerecht wird und einen möglichst guten Fahrkomfort gewährleistet.

Gerade die räumliche Ausgestaltung der Federauflage, d. h. ihre dreidimensionale Form, hat neben ihrem Material eine ent­ scheidenden Einfluß auf ihre Funktion. Über die Form der Feder­ auflage wird nicht nur ein genaues Einpassen in die Automobil­ konstruktion gewährleistet, sondern auch die Entkoppelungs­ charakteristik gezielt gesteuert. Dabei haben nicht nur Länge und Dicke der Federauflage Einfluß auf die Funktion, sondern auch weitere Ausgestaltungen in der Form wie z. B. die Gestaltung der radialen Bereiche zur Stahlfeder, Einfräsungen, Rundungen, Einschnitte, Noppen, Anknüpfungselemente oder ähnliches. Diese dreidimensionale Form der Federauflage muß somit individuell für jedes Automobilmodell entwickelt werden.

Die Anforderungen, denen die erfindungsgemäße Federauflage gerecht werden sollte, war insbesondere die enge räumliche Ausdehnung, die kleine Fläche, die die Stahlfeder zur Ver­ fügung stellte und die Verdrehsicherheit, die zur Optimierung der Stahlfeder zu dem Fahrzeug dient.

Diese Anforderungen werden durch die eingangs dargestellten Federauflagen erfüllt. Die erfindungsgemäßen Federauflagen sind im Detail in den Fig. 1 bis 9 dargestellt.

Fig. 1 Übersicht Federauflage mit Einleger

Fig. 2 Seitenansicht Federauflage mit Einleger

Fig. 3 Seitenansicht Federauflage

Fig. 4 Sicht von oben auf die Federauflage

Fig. 5 Übersicht Federauflage ohne Einleger

Fig. 6 Seitenansicht Federauflage mit Einleger

Fig. 7 Sicht von oben auf die Federauflage mit Einleger

Fig. 8 Übersicht Einleger

Fig. 9 Sicht von oben auf den Einleger

Fertigungsbedingte Abweichungen in den Abmessungen von bis zu 2 mm sind tolerabel, bevorzugt sind aber die in dieser Schrift dargestellten Abmessungen.

Gerade diese dreidimensionale Form erwies sich als besonders geeignet, den spezifischen Anforderungen durch das spezielle Automobilmodell gerecht zu werden, insbesondere auch im Hinblick auf die spezifischen räumlichen Anforderungen und die geforderte Federcharakteristik.

Der erfindungsgemäße Federauflage basiert auf einem hohlen, im wesentlichen zylindrischen Formkörper (i) mit einer Höhe (1) von 31 mm, einem Durchmesser (2) auf der Seite (ii) des Formkörpers von 80 mm, einem inneren Durchmesser (3) von 45 mm sowie Aus­ sparungen (iii), (iv) und (v) auf der Seite (vi) des Formkörpers.

Bevorzugt ist die Federauflage dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (i) sich in einer Höhe (4) von 14 mm mit Ausnahme eines Stegs (vii) auf einen äußeren Durchmesser (5) von 53,5 mm verjüngt, (vii) eine Dicke (6) von 5 mm aufweist und die Aus­ sparungen (iii), (iv) und (v) eine Tiefe (7) von 4 mm und im Falle von (iii) und (iv) eine Breite (8) von 5 mm und hinsicht­ lich (v) eine Breite (9) von 10 mm aufweisen.

Bevorzugt betragen der Durchmesser (10) 62 mm, der Durchmesser (11) 49 mm, die Höhe (12) 27 mm, die Höhe (13) 1 mm und die Höhe (14) 2 mm.

Bevorzugt sind Federauflage enthaltend zusätzlich zu (i) einen Einleger (viii), der durch die Elemente (ix), (x) und (xi) in die Aussparungen (iii), (iv) und (v) eingelegt oder bevorzugt geklemmt wird, wobei besonders bevorzugt ist, daß (viii) einen Durchmesser (15) von 49 mm, eine Dicke von 2 mm, einen Abstand (16) zwischen (x) und (ix) von 20 mm und eine Öffnung (xii) auf­ weist. Besonders bevorzugt ist, daß die Öffnung (xii) die Form eines Teilkreises aufweist.

Die Abmessung (17) beträgt bevorzugt 1,5 mm und die Abmessung (18) bevorzugt 3,5 mm.

Bevorzugt ist ein Einleger (viii) mit einem Durchmesser (15) von 49 mm, einer Dicke von 2 mm, einem Abstand (16) zwischen (x) und (ix) von 20 mm, einer Öffnung (xii) sowie Elementen (ix), (x) und (xi).

Die Federauflage basiert bevorzugt auf zelligen Polyurethan­ elastomeren, besonders bevorzugt auf zelligen Polyurethan­ elastomeren mit einer Dichte nach DIN 53420 von 200 bis 1100, bevorzugt 300 bis 800 kg/m³, einer Zugfestigkeit nach DIN 53571 von ≧ 2, bevorzugt 2 bis 8 N/mm², einer Dehnung nach DIN 53571 von ≧ 300, bevorzugt 300 bis 700% und einer Weiterreißfestigkeit nach DIN 53515 von ≧ 8 N/mm, bevorzugt 8 bis 25 N/mm.

Die erfindungsgemäßen Federauflagen werden bevorzugt in Auto­ mobilen oder Lastkraftwagen eingesetzt.

Die besonderen Eigenschaften dieser Form einer Federauflage können beispielsweise durch die Kraft-Frequenz-Kennlinie (Verhalten der Kraft über die Frequenz bei mit niedriger Amplitude angeregten Federsystem) in der für das Fahrzeugmodell spezifizierten Einbausituation dargestellt werden (Fig. 10), die die optimale Kraftspitzenreduktionscharakteristik für dieses Modell darstellt. Die komplexen Zusammenhänge sind beispiels­ weise in Reimpell/Stoll, "Fahrwerktechnik: Stoß- und Schwingungs­ dämpfer", S. 166ff beschrieben. Wie anhand der Fig. 10 dar­ gestellt, konnte durch die dreidimensionale Form der erfindungs­ gemäßen Federauflage die Anforderung bezüglich der Kraftspitzen­ reduktionscharakteristik voll erfüllt werden.

Die erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer basieren bevorzugt auf Elastomeren auf der Basis von Polyisocyanat-Polyaddionsprodukten, beispielsweise Polyurethanen und/oder Polyharnstoffen, beispiels­ weise Polyurethanelastomeren, die gegebenenfalls Harnstoff­ strukturen enthalten können. Bevorzugt handelt es sich bei den Elastomeren um mikrozellige Elastomere auf der Basis von Poly­ isocyanat-Polyadditionsprodukten, bevorzugt mit Zellen mit einem Durchmesser von 0,01 mm bis 0,5 mm, besonders bevorzugt 0,01 bis 0,15 mm. Besonders bevorzugt besitzen die Elastomere die eingangs dargestellten physikalischen Eigenschaften. Elastomere auf der Basis von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten und ihre Herstellung sind allgemein bekannt und vielfältig beschreiben, beispielsweise in EP-A 62 835, EP-A 36 994, EP-A 250 969, DE-A 195 48 770 und DE-A 195 48 771.

Die Herstellung erfolgt üblicherweise durch Umsetzung von Iso­ cyanaten mit gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen.

Die Elastomere auf der Basis von zelligen Polyisocyanat-Poly­ additionsprodukte werden üblicherweise in einer Form hergestellt, in der man die reaktiven Ausgangskomponenten miteinander umsetzt. Als Formen kommen hierbei allgemein übliche Formen in Frage, bei­ spielsweise Metallformen, die aufgrund ihrer Form die erfindungs­ gemäße dreidimensionale Form der Federauflage gewährleisten Die Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte kann nach allgemein bekannten Verfahren erfolgen, beispielsweise indem man in einem ein- oder zweistufigen Prozeß die folgenden Ausgangs­ stoffe einsetzt:

• a) Isocyanat,
• b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen,
• c) Wasser und gegebenenfalls
• d) Katalysatoren,
• e) Treibmittel und/oder
• f) Hilfs- und/oder Zusatzstoffe, beispielsweise Polysiloxane und/oder Fettsäuresulfonate.

Die Oberflächentemperatur der Forminnenwand beträgt üblicherweise 40 bis 95°C, bevorzugt 50 bis 90°C.

Die Herstellung der Formteile wird vorteilhafterweise bei einem NCO/OH-Verhältnis von 0,85 bis 1,20 durchgeführt, wobei die er­ wärmten Ausgangskomponenten gemischt und in einer der gewünschten Formteildichte entsprechenden Menge in ein beheiztes, bevorzugt dichtschließendes Formwerkzeug gebracht werden.

Die Formteile sind nach 5 bis 60 Minuten ausgehärtet und damit entformbar.

Die Menge des in das Formwerkzeug eingebrachten Reaktions­ gemisches wird üblicherweise so bemessen, daß die erhaltenen Formkörper die bereits dargestellte Dichte aufweisen.

Die Ausgangskomponenten werden üblicherweise mit einer Temperatur von 15 bis 120°C, vorzugsweise von 30 bis 110°C, in das Formwerk­ zeug eingebracht. Die Verdichtungsgrade zur Herstellung der Form­ körper liegen zwischen 1,1 und 8, vorzugsweise zwischen 2 und 6.

Die zelligen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte werden zweck­ mäßigerweise nach dem one shot-Verfahren mit Hilfe der Nieder­ druck-Technik oder insbesondere der Reaktionsspritzguß-Technik (RIM) in offenen oder vorzugsweise geschlossenen Formwerkzeugen, hergestellt. Die Reaktion wird insbesondere unter Verdichtung in einem geschlossenen Formwerkzeug durchgeführt. Die Reaktions­ spritzguß-Technik wird beispielsweise beschrieben von H. Piechota und H. Röhr in "Integralschaumstoffe", Carl Hanser-Verlag, München, Wien 1975; D. J. Prepelka und J. L. Wharton in Journal of Cellular Plastics, März/April 1975, Seiten 87 bis 98 und U. Knipp in Journal of Cellular Plastics; März/April 1973, Seiten 76-84.

Bei Verwendung einer Mischkammer mit mehreren Zulaufdüsen können die Ausgangskomponenten einzeln zugeführt und in der Mischkammer intensiv vermischt werden. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, nach dem Zweikomponenten-Verfahren zu arbeiten.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird in einem zweistufigen Prozeß zunächst ein NCO-gruppenhaltiges Prepoly­ meres hergestellt. Dazu wird die Komponente (b) mit (a) im Über­ schuß üblicherweise bei Temperaturen von 80°C bis 160°C, vorzugs­ weise von 110°C bis 150°C, zur Reaktion gebracht. Die Reaktions­ zeit ist auf das Erreichen des theoretischen NCO-Gehaltes be­ messen.

Bevorzugt erfolgt demnach die erfindungsgemäße Herstellung der Formkörper in einem zweistufigen Verfahren, indem man in der ersten Stufe durch Umsetzung von (a) mit (b) ein Isocyanat­ gruppenaufweisendes Prepolymer herstellt und dieses Prepolymer in der zweiten Stufe in einer Form mit einer Vernetzerkomponente enthaltend gegebenenfalls die weiteren eingangs dargestellten Komponenten umsetzt.

Zur Verbesserung der Entformung der Schwingungsdämpfer hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Formwerkzeuginnenflächen zumindest zu Beginn einer Produktionsreihe mit üblichen äußeren Formtrennmitteln, beispielsweise auf Wachs- oder Silikonbasis oder insbesondere mit wäßrigen Seifenlösungen, zu beschichten.

Die Formstandzeiten betragen in Abhängigkeit von der Größe und Geometrie des Formteils durchschnittlich 5 bis 60 Minuten.

Nach der Herstellung der Formteile in der Form können die Formteile bevorzugt für eine Dauer von 1 bis 48 Stunden bei Temperaturen von üblicherweise von 70 bis 120°C getempert werden.

Zu den Ausgangskomponenten zur Herstellung der Polyisocyanat- Polyadditionsprodukte kann folgendes ausgeführt werden:

Als Isocyanate (a) können allgemein bekannte (cyclo)aliphatische und/oder aromatische Polyisocyanate eingesetzt werden. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundelemente eignen sich besonders aromatische Diisocyanate, vorzugsweise 2,2'-, 2,4'- und/oder 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), 1,5-Naphthylen­ diisocyanat (NDI), 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat (TDI), 3,3'-Dimethyl-diphenyl-diisocyanat (TODI), 1,2-Diphenylethandi­ isocyanat, Phenylendiisocyanat und/oder aliphatische Isocyanate wie z. B. 1,12-Dodecan-, 2-Ethyl-1,4-butan, 2-Methyl-1,5-pentan- 1,4-Butan-diisocyanat und vorzugsweise 1,6-Hexamethylendiiso­ cyanat und/oder cycloaliphatische Diisocyanate z. B. Cyclo­ hexan-1,3- und 1,4-diisocyanat, 2,4- und 2,6-Hexahydrotoluyllen­ diisocyanat, 4,4'-, 2,4'- und 2,2'-Dicyclohexylmethan-diiso­ cyanat, vorzugsweise 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanato­ methylcyclohexan und/oder Polyisocyanate wie z. B. Polyphenylpoly­ methylenpolyisocyanate. Die Isocyanate können in Form der reinen Verbindung, in Mischungen und/oder in modifizierter Form, bei­ spielsweise in Form von Uretdionen, Isocyanuraten, Allophanaten oder Biureten, vorzugsweise in Form von Urethan- und Isocyanat­ gruppen enthaltenden Umsetzungsprodukten, sogenannten Isocyanat- Prepolymeren, eingesetzt werden. Bevorzugt werden gegebenenfalls modifiziertes 2,2'-, 2,4'- und/oder 4,4'-Diphenylmethandiiso­ cyanat (MDI), 1,5-Naphthylendiisocyanat (NDI), 3,3'-Dimethyl-di­ phenyl-diisocyanat (TODI), 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat (TDI) und/oder Mischungen dieser Isocyanate eingesetzt.

Als gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen (b) können all­ gemein bekannte Polyhydroxylverbindungen eingesetzt werden, be­ vorzugt solche mit einer Funktionalität von 2 bis 3 und bevorzugt einem Molekulargewicht von 60 bis 6000, besonders bevorzugt 500 bis 6000, insbesondere 800 bis 5000. Bevorzugt werden als (b) Polyetherpolyole, Polyesterpolyalkohole und/oder hydroxylgruppen­ haltige Polycarbonate eingesetzt.

Geeignete Polyetherpolyole können hergestellt werden nach bekann­ ten Verfahren, beispielsweise durch anionische Polymerisation mit Alkalihydroxiden, wie z. B. Natrium- oder Kaliumhydroxid, oder Alkalialkoholaten, wie z. B. Natriummethylat, Natrium- und Kaliumethylat oder Kaliumisopropylat, als Katalysatoren und unter Zusatz mindestens eines Startermoleküls, das 2 oder 3, vorzugsweise 2 reaktive Wasserstoffatome gebunden enthält, oder durch kationische Polymerisation mit Lewissäuren, wie z. B. Anti­ monpentachlorid, Borfluorid-Etherat u. a. oder Bleicherde als Katalysatoren aus einem oder mehreren Alkylenoxiden mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylenrest.

Geeignete Alkylenoxide sind beispielsweise 1,3-Propylenoxid, 1,2- bzw. 1,3-Butylenoxid, vorzugsweise Ethylenoxid, 1,2-Propylenoxid und Tetrahydrofuran. Die Alkylenoxide können einzeln, alter­ nierend nacheinander oder als Mischung verwendet werden. Als Startermoleküle kommen beispielsweise in Betracht: Wasser, organische Dicarbonsäuren, wie Bernsteinsäure, adipinsäure, Phthalsäure und Terephthalsäure, aliphatische und aromatische, N-mono- und N,N'-dialkylsubstituierte Diamine mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, wie mono- und dialkyl­ substituiertes Ethylendiamin, 1,3-Propylendiamin, 1,3- bzw. 1,4-Butylendiamin, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5- und 1,6-Hexamethylen­ diamin, Alkanolamine, wie z. B. Ethanolamin, N-Methyl- und N-Ethylethanolamin, Dialkanolamine, wie z. B. Diethanolamin, N-Methyl- und N-Ethyl-diethanolamin, und Trialkanolamine, wie z. B. Triethanolamin, und Ammoniak. Vorzugsweise verwendet werden zwei- und oder dreiwertige Alkohole, z. B. Alkandiole mit 2 bis 12 C-Atomen, vorzugsweise 2 bis 4 C-Atomen, wie z. B. Ethandiol, Propandiol-1,2, und -1,3, Butandiol-1,4, Pentrandiol-1,5, Hexan­ diol-1,6, Glycerin, Trimethylolpropan, und Dialkylenglykole, wie z. B. Diethylen-dlykol und Dipropylenglykol.

Bevorzugt werden als (b) Polyesterpolyalkohole, im Folgenden auch als Polyesterpolyole bezeichnet, eingesetzt. Geeignete Polyesterpolyole können beispielsweise aus Dicarbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen und zweiwertigen Alkoholen hergestellt werden. Als Dicarbonsäuren kommen beispielsweise in Betracht: aliphatische Dicarbonsäuren, wie Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Korksäure, Azelainsäure und Sebacinsäure und aromatische Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure. Die Dicarbonsäuren können einzeln oder als Gemische verwendet werden. Zur Herstellung der Polyesterpolyole kann es gegebenenfalls vorteilhaft sein, anstelle der Carbonsäure die entsprechenden Carbonsäurederivate, wie Carbonsäureester mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest, Carbonsäureanhydride oder Carbonsäurechloride zu verwenden. Beispiele für zweiwertige Alkohole sind Glykole mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen, vorzugs­ weise 2 bis 6 Kohlenstoffatome, wie z. B. Ethylenglykol, Di­ ethylenglykol, Butandiol-1,4, Pentandiol-1,5, Hexandiol-1,6, Decandiol-1,10, 2-Methylpropan-1,3-diol, 2,2-Dimethylpropan­ diol-1,3, Propandiol-1,3 und Dipropylenglykol. Je nach den ge­ wünschten Eigenschaften können die zweiwertigen Alkohole allein oder gegebenenfalls in Mischungen untereinander verwendet werden.

Als Polyesterpolyole vorzugsweise verwendet werden Ethandiol­ polyadipate, 1,4-Butandiol-polyadipate, Ethandiol-butandiol-poly­ adipate, 1,6-Hexandiol-neopentylglykol-polyadipate, 1,6-Hexan­ diol-1,4-Butandiol-polyadipate, 2-Methyl-1,3-propandiol-1,4- butandiol-polyadipate und/oder Polycaprolactone.

Geeignete estergruppenhaltige Polyoxyalkylenglykole, im wesent­ lichen Polyoxytetramethylenglykole, sind Polykondensate aus organischen, vorzugsweise aliphatischen Dicarbonsäuren, ins­ besondere Adipinsäure mit Polyoxymethylenglykolen des zahlen­ mittleren Molekulargewichtes von 162 bis 600 und gegebenenfalls aliphatischen Diolen, insbesondere Butandiol-1,4. Ebenfalls geeignete estergruppenhaltige Polyoxytetramethylenglykole sind solche aus der Polykondensation mit e-Caprolacton gebildete Poly­ kondensate.

Geeignete carbonatgruppenhaltige Polyoxyalkylenglykole, im wesentlichen Polyoxytetramethylenglykole, sind Polykondensate aus diesen mit Alkyl- bzw. Arylcarbonaten oder Phosgen.

Beispielhafte Ausführungen zu der Komponente (b) sind in DE-A 195 48 771, Seite 6, Zeilen 26 bis 59 gegeben.

Zusätzlich zu den bereits beschriebenen gegenüber Isocyanaten reaktiven Komponenten können des weiteren niedermolekulare Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmitteln (b1) mit einem Molekulargewicht von kleiner 500, bevorzugt 60 bis 499 eingesetzt werden, beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe der di- und/oder trifunktionellen Alkohole, di- bis tetrafunktionellen Polyoxy­ alkylen-polyole und der alkylsubstituierten aromatischen Diamine oder von Mischungen aus mindestens zwei der genannten Ketten­ verlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel.

Als (b1) können beispielsweise Alkandiole mit 2 bis 12, bevorzugt 2, 4, oder 6 Kohlenstoffatomen verwendet werden, z. B. Ethan-, 1,3-Propan-, 1,5-Pentan-, 1,6-Hexan-, 1,7-Heptan-, 1,8-Octan-, 1,9-Nonan-, 1,10-Decandiol und vorzugsweise 1,4-Butandiol, Dialkylenglykole mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Diethylenglykol und Dipropylenglykol und/oder di- bis tetrafunktionelle Polyoxyalkylen-polyole.

Geeignet sind jedoch auch verzweigtkettige und/oder ungesättigte Alkandiole mit üblicherweise nicht mehr als 12 Kohlenstoffatomen, wie z. B. 1,2-Propandiol, 2-Methyl-, 2,2-Dimethylpropandiol-1,3, 2-Butyl-2-ethylpropandiol-1,3, Buten-2-diol-1,4 und Butin-2- diol-1,4, Diester der Terephthalsäure mit Glykolen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Terephthalsäure-bis-ethylenglykol- oder -butandiol-1,4, Hydroxyalkylenether des Hydrochinons oder Resorcins, wie z. B. 1,4-Di-(b-hydroxyethyl)-hydrochinon oder 1,3-Di(b-hydroxyethyl)-resorcin, Alkanolamine mit 2 bis 12 Kohlen­ stoffatomen, wie z. B. Ethanolamin, 2-Aminopropanol und 3-Amino- 2,2-dimethylpropanol, N-Alkyldialkanolamine, wie z. B. N-Methyl- und N-Ethyl-diethanolamin.

Als höherfunktionelle Vernetzungsmittel (b1) seien beispiels­ weise tri- und höherfunktionelle Alkohole, wie z. B. Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit und Trihydroxycyclohexane sowie Trialkanolamine, wie z. B. Triethanolamin genannt.

Als Kettenverlängerungsmittel können verwendet werden: alkyl­ substituierte aromatische Polyamine mit Molekulargewichten vorzugsweise von 122 bis 400, insbesondere primäre aromatische Diamine, die in ortho-Stellung zu den Aminogruppen mindestens einen Alkylsubstituenten besitzen, welcher die Reaktivität der Aminogruppe durch sterische Hinderung vermindert, die bei Raum­ temperatur flüssig und mit den höhermolekularen, bevorzugt min­ destens difunktionellen Verbindungen (b) unter den Verarbeitungs­ bedingungen zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch vollständig mischbar sind.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper können die technisch gut zugänglichen 1,3,5-Triethyl-2,4-phenylendiamin, 1-Methyl-3,5-diethyl-2,4-phenylendiamin, Mischungen aus 1-Methyl- 3,5-diethyl-2,4- und -2,6-phenylendiaminen, sogenanntes DETDA, Isomerengemische aus 3,3'-di- oder 3,3',5,5'-tetraalkylsubsti­ tuierten 4,4'-Diaminodiphenylmethanen mit 1 bis 4 C-Atomen im Alkylrest, insbesondere Methyl-, Ethyl- und Isopropyl­ reste gebunden enthaltende 3,3',5,5'-tetraalkylsubstituierte 4,4'-Diamino-diphenylmethane sowie Gemische aus den genannten tetraalkylsubstituierten 4,4'-Diamino-diphenylmethanen und DETDA verwendet werden.

Zur Erzielung spezieller mechanischer Eigenschaften kann es auch zweckmäßig sein, die alkylsubstituierten aromatischen Polyamine im Gemisch mit den vorgenannten niedermolekularen mehrwertigen Alkoholen, vorzugsweise zwei- und/oder dreiwertigen Alkoholen oder Dialkylenglykolen zu verwenden.

Bevorzugt werden jedoch keine aromatischen Diamine eingesetzt. Bevorzugt erfolgt die Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte somit in Abwesenheit von aromatischen Diaminen.

Die Herstellung der zelligen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte kann bevorzugt in Gegenwart von Wasser (c) durchgeführt werden. Das Wasser wirkt sowohl als Vernetzer unter Bildung von Harn­ stoffgruppen als auch aufgrund der Reaktion mit Isocyanatgruppen unter Bildung von Kohlendioxid als Treibmittel. Aufgrund dieser doppelten Funktion wird es in dieser Schrift getrennt von (e) und (b) aufgeführt. Per Definition enthalten die Komponenten (b) und (e) somit kein Wasser, das per Definition ausschließlich als (e) aufgeführt wird.

Die Wassermengen, die zweckmäßigerweise verwendet werden können, betragen 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,3 bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponente (b). Das Wasser kann vollständig oder teilweise in Form der wäßrigen Lösungen der sulfonierten Fettsäuren eingesetzt werden.

Zur Beschleunigung der Reaktion können dem Reaktionsansatz sowohl bei der Herstellung eines Prepolymeren als auch gegebenenfalls bei der Umsetzung eines Prepolymeren mit einer Vernetzerkompo­ nente allgemein bekannte Katalysatoren (d) zugefügt werden. Die Katalysatoren (d) können einzeln wie auch in Abmischung mitein­ ander zugegeben werden. Vorzugsweise sind dies metallorganische Verbindungen, wie Zinn-(II)-Salze von organischen Carbonsäuren, z. B. Zinn-(II)-dioctoat, Zinn-(II)-dilaurat, Dibutylzinndiacetat und Dibutylzinndilaurat und tertiäre Amine wie Tetramethyl­ ethylendiamin, N-Methylmorpholin, Diethylbenzylamin, Triethyl­ amin, Dimethylcyclohexylamin, Diazabicyclooctan, N,N'-Dimethyl­ piperazin, N-Methyl,N'-(4-N-Dimethylamino-)Butylpiperazin, N,N,N',N",N"-Pentamethyldiethylendiamin oder ähnliche.

Weiterhin kommen als Katalysatoren in Betracht: Amidine, wie z. B. 2,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydropyrimidin, Tris-(dialkylamino­ alkyl)-s-hexahydrotriazine; insbesondere Tris-(N,N-dimethylamino­ propyl)-s-hexahydrotriazin, Tetraalkylammoniumhydroxide, wie z. B. Tetramethylammoniumhydroxid, Alkalihydroxide, wie z. B. Natrium­ hydroxid, und Alkalialkoholate, wie z. B. Natriummethylat und Kaliumisopropylat, sowie Alkalisalze von langkettigen Fettsäuren mit 10 bis 20 C-Atomen und gegebenenfalls seitenständigen OH- Gruppen.

Je nach einzustellender Reaktivität gelangen die Katalysatoren (d) in Mengen von 0,001 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Pre­ polymere, zur Anwendung.

Gegebenenfalls können in der Polyurethanherstellung übliche Treibmittel (e) verwendet werden. Geeignet sind beispielsweise niedrig siedende Flüssigkeiten, die unter dem Einfluß der exothermen Polyadditionsreaktion verdampfen. Geeignet sind Flüssigkeiten, welche gegenüber dem organischen Polyisocyanat inert sind und Siedepunkte unter 100°C aufweisen. Beispiele derartiger, vorzugsweise verwendeter Flüssigkeiten sind halo­ genierte; vorzugsweise fluorierte Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Methylenchlorid und Dichlormonofluormethan, per- oder partiell fluorierte Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Trifluormethan, Difluor­ methan, Difluorethan, Tetrafluorethan und Heptafluorpropan, Kohlenwasserstoffe, wie z. B. n- und iso-Butan, n- und iso-Pentan sowie die technischen Gemische dieser Kohlenwasserstoffe, Propan, Propylen, Hexan, Heptan, Cyclobutan, Cyclopentan und Cyclohexan, Dialkylether, wie z. B. Dimethylether, Diethylether und Furan, Carbonsäureester, wie z. B. Methyl- und Ethylformiat, Ketone, wie z. B. Aceton, und/oder fluorierte und/oder perfluorierte, tertiäre Alkylamine, wie z. B. Perfluor-dimethyl-iso-propylamin. Auch Gemische dieser niedrigsiedenden Flüssigkeiten untereinander und/oder mit anderen substituierten oder unsubstituierten Kohlen­ wasserstoffen können verwendet werden.

Die zweckmäßigste Menge an niedrigsiedender Flüssigkeit zur Her­ stellung derartiger zellhaltiger elastischer Formkörper aus Harn­ stoffgruppen gebunden enthaltenden Elastomeren hängt ab von der Dichte, die man erreichen will, sowie von der Menge des bevorzugt mit verwendeten Wassers. Im allgemeinen liefern Mengen von 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 11 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Komponente (b), zufriedenstellende Ergebnisse. Besonders bevorzugt wird ausschließlich Wasser (c) als Treibmittel ein­ gesetzt.

Bei der erfindungsgemäßen Herstellung des Formteile können Hilfs- und Zusatzstoffe (f) eingesetzt werden. Dazu zählen beispiels­ weise allgemein bekannte oberflächenaktive Substanzen, Hydrolyse­ schutzmittel, Füllstoffe, Antioxidantien, Zellregler, Flamm­ schutzmittel sowie Farbstoffe. Als oberflächenaktive Substanzen kommen Verbindungen in Betracht, welche zur Unterstützung der Homogenisierung der Ausgangsstoffe dienen und gegebenenfalls auch geeignet sind, die Zellstruktur zu regulieren. Genannt seien bei­ spielsweise zu den erfindungsgemäßen Emulgatoren zusätzliche Ver­ bindungen mit emulgierender Wirkung, wie die Salze von Fettsäuren mit Aminen, z. B. ölsaures Diethylamin, stearinsaures Diethanol­ amin, ricinolsaures Diethanolamin, Salze von Sulfonsäuren, z. B. Alkali- oder Ammoniumsalze von Dodecylbenzol- oder Dinaphthyl­ methandisulfonsäure. Des weiteren kommen Schaumstabilisatoren in Frage, wie z. B. oxethylierte Alkylphenole, oxethylierte Fettalkohole, Paraffinöle, Ricinusöl- bzw. Ricinolsäureester, Türkischrotöl und Erdnußöl und Zellregler, wie Paraffine und Fettalkohole. Außerdem können als (f) Polysiloxane und/oder Fettsäuresulfonate eingesetzt werden. Als Polysiloxane können allgemein bekannte Verbindungen verwendet werden, beispielsweise Polymethylsiloxane, Polydimethylsiloxane und/oder Polyoxyalkylen- Silikon-Copolymere. Bevorzugt weisen die Polysiloxane eine Viskosität bei 25°C von 20 bis 2000 MPas auf.

Als Fettsäuresulfonate können allgemein bekannte sulfonierte Fettsäuren, die auch kommerziell erhältlich sind, eingesetzt werden. Bevorzugt wird als Fettsäuresulfonat sulfoniertes Rizinusöl eingesetzt.

Die oberflächenaktiven Substanzen werden üblicherweise in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Komponenten (b) angewandt.

Claims (13)

1. Federauflage basierend auf einem hohlen, im wesentlichen zylindrischen Formkörper (i), in dessen Hohlraum sich quer zur Längsachse des Zylinders ein Einleger (viii) befindet, der über mindestens drei Elemente, die in Aussparungen von (i) geklemmt oder eingelegt werden, befestigt wird.

2. Federauflage basierend auf einem hohlen, im wesentlichen zylindrischen Formkörper (i) mit einer Höhe (1) von 31 mm, einem Durchmesser (2) auf der Seite (ii) des Formkörpers von 80 mm, einem inneren Durchmesser (3) von 45 mm sowie Aussparungen (iii), (iv) und (v) auf der Seite (vi) des Formkörpers.

3. Federauflage gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (i) sich in einer Höhe (4) von 14 mm mit Aus­ nahme eines Stegs (vii) auf einen äußeren Durchmesser (5) von 53,5 mm verjüngt, (vii) eine Dicke (6) von 5 mm aufweist und die Aussparungen (iii), (iv) und (v) eine Tiefe (7) von 4 mm und im Falle von (iii) und (iv) eine Breite (8) von 5 mm und hinsichtlich (v) eine Breite (9) von 10 mm aufweisen.

4. Federauflage gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (10) 62 mm, der Durchmesser (11) 49 mm, die Höhe (12) 27 mm, die Höhe (13) 1 mm und die Höhe (14) 2 mm betragen.

5. Federauflage gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4 enthaltend zu­ sätzlich zu (i) einen Einleger (viii), der durch die Elemente (ix), (x) und (xi) in die Aussparungen (iii), (iv) und (v) geklemmt oder eingelegt wird.

6. Federauflage gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß (viii) einen Durchmesser (15) von 49 mm, eine Dicke von 2 mm, einen Abstand (16) zwischen (x) und (ix) von 20 mm und eine Öffnung (xii) aufweist.

17. Federauflage gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (xii) die Form eines Teilkreises aufweist.

8. Federauflage gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung (17) 1,5 mm und die Abmessung (18) 3,5 mm betragen.

9. Einleger (viii) mit einem Durchmesser (15) von 49 mm, einer Dicke von 2 mm, einem Abstand (16) zwischen (x) und (ix) von 20 mm, einer Öffnung (xii) sowie Elementen (ix), (x) und (xi).

10. Federauflage gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8 auf der Basis von zelligen Polyurethanelastomeren.

11. Federauflage gemäß Anspruch 10 auf der Basis von zelligen Polyurethanelastomeren mit einer Dichte nach DIN 53420 von 200 bis 1100, einer Zugfestigkeit nach DIN 53571 von ≧ 2, einer Dehnung nach DIN 53571 von ≧ 300 und einer Weiter­ reißfestigkeit nach DIN 53515 von ≧ 8 N/mm.

12. Automobile enthaltend Federauflagen gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8 oder 10.

13. Lastkraftwagen enthaltend Federauflagen gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8 oder 10.