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Die
Erfindung bezieht sich auf eine flexible Verbindungseinrichtung
für zwei
Rohrteile, insbesondere bei Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen, mit
einem metallischen, axial beidseitig mit Anschlußstücken in Form von im wesentlichen
zylindrischen Hülsen
oder Stutzen gasdicht verbundenen elastischen Balg, wobei die Anschlußstücke an ihren
dem Balg zugewandten Seiten radial erweiterte Endabschnitte mit
im wesentlichen zylindrischen Endbereichen aufweisen, die zur Längsmittelachse
der Verbindungseinrichtung konzentrisch verlaufen, zwischen denen ein
axialer vom Balg überdeckter
Zwischenabschnitt vorliegt, die über
mindestens zwei Schenkelfedern miteinander verbunden sind und die
an ihren einander zugewandten Seiten jeweils in eine radiale Endfläche auslaufen,
wobei jeder Schenkel jeder Schenkelfeder an seinem Endbereich jeweils
am Außenumfang
eines erweiterten Endabschnitt eines Anschlußstückes, axial unmittelbar neben
dessen radialer Endfläche,
befestigt ist und die Schenkelfedern in Umfangsrichtung der Verbindungseinrichtung
verteilt angebracht sind.
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Bei
Kraftfahrzeugen werden solche flexiblen Verbindungsanordnung in
Form von Zwischenstücken
eingesetzt, um die an sie angeschlossenen Rohrteile federnd, gelenkig
oder gedämpft
miteinander zu verbinden und sie schwingungstechnisch gegenseitig
zu entkoppeln, wobei auftretende Relativbewegungen, Schwingungen
und Vibrationen von den benachbarten Bauteilen abgekoppelt werden sollen.
Diese Abgasleitungen sind als starre Systeme ausgebildet, so daß die Frage
einer elastischen Entkopplung besonders wichtig ist.
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Aus
der
DE 42 33 644 A1 ist
eine flexible Verbindungsanordnung bekannt, bei der die radial erweiterten
Endabschnitte der beiden Anschlußstücke mittels einer radial außen liegenden
Schraubenfeder miteinander verbunden sind. Neben vielen Vorteilen, die
eine solche Federanordnung mit sich bringt, zeigt sich jedoch, daß häufig eine
steifere Kennlinie der Widerstandskraft bei axialer Beaufschlagung
wünschenswert
ist. Will man bei der bekannten Verbindungseinrichtung eine solche
Versteifung erreichen, würde
dies aber bedeuten, daß die
dort eingesetzte Schraubenfeder erheblich dicker ausgeführt werden müßte. Der
dabei auftretende größere Durchmesser der
Gesamteinrichtung ist ebenso unerwünscht wie der steigende Preis
und die Gewichtsvergrößerung. Eine ähnliche
Verbindungsanordnung ist auch aus der
DE 197 07 813 C2 bekannt.
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In
der
GB 2 348 935 A ist
eine flexible Verbindungseinrichtung für zwei Rohrteile bei einem
Kraftfahrzeug-Abgassystem beschrieben, bei der an jedem radial erweiterten
Endabschnitt jedes Anschlußstückes in
einem Abstand vor dessen axialem Ende aus dem Hülsenmaterial zwei in einem
kleinen axialen Abstand zueinander versetzte, umlaufende Auswölbungen
angebracht sind, die zwischen sich eine Ringnut ausbilden. Die eingesetzte
Schenkelfeder ragt mit jedem ihrer Enden in eine solche Ringnut
an einem der beiden Endabschnitte hinein, wobei das jeweils freie
Ende des betreffenden Schenkels der Schenkelfeder dort gehaltert
wird. Die Feder selbst erstreckt sich mit ihrem Federkörper im
wesentlichen jedoch in einem radial nach außen geführten Bogen, so daß sich zumindest
an der Stelle der Feder eine unerwünschte radiale Durchmesservergrößerung ergibt.
Diese bekannte Verbindungseinrichtung ist zwar zur Übertragung
axialer und angularer Bewegungen einsetzbar, Torsionsmomente können jedoch
nicht übertragen
werden, da die Feder mit ihren Schenkeln in den Ringnuten frei laufen
kann, was keine Übertragung
von Torsionsmomenten zuläßt. So kann
auch keine Entlastung des auf Torsion sehr empfindlichen Faltenbalges
erreicht werden, der vielmehr alle in der Abgasanlage auftretenden
Torsionsbelastungen selbst aushalten muß. Laterale Auslenkungen sind, je
nach Ausrichtung der Bewegungsachse relativ zur Feder, entweder
nur unter Auftreten eines Gleitens der Federenden in den Rundnuten
relativ zum Gehäuse
möglich
oder werden durch das Federelement gänzlich unterbunden, wobei in
jedem Fall eine Entkoppelung bzw. Tolerierung lateraler Auslenkungen durch
das Federelement nur in sehr eingeschränkter Form möglich ist.
Eine laterale Verlagerung der Gehäusehälften wird zudem durch die
eingesetzte Drahtgestricke-Dichtung grundsätzlich verhindert.
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Auch
bei der Verbindungseinrichtung aus der
DE 40 09 215 A1 sind die
Schenkel der eingesetzten Federn nicht am Außenumfang der Endabschnitte der
Anschlußstücke festgelegt
und befestigt, sondern dort sind sich nach außen erstreckende Befestigungsansätze angebracht,
an denen – in
deutlichem radialem Abstand von den Endabschnitten der Anschlußstücke – die jeweils
eingesetzte Schraubenfeder angreift, wobei deren Ende am zugeordneten
Befestigungsansatz, an dem es angreift, seinerseits nicht befestigt
ist. Die Federenden sind nur in an den Befestigungsansätzen eingeprägte Aufnahmevertiefungen
eingerastet. Die Verbindung zweier jeweils eine Befestigungsstelle
bildenden Befestigungsansätze
findet nur in einem Zusammenwirken der eingesetzten Federn mit zwischengeschalteten
Metalldraht-Kissen statt. Torsionsmomente und laterale Auslenkungen
können
nicht gezielt aufgenommen werden.
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Schließlich ist
aus der
DE 102 01 801
A (
4) eine
flexible Verbindungseinrichtung der eingangs genannten Art bekannt,
bei der die Federeinrichtung aus mindestens zwei im wesentlichen
S-förmig
oder doppel-S-förmig
ausgebildeten Schenkelfedern besteht, wobei die Mittelachse jeder
Schenkelfeder im wesentlichen in einer konzentrisch zur Mittelachse
der Verbindungseinrichtung liegenden zylindrischen Hüllfläche liegt,
deren radialer Abstand von der Außenumfangsfläche jedes
erweiterten Endabschnitts dieser beiden Anschlußstücke etwa dem halben Federdurchmesser
entspricht. Diese bekannte flexible Verbindungseinrichtung ermöglicht gegenüber bekannten
Verbindungseinrichtungen mit umlaufender Schraubenfeder ein geringeres
Gewicht und damit geringere Herstellungskosten, wobei bei kleineren
Außenabmessungen
(in einer Koordinatenachse) und trotz des geringeren Gewichts eine
steifere Kennlinie der Widerstandskraft bei axialer Beaufschlagung
erreicht werden kann. Damit ergeben sich kleinere Auslenkungen in
axialer Richtung bei Zug- oder Druckbeanspruchung im Verbindungsbereich.
Allerdings läßt sich
mit dieser bekannten Verbindungseinrichtung nicht immer eine ausreichend weiche
Charakteristik bei der gegebenen Tragfähigkeit realisieren, da der
für die
wirksamen Hebelarme der eingesetzten S-Federn zur Verfügung stehende Platz
relativ begrenzt ist. Zudem ergibt sich bei dieser bekannten Verbindungseinrichtung
auch eine gewisse Empfindlichkeit im Hinblick auf unterschiedliche Einbaulagen
infolge einer nicht immer ausreichend ausgeglichenen Relation zwischen
lateraler Steifigkeit in der Y- und der Z-Achse.
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Hier
will nun die Erfindung Abhilfe schaffen und eine flexible Verbindungseinrichtung
der eingangs genannten Art so verbessern, daß eine weichere Charakteristik
bei prinzipiell gleicher Tragfähigkeit
realisiert werden kann und sich auch eine geringere Empfindlichkeit
gegenüber
unterschiedlichen Einbaulagen erreichen läßt.
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Erfindungsgemäß wird dies
bei einer flexiblen Verbindungseinrichtung der eingangs genannten Art
dadurch erreicht, daß die
Erstreckung jeder Schenkelfeder zwischen deren befestigten Endbereichen
im wesentlichen außerhalb
des axialen Zwischenabschnitts zwischen den Enden der erweiterten
Endabschnitte der Anschlußstücke verläuft sowie diesen
nur in Form eines Quersteges jeweils angenähert axial-parallel zur Längsmittelachse
der Verbindungseinrichtung überquert,
und daß jede
Schenkelfeder allgemein in Form eines U ausgebildet ist, wobei ihre
Seitenschenkel zur Innenseite des U hin umgebogen sind und dort
im wesentlichen parallel zueinander in Richtung auf den Quersteg
des U hin etwa bis zur halben Länge
der äußeren Seitenschenkel
oder bis über
den Quersteg hinaus und unter diesem hindurch zurücklaufen.
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Bei
der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung
liegt die Position der Federanbindung am Gehäuse des zugeordneten Anschlußstückes, nämlich axial
unmittelbar neben der radialen Endfläche dessen Endabschnitts, sehr
nahe dem angularen Bewegungszentrum dieses Anschlußstückes (nämlich des
Momentanpols bei Biegung), wodurch bei angularer Auslenkung desselben
eine Minimierung der der Feder aufgeprägten translatorischen Bewegung relativ
zum Drehpunkt des Anschlußstückes und
somit entsprechend eine minimale resultierende Belastung aus Winkelauslenkung
auftritt. Denn von allen auftretenden Verformungen einer solchen
flexiblen Verbindungseinrichtung ist, insbesondere bei quer eingebauten
Motoren, die Winkelauslenkung in der Regel die zwangsläufig auftretende
Bewegung, die somit mit Priorität
zu beachten ist. Die bei dieser Verformung sich ergebende Gesamtverformung
der eingesetzten Feder(n) setzt sich zusammen aus einer Winkelbewegung
(die unabhängig
von der Position der Federanbindung am Anschlußstück ist) und aus einer vom Abstand
der Federanbindung zum Pol der Winkelauslegung abhängigen translatorischen
Komponente. Diese wird durch die erfindungsgemäße Wahl der Position der Federanbindung
am Anschlußstück minimiert,
indem dort die Anbindung am Anschlußstück ganz in der Nähe dessen
Bewegungszentrums realisiert wird.
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Insgesamt
lassen sich die wirksamen Hebelarme der Feder bei der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung
relativ lang ausbilden, weil die Erstreckung der Schenkel jeder
Feder im wesentlichen außerhalb
des axialen Zwischenabschnitts zwischen den Enden der erweiterten
Endabschnitte der Anschlußstücke verläuft, wo
die räumlichen
Beschränkungen,
die ansonsten im Zwischenabschnitt insoweit vorlägen, nicht mehr wirksam werden
und erheblich mehr Platz für
die Ausbildung geeignet langer Federschenkel vorliegt. Dadurch kann
eine deutlich weichere Charakteristik des Federverhaltens bei prinzipiell
gleicher Tragfähigkeit
erreicht werden. Auch ist die Relation zwischen der lateralen Steifigkeit
in der Y- und in der Z-Achse ausgeglichener, weshalb sich eine geringere
Empfindlichkeit gegenüber
unterschiedlichen Einbaulagen ergibt. Die bei der Erfindung erreichbare
größere Federlänge ermöglicht gleichzeitig
auch eine prinzipiell bessere Wärmeabfuhr über die
Feder. Schließlich
ist das Verhältnis
von axialer zu lateraler Steifigkeit über einfache Geometrieänderungen
der Feder wirksam beeinflußbar,
wobei z. B. über
eine geeignete Wahl der Länge der
Federquerstege die laterale Tragfähigkeit bzw. die Kennlinie
der Feder beeinflußt
werden kann. So ergibt etwa eine kurze Länge eine hohe und eine größere Länge eine
niedrigere laterale Steifigkeit. Somit läßt sich bei der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung
durch die Variation der Federgeometrie ganz grundsätzlich in
einfacher Weise eine sehr weitgehende Anpassung der Kennlinien an
die unterschiedlichsten Forderungen der Praxis erreichen.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung
besteht darin, daß jede
montierte Schenkelfeder eine Form aufweist, die zu einer axial in
der Mitte des Zwischenabschnitts senkrecht zur Längsmittelachse der Verbindungseinrichtung
liegenden Mittelebene symmetrisch ist. Es hat sich gezeigt, daß es besonders vorteilhaft
ist, wenn die äußeren Seitenschenkel
des U zueinander um einen Winkel zwischen 30° und 45° angestellt verlaufen. Für manche
Einsatzfälle
ist es dabei vorteilhaft, wenn die Seitenschenkel im Bereich ihrer
Umbiegung nach innen teilweise axial über den erweiterten Bereich
der Endabschnitte der Anschlußstücke überstehen.
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Bei
diesen vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung weist die eingesetzte
Feder eine relativ einfache Formgebung bei gleichzeitiger Symmetrie zu
einer axial in der Mitte des Zwischenabschnitts senkrecht zur Längsmittelachse
der Verbindungseinrichtung liegenden Mittelebene auf und kann über eine
ausreichend lange Ausbildung der wirksame Hebelarme für eine weiche
Charakteristik bei gleichzeitig dennoch ungeänderter Tragfähigkeit
der Federn (und damit der ganzen Verbindungseinrichtung) ausgelegt
werden. Auch ist hier die Relation zwischen der lateralen Steifigkeit
in der Y- und der Z-Achse relativ ausgeglichen, weshalb diese Verbindungseinrichtung
wenig empfindlich gegenüber
unterschiedlichen Einbaulagen ist. Zudem bietet sich eine recht
gute Wärmeabfuhr
entlang der relativ großen
Federlänge über die
Feder hinweg und bei angularer Auslenkung tritt eine Minimierung
der in die Feder eingebrachten translatorischen Bewegung (relativ
zum Drehpunkt des betreffenden Anschlußstückes) und damit entsprechend
auch eine minimale resultierende Belastung aus der Winkelauslegung auf.
Günstig
ist dabei auch, das der gesamte Federverlauf keinerlei Wendepunkt
aufweist.
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Die
geschilderten Ausführungsformen
einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung
führen zu
einer sehr geringen translatorischen Komponente der Auslenkung bei
gegebener Winkelauslenkung, wobei in beiden Fällen die Federgesamtbelastung besonders
klein ist.
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Selbstverständlich läßt sich
die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung
mit einer Vielzahl unterschiedlicher Federformen ausführen, die
alle zu den genannten vorteilhaften Wirkungen führen.
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Weiter
bevorzugt ist bei der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung
der elastische Balg ein Faltenbalg oder ein Wellbalg.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen im Prinzip beispielshalber
noch näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
(teilweise in Längsrichtung
geschnittene) Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung
in Seitenansicht;
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2 eine
Vorderansicht der Verbindungseinrichtung aus 1;
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3 eine
weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung,
und
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4 eine
Vorderansicht der Verbindungseinrichtung aus 3.
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Die
in den Figuren dargestellten Ausführungsformen einer Verbindungseinrichtung 1 dienen zum
Verbinden zweier (in den Figuren nicht gezeigter) Rohrenden bei
einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeuges.
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Zunächst sei
Bezug genommen auf die 1 und 2, wobei 1 eine
(teilweise geschnittene) Seitenansicht einer solchen Verbindungseinrichtung 1 und 2 eine
Ansicht derselben entsprechend der Blickrichtung A (in 1)
darstellt.
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Die
Verbindungseinrichtung 1 besteht hierbei aus zwei Anschlußstücken 2 und 3 in
Form von im wesentlichen zylindrischen Hülsen 4 bzw. 5,
innerhalb derer ein elastischer Balg 6, z. B. ein metallischer
Wellbalg oder Faltenbalg, angeordnet ist, der axial beidseitig mit
den zylindrischen Hülsen 4 und 5 der
beiden Anschlußstücke 2 und 3 gasdicht
(in geeigneter Weise) verbunden ist, wobei er in dem jeweils betreffenden
Endbereich einen ebenfalls zylindrischen Endabschnitt ausbildet,
der in der Schnittdarstellung in 1 nur auf
der Seite der zylindrischen Hülse 5 als
zylindrischer Endabschnitt 7 erkennbar ist. Auf der gegenüberliegenden
Seite bildet bei der zylindrischen Hülse 4 der elastische
Balg 6 in völlig
gleicher Weise einen ebenfalls zylindrischen Endabschnitt (nicht
gezeigt) aus.
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An
ihren dem Balg 6 zugewandten Seiten sind die beiden Anschlußstücke 2 und 3 jeweils
mit einem radial erweiterten Endabschnitt 8 bzw. 9 verbunden,
wobei diese Endabschnitte ebenfalls im wesentlichen zylindrische
Endbereiche aufweisen, wie dies in 1 dargestellt
ist.
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Die
Anschlußstücke 2 und 3,
ihre zylindrischen Hülsen 4 und 5 und
ihre radial erweiterten Endabschnitt 8 und 9 verlaufen
zur Längsmittelachse M-M
der Verbindungseinrichtung 1 konzentrisch.
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Radial
zwischen dem Außenumfang
des elastischen Balges 6 und dem Innenumfang der radial
erweiterten Endabschnitte 8, 9 ist ein Spalt ausgebildet,
in dem eine geeignete Dämpfungseinlage 10 angeordnet
ist, die ihn ausfüllt.
Diese Dämpfungseinlage 10 kann
aus jedem geeigneten Material bzw. Werkstoff bestehen, ist aber
ganz besonders bevorzugt aus einem metallischen Gestricke gefertigt.
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Bei
der in 1 dargestellten Ausführungsform ist in diesem axialen
Zwischenbereich zwischen den beiden einander zugewandten Enden der
erweiterten Endabschnitte 8 und 9 die Dämpfungseinlage 10 radial
nach oben so weit vergrößert, daß ihre radiale
Umfangsfläche
etwa den radialen Außenflächen der
erweiterten Endabschnitte 8 und 9 entspricht,
wobei dort ein verdickter Mittelbereich 11 der Dämpfungseinlage 10 ausgebildet
wird, wie ihn dies 1 deutlich zeigt.
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Die
beiden Anschlußstücke 2 und 3 sind
mittels zweier Schenkelfedern 12 und 13 (vgl. 2) miteinander
verbunden, die, wie 2 zeigt, einander um 180° gegenüberliegen
und in Richtung der Hochachse Y (2) ausgerichtet
sind.
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Dabei
liegt, wie ebenfalls der 2 gut entnommen werden kann,
die Längsmittelachse
S jeder Schenkelfeder 12 und 13 in einer zylindrischen
Hüllfläche H, deren
radialer Abstand r von der Umfangsfläche der Endabschnitte 8 und 9 dem
halben Durchmesser d/2 der eingesetzten Schenkelfedern 12 bzw. 13 (die
von gleicher Dicke und Form sind) entspricht.
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Die
Endbereiche 14 und 15 der freien Schenkel jeder
Schenkelfeder 12, 13 sind, wie dies insbesondere
in 1 dargestellt ist, an der Außenfläche des dem betreffenden Endbereich 14 bzw. 15 jeweils zugeordneten
radial erweiterten Endabschnittes 8, 9 der Anschlußstücke 2, 3 in
geeigneter Weise befestigt, im dargestellten Ausführungsbeispiel
durch Schweißen.
Gleichzeitig ist jeder Endbereich der freien Schenkel der Schenkelfedern 12 und 13,
wie dies ebenfalls 1 zeigt, kurz vor seinem Ende
durch eine Haltehülse 16, 17 hindurchgeführt, die
ihrerseits an der Außenumfangsfläche des
betreffenden erweiterten Endabschnittes 8, 9 angeschweißt ist.
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Die
in 1 dargestellte Ausführungsform der Schenkelfedern 12, 13 ist
allgemein in Form eines U ausgebildet, dessen freie Enden jeweils
auf die Innenseite des U hin umgebogen sind, im wesentlichen parallel
zueinander etwa bis zur halben Höhe der äußeren Seitenschenkel 18, 19 zwischen
diesen zurücklaufen
und dort am Außenumfang
des zugeordneten erweiterten Endabschnittes 8, 9 in
der geschilderten Weise befestigt sind. Diese Form für die Schenkelfedern 12, 13 ist
aus 1 im einzelnen entnehmbar, wobei auf die zeichnerische
Darstellung der Federform dort ausdrücklich verwiesen wird.
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Die
beiden äußeren Seitenschenkel 18, 19 der
Schenkelfedern 12, 13 sind jeweils durch einen unteren
Quersteg 20 miteinander verbunden (wobei hier die Bezeichnung „unterer" auf die zeichnerische Darstellung
der 1 abstellt). Dieser Quersteg 20 überquert
den Zwischenabschnitt L zwischen den Enden der erweiterten Endabschnitte 8, 9 der
Anschlußstücke 2, 3 angenähert axial-parallel
zur Längsmittelachse
M-M der Verbindungseinrichtung 1 und stellt in diesem Bereich
zwischen den beiden befestigten Endbereichen 14, 15 der
freien Schenkel der Schenkelfedern 12, 13 den
jeweils einzigen Abschnitt der Schenkelfedern 12, 13 dar,
der dort verläuft.
Die äußeren Seitenschenkel 18, 19 jeder Schenkelfeder 12, 13 verlaufen
ebenso wie die oberen Umbiegungen dieser äußeren Seitenschenkel, welche
den Verlauf der Feder zu der jeweiligen Haltehülse 16 bzw. 17 hinführen, außerhalb
des Bereichs des Zwischenabschnitts L, also, relativ zu den beiden
Haltehülsen 16, 17 gesehen,
auf deren einander abgewandten axialen Seiten im wesentlichen axial
zur Mittelachse M-M, wobei, wie 1 zeigt,
die Seitenschenkel 18, 19 der Schenkelfedern 12, 13 im Bereich
ihrer oberen Umbiegung nach innen hin teilweise sogar über den
erweiterten Bereich der Endabschnitte 8, 9 der
Anschlußstücke 2, 3 axial
hinausragen. Dies geschieht axial in den Bereich hinein, der, wie 1 deutlich
zeigt, die radial erweiterten Endabschnitte 8, 9 mit
den daneben liegenden, im wesentlichen zylindrischen Hülsen 4, 5 (kleineren Durchmessers)
verbindet. In diesen jeweils axial zu den Haltehülsen bzw. den dort befestigten
Endabschnitten 14, 15 der Schenkelfedern 12, 13 seitlich
liegenden Bereichen außerhalb
des Zwischenabschnitts L steht ein ausreichend großer Raum
zur Verfügung,
der es ermöglicht,
relativ lange Federlängen
für die
eingesetzten Schenkelfedern 12, 13 auszubilden.
Dadurch kann bei einer vorgegebenen Tragfähigkeit eine weiche Federungscharakteristik erreicht
werden, ohne daß hierzu
platzmäßige Einschränkungen
derart vorliegen, wie sie gegeben sind, wenn nur in dem Zwischenbereich
L zwischen den beiden Endflächen
der radial erweiterten Endabschnitte 8, 9 die
wesentliche Federlänge
untergebracht werden müßte.
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Bei
den Darstellungen der 3 und 4 wird eine
Verbindungseinrichtung 1 gezeigt, bei der jedoch eine Schenkelfeder
anderer Form eingesetzt ist. Bei der nachfolgenden Beschreibung
der 3 und 4 werden Teile, die Teilen aus
den 1 und 2 entsprechen, mit gleichen
Bezugszeichen wie dort versehen.
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Die 3 zeigt
eine Seitenansicht einer Verbindungseinrichtung 1 entsprechend
der Ansicht aus 1, jedoch ohne Schnittdarstellung,
da insoweit das Innere der in 3 gezeigten
Verbindungseinrichtung 1 dem geschnittenen Innenaufbau
aus 1 völlig
entspricht.
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Der
einzige Unterschied zwischen den Ausführungsformen der 1 und
der 3 besteht in der unterschiedlichen Form der eingesetzten
Feder (und entsprechend auch der unterschiedlichen Befestigung deren
freier Endbereiche).
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Die
Schenkelfedern 12, 13 bilden bei der Ausführungsform
der 3 und 4 ebenfalls einen nach unten
gerichteten U-förmigen
Abschnitt, dessen äußere Seitenschenkel 18, 19 an
ihren Enden wiederum zur Innenseite hin umgebogen sind und auf der
Innenseite, parallel zueinander, in Gegenrichtung, zum Quersteg 20 des
U-Abschnitts hin, zurücklaufen.
Jedoch anders als bei der Ausführungsform
nach 1, bei der die freien Endbereiche 14, 15 der
Schenkelfedern 12, 13 nicht ganz bis zu dem Quersteg 20 des
U zurücklaufen,
sind bei der Ausgestaltung nach den 3 und 4 die
freien Enden der Schenkel der eingesetzten Federn 12, 13 unter
dem Quersteg 20 hindurch verlängert und erst hinter diesem
(nämlich
bei der Darstellung in 3: oberhalb desselben) in die
Haltehülsen 16, 17 eingeführt. Bei
dieser Ausführungsform
der Federn 12, 13 ist es nicht mehr unbedingt
erforderlich, die freien Endbereiche 14, 15 der
Schenkel der Federn 12, 13 ihrerseits noch einmal
an dem Außenumfang
des zugeordneten radial erweiterten Endabschnitts 8, 9 anzuschweißen, da
hier die Halterung innerhalb der (ihrerseits allerdings an den betreffenden
erweiterten Endbereich 8, 9 z. B. durch Schweißen befestigten) Haltehülse 16 bzw. 17 ausreichend
festgehalten ist.
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Auch
hier verläuft
im Zwischenbereich L zwischen den einander zugewandten Endflächen der
erweiterten Endabschnitte 8, 9 nur die Querstege 20 der
Schenkelfedern 12, 13, und zwar auch hier wieder
im wesentlichen axial-parallel zur Mittelachse M-M der Verbindungseinrichtung 1.
Der restliche Verlauf der Feder liegt bei der in 3 gezeigten
Form nicht innerhalb dieses Bereiches, sondern unterhalb der Haltehülsen 16 bzw. 17 und
seitlich von diesen, und zwar auf deren voneinander abgewandten
Seiten. So ist auch hier wieder die Möglichkeit gegeben, die gewünschte Feder 12 bzw. 13 in
einer Länge
auszubilden, die eine geforderte oder gewünschte Federweichheit bei einer
Winkelbewegung zwischen den Anschlußstücken 2 und 3 realisiert.
Gleichzeitig liegen aber hier (wie auch bei der Ausführungsform nach 1)
recht ausgeglichene Verhältnisse
hinsichtlich der lateralen Steifigkeit in der Y- und der Z-Richtung
vor, wodurch sich eine relativ große Unempfindlichkeit gegenüber unterschiedlichen
Einbaulagen ergibt (die Lage der Z-Achse fällt bei den in den Figuren
dargestellten Ausführungsbeispielen
mit der der Längsmittelachse
M-M der Verbindungseinrichtung 1 zusammen).
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Während bei
der Federform der Ausführung nach
den 1 und 2, wie bereits erwähnt, jede Schenkelfeder 12 mit
ihrer Längsmittelachse
S auf einer Hüllfläche H um
die Längsmittelachse
M-M der Verbindungseinrichtung 1 herum angeordnet ist,
liegt bei der Ausführungsform
der Feder 12 bzw. 13 aus den 3 und 4 der
Quersteg 20 der jeweiligen Feder 12, 13 oberhalb
der Federschenkelabschnitte, die zu den Haltehülsen 16, 17 hin
verlaufen. Somit liegt hier die Feder 12 bzw. 13 in
ihrem Gesamtverlauf nicht mehr innerhalb einer solchen Hüllfläche.
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Die
Federn aus den Ausführungsbeispielen der 1 bis 3 zeigen
eine Symmetrie hinsichtlich einer senkrecht zur Längsmittelachse
M-M in der Mitte des Zwischenabschnitts L liegenden Querebene.
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Bei
der Federform, wie sie in 1 gezeigt ist,
laufen die äußeren Seitenschenkel 18, 19 der Schenkelfedern 12, 13 in
der dargestellten Draufsicht V-förmig
zueinander, wobei sie miteinander einen Winkel einschließen, der
bevorzugt in einem Bereich von 30° bis
45° liegt.
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Durch
eine Veränderung
der Federform lassen sich, wie leicht eingesehen werden kann, gezielt sehr
unterschiedliche Steifigkeitscharakteristiken für die eingesetzten Federn erreichen.
Dabei kann nicht nur der Verlauf der eingesetzten Schenkelfeder über deren
Länge hinweg,
sondern auch der Querschnitt der Feder zum Erreichen der gewünschten
Gesamteigenschaften verändert
werden, weshalb nicht nur im Querschnitt kreisförmige, sondern im Querschnitt auch
ovale oder gar quadratische oder rechteckige Federn eingesetzt werden
können.