DE1053251B

DE1053251B - Rubber tension spring, in particular band-shaped rubber spring, and method for producing the same

Info

Publication number: DE1053251B
Application number: DEC11598A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Joachim Schick
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1955-07-25
Filing date: 1955-07-25
Publication date: 1959-03-19

Description

Gummi-Zugfeder, insbesondere bandförmige Gummifeder, und Verfahren zur Herstellung derselben Die Erfindung betrifft eine Gummi-Zugfeder, insbesondere bandförmige Gummifeder, mit einer dünnwandigen, in der Zugrichtung nachgiebigen Schutzhülle sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.Rubber tension spring, in particular band-shaped rubber spring, and method for producing the same. The invention relates to a rubber tension spring, in particular ribbon-shaped rubber spring with a thin-walled, flexible in the pulling direction Protective cover and a method for its manufacture.

Wegen der einfachen konstruktiven Anwendung sind Gummi-Zugfedern an sich zur elastischen Aufhängung von Maschinen, Instrumenten, Fahrzeugrädern od. dgl. sehr geeignet.Because of the simple structural application, rubber tension springs are on for the elastic suspension of machines, instruments, vehicle wheels or. Like. Very suitable.

Trotz dieser Vorteile konnten Gummi-Zugfedern bei sehr hohen Beanspruchungen bisher aber keine allgemeine Verbreitung finden, weil die Kerbzähigkeit der für Zugfedern geeigneten Gummimischungen manchmal nicht ausreicht und schon kleine Einrisse ein Unbrauchbarwerden der Federn bewirken. Wird beispielsweise die Gummi-Zugfeder örtlich, z. B. durch Steinschlag oder andere mechanische Einwirkungen, verletzt, so vergrößert sich unter der Eigenspannung der Feder die Verletzungsstelle momentan, und der Bruch der Feder kann nicht mehr verhindert werden. Die Ursache für die vorzeitige Zerstörung der Gummi-Zugfedern kann ferner in den gewöhnlich kaum mit dem bloßen Auge erkennbaren Einrissen liegen, die sich bei Dauer- und Überbeanspruchung einer Gummi-Zugfeder bilden.Despite these advantages, rubber tension springs could withstand very high loads So far, however, it has not been widely used because the notch toughness of the for Rubber compounds suitable for extension springs are sometimes insufficient and even small tears cause the springs to become unusable. For example, the rubber tension spring locally, e.g. B. injured by falling rocks or other mechanical influences, so the injury point increases momentarily under the inherent tension of the spring, and the breakage of the spring can no longer be prevented. The cause of premature Destruction of the rubber tension springs can also occur in the usually hardly with the bare Tears that can be seen by the eye, which can be found with continuous and overuse of a Form rubber tension spring.

Es sind strangförmige, auf Zug beanspruchte Federn bekannt, hei denen die Hülle um die Seele herumgelegt wird, während die letztere gespannt ist. Die Hülle, die gewebt, gestrickt oder geflochten ist, besteht aus beliebigem Textilstoff, wie Baumwolle, Flachs, Hanf. Bei einer solchen Ausbildung ist es möglich, daß scharfe Gegenstände die aus Fäden bestehende Hülle durchdringen und die innenliegenden Fäden verletzen. Die vorerwähnte Gefahr besteht besonders dann, wenn die Zugfeder gespannt und der gegenseitige Abstand der Hüllfäden vergrößert ist. Zudem weisen die bekannten Zugfedern nur eine geringe Kerbzähigkeit auf.There are strand-shaped, stressed on tension springs known, called those the envelope is wrapped around the soul while the latter is taut. the Cover, which is woven, knitted or braided, consists of any textile material, like cotton, flax, hemp. With such a training it is possible that sharp Objects penetrate the sheath consisting of threads and the threads inside hurt. The above-mentioned danger exists especially when the tension spring is under tension and the mutual spacing of the sheath threads is increased. In addition, the known Extension springs only have a low notch toughness.

Diese Nachteile werden dadurch beseitigt, daß die Schützhülle aus einer durchgehenden Schicht aus Gummi od. dgl. besteht, die eine hohe Kerbzähigkeit und/oder in belastetem Zustand der Feder geringere spezifische Spannungen als die Zugfeder aufweist. Zweckmäßigerweise wird diese Schicht derart mit der Gummifeder verbunden, daß sie den Verformungen der Feder folgt.These disadvantages are eliminated in that the protective cover a continuous layer of rubber od. The like. Consists of a high notch toughness and / or in the loaded state of the spring lower specific stresses than that Has tension spring. Appropriately, this layer is in such a way with the rubber spring connected that it follows the deformations of the spring.

Eine derartige Schutzschicht verhindert die für gespannte Gummi-Zugfedern nachteiligen Verletzungen: sie beseitigt ferner die durch die Verformung einer Gummi-Zugfeder bedingten Einrisse. Da sie darüber hinaus verhältnismäßig dünnwandig ist, übt sie keinen nachteiligen Einfluß auf die günstigen Federeigenschaften einer Gummifeder aus. Wenn die die Zugfedern bedeckende Schicht festhaftend mit der Gummifeder verbunden ist, werden Relativbewegungen zwischen der Deckschicht und dem eigentlichen Federkörper und der hiermit verbundene Abrieb vermieden.Such a protective layer prevents tensioned rubber tension springs adverse injuries: it also eliminates those caused by the deformation of a rubber tension spring conditional tears. Since she is also relatively thin-walled, she practices no adverse effect on the favorable spring properties of a rubber spring the end. When the layer covering the tension springs is firmly adhered to the rubber spring is, there are relative movements between the cover layer and the actual spring body and the associated abrasion avoided.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die erwähnte dünnwandige, elastische Deckschicht durch Spritzen, Sprühen od. dgl. oder auch durch Tauchen auf den bereits vorliegenden, eigentlichen Federkörper aufgebracht werden. Als Werkstoff für eine dünnwandige, kerbzähe Deckschicht kommen vorzugsweise Polyurethane oder ähnliche Kunststoffe zur Anwendung, die zum Aufbringen auf den Gummi-Federkörper in die Schmelze übergeführt werden, so daß anschließend die Zugfeder durch Spritzen, Sprühen od. dgl. oder auch durch Eintauchen in die im flüssigen Zustand befindlichen Werkstoffe behandelt werden kann. Es liegt ferner im Rahmen der Erfindung, den Gummi-Federkörper in eine Form einzulegen und die Schutzschicht durch Umgießen des Federkörpers unter Verwendung der erwähnten, im gießbaren Zustand befindlichen Kunststoffe aufzubringen, wenngleich auch das Spritz- oder Tauchverfahren deshalb vorteilhafter ist, weil es Gießformen erübrigt und zudem eine dünnwandige, aber dennoch gleichmäßige Deckschicht erzielbar ist.According to a further proposal of the invention, the aforementioned thin-walled, elastic cover layer by spraying, spraying or the like. Or by dipping be applied to the already existing, actual spring body. As a material For a thin-walled, notch-resistant top layer, polyurethanes or are preferably used Similar plastics for use, those for application to the rubber spring body be transferred into the melt, so that the tension spring is then injected, Spraying od. The like. Or by immersion in the liquid state Materials can be treated. It is also within the scope of the invention, the rubber spring body put in a mold and the protective layer by pouring around the spring body under Use of the mentioned plastics in the castable state to apply, although the spraying or immersion process is more advantageous because there is no need for casting molds and a thin-walled, yet uniform top layer is achievable.

Eine Deckschicht, die im belasteten Zustand der Feder geringere spezifische Spannungen als die Gummifeder aufweist, kann man erfindungsgemäß durch Wahl eines Werkstoffes für diese Schicht erzielen, dessen Elastizitätsmodul wesentlich geringer ist als der des eigentlichen Federkörpers. Auch läßt sich dieses Ziel erreichen, wenn man die elastische, dünnwandige Deckschicht im vorgespannten Zustand der Gummi-Zugfeder aufbringt. Eine derart aufgebrachte Deckschicht wird geringere spezifische Spannungen im Vergleich zu den in der eigentlichen Zugfeder herrschenden Spannungen aufweisen. Als Werkstoff für diese Deckschicht können kerbzähe Werkstoffe, beispielsweise die erwähnten Kunststoffe, Anwendung finden. Es ist aber auch möglich, Kautschukmischungen zu verwenden, die den für die eigentliche Gummi-Zugfeder verwendeten in bezug auf ihre physikalischen Eigenschaften ähnlich sind, da durch die geringeren Spannungen in der Deckschicht bereits eine verminderte Verletzbarkeit gegeben ist. In Verfolg des Erfindungsgedankens kann für die die Zugfeder bedekkende Schicht auch ein elastischer Schlauch verwendet werden, der über die vorgespannte eigentliche Zugfeder hinweggezogen wird und zweckmäßigerweise durch ein Haftmittel mit dem Federkörper verbunden wird.A top layer that is less specific when the spring is loaded Has tensions than the rubber spring, you can according to the invention by choosing one Achieve material for this layer, whose modulus of elasticity is significantly lower is than that of the actual spring body. This goal can also be achieved if you have the elastic, thin-walled cover layer in the pretensioned state of the rubber tension spring brings up. Such an upset Top layer becomes less specific Tension compared to the tension in the actual mainspring exhibit. Notch-resistant materials, for example the plastics mentioned, find application. But it is also possible to use rubber mixtures to use that in relation to the one used for the actual rubber tension spring their physical properties are similar because of the lower stresses there is already a reduced vulnerability in the top layer. In pursuit of the inventive concept, an elastic layer can also be used for the layer covering the tension spring Hose can be used, which is pulled over the pretensioned actual tension spring and is expediently connected to the spring body by an adhesive.

Zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens ist es nicht erforderlich, die gesamte Außenfläche der Gummi-Zugfeder mit der kerbzähen und/oder geringer belasteten, elastischen Schicht zu bedecken. Sofern mechanische Einwirkungen nur an einer oder mehreren Stellen zu erwarten sind, kann aus Gründen der Werkstoffersparnis die Deckschicht lediglich an den gefährdeten Stellen der Gummi-Zugfeder angeordnet sein. Um jedoch die Federeigenschaften einer nur örtlich bedeckten Gummi-Zugfeder nicht zu beeinflussen, ist es vorteilhaft, wenn die Deckschicht nur in einer sehr geringen Schichtstärke aufgebracht wird. Überlies kann die Deckschicht so ausgebildet sein, daß sie zugeschärfte Ränder, also einen allmählich auslaufenden Randteil aufweist.To realize the inventive concept, it is not necessary the entire outer surface of the rubber tension spring with the notch-resistant and / or less loaded, elastic layer to cover. If mechanical impacts only on one or several points are to be expected, the top layer can be used to save material only be arranged at the endangered points of the rubber tension spring. To however not to influence the spring properties of a locally covered rubber tension spring, it is advantageous if the top layer is only very thin is applied. Overlap, the cover layer can be designed in such a way that it is sharpened Edges, that is to say has a gradually tapering edge part.

Die erfindungsgemäß ausgebildeten Gummi-Zugfedern finden vorzugsweise Anwendung bei Fahrzeugfederungen und insbesondere bei: Vorderradfederungen von Zweiradfahrzeugen, da bei diesen Anwendungsfällen eine erhöhte Gefahr für die Gummi-Zugfedern durch mechanische Einflüsse besteht.The rubber tension springs designed according to the invention are preferred Application in vehicle suspensions and in particular in: front suspension of two-wheeled vehicles, because in these applications there is an increased risk for the rubber tension springs mechanical influences exist.

Es sei erwähnt, daß das Aufbringen der Schutzschicht auf die Gummi-Zugfeder durch Spritzen, Sprühen od. dgl. oder durch Tauchen und gegebenenfalls auch durch Formguß im vorgespannten Zustand der Gummi-Zugfeder erfolgen kann, damit bei Belastung der Gummi-Zugfeder nur verhältnismäßig geringe Spannungen in die Deckschicht eingeleitet werden.It should be mentioned that the application of the protective layer on the rubber tension spring by spraying, atomizing or the like. Or by immersion and, if appropriate, also by Casting can take place in the pretensioned state of the rubber tension spring, so that under load the rubber tension spring only introduces relatively low stresses into the top layer will.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt.Exemplary embodiments are shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt eine strangförmige Gummi-Zugfeder für die Aufhängung von Maschinenteilen, z. B. eines Schleuderaggregates einer Wäscheschleuder; Fig. 2 zeigt einen Schnitt II-II durch die Feder gemäß Fig. 1; Fig. 3 zeigt eine ringförmige Gummi-Zugfeder für die Vorderradfederung von Zweiradfahrzeugen und Fig. 4 einen Schnitt IV-IV durch die Feder gemäß Fig. 3.Fig. 1 shows a string-shaped rubber tension spring for the suspension of machine parts, e.g. B. a spin unit of a spin dryer; Fig. 2 shows a section II-II through the spring according to FIG. 1; Fig. 3 shows an annular Rubber tension spring for the front suspension of two-wheeled vehicles and FIG. 4 a Section IV-IV through the spring according to FIG. 3.

Die Gummi-Zugfeder 1 gemäß Fig. 1 hat an ihren Enden Ösen 2, die zur Befestigung der Gummi-Zugfeder 1 dienen und gegebenenfalls durch nicht näher dargestellte metallische Hülsen verstärkt sein können. Die Feder 1 ist allseitig mit einer durch Tauchen aufgebrachten dünnwandigen Schicht 3 aus Polvurethanen bedeckt, derart, daß die Schicht 3 festhaftend mit dem Federkörper 1 verbunden ist und somit den Verformungen der Feder 1 folgt.The rubber tension spring 1 according to FIG. 1 has eyelets 2 at its ends, which for Serve attachment of the rubber tension spring 1 and optionally by not shown metallic sleeves can be reinforced. The spring 1 is on all sides with a Dipping applied thin-walled layer 3 of Polvurethane covers, in such a way, that the layer 3 is firmly adhered to the spring body 1 and thus the Deformations of the spring 1 follows.

Die in Fig. 3 in der Seitenansicht dargestellte ringförmige Gummi-Zugfeder 4 verbindet, die gegeneinander abzufedernden Teile 5 und 6 des Fahrzeugs miteinander. Aus Gründen der Werkstoffersparnis ist diese Feder lediglich an ihren seitlichen Flächen 4' und an ihren am äußeren Umfang gelegenen Flächen 4" mit der kerbzähen, elastischen Schicht 7 bedeckt.The annular rubber tension spring shown in side view in FIG. 3 4 connects the parts 5 and 6 of the vehicle to be cushioned against one another. In order to save material, this spring is only on its side Surfaces 4 'and on their surfaces 4 "located on the outer circumference with the notch-tough, elastic layer 7 covered.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Rubber tension spring, in particular ribbon-shaped rubber spring, with a thin-walled protective cover that is flexible in the direction of pull, characterized in that that the protective cover consists of a continuous layer (3, 7) made of rubber or the like, which have a high notch toughness and / or lower specific values in the loaded state of the spring Has tensions than the rubber spring.

2. Rubber tension spring according to claim 1, characterized characterized in that the cover layer (3, 7) in such a manner known per se with the tension spring (1, 4) is connected so that it follows the deformations of the spring.

3. Rubber tension spring according to Claims 1 and 2, characterized in that the modulus of elasticity the top layer is much smaller than that of the actual spring body.

4th Process for the production of rubber tension springs according to claims 1 and 2, characterized in that that the elastic layer in a known manner in the pretensioned state " the spring is applied.

5. Process for the production of rubber tension springs according to Claim 1 to 4, characterized in that the elastic layer by spraying, Spraying od. The like. Or is applied by dipping.

6. Method of manufacture of rubber tension springs according to claim 4, characterized in that for the elastic Layer in a known manner, a hose section is used in the pretensioned state of the rubber tension spring is drawn onto this.

7. Rubber tension spring according to the preceding claims, characterized in that the elastic layer consists of polyurethanes. Publications considered: German Patent Specifications No. 542,381, 738,672; Report M 55-3 from Du Pont de Nemours & Co.