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Plattenförmiges, elastisches Element zur Aufschichtung von Federbatterien
Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Element aus Gummi oder gummiähnlichem
Werkstoff, das aus einer mit einer Stützplatte versehenen Gummiplatte besteht, zu
Federbatterien übereinandergeschichtet wird und insbesondere zur elastischen Verbindung
der Bäre an Gegenschlaghämmern untereinander Anwendung finden soll.
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Die Stützplatten werden bei den bekannten elastischen Elementen aus
Stahlplatten gebildet, an denen die Gummiplatte fest haftend angeordnet ist. Bei
stoßartigen Belastungen, wie das z. B. bei Gegenschlaghämmern der Fall ist, werden
diese Stahlplatten infolge Verkantung der Elemente und infolge der erheblichen Beschleunigungskräfte
in verhältnismäßig kurzer Zeit defonniert, an den Rändern treten Anrisse und mitunter
Brüche auf.
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Die Versuche, die Festigkeit der Platten durch den Einsatz hochwertiger
Werkstoffe und durch Verstärkung der Platten zu verbessern führten nicht zu dem
gewünschten Erfolg. Die Verbindung der Bäre durch ein gegliedertes Stahlband und
die Lagerung der Enden dieses Bandes an den Bären mit Hilfe der beschriebenen elastischen
Elemente erzeugt auch nach dem Zusammenschlagen der Bäre unkontrollierbare Spannungsspitzen,
die vermutlich die Ursache zu der frühzeitigen Zerstörung der Stützplatten sind.
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Zur elastischen Lagerung der Bäre an dem verbindenden Stahlband wird
erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Stützplatte des elastischen Elements aus einer
durch dehnfeste und biegsame Arinierung verstärkten Gummischicht zu bilden und diese
mit der Gummiplatte durch Vulkanisieren zu verbinden. Durch diese Maßnahme sind
die Stützplatten in die Lage versetzt, den vielfältigen Belastungen nachzugeben,
während gleichzeitig zur Erhaltung des Formfaktors der Gummiplatten die Undehnbarkeit
der eingelagerten biegefähigen Arinierung Sorge trägt. Die Biegefähigkeit der Stützplatten
sorgt in überraschender Weise nicht nur für eine beträchtlich erhöhte Lebensdauer
der Platten selbst, sondern beeinflußt nach den Erfahrungen auch die Lebensdauer
der Gummischichten im positiven Sinne. Außerdem werden die Stoßspitzen bei Verkantungen
stark abgebaut. Dieses ist insbesondere auf die gegenüber der Stahlplatte geringere
Masse und auf die Biegeweichheit des Werkstoffs der Stützplatten zurückzuführen.
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Es ist zwar an sich bekannt, Gummipuffer an oder in der Nähe der Aufschlagfläche
mit einem zugfesten biegsamen Gewebe auszustatten, um eine radiale Dehnun- im Werkstoff
des Pufferkopfes und damit den entstehenden Abrieb beim Radieren auf der auftreffenden
Fläche zu verhindern. Die weit verbreitete Maßnahme zur Verminderung der Dehnung
Gewebe in gummielastische Werkstoffe einzulagern, bildet nicht den Gegenstand der
Erfindung, vielmehr löst diese die Aufgabe, hochbeanspruchte Zwischenplatten aus
Stahl für geschichtete Federn, insbesondere an Gegenschlaghämmern, haltbarer zu
gestalten. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen stellen daher dem Bekannten gegenüber
eine neue und vorteilhafte Weiterentwicklung dar.
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Die Annierung der erfindungs.gemäßen Stützplatten kann aus textilem
oder Kunststoffgewebe bestehen, auch sind Draht- oder Kunststoffgeflechte oder andere
biegsame Einlagerungen denkbar.
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Die nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungen des Grundgedankens der
Erfindung sind für sich allein als bekannt zu betrachten und sollen nur im Zusammenhang
mit Grundgedanken gelten.
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In einer Ausaestaltun- der Erfindung wird vor-Cre schlagen, die Stützplatte
aus einem härteren Gummi herzustellen als die Gummiplatte und diese beiden zu einem
Stück zu verbinden. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß die Stoßenergie im wesentlichen
an der Gummiplatte elastisch aufgenommen wird, während die Stützplatte zwar die
Druckkräfte überträgt, doch weniger zusammengedrückt wird und vorwiegend die Aufgabe
übernimmt, den Formfaktor der Gummiplatte zu erhalten, d. h. die gewünschte
Federsteife beizubehalten.
Um eine innige Verbindung zwischen der
Stützplatte und der Gummiplatte zu erhalten, werden gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung die Stützplatte und die Gummiplatte in einer Form gemeinsain vulkanisiert,
oder auch die vorvulkanisierten Einzelplatten werden gemeinsam gusvulkanisiert.
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Die Gimrniplatte kann an der Außenfläche, mit der sie an der StÜtzplatte
des benachbarten Elementes anliegt, mit Nuten versehen oder gewölbt sein, wie das
an den Elementen herkömmlicher Bauart an sich bekannt ist. Diese Maßnahme tritt
beim erfindungsgemäßen elastischen Element besonders vorteilhaft in Erscheinung,
da die armierte Stützfläche weniger Querkräfte aufzunehmen hat oder zumindest die
Querkräfte in einzelne Abschnitte unterteilt findet. Eine neuartige Wirkung erzeugen
die Nuten in Ver-.,#ege, a igen Stützplatte infolge der bindung mit einer
b' f*«h* Fähigkeit,'#eu-n"'#lerkän- ten d >er Einzelelemente beiderseits
der Nuten sich senkrecht zur Stoßrichtung einzeln einstellen zu können, wobei nur
ein Teil dieser Platte beschleunigt zu werden braucht.
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Werden diese elastischen Elemente wie üblich ringförmig
- aus . gebi . Idet, ist es zweckmäßig, die Außenfläche der
Gummiplatte mit einer konzentrischen Ringnut und die Außenfläche der Stützplatte,
wie .pit einer im O,#erschnitt kleineren Rippe bekannt, i auszustatten, und zw'ai
so, daß eine Flanke der Nut und einer Rippe gleiche Durchmesser und gleiche Neigungswinkel
zur Mittelachse des Elementes haben. Diese Rippen und Nuten sichern die Lage der
einzelnen Elemente gegenseitig, wobei die Rippen den vollen Querschnitt der Nuten
nicht ausfüllen, so daß die letzteren noch gavin zur Ausdehnung des Guinmis unter
Belastung bieten.
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Eine übeffieanspruchung der Randzone der Gummifläche durch Verkanten
der Einzelelemente kann in einer Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens dadurch
beseitigtw'erden, daß der innerhalb der Ringnut liegende Teil aus einem härteren
Werk-5toff als der ggßenliegr.,nde, Teil besteht, da dann die äußeren 'Ringteile
stärker nachgeben können und schließlich die inneren härteren Ringteile eine überbeausprur,hung
jener abfangen. Dieser Vorteil kann aucb dadurch erreicht werden, daß die Breite
des äußeren Ringteiles kleiner bemessen wird als die ereite, des inneren P"ingteiles.
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AusführungsbeispIele der Erfindung werden durch die Zeichnung erläutert.
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F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein elastiscbes Element,
F i g. 2 einen Querscbnitt mit Teilansicht durch ein zu einer Federbatteß.Q geschichtetes
Elernent in einer anderen Ausführung und
IF i g. 3 schemgeech die Anordnung
der Batterien an einem Qege]Rs*chlaghaMmpr.
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Die Stützplatte, 1 Beste ,ht aus einer Gummischicht, die durch
Qe#webe od. dgl. verstärkt ist, an der die platte 2 durch Veamsation beispielsweise
GuMnu unter Verwendung von Klebern befestigt ist. D ' ie Ciummiplatte Z ist,
im Querschnitt gesehen, trapez germig ausgebildet, wobei sie mit der breiteren
Fläche an de $tützplatte 1 befestiät ist und mit der schmalereg Fläche
als Anlagefläche# 3 an der Stützplatte 1
des Näcbbarelemen#es
anliegt. Die Winkel des Trapezes, igit denen e Schenkel zur Basis liegen, können
auf beiden Seiten gleich, aber auch ande ' als dargestellt, mit ungleichen
Winkeln ausgestattet sein, so M. beispielsweise der innenliegende Schenkel einen
rechten Winkel zur Basis bildet, Zur Verringerung der Spannungen in der Gummiplatte
2 ist eine Nut 4 vorgeseben, die kreisförmig in die Anlagefläche 3 eingearbeitet
ist.
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Zur Lagesicherung der Einzelelemente gegeneinander können die Stützplatten
1 an ihrer Anlagefläche 5 mit Rippen 6 ausgebildet sein, die
ebenfalls kreisförmig iiiid konzentrisch zur Mittelachse 7 des Elementes
liegen. Der Querschnitt der Rippen 6 ist gemäß F i g. 2 kleiner ausgebildet
als der Querschnitt der Nuten 4, jedoch sind eine Flanke der Nut 4 und eine der
Rippe 6 passend zueinander angeordnet. Bei der Belastung von zu einer
Batterie geschichteten Elementen bilden die Rippen 6 und die Nuten 4 gegenseitig
eine Führung, wobei gleichzeitig die Nut 4 als Hohlraum eine Ausdehnung des Werkstoffes
zuläßt. Die Anzahl der Einzelelemente zur Herstellung einer Batterie ist abhängig
vom Belastungsfall und von der geforderten Elastizität, so daß sie wie üblich auffindbar
ist.
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Nach F i g. 3 wird die Anordnung der Batterien 8
und
9 an den Bären eines Gegenschlaghammers veranschaulicht. Der angetriebene
Bär 10 weist einen seitlichen Fortsatz 11 auf, auf dem die Batterie
8 gelagert ist und durch den das Zugelement 12 hindurchgreift, welches an
der Druckplatte 13 befestigt ist. Das Zugelement 12 ist am Stahlband 14 angeschlossen,
welches über eine Umlenkrolle 15 zum Gegenbär 16, geführt ist und
dort mit der Batterie 9 auf dem Fortsatz 17 in Verbindung steht.