DE1218222B - Feder aus gummielastischem Werkstoff - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

F16f

Deutsche Kl.: 47 a-17

Nummer: 1218 222

Aktenzeichen: S 82636 XII/47 a

Anmeldetag: 29. November 1962

Auslegetag: 2. Juni 1966

Die Erfindung bezieht sich auf Federn aus gummielastischem Werkstoff, welche die von ihnen gestützten oder gehaltenen Teile gegen Schwingungs- und Stoßbeanspruchung, insbesondere beim Transport, schützen sollen.

Es ist bereits eine Feder aus gummielastischem Werkstoff für diesen Zweck bekannt, bei der von den im Abstand stehenden Befestigungsteilen für die Befestigung an den beiden zu verbindenden Teilen, z. B. dem Transportgestell oder der Transportkiste, und dem beim Transport zu schützenden Teil jeweils zwei im Winkel zueinander stehende gerade Seitenstreben ausgehen, die an ihren äußeren Enden mit den vom anderen Befestigungsteil ausgehenden geraden Seitenstreben derart verbunden sind, daß die Befestigungsteile durch zwei geknickte Seitenstreben verbunden sind, die aus zwei einen Winkel einschließenden geraden Abschnitten bestehen. Diese Seitenstreben sind an ihrem Scheitel- oder Knickpunkt durch eine Querstrebe miteinander verbunden (britische Patentschrift 609 928, Fig. 7). Wenn diese Feder belastet wird, werden die geraden Abschnitte der Seitenstreben auf Druck belastet, und gleichzeitig biegen die Seitenstreben nach außen aus, wobei die Größe der Ausbiegung von der Querschnittsstärke der Querstrebe abhängt. Bei dieser bekannten Feder tritt also zugleich mit der Druckbeanspruchung der Seitenstreben von Anfang an gleichzeitig eine Biegebeanspruchung auf, die eine merkliche, sich mit zunehmender Last stetig vergrößernde Durchbiegung und damit Lageveränderung des zu transportierenden Teils hervorruft.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Feder zu schaffen, welche die durch sie zu verbindenden Teile bei den normalen Beanspruchungen der Federn, wie sie beispielsweise durch Erschütterungen beim Transport auftreten, verhältnismäßig fest in ihrer Lage halten, Stöße jedoch unter möglichst großer Formänderungsarbeit aufnehmen, um die Stoßenergie zu vernichten.

Die Feder aus gummielastischem Werkstoff nach der Erfindung hat mit der bekannten Feder gemeinsam, daß von dem Befestigungsteil für den Anschluß an dem einen der beiden zu verbindenden Teile mindestens zwei im Winkel zueinander stehende gerade Seitenstreben ausgehen, an deren äußeren Enden sich aufeinander zu gerichtete Querstreben anschließen. Zur Lösung der vorerwähnten Aufgabe ist bei ihr jedoch der Befestigungsteil für den Anschluß an einer Auflagefläche des zweiten Teiles der beiden miteinander zu verbindenden Teile an den inneren Enden der Querstreben angeordnet.

Feder aus gummielastischem Werkstoff

Anmelder:

Silentbloc Limited,

Crawley, Sussex (Großbritannien)

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmarm,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:
Juncker ZeIo Nicolaisen,
Crawley, Sussex (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 29. November 1961 (42 610)

Bei dieser Ausbildung der Feder liegen die Querstreben an der Auflagefläche an und können die äußeren Enden der Seitenstreben nicht voneinander wegwandern. Bei Belastung der Feder in einer Richtung senkrecht auf die Auflagefläche werden bis zum Überschreiten einer vorbestimmten Kraft die Seitenstreben praktisch allein auf Druck belastet und biegen sich erst dann aus, wenn diese vorbestimmte Kraft überschritten wird. Dagegen können sich die äußeren Enden der Querstreben von der Auflagefläche abheben, wenn die Seitenstreben einer Zugbelastung ausgesetzt werden, so daß eine Zugbelastung der Feder relativ weich aufgenommen wird. Auch bei einer seitlichen, aber in der Ebene der Feder wirkenden Kraft wird die eine Seitenstrebe bis zum Erreichen einer vorbestimmten Größe der Kraft zunächst praktisch nur auf Druck beansprucht.

Vorzugsweise sind die Querstreben einstückig, da dann die Befestigung einfacher ist. Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung haben die Seitenstreben etwa die gleiche Länge.

Die Belastbarkeit der Feder kann bei gleicher Wirkung gesteigert werden, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung drei oder mehr Seitenstreben sternförmig angeordnet werden.

Zweckmäßigerweise sind die Übergänge der Seitenstreben in die Querstreben abgerundet.

609 577/199

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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema- faßten Abschnitten des gummielastischen Federtischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbei- körpers zu verhindern,
spielen näher erläutert. Die Abmessungen des gummielastischen Körpers

F i g. 1 ist eine Seitenansicht einer Ausbildungs- werden jeweils so gewählt, daß dieser bei ruhender

form einer erfindungsgemäßen Feder; 5 Belastung etwa die in F i g. 3 gezeigte Form an-

F i g. 2 zeigt die Feder nach F i g. 1 in einer Stirn- nimmt, bei der die Seitenstreben 1 und 2 geradlinig

ansieht; verlaufen und die Querstreben 4 und 5 an der Ober-

F i g. 3 zeigt in einer Seitenansicht die Feder nach seite der Grundplatte 17 anliegen.

Fig. 1, die einerseits an einer Grundplatte und Wenn durch Schwingungen oder Stöße kurzzeitig

andererseits an einem zu unterstützenden Bauteil be- ίο eine erhebliche nach oben wirkende Kraft durch das

festigt und durch eine ruhende Kraft belastet ist; Bauteil 16 auf die Feder aufgebracht wird, so daß

F i g. 4, 5 und 6 ähneln F i g. 3 und zeigen die Ver- die Seitenstreben 1 und 2 in einem erheblichen Ausformung der Feder, welche eintritt, wenn auf die maß auf Zug beansprucht werden, werden die äuße-Feder eine erhebliche nach oben gerichtete Kraft ren Endabschnitte der Querstreben 4 und 5 etwas bzw. eine die ruhende Last erheblich überschreitende, 15 von der Grundplatte 17 abgehoben, wie es in F i g. 4 nach unten wirkende Kraft bzw. eine gemäß Fig. 6 gezeigt ist, in der zum Vergleich die Form der nur in Richtung des Pfeils angreifende seitliche Kraft von ruhend belasteten Feder mit strichpunktierten Linien erheblicher Größe wirkt; angedeutet ist.

Fig. 7 ähnelt Fig. 3, zeigt jedoch eine weitere Wenn dagegen beim Auftreten von Schwingungen

Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Feder, 20 oder Stößen durch das Bauteil 16 eine die ruhende

die an einer Grundplatte und einem zu unterstützen- Last erheblich überschreitende, nach unten weisende

den Bauteil befestigt ist; Kraft auf den Körper wirkt, biegen sich die Seiten-

Fig. 8 zeigt die Feder nach Fig. 7 in einer Drauf- streben 1 und 2 gemäß Fig. 5 nach außen durch;

sieht. die Gestalt der nur ruhend belasteten Feder ist zum

Bei der in F i g. 1 und 2 gezeigten Konstruktion 25 Vergleich ebenfalls mit strichpunktierten Linien anumfaßt die Feder aus gummielastischem Werkstoff gedeutet. Es sei bemerkt, daß eine erhebliche Ereinen einteiligen Federkörper von allgemein drei- höhung der Kraft über die ruhende Last hinaus eckiger Umrißform mit zwei Seitenstreben 1 und 2, erforderlich ist, um ein solches Durchbiegen der die am Scheitel des Dreiecks durch einen Abschnitt 3 normalerweise geraden Seitenstreben 1 und 2 nach miteinander verbunden sind, und zwei sich aufein- 30 außen einzuleiten, daß jedoch nach einer solchen einander zu erstreckende einstückig ausgebildete Quer- leitenden Durchbiegung diese Durchbiegung mit steistreben 4 und 5, welche die Basis des Dreiecks gender Belastung stärker zunimmt. Die Feder ist so bilden. in der Lage, eine erhebliche ruhende Last bei nur

Dem mit einer senkrechten Öffnung 6 versehenen geringer oder vernachlässigbar kleiner Verformung Abschnitt 3 ist ein Befestigungsteil 7 aus Metall zu- 35 aufzunehmen, sie wird jedoch vergleichsweise weich, geordnet, das eine querliegende Platte 8 mit einem in wenn durch das Bauteil 16 eine nach unten wirkende die Öffnung 6 hineinragenden Zapfen 9 sowie zwei Stoßkraft auf sie einwirkt, die ausreicht, um eine seitliche Platten 10 und 11 umfaßt, die mit der Durchbiegung der Seitenstreben einzuleiten.
Platte 8 aus einem Stück bestehen und mit vier rohr- Wenn durch das Bauteil 16 in Richtung des in förmigen Augen 12 für die Aufnahme von Spann- 40 F i g. 6 eingezeichneten Pfeils eine erhebliche seitschrauben versehen sind, liehe Kraft auf den Federkörper aufgebracht wird,

Die Basis 4, 5 des Dreiecks weist eine Öffnung 13 wird der äußere Endabschnitt der Querstrebe 4 von für ein Befestigungsteil 14 auf, das dem Befestigungs- der Grundplatte 17 abgehoben, da durch die Seitenteil 7 ähnelt; die Abschnitte des Befestigungsteils 14 strebe 1 eine Zugkraft auf ihn wirkt, während die sind daher entsprechend mit den gleichen Bezugs- 45 Seitenstrebe 2, wie in der F i g. 6 gezeigt, bestrebt ist, zahlen bezeichnet. Das Befestigungsteil 14 ist so an- sich nach außen durchzubiegen. Auch in diesem Fall geordnet, daß seine querliegende Platte 8 nach oben setzt die Seitenstrebe 2 der Durchbiegung und der gerichtet ist und der zugehörige Zapfen 9 nach unten seitlichen Bewegung so lange einen erheblichen in die Öffnung 13 ragt; die seitlichen Platten 10 und Widerstand entgegen, bis die seitliche Kraft diejenige 11 mit den Augen 12 erstrecken sich gemäß F i g. 1 50 Kraft überschreitet, bei welcher die Durchbiegung bis 3 von der Platte 8 aus nach unten. eingeleitet wird. Auch in F i g. 6 ist zum Vergleich

Zum Anbringen der Feder werden die Befesti- die Form der Feder bei ruhender Last mit strich-

gungsteile 7 und 14 mittels Schrauben 15 mit einem punktierten Linien angedeutet. Eine seitliche Kraft,

Bock 16 od. dgl. an dem zu verbindenden Bauteil die in einer dem Pfeil entgegengesetzten Richtung

bzw. an der Grundplatte 17 od. dgl. befestigt, wobei 55 wirkt, führt dazu, daß die Querstrebe 5 von der Auf-

die Abmessungen der Grundplatte so gewählt sind, lagefläche abgehoben und die Seitenstrebe 1 durch-

daß die Querstreben 4 und 5 bei ruhender Belastung gebogen wird.

gemäß Fig. 3 an der Grundplatte anliegen. Die Ab- Die in Fig. 7 und 8 gezeigte abgeänderte Ausmessungen der Befestigungsteile 7 und 14 sind so bildungsform der Feder umfaßt einen einteiligen gewählt, daß nach der Montage die Abschnitte des 60 Federkörper aus einem gummielastischen Werkstoff, gummielastischen Federkörpers, die zwischen den der zwei Paare von Seitenstreben 18, 19 und 2Ö, 21 seitlichen Platten 10 und 11 jedes Befestigungsteils aufweist, von denen jedes sich aufeinander zu erliegen, sowohl in senkrechter als auch in seitlicher streckende Querstreben trägt, von denen in Fig. 7 Richtung gemäß Fig. 3 etwas zusammengedrückt die beiden mit 22 und 23 bezeichneten sichtbar sind; sind. 65 die beiden anderen, sich aufeinander zu erstreckenden

Das Eingreifen der Zapfen 9 in die Öffnungen 6 Querstreben sind in F i g. 7 und 8 verdeckt; die senk-

und 13 trägt dazu bei, seitliche Bewegungen der Be- rechte Mittelebene der Seitenstreben 18 und 19 und

festigungsteile 7 und 14 gegenüber den von ihnen er- der zugehörigen Querstreben 22 und 23 verläuft

rechtwinklig zur senkrechten Mittelebene der Seitenstreben 20 und 21 und ihrer zugehörigen Querstreben. Die oberen Enden der Seitenstreben 18, 19 und 20, 21 vereinigen sich in einem gemeinsamen Scheitelabschnitt 24, und auch die inneren Enden der vier sich aufeinander zu erstreckenden Querstreben sind zusammenhängend ausgebildet.

Es sind Befestigungsteile 25 und 26 vorgesehen, die in ihrer Arbeitsweise den Befestigungsteilen 7 und 14 ähneln, jedoch etwas anders geformt sind, um sie der Gestalt des Federkörpers anzupassen; diese Befestigungsteile dienen dazu, den Scheitelabschnitt des Federkörpers mit einem Bauteil 27 zu verbinden, während die inneren Enden der sich aufeinander zu erstreckenden Querstreben in der aus F i g. 7 ersichtlichen Weise mit einer Grundplatte 28 verbunden werden. Gemäß F i g. 8 ist die Auflagefläche der Grundplatte 28 so groß, daß die Feder bei ruhender Belastung mit den vollen ebenen Flächen der Außenseite der vier Querstreben anliegen kann.

Man kann die Charakteristik der erfindungsgemäßen Feder in weiten Grenzen variieren, z. B. durch Variieren des Querschnitts der Seitenstreben, indem man zwei oder mehr Seitenstreben mit dem gleichen Querschnitt oder mit verschiedenen Querschnitten vorsieht und/oder durch Variieren der Dicke und/oder der Form der Übergangsabschnitte von der Seitenstrebe zu den Querstreben und/oder durch Variieren der Dicke und/oder der Querschnittsform der Querstreben und/oder durch Variieren der Winkel, welche die Seitenstreben einschließen und/oder mit den Querstreben bilden, und/oder durch Variieren der Länge, über welche sich die äußeren Enden der Querstreben von ihrer Auflagefläche abheben können, wenn die Seitenstreben durch Zugkräfte belastet werden.

Um die Charakteristik der Feder zu variieren, kann man auch die Gestalt der Auflagefläche ändern.

Beispielsweise kann man den Widerstand, den die Feder einer Relativbewegung zwischen den durch sie verbundenen Bauteilen rechtwinklig zu der Ebene entgegensetzt, in welcher die Streben der dreieckförmigen Feder liegen, dadurch erhöhen, daß man die Breite der Seitenstreben und/oder der Querstreben vergrößert.

Ferner kann man mehrere erfindungsgemäße Federn so kombinieren, daß man die Federn in verschiedenen Stellungen relativ zueinander so anordnet, daß die Seitenstreben je nach Erfordernis ihrer Verschiebung den größten Widerstand in verschiedenen Richtungen entgegensetzen.

Auch die Biegungseigenschaften der erfindungsgemäßen Feder bei einer Belastung durch in verschiedenen Richtungen wirkende Kräfte können in einfacher Weise in weiten Grenzen und unabhängig voneinander variiert werden, indem man geeignete Abmessungen für die Seitenstreben wählt. Beispielsweise kann man die Steifigkeit der Seitenstreben zum Aufnehmen von Druckkräften nicht nur dadurch variieren, daß man ihren Querschnitt ändert, sondern auch den Winkel, den sie mit den Querstreben einschließen, und/oder durch Variieren der Schärfe der Ecken an den Übergangsstellen zwischen den Seitenstreben und den Querstreben, während man die Steifigkeit des federnden Körpers bei Zugbelastung der Seitenstreben dadurch variieren kann, daß man den Querschnitt der Querstreben und/oder ihre Länge und/oder die Fläche ändert, an welcher der Befestigungskörper angreift, der ihre inneren Enden an dem Bauteil befestigt, das durch die Feder mit dem anderen Teil verbunden werden soll.

Bei der erfindungsgemäßen Feder kann man den Federkörper aus einem gummielastischen Werkstoff an den Bauteilen auf die verschiedenste Weise befestigen, z. B. mit Hilfe eines Bindeverfahrens oder mit einer oder mehreren Schrauben, die sich in einer oder mehreren Richtungen durch Abschnitte des Federkörpers erstrecken.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Feder aus gummielastischem Werkstoff, bei der von dem Befestigungsteil für den Anschluß an dem einen der beiden zu verbindenden Teile mindestens zwei im Winkel zueinander stehende gerade Seitenstreben ausgehen, an deren äußeren Enden sich aufeinander zu gerichtete Querstreben anschließen, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsteil (14) für den Anschluß an einer Auflagefläche .des zweiten Teils (17) an den inneren Enden der Querstreben (4, 5) angeordnet ist.

2. Feder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstreben (4, 5) aus einem Stück bestehen.

3. Feder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenstreben (1, 2) etwa die gleiche Länge haben.

4. Feder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder mehr Seitenstreben (18, 19; 20, 21) sternförmig angeordnet sind.

5. Feder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge der Seitenstreben (1, 2; 18 bis 21) in die Querstreben (4, 5; 22, 23) abgerundet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 337 369;
britische Patentschriften· Nr. 591730, 609 928,
852 546.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 577/199 5.66 © Bundesdruckerei Berlin