DE1260883B - Feder - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

F16f

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Deutsche Kl.: 47 a -''Vt- 7

Nummer: 1260 883

Aktenzeichen: L 51169X11/47 a

Anmeldetag: 19. Juli 1965

Auslegetag: 8. Februar 1968

Die Erfindung betrifft eine Feder aus elastomerem Material zur Abfederung zweier Glieder gegeneinander mit einem Kern, von dem zu den beiden Gliedern je mindestens eine Strebe verläuft, deren Enden an den Gliedern befestigt sind.

Bei einer bekannten Feder dieser Art (USA.-Patentschrift 2 917 264) verlaufen von dem Kern zu jedem der Glieder zwei Streben, die symmetrisch zu einer senkrecht zu den Gliedern durch den Kern gelegten Ebene sind und etwa C-förmig gestaltet sind. Die Streben können auch einen in der Mitte C-förmig eingeschnürten Rotationskörper bilden. Bei Belastung dieser bekannten Feder werden die Streben im wesentlichen auf Biegung beansprucht. Bei geringen Belastungen ist die Feder weich. Sie wird bei größeren Belastungen immer steifer. Dabei wird der Krümmungsradius der C-förmig gekrümmten Streben immer kleiner, bis die Streben praktisch parallel zueinander und zu den abzufedernden Gliedern liegen. Bei zu großer Belastung würden sich die Streben aneinander anlegen, wodurch die Federkonstante praktisch schlagartig erhöht und die Feder praktisch durch einen starren Körper ersetzt würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feder zu schaffen, deren Kennlinie flacher ist und einen größeren Federweg ermöglicht und die nicht schlagartig steif wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Streben an gegenüberliegenden Seiten des Kerns derart angreifen, daß sich dieser beim Durchfedern um eine Achse dreht, die parallel zu den Gliedern liegt.

Auf diese Weise werden die Streben bei nur geringer Belastung zunächst im wesentlichen auf Druck beansprucht, und erst bei zunehmender Belastung und damit steigender Auslenkung werden die Streben mehr und mehr gebogen. Dadurch wird die erfindungsgemäße Feder zunächst mit steigender Belastung weicher. Es wird also ein Anstieg der Federkonstante vermieden; vielmehr kann die Federkonstante bei zunehmender Belastung sogar abnehmen. Der Auslenkungsbereich der Feder, in dem die Streben auf Biegung beansprucht sind, ist gegenüber der bekannten Feder vergrößert, weil die Streben nicht zur Anlage aneinander kommen, sondern weil sie sich bei zunehmender Belastung infolge der Drehung des Kerns immer weiter biegen und um den Kern wickeln. Das bedeutet, daß bei der erfindungsgemäßen Feder bei gleicher Last eine größere Auslenkung erzielt wird als bei der bekannten Feder, wodurch eine weichere Abstützung erreicht ist. Erst bei größeren Auslenkungen, wenn die Streben inFeder

Anmelder:

Lord Corporation, Erie, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:

Dipl.-Phys. H. Schroeter, Patentanwalt,
8000 München, Lipowskystr. 10

Als Erfinder benannt:

Merrill Gordon Beck, Erie, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 20. Juli 1964 (383 583)

folge des Herumwickeins um den Kern kürzer werden, wird die Feder allmählich steifer. Der Übergang ist nicht so abrupt wie bei der bekannten Feder. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eras strecken sich zwischen dem Federkern und den abzufedernden Gliedern je ein Paar Streben, deren Enden an den Gliedern im Abstand voneinander befestigt sind —- was an sich auch bei der vorbekannten Feder der Fall ist —- wobei bei der Erfindung die beiden Strebenpaare an gegenüberliegenden Seiten des Kerns angreifen. Durch die Verwendung je eines Strebenpaares auf beiden Seiten des Kerns kann die Federkennlinie vorteilhafterweise an unterschiedliche Bedingungen angepaßt werden, und die Stabilitat der Feder wird verbessert.

In vorteilhafter Weise können die beiden Streben jedes Strebenpaares tangential in der gleichen Richtung in den Kern übergehen. Damit wird eine weitgehende Verdrehung des Kerns ermöglicht. Durch das Drehen wird die freie Länge der Streben verringert, und das Verhältnis von Länge zu Querschnitt der Streben wird kleiner, so daß die Streben allmählich härter werden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Kern in an sich bekannter Weise hohl ausgebildet. Dadurch und durch die Wahl der Größe des Kerns läßt sich das Steiferwerden der Feder bei zunehmenden Belastungen ebenfalls beeinflussen und den jeweiligen Erfordernissen anpassen. Ein hohler Kern wirkt weicher als ein voller.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

809 507/336

Fig. 1 zeigt im Vertikalschnitt die Halterung im unbelasteten Zustand;

Fig.2 zeigt ebenfalls im Schnitt die Halterung unter Last.

In der Zeichnung ist mit 1 ein tragendes und mit 2 ein getragenes Glied bezeichnet, das so geformt ist, daß es dem zu tragenden Gegenstand bzw. der Tragkonstruktion angepaßt ist.

Zwischen den Gliedern 1 und 2 ist ein Körper aus einem elastomeren Material so angeordnet, daß er Last aufnehmen kann. Dieser Körper hat mehrere Streben 3, 3 a, deren obere Enden 4 mit dem Glied 1 verbunden sind, und mehrere Streben 5, 5 a, deren Enden 6 mit dem Glied 2 verbunden sind. Die Streben 3, 3 a sind allgemein auf der einen Seite eines Kerns 7 und die Streben 5, Sa sind allgemein auf der entgegengesetzten Seite des Kerns 7 angeordnet. Der Kern kann gegebenenfalls eine zentrale Öffnung 8 haben.

Unter Last sind die Streben 3, 5, die im unbelasteten Zustand der Vertikalen mehr angenähert sind, während des ersten Auslenkungsbetrages in erster Linie auf Druck beansprucht. Bei zunehmender Belastung werden die Streben 3, 5 gebogen und bei zunehmender Auslenkung der Halterung weicher. Bei zunehmender Belastung nimmt die Druckverformung der Streben 3, 5 ab und ihre Biegeverformung zu. Dadurch wird ein Anstieg der Federsteifigkeit vermieden, der eintreten würde, wenn die Streben nur auf Druck beansprucht wären. Bei Ideinen Auslenkungen kann die Federsteifigkeit sogar kleiner werden. Die Biegeverformung ist darauf zurückzuführen, daß die Breite der Streben 3, 5 gegenüber ihrer Länge klein ist. Ein weiterer Grund für die Biegeverformung besteht darin, daß die Drehung des Kerns 7 im belasteten Zustand eine stärkere Versetzung der mit dem Körper 7 verbundenen Strebenenden voneinander bewirkt, so daß die Neigung der Streben zu einer Biegeverformung noch vergrößert wird. Die Streben 3 α, 5 α erfahren zunächst vor allem eine Biegeverformung und setzen dabei einer Drehung des Kerns 7 keinen großen Widerstand entgegen. Bei größerer Auslenkung werden die Streben 3 a und 5« jedoch um jenen Betrag kürzer, um den sie den Kern überlappen. Dadurch wird die Halterung steifer. Die Streben 3 α und 5 a sind auch Stabilisatoren für den Kern 7.

Die Federkennlinie beginnt mit einem sehr flachen Anstieg, dessen Steilheit bei geringer Belastung sogar abnehmen kann. Bei starker Belastung oder Überlastung wird die Halterung steifer und die Federkennlinie steiler. Das Steiferwerden der Halterung unter schwerer Belastung ist von der Anordnung und Größe der Streben 3 α und 5 a und dem Durchmesser des Kerns 7 abhängig. Wenn man den Durchmesser des Kerns vergrößert, wird die Halterung schnell steifer. Eine Halterung mit einem hohlen Kern, wie er bei 8 angedeutet wird, nimmt in ihrer Federsteifigkeit langsamer zu.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Feder aus elastomerem Material zur Abfederung zweier Glieder gegeneinander mit einem Kern, von dem zu den beiden Gliedern je mindestens eine Strebe verläuft, deren Enden an den Gliedern befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (3, 5) an gegenüberliegenden Seiten des Kerns (7) derart angreifen, daß sich dieser beim Durchfedern um eine Achse dreht, die parallel zu den Gliedern (1, 2) liegt.

2. Feder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Federkern (7) und den Gliedern (1, 2) sich je ein Paar Streben (3, 3 a; 5, 5 a) erstrecken, deren Enden an den Gliedern mit Abstand voneinander befestigt sind — was an sich bekannt ist — und daß die beiden Strebenpaare an gegenüberliegenden Seiten des Kerns angreifen.

3. Feder nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (3, 3 a; 5, 5 a) einstückig mit dem Kern (7) ausgebildet sind.

4. Feder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Streben (3, 3 a bzw. 5, 5 a) jedes Strebenpaares tangential in der gleichen Richtung in den Kern (7) übergehen.

5. Feder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (7) in an sich bekannter Weise hohl ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 886 708;
französische Patentschrift Nr. 1340 018;
USA.-Patentschriften Nr. 2724588, 2727738,
306, 2 917264.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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