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Stoßdämpfungsfeder.
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Die Neuerung betrifft einen in einem Zylinder angeordneten mehrschichtigen
Federkörper aus eigengedämpftem elastischen Werkstoff, durch den stoßartige Bewegungen
abgedämpft werden sollen. Meist ist in diesen Fällen eine stark progressive Federkenn=
linie erwünscht. Das wird dadurch erreicht, daß der Feder= körper den ihn umgebenden
Zylinder im unbelasteten Zustand nicht ausfüllt. Mit zunehmender Belastung (Verkürzung)
legt sich der Federwerkstoff mehr und mehr an die Zylinderwandung an und setzt der
weiteren Zusammendrückung einen progressiv gesteigerten Widerstand entgegen.
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In besonderen Anwendungsfällen muß der Federkörper, um den erforderlichen
Federweg hergeben zu können, eine im Verhält= nis zu seinem Durchmesser größere
Länge haben. Ein zylindri= scher Körper größerer Länge neigt dazu, bei Belastung
auszu= knicken, und die mit der Verkürzung verbundene Querschnitts= vergrösserung
tritt zuerst und am stärksten in der Mitte auf, was zur Folge hat, daß daslastische
Material an der Zylinder= wandung entlangrutscht, sich abnutzt und vorzeitig zerstört
wird. Es ist zwar zur Durchfederung von Kraftfahrzeugfedern ein mehr= schichtiger
Gummipuffer vorgeschlagen Worden, der an seinen
beiden Enden mit.
starren Platten durch Haftung fest verbunden ist und wobei die Gummimasse von Schicht
zu Schicht an Härte zunimmt, je näher sie den starren Platten benachbart ist.
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Derartige Teile können nun aber nicht für die eingangs be= schriebenen
Aufgaben verwendet werden, bei denen die seit= liehe Anlagefläche für den Gummi
zu Federungsaufgaben heran= gezogen wird, wenn mit zunehmender Belastung die elastischen
Körper an den Seitenflächen des sie umgebenden Zylinders ohne Reibungsverschleiß
zur Anlage kommen sollen. Auch soll dabei die Bewegungseinleitung dem ruhenden Teil
gegenüberliegen.
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Außerdem wurde schon versucht, auf Druck beanspruchte Gummi= federn
an ihrer Außenseite'konkav auszubilden, um einerseits die bei der Vulkanisation
sich zeigende Schrumpfung zu kom= pensieren oder andererseits ein entsprechendes
Spiel zwischen dem Gummikörper und der Zylinderwand von vornherein zu er= halten.
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Die beschriebenen Nachteile werden neuerungsgemäß durch eine 'Kombination
mit teilweise bekannten Maßnahmen, nämlich Unter= teilung der Feder und Einschnürung
der elastischen Masse, ver= mieden.
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Nach einer bevorzugten Ausführung ist der Federkörper aus einer Anzahl
Einzelfedern zusammengesetzt, die so bemessen sind, daß sich bei Belastung zuerst
die am Grunde des Zylin= ders befindliche Feder an die Zylinderwand anlegt, während
die darüber befindlichen Federn sich noch ohne Wandberührung bewegen können,. Bei
weiterer Belastung kommt die zweitunterste
Feder zur Anlage und
so fort, bis der ganze zur Verfügung
| stehende Raum ausgefüllt ist, ohne daß Reibung und Abnutzung |
| eingetreten wäre. |
| Dies wird dadurch erreicht, daß ein mehrschichtiger, in einem |
Zylinder angeordneter Federkörper so ausgebildet ist, daß die einzelnen Schichten
nacheinander vom Druckkolben aus bis zum Zylinderboden eine abnehmende Federsteife
aufweisen, und daß diese Schichten nacheinander vom Zylinderboden bis zum Druckkolben
mit zunehmender Belastung an der Zylinderwand zur Anlage kommen.
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Eine weitere Ausführungsart sieht vor, daß die einzelnen Schichten
bei gleichem elastischen Material verschiedene Höhen aufweisen, die vorzugsweise
so gestaltet sind, daß die Höhen der Schichten fortschreitend vom Druckkolben zum
Zylinderboden größer werden. Auch kann eine Ausführungsart mit einzelnen . Schichten
gleicher Höhe vorgesehen werden, bei denen durch verschieden elastisches Material,
z. B. stufenweise härterem Material, die Elastizität bzw. ihre Weichheit unterschiedlich
sein kann. Für beide Ausführungsarten kann vorgesehen werden, daß die
| Feuersäule mit starren Zwischenlagen, z. B. aus Metall oder |
| Kunstharz, die der Führung im Zylinder dienen, aus einem |
| Stück gefertigt ist. |
Beim Neuerungsgegenstand kann auch jede Einzelfeder mit einer in Ebenen zur senkrechten
Achse unsymmetrischen Einschnürung
| versehen werden. so daß sich beim Zusammendrücken der Gummi |
| gleichzeitig auf seiner ganzen Länge an die Wandung anlegt. |
| Der neuerungsgemäße Federkörper ermöglicht bei Bewegungsein= |
| leitungvom Druckkolben aus eine anfangs weiche und dann in |
| zunehmendem Maße härLer'Kerbende-Feder'nn. wnrend die c'lasti |
| sehen Körper ohne Verschleiß durch Reibung cn der Außenwand |
| ZUR. Anliegen kommen. Auch gestaltet die Nerung eine e= |
| drungene Bauweise bei verhältnismäßig hohe. ; ! eierwert. |
| In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungs= |
| gegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigen : |
| Fig. 1 einen Schnitt durch einen mehrschichtigen |
| Federkrper i einem Zylinder, |
| Fig. 2 bis 6 weitere Auführ'. us. Eispiee. |
| u |
| An der offenen Seite des Zylinders 1 i& ein Dru-kkolben
2 |
| eingeführte der die Krafteinleitung zu den if Zylinder l be= |
| findlichen Foderkörpern bewirkte wobei die Fderkörper 4j r |
| und 6 ubereinandergeschichtet sind und auf dem Zylinderboden |
| 3 wie bei einem Widerlager aufliegen. Zwischen den Federkörpern |
| und der Zylinderinnenwand befindet sich ein verhältnismäßig |
| schmaler Spalt S. Die elastischen Schichten können vonein= |
| ander durch Metallplatten 7j die gemäß Ausführungsbeispiel |
| nach Fig. 1 an beiden Enden jedes elastischen Körpers 4j 59
6 |
| anvulkanisiert sein können, getrennt sein. Um die Metall= |
| platten 7 bzw. die elastischen Körper zu zentrieren, können |
Zentrierzapfen 9 bzw. Zentrierlöcher 10 vorgesehen werden.
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Die Schichtkörper sind nicht an eine zylindrische Mantelfläche gebunden,
sondern sie können auch eine einwärts gewölbte Mantel= fläche aufweisen, die zur
Vergrösserung des Gummiverdrängungs= volumens dienen. Diese gewölbten Mantelflächen
sind durch strichpunktierte Linien 11 dargestellt.
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In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel schematisch angedeutet, bei
dem die in ihrer Höhe zunehmenden Schichtkörper, 49 59 6 durch die Zwischenplatten
12, 13 getrennt, jedoch mit diesen festhaftend verbunden sind. Die Zwischenplatten
12, 13 ragen über die Schichtkörper kranzförmig hinaus, so daß ihre äußeren Kanten
als Führungsmittel in der Zylinderinnenwand geeignet sind.
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In Fig. 3 sind Schichtkörper 14, 15, 16 dargestellt, die bei gleichem
elastischen Material verschiedene Höhen aufweisen, wobei an den Enden des gesamten
Federkörpers, wie bei den an= deren Ausführungsformen, Metallplatten 17 festhaftend
angeord= net sein können.
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Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Schichtkörper
18, 19, 20 gleiche geometrische Form aufweisen, wogegen die Schichten aus verschieden
elastischem Material bestehen und ohne Zwischenplatten aneinanderliegen.
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In den Fig. 5 und 6 sind unsymmetrische Federn dargestellt.
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Angenommen, die gestrichelte Begrenzungslinie 11, die der Linie 11
in Fig. 1 entspricht, stelle einen Federkörper dar,
der bei einer
bestimmten Einfederung genau eine zylindrische Gestalt (Mantellinie 24) annimmt,
d. h. eine Feder, die sich beim Zusammendrücken gleichzeitig auf ihrer ganzen Länge
an die Wandung anlegt, so wird die neuerungsgemäße Begrenzungs= linie 25 so gefunden,
daß von unten nach oben ihr Abstand a-e von der gestrichelten Linie 11 aus stetig
zunimmt. Im Zylin= der 1 können sich gemäß Fig. 6 drei solche unsymmetrische Federn
21, 22, 23 mit anvulkanisierten Zwischenplatten 26 be= finden, wobei die Feder 21
mit der größten Höhe am Zylinder= boden 3 angeordnet ist.
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Schutzansprüche.