DE1937004A1 - Druckfeder - Google Patents

Druckfeder

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DE1937004A1
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Gallagher Richard J
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GALLAGHER RICHARD J
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GALLAGHER RICHARD J
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/36Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/40Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers consisting of a stack of similar elements separated by non-elastic intermediate layers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16F1/37Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers of foam-like material, i.e. microcellular material, e.g. sponge rubber

Description

Druckfeder
Die Erii::äuu& betrifft eine Druckfeder und insbesondere eine Druckfeder aus einem oder mehreren elastpmeren RingJcörpern, die in einer verbesserten. Weise arbeiten, um eine gewünschte nichtlineare Durchfederung unter zunehmenden Dmiekbelastungen zu
Die herkömmlichen Schraubenfedern aus Metall können aus e nem schweren Material für hohe Belastungen hergestellt werdeno Ein« eigentümliche Eigenschaft solcher Federn begrenzt jedoch in ernster Weise die Fähigkeit solcher Federn, schwere Belastungen oder plötzliche Bßlastungsstösse aufzunehmen· Diese Eigenschaft ist die lineare Zusammendrückung solcher Federn unter zunehmen«· den Belastungen und solche Federn sind im allgemeinen so ausgelegt, daß sie nicht um mehr als ein Drittel ihrer ursprünglichen Länge zusammengedrückt werden» In jedem Falle sind solche Federn auf das Zusammendrücken um etwa die Hälfte ihrer ursprünglichen
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Länge begrenzt, da dann die einzelnen Windungen metallischen Kontakt miteinander erhalten· Plötzliche Stoßbelaetungen, welche das DruckaufnahmevermOgen solcher Federn übersteigen, finden beispielsweise bei Schwerlastwagen statt, die auf tiefe Strassenfurchen od. dgl. auftreffen.
Dieses Problem hat in der Technik Beachtung gefunden und unter den Bemühungen, solche Probleme zu lösen, ist die Verwendung elastomerer körper als Druckfedern zu erwähnen. Ee ist beispielsweise bekannt, elastomere Blöcke allein oder in haftender Verbindung mit Metallplatten zu verwenden. Durch die haftende Verbindung mit einer Metallplatte wird bekanntlieh die Belastungsfähigkeit solcher Federn erhöht. Ein solcher elastomerer Block aus Hartgummi kann für eich allein verwendet werden oder es kann eine Anzahl solcher Blöcke ubereinandergestapelt werden. Das Druck» spannungs- und Dehnungsverhalten solcher Blöcke stellt insofern eine gewisse Verbesserung dar, als die Susammendrückung bei zunehmenden Belastungen nicht linear ist. Zu den Problemen solcher elastomerer Blöcke gehört die Gefahr eines "kalten Flusses" oder einer bleibenden Verformung, wenn solche Blöcke wiederholt über einen zulässigen Betrag hinaus durchfedern. Es ist beispielsweise bekannt, daß eine elastomere Feder mit einem im wesentlichen quadratischen Querschnitt, wie die elastomeren Blöcke, bis zu 80 % ihrer ursprünglichen Höhe unter ausserordentlich hohen Belastungen durchfedern können. Es ist ferner bekannt, daß das Durchfedern, etwa 35 % bezogen auf die ursprüngliche Höhe nicht überschreiten soll, da Durchfederungen, welche diesen Betrag übersteigen, zu einer ernsten bleibenden Verformung oder zu einem kalten Fluß führen, sowie eine Zugbeanspruchung zur Folge haben, die zum Bruch führt» Bei einem solchen elastomeren Block erfährt seine Form nach einer kurzen Gebrauchsperiod®, während welcher die erwähnten Durchfederungsbeträge wiederholt überschritten werden, eine bleibende Veränderung» Die Druckspannungs-Dehnungs-Beziehungei
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«oleher elastomerer Blöcke sind unangemessen zur Löeung dei Problems plötzlicher BelastungsftOsse» wie beispielsweise bei Schwer lastfahrzeuge^ bei welchen die Last das Zwei- bis Dreifach· de· Gewicht· des Fahrzeuge beim Auftreffen auf tiefe Straesenfurohen erreichen kann.
Aufgabe der Erfindung ist vor allem die Schaffung einer verbesserten Druckfeder» bei welcher ein harter elastomere^ Ringkörper verwendet wird, um verbesserte Last-Federweg-Beziehungen tu erhalten·
Desgleichen soll die Erfindung eine verbesserte Druckfeder aus einem hartelastomeren Ringkörper geschaffen werden» der abweichende Formfaktor*» unter unterschiedlichen Belastungen aufweist» so daß eine wesentlich verbesserte Druekepannungs^Dehnunge- oder Last-Federweg-Besiehung erhalten wird.
Ferner soll durch die Erfindung eine verbesserte Druckfeder geschaffen werden» bei welcher ein oder mehrere hartelastomere Ringkörper verwendet werden» welche unter geringeren Belastungen einen niedrigen Formfaktor haben» welche Formfaktoren sich jedoch auf höhere Werte bei zunehmenden Belastungen verändern» so daß wesentlich höhere spezifische Belastungen erforderlich sind» um einen gegebenen Durehf ederungsgrad unter Bedingungen schwerer Belastung zu erreichen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Druckfeder» bei welcher harte elastomere Ringkörper als feste gegossene Urethankörper verwendet werden» die zu den gewünschten verbesserten Druckepaiunmgs-Dehnungs-Beziehungen beim Betrieb unter hohen Belastungen fOhren.
Ein weiteres. Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Druckfeder, bei welcher eine Anzahl hartelastomerer Ringkörper mit festen gegossenen Urethankörpern od. dglf gestape
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sind, um die kumulative Durchfederung der bestimmten Anzahl von Ringkörpern in einem solchen Stapel zu erzielen*
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Druckfeder, bei welcher- eine Anzahl hartelaetomerer Ringkörper gestapelt und innerhalb eines Gehäuses od. dgl. gegen eine Verlagerung ihrer jeweiligen Mittelpunkte von einer gemeinsamen Achse begrenzt sind, wahrend eine-Durchfederung des Ring* fe körpers innerhalb eines begrenzenden Gehäuses od. dgl. zugelassen wird.
Die vorstehenden und weiteren Ziele sowie Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und zwar zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht im Aufriß einer toroidförmigen elastomeren Druckfeder;
Fig, 2 eine Endansicht der in Fig. 1 dargestellten Druckfeder} Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1;
Figo «♦ eine Seitenansicht im Aufriß einer Gruppe von elastomeren. toroidfönnigen Körpern, die zwischen einer Abstützfläche und einer lastaufnehmenden Fläche übereinander gestapelt
sind;
Figo 5 eine Schnittansicht eines Teils eines elastomeren toroidförmigen Ringkörpers unter geringer Druckbelastung in etwas schematischer Darstellung;
'ig. 6 eine der f.g. 5 ahnliche Ansicht, bei welcher jedoch der Ringkörper unter schwereren Belastungen gezeigt ist*
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Figo 7 eine etwas schematische Ansicht im Aufriß und teilweise im Schnitt einer Druckfeder mit einer Anzahl harter elastomerer Ringkörper,, die innerhalb eines begrenzenden Gehäuses aufeinander gestapelt sind;
Figo 8 eine graphische Darstellung» welche die Last-Federweg-Beziehungen der verbesserten erfindungsgemSssen Druckfedern im Gegensatz zu den Last-Federweg-Beziehungen anderer Druckfedern zeigt und
Figo 9 eine graphische Darstellung, welche die Last-Federweg-Beziehungen elastischer Ringkörper von verschiedener Harte zeigt sowie die Veränderung in Durchmesser eines gewählten elastomeren Ringkörpers unter sich verändernden Belaetungsbedingungen.
Gleiche Teile sind in den verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet»
Das in Figo 1-3 dargestellte harte elastomere Toroid 10 wird durch einen Ringkörper 12 von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt 14 gebildet, der etwas oval sein kanne Solche elastomeren Toroide können preßgeformt oder in anderer Weise hergestellt werden ο Ein bevorzugtes elastomere« Material ist hartes Urethan, das während seiner Gebrauchedauer (pot life) in konkave Kammern von zueinander passenden Formhälften durch eine durch diese Formhalften gebildete öffnung gegossen werden kann» Ein gegossenes elastomeres Urethan-Toroid ist in der Zeichnung als * in einer solchen Form geformt dargestellte Eine äussere ringförmige Naht 16 und eine innere ringförmige Naht 18 sind in der Zeichnung angegeben, um die Stoßstelle der zueinander passenden Formhälften darzustellen«, Ein elastomerer Anguß 2Q ist als Teil ' des in Figo 2 dargestellten Toroids gezeigt, welcher Anguß im
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Einlaßkanal der zueinander passendsn Formhälften gebildet wird. Solche Angüsse werden durch Abscheren od. dgl. entfernt.
Ein besonders bevorzugtes elastomers Material zur Bildung des toloidförmigen Körpers ist hartes Urethan. Unter der Bezeichnung "Hartelastomer" soll im vorliegenden Fall eine Härte von etwa Shore A 80 verstanden werden» Ein bevorzugter Härtebereich ist etwa Shore A 88-97» Als Elastomere können auch andere Materialien als die Urethane gewählt werden, Z1B. Naturgusuni und synthetischer Gummi sowie Gummisorten, bei denen Gasruß als Füllstoff verwendet worden ist» Die vorteilhaften Druckspannungs-Federweg-Beziehungen werden durch Druckfedern erhalten, welche durch einen Stapel von elastomeren* Toroiden von verschiedener Härte und Grosse gebildet werden» Es ist jedoch vorzuziehen, die härteren Elastomere zu verwenden, da si« für hohe Beanspruchungen besonders geeignet sind. Obwohl dies vorgenannten Elastomeren brauchbar sind, wird durch die Urethane ein besonderer zusätzlicher Vorteil erzielt. Die harten elastomeren Urethane haben eine zusätzliche Abriebfestigkeit und die erwünschte Eigenschaft, im wesentlichen wieder ihr ursprüngliches Volumen einzunehmen, selbst wenn sie wiederholten und schweren Druckbelastungen unterzogen werdenο Für solche Ringkörper bestehen Anwendungsmöglich»
r kfeiten, bei denen eine Vielzahl von Toroiden oder auch nur ein einziges Toroid verwendet wirdo -
Den Fachleuten auf dem Gebiet der Urethanteehnik ist es ohne weiteres möglich, verschiedene Ure^hanmischungen anzusetzen9 um feste gegossene harte Elastomere zu erhalten= Es ist beispielsweise bekannt, daß die Härte der Uj »ethane von dem Isocyan at gehalt dta Urathans abhängt. Solche Isocyanate werden mit herkömmlichen Pclyolen zur ReaktioB gebracht, weiche die bekannten Poiyäthery Polyester und andere sein können= Das Urethan kann auch in einer präpolymeren Form verwendet werden, in. welcher kleinere Mengen eines Polyols mit einem Isocyanat ..vorgamischt werden und dann die-
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sea Pr«polymerβ spater mit einem zusätzlichen Polyol vermischt wird. Bekannte Härtemittel werden dann Bit dem Isocyanat kombiniert, um eine Härtung in dem festen elastomeren Körper zu be» wirken. Ee kann eine Vielfalt von Härtemitteln benutzt werden -jedoch werden die Amine, insbesondere Diamine, b-sv^sugte Tz -j» stoffe können, wenn gewünscht, ebenfalls zugesetzt werden, um die gewünschten Farben in dem geformten Toroid zn erhaltan.
Der im wesentlichen kreisförmige Querschnitt der erfindungsgemässen toroidförmigen Druckfedern ist durch einen sich verändernden Formfaktor während verschiedener Druckbelastungen gekennzeichnet. Die Druck-Federweg-Beziehung des Elastomeren wird durch die Form des Toroids modifiziert. Diese Form kann numerisch als "Formfaktor" ausgedrückt werden· Der Formfaktor wird bestimmt d urch das Verhältnis des Flächeninhalts der einen belasteten Fläche zum Gesamtflächeninhalt der unbelasteten Flächen, die eich frei ausbauchen können. In Fig. 5 und 6 ist der kreisförmige Querschnitt l«t eines Teils eines Ringkörpers 10 zwischen •iner lastaufnehmenden Fläche 22 und einer abstützenden oder lastübertragenden Fläche 21 gezeigt. Die Abbildung der Fig. S soll eine geringere Belastung am Ringkörper darstellen. Dieser Ringkörper hat zwei belastete Flächen 25 und 26, die einen sehr kleinen Flächeninhalt haben, da sie im wesentlichen tangentiale Punkte sind. Das Fennfaktorverhältnis ist sehr niedrig, da die belasteten Flächeninhalte 25, 2Ii mit bezug auf die Gesamtflficheninhalte des Kingkörpers, die sich frei ausbauchen können, sehr kXein sind= Die übrigen Flächeninhalte bilden im wesentlichen den gesamten Umfangeflächeninhalt des kreisförmigen Querschnitts des Toroide«
Fig. δ zeigt «ine Bedingung Jioher Belastung, bei welcher die belasteten Flächen 25, 26 ziemlich groß sind, da sie mehr als lediglich tangentiale Berührungspunkte s:.nd. Die belastetet Flächen haben einen erhöhten Flächeninhalt und der übrige ümfangeflächen-
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inhalt, der sich frei ausbauchen kann, ist entsprechend verringerte Dies führt zu einem höheren Formfaktor. Bei einem solch höheren Formfaktor nimmt der Betrag der Belastung, die eine gegebene Durchfederung verursachen kann, ebenfalls zu. Mit anderen Körten, die Durchfederung verändert sich bei höheren Belastungen nichtlinearο
Die Last kann als längs der axialen Abmessung des Toreids gerichtet betrachtet werden, welche Richtung bei den in Fig. S und 6 gegebenen Ansichten mit der gestrichelten Linie 28 zusammenfällt. Diese axiale Abmessung oder Lastachse ist zur Achse durch den Mittelpunkt des Ringkörpers parallel. Der toroidförffiige Körper federt längs einer radialen Abmessung durch, die als mit der gestrichelten Linie 30 zusammenfallend betrachtet werden kann* Die radiale Abmessung oder Durchbiegeachse liegt in einer Ebene, die zur axialen Abmessung oder Achse des Ringkörpers senkrecht istc Wenn die Lastachse abnimmt, nehmen die Durchbiegeachse und der~Formfaktor natürlich zu.
Die verbesserten Eigenschaften der erfindungsgemässen Druckfedern" lassen sich aus den Last-Federweg·= Kurv en der Figo 8 erkennen* ;f Die gestrichelte Linie 31 soll das lineare Verhältnis von Last '-*·.' uid Federveg von herkömmlichen Metallfederwindungen darstellen. Bsi einer solchen Kurve ist eine Berührung der einzelnen Windun- '? gsn unter hohen Belastungen zu erwarten, .sowie eine bleibende '''*.%', V irformung bei wiederholten Durchfederungen über den vorgeechrie- - ^· b»n«a Betrag von etwa 3E % der ursprünglichen Länge der Schrau- "fc benfeder hinaus= Die bekannten Gumaiblöcke mit haftend verbun- . . dinen Stahlplatten haben eine Last«Federweg«Beziehung, die an- y;; nlhernd d?r strichpunktierten Kurve 36 entspricht. Hieraus er- :'v'?;'". gibt sich, daß der Federweg nicht linear ist, jedoch dia» Grad -^ d ϊγ Durchbiegung verhältnismässig stark ist. Der in wesentlichen horizontale Teil 36a der Kurve stellt einen niedrigen Forafaktor .;; dar, während der im wesentlichen vertikale Teil 36b den hohen
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Formfaktor darstellte Die voll ausgezogene Linie 38 zeigt sehematisch die Last-Federweg-Beziehung der erfindungsgemässen Druckfedern» Wie ersichtlich, wird ein relativ geringerer Federweg bei äquivalenten Lastaufnahmebudingungen erhalten» Der im 'wesentlichen horizontale Teil 38a der Kurve stellt den niedrigeren Lastfaktor dar, während der im wesentlichen vertikale Teil 38b den höheren Formfaktor darstellt0
Der relativ grössere Federweg der herkömmlichen Hartgummiblöcke überse'tM?eitet in der Praxis oft 35 % eines ursprünglichen Masses, gewöhnlich der Höhe. Solche Blöcke erfahren oft Durchbiegungen von etwa 65 % ihrer ursprünglichen Abmessungen. Hierdurch wird natürlich eine bleibende Verformung oder ein kalter Fluß oder ein Bruch beschleunigt« Bei den erfindungsgemässen Federn wird ein Federweg von etwa £5 % der ursprünglichen Abmessungen nicht überschritten und die Ringkörper nehmen etwa 95 % ihrer ursprünglichen Abmessungen wieder ein, selbst nach einem längeren und wiederholten Gelrauch unter hohen Belastungen„
Dia bevorzugten Ringkörper sind aus- harten Elastomeren, vorzugsweise Urethan, Es besteht keine besondere Härte, die für das Erzielen der erfindungsgemässen Vorteile kritisch ist, was sich durch die Kurven der Figo 9 srgibtc Die Kurve VO stellt den Lest<=F$derw<äg eines gegossenen festen Orethanringkörpers mit einer Shore Ä~Häzte 95 dar ^ während die Kurve Wl den Last-Federweg eines feet©?: gegossenen Orethanringkörpers von einer Härte Shore-A-90 därste „Ito Beide Ringkörper liaben die gleichen Innen- und Aussendu:isete n^eei? mid die gleiche Querschnitt »gestaltung: vor der Durch· ΕΨ,lei-uiig. tunter Last. Der Fedarweg *ird in Zoll gemessen, um weldti'fidi« asfiale Abmessung des Ringk£rpei?s verkürzt wurde» Wie er-
f.eh, hat der RingkiSrpes? aus härterem Urethan eine etwas itfi Kurve insofern, als ein» geringerer Federweg längs der raiialtm Abmessung des Ringkörper bei vergleichbaren Belastungen auftritt« Die Kurv« ^S. z^igt die durchschnittliche Zunahme de»
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Aussendurchmessere, von zwei Ringkörpern Über den Belastungsbe·» reiche Wenn die Kurve ^6 allein gelesen wird, sind die Abszissen» einheiten als ganze Zoll und nicht als Bruchteile derselben zu betrachten. Mit anderen Worten« der Äussendurchraesser des Ringkörper s erfährt durchschnittlich eine Zunahme von etwa 13 mm (etwa 1,7 ") unter einer Belastung von "*5 360 kg (100 000 lbs). Nach dem Wegnehmen der Belastungen und einer Rückfederungs- bzw. Erholungsperiode von 15 Minuten, hatten die Aussendurchmesser des Ringkörpers wieder eine Form innerhalb etwa 2 atm (etwa O9QB ") der ursprünglichen Aussendurchmesstex· eingenommen. Daher hat selbst innerhalb dieser sehr kurzen Periode nach dem Wegnehmen der Belastung die Form im wesentlichen die ursprünglichen axialen und radialen Abmessungen der Ringkörper angenommen«
Obwohl ein einziger Ringkörper allein als Druckfeder verwendet werden kann» erfordern viele Anwe:.idtmgsfillle eine Gruppe von Ringkörpern, die übereinandergestapelt sind* wie in Fig» % and angegeben, In Fig., t ist eine -Wsmypm- *B aus mehreren Ringkörpern zwischen einer Abstütsf lache I», lastübertragenden Fläche 50 und einer Lastaufnahffiefllche 52: angeordnet dargestellt. Ei« einaelnsn Ringkörper sind hinsichtliih ihrer Innen» und Aussendurchnesssr und ihrer arsprOnglishen Querschnittsgestaltungen von gleichen Abmessungenο Alle Ringkörper sind so gestapelt, daß sich ihre Hittelpunkte längs eine? geaeinsaaen Achse befinden. Eine Ebene, welche jeden Ringkörper zweiseitig halbiert, beispielsweise die durch die gestrichelte Linie 5*f angegebene Ebene,. 1st tür gemeinsamen Achse senkrecht. Eine solche Ebene kann als radiale Ebene bezeichnet werden, la sie im wesentlichen der radialen Achse oder Federwegachse 30 Jes Ringkörpers entsprichtο Die radialen Ebenen der einzelnen Ringkörper sind zueinander parallel, wie sich aus der Betrachtung der Fig. «♦ ergibt. Wie ersieht lieh, weiisfc die in Fig. 1 dargestellte Druckfeder aus einem Stapel von Ringkörpern keine Mittel zur Begrenzung der Verlagerung der ein- »einen Kingkörper auf, damit sich ihre Mittelpunkt« nicht von
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einer gemeinsamen Ach« wegbewegen können, so ü&& dieser Verlagerung lediglich die Kraft auf die Lastaufnahsefloch® 52 entgegenwirkt.
Die in Fig. 7 gezeigte Druckfeder besitzt eine solche Begrenzung in For» einet zylindrischen Gehäuses 56 ait einer kreisförmigen Bodenwand S8 und einem oberen kreisförmigen Deckel 60 mit einer Mittelöffnung 62. Ein zylindrischer Schaft bzw. eine Stange 8* befindet sieh iss Gehäuse ira Abstand von der zylindrischen bzw« zusammenhängenden Hand 56· Ein Kolben bzw. einLastaufnähmeelement 66 ist in Fora einer Hülse ait einer unterbrechungsfreien Wand 68 und einen an das untere Ende der Hülse 68 angeforaten Flansch 70 ausgebildet. Das Lastauf nahaeelement 66 ist auf dem Schaft 64 unter dea Druck einer Last, die durch den Pfeil angegeben ist, und dureh dia !üekfederung der Druckfeder nach der Wegnahme der Last hin- wnä 3i®i*!b8«reglich« Die Feder weist eine Anzahl fester gegossener UspetM^i^gkSrper auf, von denen einer mit 72 bezeichnet ist. Alle Ringkörper haben gleiche Innen- und Aussendurehaesser und gleiche kreisförmige Querschnitte in ihrem normalen nicht durchgefederten Zustande Es ist eine Anzahl Ringkörper Obereinandergestapelt und ihre Mittelpunkte liegen auf einer gemeinsamen Achse. Die einzelnen Ringkörper sind durch flache ringförmige Platten getrennt, von denen eine mit 7>t bezeichnet ist. Jede der Platten weist einen aittigen Durchlaß 76 auf,,der mit bezug auf den zylindrischen Schaft 6t etwas erweitert ist. Die Platten sind zwischen benachbarten Ringkörpern lose aufeinandergestapelt und mit diesen nicht haftend verbunden. Die Platten berühren die Ringkörper im unbelasteten Zustand tangential« jedoch nehmen die Berührungsflächen unter zunehmenden Belastungen zu.
Eine Druckfeder mit einer Gruppe von aufeinandergestapelten Ringkörpern, wie in Fig. * und 7 dargestellt, führt bei der
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Anwendung einer gegebenen Last zur kumulativen Durchfedeipting; aller Ringkörper. Das Lastaufnähme:vermögen einer solchen Feder wird immer noch durch das Lastaufrahmevermögen jedes einzelnen Ringkörpers in der Anordnung bestimmt.
Die besonderen Abmessungen des Ringkörpers können durch den Fachmann entsprechend besonderen ietriebsanforderungen verändert werdenο Beispielsweise hat es sich als wünschenswert erwiesen, einen Ringkörper zu formen, bei dem der Innendurchmesser des Toroids etwa zweimal se groß wie der Querschnittsdurchmesser der axialen Abmessung des toroidförmigen Körpers ist. Anders ausgedrückt, der Aussfndurchmesser des toroidförmigen Körpers war so bemessen, daß er etwa das Fünf- bis Sechsfache des Durchmessers der Qverechnittegeetaltung des toroidförmigen Körpers betrug. Obwohl solche besonderen Bereiche für die Maße sich für bestimmte Druckfedern für höhe Belastungen als rweckmässig erwiesen haben, handelt es sich hier jedoch lediglich um ein Beispiel für die möglichen Abmessungen, die vom Fachmann gewählt werden könnei0
Ein Eeispiel für eine brauchbare Irethanzusanmensetzung zum Giessen eines festen elastomeren Lrethankörpers sind folgende Beetandteile:
Urethan-Elastomer vom Polyether-Typ 100 Teile Diamin-HSrtemittel · 19 1/2 «
schwarzer Farbstoff 2,5 "
Das Urethan-Elastcmer vom Polyäther-Typ ist von DuPont unter der Handelsbezeichnung Adiprene L=167 erhältlich. Es hat einek Isocyanatgehalt von 6,05 - 3,55 %. Das aromatische Aain als ^Χ% Härtemittel ist unter der Handelsbezeichnung HOCA lieferbar ist chemisch bekannt als Methylen-bi-orthochloranilin. Der
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schwarze Farbstoff kann unter der· Handelsbezeichnung Ferro V 780 von der Ferro Corporation.of Cleveland, Ohio/USA, bezogen werden und solche Farbstoffe werden als Konzentrate dispergiert in flüssigen Epoxypasten geliefert.
Das Härtemittel wird in bekannten Mengen einem gegebenen Isocyanat in Form eines Prepolymeren zugesetzt werden. Es ist bekannt» daß das Härten bei geringeren oder höheren Mengen als empfohlen beeinträchtigt wird und daß die gewünschten Festigkeit seigenschaften des geharteten Urethane mit solch geringeren oder höheren Mengen progressiv verloren gehen. Urethanzusaemensetzungen, welche mit Vorteil für die erfindungsgemSssen Zwecke verwendet werden können, enthalten etwa 70 - etwa 90 Teile eines Urethanpolymeren, in welchem mindestens etwa H - 9 Gewichts % eines Isocyanate und etwa 8 - etwa 28 Teile eines Diamin-HMrtemittele, vorzugsweise Diamin, enthalten sind.
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Claims (9)

  1. I * · ·■
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    Patentansprüche
    .1. Druckfeder, gekennzeichnet durch einen festen harten Elastomer-Ringkörper (10, 12), der einen gleichmassigen Querschnitt hat, welcher im wesentlichen kreisförmig ist, und welcher Ringkörper auf weniger als etwa 38 % alt bezug auf seine ursprünglich· Eretreckungunter Belastungen zusammendrückbar ist, die beim erwarteten Gebrauch auftreten, und bei zunehmenden Belastungen nichtlinear durchfedert.
  2. 2. Druckfeder nach Anspruch 1, dadirch gekennzeichnet, daft der Ringkörper eine HSrte von etwa ?8 - 97 nach der Härteskala Shore A hat.
  3. 3«, Druckfeder nach Anspruch 1, dadirch gekennzeichnet, daß der Ausaendurehmesser und der Innencurchmeeser etwa das Zweifache des Querschnittsdurchmessers beträgt.
  4. Druckfeder nach Anspruch 1, dadvroh gekennzeichnet, daß das feste harte Elastomere gegossenes Urethan ait einer Härte von etwa 8*8 - 97 nach der Härteskai« Shore A ist»
  5. 5. Druckfeder, gekennzeichnet durch eine Anzahl gleich bemessener elastomerer Ringkörper (48 bzw. 72), die zu einer Gruppe gestapelt sind, von welchen Ringkfrpern jeder aus einem festen
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    harten Elastomer mit einem gleichmässigen Querschnitt, der im wesentlichen kreisförmig ist» ist, wobei die Mittelpunkte aller Ringkörper gleichachsig sind und die Druckfeder die kumulativ· Durchfederung der Ansahl von Ringkörpern ergibt.
  6. 6. Druckfeder nach Anspruch Sa dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomeren jedes der Ringkörper eine Harte von etwa 88 -nach der Härteskala Shore A haben und die Ringkörper längs ihrer axialen Abmessungen auf weniger als etwa 35 % mit bezug auf ihre ursprünglichen kreisförmigen Querschnitte durchfedern, wetin die Lasten senkrecht zu den radialen Ebenen der töroidförmigen Körper aufgebracht werden.
  7. 7» Druckfeder nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomere gegossenes Urethan ist.
  8. 8. Druckfeder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Ansahl von toroidförmigen Körpern um einen Schaft (6Ί) herum gruppiert ist. der durch die ausgefluchteten Durchlässe /der toroidförmigen Körper geführt ist.
    --■&Φ*-
  9. 9. Druckfeder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe von toroidfOrmigen Körpern innerhalb eines Gehäuses (56) angeordnet ist, welches diese Körper gegen eine Verlagerung ihrer Mittelpunkte von einer gemeinsamen Achse aus begrenzt, jedoch eine Durchfed»rung in einer Richtung längs der gemeinsamen Achse der toroidförmigen Körper zuläßt.
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    10ο Druckfeder nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Anzahl Trennplatten (74), von denen je eine zwischen zwei benachbarten toroidförmigen Körpern (72) angeordnet ist, welche Platten die toroidförmigen Körper tangential berühren und dieser tangentiale Kontakt beim Aufbringen von Lasten auf die Druckfeder zunimmt„
    ■16=
    : C 5 ζ '. 8 / 1 1 8 3
    L e e rs e i t e
DE19691937004 1968-08-30 1969-07-21 Druckfeder Pending DE1937004A1 (de)

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