DE1937004A1 - Druckfeder - Google Patents
DruckfederInfo
- Publication number
- DE1937004A1 DE1937004A1 DE19691937004 DE1937004A DE1937004A1 DE 1937004 A1 DE1937004 A1 DE 1937004A1 DE 19691937004 DE19691937004 DE 19691937004 DE 1937004 A DE1937004 A DE 1937004A DE 1937004 A1 DE1937004 A1 DE 1937004A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- compression spring
- bodies
- hardness
- loads
- toroidal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F1/00—Springs
- F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
- F16F1/40—Springs 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F1/00—Springs
- F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
- F16F1/37—Springs 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
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
"*" 009808/1183 i
153-1-H a
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
009808/1183
* » «IB*
158-l-H ο
«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
-3- 009808/1183
153-1-«» It
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*
009808/1183
W t, L ft ·
'.tv CC·. it *
'.tv CC·. it *
153-1-* £
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
-S- 009808/1 183
*■ t ·■ #
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-
-6-
009808/1183
»A© OSiSiNAL
153-1-»»
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-
-7-
009 8 08/1183
SA© ORi(IiNAL
• · t
• "β
153-1-1» %
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
- 1 V.o*
°8-009808/1183
t * *■ ·
ί * I ·
153-1-»» ο
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»
' «S* 0 0 9808/^1183
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
C · 9
*■ · ·
• ♦ ·
• ♦ ·
Ml-I-*
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
-11-
0 09808/1183
153-1-4
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:
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
-12-
0 0 9 8 0 8/1183
153-1-4
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.
00 98 08/1183
Claims (9)
- I * · ·■153-1-.»» 21. Juli 1969Patentansprüche.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. Druckfeder nach Anspruch 1, dadirch gekennzeichnet, daft der Ringkörper eine HSrte von etwa ?8 - 97 nach der Härteskala Shore A hat.
- 3«, Druckfeder nach Anspruch 1, dadirch gekennzeichnet, daß der Ausaendurehmesser und der Innencurchmeeser etwa das Zweifache des Querschnittsdurchmessers beträgt.
- 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. Druckfeder, gekennzeichnet durch eine Anzahl gleich bemessener elastomerer Ringkörper (48 bzw. 72), die zu einer Gruppe gestapelt sind, von welchen Ringkfrpern jeder aus einem festen0098087 1183■ « ■153-1-1»JSharten 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. 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» Druckfeder nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomere gegossenes Urethan ist.
- 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. 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.-IS-009808/ 1 18310ο 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 3L e e rs e i t e
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US75644868A | 1968-08-30 | 1968-08-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1937004A1 true DE1937004A1 (de) | 1970-02-19 |
Family
ID=25043533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691937004 Pending DE1937004A1 (de) | 1968-08-30 | 1969-07-21 | Druckfeder |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3515382A (de) |
DE (1) | DE1937004A1 (de) |
GB (1) | GB1277055A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101678845B (zh) * | 2007-05-01 | 2013-06-19 | 西屋控股公司 | 制造可压缩弹性体弹簧的方法 |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3666028A (en) * | 1970-09-25 | 1972-05-30 | Us Navy | Coring apparatus for taking samples of the ocean floor |
US3675787A (en) * | 1970-11-23 | 1972-07-11 | William B Krauskopf | Elastomeric interlock to prevent vertical disengagement of railway car couples |
US3897803A (en) * | 1973-07-23 | 1975-08-05 | James S Stevenson | Pressure control device |
US3984125A (en) * | 1974-04-03 | 1976-10-05 | Hamilton Neil King Paton | Self-contained frictionally damped resilient suspension system |
US3980146A (en) * | 1975-06-19 | 1976-09-14 | Sutliff Wayne N | Fishing tool energizer and polymer energy storage element embodied therein |
US4176714A (en) * | 1978-06-15 | 1979-12-04 | K-Shox, Inc. | Shock absorber for oil well pumping unit |
GB8525791D0 (en) * | 1985-10-18 | 1985-11-20 | Rieter Ag Maschf | Actuating system |
US5104101A (en) * | 1990-04-25 | 1992-04-14 | Miner Enterprises, Inc. | Buffer cartridge |
US5363920A (en) * | 1993-03-05 | 1994-11-15 | Westinghouse Electric Corporation | Elastomeric passive tensioner for oil well risers |
US5641248A (en) * | 1993-04-15 | 1997-06-24 | Continental Emsco Company | Variable spring rate compression element and riser tensioner system using the same |
US5927523A (en) * | 1997-05-30 | 1999-07-27 | Keystone Industries, Inc. | Rail car buffer |
US5908123A (en) * | 1997-01-21 | 1999-06-01 | Keystone Industries, Inc. | Rail car buffer and method |
CN1681547A (zh) * | 2002-07-11 | 2005-10-12 | 特克法马许可公司 | 真皮和皮下注射装置 |
AU2003243875B2 (en) * | 2002-07-11 | 2006-07-06 | Tecpharma Licensing Ag | Needle-free injection device |
US6876128B2 (en) * | 2003-07-09 | 2005-04-05 | General Electric Company | Short-circuit noise abatement device and method for a gas ultrasonic transducer |
US20060201026A1 (en) * | 2005-03-14 | 2006-09-14 | Le Vine Jan F | Percussive devices for footwear |
KR200412713Y1 (ko) * | 2005-12-28 | 2006-03-31 | 삼송공업 주식회사 | 캐스터의 완충장치 |
FR2908851A1 (fr) * | 2006-11-21 | 2008-05-23 | Michelin Soc Tech | Ressort de compression pour suspension de vehicule. |
ITFI20110143A1 (it) * | 2011-07-19 | 2013-01-20 | Nuovo Pignone Spa | A differential pressure valve with reduced spring-surge and method for reducing spring surge |
WO2013192370A2 (en) * | 2012-06-21 | 2013-12-27 | Google Inc. | Tunable vibration dampers |
DE112014002716T5 (de) | 2013-06-06 | 2016-02-25 | Firestone Industrial Products Company, Llc | Ringfedersystem |
US10948042B2 (en) * | 2019-04-19 | 2021-03-16 | Evgeny Orlov | Shock and vibration isolator/absorber/suspension/mount utilizing as a resilient element a closed loop resilient element |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE525649A (de) * | 1953-01-16 | |||
US3086765A (en) * | 1960-07-13 | 1963-04-23 | Nat Castings Co | Cushioning device |
-
1968
- 1968-08-30 US US756448A patent/US3515382A/en not_active Expired - Lifetime
-
1969
- 1969-06-18 GB GB30778/69A patent/GB1277055A/en not_active Expired
- 1969-07-21 DE DE19691937004 patent/DE1937004A1/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101678845B (zh) * | 2007-05-01 | 2013-06-19 | 西屋控股公司 | 制造可压缩弹性体弹簧的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3515382A (en) | 1970-06-02 |
GB1277055A (en) | 1972-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1937004A1 (de) | Druckfeder | |
DE3343392C2 (de) | ||
DE3509923C2 (de) | Federelement | |
DE2913120C2 (de) | ||
DE2225121C3 (de) | Geschichteter elastischer Lagerkörper | |
DE2431418A1 (de) | Kugelgelenk | |
DE2140124C2 (de) | Elastische Lagerbüchse | |
DE3311855A1 (de) | Glockenfoermige luftfeder fuer druckluft | |
WO2000037821A1 (de) | Gummilager mit in umfangsrichtung unterschiedlichem kennungsverhalten | |
DE2045758A1 (de) | Druckbehälter | |
DE616002C (de) | Axial belastete Druckfeder | |
DE3930137A1 (de) | Stossdaempfer in form eines schockabsorbers | |
DE1906357U (de) | Elastische feder fuer fahrzeuge. | |
DE10239193A1 (de) | Gummi/Metall-Lager | |
DE1258224C2 (de) | UEberdruckventil, insbesondere fuer hohe Druecke | |
DE2701181A1 (de) | Fuellmaterial fuer federung | |
DE3430122A1 (de) | Federelement aus kunststoff | |
DE3312090A1 (de) | Elastisches gelenk | |
DE834623C (de) | Federelement | |
DE2635571A1 (de) | Schiffsfender | |
DE3712647C2 (de) | Kupplungsscheibe | |
DE463159C (de) | Ringfeder mit nur auf Zug und Druck beanspruchten Ringen | |
DE2433185C2 (de) | Stoß- bzw. Schwingungsdämpfer | |
DE732205C (de) | Aus zwei rohrfoermigen Metallteilen mit einer dazwischen einvulkanisierten Gummihuelse bestehende Drehfeder, insbesondere zur Abfederung von Kraftfahrzeugen | |
DE465785C (de) | Entlastungseinrichtung fuer auf Druck beanspruchte Maschinenteile, insbesondere fuer Walzenlager von Kautschukwalzwerken |