DE19714749A1 - Druckfedereinrichtung - Google Patents

Druckfedereinrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Druckfedereinrichtung mit einem zumindest ein erstes Fe­ derelement aufweisenden ersten Federsystem, wobei das erste Federelement vor­ zugsweise zumindest teilweise aus einem elastomeren Kunststoff besteht.
Eine Druckfedereinrichtung der eingangs genannten Art ist bereits aus der Praxis be­ kannt. Die bekannten Druckfedereinrichtungen werden beispielsweise als Isolier- und Schwingungsdämpfer in Motorlagern oder als Puffer oder Polster zur Ener­ gieaufnahme verwendet. Eine typische Anwendung der Puffer liegt in ihrem Einsatz zwischen Eisenbahnwaggons, um den Aufprall hintereinander stehender oder lau­ fender Wagen zu dämpfen und die während des Rangierens der Wagen auf die Wa­ genkupplungen einwirkenden Stoßbelastungen abzufangen und auszugleichen.
Bekannte Druckfedereinrichtungen der eingangs genannten Art haben eine vorge­ gebene Federkennlinie, die üblicherweise nach einem starken anfänglichen Anstieg einen im wesentlichen linearen Verlauf hat. Für viele Anwendungsfälle ist eine derar­ tige Federkennlinie bei einer aus Kunststoff bestehenden Druckfedereinrichtung aus­ reichend. Für manche Anwendungsfälle ist es jedoch erforderlich, daß bis zu einem bestimmten vorgegebenen Federweg eine bestimmte vergleichsweise niedrige Feder­ kraft vorhanden ist, während nach Überschreiten dieses vorgegebenen Federweges erheblich höhere Federkräfte gefordert werden. Die Realisierung höherer Federkräfte durch ein Druckfedersystem der eingangs genannten Art ist zwar ohne weiteres da­ durch möglich, daß ein entsprechendes Kunststoffmaterial und/oder eine entspre­ chende Materialdicke des ersten Federelementes der Druckfedereinrichtung gewählt wird, jedoch hat eine derartige Änderung auch zur Folge, daß nicht nur die am Ende des Federweges auftretenden Kräfte sehr hoch sind, sondern auch schon die bei Er­ reichen des vorgegebenen Federweges auftretenden Federkräfte.
Die Erfindung geht nun einen neuen Weg und stellt eine Druckfedereinrichtung zur Verfügung, die eine neue Federcharakteristik aufweist. Erfindungsgemäß ist bei der Druckfedereinrichtung der eingangs genannten Art wenigstens ein zumindest ein zweites Federelement aufweisendes zweites Federsystem vorgesehen, das derart aus­ gebildet und der Druckfedereinrichtung zugeordnet ist, daß bei Druckbeaufschla­ gung der Druckfedereinrichtung zunächst das erste Federsystem belastet und erst nach einem vorgegebenen Federweg des ersten Federelementes das zweite Federsys­ tem wirksam wird. Hierdurch ergibt sich eine Federkennlinie, bei der zunächst ver­ gleichsweise geringe Federkräfte auftreten, nämlich solange, wie lediglich das erste Federsystem wirksam ist. Erst bei Erreichen eines vorgegebenen Federweges wird das zweite Federsystem wirksam und zwar zusätzlich zu dem ersten. In diesem Falle addieren sich dann die Federkräfte des ersten und zweiten Federsystems, so daß die Federkennlinie dementsprechend ansteigt. Durch die Erfindung läßt sich also sehr genau einerseits durch. Anordnung des zweiten Federsystems innerhalb des ersten Federelementes und andererseits durch Wahl und Ausbildung des zweiten Federsy­ stems steuern, wann, das heißt nach Erreichen eines bestimmten vorgegebenen Fe­ derweges, das zweite Federsystem einsetzt und wie in diesem Falle die Federkräfte ansteigen.
Es versteht sich natürlich, daß die Druckfedereinrichtung nicht nur ein weiteres zwei­ tes Federsystem, sondern auch ein drittes oder weitere zusätzliche Federsysteme auf­ weisen kann, die bedarfsweise jeweils nach Erreichen eines bestimmten Federweges zusätzlich wirksam werden.
Obwohl das erste Federelement grundsätzlich jede Form bzw. Gestalt haben kann, bietet es sich an, dieses als Hohlkörper auszubilden, wobei dann das zweite Feder­ element innerhalb des ersten Federelementes in einfacher Weise angeordnet werden kann. Die Anordnung läßt sich dabei besonders gut dadurch realisieren, daß das erste Federelement zumindest an einem Ende ring- oder rohrförmig und im Anschluß an diesen Endbereich bauchig ausgebildet ist, wobei das zweite Federelement dann in­ nerhalb des ring- oder rohrförmigen Endbereiches des ersten Federelements angeord­ net ist. Bei einer derartigen Ausführungsform wirkt der bauchige Bereich des ersten Federelementes als der eigentliche Federabschnitt, während der wenigstens eine Endbereich außenseitig zur Befestigung der Druckfedereinrichtung und innenseitig zur Verbindung mit dem zweiten Federsystem dienen kann. Erst wenn der bauchige Bereich über einen vorgegebenen Federweg zusammengedrückt worden ist, wird das zweite Federsystem wirksam.
Das zweite Federsystem selbst sollte zumindest teilweise ebenfalls aus elastomerem Material, vorzugsweise dem gleichen Material wie das erste Federelement bestehen, wobei das elastomere Material des zweiten Federelementes zumindest teilweise um den vorzugsweise aus Metall bestehenden Träger gegossen ist. Es handelt sich bei dem zweiten Federelement dann um ein separat handhabbares Bauteil, das in das er­ ste Federelement einzusetzen ist.
Die Verbindung des ersten Federelementes mit dem zweiten Federelement erfolgt vorzugsweise über einen äußeren ring- oder rohrförmigen Träger, der am zweiten Fe­ derelement vorgesehen ist und vorzugsweise aus Metall besteht. Dabei steht der Trä­ ger in radialer Richtung etwas über das elastomere Material über, wobei der Außen­ durchmesser des Trägers größer gleich dem Innendurchmesser des zylindrischen Endbereichs des ersten Federelementes sein sollte, so daß sich eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Federelement ergibt. Dabei sollte der Träger vorzugsweise Oberflächenunregelmäßigkeiten in Form von Öffnungen, Abwinkelungen oder ähnlichem zur Erzielung einer Verzahnung mit dem ersten Fe­ derelement aufweisen.
Der Träger selbst übt letztlich keine federnde Wirkung aus; die federnde Wirkung wird über zumindest einen endseitig über den Träger in axialer Richtung überstehen­ den Federabschnitt erzeugt. Über die Länge des Trägers in axialer Richtung läßt sich dabei die Federstärke des zweiten Federelements steuern, da die Feder um so weicher wird, je länger der Federabschnitt und je kürzer der Träger ist, während bei einem lan­ gen Träger und einem kurzen Federabschnitt sehr "harte" bzw. hohe Federeigen­ schaften erzielt werden.
Vorzugsweise sollte die Dicke des Trägers in radialer Richtung zumindest der Hälfte der Dicke des zweiten Federelementes in radialer Richtung entsprechen, so daß die Stirnflächen des Trägers den betreffenden Federabschnitt begrenzen und definieren und im Belastungsfall ein entsprechendes Widerlager bilden können.
Es versteht sich, daß statt der Verwendung eines an sich separaten zweiten Federele­ mentes auch ein mit dem ersten Federsystem einteiliges zweites Federelement oder eine Mehrzahl von zweiten Federelementen möglich sind. Da es sich bei dem ersten Federelement in der Regel um ein gegossenes Kunststoffteil handelt, kann natürlich bei seiner Herstellung auch das im Innern des ersten Federelementes befindliche zweite Federsystem mit mindestens einem Federelement ausgebildet werden. Wäh­ rend die einteilige Ausbildung herstellungstechnische Vorteile hat, hat die mehrteilige Ausbildung den Vorteil, daß das zweite Federsystem bei bekannten Druckfederein­ richtungen ohne weiteres nachgerüstet werden kann und daß darüber hinaus auch zweite Federsysteme mit unterschiedlichem Federkennlinien und Federkräften ver­ wendet werden können.
Obwohl es grundsätzlich möglich ist, innerhalb des ersten Federelementes lediglich ein einziges zweites Federelement anzuordnen, um den erfindungsgemäßen Effekt zu erzielen, - dieses wirkt dann mit einem am gegenüberliegenden Endbereich vorgese­ henen Anschlag zusammen -, ist festgestellt worden, daß es vorteilhaft ist, wenn das zweite Federsystem zwei zweite Federelemente aufweist, die dann jeweils in den Endbereichen des ersten Federelementes angeordnet sind. Bei den beiden verwende­ ten zweiten Federelementen sollte es sich aus herstellungstechnischen Gründen vor­ zugsweise um identische Bauteile handeln. Die beiden zweiten Federelemente sind dann derart ausgebildet und in dem ersten Federelement angeordnet, daß zwei von­ einander abgewandte äußere Federabschnitte und zwei einander zugewandte innere Federabschnitte vorgesehen sind, wobei die inneren Federabschnitte im Belastungs­ fall miteinander zusammenwirken. Hierdurch ergeben sich letztlich drei in Reihe an­ geordnete Federn, die von den beiden äußeren Federabschnitten und den beiden an­ einander anliegenden inneren Federabschnitten gebildet werden. Zweckmäßiger Weise sollte dabei die axiale Länge der beiden inneren Federabschnitte zusammen so groß sein, wie die axiale Länge eines äußeren Federabschnittes, so daß die drei durch die Federabschnitte gebildeten Federn jeweils die gleiche Federkraft haben.
Um ein zu starkes Zusammendrücken der erfindungsgemäßen Druckfedereinrichtung bei sehr hohen Belastungen und dabei eine eventuelle Beschädigung oder gar Zer­ störung zu verhindern, ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform wenigstens ein Anschlag vorgesehen, der derart ausgebildet und der Druckfedereinrichtung zuge­ ordnet ist, daß er bei Druckbeaufschlagung der Druckfedereinrichtung erst nach ei­ nem vorgegebenen Federweg des zweiten Federsystems wirksam wird. Dieser An­ schlag kann je nach Bedarf nach einem vorgegebenen Federweg wirksam werden, um so eine weitere Kompression des ersten und des zweiten Federsystems zu verhin­ dern. Bei einer konstruktiv besonders einfachen Ausführungsform ist vorgesehen, daß im Bereich vorzugsweise jedes inneren Federabschnittes jeweils wenigstens ein Anschlag vorgesehen ist, der einteilig mit dem jeweiligen Träger ausgebildet sein kann.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfin­ dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung und der Zeichnung selbst. Es zeigt:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Druckfedereinrich­ tung,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines zweiten Federelements,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht des zweiten Federelements aus Fig. 2 in Pfeil­ richtung III aus Fig. 2,
Fig. 4 eine Federkennlinie der erfindungsgemäßen Druckfedereinrichtung bei statischer Belastung,
Fig. 5, eine Federkennlinie der erfindungsgemäßen Druckfedereinrichtung bei dynamischer Belastung und
Fig. 6 ein Anwendungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Druckfedereinrich­ tung.
In Fig. 1 ist eine Druckfedereinrichtung 1 dargestellt, die unter anderem als Dämpfer oder Puffer eingesetzt werden kann. Die Druckfedereinrichtung 1 weist ein erstes Fe­ dersystem 2 auf, das vorliegend mit einer ersten Feder 3 versehen ist. Die erste Feder 3 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel vollständig aus einem elastomeren Kunststoff. Insgesamt ist das erste Federelement 3 als beidseitig offener Hohlkörper ausgebildet und hat eine rotationssymmetrische Form. Es darf darauf hingewiesen werden, daß es auch möglich ist, daß lediglich ein Ende des ersten Federelementes of­ fen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das erste Federelement 3 zwei Endbereiche 4, 5 auf, die ring- oder rohrförmig ausgebildet sind. Zwischen diesen beiden Endbereichen 4, 5 befindet sich ein nach außen gewölbter bauchiger Bereich 6. Dieser bauchige Bereich 6 stellt den eigentlichen Federabschnitt des ersten Feder­ elements 3 dar.
Wesentlich bei der Druckfedereinrichtung 1, mit dem ersten Federelement 3 ist nun, daß wenigstens ein zweites Federsystem 7 vorgesehen ist, das zumindest ein zweites Federelement 8 aufweist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das zweite Fe­ dersystem 7 zwei zweite Federelemente 8, 9 auf, die jeweils ring- oder rohrförmig ausgebildet sind. Das zweite Federsystem 7 ist vorliegend derart ausgebildet und der Druckfedereinrichtung 1 zugeordnet, daß bei Druckbeaufschlagung der Druckfeder­ einrichtung 1 zunächst das erste Federelement 3 belastet wird und erst nach einem vorgegebenen Federweg x des ersten Federelementes 3 das zweite Federsystem 7 wirksam wird. Das zweite Federelement 8 ist dazu innerhalb des Endbereichs 4 ange­ ordnet, während das zweite Federelement 9 innerhalb des Endbereichs 5 des ersten Federelementes 3 angeordnet ist. Die Anordnung ist dabei derart, daß die beiden zweiten Federelemente 8, 9 nach außen hin nicht über das erste Federelement 3 über­ stehen. Die jeweiligen Außenflächen sind ausgefluchtet. Nach innen hin ragen die beiden zweiten Federelemente 8, 9 zumindest geringfügig in den von dem bauchigen Bereich 6 gebildeten Hohlraum hinein. Die beiden zweiten Federelemente 8, 9 sind dabei über den Abstand x voneinander beabstandet. Der Abstand x entspricht dem vorgegebenen Federweg, nach dem im Falle der Druckbeaufschlagung das zweite Federsystem 7 wirksam wird. Hierauf wird im folgenden noch näher eingegangen.
Aus herstellungstechnischen Gründen sind die beiden Federelemente 8, 9 des zwei­ ten Federsystems 7 identisch. Im folgenden wird daher lediglich unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 das zweite Federelement 8 näher beschrieben. Das zweite Feder­ element 8, bei dem es sich um ein an sich separates Bauteil handelt, besteht zumindest teilweise ebenfalls aus elastomerem Kunststoff 10 und zwar vorzugsweise aus dem gleichen Kunststoff wie das erste Federelement 3. Des weiteren ist das zweite Feder­ element 8 mit einem äußeren ring- oder rohrförmigen Träger 11 versehen, der unter anderem zur Verbindung des zweiten Federelementes 8 mit dem ersten Federelement 3 dient. Der Träger 11 selbst ist fest mit dem elastomeren Kunststoff 10 des zweiten Federelementes 8 verbunden. Hierzu ist der elastomere Kunststoff 10 des zweiten Fe­ derelementes 8 zumindest teilweise um den Träger 11 gegossen, der wiederum aus Metall besteht. Die Außenseite des Träger liegt frei und ist nicht vergossen.
Durch den im elastischen Kunststoff 10 befindlichen Träger 11 wird in axialer Rich­ tung ein nach außen überstehender Federabschnitt 12 gebildet, der an der äußeren Stirnkante 13 des Trägers 11 endet. Auf der gegenüberliegenden Seite ist ein weiterer, innerer Federabschnitt 14 vorgesehen, der an der inneren Stirnkante 15 des Trägers 11 endet. Zur Erzielung definierter Federeigenschaften der Federabschnitte 12, 14, das heißt zur Bildung eines entsprechenden Widerlagers für die Federabschnitte so­ wie zur Bestimmung der Länge der Federabschnitte, und um einen ausreichenden Halt des Trägers 11 ins elastischen Kunststoff 10 zu gewährleisten, ist die Dicke des Trägers 11 in radialer Richtung vorzugsweise größer als die Hälfte der Dicke des ela­ stomeren Kunststoffs 10 des zweiten Federelementes 8 in radialer Richtung.
Wie zuvor bereits erwähnt worden ist, dient der Träger 11 nicht nur zur Bestimmung der Federeigenschaften der Federabschnitte 12 und 14, sondern auch zur Befesti­ gung am ersten Federelement 3. Zu diesem Zweck ist der Außendurchmesser D des Trägers 11 größer gleich dem Innendurchmesser d des Endbereichs 4 des ersten Fe­ derelements 3. Bei der Verbindung zwischen dem ersten Federelement 3 und dem zweiten Federelement 8, 9 handelt es sich vorliegend um eine kraft- oder reibschlüs­ sige Verbindung. Hierzu weist der Träger 11 Oberflächenunregelmäßigkeiten auf, die zur Erzielung einer Verzahnung mit dem elastischen Kunststoff des ersten Federele­ ments 3 dienen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist außenseitig am Träger 11 eine umlaufende Nut 16 vorgesehen. Es versteht sich, daß statt einer auch mehrere Nuten 16 vorgesehen sein können. Im übrigen können natürlich auch andere Arten von Oberflächenunregelmäßigkeiten vorgesehen sein. Die Nut 16 ist vorliegend au­ ßermittig aus dem Träger 11 angebracht. Dies dient als Orientierungshilfe zum korrek­ ten Einsetzen des zweiten Federelements 8 in das erste Federelement 3. Das Einset­ zen selbst erfolgt über ein Einpressen.
Im eingesetzten Zustand, wenn sich also die zweiten Federelemente 8, 9 innerhalb des ersten Federelements 3 befinden, sind die beiden zweiten Federelemente 8, 9 der­ art angeordnet, daß die beiden äußeren Federabschnitte 12 sich außenseitig befinden, also voneinander abgewandt sind, während die beiden inneren Federabschnitte 14 der beiden zweiten Federelemente 8, 9 einander zugewandt sind. Im Belastungsfall liegen die beiden inneren Federabschnitte 14 aneinander an und wirken wie eine Fe­ der. Dabei ist die axiale Länge der beiden inneren Federabschnitte 14 zusammen so groß, wie die axiale Länge eines äußeren Federabschnittes 12. so daß letztlich im Be­ lastungsfall drei in Reihe angeordnete Federn gleicher Federkraft vorgesehen sind.
Gestrichelt ist eine alternative Ausgestaltung dargestellt, bei der am zweiten Federele­ ment 8, 9 eine Reihe von Anschlägen 17 vorgesehen sind, die derart ausgebildet sind, daß sie bei Druckbeaufschlagung der Druckfedereinrichtung 1 erst nach einem vor­ gegebenen Federweg des zweiten Federsystems 7 wirksam werden. Vorliegend han­ delt es sich bei den Anschlägen 17 um auf den einander zugewandten Stirnflächen 15 des Trägers 11 vorgesehene Vorsprünge, die einteilig mit dem Träger 11 ausgebildet sind.
Im übrigen darf nochmals darauf hingewiesen werden, daß das zweite Federsystem 7 nicht notwendigerweise aus an sich separaten zweiten Federelementen 8, 9 bestehen muß. Die zweiten Federelemente 8 oder auch nur eines können ohne weiteres auch einteilig mit dem ersten Federelement 3 ausgebildet sein.
In den Fig. 4 und 5 sind die Federkennlinien einer erfindungsgemäßen Druckfeder­ einrichtung 1 bei statischer (Fig. 4) und dynamischer (Fig. 5) Belastung qualitativ dargestellt. Erkennbar ist, daß die Federkennlinie über einen weiten Bereich einen im wesentlichen linearen Verlauf hat. Nach Erreichen des Federweges x wird dann das zweite Federsystem 7 wirksam. Ohne das zweite Federsystem 7 würde die Feder­ kennlinie in der gestrichelten Darstellung weiterlaufen. Durch das zweite Federsy­ stem 7 ergibt sich eine Addition der Federkräfte des ersten Federsystems 2 und des zweiten Federsystems 7, was zu einem starken Anstieg der Federkennlinie führt. Auf diese Weise lassen sich zunächst recht weiche Federeigenschaften erzielen, während nach Erreichen des Federweges x die Federkraft erheblich ansteigt.
Es versteht sich, daß die Stelle x, an der das zweite Federsystem 7 wirksam wird, für den jeweiligen Anwendungsfall beliebig gewählt werden kann. Auch die Federkraft des zweiten Federsystems 7 kann je nach dem gewünschten Anwendungsfall einge­ stellt werden. Soll das zweite Federsystem 7 beispielsweise eher wirksam werden, so ist es erforderlich, den Abstand x zwischen den beiden zweiten Federelementen 8, 9 entsprechend zu verringern. Dementsprechend müßte der Abstand x vergrößert wer­ den, wenn das zweite Federsystem 7 erst später wirksam werden soll. Die "Härte" bzw. Stärke des zweiten Federsystems 7 läßt sich durch die Länge der Federab­ schnitte 12, 14 in Verbindung mit der Länge des Trägers 11 steuern. Wird ein in axi­ aler Richtung längerer Träger 11 gewählt, so werden - bei gleicher Länge des zweiten Federelements - die Federabschnitte 12, 14 kürzer, wodurch sich eine härtere Feder ergibt, was sich in einem stärkeren Anstieg der Federkennlinie des zweiten Federsy­ stems 7 niederschlägt.
In Fig. 6 ist nun ein Anwendungsfall einer Druckfedereinrichtung 1 bei einer Zugein­ richtung 18 dargestellt. Im in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Druckfedereinrichtung 1 als Puffer beispielsweise bei einem Eisenbahnwaggon. Die Zugeinrichtung 18 weist eine Kupplungsstange 19 auf, die über einen Bolzen 20 mit einer Gabel 21 verbunden ist. Die Gabel 21 ist wiederum fest mit einer Stange 22 ver­ bunden, vorzugsweise einteilig mit dieser ausgebildet. Dabei ist die Stange 22 durch eine Öffnung 23 in einer Anschlagplatte 24 der Zugeinrichtung 18 hindurchgeführt. Auf die Stange 22 aufgesetzt ist die Druckfedereinrichtung 1, die gegen die An­ schlagplatte 24 anliegt. Am äußeren Ende der Zugeinrichtung 18 befindet sich im An­ schluß an die Druckfedereinrichtung 1 eine Abschlußplatte 25, die über eine Mutter 26, die auf die Stange 22 aufgeschraubt ist, gegen die Druckfedereinrichtung 1 an­ liegt. Endseitig ist die Mutter 26 über eine Arretierung 27 gesichert. Durch Auf­ schrauben der Mutter 26 ist es möglich, die Druckfedereinrichtung 1 zwischen der Anschlagplatte 24 und der Abschlußplatte 25 vorzuspannen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem der Stange 22 durch die Druckfeder­ einrichtung 1 hindurchgeführt ist, dient das zweite Federsystem 7 nicht nur zur Auf­ bringung zusätzlicher Federkräfte nach Erreichen eines vorgegebenen Federweges x, sondern auch zur zumindest im wesentlichen spiel freien Anordnung der Druckfeder­ einrichtung 1 auf dem Stange 22. Durch entsprechende Wahl der zweiten Federele­ mente 8, 9 bzw. durch Verwendung entsprechender Innendurchmesser der zweiten Federelemente 8, 9 läßt sich die Druckfedereinrichtung 1 ohne weiteres zentrisch auf der Stange 22 anordnen.
Im Belastungsfall ergibt sich durch einen Zug eine Zugkraft F, die auf die Kupplungs­ stange 19 wirkt. Die Zugkraft F wird dann auf die Gabel 21 und damit auf die Stange 22 übertragen. Dies führt zu einer Kompression der Druckfedereinrichtung 1, wobei zunächst lediglich das erste Federelement 3 zusammengedrückt wird. Ist die Zugkraft F so groß, daß dies zu einer Überschreitung des Federweges x führt, wird zusätzlich zu dem ersten Federelement 3 das zweite Federsystem 7 wirksam. In diesem Falle werden dann Kräfte über die beide Platten 24, 25 auf die äußeren Federabschnitte 12 der beiden Federelemente 8, 9 und auf die beiden zusammenwirkenden inneren Fe­ derabschnitte 14 übertragen. Dies führt zu einem erheblichen Anstieg der Federkraft, ohne daß es zu zu hohen und unkontrollierbaren Kräften in der Zugeinrichtung 16 kommt, wie sie beispielsweise durch einen festen Anschlag auftreten würden.

Claims (15)

1. Druckfedereinrichtung (1) mit einem zumindest ein erstes Federelement (3) aufwei­ senden ersten Federsystem (2), wobei das erste Federelement (3) vorzugsweise zu­ mindest teilweise aus einem elastomeren Kunststoff besteht, dadurch gekennzeich­ net, daß wenigstens ein zumindest ein zweites Federelement (8, 9) aufweisendes zweites Federsystem (7) vorgesehen ist, das derart ausgebildet und der Druckfeder­ einrichtung (1) zugeordnet ist, daß im Belastungsfall der Druckfedereinrichtung (1) zunächst lediglich das erste Federsystem (2) belastet und erst nach einem vorgegebe­ nen Federweg (x) des ersten Federelementes (3) das zweite Federsystem (7) wirksam wird.
2. Druckfedereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Federelement (3) als Hohlkörper ausgebildet ist und daß das zweite Federelement (8, 9) innerhalb des ersten Federelementes (3) angeordnet ist.
3. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste Federelement (3) zumindest an einem Ende ring- oder rohrförmig ausgebildet ist und, vorzugsweise, einen bauchigen Bereich aufweist und daß das zweite Federelement (8, 9) zumindest teilweise innerhalb des ring- oder rohr­ förmigen Endbereiches (4, 5) des ersten Federelements (3) angeordnet ist.
4. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das zweite Federelement (8, 9) zumindest teilweise ebenfalls aus elastomerem Kunststoff (10), vorzugsweise aus dem gleichen Kunststoff wie das erste Federelement (3) besteht.
5. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das zweite Federelement (8, 9) einen äußeren, vorzugsweise ring- oder rohrförmigen Träger (11) zur Verbindung mit dem ersten Federelement (3) auf­ weist.
6. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der elastomere Kunststoff (10) des zweiten Federelements (8, 9) zumindest teilweise um den vorzugsweise aus Metall bestehenden Träger (11) gegos­ sen ist.
7. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß endseitig zumindest ein über den Träger (11) überstehender Fe­ derabschnitt (12, 14) des zweiten Federelementes (8, 9) vorgesehen ist.
8. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dicke des Trägers (11) in radialer Richtung zumindest der Hälfte der Dicke des elastischen Kunststoffs (10) des zweiten Federelements (8, 9) in radialer Richtung entspricht.
9. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Außendurchmesser (D) des Trägers (11) größer gleich dem In­ nendurchmesser (d) des Endbereichs (4, 5) des ersten Federelements (3) ist und daß, vorzugsweise, das erste Federelement (3) mit dem zweiten Federelement (8, 9) kraft­ schlüssig verbunden ist.
10. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Träger (11) Oberflächenunregelmäßigkeiten zur Erzielung einer Verzahnung mit dem ersten Federelement (3) aufweist.
11. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das zweite Federsystem (7) zwei vorzugsweise identische zweite Federelemente (8, 9) aufweist, die jeweils in den Endbereichen (4, 5) des ersten Fe­ derelements (3) angeordnet sind.
12. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden zweiten Federelemente (8, 9) derart ausgebildet und im ersten Federelement (3) angeordnet sind, daß zwei voneinander abgewandte äußere Federabschnitte (12) und zwei einander zugewandte innere Federabschnitte (14) vorgesehen sind, wobei die inneren Federabschnitte (14) im Belastungsfall miteinan­ der zusammenwirken können.
13. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die axiale Länge der beiden inneren Federabschnitte (14) zusam­ men so groß ist, wie die axiale Länge eines äußeren Federabschnittes (12).
14. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens ein Anschlag (17) vorgesehen ist, der derart ausgebil­ det und der Druckfedereinrichtung (1) zugeordnet ist, daß er im Belastungsfall der Druckfedereinrichtung (1) erst nach einem vorgegebenen Federweg des zweiten Fe­ dersystems (7) wirksam wird.
15. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bereich vorzugsweise jedes inneren Federabschnittes (15) we­ nigstens ein Anschlag (17) vorgesehen ist, und daß, vorzugsweise, der Anschlag (17) einteilig mit dem Träger (11) ausgebildet ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007023963A1 (de) * 2007-05-23 2008-12-11 Abi Anlagentechnik-Baumaschinen- Industriebedarf Maschinenfabrik Und Vertriebsgesellschaft Mbh Vorrichtung für einen Schwingungserreger
CN113715863A (zh) * 2021-09-09 2021-11-30 原宇博 一种急停时带有缓冲机构的地铁车辆牵引机构

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0498710A2 (de) * 1991-02-04 1992-08-12 Hutchinson Elastisches Lager mit wechselnder Steifheit

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3636674A1 (de) * 1986-10-28 1988-05-11 Wolf Woco & Co Franz J Koerperschallisolierendes weiches lager

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0498710A2 (de) * 1991-02-04 1992-08-12 Hutchinson Elastisches Lager mit wechselnder Steifheit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007023963A1 (de) * 2007-05-23 2008-12-11 Abi Anlagentechnik-Baumaschinen- Industriebedarf Maschinenfabrik Und Vertriebsgesellschaft Mbh Vorrichtung für einen Schwingungserreger
DE102007023963B4 (de) * 2007-05-23 2014-01-02 Abi Anlagentechnik-Baumaschinen-Industriebedarf Maschinenfabrik Und Vertriebsgesellschaft Mbh Vorrichtung für einen Schwingungserreger
CN113715863A (zh) * 2021-09-09 2021-11-30 原宇博 一种急停时带有缓冲机构的地铁车辆牵引机构
CN113715863B (zh) * 2021-09-09 2022-06-28 原宇博 一种急停时带有缓冲机构的地铁车辆牵引机构

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