DE19714749C2 - Druckfedereinrichtung - Google Patents
DruckfedereinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Druckfedereinrichtung nach dem Oberbegriff des An
spruchs 1.
Eine Druckfedereinrichtung der eingangs genannten Art ist bereits aus der EP 0 498
710 A2 bekannt. Die bekannte Druckfedereinrichtung kann beispielsweise als Isolier-
und Schwingungsdämpfer in Motorlagern oder als Puffer oder Polster zur Ener
gieaufnahme verwendet werden. Eine typische Anwendung der Puffer liegt in ihrem
Einsatz zwischen Eisenbahnwaggons, um den Aufprall hintereinander stehender oder
laufender Wagen zu dämpfen und die während des Rangierens der Wagen auf die
Wagenkupplungen einwirkenden Stoßbelastungen abzufangen und auszugleichen.
Bei der aus der EP 0 498 710 A2 bekannten Druckfedereinrichtung ergibt sich durch
die beiden Federsysteme eine Federkennlinie, bei der zunächst vergleichsweise ge
ringe Federkräfte auftreten, nämlich solange, wie lediglich das erste Federsystem
wirksam ist. Erst bei Erreichen eines vorgegebenen Federweges wird das zweite Fe
dersystem 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. Hierdurch läßt sich sehr genau einerseits durch Anord
nung des zweiten Federsystems innerhalb des ersten Federelementes und andererseits
durch Wahl und Ausbildung des zweiten Federsystems steuern, wann, das heißt nach
Erreichen eines bestimmten vorgegebenen Federweges, das zweite Federsystem ein
setzt und wie in diesem Falle die Federkräfte ansteigen.
Bei der aus der EP 0 498 710 A2 bekannten Druckfedereinrichtung sind sowohl das
erste als auch das zweite Federelement jeweils an einer separaten Platte gehalten. Die
zweiten Federelemente jeweils liegen auf der Mittelachse der bekannten Druckfe
dereinrichtung, so daß es nicht möglich ist, diese Druckfedereinrichtung auf eine
Achse oder Welle aufzusetzen. Im übrigen ist auch das Vorsehen der Platten an sich
und das Befestigen der einzelnen Federelemente an den Platten aufwendig und um
ständlich.
Aus der DE 36 36 674 A1 geht ein körperschallisolierendes weiches Lager hervor,
das zwei krafteinleitende Lagergehäusetöpfe aufweist, zwischen denen ein weicher
Tragfederblock aus Gummi eingefügt ist. Die beiden Lagergehäusetöpfe übergreifen
einander mit Spiel koaxial teleskopartig und hintergreifen einander elastomer gepuf
fert unter Bildung eines zweiseitig wirkenden Federwegbegrenzers. Der Federweg
begrenzer weist einen ringförmigen Gummipuffer auf, der um den Tragfederblock
herum angeordnet ist. Ein Lagergehäusetopf greift mit einem Flansch in den ringför
migen Gummipuffer des Federwegbegrenzers ein. Bei Belastung des bekannten La
gers werden die Lagergehäusetöpfe unter Verformung des Tragfederblocks aufein
anderzu bewegt. Nach einer vorgegebenen Einfederung wird der Federwegbegren
zer wirksam. Zum Aufsetzen auf eine Achse oder Welle ist diese Druckfedereinrich
tung nicht geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Druckfedereinrichtung der eingangs genannten
Art zur Verfügung zu stellen, die einfach aufgebaut und auch zur Verwendung an ei
ner Achse oder Welle geeignet ist.
Diese Aufgabe ist bei einer Druckfedereinrichtung der eingangs genannten Art erfin
dungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch
die Anordnung und Ausbildung des erfindungsgemäßen Trägers ist es möglich, das
zweite Federelement kraft- und/oder formschlüssig mit dem ersten Federelement zu
verbinden. Die Ausbildung des ersten Federelements als Hohlkörper und die ring-
oder rohrförmige Ausbildung des Trägers gestatten es, daß die erfindungsgemäße
Druckfedereinrichtung ohne weiteres auf eine Welle oder Achse aufgesetzt wird. Der
Träger selbst übt keine federnde Wirkung aus. Die federnde Wirkung wird über den
endseitig über den Träger in axialer Richtung überstehenden Federabschnitt erzeugt.
Dabei läßt sich über die Länge des Trägers bzw. die Länge des Federabschnittes in
axialer Richtung 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 langen Träger und einem kurzen Federabschnitt sehr "harte" bzw. hohe Fe
dereigenschaften erzielt werden.
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. Dabei steht der Träger in radialer Richtung etwas
über das elastomere Material über, wobei der Außendurchmesser des Trägers größer
gleich dem Innendurchmesser des zylindrischen Endbereichs des ersten Federelemen
tes sein sollte, so daß sich eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und
dem zweiten Federelement ergibt. Dabei sollte der Träger vorzugsweise Oberflä
chenunregelmäßigkeiten in Form von Öffnungen, Abwinkelungen oder ähnlichem
zur Erzielung einer Verzahnung mit dem ersten Federelement aufweisen.
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 unterschiedlichen 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 an
derem 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 Fe
derelementes 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 im 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 spielfreien 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 (18)
1. Druckfedereinrichtung (1) mit einem zumindest ein als Hohlkörper ausgebildetes
erstes Federelement (3) aufweisenden ersten Federsystem (2), mit wenigstens einem
zumindest ein zweites Federelement (8, 9) aufweisenden zweiten Federsystem (7),
wobei das erste Federelement (3) zumindest teilweise aus einem elastomeren Kunst
stoff besteht, wobei das zweite Federelement (8, 9) innerhalb des Federelements (3)
angeordnet ist und wobei das zweite Federsystem (7) derart ausgebildet und der
Druckfedereinrichtung (1) zugeordnet ist, daß im Belastungsfall der Druckfederein
richtung (1) zunächst lediglich das erste Federsystem (2) belastet und erst nach einem
vorgegebenen Federweg (x) des ersten Federelementes (3) das zweite Federsystem
(7) wirksam wird, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Federelement (8, 9) einen
äußeren ring- oder rohrförmigen Träger (11) aufweist, der zur kraft- und/oder form
schlüssigen Verbindung mit dem ersten Federelement (3) innenseitig am ersten Fe
derelement (3) anliegt und daß endseitig zumindest ein über den Träger (11) in axialer
Richtung überstehender Federabschnitt (12, 14) des zweiten Federelements (8, 9)
vorgesehen ist.
2. Druckfedereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Federelement (3) zumindest an einem Ende ring- oder rohrförmig ausgebildet ist und
daß das zweite Federelement (8, 9) zumindest teilweise innerhalb des ring- oder rohr
förmigen Endbereiches (4, 5) des ersten Federelements (3) angeordnet ist.
3. Druckfedereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
erste Federelement (3) in seinem mittigen Bereich bauchig ausgebildet ist.
4. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das zweite Federelement (8, 9) zumindest teilweise ebenfalls aus
elastomerem Kunststoff (10) besteht.
5. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das zweite Federelement (8, 9) aus dem gleichen Kunststoff wie
das erste Federelement (3) besteht.
6. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der elastomere Kunststoff (10) des zweiten Federelements (8, 9)
zumindest teilweise um den Träger (11) gegossen ist.
7. Druckfedereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger
(11) aus Metall besteht.
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 oder gleich dem
Innendurchmesser (d) des Endbereichs (4, 5) des ersten Federelements (3) ist.
10. Druckfedereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Federelement (3) mit dem zweiten Federelement (8, 9) kraftschlüssig verbunden ist.
11. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Träger (11) Oberflächenunregelmäßigkeiten zur Erzielung einer
Verzahnung mit dem ersten Federelement (3) aufweist.
12. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das zweite Federsystem (7) zwei zweite Federelemente (8, 9) auf
weist, die jeweils in den Endbereichen (4, 5) des ersten Federelements (3) angeordnet
sind.
13. Druckfedereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die bei
den zweiten Federelemente (8, 9) identisch sind.
14. 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.
15. 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).
16. 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.
17. Druckfedereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß im Bereich vorzugsweise jedes inneren Federabschnittes (15) we
nigstens ein Anschlag (17) vorgesehen ist.
18. Druckfedereinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der An
schlag (17) einteilig mit dem Träger (11) ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
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DE1997114749 DE19714749C2 (de) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Druckfedereinrichtung |
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DE1997114749 DE19714749C2 (de) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Druckfedereinrichtung |
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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 |
Citations (2)
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Patent Citations (2)
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EP0498710A2 (de) * | 1991-02-04 | 1992-08-12 | Hutchinson | Elastisches Lager mit wechselnder Steifheit |
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