DE2310560A1

DE2310560A1 - Membranfoermiges federelement

Info

Publication number: DE2310560A1
Application number: DE19732310560
Authority: DE
Inventors: Joerg Ney
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1973-03-02
Filing date: 1973-03-02
Publication date: 1974-09-05

Description

Membranförmiges Federelement Die Erfindung bezieht sich auf ein im wesentlichen membranförmiges Federelement mit einer glockeneförmigen äußeren Metallhülse und einem an dessen engeren Ende eingesetzten Federkörper aus gummielastischem Werkstoff sowie einem als innere Metallhülse dienenden und in Federkörper befestigten Bolzen, wobei die genannten Teile konzentrisch zueinander so angeordnet sind, daß vom Federkörper aus beliebiger Richtung einwirkende Kräfte elastisch aufgefangen wer den.
Es sind vielerlei unter Verwendung von Gummi geschaffene Federelemente bekannt, bei denen zwischen konzentrischen Metallteilen ein Gummikörper angeordnet ist, wobei dieser bei hülsenförmigen Metallkörpern ebenfalls als Hülse und bei mehr scheibenförmigen Metallkörpern als Membran ausgebildet ist. Bei den hülsenförmig ausgebildeten Gummikörpern wird durch ringförmige Hohlräume um die innere Hülse herum eine verhältnismäßig weiche Federung in Querrichtung erreicht, jedoch sind Verkantungen nur in begrenztem Umfang möglich. Membranförmige Gummikörper dagegen sind in axialer Richtung verhältnismäßig weich in Querrichtung nur begrenzt nachgiebig.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Federelement zu schaffen, daß die erwähnten Nachteile nicht aufweist und sowohl in axialer Richtung als auch quer dazu große Federwege und eine beilebig dazu erforderliche Nachgiebigkeit aufweisen. Gleichzeitig soll in Axialrichtung eine verbesserte Dämpfung erreicht werden.
Diose Aufgabe wird bei Federelementsn der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Federkörper ein im wesentlichen zylindrischer Körper mit einer in der Kitte der äußeren Wandung zum Einrasten des Hülsenrandes vorgesehenen ringförmigen Nut und einer in der Mitte der inneren Wandung vorgesehenen flacheren ringförmigen Nut ist und an dem Stiraende, das in die glockenförmige Metallhülse ragt, eine Membran mit-einer nabenartigen Verdickung zum Anschließen des frei in dem zylinderischen Körper liegenden Bolzens angeordnet ist.
Der Federkörper wird mit dem zylindrischen Teil an der äußeren Metallhülse befestigt und mit dem membranförmigen Teil an den die innere Hülse bildenden Bolzen, so daß zwischen diesen Metallteilen weder in axialer Richtung noch in Querrichtung eine solche Verbindung besteht, daß bei irgendeiner Belastung des Federkörpers unmittelbar Druckspannungen im Gummiwerkstoff auftretcn. Zunächst wird immer eine Schubspannung vorhanden sein, die nämlich bei axialer Belastung in der Membran auftritt und bei Querbelastung im Ubergang zwischen der Membran zum zylindrischen Körper und nach weiterem Ein federn in Querrichtung auch dann noch Schubspannungen hervorrufen, wenn der Bolzen sich an den Innenflächen des zylindrischen Körpers zunehmend anlegt. Dieser Vorgang erfolgt nämlich zunächst an den Rändern der an der inneren Wandung des zylindrischen Körpers vorgesehenen flachen Nut, dessen Ränder zu dem Rand der glockenförmigen Hülse versetzt liegen, so daß eben vorerst vorwiegend Schabspannung gen auftreten. Erst wenn die flache Nut im innern des zylindrischen Federkörpers durch Verformung abgeflacht ist, beginnt zwischen den beiden Metallteilen die Druckverformung des dazwischen befindlichen Federkörpers.
In Axialrichtung geht in der einen Richtung die Schubverformung in eine Zugverformung über, wobei die den Bolzen'ungebendc Wandung des zylindrischen Körpers aus Gummi die Außenfläche berührt und in erheblichem Umfang dämpft, während in entgegengesetzter Richtung die Membran in den von der äußeren glockenförmigen Hülse gebildeten ringförmigen Raum hineingepreßt und über Druck-Schub letztlich auf Druck belastet wird. In beiden Richtungen kann durch die Anordnung geeigneter Scheiben, deren Durchmesser mindestens so groß sind wie der zylindrische Federkörper, anschlagartig der Federweg begrenzt wird,und im Falle einer Zerstörung des Federkörpers durch Wärme werden die Metallteile gehindert, die vorgesehene Verknüpfung zu verlassen.
Zur Herstellung einer gutcn Verbindung zwischen dem Bolzen und dem Federkörper ist es zweckmäßig, die nabenartige Verdickung der Membran in einem am Bolzen gebildeten ringförmigen Hohlraum einzupressen. Zweckmäßig ist es auch, daß die äußere ringförmige Nut des Federkörpers im Axialschnitt des Fertigungszustande etwa rechteckig ist, während die innere ringförmige Nut des Federkörpers im axialen Schnitt des Fertigungszustandes etwa kreisförmig sein soll.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird durch die Zeichnung veranschaulicht und es zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Federelement und Fig. 2 eine teilweise Draufsicht auf ein solches Element.
Das Federelement besteht aus einer äußeren glockenförmigen Metallhülse 1, einem Federkörper 2 und einem inneren hülsenförmigen Bolzen 3, wobei die Teile zu einer Achse 4 konzentrisch angeordnet sind.
Die äußere Metallhülse 1 enthält einen flanschartigen Teil 5 mit Durchbrechungen 6 zum Befestigen auf einer Grundlage oder an einer Wand, Decke od. dgl. Das kleinere Ende der äußeren Hülse 1 geht in eine nach innen gezogene ringförmige Stirnwand 7 über, an der der Federkörper 2 mit dem zylindrischen Körper 8 eingeknüpft ist, wozu eine in der äußeren Wandung 9 des Körpers 8 angeordnete Nut 10 dient. An dem Ende des zylindrischen Körpers, der-in die glockenförmige äußere Hülse hineinragt, befindet sic eine Membran 11, die mit einer nabenartigen Verdickung 12 versehen ist. Diese wird von einem ringförmigen Hohlraum eingeschlossen, die einerseits von dem Bolzen 3, andererseits von einer Platte 13 und schließlich auch von einer Schraube 14 gebildet wird, in welchem ringförmigen Raum durch Anziehen der Schraube 14 eine erhebliche Druckspannung zum Verbinden mit dem Bolzen 3 entsteht. Wesentlich dabei ist, daß die nabenartige Verdickung 12 durch einen verengten Ringquerschnitt, der zwischen der Platte 13 und dem gegenüberliegenden Rand des Bolzens 3 entsteht, am Heraustreten gehindert wird. Die Platte 13 ist mit einem tellerartigen Rand 15 versehen, der bei Aufwärtsbewegungen des Bolzens 3 sich zunächst zunehmend und dann anschlagartig an die Membran 11 anlegt. Der lichte Durchmesser des zylindrischen Körpers 8 ist etwas größer als der Außendurchmesser des Bolzens 3, damit bei Querkräften zunächst die Membran und dann erst der zylindrische Körper 8 in Tätigkeit tritt. Die innere Wandung des zylindrischen Körpers 8 ist dabei mit einer flachen Nut 15 versehen, um bei quer einwirkenden Kräften eine zunehmende Anlage an den Bolzen 3 zu erzielen. Die flache Nut 15 geht im unteren Teil in die gerundete Membran 11 über, so daß insgesamt die innere Kontur des Federkörpers im wesentlichen kreisförmig erscheint.

Claims

Patentansprüche:

1. Im wesentlichen membranfärmiges Federelement mit einer glockenförmigen äußeren Metallhülse und an dessen engeren Ende eingesetztem Federkörper aus gummielastischem Werkstoff sowie einem als innere Metallhülse dienenden und im Federkörper befestigtem Bolzen, wobei die genannten Teile konzentrisch zueinander so angeordnet sind, daß vom Federkörper aus beliebiger Richtung einwirkende Kräfte elastisch aufgefangen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkörper (2) ein in weschtlichen zylindrischer Körper (8) mit einer in der Mitte der äußeren Wondung (9) zum Einrasten des Hülsenrandes (7) vorgesehenen ringförmigen Nut (10) und einer in der Mitte der inneren Wandung vorgesehenen flacheren ringförmigen Nut (15) ist und an dem Stirnende, des in die glockenförmige Metallhülse (1) ragt, eine Membran (11) mit einer nabenartigen Verdickung (11) zum Anschließen des frei in dem zylindrischen Körper (8) liegenden Bolzens (3) angeordnet ist.

2. Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nabenartige Verdickung (12) der Membran in einem am Bolzen (3) gebildeten ringförmigen Hohlraum eingepreßt ist.

3. Federelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere ringförmige Nut (10) des Federkörpers (2) im Axialschnitt des Fertigungszustandes etwa rechteckig ist.

4. Federelement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere ringförmige Nut (15) des Federkörpers (2) im Axialschnitt des Fertigungszustandes etwa kreisförmig ist.

L e e r s e i t e