DE2918619A1

DE2918619A1 - Elastisches federelement

Info

Publication number: DE2918619A1
Application number: DE19792918619
Authority: DE
Inventors: Volkmar Dipl Ing Otto
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1979-05-09
Filing date: 1979-05-09
Publication date: 1980-11-13

Description

ELASTISCHES FEDER Et E M E N 1
Die Erfindung betrifft ein elastisches Federelement, wie insbesondere eine elastische Wellenkupplung zur Verbindung zweier rotierender Wellen, bestehend aus einem polygonalen Gummiring, an dessen Ecken Spannhülsen zur Befestigung der Wellen anvulkanisiert sind, wobei gegebenenfalls jede zweite Spannhülse durch den Arm eines Nabensternes ersetzt sein kann.
Elastische Wellenkupplungen, wie sie insbesondere im Kraftfahrzeugbau eingesetzt werden, sind im Fahrbetrieb durch die Winkelbewegungen und die unterschiedlichen Drehbewegungen der Wellen zueinander vor allem auf Verdrehung, Axialschub, Beugung und Desachsierung beansprucht, und diese ständig wechselnden Belastungen setzen in den Gummi säulen größere Wärmemengen frei. Zusätzlich ist aber auch in vielen Fällen der Konstrukteur aufgrund der im Fahrzeugbau herrschenden räumlichen Enge gezwungen, die elastischen Wellenkupplungen in unmittelbarer Nachbarschaft von wärmeabstrahlenden Maschinenteilen, wie beispielsweise dem Motor oder der Auspuffanlage, einzubauen, so daß die Elastomere einer weiteren Wärmebelastung ausgesetzt sind.
Wärmeeinwirkung auf Gummi führt aber auf die Dauer insbesondere durch frühzeitige Alterung zu dessen Zerstörung und somit zu einer kürzeren Lebensdauer der Wellenkupplung. Zusätzlich werden bei erhöhter Temperatur die physikalischen Eigenschaften des Gummis beeinträchtigt. Gerade aber eine Herabsetzung der elastischen Dämpfungseigenschaften verschlechtert das Funktionsverhalten der Wellenkupplung im Fahrbetrieb.
Da die mechanischen Wechselbeanspruchungen an den Gummi kupplungen im Fahrbetrieb in der Regel nur kurzzeitig auftreten, kann die entwickelte Wärmemenge vor der nächsten Belastung wieder abstrahlen. Es ist beispielsweise auch schon nach der DE - OS 24 10 165 versucht worden, durch Querschnittsänderungen der Gummi säulen das Abstrahlen der in den Gummi säulen entstandenen Wärmemenge zu beschleunigen. Wesentlicher ist aber die Wärmebelastung der Gummi säulen durch die Wärmeabstrahlung vor allem aus dem Motor oder der Auspuffanlage, da solche Maschinenteile sehr heiß werden und die Wärmeeinwirkung im Fahrbetrieb ständig erfolgt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, aus Elastomeren und gegebenenfalls auch aus Kunststoff bestehende Federelemente für den Kraftfahrzeugbau, wie insbesondere elastische WeTlenkupplungen, zu schaffen, welche soweit gegen von außen auf sie einwirkende Wärmestrahlung aus beispielsweise dem Motor oder der Auspuffanlage geschützt sind, daß sie ohne wesentliche Beeinträchtigung auch in unmittelbarer Nachbarschaft dieser Teile angeordnet werden können. Das Verfahren ihrer Herstellung soll zugleich einfach und kostensparend sein.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein elastisches Federelement gelöst, dessen Gummibauteile unter Verwendung wä.rmestrahlenreflektierender Mittel vor einer äußeren Wärmeeinstrahlung geschützt sind. Und zwar sind diese Mittel vorzugsweise siTbrigglänzende Metalle oder weiße Farbpigmentstoffe, die bekanntlich elektromagnetische Wellen besonders stark reflektieren. Vorzugsweise werden als Mittel Aluminium in Pulver -oder Metallblechform und Kieselsäure, Silikate oder Titandioxid als weißes Farbpigment eingesetzt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden hochaktive wärmereflektierende Mittel der Gummimischung anstelle von Ruß zugegeben.
So werden beispielsweise 100 Teilen der für Wellenkupplungen geeigneten, aber rußfreien Gummimischung 10 bis 4Q Teile Aluminiumteile zugegeben oder es werden 10 bis 40 Teile hochaktive Kieselsäure eingesetzt.
Im Sinne der Erfindung kann jedoch auch das Gummi bauteil mit einer Oberzug aus Aluminiumpulver oder Titanweißpulver versehen sein Dieser Oberzug kann hergestellt werden, indem entweder der geformte Rohling vor der Vulkanisation mit den Pulvern eingestäub-t wird oder der Oberzug kann auf den Rohling oder das ausvulkanisierte Gummiteil durch Sprühen einer das wärmereflektierende Mittel haltigen Lack - beziehungsweise Gummilösung aufgetragen werden. Der Oberzug kann dabei die gesamte Oberfläche abdecken, es genügt jedoch im Sinne der Erfindung, wenn nur die Oberflächen der Gummi bauteile bedeckt sind, die später im Fahrbetrieb den wärmeabstrahlenden Fahrzeugteilen unmittelbar benachbart sind.
Gegebenenfalls kann jedoch auch zum Abdecken anstelle des Oberzuges eine vorzugsweise aufgeklebte Metall - beziehungsweise weißpigmentierte Kunststoffolie eingesetzt werden oder es können Metallbleche verwendet werden. Folien und Bleche können den Gummikörper genauso wie der Oberzug entweder gänzlich umhüllen oder sie können auch nur wie ein Schutzschild die dem wärmeabstrahlenden Fahrzeugteil zugewandte Oberfläche des Gummikörpers abdecken.
Durch die Erfindung sind somit gegen Wärmestrahlen geschützte Federelemente geschaffen, die daraufhin in unmittelbarer Nachbarschaft wärmeabstrahlender Fahrzeugteile eingesetzt werden können. Ihre Beanspruchung auf Wärme ist somit erheblich herabgesetzt, so daß sie eine größere Lebensdauer und ein besseres Funktionsverhalten im Fahrbetrieb aufweisen. Sie sind relativ einfach ohne größere Kosten herzustellen. Insbesondere ein Oberzug oder eine aufgeklebte Metallfolie können direkt vor der Montage aufgebracht werden, so daß der Monteur beispielsweise die auf dem Markt erhältlichen rußhaltigen Wellenkupplungen nur nach kleiner Umrüstung einsetzen kann.
Die Erfindung sei anhand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert: Beispiel 1 100 Teilen einer für Wellenkupplungen üblichen Gummimischung auf der Basis von Naturkautschuk mit den üblichen Gehalten an Vulkanisationshilfsmitteln werden anstelle von Ruß 35 Teile hochaktive Kieselsäure ( Aerosil ) zugemischt. Daraus wird anschließend in gewohnter Weise eine elastische Wellenkupplung geformt und vulkanisiert. Bei Einbau in die Hinterachse eines Kraftfahrzeuges in unmittelbarer Nähe der Auspuffanlage weist die Oberfläche der erfindungsgemäßen hellgefärbten Kupplung im Testlauf gegenüber der bisher üblichen normalen schwarzen Kupplung eine um 8"C niedrigere Temperatur auf.
Beispiel 2 Die Oberflächen der Gummibauteile eines angeformten Rohlings einer elastischen Wellenkupplung werden mit normalem Aluminiumpulver in einer Dicke von etwa 0,1 mm eingestäubt. Nach der Vulkanisation bei üblichen Vulkanisationsbedingungen weisen die Oberflächen einen festhaftenden Aluminiumüberzug von silbrigem Glanz auf. Im Test zeigen die Wellenkupplungen gegenüber einer schwarzen Kupplung eine etwa 10°C niedrigere Temperatur.
Beispiel 3 Die Oberflächen der Gummi bauteile einer fertig vulkanisierten herkömmlichen schwarzen elastischen Wellenkupplung werden mit einer Lösung von 15 g Naturkautschuk und 5 g Titanweißpigment in 80 Teilen Benzol besprüht. Nach dem Antrocknen und einem Ausheizen von 2 Stunden bei 135"C ist ein festhaftender Oberzug entstanden. Die weiße Wellenkupplung zeigt im Test eine um lO0C niedrigere Temperatur gegenüber einer normalen schwarzen Wellenkupplung.
Gemäß der Erfindung werden vorzugsweise elastische Wellenkupplungen der beschriebenen Bauart gefertigt. Die Erfindung kann sich jedoch auch auf alle anderen, ähnlich beanspruchten elastischen Federelemente im Motorbau beziehen. Hierzu gehören in erster Linie elastische Lager, und zwar insbesondere elastische Motorlager.

Claims

PA T E N-T A N S P R 0 C H E 1 . Elastisches Federelement für die Verwendung im Motor - und Kraftfahrzeugbau, wie insbesondere eine elastische Wellenkupplung zur Verbindung zweier rotierender Wellen, bestehend aus einem polygonalen Gummiring, an dessen Ecken Spannhülsen zur Befestigung der Wellen anvulkanisiert sind, wobei gegebenenfalls jede zweite Spannhülse durch den Arm eines Nabensternes ersetzt sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummi bauteile des elastischen Federelementes unter Verwendung wärmereflektierender Mittel vor einer von außen wirkenden Wärmeeinstrahlung geschützt sind.
2 . Elastisches Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummi fein verteilt wärmereflektierende Mittel in Pulverform enthält.
3 . Elastisches Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Gummibauteile einen wärmereflektierenden Oberzug besitzen.
4 . Elastisches Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummibauteile ganz oder teilweise von einer wärmereflektierenden Schutzhülse aus einer Folie oder einem Blech umgeben sind.
5 . Elastisches Federelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmereflektierenden Mittel aus Aluminium in Pulver -, Folien - oder Blechform bestehen.
6 . Elastisches Federelement nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmereflektierenden Mittel aus weißen Farbpigmenten bestehen.