DE3533428A1 - Federvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine aus mindestens zwei in Form und Größe übereinstimmenden Federelementen ge­ bildete Federvorrichtung, wobei jedes Federelement aus einem Rollring aus Gummi besteht, der zwischen zwei Flächen angeordnet ist, von denen eine im wesent­ lichen kegelförmig und die andere im wesentlichen hohlkegelförmig ausgebildet ist. Derartige Federvor­ richtungen dienen zur Vernichtung von Stoßenergie, zur elastischen Abstützung und dergleichen.

Bei einer bekannten Federvorrichtung der vorgenann­ ten Art befinden sich kegelförmige Flächen an einem Dorn und hohlkegelförmige Flächen an einem Gehäuse, so daß bei Belastung dieser Federvorrichtung der Dorn relativ zu dem Gehäuse bewegt wire (DE-OS 23 44 262). Der Federweg ist dabei begrenzt durch die Form der ein­ zelnen Federelemente. Durch die Zusammenfügung mehrerer Federelemente addieren sich die Kräfte, die von der Fe­ dervorrichtung aufgenommen werden können, d. h. es kann bei gleichem Weg eine größere Energiemenge vernichtet werden.

Bei einer anderen bekannten Federvorrichtung sind eben­ falls mehrere Rollringe zwischen einem gemeinsamen ke­ gelförmigen Dorn und einem gemeinsamen hohlkegelförmi­ gen Gehäuse angeordnet (DE-AS 10 47 540), so daß auch diese Federvorrichtung bei gleichem Weg eine größere Energiemenge vernichtet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Federvor­ richtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie hohe Stoßbelastungen, wie sie bei Fahrzeugen häu­ fig auftreten, über einen großen Federweg weich abfe­ dert.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß jeweils zwischen zwei Rollringen ein im wesentlichen konischer Metallring vorgesehen ist, an dessen äuße­ rer, kegelförmigen Fläche der eine Ring und an dessen innerer, hohlkegelförmigen Fläche der andere Ring an­ liegt.

Bei einer der bekannten Federvorrichtungen ist zwar auch - in einer Variante - zwischen den Rollringen ein konischer Metallring vorgesehen (DE-AS 10 47 540). Die­ ser Metallring ist aber nicht zwischen zwei Rollringen, sondern zwischen vier Rollringen angeordnet, wobei die Rollringe unterschiedlich große Durchmesser haben, so daß einerseits eine Vielzahl verschiedener Rollringe benötigt wird und andererseits das Zusammenfügen der Federvorrichtung besondere Sorgfalt erfordert, weil je­ der Rollring an der für ihn vorgesehenen Stelle ange­ ordnet werden muß. Ein weiterer erheblicher Nachteil dieser bekannten Federvorrichtung besteht darin, daß nicht beliebig viele Federelemente übereinander ange­ ordnet werden können, weil jeder weitere Metallring ei­ nen größeren Durchmesser als der vorherige Metallring aufweisen müßte, so daß die Feder nicht nur länger, son­ dern auch breiter würde.

Bei der erfindungsgemäßen Federvorrichtung stimmen so­ wohl die Rollringe, als auch die Metallringe in Form und Größe überein, so daß sie beliebig ausgetauscht wer­ den können. Ferner ist nur die Länge der Federvorrich­ tung, nicht aber deren Durchmesser von der Anzahl der Federelemente abhängig.

In Ausgestaltung der Erfindung sind diejenigen Be­ reiche der Flächen, an denen die Rollringe anliegen, kreisbogenförmig ausgebildet, wobei der Radius des Kreisbogens dem halben Durchmesser des Rollringes im spannungsfreien Zustand entspricht. Dadurch ergibt sich eine gute Zentrierung der Einzelteile der Feder­ vorrichtung.

Ein besonders gutes Verhältnis zwischen dem Federweg und der vernichteten Energie ergibt sich bei der er­ findungsgemäßen Federvorrichtung dadurch, daß der Win­ kel, den die kegelförmigen und die hohlkegelförmigen Flächen des Metallringes mit der Mittelachse der Feder­ vorrichtung bilden, mindestens 45° beträgt.

Damit die Federvorrichtung unter einer gewissen Vor­ spannung steht, ist in Weiterbildung der Erfindung jeder Rollring auf die kegelförmige Fläche aufgepreßt bzw. in die hohlkegelförmige Fläche eingepreßt.

Zur Stabilisierung der Federvorrichtung und zur Kraft­ übertragung sind die Metallringe sowie die Begrenzungs­ stücke der Federvorrichtung mit einer Bohrung versehen, durch die eine Zugstange geführt ist.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die linke Hälfte eines Längsschnitts durch eine Federvorrichtung, im unbelasteten Zustand;

Fig. 2 die rechte Hälfte eines Längsschnitts durch die Federvorrichtung gemäß Fig. 1, im be­ lasteten Zustand.

Die dargestellte Federvorrichtung ist aus drei in Form und Größe übereinstimmenden Federelementen gebildet, die jeweils aus einem Rollring 1, 2 und 3 bestehen. Der Rollring 1 ist zwischen einer im wesentlichen hohl­ kegelförmigen Fläche 4.1 eines Begrenzungsstückes 4 und einer im wesentlichen kegelförmigen Fläche 5.1 eines Metallringes 5 angeordnet; der Rollring 2 liegt an einer im wesentlichen hohlkegelförmigen Fläche 5.2 des Metall­ ringes 5 und an einer im wesentlichen kegelförmigen Flä­ che 6.2 eines weiteren Metallringes 6 an; der Rollring 3 ist zwischen einer im wesentlichen hohlkegelförmigen Flä­ che 6.3 des Metallringes 6 und einer im wesentlichen ke­ gelförmigen Fläche 7.3 eines Begrenzungsstücks 7 angeord­ net. Diejenigen Bereiche der Flächen 4.1, 5.1, 5.2, 6.2, 6.3 und 7.3, an denen die Rollringe 1, 2 und 3 anliegen, sind kreisbogenförmig ausgebildet. Der Radius R des Kreis­ bogens entspricht dem halben Durchmesser D des Rollringes 1, 2 und 3 im spannungsfreien Zustand. Der Winkel W, den die im wesentlichen kegel- bzw. hohlkegelförmigen Flächen 4.1, 5.1, 5.2, 6.2, 6.3 und 7.3 mit der Mittelachse A der Federvorrichtung bilden, beträgt mehr als 45°. Die Metallringe 5 und 6 sowie die Begrenzungsstücke 4 und 7 sind jeweils mit einer Bohrung 4.8, 5.8, 6.8 und 7.8 ver­ sehen, durch die eine Zugstange 8 geführt ist.

Claims (5)

1. Aus mindestens zwei in Form und Größe überein­ stimmenden Federelementen gebildete Federvor­ richtung, wobei jedes Federelement aus einem Rollring aus Gummi besteht, der zwischen zwei Flächen angeordnet ist, von denen eine im wesent­ lichen kegelförmig und die andere im wesentli­ chen hohlkegelförmig ausgebildet ist, da­ durch gekennzeichnet, daß je­ weils zwischen zwei Rollringen (1, 2 bzw. 2, 3) ein im wesentlichen konischer Metallring (5 bzw. 6) vorgesehen ist, an dessen äußerer, kegelförmigen Fläche (5.1 bzw. 6.2) der eine Ring (1 bzw. 2) und an dessen innerer, hohlkegelförmigen Fläche (5.2 bzw. 6.3) der andere Ring (2 bzw. 3) anliegt.

2. Federvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß diejenigen Bereiche der Flä­ chen (4.1, 5.1, 5.2, 6.2, 6.3, 7.3), an denen die Rollringe (1, 2, 3) anliegen, kreisbogenförmig ausgebildet sind, wobei der Radius (R) des Kreis­ bogens dem halben Durchmesser (D) des Rollringes (1, 2, 3) im spannungsfreien Zustand entspricht.

3. Federvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (W), den die ke­ gelförmigen und die hohlkegelförmigen Flächen (5.1, 5.2, 6.2, 6.3) des Metallringes (5, 6) mit der Mittel­ achse (A) der Federvorrichtung bilden, mindestens 45° beträgt.

4. Federvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß jeder Rollring (1, 2, 3) auf die kegelförmige Fläche (5.1, 6.2, 7.3) auf­ gepreßt bzw. in die hohlkegelförmige Fläche (4.1, 5.2, 6.3) eingepreßt ist.

5. Federvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Metall­ ring (5, 6) sowie die Begrenzungsstücke (4, 7) der Federvorrichtung mit einer Bohrung (4.8, 5.8, 6.8, 7.8) versehen sind, durch die eine Zugstan­ ge (8) geführt ist.