Patents
Search within
Search within the title, abstract, claims, or full patent document: You can restrict your search to a specific field using field names.
Use TI= to search in the title, AB= for the abstract, CL= for the claims, or TAC= for all three. For example, TI=(safety belt).
Search by Cooperative Patent Classifications (CPCs): These are commonly used to represent ideas in place of keywords, and can also be entered in a search term box. If you're searching forseat belts, you could also search for B60R22/00 to retrieve documents that mention safety belts or body harnesses. CPC=B60R22 will match documents with exactly this CPC, CPC=B60R22/low matches documents with this CPC or a child classification of this CPC.
Learn More
Title
Abstract
Claims
Full Document
Find patents
Keywords and boolean syntax (USPTO or EPO format): seat belt searches these two words, or their plurals and close synonyms. "seat belt" searches this exact phrase, in order. -seat -belt searches for documents not containing either word.
For searches using boolean logic, the default operator is AND with left associativity. Note: this means safety OR seat belt is searched as (safety OR seat) AND belt. Each word automatically includes plurals and close synonyms. Adjacent words that are implicitly ANDed together, such as (safety belt), are treated as a phrase when generating synonyms.
Learn More
Search by
Chemistry searches match terms (trade names, IUPAC names, etc. extracted from the entire document, and processed from .MOL files.)
Substructure (use SSS=) and similarity (use ~) searches are limited to one per search at the top-level AND condition. Exact searches can be used multiple times throughout the search query.
Searching by SMILES or InChi key requires no special syntax. To search by SMARTS, use SMARTS=.
To search for multiple molecules, select "Batch" in the "Type" menu. Enter multiple molecules separated by whitespace or by comma.
Learn More
Patent numbers
Search specific patents by importing a CSV or list of patent publication or application numbers.
Tellerfeder aus kunststoff mit besonderen daempfungseigenschaften als funktionsintegrierte federdaempferbaueinheit
DE3716680A1
Germany
- Other languages
English - Inventor
Joachim Dipl Ing Jahnke Helmut Prof Dr Kaeufer - Current Assignee
- Individual
Worldwide applications
1987
DE
Application DE19873716680 events
1987-05-19
1987-05-19
1988-12-01
Status
Withdrawn
Description
translated from
Tellerfeder aus Kunststoff mit besonderen Dämpfungseigenschaften
als funktionsintegrierte Federdämpferbaueinheit.
Die Erfindung betrifft Tellerfedern aus
thermplastischem Kunststoff nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1-8.
In vielen Bereichen des Maschinenbaus werden zur
Dämpfung von Schwingungen und Stößen
Feder-Dämpfer-Systeme eingesetzt.
Ein dabei häufig angewandtes Konstruktionsprinzip ist
das "Federbein", das die Kombination einer Feder
(meistens in Ausführung einer Schraubenfeder aus
Stahl) und einen Dämpfer (z. B. Öldruckdämpfer) zu
einer Baugruppe darstellt.
Als Beispiel sei an dieser Stelle die Radaufhängung in
PKW's erwähnt, auch im Bereich der Feinwerktechnik
werden derartige Dämpfungssysteme, z. B. in
Waschmaschinen, eingesetzt.
Die beiden Aufgaben
- Erzeugung einer Federkraft und
- Dämpfung
müssen in getrennten Baueinheiten gelöst werden.
- Erzeugung einer Federkraft und
- Dämpfung
müssen in getrennten Baueinheiten gelöst werden.
Nachteilig ist hierbei einerseits der hohe konstruktive
Aufwand (viele Einzelkomponenten), andererseits die
Schwierigkeit bei einer bestehenden Konstruktion die
Feder-Dämpfungscharakteristik zu modifizieren, da die
Einzelkomponenten auf einander abgestimmt sein
müssen.
Für hochwertige Schwingungssysteme dieser Art bestand
allerdings bisher konstruktiv keine Alternative.
Für Einsatzzwecke bei denen nur eine gringe Federkraft
in Verbindung mit einer relativ hohen Dämpfung
gefordert ist, z. B. bei Anschlagpuffern und
bei der Geräuschdämpfung, werden häufig Federelemente
aus elastomeren Kusntstoffen ("Gummi") angewandt.
Hierzu wurden unter Kapitel F 16 F 1/36 eine Vielzahl
von Patenten veröffentlicht.
In den letzten Jahren sind eine Reihe von
Kunststoffedern unter Verwendung von duromeren
Kunststoffen entwickelt worden.
Hierbei werden bevorzugt Faserverbundwerkstoffe, wie
glasfaserverstärkte, kohlenstoffaserverstärkte oder
aramidfaserverstärkte Harze (GFK, CFK, AFK)
verarbeitet.
Mit diesen Kunststoffedern lassen sich gute Federeigenschaften
erzielen.
Entsprechende Patente zu Federn unter Verwendung
von duromeren Kunststoffen sind unter Kapitel F16 F1/18
klassifiziert.
Einer weiteren Verbreitung derartiger Federn im
allgemeinen Maschinenbau steht bislang
- zum einen der hohe Preis der Grundwerkstoffe
- zum anderen das zur Herstellung der Federn erforderliche, durch einen großen Anteil von Handarbeit
geprägte, aufwendige Fertigungsverfahren entgegen.
- zum einen der hohe Preis der Grundwerkstoffe
- zum anderen das zur Herstellung der Federn erforderliche, durch einen großen Anteil von Handarbeit
geprägte, aufwendige Fertigungsverfahren entgegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine
Konstruktiv einfach gestaltete, preisgünstige
Lösung als Ersatz für herkömmliche Feder-
Dämpfer-Baugruppen zu schaffen.
Die Ersatzkonstruktion soll mit den Eigenschaften
bishergier vergleichbar sein und auch neue
Möglichkeiten eröffnen.
An ein solches Schwingungssystem werden folgende
Forderungen gestellt:
- einfache, preiswerte Herstellung
- große Flexibilität in der Federdämpfer charakteristik
- einfache, preiswerte Herstellung
- große Flexibilität in der Federdämpfer charakteristik
- a) in Hinsicht auf die Federeigenschaften
- b) in Hinsicht auf die Dämpfungseigenschaften
Die oben gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß unter Ausnutzung moderner,
spanloser Fertigungsverfahren Teile aus thermoplastischem
Kunststoff mit einem speziellen Eigenschaftsniveau
hergestellt werden können.
Besonders hervorzuheben ist, daß die Lösung der
Aufgabe "Schwingungsdämpfungssystem" in einem
einzigen Bauteil realisiert wurde, dieser Grundbaustein
kann zur Erzeugung weiterer Effekte zu
einer Baueinheit geschichtet werden.
Das Erreichen dieser speziellen Eigenschaften im
Vergleich zu anderen Kunststoffedern nämlich
- die Einstellung mittlerer und hoher Fderkräfte bei gleichzeitiger
- Einstellbarkeit der Dämpfungseigneschaften
- hohe Beanspruchbarkeit und somit hohe Lebensdauer stützt sich dabei im wesentlichen auf drei Säulen
- die Einstellung mittlerer und hoher Fderkräfte bei gleichzeitiger
- Einstellbarkeit der Dämpfungseigneschaften
- hohe Beanspruchbarkeit und somit hohe Lebensdauer stützt sich dabei im wesentlichen auf drei Säulen
1. Konstruktion
Durch die gezielte Konstruktion, das heißt, die Dimensionierung der Tellerfeder wird die Grundvoraussetzung für die gewünschten Eigenschaften geschaffen.
2. Fertigungsverfahren
Wesentlich Einfluß auf die Eigenschaften der Kunststoff-Tellerfedern haben (bei vorgegebener Dimension und Werkstoff) die Parameter bei der Herstellung. In diesem Zusammenhang ist besonders auf das sogenannte Spritzgießpreßreck-(SPR)-Verfahren hinzuweisen. Bei diesem Verfahren wird durch einen kombinierten Urform- und Umformvorgang eine Reckung erzielt, diese Reckvorgänge bewirken eine Eigenverstärkung in thermoplastischen Kunststoffen.
3. Werkstoffauswahl
Ein weiterer entscheidender Gesichtspunkt für die Auslegung einer Kunststofftellerfeder mit speziellen Dämpfungseigenschaften ist die Abstimmung des Ausgangwerkstoffes auf die Konstruktion und insbesondere das gewählte Fertigungsverfahren.
Durch die gezielte Konstruktion, das heißt, die Dimensionierung der Tellerfeder wird die Grundvoraussetzung für die gewünschten Eigenschaften geschaffen.
2. Fertigungsverfahren
Wesentlich Einfluß auf die Eigenschaften der Kunststoff-Tellerfedern haben (bei vorgegebener Dimension und Werkstoff) die Parameter bei der Herstellung. In diesem Zusammenhang ist besonders auf das sogenannte Spritzgießpreßreck-(SPR)-Verfahren hinzuweisen. Bei diesem Verfahren wird durch einen kombinierten Urform- und Umformvorgang eine Reckung erzielt, diese Reckvorgänge bewirken eine Eigenverstärkung in thermoplastischen Kunststoffen.
3. Werkstoffauswahl
Ein weiterer entscheidender Gesichtspunkt für die Auslegung einer Kunststofftellerfeder mit speziellen Dämpfungseigenschaften ist die Abstimmung des Ausgangwerkstoffes auf die Konstruktion und insbesondere das gewählte Fertigungsverfahren.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es
möglich den Tellerfedergrundkörper gestalterisch so
zu variieren, daß zusätzliche Funktionen integriert
werden. Zum Schutz gegen Beschädigung und Einflüsse
von aggressiven Medien kann eine Kapselung integriert
werden.
Bei geringeren Querkräften können Halterungselemente
am Federgrundkörper mit integriert werden,
die den Verzicht auf weitere Führungselemente
ermöglichen.
Durch die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe werden
insbesondere folgende Vorteile erreicht:
- - der Hauptvorteil liegt in der Substitution einer komplexen Baugruppe bestehend aus separater Feder und Dämpfereinheit durch ein Bauelement (bzw. einer Anzahl gleichartiger Bauelemente)
- - ein weiterer Vorteil ist die Korrosionsanfälligkeit thermoplastischer Kunststoffe. Dadurch wird der Einsatz von dem Patent entsprechenden Feder-Dämpfer-Einheiten in Systeme erleichtert, die bisher aus Korrosionsgründen gesondert gekapselt werden mußten.
zusätzlich zu erwähnen ist:
- - es wird nur ein Basiswerkstoff benötigt
- - spanlose Fertigung in einem Arbeitsgang
- - geringe Lagerhaltung
- - geringer Montageaufwand
- - die Erzielung spezieller optischer Effekte ist möglich
- - spezielle elektrische Effekte sind möglich
Durch die erzielbaren Vorteile wird der wirtschaftliche
Wert der Erfindung deutlich.
In den folgenden Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung schematisch dargestellt.
Im einzelnen zeigt
Fig. 1 von einer erfindungsgemäßen Tellerfeder
den Querschnitt (Ausführung konisch)
Da = Außendurchmesser
Di = Innendurchmesser
d = Federdicke
H = Aufstellhöhe
Da = Außendurchmesser
Di = Innendurchmesser
d = Federdicke
H = Aufstellhöhe
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Tellerfedervariante
mit Kugelkalotte-Querschnitt
Da = Außendurchmesser
Di = Innendurchmesser
DK = bezogener Kugeldurchmesser
d = Dicke
Da = Außendurchmesser
Di = Innendurchmesser
DK = bezogener Kugeldurchmesser
d = Dicke
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Tellerfeder mit
variierter Federblattdicke
Da = Außendurchmesser
Di = Innendurchmesser
d 1 = Ausgangsdicke
d 2 = Enddicke
Da = Außendurchmesser
Di = Innendurchmesser
d 1 = Ausgangsdicke
d 2 = Enddicke
Fig. 4 Tellerfeder mit zusätzlich integrierten
Haltefunktionen.
Bei dem Ausführungsbeispiel wurde der Federgrundkörper (1) durch Anbringung zusätzlicher Halteelemente ergänzt. Diese Halteelemente sind am Außendurchmesser (2) und Innendurchmesser (3) als umlaufende oder unterbrochene Kragen ausgeführt.
In diese Halteelemente wird bei einer Schichtung mehrerer Federn das nächstfolgende Federelement (siehe Fig. 7) oder die entsprechenden Befestigungselemente eingeschnappt.
Bei dem Ausführungsbeispiel wurde der Federgrundkörper (1) durch Anbringung zusätzlicher Halteelemente ergänzt. Diese Halteelemente sind am Außendurchmesser (2) und Innendurchmesser (3) als umlaufende oder unterbrochene Kragen ausgeführt.
In diese Halteelemente wird bei einer Schichtung mehrerer Federn das nächstfolgende Federelement (siehe Fig. 7) oder die entsprechenden Befestigungselemente eingeschnappt.
Fig. 5 Tellerfeder mit zusätzlich integrierten
Halte- und Staubschutzfunktion.
Fig. 5a
ein Tellerfeder-Grund-Element (2), bei dem
am Außendurchmesser ein hochgezogener,
dünner umlaufender Kragen (1) als
"Staubschutz" integriert wurde. Dieser
Staubschutz greift bei Schichtung der
Federn über das nächste Element und deckt
es ab.
Fig. 5b
ein Tellerfeder-Grundelement (2), bei dem
gleichzeitig Halteelemente (3 und 5)
entsprechend Fig. 4 und ein Staubschutz-
Element (4) integriert wurden.
Fig. 6 zeigt das Prinzipbild der Zusammenschaltung
mehrerer Tellerfederelemente zu
einer Federsäule. Die Grundfederelemente
entsprechend Fig. 1, 2, 3, 4 oder 5 sind
hierbei auf einer Achse entweder wechsel-
oder gleichsinnig angeordnet.
Fig. 7 Einsatzbeispiel für funktionsintegrierte
Federelemente.
Claims (8)
Hide Dependent
translated from
Claims (8)
Hide Dependent
translated from
1. Kunststoffeder aus thermoplastischem Kunststoff mit
tellerförmiger Gestaltung des Federelementes, dadurch
gekennzeichnet, daß durch die konstruktive Auslegung
in Bezug auf Gestalt und Herstellung ein besonderes
Eigenschaftsniveau in der Federkennlinien-
Charakteristik erzielt wird, mit dem einerseits die
Funktion einer Feder, das heißt
- Energieaufnahme und Speicherung,
andererseits die Funktion eines Dämpfers, daß heißt
- frequenz- und auslenkungsabhängige Energieabsorbtion in einem Bauteil integriert sind.
- Energieaufnahme und Speicherung,
andererseits die Funktion eines Dämpfers, daß heißt
- frequenz- und auslenkungsabhängige Energieabsorbtion in einem Bauteil integriert sind.
2. Kunststoffeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die tellerförmige Gestalt des Federelements
einen konischen Querschnitt aufweist (Fig. 1), oder
in Form einer Kugelkalotte (Fig. 2) gestaltet ist.
3. Kunststoffeder nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Tellerfederdicke sowohl
konstant als auch keilförmig gestaltet wird
(Fig. 3).
4. Kunststoffeder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der thermplastische Werkstoff
durch ein Reckverfahren bei der Herstellung eigenverstärkt
wird.
5. Kunststoffeder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der thermplastische Grundwerkstoff
durch Einbringung von Verstärkungsmaterialien (z. B.
Faserverstärkung) modifiziert wird.
6. Kunststoffeder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Federkörper funktionsintegrativ
gestaltet ist, das heißt, daß zusätzliche
Elemente wie Halteelemente (Fig. 4), Staubschutzelemente
(Fig. 5) mit dem Federgrundelement
zu einem Bauteil kombiniert werden.
7. Kunststoffeder nach Anspruch 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Federelemente zur Erzeugung
spezieller elektrischer und optischer Effekte genutzt
werden können.
8. Kunststoffeder nach Anspruch 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere Grundelemente zu einer
Tellerfedersäule geschichtet werden (Fig. 6).