DE4136598A1 - Gummi-metall-federelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gummi-Metall-Federelement in Form eines Puffers od. dgl. gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Spezielle Ausgestaltungen und Anwendungsformen derartiger Federelemente sind beispielsweise in folgenden Druckschriften dargestellt und beschrieben: DE-PS 6 91 064, DE-OS 17 75 260 und DE-OS 23 39 189.

Man verwendet solche Federelemente, die verhältnismäßig einfach aufgebaut sein können, zur schwingungsisolierten Anbringung von Bauteilen oder Aggregaten, um diese vor schädlichen Schwingungen oder Schocks zu schützen oder um zu verhindern, daß Schwingungen, die von diesen ausgehen, auf andere Bauteile übertragen werden. Die Befestigung solcher Federelemente erfolgt durchweg mittels Schraubverbindungen, wobei die rederelement-Anschlußteile entweder in sie eingeformte oder in Form von Muttern an ihnen angebrachte Innengewinde aufweisen oder Stehbolzen mit Außengewinde tragen.

Derartige Schraubverbindungen sind verhältnismäßig teuer, und zwar sowohl bezüglich der Material- und Bearbeitungskosten bei der Herstellung der Federelemente als auch in bezug auf den Aufwand bei ihrer Befestigung. Es stellte sich daher die Aufgabe, ein Gummi-Metall- Federelement zu entwickeln, das eine Senkung der Herstellkosten ermöglicht und das einfach, schnell und möglichst vollautomatisch montierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch ein gattungsgemäßes Federelement gelöst, das die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale aufweist.

Vorzugsweise ist der Federkörper zylinder- oder kegelstumpfartig rotationssymmetrisch geformt und weist entweder an einer oder an beiden Stirnseiten ein Anschlußteil mit zentrisch angeordnetem Nietloch auf. Dabei kann die Zylinder- bzw. Kegelstumpf form dahingehend abgewandelt sein, daß die Mantelfläche konvex oder konkav ausgebildet ist. Wenn der Federkörper nur einseitig mit einem Anschlußteil versehen ist, kann seine freie Stirnseite plan oder abgerundet ausgebildet sein, so daß das Federelement als Anschlagpuffer verwendbar ist, oder der Federkörper kann im Bereich seines freien Stirnendes eine umlaufende Nut od. dgl. aufweisen, mittels derer er in entsprechende Ausnehmungen eines Gegenblechs einknöpfbar ist.

Zur Montage eines erfindungsgemäßen Federelements - beispielsweise an einer Blechtraverse - wird ein handelsüblicher Blindniet in an sich bekannter Weise bis zu seinem flanschartigen Anschlag durch eine in der Blechtraverse vorgesehene Bohrung in das Nietloch des betreffenden Federelement-Anschlußteils eingeführt und dann mit einem zu diesem Zweck bekannten zangenartigen o.a. Spezialwerkzeug verformt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß eine so erzeugte Blindnietbefestigung bei den hier in Rede stehenden GummiMetall-Federelementen den Anforderungen der Praxis bezüglich der bestimmungsgemäßen Fixierung in nahezu allen Anwendungsfällen ohne weiteres genügt und somit ohne jegliche Abstriche an der Befestigungsqualität die bisher üblichen Schraubverbindungen ersetzen kann.

Beim Einsetzen des Blindniets wird der mit dem betreffenden Anschlußteil des erfindungsgemäßen Federelements verbundene elastomere Federkörper in dem Bereich hinter dem Nietloch durch elastische Verformung verdrängt, bis der Blindniet so weit in das Nietloch des Federelementes eingeführt ist, daß er mit seinem flanschartigen Anschlag am Nietlochrand der Traverse o. ä. anliegt. Zur Vermeidung dieser Materialverdrängung und des hierfür erforderlichen Kraftaufwandes ist in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung in den Federkörper, fluchtend zu jedem im Anschlußteil angebrachten Nietloch, eine Ausnehmung - insbesondere ein entsprechend der Einführlänge des Blindniets dimensioniertes Sackloch - eingeformt. Bei Federelementen mit beidseitigen Anschlußteilen, in denen die Nietlöcher zueinander fluchtend angeordnet sind, kann es zweckmäßig sein, für beide Nietlöcher eine gemeinsame Ausnehmung im Federkörper im Form eines diesen durchsetzenden, beide Nietlöcher fluchtend verbindenden, offenen Kanals vorzusehen.

Zum Schutz gegen Korrosion durch Feuchtigkeit und aggressive Medien weisen die Anschlußteile der erfindungsgemäßen Federelemente an ihren nicht mit dem Federkörper verbundenen Oberflächen zweckmäßig eine dünne Beschichtung auf. Diese Beschichtung besteht vorteilhaft aus dem Werkstoff des Federkörpers und wird bei der Herstellung des Federelementes im selben Arbeitsgang, in dem der Federkörper geformt und mit den Anschlußteilen verbunden wird - in dem also beispielsweise ein Gummi- Federkörper in einer Heizform vulkanisiert und an die Anschlußteile anvulkanisiert wird - um die Anschlußteile herumgeformt. Um die Anschlußteile bei der Montage der erfindungsgemäßen Federelemente trotz dieser elastomeren Schutzschicht zu einer definierten unveränderlichen metallisch harten Anlage an der betreffenden Montagefläche zu bringen, weisen sie in einer bevorzugten Ausführungsform harte Vorsprünge auf, die die Beschichtung überragen. Die Vorsprünge sind vorzugsweise durch Tiefziehen des scheibenförmigen Anschlußteiles gebildet und vorteilhaft ist jedes Nietloch von drei gleich hohen, im Winkelabstand von je 120° angeordneten Vorsprüngen umgeben, mit denen sich das Federelement dann nach Art eines Dreibeins eindeutig definiert abstützt. Dabei ist es vorteilhaft, auch an der Rückseite der Anschlußteile versetzt um je 60° entsprechende Vorsprünge vorzusehen, denn hierdurch erübrigt es sich, bei der Herstellung der Federelemente das seitenrichtige Einlegen der Anschlußteile in die Herstellform beachten zu müssen.

Ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, können die Anschlußteile der erfindungsgemäßen Federelemente auch aus einem nichtmetallischen geeigneten Material - beispielsweise einem keramischen Werkstoff oder einem faserverstärkten Kunststoff - gefertigt sein.

Die Zeichnung erläutert die Erfindung anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele, und zwar zeigen

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gummi-Metall-Federelement mit kegelstumpf förmigem Federkörper, das als Anschlagpuffer Verwendung finden kann,

Fig. 2 dasselbe Federelement mit eingeführtem Blindniet,

Fig. 3 dasselbe Federelement im vernieteten Zustand,

Fig. 4 ein Federelement mit beidseitigen Anschlußteilen, dessen Federkörper eine konvexe Mantelfläche aufweist,

Fig. 5 ein Federelement mit beidseitigen Anschlußteilen und zylindrischem Federkörper, wobei die Anschlußteile eine dünne Beschichtung aus dem Werkstoff des Federkörpers sowie drei diese Beschichtung überragende Vorsprünge aufweisen.

Das in Fig. 1 dargestellte Federelement besteht aus einem gummielastischen, kegelstumpfförmigen Federkörper 1 und einem an diesen anvulkanisierten scheibenförmigen, metallischen Anschlußteil 2. Das Anschlußteil 2 weist ein in Richtung seiner Flächenormalen, die durch den Pfeil P angedeutet ist, ein glattwandiges Nietloch 4 auf, und in den Federkörper 1 ist - fluchtend zu dem Nietloch 4 - eine Ausnehmung in Gestalt eines Sackloches 5 eingeformt.

In Fig. 2 ist dieses Federelement in seiner bestimmungsgemäßen Einbaulage beispielsweise an einer mit einer Bohrung versehenen Blechwand 9 positioniert, und ein handelsüblicher Blindniet 8 ist bis zu seinem Anschlag durch diese Bohrung in das Nietloch des Federelementes eingeführt.

Fig. 3 zeigt das erfindungsgemäße Federelement nach der Vernietung. Der Nietkern wurde in üblicher Weise mit Hilfe eines zu diesem Zweck bekannten Spezialwerkzeuges bis zum Erreichen der Abreißkraft seiner Sollbruchstelle zurückgezogen, wobei sich der Nietmantel in der dargestellten Weise plastisch verformt hat und nun das Anschlußteil 2 und die Blechwand 9 form- und kraftschlüssig miteinander verbindet.

Fig. 4 zeigt eine Variante des Erfindungsgegenstandes, bei der der Federkörper 1 an seinen beiden Stirnflächen Anschlußteile 2 und 3 aufweist. Für die Nietbefestigung ist in den Anschlußteilen 2 und 3 je ein glattwandiges Nietloch 4 angebracht, und in den Federkörper 1 sind zu diesen Nietlöchern fluchtende Sacklöcher 5 eingeformt.

Fig. 5 veranschaulicht verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung. Zum einen sind die in den beidseitig des Federkörpers 1 angebrachten Anschlußteile 2 und 3 mit zentrisch und zueinander fluchtend angeordneten Nietlöchern 4 und 4′ versehen, hinter denen sich nicht wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 einzelne Sacklöcher befinden, sondern die durch eine durchgehende Ausnehmung 5′ miteinander verbundenen sind, zum andern sind die Anschlußteile 2 und 3 an ihrer dem Federkörper 1 abgewandten Stirnseite mit einer Beschichtung 6 aus dem Werkstoff des Federkörpers 1 versehen und weisen in sie eingeformte Vorsprünge 7 auf, die diese Beschichtung überragen. Vorzugsweise sind in die Anschlußteile 2 und 3 auch an ihrer dem Federkörper 1 zugewandten Seite entsprechende Vorsprünge 7′ ausgeformt, wodurch es bei der Herstellung der Federelemente gleichgültig ist, in welcher Orientierung die Anschlußteile 2 und 3 in die Form eingelegt werden.

Die erfindungsgemäßen Federelemente eignen sich hervorragend für eine vollautomatische Montage. Sowohl bei der Produktion als auch bei der Montage ergeben sich erhebliche Material- und Zeiteinsparungen. Insbesondere kann im Vergleich zu bisher üblichen Federelementen, die an ihren Anschlußteilen zur Befestigung Außen- oder Innengewinde aufweisen, auf das nach der Fertigstellung erforderliche Nachputzen weitgehend verzichtet werden. Als besonderer Vorteil ist zu sehen, daß die vorgeschlagene Nietbefestigung per se form- und kraftschlüssig ist und daß die bei einer Schraubbefestigung erforderlichen zusätzlichen Maßnahmen, wie die Kontrolle des Anzugsdrehmoments sowie Lockerungssicherungen in Form von verdrehungshemmenden Unterlegscheiben oder selbstsichernden Muttern, entfallen können.

Claims (6)

1. Gummi-Metall-Federelement in Form eines Puffers od. dgl. mit einem aus einem elastomerem Werkstoff gebildeten Federkörper (1), der an mindestens einer seiner zwei Stirnflächen vollflächig mit einem platten- oder scheibenförmigen Anschlußteil (2, 3) aus Metall o. ä. verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Befestigung mittels Blindniet(en) in dem (den) Anschlußteil(en) (2, 3) mindestens ein in der Richtung (P) der Flächenormalen verlaufendes glattwandiges Nietloch (4) aufweist.

2. Federelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkörper (1) zylinder- oder kegelstumpfartig rotationssymmetrisch geformt ist und das (die) Anschlußteil(e) (2, 3) (je) ein zentrisch angeordnetes Nietloch (4) aufweist (aufweisen).

3. Federelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnetß daß in den Federkörper (1) eine zu dem Nietloch (4) fluchtende Ausnehmung (5) eingeformt ist.

4. Federelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (5) als Sackloch ausgebildet ist.

5. Federlement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es an beiden Stirnseiten des Federkörpers (1) Anschlußteile (2, 3) aufweist, wobei jedem Nietloch (4) in dem einen Anschlußteil (2) ein Nietloch (4′) in dem anderen Anschlußteil (3) fluchtend gegenüberliegt und in den Federkörper (1) jeweils eine zu diesem Nietlochpaar (4, 4′) fluchtende, durchgehende Ausnehmung (5′) eingeformt ist.

6. Federelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußteile (2, 3) an ihren nicht dem Federkörper (1) zugewandten und mit diesem verbundenen Oberflächen eine dünne Beschichtung (6) aus dem Werkstoff des Federkörpers (1) aufweisen und daß die Anschlußteile (2, 3) zumindest einseitig harte Vorsprünge (7) aufweisen, die an der dem Federkörper (1) abgewandten freien Seite die Beschichtung (6) überragen.