DE7417777U - Geschichtete Biegefeder - Google Patents

Description

Geschichtete Biegefeder

Die Erfindung betrifft eine geschichtete Biegefeder, mit Einlagschichten zwischen den Federelementen.

Eine bekannte Biegefeder der genannten Art (DT-OS 2 058 552) ist als Trapezfeder ausgebildet, deren mit unterschiedlichen Längen, jedoch konstanter Dicke ausgebildeten Federblättern ,jeweils eine Gleiteinlage aus Kunststoff zwischengeordnet ist. Die Kunststoffeinlagen unterliegen einem erheblichen Verschleiß und müssen demzufolge sehr häufig mit großem Zeit- und Kostenaufwand ausgetauscht werden. Die Gleiteinlagen verringern zwar den Stahlabrieb an den Federblättern,

7417777 27.03.75

unterbinden jedoch auch gleichzeitig die ansonsten charakteristische Selbstdämpfung von geschichteten Biegefedern, so daß der bekannten Trapezfeder zwangsläufig ein Stoßdämpfer züge-

Bekannt sind auch Parabelfedern, deren Federelemente sowohl im wesentlichen gleichflächig bemessen als auch jeweils mit einer parabolisch von einem Einspannbereich zu wenigstens einem Angriffsbereich einer äußeren Kraft abfallenden Querschnittshöhe ausgebildet sind* Derartige Parabelfedern sind einerseits wegen der geringen Reibung zwischen den im wesentlichen gleichbemessenen Federelementen und andererseits wegen einer optimalen Werkstoffausnutzung vorteilhaft, da in jedem Pederblatt trotz der konstanten Blattbreite und des in Richtung vom Angriffsbereich der äußeren Kraft zum Einspannbereich ansteigenden Biegemonientes an allen Längenbe— reichen die maximalen Spannungen gleich groß werden, wegen der geringen Reibung zwischen den einzelnen Federelementen der Parabelfedern weisen diese keine wesentliche Eigendämpfung, d.h. keine wesentliche Hysteresisschleife im Arbeitsdiagramm auf.

Schließlich sind auch Gummimetallfedern mit plattenförmigen Federelementen bekannt (deutsche Offenlegungsschrift 2 008 4-50), denen jeweils eine Einlagschicht aus Gummi oder gummiähnlichem Material zwischengeordnet und mit den benachbarten Metallplatten durch Vulkanisation oder Verklebung fest verbunden ist. Die Gummimetallfeder ist mit seitlich zueinander versetzten Metallplatten ausgebildet und wird derart schräg angeordnet, daß die Einlagschichten durch den Angriff der äußeren Kraft sowohl einer Druck- als auch einer Schubbeanspruchung unterworfen werden. Um die Federsteifigkeit zu verringern, weisen zumindest einzelne der Einlagschichten jeweils im

7417777 27.0175

mittleren Bereich eine sacklochartige Ausnehmung auf. Eine Federfunktion der Netallplatten durch Biegebeanspruchungen ist bei den bekannten Gummimetallfedern nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine geschichtete Biegefeder der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei optimaler Werkstoffausnutzung nahezu keinerlei Verschleiß unterworfen ist und eine wirksame Eigendämpfung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Federelemente sowohl im wesentlichen gleichflächig bemessen als auch jeweils mit einer parabolisch von einem Einspannbereich zu wenigstens einem Angriffsbereich einer äußeren Kraft kontinuierlich abfallenden Querschnittshöhe ausgebildet sind, und daß die Einlagschichten aus Gummi, Kunststoff oder ähnlichem Material in beidseitig fester Verbindung mit den benachbarten Federelementen bestehen.

Aufgrund dieser einfach zu verwirklichenden Maßnahmen wird eine geschichtete Biegefeder geschaffen, deren bezüglich der Querschnittshöhe parabolischen Federelemente eine optimale Werkstoffausnutzung gewährleisten, die aufgrund ihrer in beidseitig fester Verbindung mit den biegebeanspruchten Federlelementen jeweils die Funktion einer Schubfeder erfüllenden Einlagen aus Gummi oder gummiähnlichem Material eine wirksame Eigendäspfung aufweist und mangels einer gegenseitigen Reibung der Fedsrelemente ohne jeglichen Wartungsaufwand lange Zeit wirtschaftlich nutzbar ist, insbesondere dann, wenn der gesamten PedeieLementen-Einlagen-Anordnung ebenso wie der bekannten Trapezfeder eingangs beschriebener Art eine Umhüllung aus Gummi, Kunststoff oder ähnlichem Material zugeordnet ist.

7417777 27.03.75

Die DämpfungG- und Federcharakteristik einer derartigen Schichtfeder Kann in Abhängigkeit von den jeweiligen Erfordernissen durch entsprechende Dicccenbemessutig sowie Ai.ov?ehI cicc I^ntoriali" öe'^ Tn ni.sFschi chten und dadurch herbeigeführt werden, daß die letzteren einander benachbarten Federelementen nur bereichsweise zwi^.hi.-ngeordnet werden und/ oder durch Einzelelemente, gegebenenfalls unterschiedlicher Form und Größe gebildet sind, wobei weitere Beeinflucsungsmöglichkeiten der Dämpfungs- und FedercharaKteristiK dadurch gegeben sind, die einander zugewandten Wandungen d:_;r Einzelelemente konkav, gegebenenfalls mit einer Neigung zu den benachbarten Federelementen, auszubilden. Dadurch entstehen zwischen den Einseielementen aus Gummi oder gummiähnlichem Material dessen Ausweitung ermöglichende Hohlräume, deren jeweilige χ·^.·πι und gegebenenfalls Reigun^slage zu den benechberten Federelementen entsprechend der gewünschten Dämpfungs- und Feder-Charakteristik gevrählt werden kann.

Ein Ausführungebeispiel der Erfindung ist in der Z-: ichnung dargestellt. In dieser zeigen:

Figuren 1 bis 3 ,jeweils eine schematische Seitenansicht

einer geschichteten Biegefeder der vorher beschriebenen Art, und

Figuren 4 bis 6 jeweils einen vergrößerten Schnitt durch

unterschiedlich ausgebildete Einlageschichten der Biegefeder.

In den Figuren 1 und 2 ist eine geschichtete Biegefeder mit drei Blattfederelementen 1, 2, 5 dargestellt, die im wesentlichen gleichflächig bemessen, jeweils mit Konstanter Breite und einer parabolsich von einem mittigen Einspannbereich E3 zu endseitigen Angriffsbereichen AB für eine äußere Kraft

7417777 27.0175

kontinuierlich abfallenden Querschnittshöhe ausgeschmiedet sind.

Zwischen den einander jeweils benachbarten Blattfederelementen 1, 2 bzw. 2, 3 ist jeweils eine beidseitig mit den letzteren verbundene, beispielsweise aufvulkanisierte Einlagschicht 4 bzw. 5 aus Gummi oder gummiähnlichem Material angeordnet.

Die Einlagschichten 4, 5 erstrecken sich beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig= 1 jeweils zwischen den benachbarten Blattfederelementen 1, 2 bzw. 2, 3 durchlaufend bis in die Nähe der Angriffsbereiche AB der äußeren Kraft, könnten jedoch auch bis an die Blattfederenden durchlaufend ausgebildet sein.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind den einander jeweils benachbarten Blattfederelementen 1, 2 bzw. 2,3 nur an bestimmten Längenbereichen aus Gummi oder gummi ähnlichem Material bestehende Einlagschichten 4a, 5a, 5t» zwischengeordiiet, wodurch sich für die geschichtete Biegefeder eine zur Biegefeder gemäß Fig. 1 unterschiedliche Dämpfungs- und Federcharakteristik ergibt.

Wie in Fig. 3 dargestellt, wird die gesamte Federelementen-Einlagen-Anordnung der Biegefeder gemäß Fig. 1 oder gemäß Fig. 2 vorzugsweise in eine Umhüllung 6 aus Gummi oder gummiähnlichem Material eingebettet.

Den Figuren 4 und 5 läßt sich entnehmen, daß die Einlagschichten zwischen einander benachbarten Federelementen, beispielsweise zwischen den Blattfedern 1, 2 und/oder 2, 3 durch Einzelelemente 5c bzw. 5d aus Gummi oder gummiähnlichem Material bestehen und an den einander benachbarten Elementenwandungen konkav, gegebenenfalls mit einer Neigung zu den benachbarten Federelementen 1, 2 bzw. 2, 3 ausgebildet sein können.

7/117777

In Fig. 6 ist eine Einlagschicht 5e mit zu den "benachbarten Blattfederelementen 1, 2 randoffenen Aussparungen 5e' dargestellt, die beim Ausführungsbeispiel über die Blattf' erlange gleichmäßig verteilt angeordnet sind und ebenso wie die konkav geformten Wandungen der Einzelelemente 5c, 5d gemäß Figuren 4 und 5 Aufweitungsräume für den Gummi oder das gummiähnliche Material der Einlagschichten bilden.

Abweichend von den Figuren 4 und 5 könnten die Einzelelemente 5c bzw. 5d auch mit unterschiedlicher Form und Größe ausgebildet sein. Ebenso wäre es denkbar, die in Richtung zu den benachbarten Blattfederelementen 1, 2 randoffenen Aussparungen 5e' der Einlagschicht 5e gemäß Fig. 6 mit abwechselnd größerem oder kleinerem Abstand bzw. abwechselnd größerem oder kleinerem Aussparungsvolumen auszubilden.

7417777 27.oa75

Claims (6)

_ η • Ansprüche

1. Geschichtete Biegefeder, mit Einlagschichten zwischen den Federelementen., dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (1, 2, 3) sowohl im wesentlichen g]3ichflächig bemessen als auch jeweils mit einer parabolisch von einem Einspannbereich (SB) zu wenigstens einem Angriffsbereich (AB) einer äußeren Kraft kontinuierlich abfallenden Querschnittshöhe ausgebildet sind, und daß die Einif.gschichten (4, 5) aus Gucnni, Kunststoff oder ähnlichen. Material in beidseitig fester Verbindung mit den benachbarten Federelementen bestehen.

2. Feder nach Anspruch 1, dadurch gekenn- z e ic h η e t, daß die Einlagschichten (4a, ya, 5"b) eincuider benachbarten Federelementen (1, 2 bzw. 2, 3) nur bereichsweise zwischengeordnet sind.

3. Feder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einlagschichten (5e) mit zu den benachbarten Federelementen (1, 2 bzw. 2, 3) randoffenen Aussparungen (5e') ausgebildet sind.

4. Feder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einlagschichten durch Einzelelemente (5c bzw. 5d) gebildet sind, deren Formen und Größen der gewünschten Dämpfungs- und FedercharakteristxK angeglichen sowie gegebenenfalls voneinander unterschiedlich sind.

5. Feder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die einander zugewandten Wandungen der Einzelelemente (5c bzw. 5 d) konkav, gegebenenfalls mit einer Neigung zu den benachbarten Federelementen (1, 2 bzw.

! 2,3) ausgebildet sind.

7417777 27.03.75

6. Feder nach Anspruch 1 , da c u i· c h r e .< r- r. η zeichnet , daß d.er gekernt en Eederelerr:-.T>teri-Einl&re] Anordnung (i, 2, 5, ^, 5) eine teilweise oder "ollrtändire Umhüllung (6) ευ.ε Gurm.i , rlur. stet off oder ähnlichen. Ketprial zuiieordnet ist.

fit 2Ϊ.

1 UMlIl on