DE811057C

DE811057C - Gummistahlfeder

Info

Publication number: DE811057C
Application number: DEP5542A
Authority: DE
Inventors: Ernst Kreissig; Ernst Florian Kreissig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-08-16

Description

Gummistahlfeder Vorliegende Erfindung betrifft eine neue Gummistahlfeder, bei welcher die Federarbeit durch den Stahl aufgenommen wird, während der Gummi rein dämpfende Funktion hat. Diese Feder ist insofern von besonderem Interesse, als sie einen Ersatz der gebräuchlichen Blattfeder darstellt, welche nicht nur Federungs-, sondern auch Steuerorgan für die Achse ist. Sie ist auf Biegung beansprucht und wird durch die Reibung zwischen den einzelnen Federlagen gedämpft. Bekanntlich ist diese Reibungsdämpfung von sehr schlechtem Einfluß auf den Lauf der Fahrzeuge, da sie hochfrequente Reibschwingungen erzeugt, die die Fahrt für den Fahrgast sehr unangenehm gestalten und auch die Haltbarkeit leicht verderblicher Güter, wie Obst u. dgl., in ungünstigem Sinne beeinflussen.
Diese Mängel werden durch den Gegenstand der Erfindung beseitigt, da die molekulare Dämpfung des Gutntnis die unangenehmen Reibschwingungen \-ermeidet und so die Güte der Federung wesentlich erhöht. Gegenüber reinen Gummifederungen hat der Anmeldungsgegenstand den Vorteil, daß der Stahl zur Hauptsache die elastische Arbeit aufnimmt, somit nur ein geringes Gummivolumen erforderlich ist, wogegen reine Gummifederungen in den meisten Fällen nicht untergebracht werden können, weil der erforderliche Raum für das notwendige Gummi-. volumen nicht vorhanden ist.
Im Sinne größtmöglicher Stahl- bzw. Gewichtseinsparung wirkt auch die Beanspruchungsart der Feder, die den Stahl in der Hauptsache auf reinen Zug und Druck ausnutzt, so daß eine große Arbeitsfähigkeit des Materials bei kleinstem Stahlvolumen gewährleistet wird.
In der Zeichnung ist die Erfindung in 3 Abbildungen im Schnitt dargestellt.
Wie aus Abb. i ersichtlich ist, besteht die Feder aus einem Zuggurt a und einem Druckgurt b, die beide zweckmäßig aus dünnem Flachstahl gefertigt sind, und zwar ist der Druckgurt b von bedeutend kleinerem Querschnitt als der Zuggurt a mit Rücksicht auf die unterschiedliche Ursprungsfestigkeit bzw. Dauerfestigkeit von Zug und Druck. Um die zusätzlichen Biegungsbeanspruchungen, die im Stahl bei der Biegung der Feder eintreten, nach Möglichkeit klein zu halten, müssen die Querschnittsbreiten möglichst groß gewählt werden, die Querschnittsdicken aber so klein wie, möglich, da ja die Biegung proportional zur Blattdicke geht. Zweckmäßig wird man für hochbelastete Federn den Gurt a oder b oder beide Gurtungen' aus mehreren dünnen Lamellen zusammensetzen, um die Biegungsbeanspruchungen herabzumindern.
Der Druckgurt b ist beispielsweise, wie in Abb. i dargestellt, im unbelasteten Zustand gestreckt, während der Zuggurt a sich dachförmig über dem Druckgurt b aufbaut. Beide Gurte sind an den Enden auf eine bestimmte Länge miteinander verschweißt oder durch andere Mittel miteinander verbunden und der verschweißte Teil zu einem Auge c umgebogen, in welches die Federbolzen eingehängt werden. Der Zwischenraum zwischen den Lagen a und b, in Abb. i schraffiert gekennzeichnet, wird mit Gummi ausgefüllt, und zwar mit einer so harten Gummiqualität, daß durch die aus Zug- und Druckgurt herrührenden Pressungen im Gummi keine allzugroßen Federungen, die auf eine Annäherung von Zug- und Druckgurt hinarbeiten, entstehen können. Man wird auch nach Möglichkeit den kreuzweise schraffierten Gummiteil d in einer noch härteren Gummiqualität ausführen, um die Auflagerkräfte, die in der gezeichneten Pfeilrichtung vom Auflager e auf die Feder übergeleitet werden, ohne große Deformationen auf den Zuggurt a zu überführen. Es ist auch ohne weiteres möglich, die harte Einlage d aus einem anderen Werkstoff zu fertigen, und zwar aus einem Werkstoff von verhältnismäßig hoher Elastizität. In der Mitte der Feder ist in der Füllung d eine Bohrung f vorgesehen, durch welche ein Bolzen durchgeführt werden kann, um mittels zusätzlicher Mittel die Feder an einer Verschiebung auf dem Achslager e zu hindern. Selbstverständlich können auch mehrere solcher Bolzen angeordnet sein, wie ja auch die Form der Feder unter Einhaltung des Grundprinzips verschiedenartig gestaltet werden kann.
So z. B. kann der Druckgurt von vornherein entsprechend gekrümmt ausgeführt werden, wie in Abb.2 dargestellt. Wesentlich ist nur, daß dabei das Prinzip des Trägers gleicher Festigkeit beibehalten wird, damit die Gummifüllung keine Scherkräfte zu übertragen braucht.
Es kann auch eine Federform gemäß Abb. 3 zur Anwendung kommen, wobei die Feder nicht nur zwei Belastungspunkte c hat, sondern im Gegensatz zu den Abb. i und 2 auch zwei Unterstützungspunkte besitzt, so daß die Abstände zwischen Zug- und Druckgurt zwischen diesen beiden Unterstützungspunkten e gleich groß bleiben. Auf die angegebene Weise können alle Möglichkeiten der Blattfeder ausgenutzt werden, ganz besonders ihre hervorragende Fähigkeit als Steuerorgan der Achse, ohne indessen, wie bereits vorerwähnt, die außerordentlichen Nachteile dieser Blattfedern in Kauf nehmen zu müssen.
Der Zuggurt a kann aber auch aus Drähten sehr hoher Festigkeit gebildet werden, und zwar aus Drähten von sehr kleinem Querschnitt, so daß einmal infolge der sehr hohen Festigkeit solcher Drähte, zum andern auf Grund der kleinen Querschnittsabmessungen, «-elche die Biegungsbeanspruchung stark herabmindern, eine noch weitergehende Ausnutzung des Stahls ermöglicht wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gummistahlfeder, dadurch gekennzeichnet, daß Stahllamellen (a, b) von beliebigem Querschnitt, aber möglichst kleiner Querschnittsstärke so miteinander verbunden werden, daß sie die Gurtungen eines Trägers gleicher Festigkeit bilden, wobei der Abstand zwischen diesen Gurtungen durch eine elastische Füllung, z. B. Gummi o. ä., ständig erhalten bleibt und so dem Stahl in der Hauptsache die Aufnahme der elastischen Arbeit auf Zug und Druck bzw. Biegung in Nebenbeanspruchung übertragen wird, während der Gummi hauptsächlich die Dämpfungsarbeit aufzunehmen hat, ohne namhafte Biegung oder Scherung.
2. Gummistahlfeder nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgurt (b) einen geringeren Querschnitt hat als der Zuggurt (a) und daß die Lamellen (a und b) je nach Bedürfnis aus dünnen Lamellen oder Drähten gebildet werden.
3. Gummistahlfeder nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der beiden Lamellen (a und b) an den Enden durch Schweißung erfolgt und diese Enden zu Federaugen (c) umgebogen werden.
4. Gummistahlfeder nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur überleitung der Auflagerkräfte auf den Zuggurt (a) an den Auflagern der Feder härtere Füllungen (d) eingebaut sind, welche den Druck mit Sicherheit übertragen, und daß außerdem in diesen Füllungen (d) Bohrungen (f) für Befestigungsbolzen angeordnet sind, die die Feder am seitlichen Abrutschen von dem Auflager hindern.
5. Gummistahlfeder nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder nicht nur in zwei Endpunkten belastet wird, sondern daß noch zwei Stützpunkte (e) angeordnet sind (Abb. 3).