DE861624C - Gummi-Metallfeder - Google Patents

Description

• Gummi-Metallfeder Die Erfindung betrifft eine Gummi-Metallfeder aus einem Gummikörper, der zwischen einem inneren und einem äußeren Metallteil einvulkanisiert ist. Insbesondere betrifft die Erfindung sog. Hülsen-Gummifedern, bei denen die Metallteile zylindrische Hülsen sind und der Gummikörper aus einem mit ihnen durch Vukanisation befestigten Gummiring besteht. Derartige Federn werden vielfach zur Abfederung von Wellen, Achsen u. dgl. verwendet. Es ist bereits bekannt, derartige Federn in Verbindung mit Blattfedern od. dgl. z. B. zur Abfederung von Straßenbahnwagen zu verwenden, um die flache Federkennlinie der Gummifeder bis zur statischen Last und, etwas darüber hinaus mit der steileren Kennlinie des härteren Federsystems zu verbinden. Größere Stöße sollen dabei von dem härteren Federsystem aufgenommen werden, während die Gummi-Metallfeder zur Abfederung schwächerer Stöße dient. Derartige Federkombinationen haben indessen nicht voll befriedigt, weil die Einfederung bis zum Erreichen der statischen Last und demgemäß auch die Rückfederung bei der plötzlichen Entlastung des Fahrzeuges nach dem Überwinden größerer Bodenunebenheiten sehr groß ist. Bei schienengebundenen Fahrzeugen wirkt sich dieser Nachteil nicht so stark aus wie bei anderen Straßenfahrzeugen, bei denen ein Federsystem aus einer härteren Stahlfeder in Verbindung mit einer Gummifeder daher noch nicht bekannt ist.
• Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine zur Abfederung von Omnibussen und anderen Kraftfahrzeugen geeignete Federcharakteristik zunächst bis zu einem Punkte kurz unterhalb der statischen Last steil ansteigen muß, um den Federweg bis zur statischen Last nicht zu groß werden zu lassen. Dann muß sich die Federkennlinie bis zur statischen Last und etwas darüber hinaus abflachen, um die normalen Betriebsstöße weich abzudämpfen. Für stärkere Stöße muß die Federkennlinie darauf wieder verhältnismäßig steil ansteigen. Um eine derartige Charakteristik zu erhalten, wird gemäß der Erfindung für den Bereich um die statische Last, in dem die Kennlinie nur flach ansteigen soll, eine Gummi-Metallfeder verwendet, die mit Anschlägen derart versehen ist, daß sie sowohl beim Überschreiten als auch beim Unterschreiten dieses Bereiches außer Wirksamkeit tritt und die Beanspruchung an ein beliebiges, mit ihr verbundenes härteres Federsystem abgibt.
• Erfindungsgemäß. ist der Gummikörper durch einen Anschlag am inneren Metallteil od. dgl. so weit unter Vorspannung gesetzt, daß sein freier Federweg auf einen kleinen Betrag in der Nähe der statischen Last beschränkt ist. Bei einer Hülsen-Gummifeder läßt sich die Vorspannung dadurch erreichen, daß die Innenhülse eine Schulter trägt, die sich auf eine Schulter am inneren Umfang der Außenhülse abstützt. Der Weg dieser Schulter unter der Last ist dabei durch eine weitere Schulter- am Innenumfang der Außenhülse begrenzt. Möglich ist es auch, daß an beiden Enden der Innenhülse je ein Anschlag vorgesehen ist. Vorteilhafterweise ist dabei der Anschlag, gegen den sich der Gummi nach dem Einbau unter Vorspannung legt, der entstehenden, etwa glockenförmigen Gestalt der Gummiaußenfläche angepaßt.
• Erfindungsgemäß kann eine Federung aus mehreren Hülsen-Gummifedern bestehern, indem in einer Außenhülse mehrere verschieden stark vorgespannte Gummikörper vorgesehen sind. Möglich ist es dabei, auch nur einen oder mehrere Gummikörper vorzuspannen und andere ungespannt zu lassen.
• In der Zeichnung ist die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert, und zwar zeigt Abb. i eine nicht vorgespannte Hülsen-Gummifeder, Abb.2- eine Federung mit zwei in einer Außenhülse zusammengefaßten Hülsen-Gummifedern, Abb. 3 eine ähnliche Ausführung unter anderer Anordnung der Cummikörper. und Anschläge, Abb. 4 eine andere Ausführung einer nicht vorgespannten Hülsen-Gummifeder, Abb. 5 die Feder nach Abb. 4, unter Vorspannung nach dem Einbau, Abb. 6 die Kennlinie der Feder gemäß der Erfindung in Verbindung mit der einer härteren Hauptfeder.
• - Die Feder nach Abb. i besteht aus der Außenhülse 2, der Innenhülse 3 und .dem Gummikörper 4. In Abb. 2 sind zwei derartige Federn.2, 3, 4 bzw. 2', 3', 4' in einer gemeinsamen Hülse i untergebracht. Zum Festhalten der Hülsen 2, 2' ist die Hülse i an ihren Enden mit der Umbördelung 5 bzw: der Sicke 6 versehen. Zwischen. den Hülsen :2 und 2' sind Abstandshülsen 7, 8 vorgesehen, die mit Umbördellmgen 9; io in den Innenraum der Hülse z ragen. An den Umbördelungen 9, io sind Gummi-Polster i i befestigt. Die Innenhülsen °3, 3' sind durch eine Abstandshülse 12 voneinander getrennt, an der im Raum »zwischen den Umbördelungen 9 und io eine Schulter 13 vorgesehen ist. Bei dem Zusammenbau der Feder werden die Gummikörper 4, 4' dadurch unter Vorspannung gesetzt, daß die Schulter 13 sich auf das Gummipolster ii der Umbördelung io auflegt. Der Federweg der derart vorgespannten Gummifedern ist durch die Umbördelung 9 begrenzt, gegen die die Schulter 13 bei Ausschlägen stößt.
• Das Federsystem nach Abb. 3 ist auf die gleiche Art zusammengebaut und unterscheidet sich von denn nach Abb. 2 nur dadurch, daß die Innenhülsen 3, 3' und die äußeren Hülsen 2, 2' nur durch kurzeZwischenhülsen 14 ohneUmbördelungen voneinander getrennt sind. Die Schulter 13 ist an einer Abstandshülse r9 gebildet und liegt im Ruhezustand der Feder auf der Platte 15, auf die sich die Umbördelung 5 stützt. Nach oben ist der Weg der Feder durch den Anschlag der Schulter 13 gegen die Umbördelung 9 an der Abstandshülse 7 begrenzt.
• In den Abb. q. und. 5 ist eine Hülsen-Gummifeder gezeigt, deren Gummikörper 4 zwischen der Außenhülse 2 und der Innenhülse 3 durch einen unmittelbar an: der Innenhülse 3 gebildeten Anschlag 16 mittels des Gewindebolzens 17 mit Gegenmutter 18 unter Vorspannung gesetzt wird. Der Anschlag 16 ist derart etwa glockenförmig ausgebildet, daß die Außenfläche des Gummikörpers 4 sich satt an ihn anlegt, ohne durch Kanten od. dgl. beschädigt zu werden. Zur Begrenzung der Rückfederung trägt die Innenhülse 3 am. entgegengesetzten Ende die Schulter 13 mit der Polsterauflage ii.
• Abb. 6 zeigt die Kennlinie der Gummifeder gemäß der Erfindung im Zusammenwirken mit einer härteren Hauptfeder. Die Gesamtcharakteristik ist die eines zunächst steilen; dann flacheren und dann wieder steilen Anstiegs, wobei der Punkt der statischen Vorlast im Bereich der flacheren Kennlinie der Gummifeder liegt. Die Einfederung bis zur und damit auch die Rückfederung von der Vorlast ist kürzer als bei nicht vorgespannter Gummifeder.
• Gummi-Metallfedern gemäß der Erfindung lassen sich mit besonderem Vorteil in Verbindung mit Blattfedern zur Abfederung von Kraftwagenaufbauten verwenden. Wenn beispielsweise vier Federelemente gemäß der Erfindung beiderseits einer Blattfeder .angeordnet sind, wird für kleine Straßenunebenheiten die gewünschte weiche Abfederung erreicht, während bei größeren Stößen die Blattfeder in Funktion tritt und das für die Insassen unangenehme tiefe Schwingen des Wagenkastens vermieden wird, das bei der Verwendung von Gummi-Metallfedern ohne Federwegbegrenzung eintreten würde.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Gummi-Metallfeder; insbesondere Hülsen-Gummifeder, aus einem zwischen einen inneren Metallteil und einen äußeren Metallteil einvulkanisierten Gummikörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummikörper (q.) durch Anschläge (i3, 16) am inneren Metallteil (3) od. dgl. so weit unter Vorspannung gesetzt ist, daß sein freier Federweg auf einen kleinen Betrag in der Nähe der statischen Last beschränkt ist. -
2. 2. Hülsen-Gummifeder nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (3) eine Schulter (i3) trägt, die sich zur Erzeugung der Vorspannung auf eine Schulter (io) am Innenumfang der Außenhülse (8) abstützt und deren Weg unter der Belastung der Feder durch eine weitere Schulter (9) am Innenumfang der Außenhülse (7) begrenzt ist.
3. 3. Hülsen-Gummifeder nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der Innenhülse (3) je ein Anschlag (i6, 13) vorgesehen ist. q.. Federung aus Hülsen-Gummifedern nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Außenhülse (i) mehrere verschieden stark oder zum Teil vorgespannte Gummikörper (q., q.') vorgesehen sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 736 876; französische Patentschrift Nr. 658 69i.