WO2013082726A1 - Federelement mit veränderbarer steifigkeit - Google Patents

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WO2013082726A1
WO2013082726A1 PCT/CH2011/000294 CH2011000294W WO2013082726A1 WO 2013082726 A1 WO2013082726 A1 WO 2013082726A1 CH 2011000294 W CH2011000294 W CH 2011000294W WO 2013082726 A1 WO2013082726 A1 WO 2013082726A1
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spring
spring element
coupling
oppositely acting
cavity
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PCT/CH2011/000294
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English (en)
French (fr)
Inventor
Lubos Dolezal
Kuno Kaufmann
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Ammann Schweiz Ag
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Publication date
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    • F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
    • F16F9/04—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
    • F16F9/0445—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall characterised by intermediate rings or other not embedded reinforcing elements
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    • F16F9/049—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall multi-chamber units

Definitions

  • the invention relates to a spring element with variable rigidity, an arrangement comprising one or more such spring elements, a device comprising the arrangement and a method for operating the device according to the preambles of the independent patent claims.
  • Variable stiffness spring elements are known from the prior art and are used in devices in which, depending on the operating situation, spring elements with different stiffnesses are required, but an exchange thereof for the purpose of adaptation to the respective situation is impractical.
  • Air springs known, with which the vehicle can always keep regardless of the load in a desired position with respect to the vehicle axles.
  • elastomeric hollow springs with a pressurizable interior are used to influence the vibration behavior of a vibratory system formed by these springs.
  • elastomeric hollow springs with a pressurizable interior are used to influence the vibration behavior of a vibratory system formed by these springs.
  • a first aspect of the invention relates to a spring element, with which two components can be resiliently connected to each other, wherein the stiffness of the spring element is variable or adjustable.
  • the spring element comprises a first coupling element for coupling to the first of the two components to be connected and a second coupling element for coupling to the second of the two components to be connected.
  • the coupling elements advantageously have coupling means, such as e.g. Mounting bolts or mounting holes on.
  • the two coupling elements are resiliently connected to one another via one or more elastomer spring elements, for example rubber bellows, in such a way that the first coupling element, when the spring element is unloaded, is connected by the elastomer spring element (s) in a basic manner.
  • elastomer spring elements for example rubber bellows
  • Position with respect to the intended or preferred compression direction of the spring element relative to the second coupling element is positioned, and that the first coupling element with fixed second coupling element by loading with a force acting in or against the intended or preferred compression direction force starting from the basic position along one in this Sliding axis extending in the compression direction in the compression direction and counter to the compression direction is displaceable relative to the second coupling element, respectively, overcoming by the spring or the Elastomerfederorgane spring forces, which cause a return to the basic position in a loss of force.
  • the two coupling elements are connected elastically to each other via elastomeric spring members acting in opposite directions along the displacement axis (hereinafter referred to as “the regions of the elastomeric spring member”) or via at least two elastomeric spring members acting in opposite directions along the displacement axis (hereinafter referred to as “the elastomeric spring members”).
  • the regions of the elastomeric spring element or the elastomeric spring elements in each case at least partially form the boundaries of a cavity whose
  • Internal pressure is selectively changed, to change the rigidity of the respective region of the elastomeric spring member or the elastomeric spring member.
  • the two coupling elements are thus connected to each other via one or more Elastomerfederorgane that there is a displacement of the first coupling elements relative to the second coupling element along the displacement axis due to a load of the spring element in each of the two displacement directions each to an opposite load of different areas of Elastomerfederorgans and /or in the case of several elastomeric spring members, an opposite loading of the elastomeric spring members occurs.
  • a displacement of the first coupling element relative to the second coupling element along the displacement axis at a first of the regions of the Elastomerfederorgans or a first of the Elastomerfederorgane causes a continuous increase in Compression bias and at the other area of the Elastomerfederorgans or the other Elastomerfederorgan first, a continuous decrease in the compressive bias and, depending on the design, possibly after reaching a relaxed state with further displacement of a continuously increasing tensile bias of the same.
  • the areas of the elastomeric spring element or the elastomeric spring elements behave in the opposite direction when they are in the initial position when unloaded
  • Spring element are each under a tensile prestress in the direction of the displacement axis.
  • spring elements which are variable in stiffness or adjustable, allow a relative movement of the components to be connected to these starting from a ground state against the spring forces of the spring element in two opposite directions and thereby have a similar or identical stiffness course for the two directions of movement.
  • the spring element is designed such that the internal pressure of the cavity or cavities, which are at least partially limited by the areas of the Elastomerfederorgans or by the Elastomerfederorgane by feeding or discharging a medium into the cavity or the cavities or from the cavity or cavities is variable.
  • a connection opening to the respective cavity via which a gaseous or liquid medium can be supplied into or removed from the cavity outside the cavity, in order to change the internal pressure in the cavity.
  • the spring element is designed in such a way that the internal pressure of the cavity or cavities is possible without feeding or discharging a medium.
  • the spring element for this purpose is designed such that the temperature of a medium enclosed in the respective cavity can be selectively changed from the outside.
  • a substantially incompressible medium eg hydraulic oil
  • a heating element that can be controlled externally within the filled cavity. Tels which the temperature of the medium in the cavity can be changed and thus its volume.
  • the spring element for this purpose is designed such that the volume of a disposed in the respective cavity element can be selectively changed from the outside.
  • the cavity may be filled with a substantially incompressible medium, e.g. Hydraulic oil to fill and to arrange within the filled cavity from outside the cavity ago with nitrogen pressurizable rubber bubble, similar to what is known from hydraulic pressure accumulators ago.
  • the spring element is for this purpose designed such that the shape of a boundary wall of the respective cavity can be selectively changed from the outside. So it is e.g. provided the cavity with a substantially incompressible medium, e.g. Hydraulic oil to fill and to form a portion of the boundary walls of the cavity by a membrane or a piston member, which or which can be moved into or out of the cavity, for reducing or enlarging the cavity.
  • a substantially incompressible medium e.g. Hydraulic oil to fill and to form a portion of the boundary walls of the cavity by a membrane or a piston member, which or which can be moved into or out of the cavity, for reducing or enlarging the cavity.
  • the areas of the Elastomerfederorgans or Elastomerfederorgane in the basic position of the coupling elements, ie in the position which they occupy with unloaded spring element, are biased against each other, ie both are either under compressive prestress or under tensile prestress ,
  • the regions of the elastomeric spring element or the elastomeric spring elements in each case at least partially form the boundaries of a common cavity, the internal pressure thereof; is changeable. As a result, a change in the internal pressure causes a common change in the
  • the regions of the Elastomerfeder- organs or the Elastomerfederorgane each at least partially form the boundaries of a separate cavity whose internal pressure is variable in each case. This makes it possible to change the internal pressures of the cavities separately and thereby to change the stiffness of the areas of the Elastomerfederorgans or the Elastomerfederorgane separately.
  • the spring element is advantageously designed in such a way that the position of the first coupling element with respect to the second coupling element remains unchanged in the event of a change in the internal pressure of the common cavity or simultaneous identical change in the internal pressures of the separate cavities.
  • Such embodiments allow the construction of adjustable oscillatory systems in which the geometric relationships are independent of the chosen spring stiffness.
  • this is reali ⁇ Siert characterized in that the regions of the elastomeric spring member or elastomeric spring members formed identically and are arranged mirror-images of each other.
  • the two coupling elements it is preferable for the two coupling elements to be connected to one another elastically in the two directions along the displacement axis via the regions of the elastomeric spring element or via the elastomeric spring elements, but also resiliently in one or more directions extending transversely to the displacement axis.
  • the two coupling elements are resiliently connected to one another via the regions of the elastomer spring member or via the Elastomerfederorgane along a plane perpendicular to the displacement axis sliding plane.
  • the first coupling element is positioned at unloaded spring element by the areas of Elastomerfederorgans or Elastomerfederorgane in a basic position in the displacement plane relative to the second coupling element and by loading with a force acting in the direction parallel to the displacement plane force starting from this basic position in all directions in the displacement plane displaceable relative to the second coupling member, contrary of through regions of the elastomeric spring member or by the elastomer spring members ER- witnessed spring forces, which cause a reset to the home position at a ⁇ subsequent complete relief.
  • Such embodiments make it possible to construct adjustable oscillatory systems for complex oscillatory movements, in which the geometric conditions are independent of the selected spring stiffness.
  • the spring element is configured such that the second coupling element surrounds the first coupling element concentric with advantage.
  • the two coupling devices are connected to one another elastically via one or more annular elastomeric spring elements extending between the coupling members, which have an annular peripheral cavity whose internal pressure is changeable to change its rigidity.
  • the coupling members via two annular, extending between the coupling members Elastomerfederorgane connected to each other, which at least partially form the boundary walls of a common cavity whose internal pressure is variable to change the stiffness.
  • Such a design allows the use of easily manufacturable and therefore inexpensive elastomeric spring organs.
  • these two annular Elastomerfederorgane each have a groove-shaped cross section and completely form the boundary walls of the common cavity.
  • they are facing each other with the openings of their channel-shaped cross-section and in the regions of the outer and the inner edge of this cross-section through the first and the second coupling member fluid-tight pressed together.
  • the spring element is designed in such a way that the second coupling element and the first coupling element face each other in the direction of the displacement axis.
  • the areas of the Elastomerfederorgans or Elastomerfederorgane seen in the direction of the displacement axis are arranged one behind the other, wherein they each at their respective other region of the Elastomerfederorgans or the respective other elastomeric spring member end facing are connected to the first coupling member.
  • the areas of the elastomeric spring element or the elastomeric spring elements are each supported on an associated support surface of the second coupling element.
  • the distance between the support surfaces in the direction of the displacement axis is independent of the pressure in the cavity or cavities. Preferably, the distance is fixed.
  • This design allows in a simple way the formation of spring elements according to the invention with commercially available elastomeric spring elements.
  • Structures forming the support surfaces are connected rigidly to one another via a connecting element (for example a connecting rod) which extends centrally within the regions of the elastomeric spring element (s) in the direction of the displacement axis.
  • a connecting element for example a connecting rod
  • the first aspect of the invention relates to a spring element with variable rigidity, for the elastic connection of two components. It comprises first and second coupling elements for coupling to the components to be connected.
  • the coupling elements are preferably connected via exactly two elastomere spring elements acting along a displacement axis, such that the first coupling element is positioned in a basic position relative to the second coupling element when the spring element is unloaded and counteracts the displacement axis starting from the basic position in both directions along the displacement axis
  • Spring forces of Elastomerfederorgane relative to the second coupling element is displaceable.
  • the Elastomerfederorgane partially form the boundaries of a cavity whose internal pressure is variable, to change the stiffness of Elastomerfederorgane.
  • a second aspect of the invention relates to an arrangement with one or more spring elements according to the first aspect of the invention.
  • the arrangement comprises a device for selectively changing the internal pressure in the cavity (s) of the spring element or elements for changing the rigidity of the spring element (s).
  • Such an arrangement is a variable spring system according to the invention.
  • the arrangement comprises one or more spring elements according to the first aspect of the invention, which are designed such that the internal pressure in the cavity or cavities is variable by supplying or discharging a medium into the cavity or from the cavity, and has means for zu - Lead a liquid or gaseous medium under a preferably adjustable pressure in the or the cavities of these spring elements, eg a pressure-controlled compressed air or hydraulic oil source, for changing the stiffness of the one or more spring elements.
  • a third aspect of the invention concerns a device comprising an arrangement according to the second aspect of the invention, an unbalance exciter, a first component which can be excited directly into vibrations by the unbalance exciter, and a stimulus which can not be excited directly by the unbalance exciter (ie decoupled from the exciter in terms of oscillation) or Operation of the unbalance exciter stationary (static) second component.
  • the first component is connected via the spring element or elements of the arrangement according to the second aspect of the invention resiliently connected to the second component.
  • Such a device is an inventive zwangserregbares oscillatory system with variable spring stiffness.
  • Preferred practical applications of such devices include soil compaction equipment or vibration conveyors, in which the oscillatory motion of the process-relevant component, ie the roll bandage or the conveyor trough, by adjusting the spring stiffness can be tuned or adjusted specifically to the particular conditions of use.
  • a fourth aspect of the invention relates to a method of operating the device according to the third aspect of the invention, wherein the first component is excited to vibrate with the unbalance exciter and wherein during the vibration excitation of the first component of the internal pressure in the or the cavities of the one or more spring elements changed is, to change the stiffness of the spring elements.
  • the advantages of the invention are particularly evident.
  • Fig. 1 is a section through a first
  • Fig. 4 is a section along the line B-B in
  • the spring element 1 shows a section in the longitudinal direction through a first inventive spring element 1 with variable rigidity.
  • the spring element 1 comprises a rotationally symmetrical two-shaft rubber bellows 4 (elastomeric spring element according to the claims), which at its two ends in each case on support surfaces 7a, 7b of support plates 9a, 9b; 10a, 10b supported, which via a centrally extending through the bellows 4 tie rod 11th are rigidly connected.
  • the rotational symmetry axis of the bellows 4 coincides with a displacement axis X of the spring element 1 extending along the preferred compression direction S of the spring element.
  • the support plates 9a, 9b; 10a, 10b are each formed in two parts from a plate body 9a, 10a and a screwed to the plate body clamping ring 9b, 10b, wherein the respective end of the bellows 4 each between the clamping ring 9b, 10b and the plate body 9a, 10a positively enclosed and also clamped such that the ends of the bellows 4 are tensile and airtight with the backing pads 9a, 9b; 10a, 10b are connected.
  • the lower support plate 10a, 10b is screwed to a connection plate 3 (according to the claims second coupling element) for attachment to a first component.
  • annular connection plate 2 (claims first coupling element) for attachment to a second component, such that they play in both directions of the displacement axis X without play on the two waves 8a, 8b of the bellows 4 is supported and centered radially by the bellows 4 backlash.
  • the annular connection plate 2 is rigidly connected to a plate 13 arranged above the spring element 1 via a plurality of support bodies 12.
  • the bellows 4 forms together with the two plate bodies 9a, 10a and the tie rod 11, the boundary walls of an airtight cavity 6, which is accessible via a feed line 14 in the upper plate body 9a.
  • the supply line 14 has at its outlet from the plate body 9a a thread 15 for connecting a supply line for compressed air or hydraulic oil.
  • the two shafts 8a, 8b of the bellows 4 thus formulate claimed opposite acting areas of an elastomeric spring member 4, via which the two connection plates 2, 3 are resiliently interconnected, such that the annular connection plate 2 with unloaded spring element 1 along the displacement axis X through the two shafts 8a, 8b of the bellows 4 in the illustrated basic position opposite d it is positioned lower terminal plate 3 and is displaceable in a fixed connection plate 3 by loading with a force acting along the displacement axis X starting from this basic position along the displacement axis X in both directions, below
  • connection plates 2, 3 via the shafts 8a, 8b of the bellows 4 are also elastically connected along a plane perpendicular to the displacement X YY sliding plane, such that the annular connection plate 2 at unloaded spring element 1 by the shafts 8a, 8b of the bellows 4 is positioned in the illustrated basic position in the displacement plane YY with respect to the connection plate 3 and with a defined connection plate 3 Loading with a force acting parallel to the displacement plane YY force starting from this basic position against the spring forces of the two shafts 8a, 8b of the bellows 4 in all directions in this displacement plane YY relative to the connection plate 3 is displaceable.
  • the rigidity of the shafts 8a, 8b of the bellows 4 can be changed by feeding or discharging a medium, in particular compressed air or hydraulic oil, into or out of the cavity 6. Since the two shafts 8a, 8b of the bellows 4 are formed identically and form part of the boundary walls of a common cavity 6, their rigidity changes with a change in the internal pressure of the cavity 6 by supplying or discharging a medium in an identical manner, so that both directions of movement along the displacement axis X and for respectively opposite displacement directions along the displacement plane YY result in identical force profiles and the position of the connection plates 2, 3 is independent of the adjusted rigidity both along the displacement axis X and in the displacement plane YY.
  • Fig. 2 shows a section in the longitudinal direction through a second inventive spring element 1 with variable rigidity.
  • the spring element 1 comprises two rotationally symmetrical single-shaft rubber bellows 4, 5 (elastomeric spring devices according to the claims) which are supported at their end remote from the respective other bellows 5, 4 on a support surface 7a, 7b of a lens-like support body 9, 10.
  • the two support bodies 9, 10 are connected rigidly to one another via a bracket 16 and to a connection plate 3 (second attachment element according to the claims) for attachment to a first component.
  • the spring bellows 4, 5 are each supported on a support surface 7c, 7d of a rotationally symmetrical connection body arranged between them 2 (claim according to the first coupling element) from.
  • the support surfaces 7c, 7d of the connection body 2 have the same shape as the support surfaces 7a, 7b of the support body 9, 10th
  • the axes of rotational symmetry of the spring bellows 5, 4 and of the connection body coincide with a displacement axis X of the spring element 1 extending along the preferred compression direction S of the spring element.
  • the spring bellows 4, 5 are under pressure bias and dip with formed at their ends circular projections 17 in corresponding central recesses in the support surfaces 7a, 7b, 7c, 7d, so that they positively against the support surfaces 7a, 7b, 7c, 7d are centered and the connecting body 2, which is supported in the longitudinal direction X of the spring element without play on the two spring bellows 4, 5, is radially centered by this.
  • the connecting body 2 is rigidly connected to a plate 13 arranged above the spring element 1 via a plurality of supporting bodies 12.
  • each of the two spring bellows 4, 5 forms an airtight cavity 6a, 6b, which is accessible in each case via a supply line 14 with a connecting thread 15 for connecting a supply line for compressed air or hydraulic oil.
  • a supply line 14 with a connecting thread 15 for connecting a supply line for compressed air or hydraulic oil.
  • the two spring bellows 4, 5 act opposite to their spring action along the displacement axis X opposite. If the distance in the direction of the displacement axis X between the connection plate 3 and the connection body 2 is increased by a force acting on these components 2, 3, an increasing loading of the upper bellows 5 and a corresponding relief of the lower bellows occurs 4. If, however, the distance in the direction of the displacement axis X is The two bellows 4, 5 thus form claimant oppositely acting Elastomerfederorgane over which the connecting body 2 and the connecting plate 3 are resiliently connected to each other, so that there is an increasing load of the lower bellows 4 and a corresponding relief of the upper Federbalges.
  • connecting body 2 is positioned with unloaded spring element 1 along the displacement axis X by the two spring bellows 4, 5 in the illustrated basic position relative to the connection plate 3 and with fixed connection plate 3 by loading with a force acting along the displacement axis X starting from This basic position along the displacement axis X in both directions against the spring forces generated by the two bellows 4, 5 is displaceable.
  • connecting body 2 and the connecting plate 3 via the bellows 4, 5 are also resiliently connected along a plane perpendicular to the direction X displacement plane YY, such that the connecting body 2 at unloaded spring element 1 by the bellows 4, 5 in the basic position shown in FIG the displacement plane YY is positioned relative to the connection plate 3 and displaceable in a predetermined connection plate 3 by loading with a parallel to the displacement plane YY force starting from this basic position against the spring forces of the two spring bellows 4, 5 in all directions in this displacement plane YY relative to the connection plate 3 is.
  • the rigidity of the spring bellows 4, 5 can be changed by supplying or removing a medium, in particular compressed air or hydraulic oil, into or out of the cavities 6a, 6b. Since the two spring bellows 4, 5 are identical, their rigidity changes with an identical change in the internal pressure of the two cavities 6a, 6b by feeding or discharging a medium in an identical manner, so that identical force profiles always result for both directions of movement along the displacement axis X and for opposite displacement directions along the displacement plane YY, and the position of the connection body 2 with respect to the connection plate 3 both along the displacement axis X as also in the displacement plane YY is independent of the set stiffness. Due to the two separate cavities 6a, 6b, however, it is also possible to set the stiffnesses of the spring bellows 4, 5 differently.
  • Fig. 3 shows, highly schematically, a section through a third inventive spring element 1 with variable rigidity and Fig. 4 is a section along the line BB in Fig. 3.
  • the spring element 1 comprises the spring element 1 three identical rotationally symmetrical rubber bellows 4a , 4b, 4c (claimant elastomeric spring members), which are oriented to each other such that their rotational symmetry axes in a plane each run at angles of 120 ° to each other.
  • the rotational symmetry axis of the lower spring bellows 4b coincides with a displacement axis X of the spring element 1 extending along the preferred direction of insertion S of the spring element 1.
  • Each of the bellows 4 a, 4 b, 4 c is supported on its end facing away from the other two bellows on a support surface 7 a, 7 b, 7 c of an annular surround body 3 (second coupling element according to the claims).
  • the bellows 4a, 4b, 4c are each supported on a support surface 7c, 7d, 7e of a hub body 2 arranged between them (according to the claimed first coupling element).
  • the bellows 4a, 4b, 4c which are under compressive prestressing, together with the surrounding body 3 and the hub body 2 form a pressure-oil-tight cavity 6a, 6b, 6c.
  • the cavities 6a, 6b, 6c are connected to each other via connecting channels 18 in the hub body 2 to a common cavity and accessible via an opening from the outside through the enclosure body 3 in one of the cavities 6a supply line 14.
  • the three spring bellows 4a, 4b, 4c act opposite in terms of their spring action along the displacement axis X. If the hub body 2 is displaced upward along the displacement axis X with respect to the enclosure body 3 by a force acting on these components 2, 3, an increasing loading of the two upper bellows 4a, 4c and a relief of the lower spring bellows 4b occurs. If, on the other hand, the hub body 2 is displaced downwards relative to the enclosure body 3 along the displacement axis X, an increasing loading of the lower spring bellows 4b and a relief of the upper bellows 4a, 4c occur.
  • the bellows 4 a, 4 b, 4 c thus form springy opposing elastomer spring elements, by means of which the hub body 2 and the surrounding body 3 are resiliently connected, such that the hub body 2 is supported by the spring bellows 4 a, 4 b when the spring element 1 is unloaded , 4c is positioned in the illustrated basic position with respect to the ring 3 and, with a defined casing body 3, by loading with a force acting along the displacement axis X starting from this basic position along the displacement axis X in both directions against the spring forces generated by the bellows 4a, 4b, 4c is displaceable.
  • the hub body 2 and the surrounding surrounding this concentric body 3 via the bellows 4a, 4b, 4c are also resiliently along a perpendicular to the displacement axis X extending displacement axis Y, such that the hub body. 2 is positioned in unloaded spring element 1 by the bellows 4a, 4b, 4c in the basic position shown along the displacement axis Y with respect to the enclosure body 3 and fixed at a bounding body 3 by loading with a force acting in the direction of the displacement axis Y starting from this basic position against the spring forces Bellows 4a, 4b, 4c in both directions along this displacement axis Y relative to the enclosure body 3 is displaceable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Federelement (1) mit veränderbarer Steifigkeit, zum federelastischen Verbinden zweier Bauteile. Es umfasst erste und zweite Ankopplungselemente (2, 3) zum Ankoppeln an die Bauteile. Die Ankopplungselemente sind über entlang einer Verschiebeachse (X) entgegengesetzt wirkende Elastomerfederorgane (4, 5) verbunden, derart, dass das erste Ankopplungselement bei unbelastetem Federelement in einer Grundposition gegenüber dem zweiten Ankopplungselement positioniert ist und bei Belastung ausgehend von der Grundposition in beiden Richtungen entlang der Verschiebeachse entgegen von Federkräften der Elastomerfederorgane relativ zum zweiten Ankopplungselement verschiebbar ist. Die Elastomerfederorgane bilden teilweise die Begrenzungen eines Hohlraumes (6), dessen Innendruck veränderbar ist, zur Veränderung der Steifigkeit der Elastomerfederorgane. Durch die erfindungsgemässe Bauweise wird es möglich, Federelemente bereit zu stellen, welche in der Steifigkeit veränderbar sind, eine Relativbewegung entgegen den Federkräften des Federelements in zwei entgegengesetzte Bewegungsrichtungen ermöglichen und dabei für die beiden Bewegungsrichtungen einen identischen Steifigkeitsverlauf aufweisen.

Description

Federelement mit veränderbarer Steifigkeit
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Federelement mit veränderbarer Steifigkeit, eine Anordnung umfassend ein oder mehrere solche Federelemente, eine Vorrichtung umfassend die Anordnung sowie ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Pa- tentansprüche .
STAND DER TECHNIK
Federelemente mit veränderbarer Steifigkeit sind aus dem Stand der Technik bekannt und kommen bei Einrichtungen zum Einsatz, bei denen je nach Betriebssituation Federelemente mit unterschiedlichen Steifigkeiten benötigt werden, ein Austausch derselben zwecks Anpassung an die jeweilige Situation jedoch unpraktikabel ist .
So sind beispielsweise aus dem Fahrzeugbau
Luftfedern bekannt, mit welchen sich das Fahrzeug unabhängig von der Beladung immer in einer gewünschten Lage bezüglich der Fahrzeugachsen halten lässt.
In der Schwingungstechnik werden Elastomer- hohlfedern mit einem druckbeaufschlagbaren Innenraum eingesetzt, um das Schwingungsverhalten eines mit diesen Federn gebildeten schwingfähigen Systems zu beeinflussen. So sind z.B. aus DE 10 2005 005 770 AI und DE 100 52 884 AI frequenzvariable Tilger mit Elastomerhohlfedern be- kannt, bei denen die Eigenfrequenz des Tilgers durch Beaufschlagung des Hohlfederinneraumes mit einem Druck variiert werden kann.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Federelemente mit veränderbarer Steifigkeit weisen jedoch den Nachteil auf, dass sich mit einer Veränderung der Steifigkeit in einem unbelasteten Grundzustand deren Länge bzw. der von diesen definierte Abstand zwischen den über das Federelement miteinander verbundenen Bauteilen ändert oder aber ausgehend von dem Grundzustand eine Relativbewegung der über das Federelement miteinander verbundenen Bauteile entgegen den Federkräften nur in einer Richtung möglich ist. Ausführungsformen, bei denen eine Relativbewegung der Bauteile ausgehend von dem Grundzustand entgegen den Federkräften in zwei entgegengesetzten Richtungen möglich ist, weisen typischerweise den Nachteil auf, dass der Steifigkeitsverlauf für die beiden Be- wegungsrichtungen unterschiedlich ist, was für bestimmte schwingungstechnische Anwendungen nachteilig ist.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es stellt sich deshalb die Aufgabe, ein Fe- derelement mit veränderbarer Steifigkeit zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist oder zumindest teilweise vermeidet.
Diese Aufgabe wird durch das Federelement gemäss Patentanspruch 1 gelöst.
Demgemäss betrifft ein erster Aspekt der Erfindung ein Federelement, mit welchem sich zwei Bauteile federelastisch miteinander verbinden lassen, wobei die Steifigkeit des Federelements veränderbar bzw. einstellbar ist.
Das Federelement umfasst ein erstes Ankopplungselement zur Ankopplung an das erste der beiden zu verbindenden Bauteile und ein zweites Ankopplungselement zur Ankopplung an das zweite der beiden zu verbindenden Bauteile. Hierzu weisen die Ankopplungselemente mit Vor- teil Ankopplungsmittel wie z.B. Befestigungsbolzen oder Befestigungsbohrungen auf.
Die beiden Ankopplungselemente sind über ein oder mehrere Elastomerfederorgane, z.B. Gummifederbälge, derartig federelastisch miteinander verbunden, dass das erste Ankopplungselement bei unbelastetem Federelement durch das oder die Elastomerfederorgane in einer Grund- Position bezüglich der bestimmungsgemässen bzw. bevorzugten Einfederungsrichtung des Federelements gegenüber dem zweiten Ankopplungselement positioniert ist, und dass das erste Ankopplungselement bei festgelegtem zweiten Ankopplungselement durch Belastung mit einer in bzw. entgegen der bestimmungsgemässen bzw. bevorzugten Einfederungsrichtung wirkenden Kraft ausgehend von der Grundposition entlang einer in dieser Einfederungsrichtung verlaufenden Verschiebeachse in der Einfederungsrichtung und entgegen der Einfederungsrichtung relativ zum zweiten Ankopplungselement verschiebbar ist, jeweils unter Überwindung von durch das oder die Elastomerfederorgane erzeugten Federkräften, welche bei einem Wegfall der Kraft eine Rückstellung in die Grundposition bewirken.
Hierzu sind die beiden Ankopplungselemente über entlang der Verschiebeachse entgegengesetzt wirkende Bereiche eines Elastomerfederorgans (im Folgenden als „die Bereiche des Elastomerfederorgans" bezeichnet) oder über mindestens zwei entlang der Verschiebeachse entgegengesetzt wirkende Elastomerfederorgane (im Folgenden als „die Elastomerfederorgane" bezeichnet) federelastisch miteinander verbunden.
Dabei bilden die Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. die Elastomerfederorgane jeweils zumindest teilweise die Begrenzungen eines Hohlraumes, dessen
Innendruck gezielt veränderbar ist, zur Veränderung der Steifigkeit des jeweiligen Bereichs des Elastomerfederorgans oder des Elastomerfederorgans.
Die beiden Ankopplungselemente sind also derart über ein oder mehrere Elastomerfederorgane miteinander verbunden, dass es bei einer Verschiebung des ersten Ankopplungselemente gegenüber dem zweiten Ankopplungselement entlang der Verschiebeachse infolge einer Belastung des Federelements in jeder der beiden Verschieberichtungen jeweils zu einer entgegengesetzten Belastung von verschiedenen Bereichen eines Elastomerfederorgans und/oder bei mehreren Elastomerfederorganen zu einer entgegengesetzten Belastung der Elastomerfederorgane kommt.
Stehen z.B. die Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. die Elastomerfederorgane in der Grundposition, d.h. bei unbelastetem Federelement, jeweils unter einer Druckvorspannung in Richtung entlang der Verschiebeachse, was bevorzugt ist, so bewirkt eine Verschiebung des ersten Ankopplungselements gegenüber dem zweiten Ankopplungselement entlang der Verschiebeachse bei einem ersten der Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. bei einem ersten der Elastomerfederorgane eine kontinuierliche Zunahme der Druckvorspannung und bei dem anderen Bereich des Elastomerfederorgans bzw. bei dem anderen Elastomerfederorgan zuerst eine kontinuierliche Abnahme der Druckvorspannung und, je nach Bauweise, möglicherweise nach dem Erreichen eines entspannten Zustands bei weiterer Verschiebung eine kontinuierlich zunehmende Zugvorspannung desselben.
Sinngemäss umgekehrt verhalten sich die Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. die Elastomerfeder- organe, wenn sie in der Grundposition bei unbelastetem
Federelement jeweils unter einer Zugvorspannung in Richtung der Verschiebeachse stehen.
Befinden sich die Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. die Elastomerfederorgane in der Grundposi- tion bei unbelastetem Federelement in einem in Richtung der Verschiebeachse nicht-vorgespannten Zustand, so bewirkt eine Verschiebung des ersten Ankopplungselements gegenüber dem zweiten Ankopplungselement entlang der Verschiebeachse bei einem ersten der Bereiche des Elastomer- federorgans bzw. bei einem ersten der Elastomerfederorgane eine zunehmende Druckvorspannung und bei dem anderen Bereich des Elastomerfederorgans bzw. bei dem anderen Elastomerfederorgan eine zunehmende Zugvorspannung.
Durch die erfindungsgemässe Bauweise wird es möglich, Federelemente zur Verfügung zu stellen, welche in der Steifigkeit veränderbar bzw. einstellbar sind, eine Relativbewegung der mit diesen zu verbindenden Bauteile ausgehend von einem Grundzustand entgegen den Federkräften des Federelements in zwei entgegengesetzte Richtungen ermöglichen und dabei für die beiden Bewegungsrichtungen einen ähnlichen oder identischen Steifig- keitsverlauf aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Federelement derartig ausgebildet, dass der Innendruck des oder der Hohlräume, welche zumindest teilweise durch die Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. durch die Elastomerfederorgane begrenzt werden, durch Zu- oder Abführen eines Mediums in den Hohlraum bzw. die Hohlräume oder aus dem Hohlraum bzw. den Hohlräumen veränderbar ist. Es ist also eine Verbindungsöffnung zum jeweiligen Hohlraum vorhanden, über welche von ausserhalb des Hohl- raumes ein gasförmiges oder flüssiges Medium in den Hohlraum zugeführt oder aus diesem abgeführt werden kann, um den Innendruck im Hohlraum zu verändern. Hierdurch kann auf einfache und präzise Weise, z.B. durch Verbindung des jeweiligen Hohlraumes mit einer regelbaren Druckluft- oder Hydraulikölquelle, eine Veränderung bzw. Einstellung des Innendruckes des jeweiligen Hohlraumes und damit der Steifigkeit des oder der Elastomerfederorgane des Federelements erfolgen.
In einer weiteren alternativen oder ergänzen- den bevorzugten Ausführungsformen ist das Federelement derartig ausgebildet, dass der Innendruck des bzw. der Hohlräume ohne ein Zu- bzw. Abführen eines Mediums möglich ist.
In einer ersten bevorzugten Variante ist das Federelement hierzu derartig ausgebildet, dass von aussen her die Temperatur eines in dem jeweiligen Hohlraum eingeschlossenen Mediums gezielt verändert werden kann. So ist es beispielsweise vorgesehen, den Hohlraum mit einem im Wesentlichen inkompressiblen Medium, z.B. Hydrauliköl, zu befüllen und innerhalb des befüllten Hohlraumes ein von aussen her steuerbares Heizelement anzuordnen, mit- tels welchem die Temperatur des im Hohlraum befindlichen Mediums verändert werden kann und damit dessen Volumen.
In einer anderen bevorzugten Variante ist das Federelement hierzu derartig ausgebildet, dass von aussen her das Volumen eines in dem jeweiligen Hohlraum angeord- neten Elements gezielt verändert werden kann. So ist es beispielsweise vorgesehen, den Hohlraum mit einem im Wesentlichen inkompressiblen Medium, z.B. Hydrauliköl, zu befüllen und innerhalb des befüllten Hohlraumes eine von ausserhalb des Hohlraumes her mit Stickstoff unter Druck beaufschlagbare Gummiblase anzuordnen, ähnlich wie dies von hydraulischen Druckspeichern her bekannt ist.
In noch einer anderen bevorzugten Variante ist das Federelement hierzu derartig ausgebildet, dass von aussen her die Form einer Begrenzungswandung des je- weiligen Hohlraumes gezielt verändert werden kann. So ist es z.B. vorgesehen, den Hohlraum mit einem im Wesentlichen inkompressiblen Medium, z.B. Hydrauliköl, zu befüllen und einen Bereich der Begrenzungswandungen des Hohlraums durch eine Membran oder ein Kolbenelement zu bil- den, welche bzw. welches in den Hohlraum hinein oder aus diesem heraus bewegt werden kann, zur Verkleinerung bzw. Vergrösserung des Hohlraumes.
Natürlich sind auch alle denkbaren Kombinationen aus den zuvor erwähnten Ausführungsformen und Va- rianten möglich und je nach Situation vorteilhaft.
Wie bereits eingehend erwähnt wurde, ist es bevorzugt, dass die Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. die Elastomerfederorgane in der Grundposition der Ankopplungselemente, d.h. in der Position, welche diese bei unbelastetem Federelement einnehmen, gegeneinander vorgespannt sind, d.h. beide entweder unter Druckvorspannung oder unter Zugvorspannung stehen. Hierdurch lässt sich eine spielfreie Positionierung des ersten Ankopp- lungselements gegenüber dem zweiten Ankopplungselement mit präzisem Rückstellverhalten erreichen. In einer bevorzugten Ausführungsform des Federelements bilden die Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. die Elastomerfederorgane jeweils zumindest teilweise die Begrenzungen eines gemeinsamen Hohlraumes, dessen Innendruck; veränderbar ist. Hierdurch bewirkt eine Verände- rung des Innendruckes eine gemeinsame Veränderung der
Steifigkeiten der Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. der Elastomerfederorgane.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Federelements bilden die Bereiche des Elastomerfeder- organs bzw. die Elastomerfederorgane jeweils zumindest teilweise die Begrenzungen eines separaten Hohlraumes, dessen Innendruck jeweils veränderbar ist. Hierdurch ist es möglich, die Innendrücke der Hohlräume separat zu verändern und dadurch die Steifigkeiten der Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. der Elastomerfederorgane separat zu verändern.
Dabei ist das Federelement bei den beiden zuvor genannten bevorzugten Ausführungsformen mit Vorteil derartig ausgebildet, dass bei einer Veränderung des In- nendrucks des gemeinsamen Hohlraums oder bei gleichzeitiger identischer Veränderung der Innendrücke der separaten Hohlräume die Position des ersten Ankopplungselements gegenüber dem zweiten Ankopplungselements unverändert bleibt. Derartige Ausführungsformen ermöglichen den Bau von einstellbaren schwingfähigen Systemen, bei denen die geometrischen Verhältnisse unabhängig von der gewählten Federsteifigkeit sind.
Bevorzugterweise wird dies dadurch reali¬ siert, dass die Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. die Elastomerfederorgane identisch ausgebildet und spiegelbildlich zueinander angeordnet sind. Hierdurch lässt sich auf einfache Weise eine Kräftesymmetrie und dadurch eine Unabhängigkeit der Relativposition der Ankopplungs- elemente zueinander von dem Innendruck in dem oder den Hohlräumen erreichen. Weiter ist es bevorzugt, dass die beiden An- kopplungselemente über die Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. über die Elastomerfederorgane nicht nur federelastisch in den beiden Richtungen entlang der Verschiebeachse miteinander verbunden, sondern auch federelasti- sch in einer oder mehreren quer zur Verschiebeachse verlaufenden Richtungen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass mit dem erfindungsgemässen Federelement schwingfähige Systeme für komplexe Schwingbewegungen, z.B. Kreisschwinger, gebildet werden können.
Dabei ist es weiter bevorzugt, dass die beiden Ankopplungselemente über die Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. über die Elastomerfederorgane federelastisch entlang einer senkrecht zur Verschiebeachse verlaufenden Verschiebeebene miteinander verbunden sind. Dabei ist das erste Ankopplungselement bei unbelastetem Federelement durch die Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. die Elastomerfederorgane in einer Grundposition in der Verschiebeebene gegenüber dem zweiten Ankopplungselement positioniert und durch Belastung mit einer in Richtung parallel zur Verschiebeebene wirkenden Kraft ausgehend von dieser Grundposition in allen Richtungen in der Verschiebeebene relativ zum zweiten Ankopplungselement verschiebbar, entgegen von durch die Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. durch die Elastomerfederorgane er- zeugten Federkräften, welche bei einer anschliessenden vollständigen Entlastung eine Rückstellung in die Grund¬ position bewirken. Derartige Ausführungsformen ermöglichen den Bau von einstellbaren schwingfähigen Systemen für komplexe Schwingungsbewegungen, bei denen die geome- trischen Verhältnisse unabhängig von der gewählten Feder- steifigkeit sind.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführ¬ ungsform ist das Federelement derartig ausgestaltet, dass das zweite Ankopplungselement das erste Ankopplungsele- ment mit Vorteil konzentrisch umgibt. Dabei ist es bevorzugt, dass die beiden An- kopplungsorgane über ein oder mehrere ringförmige, zwischen den Ankopplungsorganen verlaufende Elastomerfederorgane, welche einen ringförmig umlaufenden Hohlraum aufweisen, dessen Innendruck veränderbar ist zur Veränderung von deren Steifigkeit, federelastisch miteinander verbunden sind. Durch diese Bauweise lassen sich besonders kompakte erfindungsgemässe Federelemente realisieren.
Mit Vorteil sind bei dieser Ausführungsform die Ankopplungsorgane über zwei ringförmige, zwischen den Ankopplungsorganen verlaufende Elastomerfederorgane miteinander verbunden, welche zumindest teilweise die Begrenzungswandungen eines gemeinsamen Hohlraumes bilden, dessen Innendruck veränderbar ist zur Veränderung der Steifigkeit. Eine derartige Bauweise ermöglicht die Ver- wendung von einfach herstellbaren und daher kostengünstigen Elastomerfederorganen.
Bevorzugterweise weisen diese zwei ringförmigen Elastomerfederorgane jeweils einen rinnenförmigen Querschnitt auf und bilden vollständig die Begrenzungs- Wandungen des gemeinsamen Hohlraumes. Hierzu sind sie mit den Öffnungen ihres rinnenförmigen Querschnitts einander zugewandt und in den Bereichen des äusseren und des inneren Randes dieses Querschnitts durch das erste bzw. das zweite Ankopplungsorgan fluiddicht aneinander gepresst. Hierdurch lässt sich eine besonders einfache und kompakte Bauweise realisieren.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das Federelement derartig ausgestaltet, dass sich das zweite Ankopplungselement und das erste Ankopplungsele- ment in Richtung der Verschiebeachse gegenüberliegen.
Dabei ist es bevorzugt, dass die Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. die Elastomerfederorgane in Richtung der Verschiebeachse gesehen hintereinander angeordnet sind, wobei sie jeweils an ihren dem jeweiligen anderen Bereich des Elastomerfederorgans bzw dem jeweiligen anderen Elastomerfederorgan zugewandten Ende mit dem ersten Ankopplungsorgan verbunden sind. An ihrem anderen Ende stützen sich die Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. die Elastomerfederorgane jeweils an einer zugeordneten Stützfläche des zweiten Ankopplungsorgans ab. Der Abstand der Stützflächen in Richtung der Ver- schiebeachse ist dabei unabhängig vom Druck in dem oder den Hohlräumen. Bevorzugterweise ist der Abstand fix.
Diese Bauweise ermöglicht auf einfache Weise die Bildung erfindungsgemässer Federelemente mit kommerziell erhältlichen Elastomerfederelementen.
Auch ist es dabei bevorzugt, dass diejenigen
Körperlichkeiten, welche die Stützflächen bilden, über ein Verbindungselement (z.B. eine Verbindungsstange), welches sich zentral innerhalb der Bereiche des Elastomerfederorgans bzw. der Elastomerfederorgane in Richtung der Verschiebeachse erstreckt, bevorzugterweise starr miteinander verbunden sind. Hierdurch werden besonders kompakte erfindungsgemässe Federelemente möglich.
In noch einer bevorzugten Ausführungsform betrifft der erste Aspekt der Erfindung ein Federelement mit veränderbarer Steifigkeit, zum federelastischen Verbinden zweier Bauteile. Es umfasst erste und zweite An- kopplungselemente zum Ankoppeln an die zu verbindenden Bauteile. Die Ankopplungselemente sind über bevorzugterweise genau zwei entlang einer Verschiebeachse entgegen- gesetzt wirkende Elastomerfederorgane verbunden, derart, dass das erste Ankopplungselement bei unbelastetem Federelement in einer Grundposition gegenüber dem zweiten Ankopplungselement positioniert ist und bei Belastung ausgehend von der Grundposition in beiden Richtungen entlang der Verschiebeachse entgegen von Federkräften der Elastomerfederorgane relativ zum zweiten Ankopplungselement verschiebbar ist. Die Elastomerfederorgane bilden teilweise die Begrenzungen eines Hohlraumes, dessen Innendruck veränderbar ist, zur Veränderung der Steifigkeit der Elastomerfederorgane. Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem oder mehreren Federelementen gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung. Zusätzlich um- fasst die Anordnung eine Einrichtung zum gezielten Verändern des Innendrucks in dem oder den Hohlräumen des oder der Federelemente zur Veränderung der Steifigkeit des oder der Federelemente. Eine derartige Anordnung stellt ein erfindungsgemässes veränderbares Federsystem dar .
Bevorzugterweise umfasst die Anordnung ein oder mehrere Federelemente gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung, welche derartig ausgebildet sind, dass der Innendruck in dem oder den Hohlräumen jeweils durch Zuführen oder Abführen eines Mediums in den Hohlraum oder aus dem Hohlraum veränderbar ist, und weist Mittel zum Zu- führen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums unter einem bevorzugterweise einstellbaren Überdruck in den oder die Hohlräume dieser Federelemente auf, z.B. eine druckgeregelte Druckluft- oder Hydraulikölquelle, zur Veränderung der Steifigkeit des oder der Federelemente.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung umfassend eine Anordnung gemäss dem zweiten Aspekt der Erfindung, einen Unwuchterreger, ein mit dem Unwuchterreger direkt zu Schwingungen anregbares erstes Bauteil sowie ein mit dem Unwuchterreger nicht direkt zu Schwingungen anregbares (d. h. schwingungsmässig vom Erreger entkoppeltes) oder beim Betrieb des Unwuchterregers ruhendes (statisches) zweites Bauteil. Das erste Bauteil ist über das oder die Federelemente der Anordnung gemäss dem zweiten Aspekt der Erfindung federelastisch mit dem zweiten Bauteil verbunden. Eine derartige Vorrichtung stellt ein erfindungsgemässes zwangserregbares schwingfähiges System mit veränderbarer Federsteifigkeit dar. Bevorzugte praktische Anwendungen solcher Vorrichtungen sind z.B. Bodenverdichtungsgeräte oder Vibrations- fördervorrichtungen, bei denen die Schwingungsbewegung der prozessrelevanten Komponente, d.h. der Walzenbandage oder der Förderrinne, durch Veränderung der Federsteifig- keit gezielt auf die jeweiligen Einsatzbedingungen abgestimmt bzw. eingeregelt werden kann.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung gemäss dem dritten Aspekt der Erfindung, wobei das erste Bauteil mit dem Unwuchterreger zu Schwingungen angeregt wird und wobei während der Schwingungsanregung des ersten Bauteils der Innendruck in dem oder den Hohlräumen des oder der Federelemente verändert wird, zur Veränderung der Steifigkeit der Federelemente. Bei einer derartigen Betriebsweise treten die Vorteile der Erfindung besonders deutlich zu Tage .
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein erstes
erfindungsgemässes Federelement;
Fig. 2 einen Schnitt durch ein zweites erfindungsgemässes Federelement;
Fig. 3 einen Schnitt durch ein drittes erfindungsgemässes Federelement; und
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B in
Fig. 3.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Fig. 1 zeigt einen Schnitt in Längsrichtung durch ein erstes erfindungsgemässes Federelement 1 mit veränderbarer Steifigkeit. Das Federelement 1 umfasst einen rotationssymmetrischen zweiwelligen Gummifaltenbalg 4 (anspruchsgemässes Elastomerfederorgan) , der sich an seinen beiden Enden jeweils an Stützflächen 7a, 7b von Stütztellern 9a, 9b; 10a, 10b abstützt, welche über eine zentral durch den Faltenbalg 4 verlaufende Zugstange 11 starr miteinander verbunden sind. Die Rotationssymmetrieachse des Faltenbalges 4 fällt mit einer entlang der bevorzugten Einfederungsrichtung S des Federelements verlaufenden Verschiebeachse X des Federelements 1 zusammen. Die Stützteller 9a, 9b; 10a, 10b sind jeweils zweiteilig aus einem Tellerkörper 9a, 10a und einem mit dem Tellerkörper verschraubten Klemmring 9b, 10b gebildet, wobei das jeweilige Ende des Faltenbalgs 4 jeweils zwischen dem Klemmring 9b, 10b und dem Tellerkörper 9a, 10a formschlüssig eingeschlossen und zudem geklemmt ist, so dass die Enden des Faltenbalgs 4 zugfest und luftdicht mit den Stütztellern 9a, 9b; 10a, 10b verbunden sind.
Der untere Stützteller 10a, 10b ist mit einer Anschlussplatte 3 (anspruchsgemässes zweites Ankopplungs- element) zur Befestigung an einem ersten Bauteil ver- schraubt.
In das umlaufende Wellental zwischen den beiden Wellen 8a, 8b des Faltenbalges 4 greift eine ringförmige Anschlussplatte 2 (anspruchsgemässes erstes Ankopp- lungselement) zur Befestigung an einem zweiten Bauteil ein, derart, dass sie sich in beiden Richtungen der Verschiebeachse X spielfrei an den beiden Wellen 8a, 8b des Faltenbalges 4 abstützt und radial durch den Federbalg 4 spielfrei zentriert wird. Die ringförmige Anschlussplatte 2 ist über mehrere Stützkörper 12 starr mit einer über dem Federelement 1 angeordneten Platte 13 verbunden.
Wie zu erkennen ist, bildet der Faltenbalg 4 zusammen mit den beiden Tellerkörpern 9a, 10a und der Zugstange 11 die Begrenzungswandungen eines luftdichten Hohlraumes 6, welcher über eine Zuführungsleitung 14 im oberen Tellerkörper 9a zugänglich ist. Die Zuführungsleitung 14 weist an ihrem Austritt aus dem Tellerkörper 9a ein Gewinde 15 zum Anschluss einer Zuführungsleitung für Druckluft oder Hydrauliköl auf. Durch Zuführen von Druckluft oder Hydrauliköl unter einem Überdruck kann die Steifigkeit der Wellen 8a, 8b des Federbalges 4 verändert werden. Die beiden Wellen 8a, 8b des Faltenbalges 4 stehen jeweils unter Druckvorspannung und wirken bezüglich der Federwirkung entlang der Verschiebeachse X entgegengesetzt. Wird der Abstand in Richtung der Verschiebeachse X durch eine an den Anschlussplatten 2, 3 wirksam werdende Kraft vergrössert, so kommt es zu einer zunehmenden Belastung der oberen Welle 8a und zu einer entsprechenden zunehmenden Entlastung der unteren Welle 8b des Faltenbalges 4. Wird der Abstand in Richtung der Verschiebeachse X durch eine an den Anschlussplatten 2, 3 wirksam werdende Kraft verkleinert, so kommt es zu einer zunehmenden Belastung der unteren Welle 8b und zu einer entsprechenden zunehmenden Entlastung der oberen Welle 8a des Faltenbalges 4. Die beiden Wellen 8a, 8b des Faltenbalges 4 bilden somit anspruchsgemässe entgegengesetzt wirkende Bereiche eines Elastomerfederorgans 4, über welche die beiden Anschlussplatten 2, 3 federelastisch miteinander verbunden sind, derart, dass die ringförmige Anschlussplatte 2 bei unbelastetem Federelement 1 entlang der Verschiebeachse X durch die beiden Wellen 8a, 8b des faltenbalges 4 in der dargestellten Grundposition gegenüber der unteren Anschlussplatte 3 positioniert wird und bei festgelegter Anschlussplatte 3 durch Belastung mit einer entlang der Verschiebeachse X wirkenden Kraft ausgehend von dieser Grundposition entlang der Verschiebe- achse X in beiden Richtungen verschiebbar ist, unter
Überwindung von durch die beiden Wellen 8a, 8b erzeugten Federkräften .
Zudem sind die beiden Anschlussplatten 2, 3 über die Wellen 8a, 8b des Faltenbalges 4 auch federelas- tisch entlang einer senkrecht zur Verschieberichtung X verlaufenden Verschiebeebene Y-Y miteinander verbunden, derart, dass die ringförmige Anschlussplatte 2 bei unbelastetem Federelement 1 durch die Wellen 8a, 8b des Faltenbalges 4 in der gezeigten Grundposition in der Ver- schiebeebene Y-Y gegenüber der Anschlussplatte 3 positioniert ist und bei festgelegter Anschlussplatte 3 durch Belastung mit einer parallel zu der Verschiebeebene Y-Y wirkenden Kraft ausgehend von dieser Grundposition entgegen den Federkräften der beiden Wellen 8a, 8b des Faltenbalges 4 in allen Richtungen in dieser Verschiebeebene Y-Y gegenüber der Anschlussplatte 3 verschiebbar ist.
Wie bereits erwähnt wurde, kann die Steifigkeit der Wellen 8a, 8b des Federbalges 4 durch Zu- oder Abführen von einem Medium, insbesondere von Druckluft oder Hydrauliköl, in den bzw. aus dem Hohlraum 6 verändert werden. Da die beiden Wellen 8a, 8b des Faltenbalges 4 identisch ausgebildet sind und einen Teil der Begrenzungswandungen eines gemeinsamen Hohlraumes 6 bilden, verändert sich ihre Steifigkeit bei einer Änderung des Innendrucks des Hohlraums 6 durch Zu- oder Abführen eines Mediums in identischer Weise, so dass für beide Bewe- gungsrichtungen entlang der Verschiebeachse X und für jeweils entgegengesetzte Verschieberichtungen entlang der Verschiebeebene Y-Y immer identische Kraftverläufe resultieren und die Position der Anschlussplatten 2,3 zueinander sowohl entlang der Verschiebeachse X als auch in der Verschiebeebene Y-Y unabhängig von der eingestellten Steifigkeit ist.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt in Längsrichtung durch ein zweites erfindungsgemässes Federelement 1 mit veränderbarer Steifigkeit. Das Federelement 1 umfasst zwei rotationssymmetrische einwelligen Gummifederbälge 4, 5 (anspruchsgemässe Elastomerfederorgane) , welche sich an ihren dem jeweiligen anderen Federbalg 5, 4 abgewandten Ende jeweils an einer Stützflächen 7a, 7b eines linsenähnlichen Stützkörpers 9, 10 abstützen. Die beiden Stütz- körper 9, 10 sind über einen Bügel 16 starr miteinander und mit einer Anschlussplatte 3 (anspruchsgemässes zweites Ankopplungselement ) zur Befestigung an einem ersten Bauteil verbunden. An ihren dem jeweiligen anderen Federbalg 5, 4 zugewandten Ende stützen sich die Federbälge 4, 5 jeweils an einer Stützfläche 7c, 7d eines zwischen diesen angeordneten rotationssymmetrischen Anschlusskörpers 2 (anspruchsgemässes erstes Ankopplungselement) ab. Die Stützflächen 7c, 7d des Anschlusskörpers 2 weisen die gleiche Form auf wie die Stützflächen 7a, 7b der Stützkörper 9, 10.
Die Rotationssymmetrieachsen der Federbälge 5, 4 und des Anschlusskörpers fallen mit einer entlang der bevorzugten Einfederungsrichtung S des Federelements verlaufenden Verschiebeachse X des Federelements 1 zusammen .
Die Federbälge 4, 5 stehen unter Druckvorpan- nung und tauchen mit an ihren Enden gebildeten kreisrunden Vorsprüngen 17 in entsprechende zentrale Vertiefungen in den Stützflächen 7a, 7b, 7c, 7d ein, so dass sie formschlüssig gegenüber den Stützflächen 7a, 7b, 7c, 7d zentriert sind und der Anschlusskörper 2, welcher sich in Längsrichtung X des Federelements spielfrei an den beiden Federbälgen 4, 5 abstützt, radial durch diese zentriert wird. Auch hier ist der Anschlusskörper 2 über mehrere Stützkörper 12 starr mit einer über dem Federelement 1 angeordneten Platte 13 verbunden.
Wie weiter zu erkennen ist, bildet jeder der beiden Federbälge 4, 5 einen luftdichten Hohlraum 6a, 6b, welcher jeweils über eine Zuführungsleitung 14 mit einem Anschlussgewinde 15 zum Anschluss einer Zuführungsleitung für Druckluft oder Hydrauliköl zugänglich ist. Durch Zu- führen von Druckluft oder Hydrauliköl unter einem Überdruck kann die Steifigkeit der Federbälge 4, 5 verändert werden .
Die beiden Federbälge 4, 5 wirken bezüglich ihrer Federwirkung entlang der Verschiebeachse X entge- gengesetzt. Wird der Abstand in Richtung der Verschiebeachse X zwischen der Anschlussplatte 3 und dem Anschlusskörper 2 durch eine an diesen Bauteilen 2, 3 wirksam werdende Kraft vergrössert, so kommt es zu einer zunehmenden Belastung des oberen Federbalges 5 und zu einer entspre- chenden Entlastung des unteren Federbalges 4. Wird der Abstand in Richtung der Verschiebeachse X hingegen ver- kleinert, so kommt es zu einer zunehmenden Belastung des unteren Federbalges 4 und zu einer entsprechenden Entlastung des oberen Federbalges 5. Die beiden Federbälge 4, 5 bilden somit anspruchsgemässe entgegengesetzt wirkende Elastomerfederorgane, über welche der Anschlusskörper 2 und die Anschlussplatte 3 federelastisch miteinander verbunden sind, derart, dass der Anschlusskörper 2 bei unbelastetem Federelement 1 entlang der Verschiebeachse X durch die beiden Federbälge 4, 5 in der dargestellten Grundposition gegenüber der Anschlussplatte 3 positio- niert wird und bei festgelegter Anschlussplatte 3 durch Belastung mit einer entlang der Verschiebeachse X wirkenden Kraft ausgehend von dieser Grundposition entlang der Verschiebeachse X in beiden Richtungen entgegen den von den beiden Federbälgen 4, 5 erzeugten Federkräften ver- schiebbar ist.
Zudem sind der Anschlusskörper 2 und die Anschlussplatte 3 über die Federbälge 4, 5 auch federelastisch entlang einer senkrecht zur Verschieberichtung X verlaufenden Verschiebeebene Y-Y miteinander verbunden, derart, dass der Anschlusskörper 2 bei unbelastetem Federelement 1 durch die Federbälge 4, 5 in der gezeigten Grundposition in der Verschiebeebene Y-Y gegenüber der Anschlussplatte 3 positioniert ist und bei festgelegter Anschlussplatte 3 durch Belastung mit einer parallel zu der Verschiebeebene Y-Y wirkenden Kraft ausgehend von dieser Grundposition entgegen den Federkräften der beiden Federbälge 4, 5 in allen Richtungen in dieser Verschiebeebene Y-Y gegenüber der Anschlussplatte 3 verschiebbar ist .
Wie bereits erwähnt wurde, kann die Steifigkeit der Federbälge 4, 5 durch Zu- oder Abführen von einem Medium, insbesondere von Druckluft oder Hydraulik- öl, in die bzw. aus den Hohlräumen 6a, 6b verändert werden. Da die beiden Federbälge 4, 5 identisch sind, ver- ändert sich ihre Steifigkeit bei einer identischen Veränderung des Innendrucks der beiden Hohlräume 6a, 6b durch Zu- oder Abführen eines Mediums in identischer Wiese, so dass für beide Bewegungsrichtungen entlang der Verschiebeachse X und für entgegengesetzte Verschieberichtungen entlang der Verschiebeebene Y-Y immer identische Kraftverläufe resultieren und die Position des An- schlusskörpers 2 gegenüber der Anschlussplatte 3 sowohl entlang der Verschiebeachse X als auch in der Verschiebeebene Y-Y unabhängig von der eingestellten Steifigkeit ist. Durch die beiden separaten Hohlräume 6a, 6b besteht aber auch die Möglichkeit, die Steifigkeiten der Feder- bälge 4, 5 unterschiedlich einzustellen.
Fig. 3 zeigt, stark schematisiert, einen Schnitt durch ein drittes erfindungsgemässes Federelement 1 mit veränderbarer Steifigkeit und Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 3. Wie zu erkennen ist, um- fasst das Federelement 1 drei identische rotationssymmetrische Gummifederbälge 4a, 4b, 4c (anspruchsgemässe Elastomerfederorgane) , welche derartig zueinander orientiert sind, dass ihre Rotationssymmetrieachsen in einer Ebene jeweils unter Winkeln von 120° zueinander verlau- fen. Dabei fällt die Rotationssymmetrieachse des unteren Federbalgs 4b mit einer entlang der bevorzugten Einfe- derungsrichtung S des Federelements 1 verlaufenden Verschiebeachse X des Federelements 1 zusammen.
Die Federbälge 4a, 4b, 4c stützen sich je- weils an ihrem den beiden anderen Federbälgen abgewandten Ende an einer Stützfläche 7a, 7b, 7c eines ringförmigen Umfassungskörpers 3 (anspruchsgemässes zweites Ankopp- lungselement ) ab. An ihrem den beiden anderen Federbälgen zugewandten Ende stützen sich die Federbälge 4a, 4b, 4c jeweils an einer Stützfläche 7c, 7d, 7e eines zwischen diesen angeordneten Nabenkörpers 2 (anspruchsgemässes erstes Ankopplungselement ) ab.
Dabei bilden die Federbälge 4a, 4b, 4c, welche unter Druckvorspannung stehen, jeweils zusammen mit dem Umfassungskörper 3 und dem Nabenkörper 2 einen druck- öldichten Hohlraum 6a, 6b, 6c. Die Hohlräume 6a, 6b, 6c sind über Verbindungskanäle 18 im Nabenkörper 2 zu einem gemeinsamen Hohlraum miteinander verbunden und über eine von aussen durch den Umfassungskörper 3 in einen der Hohlräume 6a einmündende Zuführungsleitung 14 zugänglich. Durch Zuführen von Hydrauliköl unter einem Überdruck kann die Steifigkeit der Federbälge 4a, 4b, 4c verändert werden .
Die drei Federbälge 4a, 4b, 4c wirken bezüglich ihrer Federwirkung entlang der Verschiebeachse X entgegengesetzt. Wird der Nabenkörper 2 entlang der Verschiebeachse X gegenüber dem Umfassungskörper 3 durch eine an diesen Bauteilen 2, 3 wirksam werdende Kraft nach oben verschoben, so kommt es zu einer zunehmenden Belastung der beider oberen Federbälge 4a, 4c und zu einer Entlastung des unteren Federbalgs 4b. Wird der Nabenkör- per 2 hingegen gegenüber dem Umfassungskörper 3 entlang der Verschiebeachse X nach unten verschoben, so kommt es zu einer zunehmenden Belastung des unteren Federbalgs 4b und zu einer Entlastung der oberen Federbälge 4a, 4c.
Die Federbälge 4a, 4b, 4c bilden somit an- spruchsgemässe entgegengesetzt wirkende Elastomerfederorgane, über welche der Nabenkörper 2 und der Umfassungskörper 3 federelastisch miteinander verbunden sind, derart, dass der Nabenkörper 2 bei unbelastetem Federelement 1 entlang der Verschiebeachse X durch die Federbälge 4a, 4b, 4c in der dargestellten Grundposition gegenüber dem Ring 3 positioniert wird und bei festgelegtem Umfassungskörper 3 durch Belastung mit einer entlang der Verschiebeachse X wirkenden Kraft ausgehend von dieser Grundposition entlang der Verschiebeachse X in beiden Richtungen entgegen den von den Federbälgen 4a, 4b, 4c erzeugten Federkräften verschiebbar ist.
Zudem sind der Nabenkörper 2 und der diesen konzentrisch umgebende Umfassungskörper 3 über die Federbälge 4a, 4b, 4c auch federelastisch entlang einer senk- recht zur Verschiebeachse X verlaufenden Verschiebeachse Y miteinander verbunden, derart, dass der Nabenkörper 2 bei unbelastetem Federelement 1 durch die Federbälge 4a, 4b, 4c in der gezeigten Grundposition entlang der Verschiebeachse Y gegenüber dem Umfassungskörper 3 positioniert ist und bei festgelegtem Umfassungskörper 3 durch Belastung mit einer in Richtung der Verschiebeachse Y wirkenden Kraft ausgehend von dieser Grundposition entgegen den Federkräften der Federbälge 4a, 4b, 4c in beiden Richtungen entlang dieser Verschiebeachse Y gegenüber dem Umfassungskörper 3 verschiebbar ist.
Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und auch in anderer Weise innerhalb des Umfangs der nun folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann .

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Federelement (1) mit veränderbarer Steifigkeit, zum federelastischen Verbinden zweier Bauteile miteinander, umfassend ein erstes Ankopplungselement (2) zum Ankoppeln an ein erstes der beiden zu verbindenden Bauteile und ein zweites Ankopplungselement (3) zum Ankoppeln an das zweite der beiden zu verbindenden Bauteile,
wobei die beiden Ankopplungselemente (2, 3) über entlang einer in einer Einfederungsrichtung (S) des Federelements (1) verlaufenden Verschiebeachse (X) entgegengesetzt wirkende Bereiche (8a, 8b) eines Elastomerfederorgans (4) oder über mindestens zwei entlang einer in einer Einfederungsrichtung (S) des Federelements (1) verlaufenden Verschiebeachse (X) entgegengesetzt wirkende Elastomerfederorgane (4, 5; 4a, 4b, 4c) federelastisch miteinander verbunden sind, derart,
dass das erste Ankopplungselement (2) bei unbelastetem Federelement (1) entlang der Verschiebeachse (X) durch die entgegengesetzt wirkenden Bereiche (8a, 8b) des Elastomerfederorgans (4) oder durch die mindestens zwei entgegengesetzt wirkenden Elastomerfederorgane (4, 5; 4a, 4b, 4c) in einer Grundposition gegenüber dem zweiten Ankopplungselement (3) positioniert ist und
dass das erste Ankopplungselement (2) durch
Belastung mit einer entlang der Verschiebeachse (X) wirkenden Kraft ausgehend von der Grundposition entlang der Verschiebeachse (X) in beiden Richtungen entgegen von durch die entgegengesetzt wirkenden Bereiche (8a, 8b) des Elastomerfederorgans (4) oder durch die mindestens zwei entgegengesetzt wirkenden Elastomerfederorgane (4, 5; 4a, 4b, 4c) erzeugten Federkräften relativ zum zweiten Ankopplungselement (3) verschiebbar ist,
und wobei die entgegengesetzt wirkenden Be- reiche (8a, 8b) des Elastomerfederorgans (4) oder die mindestens zwei entgegengesetzt wirkenden Elastomerfeder- organe (4, 5; 4a, 4b, 4c) jeweils zumindest teilweise die Begrenzungen eines Hohlraumes (6, 6a, 6b, 6c) bilden, dessen Innendruck veränderbar ist, zur Veränderung der Steifigkeit des jeweiligen Bereichs 8a, 8b) des Elastomerfederorgans (4) oder des jeweiligen Elastomerfederorgans (4, 5; 4a, 4b, 4c) .
2. Federelement (1) nach Anspruch 1, wobei das Federelement (1) derartig ausgebildet ist, dass der Innendruck des Hohlraumes (6, 6a, 6b, 6c) durch Zu- oder Abführen eines Mediums in den Hohlraum (6, 6a, 6b, 6c) oder aus dem Hohlraum (6, 6a, 6b, 6c) veränderbar ist.
3. Federelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Federelement derartig ausgebildet ist, dass der Innendruck des Hohlraumes durch Veränderung der Temperatur eines in dem Hohlraum eingeschlossenen Mediums veränderbar ist.
. Federelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in dem Hohlraum ein Medium eingeschlossen ist und das Federelement derartig ausgebildet ist, dass der Innendruck des Hohlraumes durch Veränderung des Volumens eines in dem Hohlraum angeordneten volumenveränderbaren Elements und/oder durch Veränderung der Form der Begrenzungswandungen des Hohlraums veränderbar ist.
5. Federelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Federelement (1) derartig ausgebildet ist, dass in der Grundposition die entgegengesetzt wirkenden Bereiche (8a, 8b) des Elastomerfederorgans (4) oder die mindestens zwei entgegengesetzt wirkenden Elastomerfederorgane (4, 5; 4a, 4b, 4c) gegeneinander vorgespannt sind.
6. Federelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die entgegengesetzt wirkenden Bereiche (8a, 8b) des Elastomerfederorgans (4) oder die mindestens zwei entgegengesetzt wirkenden Elastomerfederorgane (4, 5/ 4a, 4b, 4c) jeweils zumindest teilweise die Begrenzungen eines gemeinsamen Hohlraumes (6) bilden, dessen Innendruck veränderbar ist, zur gemeinsamen Ver- änderung der Steifigkeit der entgegengesetzt wirkenden Bereiche (8a, 8b) des Elastomerfederorgans (4) oder der mindestens zwei entgegengesetzt wirkenden Elastomerfederorgane (4, 5; 4a, 4b, 4c)
7. Federelement (1) nach einem der vorange- henden Ansprüche, wobei die entgegengesetzt wirkenden Bereiche des Elastomerfederorgans oder die mindestens zwei entgegengesetzt wirkenden Elastomerfederorgane (4, 5) zumindest teilweise die Begrenzungen separater Hohlräume (6a, 6b) bilden, deren Innendrücke separat veränderbar sind, zur Ermöglichung einer separaten Veränderung der Steifigkeit der entgegengesetzt wirkenden Bereiche des Elastomerfederorgans (4) oder der mindestens zwei entgegengesetzt wirkenden Elastomerfederorgane (4, 5).
8. Federelement (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 7, wobei das Federelement (1) derartig ausgebildet ist, dass bei einer Veränderung des Innendrucks des gemeinsamen Hohlraums oder bei gleichzeitiger identischer Veränderung der Innendrücke der separaten Hohlräume die Grundposition des ersten Ankopplungselements (2) im We- sentlichen unverändert bleibt.
9. Federelement (1) nach Anspruch 8, wobei die entgegengesetzt wirkenden Bereiche (8a, 8b) des Elastomerfederorgans (4) oder die mindestens zwei entgegengesetzt wirkenden Elastomerfederorgane (4, 5; 4a, 4b, 4c) identisch ausgebildet sind und insbesondere spiegelbildlich zueinander angeordnet sind.
10. Federelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die beiden Ankopplungselemente (2, 3) über die entgegengesetzt wirkenden Bereiche (8a, 8b) des Elastomerfederorgans (4) oder die mindestens zwei entgegengesetzt wirkenden Elastomerfederorgane (4, 5; 4a, 4b, 4c) federelastisch in einer oder mehreren quer zur Verschiebeachse (X) verlaufenden Richtungen miteinander verbunden sind.
11. Federelement (1) nach Anspruch 10, wobei die beiden Ankopplungselemente (2, 3) über die entgegen- gesetzt wirkenden Bereiche (8a, 8b) des Elastomerfederorgans (4) oder über die mindestens zwei entgegengesetzt wirkenden Elastomerfederorgane (4, 5) federelastisch entlang einer senkrecht zur Verschiebeachse (X) verlaufenden Verschiebeebene (Y-Y) miteinander verbunden sind, derart,
dass das erste Ankopplungselement (2) bei unbelastetem Federelement (1) durch die entgegengesetzt wirkenden Bereiche (8a, 8b) des Elastomerfederorgans (4) oder durch die mindestens zwei entgegengesetzt wirkenden Elastomerfederorgane (4, 5) in einer Grundposition in der Verschiebeebene (Y-Y) gegenüber dem zweiten Ankopplungselement (3) positioniert ist und
dass das erste Ankopplungselement (2) durch Belastung mit einer parallel zu der Verschiebeebene (Y-Y) wirkenden Kraft ausgehend von dieser Grundposition entgegen von durch die entgegengesetzt wirkenden Bereiche (8a, 8b) des Elastomerfederorgans (4) oder durch die mindestens zwei entgegengesetzt wirkenden Elastomerfederorgane (4, 5) erzeugten Federkräften in alle Richtungen in der Verschiebeebene (Y-Y) relativ zum zweiten Ankopplungselement (3) verschiebbar ist.
12. Federelement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Federelement (1) derartig ausgestaltet ist, dass das zweite Ankopplungselement (3) das erste Ankopplungselement (2) insbesondere konzentrisch umgibt.
13. Federelement nach Anspruch 12, wobei die beiden Ankopplungselemente über ein oder mehrere ringförmige, zwischen den Ankopplungselementen verlaufende Elastomerfederorgane mit einem ringförmig umlaufenden Hohlraum, dessen Innendruck veränderbar ist zur Veränderung der Steifigkeit, federelastisch miteinander verbunden sind.
14. Federelement nach Anspruch 13, wobei die Ankopplungsorgane über zwei ringförmige, zwischen den
Ankopplungsorganen verlaufende Elastomerfederorgane mit- einander verbunden sind, welche zumindest teilweise die Begrenzungswandungen eines gemeinsamen Hohlraumes bilden, dessen Innendruck veränderbar ist zur Veränderung der Steifigkeit .
15. Federelement nach Anspruch 14, wobei die zwei ringförmigen Elastomerfederorgane vollständig die
Begrenzungswandungen des gemeinsamen Hohlraumes bilden, wobei die Elastomerfederorgane jeweils einen rinnenförmi- gen Querschnitt aufweisen und im Bereich des äusseren Randes des rinnenförmigen Querschnitts durch das erste Ankopplungsorgan fluiddicht aufeinandergepresst sind und im Bereich des inneren Randes des rinnenförmigen Querschnitts mit dem zweiten Ankopplungsorgan fluiddicht auf- einandergepresst sind.
16. Federelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Federelement (1) derartig ausgestaltet ist, dass sich das zweite Ankopplungselement (3) und das erste Ankopplungselement (2) in Richtung der Verschiebeachse (X) gegenüberliegen.
17. Federelement (1) nach Anspruch 16, wobei die entgegengesetzt wirkenden Bereiche (8a, 8b) des Elastomerfederorgans (4) oder die mindestens zwei entgegengesetzt wirkenden Elastomerfederorgane (4, 5) in Richtung der Verschiebeachse (X) gesehen hintereinander angeordnet sind, wobei die entgegengesetzt wirkenden Bereiche (8a, 8b) des Elastomerfederorgans (4) oder die mindestens zwei entgegengesetzt wirkenden Elastomerfederorgane (4, 5) jeweils an ihren dem jeweiligen anderen Bereich (8b, 8a) oder Elastomerfederorgan (5, 4) zugewandten Ende mit dem ersten Ankopplungsorgan (2) verbunden sind und sich je- weils an ihrem anderen Ende in Richtung der Verschiebeachse (X) an einer zugeordneten Stützfläche (7a, 7b) des zweiten Ankopplungsorgans (3) abstützen, wobei der Abstand der Stützflächen (7a, 7b) in Richtung der Verschiebeachse (X) unabhängig vom Druck in dem oder den Hohlräu- men (6, 6a, 6b) ist, insbesondere fix ist.
18. Federelement (1) nach Anspruch 17, wobei die die Stützflächen (7a, 7b) bildenden Körperlichkeiten über ein Verbindungselement (11), insbesondere über eine Verbindungsstange (11), welches sich zentral innerhalb der entgegengesetzt wirkenden Bereiche (8a, 8b) des Elas- tomerfederorgans (5) oder der mindestens zwei entgegengesetzt wirkenden Elastomerfederorgane (4, 5) in Richtung der Verschiebeachse (x) erstreckt, insbesondere starr miteinander verbunden sind.
19. Anordnung umfassend ein oder mehrere Fe- derelemente (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche sowie eine Einrichtung zum gezielten Verändern des Innendrucks in dem oder den Hohlräumen (6, 6a, 6b, 6c) des oder der Federelemente (1) zur Veränderung der Steifigkeit der Federelemente (1).
20. Anordnung nach Anspruch 19, wobei die
Anordnung ein oder mehrere Federelemente (1) umfasst, welche derartig ausgebildet sind, dass der Innendruck in dem oder den Hohlräumen (6, 6a, 6b, 6c) jeweils durch Zu- oder Abführen eines Mediums in den Hohlraum (6, 6a, 6b, 6c) oder aus dem Hohlraum (6, 6a, 6b, 6c) veränderbar ist und wobei die Einrichtung zum gezielten Verändern des Innendrucks in dem oder den Hohlräumen (6, 6a, 6b, 6c) Mittel zum Zuführen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums unter einem insbesondere einstellbaren Überdruck in den oder die Hohlräume (6, 6a, 6b, 6c) dieser Federelemente (1) umfasst, zur Veränderung der Steifigkeit dieser Federelemente ( 1 ) .
21. Vorrichtung umfassend eine Anordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 20, einen Unwuchterreger, ein mit dem Unwuchterreger direkt zu Schwingungen anregbares erstes Bauteil sowie ein mit dem Unwuchterreger nicht direkt zu Schwingungen anregbares oder beim Betrieb des Unwuchterregers ruhendes zweites Bauteil, wobei das erste Bauteil über das oder die Federelemente (1) der Anordnung federelastisch mit dem zweiten Bauteil verbunden ist.
22. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei das erste Bauteil mit dem Unwuchterreger zu Schwingungen angeregt wird und wobei während der Schwingungsanregung des ersten Bauteils der Innendruck in dem oder den Hohlräumen (6, 6a, 6b, 6c) des oder der Federelemente (1) verändert wird, zur Veränderung der Steifigkeit der Federelemente (1).
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