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Gummifederungselement mit einem mit starren Teilen festhaftend verbundenen Gummikörper
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gummifederungselement mit einem mit starren Teilen festhaftend verbundenen Gummikörper, in Welchem abgerundete Ausnehmungen vorgesehen sind.
Das Neue besteht im wesentlichen darin, dass der Gummikörper in unmittelbarer Nähe dieser Ausrundungen mit mindestens einem nasenförmigen Stützvorsprung versehen ist, durch den eine derartige Gummianhäufung entsteht, dass bei Verformung des Gummikörper unter den normalen Beanspruchungen, denen er unterworfen werden soll, keine Faltenbildung eintritt.
Die Erfindung ist insbesondere gedacht für ein als Gummihtilsenfeder ausgebildetes Gummifederungselement, bei dem der Gummikörper im Raum zwischen zwei konzentrischen Metallhülse angeordnet und init z. B. nierenförmigen Ausnehmungen versehen ist.
Gummihülsenfedern dieser Art mit nierenförmigen Ausnehmungen sind an sich bekannt. Die sich in axialer Richtung erstreckenden, nierenförmigen Ausnehmungen werden dabei in der Regel beidseits der Achse des Federkörpers einander gegenüber angeordnet und durchsetzen den Gummikörper auf seiner ganzen Länge oder auch nur zum Teil. Mit Hilfe solcher Ausnehmungen werden verschiedene Federcharakter' ristiken der Hülsenfeder in zwei zu ihrer Achse senkrecht stehenden Raumkoordinaten erzielt. Gummihülsenfedern der eben beschriebenen Ausführungsformen haben sich schon weite Anwendungsgebiete erobert, unter anderem werden sie z. B. auch bei elastischen Kupplungen verwendet.
Bei einem Gummifederungselement mit einer nierenförmig gestalteten Ausnehmung im Gummikörper sind die nasenförmigen Stützvorsprünge erfindungsgemäss an der näher der Aussenseite des. Gummifederelementes liegenden Seitenfläche der Ausnehmung angeordnet.
Bei bekannten Gummihtilsenfedern werden die abgerundeten Ausnehmungen im Gummikörper bei gewisser Beanspruchung zusammengequetscht. Diese Quetschung geht bei starker Belastung so weit, dass die einander gegenüberliegenden Flächen der Ausnehmung aneinander zu liegen kommen. Dadurch entsteht in den Enden der nierenförmigen Ausnehmung eine ausgesprochene Quetschfalte, die im Dauerbetrieb verhältnismässig frühzeitig zu Anrissen in diesem Bereich des Gummikörpers führt, wodurch die Lebensdauer der bekannten Gummihulsenfedem, vor allem bei dauernder Wechselbeanspruchung, nur eine kurze ist.
Die Erfindung schafft durch die Anordnung des nasenförmigen Stützvorsprungs in der unmittelbaren Nähe der Ausrundungen Abhilfe. Beim Zusammenquetschen der Ausnehmung kommen die Stützvorsprün- ge weit vor Erreichen der Endlage, in der die beiden gegenüberliegenden Gesamtflächen ohne die Stützvorsprünge aneinander zu liegen kommen würden, zur Anlage aneinanderundverhnden dadurch das Entstehen einer schädlichen Quetschfalte an der Ausrundung der Ausnehmung. Die Gummianhäufung durch die Vorsprünge vermeidet mithin Dauerbrüche und erhöht die Lebendauer des Gummifederungselementes.
An sich sind Gummikörper mit an den Enden kreisförmig ausgebildeten Schlitzen bekannt. Die bekannten Körper dieser Art haben jedoch Scheibenform und zwischen Gummi und Metall ist keine Haftungsverbindung vorgesehen. Bei solchen Gummikörper liegen somit Voraussetzungen, wie sie bei der Erfindung gegeben sind, nicht vor.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Gummifederelementes gemäss der Erfindung dargestellt und wird im folgenden näher erläuterte
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Bei dem dargestellten Gummifederelement handelt es sich um eine Gummihusenfeder, bei der ein Gummikörper 1 zwischen einer äusseren starrenHülse 2 und einer inneren starrenHülse 3, die konzentrisch zueinander liegen, angeordnet ist. In dem Gummikörper 1 sind zwei etwa nierenförmige Ausnehmungen 4 vorgesehen, die sich in axialer Richtung beidseits der Achse des Federkörpers, einander gegenüberliegend, erstrecken.
Durch diese Ausnehmungen erhält das Gummifederelement in den Richtungen der zu seiner Achse senkrecht stehenden RaumkoordinatenAund B, die weiterhin aufeinander senkrecht stehen, eine verschiedene Federcharakteristik, wie es an sich bekannt ist.
Gemäss der Erfindung sind nun die Enden 5 der nierenförmigen Ausnehmungen möglichst kreisförmig ausgerundet. In unmittelbarer Nähe dieser kreisförmig ausgerundeten Enden 5 sind nasenförmige Stützvorsprünge 6 vorgesehen, Diese mUssen zumindest auf einer Seitenfläche der Ausnehmung 4 vorgesehen sein, wie in der Figur dargestellt. Sie können jedoch auch an beiden sich gegenüberliegenden Seitenflächen angeordnet sein.
Bei Beanspruchung der dargestellten Gummihtilsenfeder in Richtung der Raumkoordinate B wird der Federkörper, wie mit den gestrichelten Linien angedeutet, verformt. Bereits nach einem kurzen Verfor- mungsweg kommen die Stützvorsprünge 6 mit der gegenüberliegenden Seitenfläche in Anlage. Bei einer weiteren Verformung, die ja bei hoher Belastung, die bei solchen Federelementen möglich ist, so weit führen kann, dass die mittleren Flächen 7 der Ausnehmung eh 4arieinanderzurAnlage kommen, bleiben die kreisförmig ausgenommenen Enden 5 in ihrer Form erhalten, da die Verformungskräfte durch die Stützvorsprünge 6 aufgenommen werden.
Die möglichst weitgehende Erhaltung der kreisförmigen Ausbildung der Ausnehmung der Enden kann noch dadurch unterstützt werden, dass, wie schon in der Zeichnung dargestellt, die Enden möglichst in die Nähe der äusseren Metallhülse 2 verlegt werden.
Durch die erfindungsgemässeAusbildung desEndbereiches derAusnehmungen wird mit Sicherheit eine Quetschfalte am Ende dieser Ausnehmung, die zur verhältnismässig frühzeitigen Zerstörung des Gummikörpers führt, verhindert. Das im unbelasteten Zustand möglichst kreisförmig ausgerundete Ende behält diese kreisförmige Ausrundung auch bei Belastung, zumindest angenähertsbei, weil durch den vorgesehe- nen Stützvorsprung, wenn dieser mit dem gegenüberliegenden Stützvorsprung oder der gegenüberliegenden Ausnehmungsseitenfläche zur Anlage kommt, ein weiteres Quetschen, im Bereich des Endes der Ausnehmung verhindert wird. Damit ist auch die Bildung einer Quetschfalte gerade an dieser gefährdeten Stelle ausgeschlossen.
Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Gummihülsenfeder, bei welcher der Gummikörper durch ein an sich bekanntes Haftverfahren mit Metallteilen verbunden ist. Der Erfindungsgedanke kann jedoch ebenso bei Gummifederelementen Anwendung finden, bei denen die Verbindung mit den starren Teilen durch Reibungsschluss erfolgt. Ebenso kann der Erfindungsgedanke auch dort Anwendung finden, wo ein elastischer Kunststoff als Federkörper und ein harter Kunststoff als starrer Teil Verwendung findet. Schliesslich können auch bei einem Federkörper aus Gummi an die Stelle der starren Metallteile starre Kunststoffteile treten.
Die Erfindung ist weiterhin nicht auf eine Hülsenfeder mit nierenförmigen Ausnehmungen beschränkt, wie sie als Ausführungsbeispiel dargestellt wurde, wenn sie auch gerade hier besonders vorteilhaft Anwen- dung finden kann.
Der Erfindungsgedanke kann darüber- : hinaus selbstverständlich auch bei Gummifederelementeneines beliebig andern Aufbaues angewendet werden, wenn nur die einzige Voraussetzung erftillt ist, dass im Federkörper Ausnehmungen vorgesehen sind. in deren End - bzw. Eckzonen bei Belastung des Federelementes und der damit verbundenen Verformung die Gefahr einer Quetschfaltenbildung gegeben ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gummifederungselement mit einem mit starren Teilen festhaftend verbundenen Gummikörper, in welchem abgerundete Ausnehmungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der unmittelbaren Nähe dieser Ausrundungen der Gummikörper mit mindestens einem nasenförmigen Stützvorsprung versehen ist, durch den eine derartige Gummianhäufung entsteht, dass bei Verformung des Gummikörpers unter den normalen Beanspruchungen, denen der Gummikörper unterworfen werden soll, keine Faltenbildung eintritt.
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Rubber suspension element with a rubber body firmly adhered to rigid parts
The invention relates to a rubber suspension element with a rubber body firmly adhered to rigid parts, in which rounded recesses are provided.
The novelty consists essentially in the fact that the rubber body is provided with at least one nose-shaped support projection in the immediate vicinity of these fillets, through which such an accumulation of rubber is created that when the rubber body is deformed under the normal stresses to which it is to be subjected, no wrinkling occurs.
The invention is particularly intended for a rubber suspension element designed as a Gummihtilsenfeder, in which the rubber body is arranged in the space between two concentric metal sleeves and init z. B. kidney-shaped recesses.
Rubber sleeve springs of this type with kidney-shaped recesses are known per se. The kidney-shaped recesses extending in the axial direction are generally arranged opposite one another on both sides of the axis of the spring body and penetrate the rubber body over its entire length or only partially. With the help of such recesses, different spring characteristics' ristics of the sleeve spring are achieved in two spatial coordinates perpendicular to its axis. Rubber sleeve springs of the embodiments just described have already conquered wide areas of application, among other things, they are z. B. also used with elastic couplings.
In the case of a rubber suspension element with a kidney-shaped recess in the rubber body, the nose-shaped support projections are arranged according to the invention on the side surface of the recess which is closer to the outside of the rubber spring element.
In known rubber spring springs, the rounded recesses in the rubber body are squeezed together under certain stress. Under heavy loads, this pinching goes so far that the opposing surfaces of the recess come to rest against one another. This creates a pronounced pinch fold in the ends of the kidney-shaped recess, which in continuous operation leads to cracks in this area of the rubber body relatively early, whereby the service life of the known rubber sleeve springs, especially with constant alternating stress, is only a short one.
The invention provides a remedy by arranging the nose-shaped supporting projection in the immediate vicinity of the fillets. When the recess is squeezed together, the support projections come to rest against each other well before reaching the end position in which the two opposing total surfaces would come to rest without the support projections, thus creating a damaging pinch fold on the rounding of the recess. The accumulation of rubber by the projections therefore prevents fatigue fractures and increases the service life of the rubber suspension element.
Rubber bodies with circular slots at the ends are known per se. The known bodies of this type, however, have the shape of a disk and no adhesive connection is provided between rubber and metal. In such rubber bodies, the prerequisites as given in the invention are not present.
The drawing shows an embodiment of a rubber spring element according to the invention and is explained in more detail below
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The illustrated rubber spring element is a rubber sleeve spring in which a rubber body 1 is arranged between an outer rigid sleeve 2 and an inner rigid sleeve 3, which are concentric to one another. In the rubber body 1 two approximately kidney-shaped recesses 4 are provided, which extend in the axial direction on both sides of the axis of the spring body, opposite one another.
These recesses give the rubber spring element a different spring characteristic, as is known per se, in the directions of the spatial coordinates A and B which are perpendicular to its axis and which are still perpendicular to one another.
According to the invention, the ends 5 of the kidney-shaped recesses are now rounded as circular as possible. In the immediate vicinity of these circularly rounded ends 5, nose-shaped support projections 6 are provided. These must be provided on at least one side surface of the recess 4, as shown in the figure. However, they can also be arranged on both opposite side surfaces.
When the illustrated rubber sleeve spring is stressed in the direction of spatial coordinate B, the spring body is deformed, as indicated by the dashed lines. After a short deformation path, the supporting projections 6 come into contact with the opposite side surface. In the event of a further deformation, which can lead so far under high load, which is possible with such spring elements, that the middle surfaces 7 of the recess come into contact anyway, the circularly recessed ends 5 remain in their shape, since the deformation forces due to the Support projections 6 are added.
The most extensive preservation of the circular design of the recess of the ends can be further supported by the fact that, as already shown in the drawing, the ends are moved as close as possible to the outer metal sleeve 2.
The inventive design of the end area of the recesses is definitely prevented from a pinch fold at the end of this recess, which leads to the relatively early destruction of the rubber body. The end, which is as circular as possible in the unloaded state, retains this circular curve even under load, at least approximately, because the intended support projection, when it comes into contact with the opposite support projection or the opposite recess side surface, causes further squeezing in the area of the end of the Recess is prevented. This also prevents the formation of a pinch fold at this endangered point.
The exemplary embodiment shows a rubber sleeve spring in which the rubber body is connected to metal parts by an adhesive method known per se. The idea of the invention can, however, also be used for rubber spring elements in which the connection with the rigid parts is made by frictional engagement. The concept of the invention can also be used where an elastic plastic is used as the spring body and a hard plastic is used as the rigid part. Finally, even with a spring body made of rubber, rigid plastic parts can take the place of the rigid metal parts.
Furthermore, the invention is not limited to a sleeve spring with kidney-shaped recesses, as was shown as an exemplary embodiment, if it can also be used particularly advantageously here.
In addition, the concept of the invention can of course also be applied to rubber spring elements of any other construction, if only the only requirement is met that recesses are provided in the spring body. in the end or corner zones of which there is a risk of pinching folds when the spring element is loaded and the deformation associated with it.
PATENT CLAIMS:
1. Rubber suspension element with a rubber body firmly adhered to rigid parts, in which rounded recesses are provided, characterized in that in the immediate vicinity of these rounded portions of the rubber body is provided with at least one nose-shaped support projection, through which such a rubber accumulation occurs that when the deformation of the Rubber body under the normal stresses to which the rubber body is to be subjected, no wrinkling occurs.