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"Federungskörper aus elastomeren Werkstoffen, insbesondere als Auflaufpuffer
für Fahrzeuge." Die Erfindung bezieht sich auf einen Federungskörper aus elastomeren
Werkstoffen, insbesondere als Auflaufpuffer für Fahrzeuge, der aus mehreren, in
der Hauptkraftrichtung hintereinander geschalteten Schichten aus elastomeren Werkstoffen
mit vorzugsweise zellelastischer Struktur besteht.
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Federungskörper dieser Art haben mannigfache Vorzüge hinsichtlich
ihrer Federungs- und Dämpfungseigenschaften und besitzen eine hohe Zerreissfestigkeit.
Als unvollkommen gilt aber immer noch die Verbindung der einzelnen Pufferschichten
untereinander. Die zu diesem Zwecke bekannten Lösungen sind sehr aufwendig und teuer,
oder die Haltbarkeit der Verbindung ist insbesondere gegenüber höheren Belastungen
nicht ausreichend. So wird beispielsweise eine bei solchen Federungskörpern gebräuchliche
Verbindung der Einzelschichten durch Verkleben der aneinandergrenzenden Oberflächen
der Einzelschichten vorgenommen. Diese Verbindungsart ist Jedoch nicht nur verhältnismässig
arbeitsintensiv und daher teuer, sondern auch die Haltbarkeit der Verbindung ist
unsicher. Die Haltbarkeit ist besonders dann gefährdet, wenn bei der Herstellung
der Verbindung die erforderliche
Arbeitsgenauigkeit nicht eingehalten
wird oder nicht eingehalten werden kann. Bei einer Klebeverbindung lässt es sich
beispielsweise infolge unvermeidbarer Unebenheiten an den Oberflächen der Pufferschichten
nicht vermeiden, daß zwischen den Klebeflächen nichthaftende Bereiche verbleiben.
Diese Mängel führen dazu, daß sich die Pufferschichten, besonders bei höherer Beanspruchung
voneinander lösen und die Schichten auseinanderbrechen.
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Diese und andere Nachteile der bekannten Federungskörper sollen durch
die Erfindung vermieden werden.
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Demgemäss besteht die Erfindung darin, daß die Einzelschichten mit
einer Durchbrechung versehen sind, die übereinanderliegend eine mittlere durchgehende
Bohrung bilden, und daß wenigstens eine der aneinandergrenzenden Oberflächen der
Einzelschichten eine konzentrisch zur Mittelbohrung angebrachte Idenförmige Vertiefung
aufweist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erstrecken sich die Vertiefungen
der Einzelschichten radial von der durchgehenden Mittelbohrung aus keilförmig bis
in die Nähe der Aussenwandung des Federkörpers.
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Schliesslich werden gemäss der Erfindung die Mittelbohrung des Federkörpers
und die muldenförmigen Vertiefungen der Einzelschichten mit Kunststoff ausgeschäumt.
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Ein nach der Erfindung hergestellter Federungskörper hat beachtliche
Vorteile. Die vorzugsweise aus offenzelligem Polyurethankunststoff bestehenden einzelnen
Schichten des Federungskörpers lassen sich nach wie vor mit den im
wesentlichen
unveränderten Formwerkzeugen herstellen.
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Durch die zentrale durchgehende Mittelbohrung und die sich allseitig
nach aussen erstreckenden muldenförmigen Vertiefungen werden innerhalb des Federungskörpers
Hohlräume geschaffen, die zur Ausschäumung mit Kunststoff geeignet sind, wobei dieser
während der Reaktion in die offenzelligen, die Hohlraume begrenzcnden Oberflächen
der Einzelschichten einuringt. hierdurch wird eine feste und dauerhafte Verbindung
zwischen den Einzelschichten erreicht, die durch die eigene Klebfähigkeit des eingeschäumten
Kunststoffes noch verstärkt wird.
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Als weiterer Vorteil der Erfindung hat sich die Vergrösserung der
Verbindungsflächen zwischen den einzelnen Schichten herausgestellt. Gegenüber der
üblichen Verklebung der Schichten mit ihren Stirnflächen entsteht nach der Erfindung
zusätzlich in axialer Ebene im Bereich der durchgehenden Mittelbohrung eine zapfenartige
Verbindung, die merklich zur Haltbarkeit beiträgt. Dabei ist das Ausschäumea der
Hohlräume im Federungskörper ein krbeitsvorgang, der mittels geeigneter Geräte leicht
und schnell durchgeführt werden kann. Durch die automatisch ablaufende Reaktion
der Kunststoffkomponenten werden unter dem einstellbaren Schäumdruck alle Hohlräume
vollständig ausgefüllt. Irgendwelche Arbeit ungenauigkeiten, wie beispielsweise
bei Handverklebungen, können sich bei der erfindungsgemässen Herstellungsart nicht
auswirken.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird nachstenend näher beschrieben. Der im Längsachnitt gezeigte Federungskörper
ist mit 1 bezeichnet und besteht aus vier Einzelschichten 2-5, die in der Hauptkraftrichtung
hintereinander angeordnet sind. Die an der Befestigungsseite des Federungskörpers
liegende Schicht 2
ist in bekannter Weise mit einer starren Halteplatte
6 verbunden. Zu diesem Zweck sind in der Platte 6 eine Anzahl von Durchbrechungen
7 vorgesehen, die sich in Richtung auf die Grundfläche der Lagerplatte erweitern
und in die der die Einzelschicht 2 bildende Kunststoff beim Ausschäumen eindringt.
Mit 8 sind Schraubenlöcher für die Befestigung der Halteplatte 6 an einem Fabrzeug
oder an anderer geeigneter Steile bezeichnet. Jede der zellelastischen Einzelschichten
2-5 hat eine zentrale Durchbrechung 2'-5', die gemeinsam eine den Federungskörper
axial durchsetzende Bohrung bilden. Die Schichten 2-4 weisen ferner an ihrer der
j jeweils benachbarten Schicht 3, 4 und 5 zugekehrten Stirnfläche eine muldenförmige
Vertiefung 2", 3" und 4" auf, die ich konzentrisch um die Mittelbohrung herum etwa
bis an die Aussenwandung des Federungskörpers erstrecken und hier keilförmig auslaufen.
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Für den Zusammenbau der Einzelschichten werden diese zwischen zwei
Spannplatten 9 und 10 eingespannt und dann die flüssigen Schaumstoffkomponenten
durch eine in der Spannplatte 1G vorgesehene verschliessbare Öffnung 11 in die Mittelbohrung
des Federungskörpers eingebracht.
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Während der anschliessenden Reaktion verteilt sich der Schaumstoff
und füllt die hohlräume im Federungskörper gleichmässig und vollkommen aus. Dabei
wird auch die zentrale Durchbrechung 12 in der Halteplatte 6 mit ausgefüllt, wodurch
eine zusätzliche Verankerung zwischen dem in die Mittelbohrung eingeschäumten Kunststoff
und der Halteplatte hergestellt und die Mittelbohrung und die sich hieran radial
anschliessenden Zwischenräume 2", 3" und 4" gleich einem mit Widerhaken besetzten
Zapfen auf die ganze Länge durchsetzt wird.
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Auf diese Weise wird eine grossflächige, in axialer und radialer Ebene
verlaufende dauerhafte Verbindung zwischen
den einzelnen Schichten
des Federungskörpers erzielt.
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Gewisse Abweichungen von der beschriebenen Ausführungsform sind möglich,
beispielsweise können auch die an die mit Vertiefungen versehenen Stirnflächen der
Einzelschichten 2-4 angrenzenden Stirnflächen der Einzelschichten 3-5 zusätzlich
mit einer entsprechenden Vertiefung versehen sein.