Die Erfindung betrifft eine Federstruktur umfassend mindestens drei wellenförmige Bandfedern, wobei jede Bandfeder zur Ausbildung einer Wellenform Umkehrabschnitte aufweist und Zwischenstücke, die jeweils zwei aufeinander folgende Umkehrabschnitte miteinander verbinden.

Die Europäische Patentanmeldung EP 2 082 903 A2 beschreibt unter anderem eine wellenförmige Bandfeder der zuvor genannten Art, d.h. eine Bandfeder mit wellenförmigem Verlauf. Diese Bandfeder weist zur Ausbildung einer Wellenform Umkehrabschnitte und Zwischenstücke auf, wobei die Zwischenstücke aufeinander folgende Umkehrabschnitte miteinander verbinden.

Nachteilig an der Bandfeder gemäß der EP 2 082 903 A2 ist, dass prinzipbedingt eine erhöhte Knickgefahr besteht. Bei Belastung, d.h. bei Einleiten einer Kraft in Richtung der Längsmittellinie L, um welche die Bandfeder mäandert, kann die Bandfeder leicht zur Seite weggehen.

Um die Knickgefahr zu reduzieren, wird die Bandfeder in den Zwischenstücken mit Löchern versehen, welche entlang der Längsmittellinie angeordnet sind und die miteinander fluchten. Durch die Löcher wird ein stabförmiges Dämpferbein hindurch geführt, welches neben der eigentlichen Aufgabe als Dämpfer auch der Führung der Bandfeder dient und ein seitliches Ausknicken verhindern soll. An den Enden der Bandfeder werden Federteller vorgesehen, mit denen der Dämpfer fest verbunden ist und an denen sich die Bandfeder abstützt.

Das Einbringen der Löcher ist aufwendig und kostenintensiv und kann erst nach der Formgebung, d.h. der Ausbildung des wellenförmigen Bandes, erfolgen. Auch wenn die höchsten Spannungen der vorwiegend biegebelasteten Bandfeder in den Umkehrabschnitten auftreten und nicht in den die Löcher aufnehmenden Zwischenstücken, schwächen die Löcher die Bandfeder in ihrer Festigkeit.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Zudem reibt die Bandfeder mit den Innenflächen der Löcher auf dem Dämpferbein, wenn die Feder unter Belastung komprimiert wird und sich bei Entlastung wieder entspannt. Die Reibung zwischen Dämpferbein und Band ist nicht unerheblich, da das Dämpferbein zur Führung des Bandes nicht geringe seitliche Kräfte ausübt, sobald die Bandfeder ihre Knickstabilität verloren hat.

Ein wesentlicher Nachteil der beschriebenen Bandfeder ist auch darin zu sehen, dass zur Stabilisierung der Bandfeder zwingend eine Dämpfereinheit vorgesehen werden muss, d.h. die Bandfeder nur in Kombination mit einer Dämpfereinheit in Gestalt eines Federbeins nutzbar ist. In einer Vielzahl von Anwendungsfällen wird aber eine Trennung von Feder- und Dämpfereinheit bevorzugt bzw. ausschließlich eine Feder benötigt, ohne dass eine Dämpfung erfolgen soll.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der EP 2 082 903 A2 wird eine Federstruktur unter Verwendung von zwei wellenförmigen Bandfedern ausgebildet. Die beiden Bandfedern werden dabei sandwichartig aufeinandergelegt und zwar in der Art, dass die Bandfedern sich in den Umkehrabschnitten berühren. In den auf diese Weise ausgebildeten Kontaktflächen werden die Bandfedern miteinander verbunden.

Auch wenn diese Ausführungsform stabiler, d.h. knicksicherer, ist als eine einzelne Bandfeder, ist die Federstruktur nach wie vor nicht selbsttragend. Zur Stabilisierung wird wieder ein stabförmiges Dämpferbein vorgesehen. Die zur Aufnahme des Dämpferbeins erforderlichen Löcher befinden sich hierbei in den miteinander verbundenen Umkehrabschnitten, d.h. in den am höchsten beanspruchten Bereichen der beiden Bandfedern.

Die US 4,832,320 beschreibt ebenfalls eine kombinierte Feder-Dämpfer-Einheit, bei der zwei wellenförmige Bandfedern und ein Dämpfer zusammenwirken. Auch die in der US 4,832,320 offenbarte Federstruktur ist nicht selbsttragend. Vielmehr sind Federteller notwendig, welche die Bandfedern an ihren Enden aufnehmen und fixieren, wobei den beiden Bandfedern erst durch die Federteller eine feste Anordnung, insbesondere auch zueinander, verliehen wird.

Auch die Europäische Patentanmeldung EP 0 132 048 AI hat eine wellenförmige Bandfeder zum Gegenstand. Beschrieben wird unter anderem eine Federstruktur umfassend vier wellenförmige Bandfedern, die paarweise gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die Paare in der Art gruppiert werden, dass die beiden Ebenen, die von den zwei Bandfederpaaren aufgespannt werden, senkrecht aufeinander stehen. Die vier Bandfedern werden an den freien Enden der Federstruktur, an denen sie zusammenlaufen, miteinander verbunden.

Eine derartige Anordnung der Bandfedern und das Verbinden an den Enden sollen die Steifigkeit und die Knickstabilität der gesamten Federstruktur erhöhen. Bei den in der EP 0 132 048 AI graphisch dargestellten Ausführungsformen der Federstruktur kann dies noch angenommen werden, da die einzelnen Bandfedern lediglich fünf Umkehrabschnitte aufweisen. Bei einer Erhöhung der Wellenanzahl, d.h. bei Erhöhung der Anzahl der Umkehrabschnitte, kann hingegen nicht mehr von einer knicksicheren Federstruktur ausgegangen werden, da die Bandfedern gemäß der EP 0 132 048 AI zwischen den freien Enden der Federstruktur in ihrer Bewegung völlig frei sind, insbesondere knicken können.

Eine höhere Anzahl an Wellen kann erforderlich werden, falls eine Hochleistungs- Federstruktur verlangt wird, die eine große Energiemenge aufzunehmen in der Lage ist, was beispielsweise im Fahrzeugbau der Fall sein kann.

Ein weiterer Nachteil der in Rede stehenden Federstruktur ist die Art, in der die Bandfedern an den freien Enden der Struktur miteinander verbunden sind. Die Bandfedern laufen an den freien Enden der Struktur nach innen in Richtung der Längsachse der Federgruppe. Im Bereich der Längsachse treffen die einzelnen Bandfedern aufeinander und sind miteinander verbunden. Insofern handelt es sich bei der Federstruktur der EP 0 132 048 AI um eine geschlossene Federstruktur, d.h. einen geschlossenen Federkörper, im Gegensatz zu einer offenen, hüllenartigen, d.h. armreifähnlichen Struktur. Folglich ist es nicht möglich eine stabförmige Dämpfereinheit durch die Struktur hindurch zu führen. Zudem erfordert die Ausbildung der freien Enden die Einleitung der Kraft als Punktlast.

Vor dem Hintergrund des vorstehend Gesagten ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Federstruktur gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, d.h. der gattungsbildenden Art, bereitzustellen, mit der die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme überwunden werden, die insbesondere selbsttragend ist, über eine hohe Knickstabilität verfügt, als Hochleistungsfeder geeignet ist und die sowohl mit einer als auch ohne eine stabförmige Dämpfereinheit verwendbar ist, d.h. mit einem stabförmigen Dämpfer bei Bedarf kombiniert werden kann, aber nicht zwingend kombiniert werden muss.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Federstruktur umfassend mindestens drei wellenförmige Bandfedern, wobei jede Bandfeder zur Ausbildung einer Wellenform Umkehrabschnitte aufweist und Zwischenstücke, die jeweils zwei aufeinander folgende Umkehrabschnitte miteinander verbinden, und dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens drei Bandfedern zur Ausbildung einer hülsenförmigen Federstruktur umfänglich um die Längsachse der Federstruktur herum und paarweise benachbart nebeneinander angeordnet sind in der Art, dass

ausgehend von einem freien Ende der Federstruktur hin zum anderen freien Ende der Federstruktur die Umkehrabschnitte und die Zwischenstücke jeder Bandfeder abwechselnd aufeinander folgen, wobei die Umkehrabschnitte abwechselnd - als innenliegende Umkehrabschnitte - nach innen und - als außenliegende Umkehrabschnitte - nach außen gerichtet sind, und - jede Bandfeder zwischen den beiden freien Enden der Federstruktur zu jeder der beiden benachbarten Bandfedern mindestens eine stoffschlüssige Verbindung aufweist, so dass die mindestens drei Bandfedern eine hülsenförmige monolithische Federstruktur bilden, wobei die mindestens eine stoffschlüssige Verbindung im Bereich eines Umkehrabschnitts ausgebildet ist.

Erfindungsgemäß sind die Bandfedern zur Ausbildung einer Federstruktur hülsenförmig angeordnet, d.h. in Form einer Hülse gruppiert. Dabei werden die Bandfedern umfänglich, d.h. auf einem Umfang, um die Längsachse der aus ihnen aufzubauenden Federstruktur herum, nebeneinander, d.h. paarweise benachbart zueinander, angeordnet. Die Umkehrabschnitte und die Zwischenstücke der Bandfedern wechseln sich entlang der Längsachse ab.

Diese Art der Anordnung bzw. Gruppierung der Bandfedern gestattet das Hindurchführen einer stabförmigen Dämpfereinheit durch die hülsenförmige Federstruktur und eröffnet damit grundsätzlich die Verwendung einer Dämpfereinheit, falls dies für einen konkreten Anwendungsfall erwünscht bzw. erforderlich ist. Andererseits ist das Vorsehen einer derartigen Dämpfereinheit nicht zwingend erforderlich, insbesondere nicht, um die zur Hülse gruppierten Bandfedern zu führen bzw. zu stützen, da die erfindungsgemäße Federstruktur von Haus aus eine hohe Knickstabilität aufweist. Die erfindungsgemäße Federstruktur ist eine selbsttragende Federstruktur, die im unbelasteten Zustand über eine vergleichsweise hohe Formstabilität verfügt, ohne dass zusätzliche stabilisierende Elemente vorgesehen werden müssen.

Die gegenüber dem Stand der Technik vergleichsweise hohe Knickstabilität, wird durch die Hülsenform und dadurch erzielt, dass die Bandfedern - zumindest auch - zwischen den freien Enden der Federstruktur miteinander verbunden sind.

Jede Bandfeder ist mit jeder der beiden benachbarten Bandfedern zumindest an einer Stelle stoffschlüssig verbunden. Die stoffschlüssige Verbindung wird jeweils im Bereich eines Umkehrabschnitts der Bandfedern ausgebildet und führt zur Ausbildung einer formstabilen Federstruktur im Bereich der Verbindung.

Auf diese Weise bilden die mindestens drei Bandfedern eine hülsenförmige monolithische Federstruktur aus, die eine hohe Knickstabilität aufweist und selbsttragend ist.

Der spezielle Aufbau der erfindungsgemäßen Federstruktur, insbesondere das konstruktive Merkmal, nach welchem die Bandfedern zwischen den Enden stoffschlüssig miteinander verbunden sind, gestattet Ausführungen mit hoher Wellenanzahl, d.h. Ausführungsformen der Federstruktur, die mehr als fünf Umkehrabschnitte aufweisen, insbesondere auch mehr als zehn bzw. mehr als fünfzehn Umkehrabschnitte aufweisen können.

Da die erfindungsgemäße Federstruktur im Wesentlichen auf Biegung beansprucht wird und die höchsten Spannungen in den Umkehrabschnitten auftreten, ist die Federstruktur somit auch als Hochleistungsfeder geeignet, welche in der Lage ist, hohe Energiemengen aufzunehmen und zu speichern.

Mit der erfindungsgemäßen Federstruktur wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst. Es wird eine Federstruktur bereitgestellt, mit der die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme überwunden werden, die nämlich selbsttragend ist, über eine hohe nickstabilität verfügt, als Hochleistungsfeder verwendet und die mit einem stabförmigen Dämpfer bei Bedarf kombiniert werden kann, aber nicht zwingend kombiniert werden muss.

Die Federstruktur ist aus mindestens drei Bandfedern aufgebaut, so dass die Federstruktur entlang der Längsachse zumindest stellenweise bzw. abschnittsweise einen dreieckigen bzw. beliebig polygonalen Querschnitt aufweist.

Vorteilhaft sind nämlich auch Ausführungsformen, bei denen die Federstruktur vier, fünf, sechs oder mehr Bandfedern umfasst. Dann nähert sich die Federstruktur in der Grundform einem Zylinder an.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Federstruktur, bei denen die mindestens eine stoffschlüssige Verbindung eine punkartige Verbindung ist bzw. linienartige Ausgestaltung hat.

Erfindungsgemäß weist jede Bandfeder zwischen den freien Enden der Federstruktur zu jeder der beiden benachbarten Bandfedern mindestens eine stoffschlüssige Verbindung auf. Abgesehen von diesen Verbindungen zwischen den freien Enden sind Ausführungsformen besonders vorteilhaft, bei denen jede Bandfeder an einem oder an beiden freien Enden der Federstruktur zu jeder der beiden benachbarten Bandfedern zusätzlich eine stoffschlüssige Verbindung aufweist.

Die erfindungsgemäße Federstruktur eignet sich sowohl als Zugfeder wie auch als Druckfeder, d.h. die Federstruktur eignet sich zur Aufnahme von Zugkräften und Druckkräften.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Federstruktur werden im Zusammenhang mit den Unteransprüchen erörtert.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Federstruktur, bei denen die mindestens eine stoffschlüssige Verbindung im Bereich eines innenliegenden Umkehrabschnitts ausgebildet ist. Wenn die innenliegenden Umkehrabschnitte zur Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindungen herangezogen werden, ist ohne weiteres sichergestellt, dass die Bandfedern sich unter Belastung nicht gegenseitig im Rahmen ihrer Formänderung behindern bzw. beeinträchtigen, denn die außenliegenden Umkehrabschnitte können sich bei einer Kompression der Federstruktur ungehindert nach außen bewegen und bei einer Expansion bzw. Entlastung strecken.

Abgesehen von den stoffschlüssigen Verbindungen sollten sich die Bandfedern im Rahmen einer Formänderung vorzugsweise nicht berühren, da dies die Funktionsweise der Federstruktur stören bzw. gefährden kann.

Grundsätzlich können auch Ausführungen vorteilhaft sein, bei denen die mindestens eine stoffschlüssige Verbindung, die jede Bandfeder zwischen den beiden freien Enden der Federstruktur zu den beiden benachbarten Bandfedern aufweist, im Bereich eines außenliegenden Umkehrabschnitts ausgebildet ist. Dann bewegen sich im Wesentlichen die innenliegenden Umkehrabschnitte bei einer Formänderung und zwar nach innen, so dass die Federstruktur in ihren Außenabmessungen - abgesehen von der Längenänderung - nahezu nicht variiert. Bei der konstruktiven Auslegung der Feder muss berücksichtigt werden, dass die innenliegenden Umkehrabschnitte sich bei einer Kompression der Federstruktur nach innen bewegen. Eine nach innen gerichtete trapezförmige Verjüngung der innenliegenden Umkehrabschnitte kann verhindern, dass sich die Bandfedern unter Belastung in ihrer Formänderung gegenseitig behindern.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Federstruktur, bei denen benachbarte Bandfedern zwischen den beiden freien Enden der Federstruktur im Bereich sämtlicher innenliegender Umkehrabschnitte eine stoffschlüssige Verbindung aufweisen.

Vorteilhaft sind ebenfalls Ausführungsformen der Federstruktur, bei denen benachbarte Bandfedern zwischen den beiden freien Enden der Federstruktur im Bereich sämtlicher außenliegender Umkehrabschnitte eine stoffschlüssige Verbindung aufweisen.

Je mehr stoffschlüssig Verbindungen in die Federstruktur eingebracht werden, d.h. je höher die Anzahl an Verbindungen ist, die zwei benachbarte Bandfedern aufweisen, desto ausgeprägter ist die ohnehin hohe Knickstabilität und desto größer ist die Formstabilität der Federstruktur im Allgemeinen. Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Federstruktur, bei denen an mindestens einem freien Ende der Federstruktur die mindestens drei Bandfedern einen innenliegenden Umkehrabschnitt aufweisen. Besonders vorteilhaft ist diese Ausgestaltung, wenn die Bandfedern paarweise im Bereich dieser innenliegenden Umkehrabschnitte eine stoffschlüssige Verbindung aufweisen. Dies erhöht die Formstabilität der Federstruktur, insbesondere die Formstabilität des entsprechend ausgebildeten Endes.

Grundsätzlich benötigt die erfindungsgemäße Federstruktur an ihren Enden keine zusätzlichen krafteinleitenden bzw. formgebenden Elemente, beispielsweise Federteller, da es sich um eine selbsttragende Struktur handelt, die ohne weitere Anbauteile einsetzbar ist. Die Federkräfte werden dann ohne Zwischenschalten weiterer Elemente direkt in die Struktur eingeleitet.

Aus den zuvor genannten Gründen sind Ausführungsformen der Federstruktur vorteilhaft, bei denen die mindestens drei Bandfedern an beiden freien Enden der Federstruktur einen innenliegenden Umkehrabschnitt aufweisen. Ein stoffschlüssiges Verbinden der innenliegenden Umkehrabschnitte ist auch dabei vorteilhaft.

Grundsätzlich sind Ausführungsformen der Federstruktur vorteilhaft, bei denen an mindestens einem freien Ende der Federstruktur benachbarte Bandfedern eine stoffschlüssige Verbindung aufweisen.

Eine derartige konstruktive Ausgestaltung eines Endes ist vorstehend bereits für Ausführungsformen erörtert worden, die an einem Ende der Struktur innenliegende Umkehrabschnitte aufweisen.

Eine vergleichbare Ausgestaltung lässt sich in analoger Weise auch bei Federstrukturen realisieren, bei denen an mindestens einem freien Ende die mindestens drei Bandfedern einen außenliegenden Umkehrabschnitt aufweisen. Die Vorteile sind die oben Genannten.

Vorteilhaft ist es wiederum, wenn die in Rede stehende Ausgestaltung des Endes, bei der benachbarte Bandfedern stoffschlüssig verbunden werden, wieder an beiden Enden der Federstruktur realisiert wird. Folglich sind Ausfiihrungsformen der Federstruktur vorteilhaft, bei denen benachbarte Bandfedern an beiden freien Enden der Federstruktur eine stoffschlüssige Verbindung aufweisen.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Federstruktur, bei denen die Zwischenstücke im unbelasteten Zustand der Bandfedern mit einer Ebene, welche senkrecht auf der Längsachse der Federstruktur steht, zumindest abschnittsweise einen Winkel α < 20°, vorzugsweise einen Winkel < 10°, bilden. Je spitzer der Winkel α gewählt wird, desto kompakter kann die Federstruktur ausgebildet werden. Bei kleinen Winkeln liegen sich die Umkehrabschnitte nahezu in gefalteter Form gegenüber. Eine derartige Federstruktur kann bei kleinem Volumen große Energiemengen aufnehmen.

Vorteilhaft können Ausführungsformen der Federstruktur sein, bei denen die Umkehrabschnitte uneinheitlich ausgebildet sind. Das können die Umkehrabschnitte verschiedener Bandfedern, aber insbesondere auch die Umkehrabschnitte einer einzelnen Bandfeder sein.

Einzelne Umkehrabschnitte können beispielsweise in der Gestalt oder im Material variieren. So können die Umkehrabschnitte einer einzelnen Bandfeder unterschiedlich dick, unterschiedlich breit, unterschiedlich lang und/oder unterschiedlich geformt sein.

Durch die uneinheitliche Ausbildung der Umkehrabschnitte einer Bandfeder kann Einfluss genommen werden auf die Federkennlinie der Federstruktur. Unterschiedlich ausgebildete Umkehrabschnitte sind in der Regel unterschiedlich steif. So können progressive Federkennlinien modelliert werden. Die entsprechende Federstruktur wird bei Belastung in Stufen härter.

Vorteilhaft können ebenfalls Ausführungsformen der Federstruktur sein, bei denen die mindestens drei Bandfedern uneinheitlich ausgebildet sind. Verschiedene Bandfedern können beispielsweise aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. Die Bandfedern können sich aber auch - wie für die Umkehrabschnitte beschrieben - in der Materialstärke, in der Breite, in der Länge und/oder in der Form unterscheiden. Die uneinheitliche Ausbildung der Bandfedern führt zu einer asymmetrischen Federstruktur, die sich gegenüber einer symmetrischen Federstruktur dadurch auszeichnet, dass die Wirkungslinie der resultierenden Federkraft außermittig und/oder gegebenenfalls angestellt, d.h. um einen Winkel gegenüber der Längsachse der Federstruktur geneigt, verläuft. Bei einer symmetrischen Federstruktur verläuft die resultierende Federkraft in der Regel entlang der Längsachse.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Federstruktur, bei denen die mindestens drei Bandfedern zumindest auch aus Verbundmaterial gefertigt sind.

Verbundmaterialien zeichnen sich dadurch aus, dass sie die Eigenschaften unterschiedlicher Werkstoffe in vorteilhafter Weise miteinander kombinieren, wie beispielsweise Festigkeit, Leichtbau und dergleichen.

Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang insbesondere Ausführungsformen der Federstruktur, bei denen die mindestens drei Bandfedern zumindest auch aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt sind.

Faserverstärkter Kunststoff zeichnet sich durch eine sehr hohe Festigkeit bei gleichzeitig geringem spezifischem Gewicht aus. Die spezifische Energieaufnahme, d.h. die auf das Gewicht bezogene Energieaufnahmekapazität ist vergleichsweise groß. Zudem ist Kunststoff korrosionsbeständig.

Vorteilhaft sind daneben auch Ausführungsformen der Federstruktur, bei denen die mindestens drei Bandfedern zumindest auch aus Kunststoff gefertigt sind. Insbesondere bei geringen Belastungen können die Bandfedern der Federstruktur aus Kunststoff gefertigt sein.

Kunststoffe, ob faserverstärkt oder nicht, ermöglichen eine einfache, d.h. eine kostengünstige und nur wenige Arbeitsschritte umfassende Herstellung der Federstruktur, beispielsweise im Spritzgießverfahren oder im Resin Transfer Moulding (RTM). Vorteilhaft sind daneben auch Ausführungsformen der Federstruktur, bei denen die mindestens drei Bandfedern zumindest auch aus Metall gefertigt sind.

Im Gegensatz zu Kunststoffen ist Metall hitzebeständig, d.h. auch für den Einsatz bei höheren Temperaturen geeignet. Das höhere Gewicht hingegen wird in der Regel als Nachteil angesehen.

Die mindestens drei Bandfedern müssen gemäß den vorstehenden Ausführungsformen nicht einheitlich aus Kunststoff, faserverstärktem Kunststoff oder Metall gefertigt sein, sondern können durchaus auch uneinheitlich, d.h. aus verschiedenen Materialien bestehen.

Zudem sind Variationen und Weiterbildungen denkbar, beispielsweise die Beschichtung einer aus Metall gefertigten Bandfeder mit Kunststoff zum Zweck des Korrosionsschutzes.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Federstruktur, bei denen mindestens eine Bandfeder ähnlich einem gewölbten Schalensegment in Umfangsrichtung der hülsenförmigen Federstruktur eine konvexe Krümmung aufweist.

Die gekrümmte Form führt zu einem verbesserten Spannungszustand innerhalb jeder Bandfeder, insbesondere in den zu anderen Bandfedern benachbarten Randbereichen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von sechs Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 bis 8 näher beschrieben. Hierbei zeigt:

Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung eine erste Ausführungsform der

Federstruktur,

Fig. 2 in einer perspektivischen Darstellung eine zweite Ausführungsform der

Federstruktur,

Fig. 3 in einer perspektivischen Darstellung eine dritte Ausführungsform der

Federstruktur, Fig. 4 in einer perspektivischen Darstellung eine vierte Ausführungsform der Federstruktur,

Fig. 5 in einer perspektivischen Darstellung eine fünfte Ausführungsform der

Federstruktur,

Fig. 6 den in Figur 5 eingezeichneten Querschnitt Y - Y zur Darstellung einer ersten

Ausführungsform eines Abschlusselementes,

Fig. 7 den in Figur 5 eingezeichneten Querschnitt Z - Z zur Darstellung einer zweiten

Ausführungsform eines Abschlusselementes, und

Fig. 8 in einer perspektivischen Darstellung eine sechste Ausführungsform der

Federstruktur.

Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine erste Ausführungsform der Federstruktur 1.

Die dargestellte Federstruktur 1 umfasst drei wellenförmige Bandfedern 2. Jede Bandfeder 2 weist zur Ausbildung einer Wellenform fünf Umkehrabschnitte 3,4 und vier Zwischenstücke 5 auf, wobei die Umkehrabschnitte 3,4 jeweils über ein Zwischenstück 5 miteinander verbunden sind.

Die drei Bandfedern 2 bilden eine hülsenförmige Federstruktur 1 aus. Hierzu sind die Bandfedern 2 auf einem dreieckfötmigen Umfang um die Längsachse 8 der Federstruktur 1 herum - paarweise benachbart - nebeneinander angeordnet.

Die Orientierung der Bandfedern 2 ist dabei derart, dass ausgehend von einem freien Ende 7a der Federstruktur 1 hin zum anderen freien Ende 7b der Federstruktur 1 die Umkehrabschnitte 3,4 und die Zwischenstücke 5 abwechselnd aufeinander folgen. Die Umkehrabschnitte 3,4 sind abwechselnd - als innenliegende Umkehrabschnitte 3 - nach innen und - als außenliegende Umkehrabschnitte 4 - nach außen gerichtet, wobei die Federstruktur 1 mit einem innenliegenden Umkehrabschnitt 3 anfängt und endet. Jede Bandfeder 2 weist zu jeder der beiden benachbarten Bandfedern 2 im Bereich der innenliegenden Umkehrabschnitte 3 eine stoffschlüssige Verbindung 6 auf, so dass die Bandfedern 2 in der Gesamtheit eine hülsenförmige monolithische Federstruktur 1 ausbilden, die selbsttragend ist und eine hohe Knickstabilität aufweist.

Es sind nicht nur stoffschlüssige Verbindungen 6 zwischen den beiden freien Enden 7a,7b der Federstruktur 1 vorgesehen, sondern auch an den beiden freien Enden 7a,7b selbst. Dies erhöht die Formstabilität der Federstruktur 1 , insbesondere die Formstabilität der entsprechend ausgebildeten Enden7a,7b.

Bei einer Kompression der Federstruktur 1 bewegen sich die außenliegenden Umkehrabschnitte 4 nach außen, um sich bei Entlastung wieder zu entspannen, d.h. zu strecken. Die innenliegenden Umkehrabschnitte 3 verbleiben nahezu unverändert auf ihrem Umfang und damit - abgesehen von ihrer Lageänderung in Richtung der Längsachse 8 - in ihrer Position.

Wenn, wie vorliegend bei der Ausführungsform gemäß Figur 1, die innenliegenden Umkehrabschnitte 3 zur Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindungen 6 herangezogen werden, ist ohne weiteres sichergestellt, dass die Bandfedern 2 sich unter Belastung nicht gegenseitig im Rahmen ihrer Formänderung behindern, so dass eine einwandfreie Funktionsweise der Federstruktur 1 gewährleistet ist.

Bei den Bandfedern 2 der in Figur 1 dargestellten Federstruktur 1 sind die außenliegenden Umkehrabschnitte 4 uneinheitlich ausgebildet in der Art, dass die Umkehrabschnitte 4 unterschiedlich lang sind. Der in Figur 1 am unteren Ende 7b der Federstruktur 1 angeordnete außenliegende Umkehrabschnitt 4 ist länger als der darüber liegende Abschnitt 4, so dass dieser weniger steif ist.

Als Folge dieser uneinheitlichen Ausgestaltung kommt der untere äußere Umkehrabschnitt 4 bei Erreichen einer bestimmten Last zur Anlage und die Federung wird allein von dem oberen äußeren Umkehrabschnitt 4 übernommen. Eine progressive Federkennlinie ist das Resultat. Figur 2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine zweite Ausführungsform der Federstruktur 1. Es sollen nur die Unterschiede zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform erörtert werden, weshalb im Übrigen Bezug genommen wird auf Figur 1. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.

Im Unterschied zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform umfasst die in Figur 2 dargestellte Federstruktur 1 sechs wellenförmige Bandfedern 2, die jeweils vier Umkehrabschnitte 3,4 und vier Zwischenstücke 5 aufweisen. Die Federstruktur 1 weist aufgrund der sechs Bandfedern 2 abschnittweise einen sechseckigen Querschnitt bzw. Umfang auf. Figur 2 offenbart, dass die Federstruktur 1 sich in der Grundform zunehmend einem Zylinder annähert, je mehr Bandfedern 2 vorgesehen werden.

Die Federstruktur 1 bildet am unteren Ende 7b außenliegende Umkehrabschnitte 4 aus, während die Bandfedern 2 am oberen Ende 7a im Bereich der Zwischenstücke 5 enden.

Die Ausbildung der Federstruktur 1 führt dazu, dass zwei benachbarte Bandfedern 2 lediglich zwei stoffschlüssige Verbindungen 6 aufweisen, und zwar wie bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform an den innenliegenden Umkehrabschnitten 3.

Figur 3 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine dritte Ausführungsform der Federstruktur 1. Es sollen nur die Unterschiede zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform erörtert werden, weshalb im Übrigen Bezug genommen wird auf Figur 1. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.

Im Unterschied zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform umfasst die in Figur 3 dargestellte Federstruktur 1 acht wellenförmige Bandfedern 2, die jeweils neun Umkehrabschnitte 3,4 und acht Zwischenstücke 5 aufweisen. Die Federstruktur 1 weist infolge der acht Bandfedern 2 abschnittsweise einen achteckigen Querschnitt bzw. Umfang auf.

Figur 4 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine vierte Ausführungsform der Federstruktur 1. Es sollen nur die Unterschiede zu der in Figur 3 dargestellten Ausfuhrungsform erörtert werden, weshalb im Übrigen Bezug genommen wird auf Figur 3. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.

Im Unterschied zu der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform sind die stoffschlüssigen Verbindungen 6 an den außenliegenden Umkehrabschnitten 4 vorgesehen. Bei einer Kompression der Federstruktur 1 bewegen sich die innenliegenden Umkehrabschnitte 3 nach innen, weshalb sich die Bandfedern 2 ausgehend von einem außenliegenden Umkehrabschnitt 4 nach innen verjüngen. Dadurch wird sichergestellt, dass die sich unter Belastung nach innen bewegenden Umkehrabschnitte 3 nicht gegenseitig im Rahmen ihrer Formänderung behindern.

Die außenliegenden Umkehrabschnitte 4 verharren nahezu unverändert auf ihrem Umfang und ändern ihre Lage nur in Richtung der Längsachse 8 der Federstruktur 1. Die Federstruktur 1 gemäß Figur 4 zeichnet sich dadurch aus, dass sich der Umfang der Struktur 1 unter Belastung nahezu nicht vergrößert.

Figur 5 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine fünfte Ausführungsform der Federstruktur 1. Es sollen nur die Unterschiede zu der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform erörtert werden, weshalb im Übrigen Bezug genommen wird auf Figur 3. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.

In Ergänzung zu der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform weist die in Figur 5 gezeigte Federstruktur 1 an jedem Ende 7a,7b ein separates Abschlusselement 9 in Gestalt eines Ringes 10 auf.

Figur 6 zeigt den in Figur 5 eingezeichneten Querschnitt Y - Y. Das an dem einen Ende 7a der Federstruktur 1 vorgesehene Abschlusselement 9 nimmt die Bandfedern 2 formschlüssig auf. Hierzu weist das in Gestalt eines Ringes 10 ausgebildete Abschlusselement 9 nach außen hin einseitig offene Ausnehmungen auf, in welche die als Zwischenstücke 5 ausgebildeten Bandfederenden hinein gesteckt werden. Hinsichtlich der übrigen Bauteile wird Bezug genommen auf die übrigen Figuren. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet. Figur 7 zeigt den in Figur 5 eingezeichneten Querschnitt Z - Z und eine zweite Ausführungsform eines Abschlusselementes 9. Im Unterschied zu der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform wird zwischen dem als Ring 10 ausgebildeten Abschlusselement 9 und der Federstruktur 1, d.h. den Bandfederenden eine stoffschlüssige Verbindung in Gestalt einer Klebeverbindung ausgebildet. Der Ring 10, welcher einen Absatz aufweist, wird von oben auf das Ende 7a der Federstruktur 1 aufgesetzt. Hinsichtlich der übrigen Bauteile wird Bezug genommen auf die übrigen Figuren. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.

Figur 8 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine sechste Ausführungsform der Federstruktur 1. Es sollen nur die Unterschiede zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform erörtert werden, weshalb im Übrigen Bezug genommen wird auf Figur 1. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.

Im Unterschied zu Figur 1 weisen die Bandfedern 2 der in Figur 8 dargestellten Federstruktur 1 ähnlich einem gewölbten Schalensegment in Umfangsrichtung der hülsenförmigen Federstruktur 1 eine konvexe Krümmung auf.

Bezugszeichen

Federstruktur

Bandfeder

innenliegende Umkehrabschnitte außenliegende Umkehrabschnitte

Zwischenstücke

stoffschlüssige Verbindunga ein freies Ende der Federstrukturb anderes freies Ende der Federstruktur

Längsachse

Abschlusselement

0 Ring