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Sie sind 45 km/h schnell, besitzen vier Räder und werden mit Strom angetrieben: Jetflyer heißt das neuartige Fahrzeug, das weder ein Quad noch ein Scooter ist, und vielleicht am ehesten als Jetski für die Straße beschrieben werden kann. In einzelnen Ländern ist das vierrädrige Gefährt bereits im Straßenverkehr unterwegs. Es ist nicht nur sicherer und komfortabler als ein zweirädriger Roller, sondern auch günstiger und kleiner als ein Auto. Bereits jetzt setzt die Polizei in Dubai das Fahrzeug der österreichischen evo-lution Elektromobilitätskonzepte Gesellschaft für die Verkehrsüberwachung ein. Für die Lagerung des innovativen Fahrzeugs kommen Contitech-Buchsen der Marke Megi zum Einsatz. Eingesetzt zwischen der Achse und den Rädern mildern die Federungselemente Erschütterungen und sorgen für einen kraftvollen Antrieb.

Gummi-Metall-Verbindung im Gelenk
Seit Jahrzehnten steht die Marke Megi für Gummi-Metall-Verbindungen höchster Qualität. In Fahrzeugen wie dem Jetflyer werden die Buchsen als elastische Gelenke verwendet. Sie können sowohl radial, axial als auch bei einer Winkelverdrehung von -15° bis +15° dauerhaft eingesetzt werden, ohne dass sich Gummi und Metallteil verschieben. Ein besonderer Vorteil liegt in dem Druckvorspann, der durch ein Spezialverfahren an die Buchsen angebracht wird. Durch ihn können die Buchsen bei einer radialen Beanspruchung große Kräfte aufnehmen. Je nach verwendeter Buchse reicht das Belastungsspektrum bis 15 kN. Zudem sind die elastischen Gelenke völlig wartungsfrei, geräuschlos und wirken schwingungsisolierend.
Im Jetflyer kommen pro Radachse insgesamt vier Elastomer-Buchsen zum Einsatz“, berichtet Andreas Ronge,
Sales Manager bei Contitech in Österreich und dort verantwortlich für den Vertrieb dieser Produktgruppe. „Die hohe Qualität und Leistungsfähigkeit unserer Buchsen bieten ein sicheres und komfortables Fahrgefühl für dieses Elektrofahrzeug der Zukunft.“

Technik im Detail
Dämpfung – Wirkungsweise und Beanspruchungsarten
Dämpfung
Die Dämpfung entspricht dem Energieverlust pro Schwingung.
In der Schwingungstechnik wird als Maß für die Dämpfung der mechanische Verlustwinkel ? angegeben. Die Dämpfung ist kein konstanter Wert. Sie ist abhängig von der Gummiqualität, von der Temperatur, von der Verformungsgeschwindigkeit, von der Formgebung und von der Spannungsart. Bei der Schwingungsisolation werden meist schwach dämpfende Mischungen eingesetzt, weil diese im überkritischen Gebiet der Lagerung eine bessere Isolationswirkung erzielen.

Wirkungsweise: Schwingungsisolation
Die Gesamtmasse einer Maschine und die Federrate der elastischen Megi-Federelemente bilden im Zusammenspiel von
Massenträgheit und Rückstellkraft der Federelemente die Eigenfrequenz der gelagerten Maschine. Das heißt, beim einmaligen Anstoßen der Maschine schwingt diese mit ihrer Eigenfrequenz und abklingende Amplitude. Bei Zwangserregung, hervor-
gerufen zum Beispiel durch Unwuchten an rotierenden Massen oder periodische Hubbewegungen. Die elastisch gelagerte Maschine schwingt dann immer mit dieser Erregerfrequenz. Eine Schwingungsisolation wird nur erreicht, wenn die Eigen-
frequenz so ausgelegt wird, dass diese mindestens um den
Faktor Ö2 kleiner ist als die Erregerfrequenz. Dies wird durch
geeignete Auswahl von Megi-Federelementen mit entsprechender Federrate erreicht.

Wirkungsweise: Geräuschdämmung
Bei Schallwellen handelt es sich um mechanische Schwingungen, die durch starre Verbindungen von einem Körper auf den
anderen übertragen werden können (Körperschall). Gummi ist ein Medium, das Körperschall sehr gut isolieren kann. Deshalb sind Megi-Elemente zur Geräuschdämmung geeignet.

Wirkungsweise: Stoß- und Schockisolation
Bei Stoß- und Schockeinwirkung werden die Lagerelemente kurzzeitig mit hoher kinetischer Energie beaufschlagt. Diese Energie wird in Federarbeit umgesetzt, wobei die zulässigen Höchst-
werte der Kraft 2-3 mal so groß wie bei statisch zulässiger
Beanspruchung sein dürfen. Die Energieaufnahme eines Federelements ergibt sich aus der Fläche unter der Federkurve.
Diese kann durch ausplanitrieren ermittelt werden.

Beanspruchung: Druck
Beanspruchte Megi-Elemente werden angewendet, wenn eine harte Lagerung erwünscht ist und große Lasten auftreten.
Für eine Festigkeit der druckbeanspruchten Federn ist nicht die Druckspannung maßgebend, sondern die durch die Verhinderung der Querausdehnung in den einzelnen Höhenschichten
auftretenden Schubspannungen. Diese sind an den äußeren Hafträndern am höchsten. Um kleinere Federwege bei gleicher Last zu erreichen, werden Schichtfedern mit einvulkanisierten Zwischenblechen verwendet. Die Federkennung läuft bis ca. 15% Zusammendrückung linear, bei größeren Zusammendrückungen wird sie stark progressiv.

Beanspruchung: Schub
Auf Schub belastete Elemente werden bei mittlerer Belastung angewendet, wenn große Federwege erwünscht sind. Bei reiner Schubbelastung ergibt sich ein geradliniges Kraft-Weg-
Diagramm. Wenn die Gummielemente eine große Höhe
zwischen den Metallteilen aufweisen, jedoch nur einen kleinen Querschnitt haben, können zusätzliche unerwünschte
Biegespannungen auftreten, die eine degressive Federkurve
bewirken und die Dauerfestigkeit beeinträchtigen.

Beanspruchung: Druck-Schub
Schub-Druck beanspruchte Elemente werden bei hohen und mittleren Belastungen verwendet, wenn gleichzeitig große
Federwege gewünscht werden. Dieses kann durch paarweise, winklig angestellte Einzelelemente oder mit Keil- und Konus-
lagern erreicht werden. Besonders Keillager haben eine völlig gleichmäßige Schub-Druck-Spannungsverteilung im Gummi, so dass schädliche Biegespannungen vermieden werden können.

Beanspruchung: Dreh-Schub
Zur elastischen Aufnahme von Drehmomenten finden Megi-Buchsen als Verdrehfedern technische Anwendung. Wird das
Außenrohr gegenüber dem Innenrohr verdreht, so tritt eine Schubbeanspruchung im Gummi auf. Je größer die Gummi-
polsterhöhe zwischen Innen- und Außenrohr, um so kleiner ist die Verdrehsteifigkeit der Buchse.

Beanspruchung: Zug
Wird ein Gummikörper mit anvulkanisierten Metallplatten auf Zug beansprucht, so ergibt sich infolge der Volumenkonstanz
eine Einschnürung. Besonders an den Rändern der Metallteile entstehen schädliche Spitzenspannungen, die bei dynamischer Beanspruchung die Dauerfestigkeit stark herabsetzen. Abgemildert werden kann dieses durch eingeschnürte Elemente mit
vergrößerter Haftfläche. Jedoch sollten Zugspannungen nach Möglichkeit vermieden werden.

Bushes Provide Riding Comfort in Innovative Electric Vehicle
„Jetflyer“ is the name of this new type of vehicle and could perhaps most accurately be described as a jet-ski for the road. Not only are they safer and more comfortable than a two-wheeled scooter; they are also smaller and cheaper than a car. Developed by e-volution Elektromobilitätskonzepte, an Austrian company, the vehicle is already in use by the police force in Dubai for traffic monitoring. The wheel mountings on this innovative vehicle use Contitech Megi bushes. Positioned between the axle and the wheels, these suspension elements reduce vibration and help deliver a powerful drive. Megi stands for rubber-to-metal bonded components. In vehicles like the Jetflyer, the bushes are employed as elastic joints. They can be used in applications with continuous radial or axial loads as well as under angular rotation between -15° and +15° without the rubber and metal moving in relation to one another. A particular advantage is the compressive prestressing applied to the bushes using a special technique. As a result, the bushes can absorb large forces under radial loads. Depending on the particular bush used, the load spectrum runs as high as 15 kN. In addition, the elastic joints are completely maintenance-free, noiseless, and capable of reducing vibrations.

Über den Autor

Elvira Kluth, Head of Communications Vibration Control, ContiTech