<Desc/Clms Page number 1>
Aus Gummi und mit diesem durch Adhäsivhaftung verbundenem Metall bestehender Gummi-
Metallbauteil.
Die Erfindung betrifft einen Gummi-Metallbauteil, der aus Metallteilen besteht, die durch einen Gummikörper miteinander verbunden sind. In der Regel ist es üblich, eine Metallplatte oder einen Metallring mit einer andern Platte oder einem andern Ring durch den zwischengesetzten Gummikörper zu verbinden. Bekannt sind ferner auch Kupplungen, die aus einer starren Aussen-und zwei starren Innenhülse bestehen, zwischen denen ein Gummi-Hohlzylinder die elastische Verbindung herstellt.
Diese Ausführung hat indessen den Nachteil einer schlechten Ausnutzung des Gummis, sie ist nicht nachgiebig genug und kann praktisch nur zur Übertragung von Drehmomenten dienen. Demgegen-
EMI1.1
wenn man den Gummikörper so formt, dass er in seinen Querschnitten allgemein dem Grundsatz gleichmässiger Beanspruchung entspricht, dass aber eine schwächere spezifische Beanspruchung für die Teile vorgesehen ist, die den Metallflächen benachbart sind.
Der Bauteil kann als Lager Anwendung finden, oder auch als Kupplungsglied. In letzterem Falle weist er noch den besonderen Vorzug auf, bei ausserordentlich kurzer Baulänge grosse Winkelstellungen der gelenkig miteinander durch ihn verbundenen Wellen zuzulassen.
Die Zeichnung zeigt Ausführungs-und Anwendungsbeispiele des erfindungsgemässen Bauteils in diesen bevorzugten Anwendungsformen, u. zw. zeigen Fig. 1 eine Anwendung als Universalgelenk in fluchtender Stellung der zu verbindenden Wellen, Fig. 2 das gleiche Gelenk bei winkliger Stellung und Fig. 3 und 4 eine Anwendung des Bauteils als Lager im Längsschnitt und Vorderansicht. Bei den Fig. 1 und 2 zeigt die rechte und linke Hälfte je eine besondere Ausbildungsform.
Das Gelenk nach den Fig. 1 und 2 besteht aus den Kupplungsschalen 1 mit gebohrten Naben 2 zur Aufnahme der nicht gezeichneten Welle. Im Rand der Schalenkörper 1 sind Metallringe 3 eingesetzt, die untereinander und mit einer inneren Hülse 4 unter Vermittlung eines an den Metallflächen festgehafteten Gummikörper 5 in Verbindung stehen. Die Hülse 4 kann entweder, wie auf der rechten Seite gezeigt, glatt durchgeführt sein oder sie kann wie auf der linken Seite der Zeichnung bei 6 dargestellt ist, kegelig aufgeweitet sein, um hiedurch bei grossen Winkelstellungen ein Anstossen der Nabe 2 am Hülsenende zu vermeiden.
Die Metallringe 3 sind mit der Schale 1 Drehmomenten-übertragend verbunden, z. B., indem sie im Rand festgeschraubt sind ; die Verbindung kann aber, wie auf der linken Seite gezeigt ist, so getroffen sein, dass eine axiale Ausgleichsbewegung zwischen den Teilen möglich ist. Ferner können an einzelnen, am besten einander gegenüberliegenden Stellen Lücken 7 vorgesehen sein, um den Winkelring 3 aus der Schale 1 leicht herausheben zu können.
Der Gummikörper 5 hat eine besondere Formung nach folgenden Grundsätzen erhalten : Seine Aufgabe besteht darin, ein Drehmoment vom äusseren Winkelring 3 nach der inneren Hülse 4 und umgekehrt wieder zurück von der Hülse 4 zum andern Winkelring 3 zu übertragen, wobei jede seiner Hälften als Ring auf Torsion beansprucht wird. An den Aussenseiten sind Entlastungshohlräume 8
<Desc/Clms Page number 2>
vorgesehen. Um den Ringquerschnitt dem von aussen nach innen hin zunehmenden, zu übertragenden Drehmoment anzupassen, ist die Flanke 9 so schräg gehalten, dass der Ringquerschnitt gleichmässig zunimmt.
In unmittelbarer Nachbarschaft der inneren Hülse 4 sind nun die beiden Flanken 9 abweichend von der proportionalen Querschnittsvergrösserung so zueinander hingeführt, dass sie einander auf einem Durchmesser berühren, der noch eine Gummihülse von beträchtlicher Stärke bei 10 stehen lässt, die in der Mittelebene noch eine gewisse Verdickung erfahren kann.
Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung ergibt sich nun eine stetige Kraftübertragung, gleichgültig, ob die Wellen in der in Fig. 1 gezeigten Anordnung miteinander fluchten, oder ob sie, wie bei Fig. 2 gezeigt ist, stark winklig zueinander stehen. In letzterem Falle ergibt sich eine Zugbeanspruchung des Gummikörper an der Aussenseite des Winkels längs der Flanken 9, eine Zusammendrückung längs der Auskehlung 8 und umgekehrt auf der Innenseite des Winkels. Die Zug-und Druckkräfte gleichen einander insoweit aus, dass die Hülse 4 ohne besondere zusätzliche Zentrierung ungefähr ihre Mittellage beibehält.
Bei der Anordnung gemäss der Fig. 3 ist angenommen, dass ein Teil, beispielsweise ein Motor 11, mit seinem Zapfen 12 in dem Gummi-Metallbauteil zu lagern ist. Der Zapfen ist zu diesem Zweck in die innere Hülse 13 eingeschraubt, die der Hülse 4 nach den Fig. 1 und 2 entspricht und diese ist über dem Gummikörper 14 mit den äusseren Metallringen 15 durch Haftung verbunden, welche ihrerseits in beliebiger Weise, beispielsweise in einer oder mehreren Klemmhülsen gefasst sein können. Auch hier ist der Gummikörper 14 so geführt, dass der Querschnitt der Ringe, aus denen er zusammengesetzt ist, von aussen nach innen zunimmt, und dass er innen bei 16 die Hülse 13 mit einer gewissen Schichtstärke des Gummis umgibt.
Die Ringe 15 können, wie gezeichnet, geteilt sein, um ein Einschieben des Gummi-Metallbauteils in eine zylindrische Hülse unter geringer Verformung des Gummis zu ermöglichen.
Es ist auch möglich, den Bauteil so auszuführen, dass mit zunehmender Verformung die Gegenkraft in stärkerem Masse als dem der Verformung zunimmt, dass sich also gewissermassen eineprogressive Federung ergibt. Dies ist vor allem bei der Anwendung des Bauteils als Kupplungsstück zur Drehmomenten-Übertragung von Vorteil, da diese Charakteristik nur zur Folge hat, dass bei Übertragung grosser Drehmomente und entsprechend starker Verformung des Gummiteils dessen Kennlinien steiler, die Nachgiebigkeit also geringer geworden ist, als sie ursprünglich und bei der Übertragung geringer Drehmomente war. Diese Wirkung kann man z. B. dadurch erreichen, dass der Körper nicht zylindrischen, sondern mehrkantigen, z. B. drei-oder vierkantigen Querschnitt erhält.
Eine solche Querschnittsform hat aber auch für die Verwendung des Bauteils als Lager Vorteile, indem für die Kraftaufnahme grössere Flächen vorhanden sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gummi-Metallbauteil, bestehend aus einem zusammenhängenden Gummikörper, der mit zueinander konzentrisch angeordneten Hülsen durch Haftung unlösbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gummikörper den Aussenmantel einer Innenhülse haftend umschliesst, mit zwei voneinander unabhängigen, konzentrisch zur Innenhülse angeordneten Aussenhülse ebenfalls festhaftend verbunden ist und zwischen den Aussenringen eine bis nahe an den Mantel der Innenhülse reichende Einschnürung besitzt.