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Tragzapfenlager mit Gummibuchse zur Maschinen-, insbesondere Flugzeugmotorenlagerung.
Es ist bekannt, Motoren in Gummi zu lagern, wobei der Gummi mittelbar oder unmittelbar einerseits am Motor, anderseits am Fundament oder Fahrzeug befestigt wird. Zu diesem Zwecke hat man auch Gummimetallager geschaffen, die je nach der verwendeten Befestigungsart zwischen Gummi und Metall in zwei Gruppen eingeteilt werden können.
Die erste Gruppe umfasst Gummimetallager, bei denen die Verbindung des Gummis mit den starren Teilen durch Reibungsschluss erfolgt, indem nämlich der Gummi unter hohem Druck zwischen die starren Teile eingebracht wird, während die andere Gruppe alle die Lager einschliesst, bei denen der Gummi unter Verwendung eines Haftmittels während der Vulkanisation mit den starren Teilen unlösbar verbunden wird.
In beiden Gruppen sind Lager bekannt, die aus einer starren Innen-und einer starren Aussenhülse bestehen, zwischen die eine elastische Gummibuchse eingeschaltet ist. Da ein solches Gummimetallager sowohl axial als auch radial beansprucht werden kann, spielt die Intensität der Verbindung zwischen Gummi und starrem Teil für die Verwendbarkeit dieser Lager eine ausschlaggebende Rolle.
Bei Lagerungen von Flugmotoren kommt es z. B. vor, dass die radiale Beanspruchung des Gummimetallagers durch das Gewicht des Motors geringer ist, als die z. B. beim Sturzflug mit darauffolgendem Abfangen der Maschine auftretenden, auf das Gummimetallager axial sich auswirkenden Beschleuni- gungs-und Verzogerungskräfte.
Die bisher bekannten Hülsenlagerausführungen beider Gruppen weisen indessen verschiedene Mängel auf, die im Falle der reibungsschlüssigen Verbindung von Gummi und Metall, z. B. in einem Verschleiss des Gummis mit darauffolgender Beeinträchtigung des Reibungsschlusses, im Falle der
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heit und andern Nachteilen bestehen. Zu den zuletzt genannten Lagern gehören auch solche, die aus einer starren Aussenhülse, einer mehr oder weniger längeren, starren Innenhülse und einer zwischen beiden festhaftend angeordneten Gummibuchse zusammengesetzt sind. Sie bieten für die Erfüllung der z.
B. bei der Lagerung von Flugmotoren gestellten hohen Anforderungen an Sicherheit, Haltbarkeit und Festigkeit, verbunden mit einem möglichst geringen Eigengewicht, wie bereits ausgeführt, keine ausreichende Gewähr, da ihrer Ausbildung entweder eine andere Aufgabenstellung zugrunde lag, oder aber die Aufgabenstellung nicht richtig erkannt wurde. Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass der Verlauf der freien Stirnflächen der zwischen den starren Teilen eingeschalteten
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liegenden Erfindung bildet.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Tragzapfenlager mit Gummibuchse und besteht darin, dass die Haftfläche zwischen Gummibuchse und Nabenhülse gleich ist der Haftfläche zwischen Gummibuchse und Zapfenhülse. Dieses Merkmal erhält seine grundlegende Bedeutung durch die Entlastung der Haftflächen zwischen Gammibuchse und Naben-bzw.
Zapfenhülse mittels einer an den freien Stirnflächen der Gummibuchse konzentrisch zur Nabenhülse und in deren Nähe vorgesehenen Einkehlung, von der aus die freien Stirnflächen der Gummibuchse in einem kegelförmigen Übergang zur inneren Haftfläche der Zapfenhülse führen, so zwar, dass gleichmittige (konzentrische) Schnitte
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aus dem Teil der Gummibuchse mit kegelförmiger Begrenzungsstirnfläche Flächen gleicher Grösse ausschneiden.
Wird schliesslich das gesamte Lager in einer senkrecht zur Achse stehenden Mittelebene geteilt und sieht man ferner an den freien Stirnflächen der Gummibuchse in der Teilebene Einkehlungen vor, die beim Zusammenbau der Teile Hohlräume bilden, in die der Gummi unter dem Einfluss der Last ausweichen kann, dann erhält man ein Gummi. metallhülsenlager, das bei bester Ausnutzung der elastischen Eigenschaften des Gummiwerkstoffes den höchsten Anforderungen genügt und neben einer langen Lebensdauer, hohen Festigkeit und grossen Sicherheit ein auf das Mindestmass reduziertes Gewicht besitzt.
Man kann ferner bei geteiltem Tragzapfenlager durch eine solche Anordnung der festhaftend aber spannungslos zwischen Zapfen-und Nabenhülse befestigten Gummibuchse, bei der die Zapfenhülse gegenüber der durch die Nabenhülse bestimmten Teilungsebene zurückweicht, erreichen, dass beim Einbau des geteilten Tragzapfenlagers durch mehr oder weniger grosses Zusammenschieben der beiden Zapfenhülsen eine axiale und radiale Vorspannung des Gummis und damit eine Regelungmöglichkeit seiner Härte erzielt wird. Zur Verringerung der axialen Nachgiebigkeit können von der Zapfen-und/oder Nabenhülse ausgehende, in den elastischen Teil hineinragende Querrippen angebracht sein, die die radiale Nachgiebigkeit nicht beeinträchtigen.
Soll das Tragxapfenlager schliesslich in einer bestimmten Richtung eine höhere radiale Be- lastungsfähigkeit besitzen, so kann man sich dieser Forderung ohne unnötige'Vermehrung des Baugewichtes anpassen, indem die Zapfenhülse einen Aussenmantel von abgeplatteter, etwa elliptischer Form erhält, wobei das Tragzapfenlager so einzubauen ist, dass die kleine Ellipsenachse in Richtung der auftretenden Höchstbelastung liegt.
Die Zeichnung stellt einige Ausführungsformen des erfindungsgemässen Lagers dar, u. zw. zeigt Fig. 1 ein Gesamtlager im Längsschnitt, Fig. 2 ein für die Regelung der Gummihärte ausgebildetes Teillager, Fig. 3 den Querschnitt eines Lagers mit elliptischer Zapfenhülse.
Gemäss Fig. 1 ist 1 die innere Zapfenhiilse, 2 die äussere Nabenhülse, von denen die eine mit dem Haltering 3, die andere mit einem Bolzen 4 starr verbunden ist, während sie miteinander durch die Gummibuchse 5 in durch Vulkanisationshaftung erzielter, unlösbarer Verbindung stehen. Hiebei kann wahlweise der Motor oder das Fundament bzw. Fahrgestell mit dem Haltering 3 oder dem Bolzen 4 verbunden werden. Die Nabenhülse 2 ist um soviel schmaler als die Zapfenhülse 1, dass die aus Länge und Durchmesser sich ergebenden Haftflächen zwischen Gummi und Hülse gleich gross sind.
Die freie kegelförmige Begrenzungsstirnfläche 6 der Gummibuchse 5 schliesst sich in allmählichem Übergang an die konzentrisch zur Nabenhülse und in deren Nähe vorgesehene Einkehlung 7 an und bewirkt durch ihren Verlauf gegenüber den bekannten Gummimetallhülsen eine im Flugzeugbau immerhin bedeutungsvolle Gewichtsersparnis. Durch die Einkehlung 7 ist auch eine Entlastung der Haftflächen zwischen Gummi und Metall insofern erzielt, als die Einkehlungen einen Gummiquerschnitt bedingen, der kleiner ist als der Querschnitt einer Haftfläche. Es wird somit in jedem Falle nicht an der Haftfläche sondern im Gummi die höchste Beanspruchung auftreten, was wiederum für die Lebensdauer, Haltbarkeit und Sicherheit des Tragzapfenlagers von grosser Bedeutung ist. Das in der Fig. 1 gezeigte Tragzapfenlager stellt ein geteiltes Lager dar.
Die freien Stirnflächen der Gummibuchse in der Teilungsebene sind auch hier mit Einkehlungen versehen, die sieh nach dem Einbau zu einem Hohlraum 8 schliessen, in den der Gummi unter der Belastung ausweichen kann. Sollte die Forderung bestehen, das Lager in axialer Richtung ohne Beeinträchtigung der radialen Nachgiebigkeit härter zu machen, so kann dies mit den in der Zeichnung dargestellten Querrippen 9, die in Segmenten oder geschlossen längs des Umfanges angeordnet werden können. geschehen. Um den Übergang von der Haftfläche der Nabenhülse zur Gummibuchse möglichst weich zu gestalten bzw. zu entlasten, führt der Gummi von den Einkehlungen 7 in Form eines Wulstes 18 an die Stirnfläche der Nabenhülse 2 heran.
In der Fig. 2 ist die Ausführungsform eines Teiles bei einem Tragzapfenlager dargestellt, dessen Härte man je nach Bedarf einstellen und regulieren kann. Zu diesem Zwecke ist die Zapfenhülse 1 gegenüber der durch die Nabenhülse bestimmten Teilungsebene um die Strecke a axial verschoben, wobei die Gummibuchse 5 in dieser Lage durch Vulkanisationshaftung mit den Hülsen 1 und 2 unlösbar verbunden wird. Beim Einbau des geteilten Tragzapfenlagers kann somit durch mehr oder weniger grosses Zusammenschieben der beiden Zapfenhülsen 1 eine axiale und radiale Vorspannung der Gummibuchse 5 und damit eine Regelungsmöglichkeit ihrer Härte erzielt werden.
Ist auf diese Weise eine genügende axiale Vorspannung vorgesehen, dann ist es auch möglich, die Nabenhülse 2 mit Hilfe der umgebördelten Randteile 12 in dem Lager 3 ohne Hinzunahme besonderer Schraubverbindungen festzuhalten.
Das Tragzapfenlager wird im allgemeinen kreis-oder ringförmigen Querschnitt aufweisen.
In besonderen Fällen kann indessen eine in einer Richtung gesteigerte Belastungsfähigkeit des Lagers gewünscht sein, oder aber es kann die Forderung auftreten, dass das Lager in einer bestimmten Richtung eine geringere Nachgiebigkeit besitzt. Solchen und ähnlichen Anforderungen wird durch eine Querschnittgebung gemäss Fig. 3 genügt, in der die Zapfenhülse 10 einen abgeplatteten, etwa elliptischen Aussenmantel 11 erhält, Die Nabenhülse 2 kann dann ebenfalls elliptische Form erhalten,
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oder sie kann auch den in der Zeichnung gezeigten Ringquerschnitt beibehalten.
Die Einkehlung 8 kann je nach der gewünschten Nachgiebigkeit in den verschiedenen Richtungen entweder ringförmig sein oder, wie gezeichnet, eine solche Furm erhalter, dass die das Ausweichen des Gummis ermöglichenden Hohlräume in der einen Beanspruchung, rielhtung wesentlich breiter gehalten sind als in der andern.
In gleichartiger Weise können auch die äusseren Einkehlungen 7 mehr oder weniger der Ringform der Nabenhülse 2 oder der elliptischen Form der Zapfenbülse 10 angepasst sein.
Die in den verschiedenen Figuren gezeigten Einzelheiten können wahlweise oder auch miteinander bei dem erfindungsgemässen Lager Anwendung finden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Tragzapfenlager mit Gummibuchse zur Maschinen- insbesondere Flugzeugmotorenlagerung. bei dem die zwischen je eine längere Zapfen-und kürzere Nabenhülse elhne Vorspannung eingebrachte Gummibuchse mit beiden Hülsen über deren volle Achslängen mittels eines der bekannten Haftverfahren fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftflächen zwischen Gummibuchse und Nabenhülse gleich ist der Haftfläche zwischen Gummibuehse und Zapfenhiilse.