<Desc/Clms Page number 1>
Elastisches Gummimetallager, vorzugsweise für Langsamläufer.
EMI1.1
elastisches Medium hat insbesondere bei grösseren Maschineneinheiten mit geringer Tourenzahl gewisse Schwierigkeiten ergeben, die dadurch bedingt waren, dass die Gummikörper, die durch die Maschine statisch und dynamisch hauptsächlich auf Druck beansprucht wurden, nur eine beschränkte Weichheit der Federwirkung zugelassen haben. Man war deshalb nicht immer in der Lage, bei solchen langsam laufenden Maschinensätzen, zumal wenn es sich um Motoren mit freien Massenkräften und Massendruckmomenten handelte, sämtliche Erregungen durch die Gummilager derart abzufangen, dass die Eigenschwingungszahl des aus zu lagernder Maschine und elastischen Lagern bestehenden Systems unterhalb des Betriebsdrehzahlbereiches liegt.
Obwohl bekannt war, dass Gummi auf Schub beansprucht, eine viel geringere elastische Konstante besitzt als der auf Druck beanspruchte Gummi, fehlte es immerhin an einer geeigneten Lagerausbildung, die diese günstige Eigenschaft des elastischen Gummis in allen Richtungen zur Wirkung gebracht hätte. Die einfachste Lösung dieser Aufgabe, nämlich die Maschine oder den Masebinensatz in ein einfaches Gummimetallager so einzuhängen, dass der Gummi von der Maschine statisch auf Schub beansprucht wird, konnte nicht befriedigen, weil der Gummi wohl durch das zu lagernde System statisch auf Schub beansprucht wird, hingegen eine dynamische Schubbeanspruchung in sämtlichen sechs Freiheitsgraden dadurch keineswegs gegeben ist.
Man war deshalb oft genötigt, an einem solchen Motor oder Maschinensatz entsprechend grosse Zusatzmassen zur Vergrösserung des Trägheitsmomentes zwecks Erreichung einer geringen Eigen- schwingungszahl anzubringen, oder aber man musste zu Schraubenfedern Zuflucht nehmen, die zwar beliebig weich gemacht werden können, jedoch keine Eigendämpfung besitzen.
Anderseits sind auch Gummilager bekannt, bei denen zwei Gummikörper einem inneren U-Eisen und zwei äusseren Winkeleisen festhaftend eingesetzt sind, so dass der Gummi von dem zu lagernden Teil statisch auf Schub beansprucht wird. Auch diese Lager ermöglichen aber nicht die dynamische Schubbeanspruchung des Gummis in allen Richtungen.
Das erfindungsgemässe Lager vermeidet alle diese Schwierigkeiten, indem das Lager aus mehreren, in bekannter Weise zwischen Metallteilen festgehafteten Gummikörpern besteht, die derart hintereinander geschaltet sind, dass in allen Freiheitsgraden mindestens einer der hintereinander geschalteten Gummikörper frei auf Schub beansprucht ist. Damit erhält man eine weitere Möglichkeit, auch langsam laufende Maschinen, insbesondere solche mit freien Massenkräften und freien Massendruckmomenten, überkritisch und erschütterungsfrei zu lagern und die dämpfenden Eigenschaften des Gummis auch für diese bisher schwierig zu beherrschenden Fälle nutzbar zu machen. Das erfindungsgemässe Lager besitzt hiebei folgende Vorteile :
1.
Es ermöglicht für erschütterungsfreie Lagerungen die Zugrundelegung einer elastischen Konstanten, die ungefähr nur den achten Teil von der eines auf Druck beanspruchten Gummimetalllagers beträgt.
2. Diese elastische Konstante bleibt im wesentlichen für alle Richtungen erhalten.
3. Das Lager baut im allgemeinen nicht höher als die bisher verwendeten Drucklager.
4. Die Metallfasslngen können aus normalen Profileisen bestehen.
<Desc/Clms Page number 2>
5. Das Lager ermöglicht normalisiert Ausführungen. Es kann z. B. als Sehiene hergestellt sein, von der man die Lagerstücke in der erforderlichen Länge abschneidet.
6. Eine leichte Einbaumöglichkeit ist gewährleistet.
7. Allenfalls notwendige elastische oder unelastische Anschläge für das Überfahren des kritischen Drehzahlbereiches sind leicht anzubringen.
8. Das Lager ermöglicht eine verhältnismässig billige Herstellung.
In den Zeichnungen sind einige beispielsweise Ausführungsformen dargestellt, und es zeigen Fig. 1, 2 und 3 je einen Querschnitt durch ein Lager gemäss der Erfindung, Fig. 4 eine Sonderausführung schematisch im Schnitt.
EMI2.1
Gummikörper 4 mit dem Steg des U-Eisens 2 und der Metallplatte 5 festhaftend verbunden. Die Wirkung des Lagers ist folgende :
Bei waagrechter Kraftrichtung von rechts nach links oder links nach rechts in der Zeichenebene ist die Schubbeanspruchung des Gummiblocks 4 die massgebende Grösse für die vom Lager aufzubringende Rückstellkraft. Bei senkrechter Kraftrichtung sind die Gummiblöcke : 3 massgebend. Bei waagrechter Kraftrichtung normal zur Zeichenebene durch die Blöcke J und 4 auf Schub beansprucht und ergeben in dieser Richtung eine besonders grosse Nachgiebigkeit.
Dieser kann z. B. Rechnung getragen werden, indem das Lager derart zur Richtung der Kraftmaschine angeordnet ist, dass die Kraftrichtung, in der mehrere der hintereinander geschalteten Gummikörper auf Schub beansprucht sind, mit der Richtung iibereinstimmt, - in der entweder überhaupt keine Massenkräfte abzufangen sind oder, in der jene Massenkräfte wirken, die die grösste Nachgiebigkeit der Lagerung erfordern oder zulassen.
Fig. 2 stellt eine Ausführung vor, die eine geringere Bauhöhe als das Lager nach Fig. 1 dadurch besitzt, dass statt des U-Eisens 2 ein Doppel-T-Profil 6 Verwendung findet.
Fig. 3 zeigt im wesentlichen das Lager nach Fig. 1, mit dem Unterschied, dass die beiden U-Eisen gleichsinnig zueinander liegen, wodurch sich ebenfalls eine geringere Bauhöhe des ganzen Lagers ergibt.
An den Seiten der Metallplatte i ist der Gummi bei 7 hoehgezogen und ermöglicht auf diese Weise eine einfache, aber ausreichende Aussehlagbegrenzung der schwingenden Masse, wie sie besonders beim Druchfahren des kritischen Gebietes während des An-und Auslaufens der Maschine stets erwünscht ist.
Elastische oder starre Begrenzungsanschläge lassen sieh bei allen diesen Lagern und auch in allen Richtungen leicht anbringen.
In Fig. 4 ist das erfindungsgemässe Lager als Rundlager ausgebildet. Hier wird für jede der
EMI2.2
Rückstellmomente in den drei Ebenen beide Gummikörper die jeweils entsprechenden und ausschlaggebenden Sehubkomponenten liefern. Damit ist auch in diesem Rundlager ein Lager geschaffen, das die günstigen elastischen Eigenschaften des Gummis bei Sehubbeanspruchung voll auszunutzen gestattet.
Mit den Hülsen 8 und 9 ist ein Gummikörper 10 festhaftend verbunden. Auf der Hülse 9 ist eine Scheibe 11 aufgeschweisst und zwischen letzterer und einer Scheibe 12 ist ein weiterer Gummikörper : festhaftend eingebracht.
Die Hülse 8 endet unten in einen Winkelflansch-M, der aber auch eigens aufgesetzt sein kann und zu Befestigungszwecken und ähnlichen dient.
Man kann die senkrechte Federkraft des Lagers auch dadurch regelbar gestalten, dass man den
EMI2.3
weniger Luft einpumpt. pu auch in der waagrechten Ebene eine elastische Ausschlagsbegrenzung zu erhalten, ragt der Gummikörper 13 über die Mantelfläche der Scheibe 11 bei 18 ringförmig hinaus, u. zw. so, dass ein Spalt 19 zwischen Hülse 8 und Gummiring 18 zur unbehinderten Ermögliehung der erregten harmonischen Schwingungen der Maschine übrig bleibt. Diese Ansehlagsbegrenzung kann auch durch zweckentsprechende Formgebung der Mantelfläche des gummikörpers 13 progressiv, d. h. mit zunehmendem Ausschlag härter werden, ausgeführt werden.
Eine kontrollierbare Aussehlagsbegrenzung in senkrechter Richtung ist dadurch erreicht, dass die Scheibe 12 etwa in ihrem Durchmesser mit dem Aussendurchmesser der Hülse 8 übereinstimmt.
Um auch diesen Anschlag weich zu machen, braucht nur ein geeigneter Ring aus Gummi oder ähnIiehem weichen Material entweder an der Platte 12 oder an der Hülse S befestigt zu werden.
Das Lager nach Fig. 4 wird nicht nur für Langsamläufer und stationäre Maschinen, sondern mit Vorteil auch für Fahrzeugmotoren zu verwenden sein. Dies genügt allen Aufgaben, die an elastische Lager beiFahrzeugmotoren gestellt werden können, indem es einesteils zur Aufnahme der harmonischen Erregungen sehr weich, andernteils zum Auffangen von Beschleunigungs-und andern nicht periodiseh auftretenden Kräften aber genügend hart bzw. in seiner Ausweiehmöglichkeit beschränkt ist.
Eine gleichartige Wirkung lässt sich auch bei viereckigen Lagern dadurch erzielen, dass die freie Sehubbeanspruchung in der waagrechten Richtung, in der beide Gummiteile auf Schub wirken,
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
z. B. zur Erzielung einer noch weicheren Federung möglich.
Statt der Eisenteile können auch andere geeignete Stoffe, wie Hartgummi oder gepresste Kunst- stoffe, verwendet werden.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Elastisches Lager zur erschütterungsfreien Lagerung von Maschinen und Maschinensätzen mit mehreren hintereinander geschalteten, zwischen Metallteilen festhaftend angeordneten Gummiblöcken, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der drei Hauptaehsen wirkende Kräfte mindestens einen Teil der Gummiblöcke auf Schub beanspruchen.