DE102004063475A1

DE102004063475A1 - Elastomerlager

Info

Publication number: DE102004063475A1
Application number: DE200410063475
Authority: DE
Inventors: Horst Schneider
Original assignee: ESZ WILFRIED BECKER GmbH
Current assignee: ESZ WILFRIED BECKER GmbH
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2006-07-06

Abstract

Elastomerlager zur Schwingungs- und Körperschallisolation von Maschinen sowie Gebäuden, Brücken und anderen Bauwerken aus einer oberen Deckschicht, einer unteren Deckschicht und dazwischen angeordneten, durch die Deckschichten verbindende, gewölbte Federwände gebildeten Federn.

Description

Die Erfindung betrifft eine Elastomerlager zur Schwingungs- und Körperschallisolation von Maschinen sowie Gebäuden, Brücken und anderen Bauwerken.
Derartige Elastomerlager sind bekannt und sind plattenartig ausgebildet. Die Dämmwirkung der Elastomerlager wird durch die Einfederung unter Last, verbunden mit einer guten Elastizität, geringer dynamischer Versteifung und darüber hinaus einem guten Dauerstandverhalten mit geringer Kriechneigung erreicht. Für unterschiedliche Belastungsstufen müssen unterschiedliche Werkstoffe – bei Polyurethankautschuk unterschiedliche Werkstoffdichten, bei natürlichem und synthetischem Kautschuk unterschiedliche Shore-Härten- und Lagerdicken gewählt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Elastomerlager zur Verfügung zu stellen, das erlaubt, mit möglichst wenig unterschiedlichen Elastomerwerkstoffen und Lagerdicken einen sehr großen Anwendungsbereich abzudecken.

Ausgehend von dieser Aufgabenstellung wird ein Elastomerlager zur Schwingungs- und Körperschallisolation von Maschinen sowie Gebäuden, Brücken und anderen Bauwerken vorgeschlagen, das aus einer oberen Deckschicht, einer unteren Deckschicht und dazwischen angeordneten, durch die Deckschicht verbindende, gewölbte Federwände gebildeten Federn besteht.

Bei Belastung verstärkt sich die Wölbung der Federwände, und das Elastomerlager federt ein, wobei sich die Federsteifigkeit in erster Linie durch die Anzahl der Federwände je Längeneinheit, die Wandstärke der Federwände und die Shore-Härte des verwendeten Elastomermaterials einstellen lässt, ohne dass die Gesamtdicke des Elastomerlagers verändert werden muss.

Vorzugsweise können jeweils zwei die Deckschicht verbindende Federwände entgegengesetzt gewölbt sein. Hierdurch wird die Steifigkeit senkrecht zur Belastungsrichtung erhöht.

Eine zusätzliche Maßnahme in dieser Richtung ist gegeben, wenn die Verbindungspunkte der Federwände mit der oberen Deckschicht einerseits und die Verbindungspunkte der Federwände mit der unteren Deckschicht andererseits unterschiedlich beabstandet sind.

Die Wandstärke der Federwände kann zwischen der oberen Deckschicht und der unteren Deckschicht gleichbleibend sein, jedoch ist auch möglich, dass die Wandstärke der Federwände im Bereich der Verbindungspunkte mit der oberen und unteren Deckschicht am größten ist und zur Mitte zwischen den Deckschichten hin abnimmt.

Die Federwände können kreisbogenförmig entgegengesetzt gewölbt sein.

Eine zusätzliche, besonders vorteilhafte Möglichkeit, die Federsteifigkeit zu bestimmen, besteht aus im Bereich des größten Abstandes zwischen den Federwänden angeordneten, die Federwände verbindenden Zugriegeln. Diese Zuriegel erhöhen den Widerstand der Federwände gegen die Vergrößerung der Auswölbung unter Last, wodurch sich die Federsteifigkeit auf einfachste Weise durch Variation der Wandstärke der Zugriegel einstellen lässt.

Die einfachste Ausführungsform der Zugriegel ist gegeben, wenn sie geradlinig und parallel zu den Deckschichten verlaufen.

Wird eine progressiv mit der Belastung steigende vertikale Steifigkeit gewünscht, können die Zugriegel gewellt ausgebildet sein.

Bei Belastung werden diese gewellten Zugriegel zunächst ohne großen Widerstand bis zur Geradlinigkeit gestreckt und werden dann gedehnt, was zu einer steiler ansteigenden Federkennlinie führt.

Zum Einstellen einer gewünschten Lagersteifigkeit können die Deckschichten, die Federwände und die Zugriegel unterschiedliche Wandstärken aufweisen.

Des Weiteren ist es möglich, für die Deckschichten, die Federwände und die Zugriegel in Abhängigkeit von der gewünschten Lagersteifigkeit Elastomermaterialien mit unterschiedlichen Shore-Härten zu verwenden.

Für die unterschiedlichen Elemente können die Shore-Härten zwischen 30 und 80° A liegen.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Elastomerlager kann durch Spritzgießen als Formteil oder auch durch Strangpressen als Extrusionsteil folgen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von drei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des Näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 Einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elastomerlagers aus einer oberen Deckschicht, einer unteren Deckschicht und dazwischen angeordneten, durch die Deckschichten verbindende gewölbte Federwände gebildeten Federn;
2 eine weitere Ausführungsform der Elastomerfeder mit die Federwände verbindenden, geradlinigen Zugriegeln und
3 ein erfindungsgemäßes Elastomerlager mit gewellt ausgebildeten Zugriegeln.
Das in 1 dargestellte Elastomerlager besteht aus einer oberen Deckschicht 1, einer unteren Deckschicht 2 und aus Federn, die durch die Deckschichten verbindende, gewölbte Federwände 3 gebildet sind. Die Federwände 3 sind mit der oberen Deckschicht 1 in Verbindungspunkten 6 und mit der unteren Deckschicht 2 in Verbindungspunkten 7 verbunden. Der Abstand der oberen Verbindungspunkte 6 ist größer als der Abstand der unteren Verbindungspunkte 7, wodurch eine verbesserte Quersteifigkeit bei gleichbleibender Federsteifigkeit in Belastungsrichtung gegeben ist.
Die Anzahl der aus den Federwänden 3 gebildeten Federn lässt sich beliebig wählen, um eine gewünschte Breite des Elastomerlagers zu erreichen. Ebenso lässt sich die Längenausdehnung senkrecht zur Darstellung in 1 beliebig wählen.
Die Federwände 3 sind jeweils paarweise entgegengesetzt kreisförmig gewölbt und können zwischen den Deckschichten 1, 2 eine gleichbleibende Wandstärke aufweisen.
Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwischen den Federwänden 3 in den Verbindungspunkten 8 geradlinig und parallel zu den Deckschichten 1, 2 verlaufende Zugriegel 4 angeordnet. Diese Zugriegel 8 greifen an den Federwänden 3 im Bereich ihres größten Abstandes an und bewirken eine Erhöhung der vertikalen Federsteifigkeit auf Grund des Widerstands, den sie der Auswölbung der Federwände 3 entgegensetzen. Durch Variieren der Wandstärke der Federwände 3 und der Zugriegel 4 lässt sich die Federsteifigkeit bei sonst gleichen Abmessungen des Elastomerlagers problemlos dem Belastungsfall anpassen.
In 3 ist ein Elastomerlager mit geschwungen ausgebildeten Zugriegeln 5 dargestellt. Hiermit lässt sich eine progressive Federkennlinie erreichen, da bis zum vollständigen Strecken der Querriegel 5 eine geringere Federsteifigkeit als nach dem vollständigen Strecken gegeben ist.
Bei dieser Ausführungsform nimmt die Wandstärke die Federwände 3 von den Verbindungspunkten 8 der Zugriegel 5 zu den Verbindungspunkten 6, 7 mit der oberen und unteren Deckschicht 1, 2 zu.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel weist eine Gesamtdicke von etwa 14 mm auf, wovon je etwa 2 mm auf die obere und untere Deckschicht 1, 2 und etwa 10 mm auf die durch die Federwände 3 gebildeten Federn entfallen. Der größte Abstand der Außenflächen der Federwände 3 beträgt etwa 20 mm, während deren Wandstärke 1 bis 2 mm betragen kann. Die Wandstärke der Zugriegel beträgt 1 mm, während der Mittenabstand der Federn voneinander etwa 29 mm beträgt. Selbstverständlich sind je nach Anwendungs- und Belastungsfall andere Abmessungen möglich. Des Weiteren lassen sich alle Wandstärken dem jeweiligen Verwendungszweck anpassen, auch die Shore-Härte der Deckschichten 1, 2, der Federwände 3 und der Zugriegel 4, 5 lässt sich unterschiedlich oder gleich einstellen, insbesondere, wenn die Herstellung des erfindungsgemäßen Elastomerlagers durch Strangpressen als Extrusionsteil erfolgt. Die Shore-Härte kann zwischen 30 und 80° A liegen.

Claims

Elastomerlager zur Schwingungs- und Körperschallisolation von Maschinen sowie Gebäuden, Brücken und anderen Bauwerken aus einer oberen Deckschicht (1), einer unteren Deckschicht (2) und dazwischen angeordneten, durch die Deckschichten (1, 2) verbindende, gewölbte Federwände (3) gebildeten Federn.
Elastomerlager nach Anspruch 1, bei dem jeweils zwei die Deckschichten (1, 2) verbindende Federwände (3) entgegengesetzt gewölbt sind.
Elastomerlager nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Verbindungspunkte (6) der Federwände (3) mit der oberen Deckschicht (1) und die Verbindungspunkte (7) der Federwände (3) mit der unteren Deckschicht (1) unterschiedlich beabstandet sind.
Elastomerlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Wandstärke der Federwände (3) gleichbleibend ist.
Elastomerlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Wandstärke der Federwände (3) im Bereich der Verbindungspunkte (6, 7) mit der oberen und unteren Deckschichten (1, 2) am größten ist und zur Mitte zwischen den Deckschichten (1, 2) hin abnimmt.
Elastomerlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Federwände (3) kreisbogenförmig entgegengesetzt gewölbt sind.
Elastomerlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem im Bereich des größten Abstandes zwischen den Federwänden (3) diese verbindende Zugriegel (4, 5) angeordnet sind.
Elastomerlager nach Anspruch 7, bei dem die Zugriegel (4) geradlinig und parallel zu den Deckschichten (1, 2) verlaufen.
Elastomerlager nach Anspruch 7, bei dem die Zugriegel (5) gewellt ausgebildet sind.
Elastomerlager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Deckschichten (1, 2) die Federwände (3) und die Zugriegel (4, 5) in Abhängigkeit von der gewünschten Lagersteifigkeit unterschiedliche Wandstärken aufweisen.
Elastomerlager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Deckschichten (1, 2), die Federwände (3) und die Zugriegel (4, 5) in Abhängigkeit von der gewünschten Lagersteifigkeit unterschiedliche Shore-Härten aufweisen.
Elastomerlager nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem die Shore-Härte der Einzelelemente zwischen 30 und 80° A liegt.
Elastomerlager nach einem der Ansprüche 1 bis 12, das als Spritzgussteil ausgebildet ist.
Elastomerlager nach einem der Ansprüche 1 bis 13, das als Extrusionsteil ausgebildet ist.