DE1475023A1

DE1475023A1 - Schichtlager aus abwechselnd aufeinanderliegenden Metall- und Elastomer-Schichten

Info

Publication number: DE1475023A1
Application number: DE19641475023
Authority: DE
Inventors: Hinks William L
Original assignee: HINKS WILLIAM L
Current assignee: HINKS WILLIAM L
Priority date: 1964-12-15
Filing date: 1964-12-15
Publication date: 1969-03-27

Description

"Schichtlager aus abwechselnd aufeinanderliegenden Metall-und Elastomer-Schichten" Die Erfindung bezieht sich auf Schichtlager und richtet sich insbesondere auf Verbesserungen an Schichtlagern, die im wesentlichen inkompressibel für Druckbelastungen sind und unter Torsions- oder Scherbelastungen nachgeben. In der auf den Anmelder zurückgehenden US-Patentschrift 2 900 182 ist ein Schichtlager offenbart, das nach den oben angegebenen Prinzipien arbeitet. Das Schichtlager besteht aus abwechselnden Metall- und Blastomer-Schichten, wobei die Elastomerschicht sehr dünn. ist, so daß sie tatsächlich gegen senkrecht zu ihrer Oberfläche aufgebrachte Belastungen inkompressibel ist. Ein Zager dieser Art kann aufgebrachte Torsionskräfte aufnehmen, so daß ein Zager entsteht, das unter Torsions- oder Scherkräften arbeitet, jedoch Kräften zu widerstehen vermag, die die Schichten aufeinander zu zusammenzudrücken suchen.
Obwohl sich das in der genannten US-Patentschrift 2 900 182 beschriebene Zager im Betrieb als sehr zufriedenstellend erwiesen hat, stellte sich doch heraus, daß in manchen Fällen die Neigung zu einem Ausknicken unter aufgebrachter Belastung vorhanden ist. Insbesondere dann, wenn das Zager aus einer Reihe von abwechselnden Schichten aus Metall-und Elastomeren besteht und verhältnismäßig große axiale Abmessungen besitzt, hat es erfahrungsgemäß die Neigung, daß sich der Mittelteil des Stapels bei Aufbringung extremer Kompressionsbelastungen in Achsrichtung des Lagers nach außen in unkontrollierbarer Weise ausbiegt.
Im allgemeinen ergibt sich die Forderung für eine seitliche Abstützung einiger unter statischer Belastung stehender Schichtlager aus den besonderen Abmessungen oder Abmessungsverhältnissen, die diese Schichtlager bezüglich der normal zu den Schichten aufgebrachten Kraft aufweisen. Die Höhe des Schichtstapels bezüglich der bedeutenden breiten Abmessungen der Schichten ist ein wichtiger roher Parameter, für die Beurteilung der Frage einer seitlichen Instabilität. Die Aufbringung einer Kraft auf das Zager senkrecht zur Ebene der Schichten führt zur Neigung für die Mittelachichten,sich unter der Belastung auszubeulen und zwar wegen einer Erscheinung, die analog der bekannten Instabilität überlasteter Stäbe ist. Grundsätzlich wird ein Bruchteil der auf eine gegebene Metallechicht oder einen Satz aus Schichten aufgebrachten Normalkraft in eine seitliche Kraft umgewandelt, die in der Ebene der Schichten wirkt und diese dazu zwingt, sich seitlich oder in Querrichtung gegen den Scherwideratandder sie flankierenden Elastomerschichten zu bewegen. Diese seitliche Kraft entsteht wegen des Auftretens extrem kleiner Winkel- oder Nicht-Parallelitätsbedingungen zwischen benachbarten Metallschichten oder zwischen Gruppen von Schichten innerhalb des Lagers. Dieser geringe Mangel an Parallelität kann auf Herstellungsungenauigkeiten oder auf ungleichmäßige Belastungsverteilung über die Fläche des Lagers zurückgehen, wodurch die eine Seite des Lagers stärker als die andere Seite zusammengedrückt wird. Obwohl das Lager praktisch nicht stärker kompressibel ist, als es die Volumenverminderung des Elastomeren erlaubt, kann dieses geringe Ausmaß zu dem Mangel an Parallelität führen, der eben erwähnt wurde. Dieser Effekt ist im allgemeinen kumulativ: Je weiter die seitliche Kraft zu einer Ausbiegung oder Ausbeulung der Mittelschichten geführt hat, umso größer wird diese Kraft. Je größer ein Schichtlager ist, umso größer ist der Nicht-Parallelitätseffekt für eine gegebene Belastung und infolgedeeeen die entwickelte instabile seitliche Kraft bezüglich dem Scherwiderstandes der Alaetomerechichten. Reicht der Scherwider®tand nicht mehr aus um die seitliche Verschiebung ausreichend einzuschränken, dann dauert diese Verschiebung oder Ausbeulung bis zum Ausfall des Lagers en.
In der eingangs erwähnten US-Pstenteohrift 2 900 182 ist diesem Problem bereite eine gewisse Beachtung geschenkt mit dem Vorsohlag, daß man das Zager durch eine elastische Hülse umgeben kann, die selbst wiederum von einer starren Hülse umgeben ist.
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß eine solche Vorrichtung nicht besondere eufriedenstellend im Hinblick auf die Tatsache ist, daß sie die Neigung hat, die normale Querverschiebung der Schichten relativ zueinander während der Aufbringung von Torsion®kräften zu begrenzen.
Außerdem hat sich herausgestellt, daß die Verwendung von Gummi allein als umgebendes Glied nJ:ht von Anfang an einen Widerstand gegen eine solche unkontrollierte Scherbewegung zwischen den Schichten liefert, während gleichzeitig ein minimaler Widerstand gegen die kontrollierte Scherbewegung vorhanden ist, die auftritt beispielsweise während der Aufbringung einer Torsionskraft.
Die Herstellung eines verbesserten Schichtlagers mit den oben angegebenen Vorteilen ist Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung, wobei sich weitere Ziele und Vorteile aus der folgenden Einzelbeschreibung an Hand der Zeichnung ergeben.
Die Zeichnungen zeigen in Fig. 1, 2 und 3 perspektivische, teilweise abgebrochen und im Schnitt gezeichnete Ansichten verschiedener Arten von hagern mit der verbesserten seitlichen Abstützung gemäfl der Erfindung; Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer seitlichen Abstfltzung im Zusammenhang mit einem Schichtlager; Fig. 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13 und 14 Schnitte durch abgeänderte Ausführungsformen seitlicher Abstützungen; und in den Fig. S und 9 perspektivische, teilweise aufgebrochen und im Schnitt gezeichnete Ansichten abgeänderter Ausführungsformen der Erfindung. In den Zeichnungen und insbesondere in den Figuren 1 bis 3 erkennt man verschiedene Typen und Ausgestaltungen von Lagern, die gegen unkontrollierte seitliche Verschiebung gemäß der -t,-rfindung abgestützt werden sollen. In Figur 1 ist ein Zager 10 wiedergegeben, das aus einer Vielzahl von metallischen Schichten 11m, 11m besteht, zwischen denen Elastomerschichten 11e, 11e eingesetzt sind. Die Schichten sind mit ihren Flächen in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Lagers 10 angeordnet, so dajl das Lager Belastungen in Richtung der Pfeile 12, 12 zu widerstehen vermag. Bei dieser Ausfizhrungsform des T";rfindungsgegertandes werden die seitlichen Abstützungen dazu verwendet,- um ein Ausbeulen des Nagers in den gestörten Zustand zu verhindern, der gestrichelt bei 13 angedeutet ist. In Figur 2 ist das Lager 20 wiederum zylindrisch und besteht ebenfalls aus einer Vielzahl von Metallschichten 21%, 21m, zwischen denen Elastomerschichten 21e, 21e angeordnet sind. Die Schichten verlaufen parallel zur Drehachse des Nagers 20, so daß das Lager radial aufgebrachten Belastungen. in Richtung der Pfeile 22, 22 zu widerstehen vermag. Bei dieser Ausführungsform des Lagers finden die seitlichen Abstützungen gemäß der Erfindung Verwendung zur Verhinderunpr eines Ausbeulens der :"7chichten 21m, 4 21e in den gestörten Zustand, der gestrichelt bei 23 angedeutet ist. Bei der Ausführungeform nach Figur 3 besteht das Zager 30 wiederum aue metallischen Schichten 31m, 31m, zwischen denen Blaetomerschichten 31e, 31e angeordnet sind. Somit entsteht ein sphärisches Zager, dessen Schichten alle mit der Oberfläche konzentrischer Kugeln zusammenfallen, Auf diese Weise kann man eine in mehrere Richtungen gehende Bewegung als Reaktion auf Torsionskräfte erreichen, während nur eine Hin- und Herbewegung um die Symmetrieachse im Falle des nichtgebogenen Lagers entsteht. In beiden Fällen widersteht jedoch das Zager 30 einer Kombination von axial und radial aufgebrachten Belastungen, wobei ein Ausbeulen der ausgefluchteten Kanten in die strichpunktierte Lage 23 durch die Verwendung seitlicher Abstützungen verhindert wird und eine nachgiebige Bewegung in Richtung der Pfeile 3'3 und 34 bei der Ausführungsform nach Fig. 3 während der zeit möglich ist, in der die Schichten in ihrem ausgefluchteten Zustand gehalten werden. Jie oten erW3hnten drei Grundformen von Lagern zeigen das angeschnittene Problem und es ist selbstverständlich, daß man die seitlichen Abstützungen mit jeder beliebigen Art

Halterungskonstruktion, welche über die die_Kanten der abwechselnden Schichten aus Gummioder dergleichen und Metall enthaltenden Seiten des Schichtlagers angeordnet ist. Die Vielzahl von Kanten der Schichten des Lagers, welche die Seite des Lagers definiert, soll der Form der starren Konstruktion entsprechen,gleichzeitig sollen aber diese SchJ£hten zueinander und bezüglich der Wandung einen Schlupf aufweisen, wobei die Kanten in"einem verhältnismäßig festen Abstand von der Halterungswand gehalten werden sollten. Das Mittel, durch welches der feste Abstand aufrecht erhalten wird, während gleichzeitig ein Schlupf zwischen den verschiedenen Schichten und zwischen den Schichten und der Halterungswand möglich ist, besteht in einem seitlichen Abstützlager oder einer Reihe von seitlichen Lagern beispielsweise eines geschmierten oder sich selbst schmierenden Gleitlagers oder eines Kugel- oder 'Walzenlagers aufweisen.
Die starre wandartige Abstützkonstruktion kann die gleiche Form wie die Oberfläche besitzen, die von den kanten der Schichten des Schichtlagers definiert wird, für welche die starre Konstruktion die Abstützung liefert, das heißt zylindrisch für-ein Schichtdrucklager wie nach Figur 1 oder konisch für ein Schichtkugellager, wie in Fig. 3 oder schei-benförmig für ein Radialschichtlager wie nach Fig.2. Da jedes Schichtlager mit einem Loch in seiner Mitte zwei solcher Kantenflächen aufweist, ist es zweckmäßig, zwei Sätze solcher Halterungskonstruktionen für die seitliche Abstätzung der Zager vorzusehen. Bei den seitlichen.Abstützlagern können die Schichtkanten_ unmittelbar auf der Halterungswandung reiben, es sei denn man setzt ein geeignetes Schmiermittel oder besser verschleißendes oder niedrigere Reibung aufweisendes Material oder eine Teil, wie ein Kugellager ein: Hei der bevorzugten, in Figur 4 wiedergegebenen Ausführurzgsform gemäß der Erfindung erkennt man zuerst, daß das dort wiedergegebene hager 40 demjenigen nach Figur 1 insoweit entspricht, als es metallische Schichten ¢1m,@41m aufweist, zwischen die Elastomerschichten 410, 41c eingesetzt sind. In dieser Figur und in allen anderen: Figuren der Zeichnung ist die Dicke der metallischen und Elastomer-Schichten aus Grün-`den der besseren Darstellbarkeit übertrieben und es ist selbstverständlich, daß die wiedergegebenen Abmessungen nicht genau sind, sondern'in dem Fachmann bekannter Weise berechnet werden müssen, wie es beispielsweise in der eingangs erwähnten US-Patentschrift'2 900 182 offenbart ist Zum Schutz für die dünnen Metallschichten 41m, 41m und für die AufbringLmg einer gleichmäßigen Belastung auf die entgegengesetzten axialen Enden des Lagers 40, ist dieses mit Abschlußplatten 42 und 43 versehen, die in ihren Abmessungen der Außenlinie der Schichten 41m und 41e entsprechen mit dem Ergebnis, daß die in Richtung der Pfeile 44 und 45 aufgebrachte Kraft gleichmäßig über das Zager 40 übertragen wird. In den soeben beschriebenen Abschlußplatten 42 und 43 sind Schlitze 42a und 43a-vorgesehen um die Lagerbauteile in einer normalen oder nicht beanspruchten Stellung auszufluchten. Die Verwendung solcher Schlitze ist wegen der Tatsache wesentlich, daß die Abschlußplatten kraftschlüssig mit den die Belastung aufbringenden Komponenten anderer Vorrichtungen vereinigt sind. In solchen Einrichtungen haben diese Vorrichtungen häufig eine Ideutralstellung und infolgedessen kann man die Schlitze in solcher weise anbringen, daß sie mit entsprechenden Teilen auf den entsprechend geformten Bauteilen der die Belastung aufbringenden Vorrichtung zusammenwirken, wenn sich das Lager 40 in seiner iTeutralstellung befindet: Auf diese Weise kann man voll von den Verdrehungsfähigkeiten des Lagers wegen der Vorausfluchtung unter Verwendung der Schlitze 42a, 43a Gebrauch machen. Die bei der Ausführungsform nach -E'igur 4 verwendeten seitlichen Abstützungen sind allgemein mit dem Bezugszeichen 46 versehen und enthalten eine elastische Hülse 47, welche um die ausgefluchteten äußeren Kanten des Lagers 40 gelegt ist und in sich starre Bänder 48, 48 eingebettet hat, die vorzugsweise aus Metall bestehen und zwischen den Flächen der elastischen Hülse 47 sitzen. Eine metallische Hülse 49 umgibt den Außenumfang der elastischen Hülse 47. und ist vorzugsweise mit dieser während der Herstellung verbunden. Auf diese Weise können sich die Schichten 41m, 41m relativ zueinander unter Beibehaltung ihrer Ausfluchtung beispielsweise während der Aufbringung von Torsionskräften verschieben, wobei die elastische Hülse 47 einen minimalen Widerstand gegen diese Querverschiebung im ausgefluchteten Zustand mit sich bringt. Tritt jedoch irgendeine Neigung zu einer unkontrollierten Verschiebung der Mittelschichten auf, dann wird dieser Neigung zuerst durch die. elastische Hülse 47 entgegengewirkt, die gegen Zusammendrückung durch die metallischen Bänder 48, 48 versteift ist, und zum anderen durch die I1ülse 49, wobei die metallischen Bänder 48 eine gewisse Verschiebung infolge Zusammendrückung der elastischen Hülse 4.7 erlauben, während sie noch die Gesamtverschiebung, die dabei auftreten kann, begrenzen. 1_a12 erkennt 7o2rit, daß bei der wiedergegebenen bevorzugten Ausf"@ihrungsforr@l eine vollständige Abstützung gegen unkontrollierte Verschiebung infolge Kräften vorhanden ist, die bei- der Aufbringung von Drücken in Richtung der Pfeile 44 und A-5 eatsteilen, wobei die seitliche Abstützung 46 trotz-

Bei der in Figur 5 wiedergegebenen Abänderung-ist das Zager 50 wieder aus metallischen Schichten 51m, 51m'und Elastomerschichten 51c, 51c aufgebaut, die miteinander abwechselnd angeordnet sind und ein Schichtlager bilden, wie es im allgemeinen in Figur 1 der- Zeichnungen wiedergegeben ist. Zur Verteilung der längs der Kraftlinien nach den Pfeilen 54 und 55 aufgebrachten Belastung sind wiederum Abschlußplatten 52 und 53 vorgesehen.
Die bei dieser Ausführungsform gemäß der Erfindung verwendete seitliche Abstützung enthält eine Vielzahl von Streifen 56, 56, die in ihren dicken Abmessungen vorzugsweise nicht zusammendrückbar sind, wobei diese Streifen 56, 56`entweder die Form konzentrischer Ringe aufweisen, die vollständig die äußere Kanten des Lagers 50 umgeben, oder um die äußere Kante in Form einer kontinuierlichen Wendel gewickelt sein können. Vorzugsweise sind die. Streifen 56, 56 mit der Außenkante durch ein elaetisches Klebmittel verbunden und bestehen zweckmäßig aus einem Material mit geringen Reibungßeigenschaften, beispielsweise Tsflon, ein Tetrafluor-Äthylen-Produkt (TFE). Ein starres Lagerglied 57 weist eine Bohrung 58 auf, die als äußere Haltungsfläche für die seitliche Abstützung dient.
Auf diese Weise .liefern die Ringe oder Streifen 56, 56 einen minimalen Widerstand gegen Verschiebung der ausgefluchteten Kanten während der Aufbringung-von Torsionskräften, man erkennt jedoch ohne Schwierigkeiten, daß die gleichen Ringe eine unkontrollierte Scherkraft infolge ihrer Inkomprisibi- .lität verhindern, wobei das Ausmaß der Verschiebung in allen Fällen durch die. Bohrung 58 des Abstützungagehäuses 57 begrenzt ist. Bei der in Figur 6 wiedergegebenen abgeänderten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes enthält das Schichtlager 60 Metallschichten 61m, 61m und Blastomer-Schichten 61e, 61e, die abwechselnd angeordnet sind, und weist ferner Kraftaufbringplatten 62 und 63 auf, die in den axialen Enden dieses Schichtkörpers-angeordnet sind, um Kräfte in Richtung der Pfeile 6¢ und 65 aufnehmen au können. Bei dieser abgeänderten Ausführungsform der Erfindung sind zwei getrennte und unterschiedliche seitliche Abstützungen in der Nähe der gegenüberliegenden Kanten des Lagers 60 vorgesehen. Dies dient zum Zwecke der Wiedergabe der kombinierten Verwendung gewöhnlicher seitlicher Abstützungen sowie seitlicher Abstützungen, die Rollenlagereigenachaften Man kann die eine oder andere Art verwenden oder man kann diese doppelte Konstruktion in der°Nähe gegenüberliegender Kanten verwenden, wobei die abgeänderte Ausführungsform der Erfindung nach Figur 6 als Ausführungsbeispiel gedacht ist. Nach Figur 6 können die Abatützoberflächen 66, 66 entweder im Falle einer Drucklagerkombruktion nach Figur 1 flach sein oder die Form kreisförmiger Ringe bei einer Radiallagerkonstruktion nach Figur 2 aufweisen. In beiden Fällen ist jedoch eine Kante der Abstützoberflächen 66 durch einen Flansch 67 definiert, der eine Kontur zur Aufnahme einer Vielzahl von Kugeln 69, 69 aufweist. Die gegenüberliegende Kante der Abstützoberflächen 66 ist mit einem Gegenflansch 68 in jedem Falle versehen. Auf diese Weise können die Kugel i69 mit Unterschneidungen 69a, 69a im Glied 69b zusammenwirken, während die Flanschen 68 auf die Oberfläche 68a des starren Gliedes 68b greifen. Erwünschtenfalls kann man ein Schmiermittel zwischen den Flanschen 68 und der Oberfläche 68a verwenden. In allen Fällen ist jedoch die Breite der Abstützglieder 66 größer als die Brite des Lagers ohne Rücksicht darauf, ob diese Breitenabmessung in Achsrichtung wie im Falle des Lagers nach Figur 2 oder als Radialbreite wie im Falle des Lagers nach Figur 1 gemessen wird.
Die Hauptforderung an die Lageroberflächen 66, 66 besteht darin, daß sie starr sind und ihre Kanten über die fluchtenden Kanten des Lagers 60 vorstehen, so das Abstützungen entstehen. Folglich wird jedoch noch ein anderer Vorteil dadurch erreicht, daß das Einsetzen der Abstützflächen zwischen die zusammengesetzten Schichten des Lagers dazu dient, das Zager für sich in eine Reihe von kurzen hagern an Stelle eines einzigen langen Lagers, zu unterteilen: Dieses Merkmal gilt in gleicher Weise in allen anderen Fällen der Verwendung ähnlich geformter Abstützoberflächen, wie sie bei den verschiedenen Ausführungsformen erläutert sind.
Bei der abgeänderten, in Figur 7 der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsform findet ein Mager 70, das im wesentlichen demjenigen nach Figur 2 entspricht im Zusammenhang mit seitlichen Abstützungen Verwendung. Wiederuia besteht das Zager 70 aus Metallschichten 71m, 71m, die abwechselnd mit Elastomerschichten 71c, 71c angeordnet sind. Dabei sind Abstützringe 72, 72 zwischen die oben beschriebenen Schichten eingesetzt, so daß die entgegengesetzten Kantenflächen über die fluchtenden Kanten des Lagers 70 hinausragen und mit Rückflanschen 73 und 74 versehen sind, die entsprechend auf die Lagerflächen 75 und 76 der Glieder 77 und 73 greifen. Zweckmäßig setzt man geeignete Schmifinrichtungen ein. Auf diese Weise kann das Lager 70 in Richtung der -`feile 79, 79 aufgebrachten Drucken widerstehen, während 2orsionskääfte in Richtung der (feile 79a, 79a aufgebracht werden können.
=_lie eben im Zusammenhang mit den Figuren ¢ bis 7 beschriebenen Ausführungsformen verwenden feste Halterungskonstruktionen, die den Unfangskantenflächen der in Rede stehenden Lager zugeordnet sind. Bei der abgeänderten, in den Figuren 8, 9 und 10 wiedergegebenen Ausführungsform wird das Zager jedoch gegen seitliche Verschiebung durch Verwendung einer Bündelkonstruktion, abgeschützt, welche nacht vollständig die Randkantenoberfläche umhüllt, jedoch trotzdem das Zager gegen seitliche Verschiebungen abstützt, wie im folgenden noch näher erläutert werden soll. Diese allgemeine Ausführungsform eines seitlichen Abatützgliedes unterscheidet sich von derjenigen, die im Zusammenhang mit den anderen Figuren beschrieben worden ist dadurch, daß die Abstützkonstruktion nicht mehr vollständig steif ist, sondern aus einer Vielzahl von metallischen Stiften oder dergleichen besteht, die im wesentlichen nebeneinander angeordnet sind, wobei jeder so lang wie der Schichtstapel hoch ist und seine Längsachse in einem konstanten Abstand von allen einzelnen `Schichtkanten und. im wesentlichen senk= recht dazu liegt.
Diese Stifte oder dergleichen wirken zusammen in Richtung einer Sicherung der Seiten des Schichtlagers, um dieses zu verstärken und am Ausbeulen zu hindern. Die Freiheit der einzelnen Stifte einzeln zu wirken ermöglicht jedoch eine begrenzte seitliche Gleitbewegung der einen normal belasteten Seite bezüglich der anderen. Diese seitliche Relativbewegung der Ober- und Unterschichten des Schichtlagers verteilt sich gleichmäßig über die gesamten Schichten. Jeder Stift oder dergleichen wird an seinen Enden oder in.der Mittebefestigt oder so in der Einheit gehalten, daß er -gegen öder wenigstens. in die Nähe der Schichtkanten, die er trägt, gedrückt wird, wobei man die Möglichkeit hat, ein dazwischen liegendes Schmiermittel, irgendein Material oder eine Konstruktion zu verwenden, die eine niedrigere Reibung oder Sahleißwirkung erlaubt: Aus Figur 8 erkennt man, daB,das Lager 80 im wesentlichen. dem Lager nach Figur 3 entspricht und somit einer Kombination aus axial und radial aufgebrachten Belastungen zu widerstehen vegmag. Wie vorher sind metallische Schichten 81m, 81m und Blastamersehichten 81e, S1e abwechselnd zusammengestellt und bauen das Lager 80 auf, wobei Belastungsaufbringrnge 82 und 83 vorgesehen sind. Zwischen den Schichten befinden eich eine Reihe von Abstützringen 84, 84a, die ferner mit eingebogenen Flanschen 84a an ihren Randkanten versehen sind, wobei die Flanschen 84a zur Aufnahme einer Kugel 85 ausgebildet sind. .Ähnliche Flanschen 82a, . 83a sind an den Abschluflringen 82 und 83 vorgesehen und in ähnlicher Weis® zur Aufnahme zusätzlicher Kugeln 85, 85 ausgebildet. Zwischen den aufeinandertreffenden Elastomersehichten 81e, 81e im Mittelbereich des Magere ist ferner eine mittlere Stabilisierungsplatte 86 angesetzt, welche einen radial vorspringenden Teil 36a aufweist, der in die Nut 87a der Stifte 87, 87 greift, wobei verschiedene Stifte 87, 87 um den Umfang im Abstand verwendet sind, jedoch alle diese Stifte durch die Verbindung zwischen der Nut 87a und dem vorspringenden Teil 86a ausgefluchtet sind. In den Nuten auf der Außenoberfläche der Stifte 87, 87 sitzen ferner endlose Ringe 88, 88 und auf diese Weise werden die Stifte durch die Wirkung der Ringe 88, 88 an ihrem :Platz gehalten, welche die Stifte auf dem vorspringenden Flansch 86a sichern. Zur Schaffung einer durchgehenden kreisförmigen Lagerbahn sind die Innenflächen jedes Stiftes ferner zur Aufnahme von Ringen 89, 89 gekerbt, wobei diese Ringe 89, 89 zur Aufnahme der Kugeln 85, 85 dienen, die man deutlich auf den Zeichnungen erkennt. Ein Gehäuse 89a aus nicht starrem Material umschließt die soeben beschriebene Konstruktion um-Schmutz fern zu halten und das notwendige Schmiermittel zurückzuhalten. Bei der Benutzung der Ausführungsform nach Figur 8 werden axial aufgebrachte Belastungen durch das hager 30 aufgenommen, wobei einer Deformation dieses Lagers durch Ausbeulen durch die Wirkung der Stifte 87, 87 zusammen mit der Umfangskantenoberfläche-des Nagers 80 entgegengewirkt wird. Eine mögliche Verschiebung ist bei dieser Ausführungsform der Erfindung jedoch bis zu der strichpunktierten Linie 80a erlaubt, wobei die .Stifte einzeln nachgeben und diese Verschiebung ermöglichen, welche dadurch gesteuert ist, da ß die Kantenoberflächen der Schichten in entweder gerader' Mz@luchtung oder umgeänderter.bogenfö.rmiger Ausfluchtung miteinander gehalten werden: Die abgeänderte Ausführungsform nach. Figur 9 ist ein ähnliches mit Stiften arbeitendes Zager, wobei das Zager 90 im allgemeinen ähnlich wie dasjenige nach Figur 1 aus abwechselnden metallischen Schichten 91m, 91m und Elastomerschichten 91c, 91c besteht, die wiederum im Zusammenhang mit Abschlußringen 92_ und 93 verwendet-werden. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung findet jedoch ein zantraler Ring 94 Verwendung, der über den Außenumfang des Lagers 90 vorragt. Der Flansch 94a des Ringes ist in einer Ebene ausgenackt, so daß die Möglichkeit der Montage der Stifte 95, 95 besteht, wie man deutlich aus Figur 9 erkennt: Eine Gummihülse 96 umgibt den Flansch 9q.a und die Stifte 95 95, die damit befestigt werden, wobei die Gummihülse vollständig die norm der ausgezackten Außenfläche 96a aufweist und mit den Stiften 3.5, 95, dem Flansch 94a und de.r Umfangskante des Lagers 90a verbunden ist. Auf diese Weise sind die Stifte im Gummi oder einer anderen elastischen Ihilse eingebettet und diese Hülse ermöglicht eine Verschiebung in eine Zage, die strichpunktiert bei 90a nngedeu-Lst ist. Die Stifte nehmen dabei eine entsprechende, strichpalrtiert angedeutete Stellung während der Verschiebung ein. Jedoch sind die Stifte unter solchen Umständen an einer unkontrollierten seitlichen Verschiebung wegen ihrer das Lager umgebenden Anordnung gehindert. Man erkennt, daä der Umlauf des Schichtlagers 90 um seine Symmetrieachse eine Neigung der Stifte 95, 95 erforderlich macht, da die entgegengesetzten Enden jedes Stiften im we-sentlichen in ihrer Zage bezüglich der Abeohlußringe 92 und 93 verbleiben müssen. Diese Neigung führt dazu, die Drehbe-wegung den Lagers zu begrenzen. Die abgeänderte, in Figur 10 der Zeichnungen wiedergegebene

Figur 9 beschrieben wurde, außer daß Antif*tionseinrichtungen zwischen der Gummihülee und den Umfangskanten den Lagers Verwendung finden. Das Lager 100 entspricht demjenigen nach Figur 1 und besteht aus abwechselnden metallischen Bohiohten 101M, 101m und Blantomereohiohten,101e, 1049 wobei Abschlusplatten 102 und 103 zur Aufnahme der Belastungen in Richtung der Pfeile 104 vorgesehen sind. Zwischen den Scheiben befindan sich Abstützplatten 105, 103 mit Flanschen 105a, 105a, die mit ähnlich geformten Flanschen 102m 103a an den Gliedern 102 und 103 fluchten. Die Platten 105, 105 sind auf entgegen-gesetzten Seiten einer Mittelplatte 105b mit einem vor- springenden Kantenteil 105 e angeordnet. Die Stifte 106, 106 sind wieder mit der vorspringenden Kante 105 verbunden und in einer Gumaihülse 107 eingebettet, ähnlich wie beim Gegenstand'der Figur 9, wobei die Hülse 107 mit einer Reihe endloser Ringe 107a, 107a versehen ist, welche in der Nähe der Flanschen 102a, 103a und 105a angeordnet sind und mit diesen in Bingri?f stehen. Diese Ringe 107a sind vorzugsweise, wie im. Zusammenhang mit Figur 5 beschrieben, Teflonringe, so daß Antißriktionsmittel zwischen den seitlichen Abstützetiften und den Randkanten des hagere 100 entstehen. Die abgeänderten Ausführungsformen der Erfindung, wie sie in den Figuren 11, 12 und 13 wiedergegeben sind, beziehen sich auf die Verwendung eines Segmentverschlußgehäuses zur seitliohen Abstützung für die verwendeten hager und umfassen vorzugsweise die Verwendung von sich überlappenden Abstützringen, die zwischen den Schichten des Lagere sitzen und durch ihre eigene Ausgestaltung an einer seitlichen Verschiebung gegeneinander gehindert werden. Jedes Segment der Halterungekonatruktion überträgt seine seitliche Belastung auf das nächste, bis die seitliche Belastung schließlich am Ende des Lagers aufgenommen ist. Jedes Segment trägt einen bestimmten Anteil zur Gesamtdrehung des hagere bei. Die Verwendung einer solchen seitlichen Abstützung vermeidet den Zwang zur Verwendung eines gedrängten Halterungsgehäuses für die seitlichen Abstützungen. Wie bei der Ausfü4ungsform nach Figur 1 ist das Lager 110 mit abwechselnd angeordneten Metallschichten 111m, 111m und Elastomerschichten 111e, 111e versehen, wobei ein Bodentragring 112 bei dieser Ausführungsform der Erfindung Verwendung findet. Zwischen den Schichten befindet sich eine Vielzahl von Tragringen 113, von denen jeder einen Kantenteil 11¢ aufweist, der durch einen ersten Flanschteil 115 und einen radial nach außen versetzten Flanschteil 116 begrenzt ist. Wie man aus Figur 11 erkennt, ermöglicht es diese Anordnung, daß der Flansch 115 in den Flanschteil 116 des benachbarten UmfangskantenteiLsaufgenommen wird, wobei man auf diese Weise die Wirkung eines starren, die Anordnung umgebenden Gehäuses erhält. Geeignetes Schmiermittel, beispielsweise ein Überzug aus Teflon auf einem oder beiden Gliedern sind zwischen den aufeinandertreffenden sich gegenseitig verschiebenden Oberflächen der benachbarten Planschteile 115 und 116 vorgesehen. In Figur 12 der Zeichnungen ist ein Zager 120 von ähnlicher Ausbildung wie das Zager nach Figur 1 wiedergegeben, wobei ein Bodenring 121 zusammen mit den üblichen abwechselnden Metall- und Elastomerschichten Verwendung findet. Die Abstützplatten 122, 122, die zwischen den eben beschriebenen Schichten sitzen, sind mit äußeren und inneren Umfangflanschen 123 bzw. 12¢ versehen, wobei diese Flanschen winkelig zu der Ebene des Mittelteils abgebogen sind, so daß sie einander überlappen, wie man aus Figur 12 erkennt. Eine Reihe von elastischen Ringen 125, 125 ist zwischen die oben beschriebenen Umfangskanten eingegossen oder in anderer Weise eingeklebt, um der Einheit weitere Stabilität zu vor- leihen, wobei diese elastischen Ringe im Effekt tatsächlich ein'Mittel zur seitlichen Lastübertragung von einer Trag- oder Abstütsplatte 122 zur benachbarten Abatützplatte bilden, während die benachbarten Abatützplatten sich relativ zueinander mit minimaler Beschränkung bei Aufbringung einer Torsionekraft auf das gesamte Lager 122 verschieben können. Falls die Druoksteifigkeit der elastischen Ringe 125, 125 zur richtigen seitlichen Abstützung des Lagers nicht ausreicht, können nichtelastische Ringe 126, 126 vorgesehen sein, welche in die elastischen Ringe eingebettet sind und deren Seitensteifigkeit verstärken. Bei der. abgeänderten, in Figur 13 wiedergegebenen-Ausführungsform findet wiederum ein Lager 130 mit ähnlicher Aue # bildung wie das Lager nach Figur 1 Verwendung, das dazu» bestimmt ist, Azialbelastungen zu widerstehen. Eine Kopfplatte 131 weist einen umgebogenen Flansch 132 an der Um. fangskante auf, während die untere Platte 133 einen umgebogenen Flansch 134 besitzt, der axial vom hager 130 vorsteht und auf einem geringeren Durchmesser von der Drehachse als der Flansch 132 angeordnet ist. Eine Reihe von endlosen Ringen 135, 135 ist zwischen die Flanschen 132 und 134 eingesetzt, wobei jeder Ring einen oberen Azialteil 135a und einen versetzten unteren Axialteil 135b aufweist, der den Teil 135a. des benachbarten Ringes überlappt, wie man deutlich aus Figur 13 erkennt. Die oben beschriebenen Ringe können erforderlichenfalls in Gummi oder ein anderes elastisches Material eingebettet sein, obwohl dies wegen der Überlappung der Ringe selbst nicht erforderlich ist. Wiederum erhält man wegen dieser Überlappung eine vollständige Abstützung gegen eine seitliche Verschiebung. Die abgeänderte Ausführungsform nach Figur 14 verwendet eine starre Abstützkonstruktion als Bestandteil eines einstöckigen Schichtlagers. Wiederum ist das Lager 140 aus abwehLeselnden Schichten aus Elastomeren und Metäll aufgebaut, wobei Abschlußringe 141 und 142 zur Aufnahme von Belastungen Verwendung finden, die in Richtung der Pfeile 143 und 144 wirken. Die Abschlußringe 141 und 142 besitzen umgebogene Flanschen 141a bzw. 142a, die im Abstand bezüglich der ausgefluchteten Kanten des Lagers 140 angeordnet sind, wie man aus Figur 14 erkennt. Die Abdützringe 145, 145 mit jeweils entgegengesetzt vorragenden Flanschen 145a und 145b sind zwischen den Schichten angeordnet. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Flanschen 141a, 145a und 142a, 145a konzentrisch ausgefluchtet sind, so daß sie durch die oberen und unteren Teflonringe 146 umgeben sind. Die obere bzw. untere Abstützkonstruktion 147 und 148 dient dazu, die eben beschriebenen Bestandteile zu einem einstückigen Lager zusammenzufassen. Zu diesem Zweck besitzen die Glieder 147 und 148 Flanschen 1.¢7a und 148a, welche die Flanschen 141a und 142a überlappen. Auf diese Weise sitzen bei Verbindung der mittleren Teile 1_47c und 148c beispielsweise durch Punktschweißung die verbleibenden Flanschen 147d und 148d in Flucht mit den Flanschen 145b, 145b. In ähnlicher Weise überlappen die entgegengesetzten Flanschen die vorher beschriebenen umgebogenen Flanschen der Abschlußringe 141 und 142 und die Abutützringe 145, 145. Fs ist selbstverständlich, daß die Flanschen 145b, 147d und 148d prinzipiell über die fluchtenden Kanten des Lagers 1.40 vorstehen, denen sie benachbart sind. Sie können jedoch auch als seitliche Abstützung erforderlichen- oder erwünschtenfalls Verwendung finden.
Während in Figur 14 wegen der Verbundnatur der Halterungs-,glieder 147 und 148 eine nicht trennbare Einheit dargestellt ist, ist es selbstverständlich, daß man diese auch durch einen einzigen Ring ersetzen kann, der umgebogene Kanten aufweist, welche b%ier die von den Flanschen 141a und 1142a definierten Schultern aufgenommen werden. Man erkennt aus der vorhergehenden Beschreibung, daß durch die Erfindung eine neuartige seitliche Abstützung für Schichtlager geschaffen wird, wobei diese seitlichen Abstützungen gleichzeitig den doppelten Effekt erzielen, daß eine unkontrollierte seitliche Verschiebung verhindert wird, während gleichzeitig der gesteuerten seitlichen Verschiebung nur ein minimaler Widerstand entgegengesetzt wird. Die Abstützungen wirken mit den einzelnen Lagerschichten zusammen, so daß die Schichten zur Übertragung von Druckkräften ohne Ausbeulen oder seitlicher Verschiebung derselben ausgefluchtet bleiben. Die Abstützungen liefern eine im wesentlichen starre oder unelastische seitliche oder Seitenabstützung für das Zager wobei die Scher- oder dynamischen Bewegungen in gleichen Portionen oder Anteilen auf die Schichten verteilt werden. Somit halten die seitlichen Abstützungen nicht nur die Flucht aufrecht, sondern führen-auch zu einer gleichmäßigen Verteilung der Scherbewegung, welche über die äußerer. Belastungsaufnahmeoberflächen aufgebracht wird. Man erhält eine gleichmäßige Belastung jeder Schicht, wodurch verhindert wird, daß irgendeine besondere elastische Schicht überbeansprucht wird, während andere Schichten unterbeansprucht bleiben.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die einzelnen Ausführungsbeispiele und die im Zusammenhang damit gewählten Bauelemente beschränkt. Wo beispielsweise der Ausdruck "Metall" verwendet wird, kann man auch jedes andere inkompressible Material verwenden, während der Ausdruck "Elastomer" jegliche Art von Gummi oder anderem elastischen oder rückstellfähigem Material umfaßt. Während alle Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit einer Drehachse erl31utert wurden, ist es selbstverätändlich, daß dies nicht zwingend ist, da die Prinzipien der" Erfindung in ähnlicher Weise auch in jedem Falle Anwendung finden können, wo es sich um Druck- und Scher'::rhfte handelt.

Claims

P a t e n t a e p r ü o h e t 1. Schichtlager bestehend aus abweohsinden Metall und Elastomer-Sohtohten: mit belastungsaufnehmenden Oberflächen, die übereinander im wesentlichen fluahtend'angeordnet sind und außerhalb der Belastungeaufnahmeoberfläohen liegende Kanten aufweieen,,wobei die Blastomerechiohten im wesent- lichen in der Dicke inkompreseibel sind und-das gesamte Lager damit gegen Druckkräfte inkompressibke wird, die im wesentlichen normal zu diesen Schichten wirken, während das Lager gegenüber einer normal bezüglich der dicken Abmessungen der Schichten aufgebrachten Soherbexegung nachgiebig ist, g e k e n n e e i o h n e t d u r o h Abstützvorrichtungen mit Gliedern, die außerhalb in der Nähe der Kanten und seitlich von den Schichten liegen und eine lagerinetabilitg,t verhindern, die sich aus den aufgebrachten Druckkräften ergibt, während sie eine mini- male Widerstandsfähigkeit gegen die- auf die Lager wirkende Scherbewegung aufweisen. 2. Schichtlager nach Anspruch.1, d a d u roh g e k e n n -e e i o h n.e t , daß die Abetüstung mit den Schichten .zusammenwirkt und die seitliche aus der Aufbringung. einer Soherbewegung resultierende Verschiebung im wesent- lichen in gleiche Teile arischen benachbarten Schichten . des lagern unterteilt. 3..Sohiohtlager nach Anspruch 1, d a d u roh g e k e n n -z e i o h n e t , daß die Abstützung eine Aufnahmevorrichtung aufweist, die den Schichten eine seitliche äußere Ab- stützung verleiht, sowie eine Abstützungakonstruktion, die so angeordnet ist, daß sie eine Relativbewegung zu der die Abstützung aufnehmenden Vorrichtung ausführt und mit dieser zusammenwirkt, so daß eine seitliche Abstützung für die Schichten zur Begrenzung einer Versehiebung der Schichten entsteht, die sich aus aufgebrachten Druck- kräften ergibt, während der Soherbewegung nur ein mini- maler Widerstand entgegengesetzt wird. ¢. Schichtlager nach Anspruch 1, d a d u roh g e k e n n- z e i c h n e t , duroh.außerhalb der Kanten und seitlich von den Schichten liegenden Gliedern zur Begrenzung der Verschiebung der die Belastung aufnehmenden Oberflächen gegen eine im wesentlichen nicht ausgefluchtete Überlagerung. 5. Schichtlager nach Anspruch ¢, d a d u r o h g e -k e n n z e i o h n e t, daß die Abstützung selbst aus elastischen Gliedern um die Kanten der Schichten besteht und die Glieder aus einer Vielzahl von starren Elementen bestehen, die von den elastischen Elementen getragen werden und im engen Abstand voneinander und von den Kanten der Schichten angeordnet sind, wobei die starren Elemente unabhängig eine seitliche Abstützung für die Kanten über die gesamten dicken Abmessungen des Zagere liefern. 6. Schichtlager nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e ich n e t , daß die Kanten ausgefluchtet sind und die Abstützungen eine elastische hülsenartige Vorrichtung aufweisen, die im wesentlichen inkompressib@e in ihrer dicken Abmessung ist und die fluchtenden Kanten erfaßt und wenigstens ein starres Band eingebettet trägt, sowie* eine starre Oberfläche aufweist, die vollständig das hülsenartige Glied gegenüber den ausgefluchteten Kanten erfaßt. 7. Schichtlager nach Anspruch q., d a d u roh g e k e n nz e i c h n e t , daß die Abstützung wenigstens eine Abstützschicht aus starrem Material zwischen den Metall-und Blastomersehichten aufweist, welche eine über die Kanten aus den Metall- und Elastomerachichten vorstehende Kantenfläche besitzt und daß die Abstützung ferner eine starre Oberfläche aufweist, die vollständig bezüglich der vorspringenden Kantenoberfläche der Abatützschicht in ihrer Kontur ausgestaltet ist und reibungsmindernde Mittel zwischen der starren Oberfläche und der vorstehenden Kantenfläche eingesetzt sind. B. Schichtlager nach Anspruch 4,,d a d u r c h g e -k e n n z e ich n e t , daß die Abstützung wenigstens eine Abstützsohicht aus starrem Material zwischen den Metall- und Blastomerschiohten aufweist, sowie eine Kantenoberfläche besitzt, die über diese Kanten vorsteht, und daß eine starre Oberßäehe mit gleicher Kontur mit der vorstehenden Kantenoberfläche der Abstützschicht in' Eingriff steht. 9. Schichtlager nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e ich n e t , daß zwischen den Metall- und Elastomersehiohten eine Abstützsehicht mit über die Kanten dieser Schichten voatehenden Kantenflächen vorgesehen ist, eine Vielzahl von Stiften von dieser vorstehenden Kante aufgenommen wird und sich von den entgegengesetzten Oberflächen dieser Kante im wesentlichen parallel zu den Kanten der Metall- und Elastomerschichten erstreckt und eine elastische Hülse diese Stifte verbindet und in der Nähe der vorstehenden Kantenoberfläohe angeordnet ist. 10. Schichtlager nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß eine Vielzahl von Abatützschichten zwischen den Metall- und Elastomer schichten angeordnet ist und vorspringende Kantenoberflächen aufweist, die sich über die Kanten der Metall- und Elaatomerenachichten erstrecken, sowie zur Bildung einer Reihe von sich über," lappenden Flanschen abgebogen sind. h1. Schichtlager nach Anspruch 10, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h im Abstand von den Kanten angeordnete starre Hilfsringe zwischen den Kantenoberflächen, die sich gegenseitig überlappen. 12. Schichtlager nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Vielzahl von Abstützschichten zwischen den Metall- und Elastomerschichten mit über die Kanten vorstehenden Kantenteilen, deren Kantenoberflächen sich überlappend verschiebbar miteinander in Eingriff stehen unter Verschiebung der Belastung aufnehmenden Oberflächen aus ihrer im wesentlichen ausgefluchbten Zage übereinander entgegenwirken.