DE1622469U - Elastische metall- und gummi-lagerbuechse. - Google Patents

Description

• , : Beschreibung

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  Die Erfindung besieht sich auf elas1sohe Lager-

  büchsen. bei denen innere und äußere rohrförmige Metall-

  teile durch eine Summifüllung miteinander verbunden sind, wobei daß Gummi jeweils mit der Innenfläche der äußeren Metallhülse und mit der Außenfläche der inneren Metallhülse oberflächenverbunden (vulkanisiert) ist.
• Die elastische Lagerbüchse ist in einer Endstufe des Herstellungsverfahrens vulkanisiert und gleichzeitig das Gummi dicht mit den vorbereiteten, sich gegenüberliegenden Oberflächen der inneren und äußeren Metallhülse oberflãchenverbunden. Infolge der dem vorher unvulkanisierten Gummi zugeführten Wärme verflüssigt sich das Gummi und dehnt sich stärker aus als das es umgebende

  Metall. Wenn die verbundene elastische Lagerbüchse, nach-

  dem sie die für die Vulkanisation erforderliche Zeit der Wärme unterworfen war, herausgeholt wird und sich abkühlen kann, ist festzustellen, daß sich die Gummifüllung zusammenzieht und am Ende in einem Spannungszustand befindet. Diese innere Spannung in den Lagerbüchsen ist infolge des Naohgebens der Endoberflächen des Gummis in Längsrichtung in radialer Richtung größer als in Längsrichtung.
• Die vorliegende Erfindung besteht in einer elastischen

  Lagerbüchse, die einen inneren und äußeren rohrfermigen

  Netallteil aufweißt, deren Zwischenraum Stil Summi aufge-

  füllt ist, der mit den sich gegenüberliegenden Metall-

  flächen oberflächenverbunden ist, wobei die elastische Lagerbüchse nach dem Vulkanisieren und Verbinden der Teile einer solchen Verformung unterworfen ist, daß der radiale Abstand zwischen den Metallteilen über die ganze Länge der Lagerbüchse um einen Betrag vermindert ist, der ausreicht, um die in dem Gummi nach dem Vulkanisieren zurückgelassene Spannung zu überwinden und in radialer Richtung eine Druckvorspannung zu erzeugen, die, da sie den Druck-, Zug- bezw. Schub-Beanspruchungen überlagert ist, verbürgt, daß die sich ergebenden Betriebsspannungen in dem Gummi bei der normalen Belastung, für die die Lagerbüchse ausgelegt ist, im allgemeinen Druck-Charakter zeigen bezw. größere Druckkomponenten aufweisen, wodurch die von Ermü-

  dungswirkungen herrührende Neigung zum Zerstören des Gummis

  beträchtlich vermindert ist.
• Die radiale Druckvorspannung liegt vorzugsweise in der Größenordnung von 10-15 %. DienachdemVulkanisierenunddemOberflächen-

  binden des Gummis mit den gegenüberliegenden Metallober-

  flächen erfolgende Tertormung des etnen oder anderen

  rohrformigen Metallteiles der ummigefüllten Lagerbüchse

  kann entweder dadu :eh ausgeführt werden, daß der Durch-

  messer des äußeren Metallteils Sber seine ganze Länge ;

  beispielsweiße dadeh, daß die Büchse durch eine Matrize

  durchgedrückt'Wird, verringert wird, oder dadurch, daß

  das innere rohrförmige Teil mittels irgendeines bekannten

  mechanischen Arbeitsvorgangst beispielsweise dadurch, daß

  ein Treibdorn oder eine gehärtete Stahlkugel oder ein ver-

  jüngster Dorn hindttrchgepreßt wird, aufgeweitet wird*

  Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer

  Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert :

  Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer Lagerbüchse, die mit an die innere und äußere Metallhülse innig gebundenem Gummi gefüllt ist, vor der Aufweitung der inneren Hülse.
• Fig 2 ist eine Endansicht der Lagerbüchse, Fig. 3 ist eine genau gleiche Ansicht wie Fig. l, jedoch nach dem Aufweiten der Innenhülse.
• Fig. 4 ist die entsprechende Endansiaht.
• Fig. 5 ist ein Längsschnitt einer möglichen Abwandlung.
• In der in Fig. 1 und 2 gezeigten Lagerbüchse sind die Abmessungen des äußeren rohrförmigen Metallteils a und des inneren rohrförmigen Metallteils b mit ihren Wandstärken vor der Verformung einer dieser Hülsen (in diesem Falle des Teils b) dargestellt. In Fig. 3 und 4, die die Lagerbüchse nach diesem Arbeitsvorgang zeigen, ist der Innendurchmesser der erweiterten Innenhülse dargestellt. Diese Daten stammen von einer Lagerbüchse, die bei Versuchen sehr zufriedenstellende Srbnisse gezeigt hat) jedoch kann die Verringerung der radialen Abmessung der Wandung der Gummifüllung um 0,6 mm (0,022") von 5,6 mm (0,219") auf 5,0 mm (0,197"), die zwischen 10 und 11 % liegt, mit Vorteil vergrößert werden, um einen größeren Spielraum für die Neutralisierung der am Anfang vorhandenen Spannung zu erhalten. Die Gummifüllung e der Lagerbüchse ist, wie bei d in Fig* 1 gezeigt, vorzugsweise mit einer umlaufenden Vertiefung in jeder ihrer Endflächen ausgebildet* Diese umlaufenden Vertiefungen werden durch in der Form befindliche Vorsprünge erhalten und haben in dem Maße, wie sie sich in die Endflächen der Gummifüllung hineinerstrecken, einen fortschreitend geringeren Radius.
• Nach der Verformung der Lagerbüchse ist die Wandung der Vertiefung d in dem Gummi verdoppelt bezw. zurückgefaltet, so daß sich die bei e in Fig. 3 dargestellte konvexe Ausbildung ergibt* Diese Verdoppelung bezw. Faltung erfolgt, wie ersichtlich, in einigem Abstand von den Metall-Oberflächen statt direkt an den Oberflächen, wo Beanspruchungen auf die Oberflächenbindung eingeführt werden konnten.
• Es ist klar, daß die freien Enden des Gummis verschiedene Oberflächengestalt anweisen können, wobei diese von der anfänglich geformten Gestaltung, den radialen Abmessungen desGummisundderLängederLagerbüchseabhängigist.
• Das Abkühlen der vulkanisierten und oberflächengebundenen elastischen Lagerbüchse hinterläßt in der

  ummifüllung G einen in. radialer Richtung bestehenden

  SpanRsngszstand. Durch das Verformen einer der rohr-

  magen Mets-llteile Beispiel der Fig. 3 ist der innere

  rohrfrNtige Teil aufgeweitet) wird die anfängliehe Span-

  nung aufgehoben und über den größten Teil der Länge der

  Lagerbüchse in die Guminifüllung o eine gewisse vorzugsweise

  innerhalb der im allgemeinen Teil dieser Beschreibtmg besprochenen Grenzen liegende radiale Druckvorspannung eingeführt. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß der angegebene Bereich die tatsächliche Druckvorspannung darstellt, nachdem die anfängliche, von der beim Abkühlen entstehenden Zusammenziehung herrührende Spannung weggenommen ist.
• Die nach dem Verbinden des Gummis e mit den Metallrohrteilen a und b aufgebrachte radiale Druokvorspannung trägt sehr beträchtlich dazu bei, den Kräften entgegenzuwirken, die das Metall von dem Gummi lösen möchten. Außerdem verbürgt die der Druck-, Zug- bezw. Schub-Beanspruchung überlagerte Druckvorspannung, daß die sich ergebenenden Betriebsspannungen im allgemeinen Druck-Charakter haben bezw. große Druckkomponenten aufweisen, wodurch die von Ermüdungswirkungen herruhrende Neigung zur Zerstörung des Gummis beträchtlich verringert wird. Mit Zerstörung durch Ermüdung ist eine Zerstörung gemeint, die von vielen wiederholten Wechseln der Belastung herrührt,. die ein gutes Stunk unterhalb der bei Versuchen festgestellten normalen Bruchgrenzen liegen. Solche wiederholten Belastungen kennen entsprechend dem Gebrauchszweck der elastischen Lagerbüchse auf Millionen ansteigen.
• Eine Vertiefung der bei d gezeigten Gestalt in der Gummifüllung e ist nützlich, um jede von einer Ausbauohung herrührende Spannung direkt an den verbundenen Oberrlächen zu vermeiden, und außerdem sorgt sie dafür, daß das Gummi nicht als Ausbauchung über die Metallteile hervorsteht. Dies ist jedoch nicht unbedingt notwendig, da eine Ausbauchung in einigen Beispielen Zulässig sein kann, nämlich da, wo sie als Puffer oder Begrenzungaeinrichtung wirkt, wenn die Büchse axial belastet wird.
• Da diese bei f dargestellte Ausbauchung, wie oben besprochen, einen ziemlich hohen Spannungszustand aufweisen kann, kann diese durch einen in Umfangsrichtung verlaufenden, einen V-förmigen Spalt g ergebenden Einschnitt entlastet werden. (Fig. 5). Ansprüche

Claims (4)

1. ir, nspyuche tfi -An B p r Û IJ h e l, Verbesserte elastische Lagerbüchse, umfassend einen inneren und einen äußeren rohrfSrmigen Metallteil, deren wisehenraum mit ummi ausgefüllt ist das durch Vulkanisation mit den beiden gegenüberliegenden Metall- flächen verbunden ist und nach dieser Vulkanisation und Verbindung der Teile durch die Verformung eines rohrförmigen Metallteils und die sich daraus ergebende Verringerung des radialem Abstands zwischen den Metallteilen über die ganze Daläge der Lagerbüchse unter Druck gesetzt ist, wobei dieser Druck ausreicht ; um den nach der Vulkanisation in dem Gummi vorhandenen Spannungszustand zu überwinden und in dieser einen Zustand von Druckvorspannung zu hinterlassen, der, da er den Druck-, Zug- bezw. Schub-Beanspruchungen überlagert ist, verbürgt, daß die Betriebsspannungen in dem Gummi bei den normalen Belastungen, für die die Lagerbüchse ausgelegt ist, im allgemeinen Druck-Charakter zeigen bezw. große Druckkomponenten aufweisen, wodurch die von Ermüdungswirkungen herrührende Neigung zur Zerstörung des Gummis beträchtlich vermindert ist.
2. 2. Verbesserte elastische Lagerbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummi nach der Verformung eines Metallteils sich in einem Zustand radialer Druckvorspannung in der Größenordnung von lo-15 befindet.
3. 3. Verbesserte elastische Lagerbüchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummifüllung an jeder Endfläche mit einer umlaufenden Vertiefung versehen ist, die nach dem Vulkanisieren und Verbinden der Lagerbüchse, jedoch vor dem Vorformen eines Metallteils, in das Gummi hineinragt und einen fortschreitend geringeren Radius aufweist, damit die die Vertiefung begrenzenden Wände das Gummi sich innerhalb der Ver. tiefung und im Abstand von den verbundenen Oberflächen unter der aufgebrachten Druckvorspannung ausbauehen lassen.
4. 4. Verbesserte elastische Lagerbüchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Summifüllung hervorragt und mit einem in Umfangsrichtung angebrachten, einen V-förmigen Spalt ergebenden Einschnitt versehen ist.