DE2018394A1 - Gummimetall-Lager zur Schwingungsisolierung - Google Patents
Gummimetall-Lager zur SchwingungsisolierungInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
- F16F3/08—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber
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Description
-.;-.' PATENTANWÄLTE
DIPI/.-ING. C. HTOEPEIi .·■ DIPIi.-IjVG..W. GOLtWITZElTC · DIPL.-IJVG. F.W.
Ö74 IiANDAV/PFALZ * AWC SCH UTZENIIOF
POKTSCIIKCK: «7 MDWIOSnlPEII 1716t · BANKl BEUTSCHE BANK «7* IANDAU-FFAiLZ ·
GETEFO Gesellschaft für technischen Fortschritt m. b,H. ,
Höhr-Grenzhausen
"Gummimetall-Lager zur Schwingungsisolierung".
Die Erfindung betrifft ein Gummimetall-Lager zur Schwingungsisolierung, das aus zwei U-förmigen Metallteilen besteht, die einander
umgreifen und zwischen sich einen Gummikörper einschließen, der gegebenenfalls an den Stellen, an weichen die Metallteile einander am
nächsten kommen, zum Abbau von Spannungsspitzen mit Hohlräumen
durchsetzt sind.
Solche Lager sind, trotz spannungstechnisch richtiger Formgebung, Zerstörungen ausgesetzt, insbesondere dann, wenn sie in
Querrichtung beansprucht werden, was häufig eintritt, wenn sie z. B.
bei Kraftfahrzeug-Motoren als hinteres, schräg gestelltes Motorlager
zur Aufnahme von Lasten, Drehmomenten und Drehmomentschwankungen Verwendung finden. ■
Solche Gummimetall-Lager werden bisher so hergestellt, daß
man einen Gummirohling in ein Vulkanisationswerkzeug einlegt und die ,
Vulkanisierung gleichzeitig mit der Herstellung einer festhaftenden Verbindung zwischen Gummi und Metall vornimmt. Dabei ergibt sich zwangsläufig,
daß im Gummilager in allen seinen Teilen das gleiche Material
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vorhanden ist, dasselbe also auch den gleichen Schubmodul besitzt.
Dies ist aber beidera eingangs erwähnten Aufbau des Lagers bei Belastung in Querrichtung von Nachteil, denn infolge der üblicherweise
kleinen Gummihöhe zwischen den U-Schenkeln gegenüber der Gummihöhe zwischen den Auflageflächen des tragenden Teiles treten zwischen den
U-Schenkeln größere Spannungen ein. Diese sind der Grund für die in
der Praxis beobachteten, bislang aber ungeklärten Dauerbrüche.
Die Erfindung hat sich in Erkenntnis der Ursache für die bisher
nicht ohne weiteres erklärbaren Dauerbrüche die Aufgabe gestellt, das
Eintreten solcher Dauerbrüche zu beseitigen, indem im Gummikörper Zonen geschaffen werden, in welchen sich das Material anders verhält
als in anderen Zonen.
Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß Zonen im Gummikörper,
die bei der bestimmungsgemässen Verformung stärkerer spezifischer Beanspruchung gegenüber Zonen geringerer Beanspruchung
ausgesetzt sind, durch Einsatz verschieden harten Gummimaterials in Zonen gleicher spezifischer Beanspruchung überführt sind, indem
die Gleitmodule der Gummimaterialien in den zugehörigen Zonen des Gummikörpers so gewählt sind, daß sie sich tt proportional
zu den zugehörigen Gummihöhen verhalten, also die Formel gilt:
G. (Gleitmodul) : h. (Gummihöhe) = konst.
Wenn nach dieser Anweisung in den Bereichen zwischen den Schenkeln des U ein weicheres Material verwendet wird und zwar so
weich, daß sich der Gleitmodul zur Gummihöhe zwischen den Schenkeln
genauso verhält, wie der Gleitmodul zur Gummihöhe im tragenden Teil, so steigt, wie Versuche gezeigt haben, auf diese Weise die Bruchlast-
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wechselzahl sprunghaft auf das Dreifache an. gegemüber den Bruchlastwechselzahlen
bei normaler Fertigung, d.h. bei Fertigung des Gummikörpers aus ein und demselben Material in allen Teilen,
Da die Aufgabe solcher Lager auch darin besteht, Längskräfte .aufzunehmen,- so ergibt sich bei dem beschriebenen Lager, daß trotz
der Verwendung ungleicher Gummimaterialien Brüche des Materials zwischen den U-Schenkeln auftreten, und zwar infolge der Zugbeanspruchung,
die die Begrenzungsstollen aufnehmen müssen.
Die Erfindung zeigt einen Weg auf, um auch hiergegen vorzu.-gehen.
Dieser Weg besteht darin, daß der Gummistollen unter eine Druckvorspannung gesetzt wird und zwar dadurch, daß man nach der Vulkanisation
die äußeren U-Schenkel gegeneinander, die inneren auseinander
kaltverformt, so daß die zwischen ihnen liegenden Gummistollen eine
Druckvorspannung erhalten. Auch dies erhöht die Lebensdauer, diesmal
bei Belastung in Längsrichtung, so daß das so gefertigte Gummimetallbauteil ein Maximum an Beanspruchbarke it und/oder Lebensdauer
aufweist.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der durch die Erfindung erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung
einer in der Zeichnung perspektivisch und teilweise geschnitten dargestellten Ausführungsform eines Gummimetall-Lagers zur Schwingungsisolierung in der erfindungsgemässen Ausbildung.
Die beiden U-förmig gestalteten Metallteile sind in der "Zeichnung
mit 3 und 4 bezeichnet. Sie umgreifen einander und schließen zwischen
sich einen Gummikörper ein, mit dem sie durch Vulkanisation festhaftend verbunden sind. Der linke Teil der Figur zeigt das Lager ohne
Belastung, im rechten Teil der Figur ist, verbunden mit unterschiedlichen
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Schraffuren die eingetretene Verformung erkennbar.
Der Gummikörper ist in bekannter Weise mit Hohlräumen 5 a und 5 b ausgestattet, die den Zweck haben, Spannungsspitzen abzubauen, wodurch
die Lebensdauer von Gummimetall-Lagern wesentlich erhöht werden kann.
Mit den Buchstaben Q und L sind die in Längs- und Querrichtung verlaufenden Verformungswege angedeutet, dem die Lagerungselemente
unter Last folgen. Im tragenden Teil 1 des Gummikörpers hat der Gummi eine Höhe h... Er besteht aus vergleichsweise hartem Gummimaterial
mit dem in der Zeichnung mit G, bezeichneten Gleitmodul.' In den beiden
seitlichen Bereichen befinden sich die sogenannten Begrenzungsstollen 2 a und 2 b. Sie bestehen aus einer weicheren. Gummi- oder Elastikmasse,
welche einen Gleitmodul G0 aufweist. Die Höhe des Gummimaterials im
linken Begrenzungsstollen ist durch h gekennzeichnet. Erfindungsgemäss
werden die Gleitmodule des Gummimaterials in den zugehörigen Zonen
des Gummikörpers so gewählt, daß sie sichimffä&i&hvi· proportional
zu den zugehörigen Gummihöhen verhalten. Es soll also das Verhältnis
G1 : h gleich sein mit dem Verhältnis G": h oder allgemein
11 ». Ci
ώ
G. : h. = konst.
11 . .
Die gestrichelten Linien zeigen am Begrenzungsstollen 2 b beispielsweise
den nach der Vulkanisation kaltverformten Zustand. Man erkennt, daß h sich auf h ' verkleinert hat, so daß das elastische
et
Δ
Material zwischen den U-Schenkeln erfindungsgemäss unter Druckvorspannung
steht.
Claims (2)
- - 5 - ."'" ■ '■■■■.Patentansprüche:Jummimetäll-Lager zur Schwingungsisolierung, bestehend aus zw^u-tf-förmigen Metallteilen, die einander umgreifen und zwischen 'sich einen Gummikörper einschließen, der gegebenenfalls an den Stellen, an welchen die Metallteile einander am nächsten kommen zum Abbau von Spannungsspitzen mit Hohlräumen durchsetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß Zonen im Gummikörper, die bei der bestimmungsgemässen Verformung stärkerer spezifischer Beanspruchung gegenüber Zonen geringerer Beanspruchung ausgesetzt sind, durch Einsatz verschieden harten Gummimaterials in Zonen gleicher spezifischer" Beanspruchung überführt sind, indem die Gleitmodule der Gummimaterialien in den zugehörigen Zonen des Gummikörpers so gewählt sind, daß sie sichproportional· zu den zugehörigen Gummihöhen verhalten, also die Formel gilt:G. (Gleitmodul) : h. (Gummihöhe) = konst.
- 2. ) Gummimetall-Lager nach Anspruch 1, dadurch gekenn- . zeichnet, daß die Zonen des Gummikörpers zwischen den Schenkeln der beiden U-förmigen Metallteile durch entsprechende Kaltverformung der U-Schenkel unter Druckvorspannung gesetzt sind.209817/0285Leerse i t e
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