DE2262816A1

DE2262816A1 - ELASTOMER TILT JOINTS FOR HIGH PRESSURE AND LARGE TILT ANGLES

Info

Publication number: DE2262816A1
Application number: DE19722262816
Authority: DE
Inventors: Wolfhart Dr Ing Andrae; Willi Baur; Erwin Dipl Ing Beyer; Fritz Prof Dr Ing Dr Leonhardt; Louis Dipl Ing Wintergerst
Original assignee: Andrae Wolfhart Dr-Ing 7000 Stuttgart
Current assignee: Andrae Wolfhart Dr-Ing 7000 Stuttgart
Priority date: 1972-12-22
Filing date: 1972-12-22
Publication date: 1974-06-27

Description

Elastomere-Kippgelenke für hohe Pressungen und große Kippwinkel =============================================================== Bekannt sind die sog. Elastomere-Schichtlager, die aus im Wechsel übereinander angeordneten dünnen Elastomere- und Stahlplatten bestehen und zu einer Einheit zusammenvulkanisiert sind.Elastomer tilting joints for high pressures and large tilting angles ========================================== ======================= The so-called elastomer layer bearings, which are alternately arranged one above the other, are known thin elastomer and steel plates exist and become a unit are vulcanized together.

Die zulässige Pressung und die zulässigen Lagerbewegungen werden durch die Schubverformung des Elastomeres am freien Rand zwischen den Stahlplatten begrenzt. Der schubfeste Verbund zwischen Elastomere und Stahlplatten ist für die Tragfähigkeit dieser Lager von entscheidender Bedeutung.The permissible compression and the permissible bearing movements are determined by the shear deformation of the elastomer is limited at the free edge between the steel plates. The shear-resistant bond between elastomers and steel plates is essential for the load-bearing capacity this camp is vital.

Ebenfalls bekannt sind die sog. Gummitopflager. Durch die allseitige Umschließung des Gummikissens bleiben die Schubverformungen bei zentr. Pressung, im Gegensatz zum Elastomere-Schichtlager, sehr gering, es können daher wesentlich höhere Pressungswerte als bei Elastomere-Schichtlagern zugelassen werden. Gummitopflager sind reine Kipp-Gelenke.Also known are the so-called rubber cup bearings. Through the all-round Enclosing the rubber cushion, the shear deformations remain at centr. Pressing, In contrast to the elastomer layer bearing, very low, so it can be significant higher compression values than with elastomer layer bearings are permitted. Rubber pot bearings are pure tilt joints.

Wegen des günstigen Verhältnisses von Dicke zu Durchmesser des Elastomerekissens ist der Rotations-Widerstand gering, Topflager sind also bei großen Kippwinkeln besonders geeignet.Because of the favorable ratio of thickness to diameter of the elastomeric cushion the rotation resistance is low, so pot bearings are at large tilt angles particularly suitable.

Die sichere Umschließung des Elastomerekissens durch Topf, Deckel und Dichtung ist jedoch verhältnismäßig aufwendig, insbesondere bei Lagern für Auflagerkräfte unter 500 Mp.The secure enclosure of the elastomeric cushion with a pot, lid and sealing is, however, relatively expensive, especially in the case of bearings for bearing forces below 500 Mp.

Der Erfindung liegt die Auf gabe zu Grunde, das Elastomerekissen in weniger aufwendiger Weise allseitig zu umschließen, so daß die großen Vorteile des Gummitopflagers, nämlich die hohe zulässige Pressung'und der geringe Rotationswiderstand, auch bei kleineren Lagern in wirtschaftlicher Weise genützt werden können.The invention is based on the task, the elastomeric cushion in less expensive to enclose on all sides, so that the great advantages of the Rubber cup bearing, namely the high permissible pressure and the low rotational resistance, can also be used economically for smaller warehouses.

Die erfinderische Lösung besteht in einer besonderen seitlichen Umschließung des Gummikissens, die ohne besondere Dichtungsmaßnahmen an der oberen bzw. unteren Abdeckplatte des Kissens unverschieblich anliegt und in der Lage ist, sowohl die auf sie wirkenden Kräfte auf beide Abdeckplatten zu übertragen als auch die mit der Kippbewegung verbundene Abstandsänderung der Abdeckplatten praktisch zwängungsfrei mitzumachen.The inventive solution consists in a special lateral enclosure of the rubber cushion, which without special sealing measures on the upper or lower Cover plate of the cushion is immovable and is able to both the to transmit forces acting on them to both cover plates as well as those with The change in the distance of the cover plates associated with the tilting movement is practically free of constraints to participate.

Die seitliche Umschließung kann durch Vulkanisation mit dem Gummikissen zu einer Einheit verbunden sein.The side enclosure can be vulcanized with the rubber cushion be connected to one unit.

In Fig. 1 ist eine der Erfindung entsprechende Ausführungsform des Lagers im,Vertikalschnitt dargestellt.In Fig. 1 is an embodiment corresponding to the invention Bearing shown in, vertical section.

Im Grundriß sei das Lager kreisrund, es sind jedoch auch geradlinig begrenzte Grundrißformen möglich.The bearing is circular in plan, but it is also straight limited floor plans possible.

Figur 2 und 3 zeigen Ausführungsformen der seitlichen Umschließung im Detail. Figur 4 stellt den Aufbau einer Umschließungsform in Ansicht und Schnitt dar.Figures 2 and 3 show embodiments of the side enclosure in detail. Figure 4 shows the structure of an enclosure form in view and section represent.

Gemäß Fig. 1 ist das Gummikissen 1 an seiner Oberseite und Unterseite durch die Platten 2 und 3 abgedeckt. Die seitliche Begrenzung des Gummikissens besteht aus nach innen konvex gekrümmten, mehrlagigen Blechbändern 4, die in Figur 2 nochmals größer dargestellt sind. Hier sind 3 hintereinander liegende, gekrümmte Blechbänder angenommen, die in die Platten 2 und 3 an den Stellen 7 in entsprechende Vertiefungen eingreifen. Die drei Blechbänder sind durch Nieten oder Schrauben 5 mit seitlichem Spiel in den Bohrungen zusammengehalten.According to Fig. 1, the rubber pad 1 is on its top and bottom covered by panels 2 and 3. The lateral limitation of the rubber cushion exists made of inwardly convexly curved, multi-layer sheet metal strips 4, which are shown again in FIG are shown larger. Here are 3 curved sheet metal strips lying one behind the other assumed that in plates 2 and 3 at points 7 in corresponding wells intervention. The three sheet metal bands are riveted or screwed 5 with lateral Game held together in the holes.

Bei Belastung des Gummikissens durch die Lagerkraft erfolgt mit der Zusammendrückung eine Querdehnung des Gummis. Der Gummi belastet die seitliche Umschließung 4, die sich nun bogenartig gegen die Platten 2 und 3 abstützt. Bei 7 entsteht also ein mit der Belastung wachsender Anpressdruck, wodurch die dichte Verbindung zwischen 4, 2 und 3 hergestellt wird.When the rubber cushion is loaded by the bearing force, the Compression a transverse stretching of the rubber. The rubber stresses the lateral enclosure 4, which is now supported in an arc-like manner against the plates 2 and 3. So at 7 there is a contact pressure that increases with the load, creating a tight connection between 4, 2 and 3 is produced.

Durch die Horizontalkomponente der Abstützkräfte bei 7 werden die Platten 2 und 3 auf Zug beansprucht.Due to the horizontal component of the support forces at 7, the Plates 2 and 3 stressed on train.

Gleichzeitig kann die seitliche Umschließung einer Abstandsänderung von 2 und 3 durch elastische Verformung folgen, wobei der Biegewiderstand der nicht schubfest miteinander verbundenen dünnen Blechbänder gering bleibt.At the same time, the lateral enclosure can change the distance of 2 and 3 follow by elastic deformation, the bending resistance of not being shear-proof, interconnected thin sheet metal strips remains low.

Die Blechbänder 4 können je Lage in sich geschlossene Ringe, oder offene Ringe mit versetzten Stößen (Fig a, 18>18) sein.The sheet metal strips 4 can be closed rings, or depending on the layer open rings with staggered joints (Fig a, 18> 18).

Die Blechbänder können auch wendelartig mit oder ohne Stöße aufeinander gewickelt'sein und durch die Schrauben oder Niete 5a zu einem Ring miteinander verbunden sein. Durch das Spiel 19 zwischen Niet- bzw. Schraubenschaft im Loch können sich die Blechbänder in ihren Berührungsflächen gegeneinander verschieben.The sheet metal strips can also be helical with or without joints be wound and connected to one another to form a ring by the screws or rivets 5a be. The game 19 between the rivet or screw shaft in the hole can move the metal strips against each other in their contact surfaces.

Weiter ist die Verbindung der Blechbänder durch Punktschweißung 5b z.B. in der Mitte,der Blechbandbreite möglich.Next is the connection of the sheet metal strips by spot welding 5b E.g. in the middle of the sheet metal strip width possible.

Das Lager kann aus den Einzelteilen 1, 2, 3 und 4 lose zusammengebaut sein oder alle Teile können durch -Vulkanisieren miteinander verbunden sein. Entspr. 6 in Fig. 1 kann auch die Außenfläche von 4 mit Elastomere abgedeckt werden. Der Verbund zwischen der Elastomereplatte 1 und den Abdeckplatten,2 und 3 kann z.B. in den mit 11 bezeichneten Bereichen gelöst sein, um eine Verformung der Elastomereplatte 1 bei Rotationsbewegungen (Kippwinkel y) zu erleichtern.The bearing can be assembled loosely from the individual parts 1, 2, 3 and 4 or all parts can be connected to one another by vulcanizing. Corresp. 6 in Fig. 1, the outer surface of 4 can also be covered with elastomers. Of the Bond between the elastomer plate 1 and the cover plates, 2 and 3 can e.g. be released in the areas designated by 11 to prevent deformation of the elastomer plate 1 to facilitate rotational movements (tilt angle y).

Weiter kann in den Bereichen 11 ein Gleitmittel angeordnet werden.Furthermore, a lubricant can be arranged in the areas 11.

In Figur 3 ist eine Möglichkeit des Aufbaues der Umschließung näher dargestellt. Das zunächst ebene Blechband 4 wird in mehreren Lagen auf eine Lehre aufgewickelt und dabei oder danach, z.B. durch Kaltverformung, in die gebogene Querschnittsform gebracht. Durch kurze Schlitze 12 kann der Biegewiderstand beim Verformen verringert werden. Durch die langen Schlitze 18 kann eine zwängungsfreie Änderung des Ringdurchmessers ermöglicht werden. Da die Schlitze in den einzelnen Lagen des Blechbandes gegeneinander versetzt sind, bleibt die Dichtigkeit der Umschließung erhalten. Figur 5 zeigt die Lage der Schlitze im Querschnitt der Umschließung. Bei der rechts dargestellten Ausführungsform sind die Abstützflächen der Umschließung 4 abgeschrägt und legen sich gegen eine entsprechende Aufkantung 13 an den Rändern der Platten 2 und 3.In Figure 3, one way of building the enclosure is closer shown. The initially flat sheet metal strip 4 is in several layers on a gauge wound up and at the same time or afterwards, e.g. by cold forming, into the curved cross-sectional shape brought. The bending resistance during deformation can be reduced by short slots 12 will. The long slots 18 allow a change in the ring diameter without constraint be made possible. Because the slots in the individual layers of the sheet metal strip against each other are offset, the tightness of the enclosure is retained. Figure 5 shows the Position of the slots in the cross section of the enclosure. With the one shown on the right Embodiment, the support surfaces of the enclosure 4 are beveled and lay against a corresponding upstand 13 on the edges of the panels 2 and 3.

In Figur 4 ist eine andere Ausbildungsform der Umschließung dargestellt. Hier besteht die Umschließung im Querschnitt aus drei sich gegeneinander und gegen die Platten 2 und 3 abstützenden Teilen 8 a, 8 b und 9. Die Berührungsstellen der Teile sind gelenkig ausgebildet; die von innen durch die Querdehnung des Elastomeres auf die Umschließung wirkenden horizontalen Druckkräfte werden von der Umschließung wie bei einem Dreigelenk-Rahmen auf die Abdeckplatten 2 und 3 abgeleitet. Diese Form der Umschließung kann bei geradlinig begrenzten Lager-Grundflächen zweckmäßiger sein. Eckausbildungen sind in einfacher Weise möglich z.B. durch Gehrungsschnitte, wobei der feine Spalt innen durch Metall oder Kunststoff abgedeckt wird.In Figure 4, another embodiment of the enclosure is shown. Here the enclosure consists of three opposing and opposing cross-sections the plates 2 and 3 supporting parts 8 a, 8 b and 9. The points of contact of the Parts are articulated; from the inside through the transverse expansion of the elastomer Horizontal compressive forces acting on the enclosure are exerted by the enclosure as in a three-hinged frame derived on the cover plates 2 and 3. This form of enclosure can be more expedient in the case of linearly limited storage areas be. Corner designs are easily possible, e.g. by means of miter cuts, the fine gap is covered on the inside by metal or plastic.

Die Umschließung kann wie in Fig. 4 durch die Trennlinie 16 angedeutet, auch in ein prismatisches Elastomere Profil 17 einvulkanisiert sein und dieses Profil 17 als Bauteil für sich zwischen die Platten 2 und 3 eingelegt werden, wobei es sich in den Punkten 10 gegen entsprechende Aufkantungen abstützt. Das Lager kann somit aus den Einzelteilen 1, 2, 3 und 17 in einfacher Weise zusammengebaut werden. An den Ecken kann das prismatische Profil 17 durch Gehrung gestoßen werden.The enclosure can, as indicated in Fig. 4 by the dividing line 16, also be vulcanized into a prismatic elastomer profile 17 and this profile 17 can be inserted as a component for itself between the plates 2 and 3, with it is supported in points 10 against corresponding upstands. The camp can thus can be assembled from the individual parts 1, 2, 3 and 17 in a simple manner. The prismatic profile 17 can be mitered at the corners.

Die Lager mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Umschließung der Elastomere-Platte sind infolge ihres geringen Verformungswiderstandes für große Kippwinkel geeignet. Da die Schubverformung des Elastomeres bei zentrischer Belastung durch die Umschließung bedeutungslos bleibt, können hohe zentrische Pressungen zugelassen werden.The bearings with the elastomer plate enclosure designed according to the invention are suitable for large tilt angles due to their low resistance to deformation. Because the shear deformation of the elastomer under centric loading by the enclosure remains meaningless, high centric pressures can be permitted.

Figur 5 zeigt eine ähnliche Ausbildungsform der Umschließung wie Figur 4. Die Teile 8 a und 8 b stützen sich über Rundstäbe 9 a, 9 b und 9 c gegeneinander bzw. gegen die Platten 2 und 3 ab. Die gekrümmten Berührungs- bzw. Gleitflächen zwischen 9 a, b, c und 8 a, b bzw. 2 und 3 können mit einem Gleitmittel, z.B. PTFE, versehen werden. Anstelle der Runddrähte 9 a, 9 b, 9 c können auch Stäbe mit anderer Querschnittsform gewählt werden.FIG. 5 shows a similar embodiment of the enclosure as FIG 4. The parts 8 a and 8 b are supported by rods 9 a, 9 b and 9 c against each other or against the plates 2 and 3. The curved contact or sliding surfaces between 9 a, b, c and 8 a, b or 2 and 3 can be mixed with a lubricant, e.g. PTFE, be provided. Instead of the round wires 9 a, 9 b, 9 c, rods with other Cross-sectional shape can be selected.

Zur Aufnahme von Lager-Querkräften kann z.B. der in Figur 1 im Zentrum der unteren Platte angeschweißte Dorn 15 dienen, der in die an der oberen Laoerplatte befestigte Rohrhülse 14 eingreift. Bei Lagern entsprechend Figur 4 und 5 können Querkräfte auch durch die Umschließung selbst übertragen werden.In order to absorb the lateral forces of the bearing, e.g. the one in Figure 1 in the center the lower plate welded mandrel 15 are used, which in the on the upper Laoerplatte attached tubular sleeve 14 engages. With bearings according to Figures 4 and 5 can Shear forces can also be transmitted through the enclosure itself.

Für gleichzeitige Translationsbewegungen kann das Kipplager in bekannter Weise mit einem Gleitlager kombiniert werden.For simultaneous translational movements, the tilting bearing can be used in a known Way can be combined with a plain bearing.

Claims

PATENT CLAIMS

Tilting joint for heavy loads, consisting of a load transferring Plate 1 made of rubber-elastic material and one above and below it Steel plate 2 or 3, characterized in that the load-free end faces of the Plate 1 enclosed by strips or strips made of pressure-resistant material, e.g. steel that are easily deformable, bent or kinked in the direction of the load Have cross-section and in the protruding over the plate 1 edges of the plates 2 and 3 intervene and support yourself here.

2. As 1., characterized in that the plate 1 enclosing Tapes are designed in a support-shaped manner in cross-section and consist of one or more layers (4) exist one after the other.

3. As 1., characterized in that the enclosing strips äus several parts that are arranged like a frame in cross section and support each other.

4. As 1. and 2., characterized in that the bands have slots 12 have and that the slots are covered in several layers.

5. As 1., 2. and 4., characterized in that with several in a row lying bands this by rivet or screw-like connecting means 5 a or be held together by spot welding 5 b.

6. As 5., characterized in that the connecting means with lateral Game (in the hole) can be installed.

7. As 1. to 6., characterized in that the plate 1 to the Plates 2 and 3 as well as on the inner surface of the enclosure of the end faces (4 resp. 8 and 9) is vulcanized.

8. As 1., characterized in that the plate 1 only loosely between the plates 2 and 3 or the enclosure 4 or 8 and 9 is inserted.

9. As 1., characterized in that the plate 1 on the plates 2 and 3 is not vulcanized only in area 11.

10. As 1., characterized in that outside the enclosure the plate 1 of the space 6 between the plates 2 and 3 with rubber-elastic Material is filled out.

Blank page