DE2518483C2 - Lagereinsatz - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet,

— daß der zweite Kopfabschnitt (18, 18') einen inneren Umfang besitzt, der kleiner als der innere Umfang des Körpers (14) ist,

— daß das Ende des zweiten Kopfabschnittes (18, 18') konusförmig in die Innenwandung des zentralen Körpers (14) übergeht und der diesbezügliche Winkel kleiner als 50° ist, und

— daß der zweite Kopfabschnitt (18, 18') ein jo Volumen aufweist, das mindestens so groß wie das Volumen eines zweiten, unter Spannung stehenden Kopfstückes (25) der elastischen Lagerbuchse (10) ist.

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2. Lagereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekenn* zeichnet, daß der Winkel des konusförmigen Übergangs zwischen dem zweiten Kopfabschnittes (18, 18') und dem zentralen Körper (14) 20° bis 40° beträgt.

Die Erfindung betrifft einen Lagereinsatz aus elastomerem Material nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Ein derartiger Lagereinsatz, wie er aus der US-PS 35 60 034 bekannt ist, erfordert für den Zusammenbau mindestens 3 Montageschritte, wobei der Lagereinsatz zunächst in ein äußeres Element eingeschoben wird, dann ein inneres Element in den Lagereinsatz eingeschoben wird und schließlich zwei Halteelemente in das innere Element eingesetzt werden. Diese Art des Zusammenbaus einer elastischen Lagerbuchse ist umständlich und teuer.

Aus der DE-AS 1J 55640 ist ein Lagereiisatz aus elastomerem Material für eine elastische Lagerbuchse mit einem Kopfstück bekannt, wobei das Kopfstück durch einen Kopfabschnitt des Lagereinsatzes gebildet wird, der einen inneren Umfang aufweist, der kleiner ist als der innere Umfang des zentralen, hohlzylinderförmigen Körpers des Lagereinsatzes, und ein Volumen aufweist, das mindestens so groß ist wie das Volumen des unier Spannung stehenden Kopfstückes der elastischen Lagerbuchse. Dieser Lagereinsatz weist jedoch nur einen Kopfabschnitt auf, wobei der äußere Umfang über die gesamte Länge des Lagereinsatzes im spannungslosen Zustand konstant ist.

Ausgehend von einem Lagereinsatz, wie er aus der US-PS 35 60 034 bekannt ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Lagereinsatz zu schaffen, der in einem einzigen Montageschritt zu einer elastischen Lagerbuchse montiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die im Patentanspruch 2 angegebene Ausgestaltung der Erfindung, wird das Einschieben des inneren Elements soweit wie möglich erleichtert, ohne daß die Radialkräfte sich ungünstig auf die Lagerbuchse auswirken.

Je nachdem, ob die Kopfstücke unter Druckspannung stehen sollen oder nicht, wird das Volumen der Kopfabschnitte größer bzw. kleiner als das der Kopfstücke gewählt.

Ausführungsbetspiel der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine mn zwei Kopfstücken ausgestattete elastische Lagerbuchse,

Fig.2 eine Seitenansicht der Lagerbuchse gemäß Fig. I,

Fig.3 eine Stirnansichi der Lagerbuchse gemäß Fig. 1,

F i g. 4 einen seitlichen Schnitt eines Lagereinsatzes vor seinem Einbau in die in Fi g. 1 dargestellte elastische Lagerbuchse,

Fig.5 eine Stirnansicht des Lagereinsatzes gemäß F i g. 4, und

Fig.6 einen seitlichen Schnitt einer alternativen Ausführungsform eines Lagereinsatzes.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist eine mit zwei Kopfstücken 24, 25 ausgestattete elastische Lagerbuchse 10 dargestellt, welche sich zur Verwendung im Fahrzeugbau eignet. Die Lagerbuchse 10 enthält ein äußeres starres Element 11 und ein inneres starres Element 12. Vorzugsweise bestehen die Elemente 11 und 12 aus Metall, beispielsweise Stahl, und sind zylindrisch ausgebildet. Beim Zusammenbau sind die Elemente 11 und 12 vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordnet.

Zwischen den Elementen 11 und 12 ist ein Lagereinsatz 13 unter Druckspannung angeordnet. Der Lagereinsatz 13 wird aus einer elastomeren Zusammensetzung hergestellt, die beispielsweise durch Herstellung einer Partie eines elastomeren Gemisches aus entsprechenden Mengen eines Beschleunigers, eines

Modifizierungsmiup!¹; und eines Weichmachers unter Zusatz von Härtnngsmitteln, Antioxidantien und Füllstoffen erhalten wird. Als elastomere Gemische eignen sich außer Naturkautschuk synthetische Elastomere wie etwa Äthylen-Propylenkautschuk, Styrol-Butadienkautschuk und dergleichen, die üblicherweise mit Ruß gefüllt sind. Die Partie wird durch Spritzguß, Preßspritzen oder rressen verarbeitet und anschließend zur Bildung des elastomeren Einsatzes ausgehärtet. Der Einsatz weist üblicherweise eine Shore-A-Härte zwischen etwa 35 und 70 und vorzugsweise etwa 50 oder darüber auf.

In den Fi g. 4 und 5 ist der Lagereinsatz 13 vor dem Einbau dargestellt Der Lagereinsatz 13 besteht aus einer elastomeren Zusammensetzung und weist einen zentralen ringförmigen Körper 14 mit inneren und äußeren Umfangsabschnitten 15 bzw. 16 auf. Die inneren und äußeren umfangseitigen Abmessungen sowie die Länge des Körpers 14 werden durch die Abmessungen der starren Elemente 11 und 12 und die im Lagereinsatz 13 beim Zusammenbau gewünschte Dehnung bestimmt Der Lagereinsatz 13 ist derart ausgelegt daß der zentraie Körper 14 eine Dehnung von mindestens 30% und sogar bis zu und GSer 100% erreicht Die Dehnung bestimmt die radialen Druckspannungen innerhalb des eingebauten Lagereinsatzes

13 sowie die radiale Federhärte und die Torsionsfederhärte der elastischen Lagerbuchse 10.

Der Lagereinsatz 13 weist ferner Kopfabschnitte 17 und 18 auf, die jeweils an entgegengesetzten axialen Enden des Lagereinsatzes 13 einstückig mit dem Körper

14 ausgebildet sind.

Der Kopfabschnitt 17 besitzt einen Außenumfang 19, welcher größer als der Außenumfang des Körpers 14 ist, und einen Innenumfang 20, welcher mindestens ebenso groß wie und vorzugsweise geringfügig größer als der Innenumfang des Körpers 14 ist

Der Kopfabschnitt 18 besitzt einen Außenumfang 21, der mindestens so klein wie der Außenumfang des Körpers 14 ist und einen Innenumfang, der kleiner als der Innenumfang des Körpers 14 ist Der Innenumfang

22 des Kopfabschnitts 18 ist ferner an einem Ende mit einer ringförmigen Verjüngung 23 ausgebildet, durch welche der Kopfabschnitt 18 mit dem Körper 14 verbunden wird. Der durch die ringförmige Verjüngung

23 gebildete Winkel ist kleiner als 50° und liegt vorzugsweise zwischen 20 und 40°. Bei einer Ausführung der ringförmigen Verjüngung 2Sl mit einem Winkel von mshr als 50° der Kopfabschnitt 18 keine richtige Nase bilden durfte, um das gewünschte Kopfstück 24 bzw. 25 der elastischen Lagerbuchse zu ergeben. Üblicherweise weist die ringförmige Verjüngung 23 einen Winkel von 30° auf, um während des Einsetzvorganges eine geeignete Abschrägung zu liefern und dabei die Länge des Kopfabschnitts 18 nicht ungebührlich zu verlängern.

Aus diesem Grund ist die Länge L des Kopfabschnitts 18, d.h. die axiale Länge des Kopfabschnitts 18 abzüglich der Verjüngung 23, ebenfalls kleiner als 2,5 cm und vorzugsweise kleiner als 1,25 cm, wobei 0,63 cm die am meisten verwendete Abmessung darstellt.

Die Volumina Apt Kopfabschnitte 17 und 18 sind mindestens so groß wie die jeweiligen Volumina der Kopfstücke 24 und 25 der gewünschten elastischen Lagerbuchse 10, in welche der Lagereinsalz 13 unter Spannung aufgenommen wird (siehe F i g. 1 und 2). Insbesondere wercien die Volumina der Kopfabschniilc 17 und 18 derart bemessen, daß die gewünschte axiale Kompression erreicht wird und die geforderten Federhärten for die Kopfstücke 24 und 25 der elastischen Lagerbuchse to erhalten werden. Falls die Kopfstücke 24, 25 der elastischen Lagerbuchse 10 im

unbelasteten Zustand im wesentlichen ohne axiale Kompression sein sollen, so werden die Kopfabschnitte 17 und 18 des Lagereinsatzes 13 mit einem Volumen ausgestattet, welches im wesentlichen dem Volumen der Kopfstücke 24 und 25 der elastischen Lagerbuchse

Ό entspricht Sollen andererseits die Kopfstücke 24 und 25 unter Druckspannung stehen, so erhalten die Kopfabschnitte 17 und 18 des Lagereinsatzes 13 ein Volumen, welches wesentlich größer als jenes der Kopfstücke 24 und 25 ist Damit kann eine axiale Druckspannung, bzw.

ι⁵ ein Fehlen derselben, in einfacher Weise durch die Auswahl des Volumens der Kopfabschnitte 17 und 18 des Lagereinsatzes 13 bestimmt werden. Die in den Kopfstücken 24 und 25 vorhandenen Druckkräfte sind auf diese Weise unabhängig voneinander einstellbar, so daß in verschiedenen Richtungen unterschiedliche axiale Federhärten vorgesehen werden können.

Gemäß den Fig. 1, 2 und 3 v^:-:d die elastische Lagerbuchse 10 vorzugsweise zusammengebaut, indem zuerst das äußere Element 11 in einer oberen Halteanordnung, die Teil einer vertikalen oder horizontalen Montagevorrichtung, beispielsweise gemäß der US-PS 26 60 780, eingesetzt wird. Anschließend wird das ringförmige Halteclement 26 gegen den Flansch 27 des inneren Elements 12 gelegt und die Anordnung auf einem Dorn angeordnet Der Dorn dient dazu, das innere Element 12 zu halten und dieses -Jurch die untere Halteanordnung und die ringförmige Öffnung in den elastomeren Lagereinsatz 13 zu drücken.

Beim Einsetzen wird zuerst der Kopfabschnitt 17 des Lagereinsatzes 13 zwischen dem ringförmigen Halteelement 26 und dem Flansch 28 des äußeren Elements 11 angeordnet Gleichzeitig wird der Kopfabschnitt 18 abgeschrägt und bildet das Kopfstück 25, welches in Anlage mit einem Flansch 29 des äußeren Elements 11 steht. Ein Halteelement 30 wird anschließend üb?r das innere Element 12 und gegen das Kopfstück 25 gelegt und ein Niet 31 wird durch eine Öffnung 32 im HaHeelement 30 sowie eine Öffnung 33 im inneren Element 12 eingeführt, um das Halteelement 30 in Anlage am Kopfstück 25 des Lagerei η satzes 13 mit dem inneren Element 12 zu verbinden.

Um eine Befestigung der elastischen Lagerbuchse bei deren Verwendung zu ermöglichen, ist das äußere Element 12 mit Ansätzen 34 versehen, in welchen Öffnungen vorgesehen sind, und das Halteelemcnt 30 ist mit Schlitzen 35 ausgebildet. Somit kann ein Bauelement, beispielsweise ein Kraftfahrzeugrahmen, über die Ansätze 34 mit dem äußeren Element 11 verbunden werden, und ein weiteres Bauelement, beispielsweise ein

Motor, kann mittels der Schlitze 35 im Halteelement 30 am inneren Element 12 befestigt werden.

In Fig.6 ist eine alternative Ausführungsform des Lagereinsatzes 13' dargestellt. Der Lagereinsatz 13' besitzt die gleichen Teile in entsprechender Anordnung, wie sie vorausgehend in Verbindung mit dem Einsatz 13 beschrieben wurden. Diese Teile wurden daher mit den gleichen gestrichenen Bezugsziffern versehen und werden nicht mehr im einzelnen erläutert. Der einzige Unterschied bestellt darin, daß der Inneiiimfang 20' des

^b> Kopfabschnitts 17' die gleiche Größe aufweist wie der Inncmimfang 15' des zentralen Körpers 14'. und nicht größer a!· der Innciiumfang des zentralen Körpc. s is:, und daß ferner der äußere Umfang 21' des Kopfab-

Schnitts 18' die gleiche Größe wie der äußere Umfang 16' des zentralen Körpers 14' besitzt. Darüber hinaus wurde die Formgebung der Kopfabschnitte 17' und 18' geändert, um die verschiedenen innerhalb der Kopfabschnitte der elastischen Buchse beim Zusammenbau entstehenden Spannunpen zu steuern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   U Lagereinsatzaus elastomeren Material

   — für eine elastische Lagerbuchse,

   — — die ein starres, au ßeres Element,

   — — das ein starres, inneres Element konzen

   trisch umgibt,

   _ _ sowie ein erstes und ein zweites Halteelement aufweist,

   — der einen im wesentlichen hohlzylinderförmigen, zentralen Körper,

   — — welcher radial zusammengedrückt und

   mindestens um etwa 30% in Längsrichtung gedehnt zwischen dem inneren und dem |_b äußeren Element Hegt, und

   — einen ersten und einen zweiten Kopfabschnitt aufweist,

   — — die jeweils in axialer Lage an einander

   £?genüberliegenden Enden des Körpers einstückig mit diesem ausgebildet sind, und

   — — die jeweils zwischen einem Halteelement

   und den Enden des äußeren Elements liegen,

   — wobei der erste Kopfabschnitt im spannungslosen Zustand

   — — einen äußeren Umfang, der größer als der

   äußere Umfang des Körpers ist,

   — — einen inneren Umfang, der mindestens so

   groß wie der innere Umfang des Körpers ist. und

   — — ein Volumen besitzt, das mindestens so

   groß wie des gewitschte Volumen eines ersten, unter Spannung stehenden Kopfstückes der elastische Lagerbuchse ist, _J5

   — während der zweite Kopfabschnitt im spannungslosen Zustand einen äußeren Umfang aufweist, der mindestens so klein wie der äußere Umfang des Körpers ist,