DE2819306C2 - - Google Patents
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Springs (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft laminierte Lager zur Aufnahme von
Drucklasten gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 und sie befaßt
sich ferner mit einem Verfahren zur Herstellung derselben
gemäß Oberbegriff von Anspruch 9.
Aus US-PS 36 79 197 ist ein laminiertes Lager zur Aufnahme
von Drucklasten der eingangs genannten Art bekannt. Dieses
Lager mit einem laminaren Aufbau ist so gestaltet, daß die
Dicke der elastischen Schichten allmählich mit größer
werdenden Radien größer wird. Der Elastizitätsmodul der
elastischen Schichten nimmt allmählich mit zunehmenden Radien ab.
Hierbei werden die Elastizitätsmodule dadurch variiert, daß
die Zusammensetzung des Materials für die elastischen Schichten
geändert wird. Daher muß man für jede Schicht ein anderes
elastomeres Material verwenden. Die Schichten sind hierbei
so angeordnet, daß die zylindrische, konische oder auch
kugelförmige Lager bilden können.
Auch können die Lager nur Sektoren dieser geometrischen
Gebilde bilden. Ein typisches Anwendungsbeispiel für ein
solches laminiertes Lager ist z. B. die Rotorwellenhalterung
bei Hubschraubern. Hierbei wird eine zyklische Drehbewegung
um eine gegebene Achse zugelassen, während gleichzeitig eine
große Drucklast in Richtung der Achse aufzunehmen ist.
Daher treten größere Druckspannungen und Scherspannungen
sowie Dehnungen in den elastischen Schichten auf, die dem
gemeinsamen Mittelpunkt am nächsten liegen. Hierbei ist die
Neigung zu einem Ermüdungsversagen hinsichtlich der
Drehbelastung an der zu innerst liegenden elastischen Schicht
gegeben. Durch die zunehmende Stärke der aufeinanderfolgenden
elastischen Schichten mit größer werdenden Radius und
durch die gleichzeitige Verringerung des Elastizitätsmoduls
dieser Schichten mit größer werdendem Radius läßt sich die
Dauerfestigkeit solcher Lager verbessern. Die Herstellung
eines solchen Lagers ist kostspielig und aufwenig, da jede
elastische Schicht aus einem anderen Werkstoff hergestellt
wird, wobei ein elastomeres Ausgangsmaterial verwendet werden
kann, dem unterschiedliche Mengen und unterschiedliche
Arten eines Additivs zugesetzt werden. Bei der Zusammenstellung
des laminierten Lagers sind ferner die einzelnen
aufeinanderfolgenden elastischen Schichten in genau der
vorgeschriebenen Reihenfolge anzuordnen, wozu es notwendig ist,
bei einer großen Anzahl von elastischen Schichten die
jeweiligen Schichten zu kennzeichnen.
Aus DE-AS 19 66 435 ist eine Schichtfeder aus mehreren
hintereinandergeschalteten, druckbeanspruchten Gummi-Metall-Federscheiben
bekannt, die derart beschaffen und ausgelegt ist,
daß sie eine hohe Arbeitsaufnahme hat und in der Lage ist,
ohne Rückprallwirkung schnell in die Ausgangsstellung
zurückzukehren. Auch soll die Schichtfeder billig, einfach
herstellbar und wartungsfrei sein. Wesentlich hierbei ist die
Federeigenschaft der so gebildeten Schichtfeder.
Aus DE-PS 5 16 580 ist eine Zwischenlegplatte aus nachgiebigen
Baustoffen zwischen druckerzeugenden und druckaufnehmenden
Bauteilen bekannt. Eine solche Zwischenlegplatte ist für
Brückenbauwerke od. dgl. bestimmt. Hierbei wird eine Schicht aus drei
Streifen mit unterschiedlicher Elastizität gebildet. Eine
Einstellung des effektiven Elastizitätsmoduls einer Schicht
ist hierbei nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein laminiertes
Lager zur Aufnahme von Drucklasten der gattungsgemäßen Art
derart weiterzubilden, daß bei einer verbesserten
Ermüdungsfestigkeit die Vielzahl von elastischen Schichten mit
unterschiedlichen effektiven Elastizitätsmodulen, ausgehend von
nur zwei unterschiedlichen elastischen Ausgangsmaterialien
formbar sind, wobei auch die Herstellungsweise vereinfacht
werden soll.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit den Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst. Das Verfahren zur Herstellung eines solchen
Lagers zeichnet sich durch die Schritte gemäß Anspruch 9
aus.
Beim erfindungsgemäßen laminierten Lager werden wenigstens
einige elastische Schichten des Schichtaufbaus aus wenigstens
zwei Abschnitten gebildet, die aus einem elastischen Material
mit unterschiedlichen Elastizitätsmodulen hergestellt sind.
Wenigstens die radial am weitesten außenliegenden Abschnitte
der elastischen Schichten haben eine größere Drucksteifigkeit
als der Mittelabschnitt und sie begrenzen daher die Ausbauchung
des weicheren Abschnitts der elastischen Schicht. Hierdurch
wird die Formänderung des weicheren Abschnitts begrenzt,
so daß man bei diesem Lager ein höheres Verhältnis von
Scherbelastung zu zulässiger Druckbelastung mit gleichzeitiger
verbesserter Ermüdungsfestigkeit erhält. Durch die Begrenzung
der Ausbauchung wenigstens an den radial am weitesten
außenliegenden Bereichen wird auch die Gefahr verringert, daß das
Lager infolge Extrudierens oder Reibkorrosion versagt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen wiedergegeben.
Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines laminierten
Lagers mit konischer Ausbildung, wobei die
Teile und die Schichten des Lagers vor dem
Formen und Verbinden gezeigt sind,
Fig. 2 eine Längsschnittansicht des laminierten
Lagers nach Fig. 1 nach der Formgebung
und Verbindung der Schichten und
Fig. 3 eine Fig. 1 ähnliche Längsschnittansicht
eines laminierten Lagers mit zylindrischer
Ausbildung.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche
Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.
Ein wesentlicher Gesichtspunkt bei der Auslegung elastomerer
Lager, die hauptsächlich Drucklasten aufnehmen, ist der
sogenannte Formfaktor. Ein elastomeres Druckkissen wird um so
steifer, je mehr seine Freiheit
zur Verformung begrenzt wird. Dieser Parameter, der häufig
als Ausbauchungsbereich oder kraftfreier Bereich bezeichnet
wird, läßt sich zur Einstellung der Steifigkeit eines Gummiverbundkissens
heranziehen, das einer Druckbelastung
ausgesetzt ist. Die Steifigkeit eines gegebenen Druckkissens
ist eine direkte Funktion seines Formfaktors, so
daß die zulässige Druckbelastung des Kissens um so größer
ist, je größer der Formfaktor ist. Der Formfaktor ist
das Verhältnis der belasteten Fläche des Kissens zu seiner
Ausbauchungsfläche. Bei einem Lager beispielsweise,
das ein
elastomeres Kissen zwischen zwei mit diesem verbundenen steifen
Metallplatten aufweist, wobei
das Kissen und die Platten jeweils die gleiche Länge L
und die gleiche Breite W haben und das Kissen eine Dicke
t besitzt, ist der belastete Bereich LA und der
Ausbauchungsbereich BA in folgender Weise bestimmt:
LA
= L × W
BA
= 2 t (L+W)
Entsprechend ergibt sich der Formfaktor SF wie folgt:
Eine Verringerung des Ausbauchungsbereichs
ohne Verkleinerung des Belastungsbereichs hat
zur Folge, daß sich der Formfaktor und somit die
zulässige Drucklast erhöht. Wird ferner der Ausbauchungsbereich
beschränkt oder verkleinert, während der Formfaktor erhöht
wird, so wird die Lageranordnung stärker anisotrop in dem
Sinne, daß die Schersteifigkeit unbeeinflußt bleibt oder
sich nur geringfügig ändert, wenn gleichzeitig die zulässige
Druckspannung erhöht wird.
Die Verwendung einer laminierten Aufbaus in einem Lager
dieser Art
bietet den Vorteil, daß, falls die Gesamtdicke
der elastomeren Kissenanordnung aufrechterhalten wird,
der Formfaktor und damit die Steifigkeit infolge einer
Verringerung des freien Ausbauchungsbereichs stark erhöht wird.
Da die Dicke der dünnen Metallschichten,
die die elastomeren bzw. elastischen Schichten voneinander
trennen, bezogen auf die Gesamtdicke des laminierten Aufbaus
verhältnismäßig klein ist, haben diese Metallschichten hauptsächlich
die Aufgabe, die Ausbauchungsfreiheit der
elastomeren Schichten zu reduzieren. Diese Ausbauchungsbegrenzung
hat im wesentlichen keinen Einfluß auf die
Schersteifigkeit.
Die
Begrenzung der Ausbauchung der elastischen Schichten in
einem laminierten Lager wird dabei verstärkt,
um die Druckfederhärte zu erhöhen, während man gleichzeitig
bei den gleichen Schichten eine verhältnismäßig
niedrige Schersteifigkeit erhält.
Zweckmäßigerweise wird hierzu jede
elastische Schicht derart ausgebildet, daß sie im
wesentlichen zwei Ausbauchungs-Begrenzungen
aus verhältnismäßig steifem elastischem Material
enthält, und eine dazwischen liegenden
Abschnitt aus weicherem Material aufweist, der zwischen den beiden
Ausbauchungs-Begrenzungen eingeschlossen ist.
Die letztgenannten sind mit den dazwischenliegenden
Abschnitten derart verbunden, daß sie eine einzige elastische
Schicht bilden, die verhältnismäßig steife Endabschnitte
und einen verhältnismäßig weichen Mittelabschnitt
hat. Die steifen Endabschnitte verhindern
eine Ausbauchung und arbeiten ferner mit dem Mittelabschnitt
zusammen, um einen zusammengesetzten oder Netto-Elastizitätsmodul
einer ausgewählten Größe zu ergeben, während gleichzeitig
der Mittelabschnitt dazu dient, die Schersteifigkeit
der einzelnen Schicht auf einem niedrigen Wert zu halten.
Diese Verwendung von verhältnismäßig steifen und verhältnismäßig
weichen Elastomeren zur Bildung elastischer Schichten
ermöglicht die Aufrechterhaltung einer niedrigen Drehsteifigkeit
unter Erhöhung der Druckbelastungssteifigkeit.
Nach den Fig. 1 und 2 erhält man
laminiertes Lager mit
konischer Ausbildung, indem zwei ringförmige metallische
Endteile 2 und 4 verwendet werden, die jeweils
kegelstumpfförmige Innen- und Außenflächen 6 und 8 haben. Gemäß
Fig. 2 sind im fertiggestellten Lager abwechselnd miteinander
verbundene elastische Schichten 10 aus einem elastischen Werkstoff
und eine nicht dehnbare Schicht 12 zwischen den
Endteilen 2 und 4 angeordnet, wobei die Flächen 6 und 8
mit einer elastischen Schicht 10
verbunden sind. Der elastische Werkstoff ist zweckmäßigerweise
ein Elastomeres, wie beispielsweise Natur- oder synthetischer
Kautschuk, kann jedoch auch ein geeignetes plastisches
Metall, wie beispielsweise rostfreier Stahl, sein. Wie aus
Fig. 2 hervorgeht, sind die Schichten 10 und 12 in ihrer
Form kegelstumpfförmig und erstrecken sich im wesentlichen
parallel zu den Flächen 6 und 8 der beiden starren metallischen
Endteile und koaxial zu denselben.
Im vorliegenden Fall haben die Schichten 10 gleiche Dicke,
jedoch sind die nicht dehnbaren Schichten 12 (die üblicherweise
als Beilagen bezeichnet werden) dünner als die elastischen
Schichten 10. Darüber hinaus sind die elastischen Schichten
10 derart hergestellt, daß sie eine größere Steifigkeit
an ihren Enden als an ihren Mitten aufweisen, so daß
der effektive Elastizitätsmodul der einzelnen Schichten
sich mit größer werdendem Radius verringert.
Die elastischen
Schichten 10 weisen Abschnitte aus zwei unterschiedlichen elastischen Werkstoffen
in der in Fig. 1 dargestellten Weise auf.
Gemäß Fig. 1 wird jede elastische Schicht 10 hergestellt,
indem auf eines der Endteile, beispielsweise auf das
Endteil 4, eine zusammengesetzte Schicht aufgebracht wird,
die aus zwei kegelstumpfförmigen Endabschnitten 10 A
und 10 B und einem kegelstumpfförmigen Mittelabschnitt 10 C
besteht, wobei die Abschnitte 10 A und 10 B aus dem gleichen
elastischen Werkstoff mit ausgewählter Steifigkeit bestehen,
während der Abschnitt 10 C aus einem weicheren elastischen
Werkstoff besteht, d. h. einem Werkstoff mit geringerer
Steifigkeit als die Abschnitte 10 A und 10 B. Die Abschnitte
werden derart aufgebracht, daß sie in der dargestellten
Weise aneinander grenzen. Anschließend wird eine Schicht 12
auf diese zusammengesetzte Schicht 10 aufgebracht und eine
zweite zusammengesetzte Schicht 10 wird auf die Schicht 12
gelegt. Diese zweite Schicht 10 ist mit der ersten Schicht identisch,
abgesehen davon, daß ihre Abschnitte 10 A und 10 B
eine geringere Breite als der entsprechende Abschnitt der
ersten Schicht aufweist. Mit
"Breite" wird die Abmessung parallel
zu den in Fig. 1 gezeigten Schichten 12 bezeichnet. Eine
zweite Schicht 12 wird über diese zweite zusammengesetzte
elastische Schicht 10 gelegt und anschließend wird eine dritte
zusammengesetzte Schicht 10 auf der zweiten Schicht 12 aufgebracht.
Diese dritte zusammengesetzte Schicht 10 ist die gleiche wie
die zweite Schicht, abgesehen davon, daß ihre Endabschnitte
10 A und 10 B schmaler sind als die Endabschnitte der zweiten
Schicht. Der Vorgang des Aufbaus abwechselnder elastischer Schichten 10
und nicht-dehnbarer Schichten 12 wird mit den Endabschnitten
10 A und 10 B jeder elastischen Schicht 10 wiederholt, die eine
geringere Breite als die entsprechenden Abschnitte der vorausgehenden
inneren Schicht aufweisen. Nachdem die gewünschte
Anzahl elastischer Schichten aufeinander gelegt wurde, wird
das andere Endteil in Anlage an die letzte elastische
Schicht 10 gebracht, und anschließend werden die zusammengebauten
Teile in einer Form unter geeigneter Hitze- und
Druckeinwirkung zusammengepreßt, damit die elastischen
Abschnitte 10 A, B und C miteinander und ferner mit den
benachbarten Schichten 12 oder den Endteilen 2 oder 4
verbunden werden, so daß jede Gruppe elastischer Abschnitte 10 A,
B und C miteinander verbunden wird, um eine einzige elastische
Schicht 10 zu bilden, die an ihren Enden eine größere
Steifigkeit aufweist, wobei, beginnend mit dem Endteil 4,
in einer Richtung nach außen gegen das Endteil 2 aufeinanderfolgende
elastische Schichten zunehmend breitere weichere
Mittelabschnitte und zunehmend schmälere steife Endabschnitte
aufweisen. Somit hat, wie vorausgehend aufgeführt
wurde, ausgehend vom Endteil 4, jede folgende elastische
Schicht 10 einen zunehmend kleineren Netto-Elastizitätsmodul.
Durch die richtige Abänderung der Größen der Endabschnitte
10 A und 10 B relativ zu den Mittelabschnitten 10 C ist es
möglich, die Verformungsverteilung gleichmäßig zu machen,
um die
Ermüdungsfestigkeit der laminierten Anordnung zu verbessern.
Gleichzeitig haben die verhältnismäßig steifen Endabschnitte
10 A, 10 B der elastischen Schichten 10 die Wirkung, die zulässige
Drucklast zu erhöhen, da sie ein Ausbauchen der weicheren
Mittelabschnitte 10 C begrenzen. Falls dies gewünscht wird,
können die Schichten 10 ebenfalls derart hergestellt werden,
daß ihre Dicken sich mit größer werdendem Radius erhöhen
oder umgekehrt, daß
ihre Dicken sich mit größer werdendem Radius verringern.
Das vorausgehend beschriebene Verfahren zur Herstellung
eines Lagers gemäß Fig. 2 ist besonders dort geeignet,
wo der elastische Werkstoff ein Elastomeres ist, das unter
Druck- und Wärmeeinwirkung geschmolzen und geformt werden
kann. Falls der elastische Werkstoff Gummi ist, so erfordert
der Verbindungsvorgang ein Vulkanisieren.
Fig. 3 zeigt ein
laminiertes Lager mit zylindrischer Ausbildung. In diesem
Falle sind die Endteile zylindrische
innere und äußere Lagerelemente 22 und 24 und
dazwischenliegende zylindrische metallisch Schichten 26,
die voneinander durch dreiteilige elastische Schichten
getrennt werden, die aus Endabschnitten 28 A und
28 B und Mittelabschnitten 28 C bestehen. Die metallischen
Schichten 26 haben gleichmäßige Dicke.
Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt
ist, können die elastischen Schichten eine gleichmäßige Dicke aufweisen. Die
Dicke der in Fig. 3 dargestellten elastischen Schichten
steigt mit größer werdendem Durchmesser an. Selbstverständlich
können sie mit größerem Durchmesser
auch kleiner werden. Unter Bezugnahme auf jede einzelne Schicht
haben deren Abschnitte 28 A, 28 B und 28 C gleiche Dicken, aber
unterscheiden sich darin, daß die Endabschnitte 28 A und
28 B aus dem gleichen elastischen Werkstoff bestehen, der
verhältnismäßig steif ist, während der Mittelabschnitt 28 C
aus einem unterschiedlichen, verhältnismäßig weichem elastischen
Werkstoff besteht. Jedoch können die Endabschnitte
28 A und 28 B einer jeden elastischen Schicht aus dem gleichen
Werkstoff wie die Endabschnitte jeder anderen elastischen
Schicht bestehen, und alle Mittelabschnitte 28 C können
ebenfalls aus dem gleichen Werkstoff bestehen. Im Gegensatz
zu dem in Fig. 1 gezeigten Lager, haben die Endabschnitte
28 A und 28 B die gleiche Breite, d. h. die parallel zur
Lagerachse gemessene Abmessung.
Die Anordnung gemäß
Fig. 3 wird unter Wärme- und Druckeinwirkung zusammengepreßt,
so daß die drei Abschnitte einer jeden elastischen Schicht
miteinander und ferner mit den benachbarten nicht dehnbaren Schichten 26 und
Lagerteilen 22, 24 verbunden werden, damit man einen laminierten
Lagerverbund erhält. Selbstverständlich
dienen in diesem Falle die Abschnitte 28 A und
28 B, in erster Linie als Ausbauchungs-Begrenzungen
und der Netto-Elastizitätsmodul einer jeden elastischen
Schicht ist der gleiche wie bei allen anderen Schichten.
Jedoch kann, falls dies gewünscht wird, die Breite der Abschnitte
28 A und 28 B mit steigendem Radius verkleinert oder vergrößert
werden, beispielsweise wie dies in Verbindung mit den Fig. 1
und 2 beschrieben wurde, so daß sich der Netto-Elastizitätsmodul
der einzelnen elastischen Schichten mit steigendem
Radius verringert oder erhöht. Es ist ferner vorgesehen,
daß die Lager derart hergestellt werden, daß die Dicke
und/oder der Elastizitätsmodul der elastischen Schichten
sich schrittweise ändert. Beispielsweise können in einem
zylindrischen oder konischen Lager mit fünfzehn elastischen
Schichten die ersten drei Schichten, die der Mittelachse
am nächsten liegen, einen Netto-Elastizitätsmodul und/oder
eine Dicke aufweisen, die sich von den nächsten drei Schichten
unterscheidet, und die folgenden Gruppen von drei
Schichten können jeweils von den übrigen bezüglich der
Elastizität und/oder Dicke verschieden sein.
Beispielsweise ist es möglich,
Lager herzustellen, bei denen die Verwendung von
Ausbauchungs-Begrenzungen aus
verhältnismäßig steifem, elastischem Werkstoff auf ein Ende
des Lagers beschränkt ist. Mit anderen Worten, könnte
unter Bezugnahme auf die Ausführungsform nach Fig. 1 das
Lager hergestellt werden, indem die elastischen Abschnitte
10 B weggelassen und die Länge der Abschnitte 10 C verlängert
wird. Auch ist es möglich, daß die Verwendung
von Ausbauchungs-Begrenzungen an
einigen der elastischen Schichten völlig unterbleibt.
Beispielsweise wurden konische Lager hergestellt,
bei denen die Verwendung von Ausbauchungs-Begrenzungen
aus steifem Werkstoff auf eine ausgewählte
Anzahl von elastischen Schichten beschränkt wurde, die
der äußeren Seite des Lagers am nächsten waren. In
einem besonderen Anwendungsfall wurde ein konisches Lager
ähnlich jenem gemäß den Fig. 1 und 2 hergestellt, das
fünfzehn elastische Schichten enthielt, wobei die Ausbauchungs-
Begrenzungen nur in den sieben
äußersten Schichten vorgesehen waren.
Eine weitere mögliche Abänderung besteht darin,
die Anordnung der elastischen Abschnitte umzukehren, so
daß der Mittelabschnitt aus einem steiferen Werkstoff
besteht als die beiden Endabschnitte. Diese besondere Anordnung
eignet sich für gewisse Lagergeometrien, bei denen die
Abschnitte aus steifem Werkstoff Belastungen aufnehmen würden,
bei denen die Bewegungen verhältnismäßig klein sind,
während die Abschnitte aus weichem Werkstoff die Lasten
tragen, bei denen die Bewegungen größer sind. Ein anderes
Ausführungsbeispiel, gemäß welchem eine derartige Anordnung
verwendet werden würde, ist ein kreisförmiges laminiertes
Lagerkissen, das aus oberen und unteren endseitigen
Lagerelementen in Form von kreisförmigen Scheiben besteht, die
mit einer Folge von abwechselnden, kreisförmigen, scheibenförmigen
Schichten aus elastischem und nicht-dehnbarem
Werkstoff verbunden sind, wobei das Lagerkissen derart
befestigt ist, daß es eine Druckbelastung senkrecht zu den
abwechselnden Schichten aufnimmt, aber auch Torsionsbewegungen
um seine Mittelachse zulassen und aufnehmen kann.
In einem solchen Falle erfahren die elastischen Schichten
unter Torsionsbeanspruchungen eine größere Ablenkung und
damit eine größere Verformung an ihren Umfangsbereichen.
Daher würde jede elastische
Schicht aus mindestens zwei Teilen bestehen, nämlich einem
kreisförmigen, verhältnismäßig steifem Mittelabschnitt und
einem ringförmigen, verhältnismäßig weichen Außenabschnitt.
Selbstverständlich könnte jede elastische Schicht aus einer
Anzahl ringförmiger Abschnitte hergestellt sein, die
konzentrisch den Mittelabschnitt umgeben, wobei die ringförmigen
Abschnitte mit wachsendem Radius zunehmend weicher werden.
In diesem Falle können
die äußeren oder Endabschnitte der
zusammengesetzten elastischen Schichten aus Werkstoffen mit
einer größeren Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse als
die inneren Abschnitte bestehen. Selbstverständlich kann die
relative Länge der Abschnitte 28 C zunehmend verringert werden,
um ein sich verjüngendes flaches Lager zu ergeben.
Auf diese Weise erhält man
Lager mit ausgewählten Kennlinien bezüglich Druckbelastung
und Torsionsbelastung unter Verwendung von nur zwei
verschiedenen elastischen Werkstoffen.
Gleichzeitig ist es jedoch möglich, die elastischen Schichten
derart herzustellen, daß sie mehr als zwei verschiedene
elastische Werkstoffe enthalten. Beispielsweise kann es
für einen besonderen Anwendungsfall, der gemäß den Fig. 1
und 2 ein konisches Lager erfordert, erwünscht sein, daß
die Endabschnitte 10 B aus steiferem Werkstoff als die
Endabschnitte 10 A bestehen, wobei die verbundenen Endabschnitte
steifer als die dazwischenliegenden Abschnitte 10 C sind.
Die Verwendung verhältnismäßig steifer Endabschnitte trägt
dazu bei, ein Lagerversagen als Folge von Ausbauchung
und Reibkorrosion zu verringern, die leicht an den frei
liegenden Enden der elastischen Schichten auftreten, wenn das
Lager wiederholte Torsions- und Drucklasten aufnimmt.
Claims (11)
1. Laminiertes Lager zur Aufnahme von Drucklasten, das
eine Anzahl abwechselnder, elastischer Schichten und
nichtdehnbarer Schichten aufweist, die im wesentlichen
konzentrisch um eine gemeinsame Mittelachse angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige
der elastischen Schichten (10) jeweils wenigstens erste und
zweite Endabschnitte (10 A, 10 B; 28 A, 28 B) an den gegenüberliegenden
Lagerenden und einen dritten Abschnitt (10 C; 28 C)
zwischen den Endabschnitten aufweisen, daß die beiden Endabschnitte
(10 A, 10 B; 28 A, 28 B) einen Elastizitätsmodul
haben, der sich vom Elastizitätsmodul des dritten Abschnitts
(10 C; 28 C) unterscheidet, und daß die Abschnitte derartige
Breiten haben, daß die effektiven Elastizitätsmodule der
wenigstens einigen Schichten sich umgekehrt zum Abstand zwischen
den wenigstens einigen Schichten und der gemeinsamen
Mittelachse ändern.
2. Laminiertes Lager nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Schichten
(10, 12) in aufeinanderfolgenden größeren Radien um die
gemeinsame Mittelachse angeordnet sind, und daß die Dicke
wenigstens zwei der elastischen Schichten (10) unterschiedlich
ist.
3. Laminiertes Lager nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dicke der elastischen
Schichten (10) im wesentlichen gleich ist.
4. Laminiertes Lager nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Endabschnitte
(10 A, 10 B; 28 A, 28 B) den selben Elastizitätsmodul haben.
5. Laminiertes Lager nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens eine der elastischen
Schichten erste und zweite Endabschnitte (10 A, 10 B;
28 A, 28 B) enthalten, deren Elastizitätsmodul größer als
jener des dritten Abschnitts (10 C; 28 C) ist.
6. Laminiertes Lager nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens eine der elastischen
Schichten (10) erste und zweite Endabschnitte (10 A,
10 B; 28 A, 28 B) enthalten, die einen kleineren Elastizitätsmodul
als jener des dritten Abschnitts (10 C, 28 C) ist.
7. Laminiertes Lager nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß alle elastischen Schichten im
Lager die drei Abschnitte haben, und daß die beiden Endabschnitte
(10 A, 10 B; 28 A, 28 B) alle den gleichen
Elastizitätsmodul haben.
8. Laminiertes Lager nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schichten (10, 12) konisch
ausgebildet sind.
9. Verfahren zur Herstellung eines laminierten Lagers,
bei dem elastische Schichten und nicht-dehnbare Schichten
abwechselnd aufeinander derart gelegt werden, daß sich ein
mehrschichtiger Aufbau um eine gemeinsame Mittelachse
ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß in einem
ersten Schritt erste und zweite Endabschnitte aus einem
ersten Material mit einem ersten Elastizitätsmodul geformt
werden und ein dritter Abschnitt aus einem zweiten Material
mit einem zweiten Elastizitätsmodul geformt wird, daß die
drei Abschnitte jeweils wenigstens in einigen der elastischen
Schichten so geformt werden, daß der dritte Abschnitt
zwischen je einem der beiden Endabschnitte liegt, und daß
die Breiten der drei Abschnitte derart bemessen werden, daß
man einen effektiven Elastizitätsmodul für wenigstens einige
der Schichten erhält, der sich umgekehrt zum Abstand zwischen
den wenigstens einigen Lagen und der gemeinsamen Mittelachse
ändert.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der mehrschichtige Aufbau zwischen einem
Paar von Endteilen derart gelegt wird, daß jedes Endteil mit
einer elastischen Schicht verbunden ist, und daß die folgenden
Schritte gleichzeitig ausgeführt werden:
Verbinden des mehrschichtigen Aufbaus mit den Endteilen,
Verbinden der elastischen Schichten mit den nichtdehnbaren Schichten und
Verbinden der Abschnitte jeder der wenigstens einigen Schichten miteinander.
Verbinden des mehrschichtigen Aufbaus mit den Endteilen,
Verbinden der elastischen Schichten mit den nichtdehnbaren Schichten und
Verbinden der Abschnitte jeder der wenigstens einigen Schichten miteinander.
11. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die elastischen
Schichten aus Kautschuk hergestellt sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindung durch Vulkanisieren
der elastischen Schichten bewirkt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US80681177A | 1977-06-15 | 1977-06-15 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2819306A1 DE2819306A1 (de) | 1979-01-04 |
DE2819306C2 true DE2819306C2 (de) | 1987-06-25 |
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