DE3108701C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Lager, bestehend aus einer inneren und einer äußeren starren Hülse, wobei zwischen diesen starren Hülsen ein unter radialer Vorspannung formschlüssig eingesetzter Gummi­ körper vorgesehen ist.

Es sind elastische Lager bekannt (z. B. US-PS 30 96 106), bei denen ein Schiffspropeller gelagert werden soll und welches gleichzeitig die Übertragung eines Drehmomentes gewährleisten soll. Dabei wird zwischen zwei Bauteilen über das elastische Lager ein Drehmoment übertragen. Die innere starre Welle besitzt dazu Vorsprünge, die in ent­ sprechende Ausnehmungen auf dem Innendurchmesser des elastischen Lagers formschlüssig eingreifen. Der Außen­ durchmesser des elastischen Lagers ist zylindrisch und dient über die normale Reibung der Drehmomentübertragung. Das bedeutet, daß bei Auftreffen des Schiffspropellers auf einen Widerstand der Schiffspropeller gegen Beschädigungen geschützt werden soll, indem die Reibung am Außendurch­ messer des elastischen Lagers problemlos überschritten werden kann. Eine derartige Drehmomentbegrenzung ist nicht in allen Anwendungsfällen eines elastischen Lagers er­ wünscht.

Darüber hinaus sind elastische Lager bekannt (z. B. FR-PS 22 92 153), bei denen ein elastisches Gummiteil in einer Hülse formschlüssig aufgenommen ist und durch eine Ver­ formung des Außenrohres gegen ein axiales Verrutschen ge­ sichert ist. Dabei weist der in der Fertigung einfacher herzustellende Gummikörper eine ringförmige Ausnehmung auf, wobei der im Verhältnis zum Gummikörper schwierig herzustellende äußere Metallring mit Eindrückungen ver­ sehen ist, die in die ringförmige Ausnehmung des Gummi­ körpers eingreifen. Das Vorsehen von solchen Eindrückungen in metallischen Teilen ist nur bei geometrisch einfachen Teilen problemlos möglich, während bei schwierig herzu­ stellenden Gehäuseteilen solche Vorsprünge nur unter Schwierigkeiten zu fertigen sind.

Auch finden Gelenklager Verwendung (z. B. AT-PS 3 17 697), bei denen im Gummikörper Metallarmierungen einvulkanisiert sind. Diese Armierungen dienen dazu, daß bei axialer Mon­ tage eine einwandfreie radiale Kraft zwischen dem Gummi­ körper und dem äußeren Aufnahmeteil aufzubringen ist. Der Gummikörper selbst ist jedoch gegenüber dem äußeren Gehäuseteil lediglich über die Reibung in der Aufnahme­ bohrung gehalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elastisches Lager, bei dem der Gummikörper durch radiale Vorspannung zwischen zwei starren Hülsen gehalten ist, in einfacher Weise so auszubilden, daß eine sichere Verbindung zwischen dem Gummikörper und den starren Hülsen erzielt wird und die größere Belastungen aufnehmen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Gummikörper auf seiner Außenfläche in Richtung auf die äußere starre Hülse vorstehende Nocken aufweist, und daß jeder Nocken in eine entsprechende Ausnehmung der äußeren starren Hülse kraft- und formschlüssig eingreift.

Vorteilhaft ist dabei, daß durch den in die Ausnehmung der starren Hülse ragenden Nocken des Gummikörpers eine kraft- und formschlüssige Verbindung erzielt wird, wobei durch die Wahl der Anzahl der Nocken und der damit zusammen­ wirkenden Ausnehmungen eine einfache Anpassung an die jeweils auftretende Belastung möglich ist. Diese kraft- und formschlüssige Verbindung gestattet es, die starren Hülsen aus Gründen der Gewichtseinsparung und des Korrosionsschutzes aus Kunststoff herzustellen, ohne daß dadurch die aufzunehmende Belastung nennenswert beein­ trächtigt wird. Die Nocken und die Ausnehmungen lassen es weiterhin zu, daß die Fertigungstoleranzen von Gummikörpern und den starren Hülsen größer gewählt werden können, was den Herstellungsaufwand erheblich verringert und dennoch die gewünschte Belastung gewährleistet.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vor­ richtung,

Fig. 2 eine weitere Ausbildung einer Vorrichtung, bei der der Gummikörper sowohl mit der starren Innenhülse als auch mit der starren Außenhülse erfindungsgemäß verbunden ist,

Fig. 3 einen Halbschnitt durch eine besonders ausge­ bildete starre äußere Hülse,

Fig. 4 einen Halbschnitt durch einen mit der starren Außenhülse der Fig. 3 zusammenwirkenden Gummikörper und

Fig. 5 eine weitere Ausbildung eines Gummikörpers und einer starren Außenhülse.

Das in der Fig. 1 der Zeichnung dargestellte elastische Lager 1 eines nur angedeuteten Achslenkers 2 an einem Rahmenteil 3 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem als starre innere Hülse 4 ausgebildeten metallischen Befestigungsteil, das in an sich bekannter Weise mittels einer Schraube 5 in das Rahmenteil 3 drehfest eingespannt ist. Die starre innere Hülse 4 ist im vorliegenden Bei­ spiel an ihrer Mantelfläche mit einer umlaufenden, wulst­ artigen Verstärkung versehen und trägt einen ringförmigen, mit der starren inneren Hülse 4 durch Vulkanisation - hier können einfache und mit vielen Nestern bestückte Vul­ kanisierformen verwendet werden - verbunden ist.

Der Gummikörper 6 ist an seiner äußeren Mantelfläche mit mehreren, beispielsweise 8, einstückig mit dem Gummikörper 6 geformten Nocken 7 versehen, die in zwei umlaufenden Reihen derart auf der Mantelfläche angeordnet sind, daß jede Reihe 4 um 90 Grad gegeneinander versetzte Nocken 7 aufweist. Die Nocken 7 der einen Reihe können dabei gegen­ über den Nocken 7 der anderen Reihe um einen Winkel von 45 Grad versetzt sein. Der Gummikörper 6 ist unter radialer Vorspannung in eine starre äußere Hülse 8 eingesetzt, die in diesem Ausführungsbeispiel zur Gewichtseinsparung und zur Vermeidung von Korrosion aus Kunststoff besteht. Die starre äußere Hülse 8 besitzt 8 als durchgehende Öffnungen geformte Ausnehmungen 9, die entsprechend der Anordnung der Nocken 7 über die Außenfläche der starren äußeren Hülse 8 verteilt sind, so daß die Nocken 7 des in die starre äußere Hülse 8 eingesetzten Gummikörpers 6 form­ schlüssig in die Ausnehmungen 9 der starren äußeren Hülse 8 einrasten können. Über diese formschlüssige Verbindung werden die auftretenden Axial- und Torsionsbelastungen aufgenommen. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Gummikörper 6 an seiner Mantelfläche im Übergangsbereich zur Stirnfläche einen umlaufenden Kragen 10 auf, der als axialer Anschlag dient.

Das elastische Lager 1 ist mit der aus Kunststoff herge­ stellten starren äußeren Hülse 8 in eine durchgehende Öffnung bzw. Bohrung 11 des Achslenkers 2 eingesetzt. Zur Sicherung der starren äußeren Hülse 8 in der Bohrung 11 ist die äußere Hülse 8 an ihrer Mantelfläche mit zwei um­ laufenden Kragen 12, 13 versehen, die unterschiedlich große Durchmesser aufweisen können und den Achslenker 2 - im Querschnitt gesehen - klammerartig umfassen. Zusätzlich oder anstelle des kleineren Kragens 13 kann die Mantel­ fläche der äußeren Hülse 8 eine umlaufende Erhöhung 14 besitzen, die in eine entsprechende Aussparung 15 des Achslenkers 2 einrastet. Diese Erhöhung kann auch durch mehrere Nocken gebildet sein, die in entsprechende Aus­ nehmungen bzw. Öffnungen des Achslenkers 2 einschnappen. Beim Eindrücken der starren äußeren Hülse 8 in die Bohrung 11 kann durch die Verformung des Kunststoffes eine zusätz­ liche Vorspannung des Gummikörpers erzielt werden. Durch die Elastizität des Kunststoffes der äußeren Hülse 8 können große Toleranzen zugelassen werden; die Montage­ kräfte sind gering.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt das elastische Lager 1 a ebenfalls eine starre innere Hülse 4 a, die entweder aus Metall oder Kunststoff besteht, und die an ihrer Mantelfläche eine Vielzahl von Ausnehmungen 16 a aufweist, die hier in drei umlaufenden Reihen ange­ ordnet und gleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Der Gummikörper 6 a besitzt eine Ringform und trägt an seiner Innenfläche eine Vielzahl, der Anzahl und der Anordnung der Ausnehmungen 16 a entsprechend, von Nocken 17 a, die bei dem unter Vorspannung auf die starre innere Hülse 4 a auf­ gebrachten Gummikörper 6 a in die Ausnehmungen 16 a ein­ rasten und somit - neben der Haftreibung - den Gummikörper 6 a gegen axiale Verschiebung und Verdrehung auf der starren inneren Hülse 4 a sichern.

Der ringförmige Gummikörper 6 a ist in diesem Beispiel zweischichtig ausgebildet, wobei die beiden Schichten durch einen einvulkanisierten, der Stützung dienenden Blechring 18 a voneinander getrennt sind. Auch an seiner äußeren Mantelfläche ist der Gummikörper 6 a mit mehreren Nocken 7 a versehen, die hier in zwei umlaufenden Reihen gleichmäßig verteilt und gegenüber den Nocken 17 a am Innenumfang versetzt angeordnet sind. Die Nocken 7 a ragen in als Bohrungen ausgebildete Ausnehmungen 9 a der starren äußeren Hülse 8 a hinein, die hier einstückig mit dem Rahmenteil 3 a ausgebildet ist. Dabei ist der Gummikörper 6 a ebenfalls unter Vorspannung in die äußere Hülse 8 a eingesetzt.

In der Fig. 3 der Zeichnung ist eine starre äußere Hülse 8 b gezeigt, die beispielsweise aus Kunststoff gefertigt ist und eine zylindrische äußere Mantelfläche aufweist. An einer Stirnfläche schließt sich an diese Mantelfläche ein umlaufender Ringflansch 19 b an. Von beiden Stirnflächen der äußeren Hülse 8 b ausgehend, sind in die Innenwandung mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte, axial ver­ laufende, rillenartige Ausnehmungen 9 b eingearbeitet, die mit Abstand voneinander enden, so daß zwischen denselben, also im mittleren Bereich der äußeren Hülse 8 b, ein nicht unterbrochener umlaufender Ring 20 b entsteht. Die beid­ endigen rillenartigen Ausnehmungen 9 b, die beispielsweise der Innenwandung der äußeren Hülse 8 b ein sägezahnartiges Profil geben, sind vorzugsweise um eine halbe Teilung gegeneinander versetzt.

Die beschriebene äußere Hülse 8 b dient zur Aufnahme eines in Fig. 4 dargestellten ringförmigen, rotations­ symmetrischen Gummikörpers 6 b, der auf einer starren inneren Hülse 4 b aus Metall aufvulkanisiert ist. Der Gummikörper 6 b ist in seinem mittleren äußeren Bereich mit einer umlaufenden Anordnung des Ringes 20 b entsprechenden Ringrille 21 b versehen, von der nach beiden Stirnflächen des Gummikörpers 6 b ebenfalls mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte axial verlaufende Rillen führen. Durch diese Rillen bleiben ebenfalls axial verlaufende rippen­ artige Nocken 7 b erhalten, die dem Querschnitt, der Anzahl und der Anordnung der rillenartigen Ausnehmungen 9 b der äußeren Hülse 8 b entsprechen. Der so ausgebildete Gummi­ körper 6 b wird in an sich bekannter, nicht dargestellter Weise unter Vorspannung in die äußere Hülse 8 b derart eingepreßt, daß einerseits der umlaufende Ring 20 b in die Ringrille 21 b unter Vorspannung einschnappt und anderer­ seits die rippenartigen Nocken 7 b in den rillenartigen Ausnehmungen 9 b unter Vorspannung zur Anlage kommen. Dadurch ergibt sich in axialer und in tangentialer Richtung eine sichere Fixierung und Abstützung des Gummi­ körpers 6 b bei Schubbewegungen in Folge von Verdrehung und/oder Axialbewegung.

In Abänderung dieses Ausführungsbeispieles ist es möglich, daß sich die rippenartigen Nocken 7 b des Gummikörpers 6 b in die rillenartigen Ausnehmungen 9 b der äußeren Hülse 8 b in ihrer Längsausdehnung nur über einen mittleren Teilbe­ reich oder annähernd über die gesamte Länge von Gummi­ körper 6 b und der äußeren Hülse 8 b erstrecken. Dabei ent­ fällt der umlaufende Ring 20 b und die entsprechende Ring­ rille 21 b.

Gemäß der Fig. 5 der Zeichnung ist der durch Vulkani­ sation mit der inneren starren Hülse 4 b verbundene Gummi­ körper 6 b der in Fig. 4 mit einem zusätzlichen, der axialen Stützung dienenden Kragen 10 b, ausgerüstet und unter Vorspannung in eine aus Blech bestehende äußere starre Hülse 8 b eingepreßt, die hier als einstückiges Bestandteil des Rahmenteils 3 b ausgebildet ist.

In Abänderung der erläuterten Ausführungsbeispiele ist es möglich, den Gummikörper mit der äußeren Hülse durch Vulkanisation zu verbinden und nur auf der starren inneren Hülse mittels Vorspannung und Nocken bzw. Ausnehmungen zu sichern. Der Querschnitt bzw. die Form der Nocken und Aus­ nehmungen kann beliebig gewählt werden.

• Bezugszeichenliste 1, 1 a, 1 b elastisches Lager
  2 Achslenker
  3, 3 a, 3 b Rahmenteil
  4, 4 a, 4 b starre innere Hülse
  5 Schraube
  6, 6 a, 6 b  Gummikörper
  7, 7 a, 7 b Nocken
  8, 8 a, 8 b starre äußere Hülse
  9, 9 a, 9 b Ausnehmungen
  10 a, 10 b Kragen
  11 Bohrung bzw. Öffnung
  12 Kragen
  13 Kragen
  14 Erhöhung
  15 Aussparung
  16 a Ausnehmung
  17 a Nocken
  18 a Blechring
  19 b Ringflansch
  20 b Ring
  21 b Ringrille

Claims (9)

1. Elastisches Lager, bestehend aus einer inneren und einer äußeren starren Hülse, wobei zwischen diesen starren Hülsen ein unter radialer Vorspannung formschlüssig eingesetzter Gummikörper vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummikörper (6, 6 a, 6 b) auf seiner Außenfläche in Richtung auf die äußere starre Hülse (8, 8 a, 8 b) vorstehende Nocken (7, 7 a, 7 b) aufweist, und daß jeder Nocken (7, 7 a, 7 b) in eine entsprechende Ausnehmung (9, 9 a, 9 b) der äußeren starren Hülse (8, 8 a, 8 b) kraft- und formschlüssig eingreift.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (9, 9 a) als durchgehende Öffnung ausgebildet ist.

3. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (7, 7 a, 7 b) gleichmäßig über die Außenfläche des Gummikörpers (6, 6 a, 6 b) verteilt angeordnet sind.

4. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (7, 7 a, 7 b) in zwei Reihen angeordnet sind.

5. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (7, 7 a, 7 b) einer Reihe gegenüber der benachbarten Reihe in Umfangsrichtung versetzt ange­ ordnet sind.

6. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (7 b) sägezahnartigen Querschnitt auf­ weisen und als in axialer Richtung verlaufende Rippen ausgebildet sind.

7. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nocken (7 b) annähernd über die gesamte Länge des Gummikörpers (6 b) erstrecken.

8. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummikörper (6, 6 b) mit der inneren starren Hülse (4, 4 b) durch Vulkanisation verbunden ist.

9. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummikörper (6 a) auf seiner Innenfläche in Richtung auf die innere starre Hülse (4 a) vorstehende Nocken (17 a) aufweist, und daß jeder Nocken (17 a) in eine entsprechende Ausnehmung (16 a) der inneren starren Hülse (4 a) kraft- und formschlüssig eingreift.