DE3446831C1 - Federkörper als Auflager für Bauwerke, Maschinenaggregate u.dgl. - Google Patents

Description

• Zum Verdeutlichen der Erfindung ist ein Teilstück eines Federkörpers für ein Baulager als Ausführungsbeispiel in perspektivischer Ansicht dargestellt und im folgenden näher erläutert.
• Der gezeichnete Federkörper besteht beispielsweise aus einem synthetischen Kautschuk ohne jede Verstärkungseinlagen und ist durch Abschneiden von einem in größerer Länge durch Strangpressen hergestellten Profilstrang gewonnen. Er enthält drei über seine ganze Länge durchlaufende offene Ausnehmungen 1 und 2, die mit untereinander kongruentem Querschnitt - in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in Form eines ungleichseitigen Sechseckes - in zwei Reihen übereinander und in den Reihen gegeneinander versetzt angeordnet sind, derart, daß die einzige Ausnehmung 2 der oberen Reihe symmetrisch zu den beiden Ausnehmungen 1 der unteren Reihe ausgerichtet ist. Da die Ausnehmung 2 zudem auch im Vergleich zu den Ausnehmungen 1 um 1800 verdreht ist, werden von den einander zugekehrten Schrägflächen 11 bzw. 12 der Sechseckseiten schräg gegeneinander geneigte, durch einen in der Symmetrieachse des Federkörpers gelegenen Keil 6 untereinander zusammenhängende Federungselemente eingegrenzt, die zusammen mit in ähnlicher Weise über den äußeren Schrägflächen 13 der Ausnehmungen 1 sich anschließenden Elementen eine in ihrem Verlauf durch den Linienzug I + I angedeutete schwingungsfähige Membran bilden. Die unter Belastung hervorgerufenen Federbewegungen des Federkörpers haben das mehr oder weniger ausgeprägte Abflachen der ursprünglich stark gewellten Linie I # I zu ihrem inversen Durchbiegen zur Folge.
• Die Seitenkanten des Federkörpers sind in der dargestellten Weise nach dem Verteilungsmuster der Ausnehmungen 1 und 2 eingezogen, so daß sich bei Wahrung des erwünschten Kraftflusses innerhalb des Federkörpers ausreichend bemessene Auflagerflächen 3 und 4 ergeben. Die Auflagerflächen 3,4 selbst sind mit parallel zueinander durchlaufenden eingeformten Längsnuten ausgebildet, um einem rutschfesten Sitz der Federkörper zwischen den gegeneinander abgestützten Bauwerksteilen zu gewährleisten.
• Die Ausnehmungen 1 und 2 trennen untereinander und nach den Seitenkanten des Federkörpers massive Keile 6 elastomeren Materials gegeneinander ab. Die Keile 6 sind infolge des Schrägverlaufes der benachbarten Seitenflächen 15 der Ausnehmungen 1, 2 und der eingezogenen Seitenflächen im Kopfbereich von trapezartiger Querschnittsform und hängen in jeweils einer Reihe durch die zwischen den Ausnehmungen 1, 2 selbst und den zugekehrten Auflagerflächen 3, 4 gebildeten vergleichsweise dünnen Verbindungselemente 5 untereinander zusammen. Die Verbindungselemente 5 wirken dabei als elastische Membran, die zwar die unter Belastung des Federkörpers hervorgerufenen vertikalen Federbewegungen der etwa Druckstempeln zu vergleichenden Keile 6 gestatten, diese aber gleichzeitig auch gegeneinander abstützen und gegen jedes nachteilige Verkanten sichern. In Verlängerung der Keile 6 sind die dem Federkörperkern zugekehrten Innenflächen der Ausnehmungen 1, 2 in Form eines längs durchlaufenden Vorsprungs 31 ausgewölbst, um im Falle extremen Einfederns der Keile 6 diesen einen positiv wirksam werdenden Anschlag zu bieten.
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Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Federkörper aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff als Auflager für Bauwerksteile, Maschinenaggregate u. dgl., in Form einer Profilleiste mit einander parallelen, im wesentlichen ebenen Auflagerflächen und mit in zwei Reihen derart übereinander und gegeneinander versetzten längs durchlaufenden Ausnehmungen, daß zwischen den Reihen eine durchgehende waagerechte Zone ungeschwächten Querschnitts gebildet ist, dadurch gek e n n z e ichn e t, daß die Ausnehmungen (1,2) die Querschnittsform eines Vielecks aufweisen und daß wenigstens die in Breitenrichtung aufeinanderfolgenden Seitenwände der Ausnehmungen (1,2) jeder Reihe derart abwechselnd steigend oder fallend unter dem gleichen Winkel zu den Auflagerflächen (3, 4) geneigt sind, daß zwischen jeweils zwei Ausnehmungen (1,2) jeder Reihe ein sich zur Mittelebene der Leiste hin verjüngender Keil (6) gebildet wird.
2. 2. Federkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Außenflächen im Bereich der Ausnehmungen (1) der unteren Reihe im wesentlichen parallel zu deren äußeren Seitenwänden (13) ausgerichtet sind.
3. 3. Federkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß seine Außenflächen im Bereich der Ausnehmungen (2) der oberen Reihe unter einem Winkel zur oberen Auflagerfläche (4) derart geneigt sind, daß ein sich zur Mittelebene hin verjüngender Keil (6) gebildet wird.
4. 4. Federkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwände (21, 22) der Ausnehmungen (1, 2) parallel zu den ihnen benachbarten Auflagerflächen (3, 4) verlaufen und mit diesen membranartigen Verbindungselemente (5) zwischen den die Ausnehmungen (1, 2) jeweils einer Reihe voneinander trennenden Keilen (6) bilden.
5. 5. Federkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelebene benachbarte Innenwände der Ausnehmungen (1, 2) in diese hineinragende Auswölbungen oder Vorsprünge (31) aufweisen.
6. 6. Federkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er drei Ausnehmungen (1,2) aufweist.
7. 7. Federkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagerflächen (3, 4) mit in Längsrichtung parallel zueinander durchlaufenden eingeformten nuten- oder rinnenförmigen Vertiefungen ausgebildet sind.

   Die Erfindung bezieht sich auf einen Federkörper aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff als Auflager für Bauwerksteile, Maschinenaggregate u. dgl., in Form einer Profilleiste mit einander parallelen, im wesentlichen geradlinigebenen Auflagerflächen und mit in zwei Reihen derart übereinander und gegeneinander versetzten längs durchlaufenden Ausnehmungen, daß zwischen den Reihen eine durchgehende waagerechte Zone ungeschwächten Querschnitts gebildet ist.

   Elastische Auflager mit solchen Federkörpern sind beispielsweise aus der US-Patentschrift 27 27 738 bekannt. Dabei wird das für das Federungsverhalten wichtige Verformungsvermögen der verhältnismäßig großflächigen plattenförmigen Federkörper im wesentlichen aus dem Verdrängen elastomerer Masse in die Ausnehmungen hinein bis zu derem vollständigen Ausfüllen hergeleitet. Mit dem Schließen der Ausnehmungen ist aber auch jede weitere Federarbeit praktisch unterbunden. Der Erfindung stellt sich demgegenüber die Aufgabe, die Federkörper in elastischen Auflagern zum Aufnehmen hoher und höchster Belastungen mit vergleichsweise flach ansteigender Federkennlinie und unter Ausschluß eines unerwünschten Verhärtungszustandes geeignet zu machen.

   Nach der Erfindung kennzeichnen sich Federkörper der eingangs geschilderten Gattung durch die im Anspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale.

   Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände von Unteransprüchen.

   Die Erfindung schafft eine elastisches Auflager mit einem den höchsten Anforderungen im Gebrauch genügender Federkörper. Die neuartige Querschnittsform der Ausnehmungen hat in Verbindung mit ihrer besonderen Anordnung eine horizontale Aufteilung des Gesamtquerschnittes der Federkörper gleichsam in zwei mit ihren strukturierten Oberflächen ineinandergesetzte Stegplatten zur Folge, wobei eine die Stege mit abwechselnd steigend und fallend schräg ausgerichteten Schubelementen verbindende schwingungsfähige Membran die eigentliche Federungsarbeit erbringt. Gegenüber den vorwiegend von Volumenfederung mit Verdrängen des elastomeren Werkstoffes in die Ausnehmungen hinein abhängigen bekannten Auflagern zeichnen sich die neuartigen Lager aufgrund der zum größten Teil in Schubspannungen umgesetzten günstigen Belastungsart des Federkörpers durch ein überraschend weiches Federungsverhalten mit hoher Arbeitsaufnahmefähigkeit bei einer gleichzeitig wirksamen Schwingungs- und Körperschallisolierung aus. Die Federkennlinie zeigt bis an die Endphase des Verformungsbereiches einen nahezu geradlinigen Verlauf unter einem vergleichsweise nur flachen Anstiegswinkel, während die aus der dann zunehmenden Verhärtung folgende Progressivität erst mit extremen Belastungswerten einsetzt.

   In jeweils einer Reihe trennen die Ausnehmungen massive Elastomerkeile gegeneinander ab, deren Querschnittsgestalt wiederum von den schrägen Seitenflächen der Ausnehmungen bestimmt ist und die im Belastungsfalle nach Art von Druckstempeln Vertikalbewegungen ausführen. Da diese Keile aber durch die zwischen den Ausnehmungen und den benachbarten Auflagerflächen gebildeten membranartigen Verbindungselemente auch kopfseitig untereinander zusammenhängen, sind sie gleichzeitig gegen unerwünschtes Verkanten gesichert. Andererseits ergibt sich im Zusammenhang mit der nach außen sich erweiternden Trapezform ihres Kopfbereiches noch der besondere Vorteil, daß der Schrägverlauf der Trapezflanken mit dem Einfedern der Keile zunehmend steiler bzw. der Schrägwinkel zunehmend spitzer wird und als Folge davon die Schubsteifigkeit der Keile in Querrichtung sich erhöht. Dies steht im Gegensatz zu der auf bekannte Federkörper zutreffenden Erscheinung der mit zunehmender Einfederung abnehmenden Schubsteifigkeit, die letzten Endes zum Ausknicken der Federkörper unter Last führt.