DE4341404C2 - Gummifederlager - Google Patents

Description

Arbeitsmaschinen mit rotierenden oder oszillierenden Arbeitsprozessen beaufschla­ gen die Fundamente, an denen sie befestigt sind, mit Schwingungen. Durch diese Körperschallanregung strahlen dann diese Fundamentstrukturen zusätzlich zur Ma­ schine Luftschall ab und sie leiten den Körperschall weiter. Will man die Körper­ schallanregung der Struktur verringern, müssen Maschine und Fundament voneinan­ der entkoppelt werden. Häufig benutzt man dazu Federelemente, deren als Feder wir­ kende Teile aus Gummi hergestellt sind und statisch auf Zug oder Druck beansprucht werden. Bei für Gummi ungünstiger Zugbelastung kommt es oft zu Beschädigungen. Der notwendige Isolierwirkungsgrad des Elements ist dann nicht mehr gegeben.

Besonders kritisch wirkt sich die Zugbelastung dann aus, wenn das Federlager mit einer impulsartig auftretenden Kraft (Schock) beaufschlagt wird.

Schock ist physikalisch gesehen immer eine stark beschleunigte Hinbewegung, ge­ folgt von einer anschließenden ebenso schlagartigen Herbewegung, welche sich über die Nullage hinaus erstreckt. Für ein solches Federelement bedeutet die Hinbewe­ gung, daß das Gummifederlager hierbei auf Druck beansprucht wird, die anschließen­ de Herbewegung läßt dann Zugkräfte entstehen.

Die FR 26 73 453 beschreibt ein Gummifederlager bei welchem der Gummifederteil im Falle einer Schockbeanspruchung in der damit verbundenen Zugphase im Betrieb entweder in sich oder an den Vulkanisationsflächen zu reißen droht. Ein solches Gummifederlager ist bei extrem hohen Spitzenbelastungen wie Schockbeanspru­ chung nicht zuverlässig genug und birgt somit die Gefahr der Schädigung der Anlage, in welche es eingebaut ist.

Die EP 00 58 911 beschreibt ebenfalls ein Gummifederlager.

Über die Metallkonsole 1 wird dabei die Kraft in das Lager eingeleitet. Das Funda­ ment 3 nimmt dabei die Gegenkraft auf. Bedingt durch die geometrische Zuordnung von Metallkonsole und Fundament wird dieses Gummifederlager sowohl in axialer wie auch in rotatorischer Weise beansprucht. Somit muß dieses Lager sowohl eine Axial­ kraft als auch ein Drehmoment aufnehmen.

Bei Schockbelastung dieses Lagers läuft die Schraube 2 bedingt durch das Auftreten eines außergewöhnlich hohen Drehmoments Gefahr deformiert zu werden bzw. zu zerbrechen. Dieses hat zur Folge, daß das Gummifederlager an Tragfähigkeit verliert und bei wiederholter Schockbelastung endgültig unbrauchbar wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gummifederla­ ger zu schaffen, das auch wiederholt einer Schockbeanspruchung ausgesetzt werden kann.

Die Aufgabe wird durch das Gummifederlager nach Anspruch 1 gelöst.

Das vorliegende Federlager arbeitet auf der Basis der Dämpfungseigenschaften von Gummi. Es dient nicht nur zur Gewichtsaufnahme des zu lagernden Gerätes, sondern auch zur Schwingungsentkopplung zwischen Gerät und tragendem Fundament. Durch die besondere Anordnung treten im Element keine statischen Zugkräfte auf und es kann auch stoßartige Kräfte, die im ungünstigsten Fall der Gewichtskraft entgegen­ wirken, auffangen. Weiterhin ist es durch das Aufbringen einer Vorspannung auf die Gummiteile des Elements nicht mehr möglich, daß Gummiteile bei dieser stoßartigen Belastung unerlaubt hoch und lange auf Zug beansprucht werden.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt die einzige Figur der Zeichnung das Gummifederlager in der Seitenansicht.

Das erfindungsgemäße Gummifederlager besteht im wesentlichen aus 3 Baugruppen.

Zentrale Baugruppe ist dabei ein Mittelteil. Er besteht aus einem oberen Mittelteil 10, welches zur Montage an einer Maschine mit Gewindebohrungen 12 ausgerüstet ist. Durch ein Distanzstück 11 beabstandet, schließt sich ein unteres Mittelteil 7 an, wel­ ches zum Zwecke der Montage mit weiteren Gewindebohrungen 13 versehen ist.

Durch das obere Mittelteil 10 sowie durch das untere Mittelteil 7 und durch das Di­ stanzstück 11 verläuft zentrisch eine Vorspanneinrichtung 5, welche durch einen Bol­ zen 16 und eine Mutter 15 dargestellt wird. Der Kopf des Bolzens 16 ist im oberen Mit­ telteil 10 versenkt angeordnet, um ein planes Anliegen der angeschraubten Arbeits­ maschine zu gewährleisten. Wie in der Zeichnung dargestellt, befindet sich im Kopf des Bolzens 16 eine Ausnehmung zur Aufnahme eines drehmomentaufbringenden Werkzeuges, um den Bolzen festzuhalten, wenn durch Anziehen der Mutter 15 die Vorspannkraft aufgebracht wird.

Erreicht wird dieses ebenfalls, wenn die Ausnehmung so geformt ist, daß zwischen dem Bolzenkopf und der Ausnehmung Kraft und Formschluß besteht. Die Stärke des Distanzstückes 11 kann unterschiedlich sein, auch eine Kombination unterschiedlich starker Distanzstücke ist möglich.

Entscheidend für die Auswahl der Stärke der Distanzstücke 11 ist immer die Größe der benötigten Vorspannkraft.

Das Gummifederlager wird mittels zweier Pratzen 8, 9 am Fundament 6 festge­ schraubt. Hierzu sind sowohl im Fundament 6 als auch in der jeweiligen Pratze Boh­ rungen vorgesehen, die in der Figur durch eine senkrechte Linie dargestellt werden.

Zwischen jeder Pratze 8, 9 und dem oberen Mittelteil 10 ist ein Gummifederelement 2 angeordnet, welches sowohl an einer glatten Fläche 20 des oberen Mittelteiles 10 als auch an einer glatten Fläche 19 der Pratzen 8, 9 anvulkanisiert ist. Das Gummifeder­ element 2 steht dabei in einem Winkel zur Mittelachse des Mittelteils 7, 10. Der untere Mittelteil 7 ist als Traverse ausgebildet. In den nach oben zeigenden Ausneh­ mungen 17 stehen lose, also nicht auf dem unteren Mittelteil 7 verbundene weitere Gummifederelemente 3, 4, welche mit ihrem anderen Ende jeweils an einem nach in­ nen zeigenden Flansch 18 der Pratzen von unten anvulkanisiert sind.

Beide Gummifederelemente verlaufen parallel zur Mittelachse.

Die hier als Gummifedern ausgeführten Dämpfungselemente können auch als beliebi­ ge andere Federelemente, z. B. Schraubenfedern, ausgeführt sein. Die Funktion des Gummifederlagers wird nachfolgend beschrieben.

Die durch die akustische Quelle auf das Element übertragenen Schwingungen werden vom Mittelteil über die Teilelemente auf die Pratzen gedämpft übertragen. Dabei wer­ den die Teilelemente 1, 2, 3 und 4 nur auf Druck beansprucht. Wird die Gewichtskraft durch eine zusätzliche Druckkraft überlagert, so wird die Belastung nur durch die Teilelemente 1 und 2 aufgefangen, die Teilelemente 3 und 4 werden nicht durch Zug beaufschlagt, da sie nur an einer Seite befestigt sind. Bedingt durch die erfindungs­ gemäße Vorspanneinrichtung 5 können die Teilelemente auf Druck vorgespannt wer­ den.

Wird nun die Gewichtskraft durch eine entgegenwirkende schockartige Kraft, bei ei­ nem Kriegsschiff z. B. im Falle einer schiffsnahen Minendetonation, überlagert, so wird bei richtig eingestellter Vorspannkraft die Last innerhalb des Elements durch die Teilelemente 3 und 4 elastisch aufgefangen, die Teilelemente 1 und 2 werden bis zum drucklosen Zustand entspannt, aber auch kurzfristige Zugbelastungen der Teilelemen­ te 1 und 2 sind zulässig.

Claims (4)

1. Gummifederlager für Fundamente von Arbeitsmaschinen insbesondere auf Schiffen mit einer Gummifeder bestehend aus mehreren Gummielementen (1, 2, 3, 4) und ei­ nem aus einem oberen (10) und einem unteren Mittelteil (7) bestehenden doppelt T- förmigen Mittelteil (7, 10), das eine axial angeordnete Längsbohrung zwecks Auf­ nahme einer mechanisch arbeitenden Vorspanneinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Befestigung der Gummielemente (1, 2, 3, 4) auf einem Fundament (6) links und rechts vom Mittelteil je eine Pratze mit dreieckförmigem Querschnitt (8, 9) vor­ gesehen ist, deren jeweilige Basis zum Mittelteil hin verlängert ist,
daß sowohl an jeder nach innen zur Mittellinie des Mittelteils (7, 10) zeigenden schrägen Seitenfläche (19) der dreieckigen Pratzen (8, 9) als auch an der dazu je­ weils parallel verlaufenden Innenseite (20) des oberen Mittelteils (10) je ein in einem Winkel zur Mittellinie des Mittelteils (7, 10) stehendes Gummielement (1, 2) beidsei­ tig anvulkanisiert ist,
daß an der zum unteren Mittelteil (7) zugewandten Seite der Basis einer jeder Pratze (8, 9) parallel zur Mittellinie des Mittelteils (7, 10) je ein weiteres Federelement (3, 4) im Bereich der Verlängerung der Basis anvulkanisiert ist, dessen anderes Ende lo­ se in einer dafür vorgesehenen Ausnehmung (17) im unteren Mittelteil (7) aufge­ nommen ist.

2. Gummifederlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannrichtung durch einen Bolzen (16) und eine Mutter (15) darstellbar ist, wobei zwischen dem oberen Mittelteil (10) und dem unteren Mittelteil (7) ein Di­ stanzstück (11) vorgesehen ist.

3. Gummifederlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzenkopf des Bolzens (16) feststellbar ausgebildet ist.

4. Gummifederlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Bolzenkopf und umgebenden oberen Mittelteil (10) Formschluß be­ steht.