DE69923176T2

DE69923176T2 - Elastomerisches lager

Info

Publication number: DE69923176T2
Application number: DE69923176T
Authority: DE
Inventors: Peter Richard Andrew Fleckney CANNON
Original assignee: Trelleborg AB
Current assignee: Trelleborg AB
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1999-05-04
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2019-05-05
Also published as: DE69923176D1; AU743862B2; GB9910080D0; IS5707A; US6474618B1; EP1084352B1; BR9910395A; CA2333232A1; CN1117224C; ATE287048T1; CA2333232C; IL139267A0; WO1999058871A1; GB2337313A; CN1300354A; ES2233045T3; JP2002514721A; AU3833899A; EP1084352A1; JP3502347B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Elastomeranbringungsmodul und insbesondere – jedoch nicht ausschließlich – ein Elastomeranbringungsmodul, das für eine starke Durchbiegung in einer Richtung normaler Druckbelastung ausgelegt ist.
Die Erfindung betrifft zudem – jedoch ebenfalls nicht ausschließlich – eine Elastomeranbringung, die vorzugsweise eine vergleichsweise uneingeschränkte Bewegung in wenigstens einer Richtung in einer Ebene senkrecht zur Richtung normaler Druckbelastung ermöglicht.
Die Druckschrift GB 718,605 beschreibt eine elastische Anbringung mit einem prismenförmigen Überbrückungselement aus Gummi, das in Längsrichtung an gegenüberliegenden Paaren von Seiten mit den entsprechenden geschlossenen Flächen zweier Winkelstreben verbunden ist, wovon die eine der Verbindung mit einem tragenden Element und die andere der Verbindung mit einem getragenen Element in versetzter Beziehung dient, sodass die durch das Gewicht des getragenen Elementes einwirkende Belastung im Wesentlichen quer zu dem Element aus Gummi wirkt und durch eine Kombination aus Scherung und Druck die Verformung des Elementes bewirkt, wobei die Hauptdruckelastikachse des Elementes gegen die Richtung der Belastung mit einem Winkel von zwischen 35° und 55° geneigt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Elastomeranbringungsmoduls, das ein verbessertes Druckdurchbiegungsvermögen aufweist, und das gegebenenfalls preisgünstiger als existierende Ausgestaltungen der Anbringungen herstellbar ist. Vorzugsweise ist das Elastomeranbringungsmodul zudem für die Dämpfung der Übertragung akustischer Frequenzvibrationen nutzbar.
Die erfindungsgemäße Elastomeranbringungsbaugruppe ist durch die Merkmale von Anspruch 1 bestimmt.
Es ist beabsichtigt, dass vorzugsweise die beiden nach innen gewandten verbundenen Flächen eines Abschlusselementes relativ zueinander in einem Winkel im Bereich zwischen 80° und 115°, vorzugsweise im Bereich zwischen 85° und 100°, liegen. Die verbundenen Flächen jedes Abschlusselementes können in Ebenen im Wesentlichen senkrecht relativ zueinander liegen.
Die beiden Abschlusselemente können identisch sein, wodurch die Herstellungskosten minimiert werden.
Vorzugsweise sind die entsprechenden verbundenen Flächen bei Betrachtung entlang der Richtung normaler Druckbelastung teilweise überlappt. Bei Betrachtung in einer ersten Querrichtung senkrecht zur Druckbelastungsrichtung sind die verbundenen Flächen zumindest bei Nichtvorhandensein einer Druckbelastung vorzugsweise beabstandet. Bei Betrachtung in einer zweiten Querrichtung senkrecht zur ersten Querrichtung ist das Elastomerelement zumindest bei normalen Betriebsbelastungen vorzugsweise frei von direkter Druckbelastung.
Die entsprechenden Formen der Modulteile und deren Größen sind vorzugsweise derart gewählt, dass während der anfänglichen Belastung in Richtung des Druckes das Elastomerelement durch eine Kombination aus Scherung und Druck belastet wird.
Das Elastomerelement weist vorzugsweise keinerlei innere Verstärkung oder Verstrebungen auf. Es ist vorzugsweise in wenigstens einer Querrichtung frei von entweder inneren oder äußeren Strukturen, die dessen Wölbungsfreiheit einschränken könnten, und zwar wenigstens bis irgendeine Pufferwirkung unter äußeren oder Stoßbelastungsbedingungen auftritt.
Vorzugsweise, jedoch nicht zwangsweise, weist das Elastomerelement eine im Wesentlichen massive Form auf. Vorzugsweise weist es keinerlei Hohlräume und besonders bevorzugt keinerlei Öffnungen auf, die sich hierdurch in einer Richtung senkrecht zur Querschnittsebene der L-Form erstrecken.
Vorzugsweise erstreckt sich das Elastomermaterial vollständig in den Eckraumbereich zwischen den nach innen gewandten Flächen eines Abschlusselementes. Man geht davon aus, dass dies die Abschwächung der Übertragung von Schall durch die Anbringung hindurch wirkungsvoll fördert.
Nicht verbundene Abschlussflächen der starren Elemente können mit Arretiereinrichtungen, so beispielsweise Gewindelöchern, versehen sein, um zu ermöglichen, dass starre Elemente eines Moduls relativ zu den entsprechenden starren Elementen eines zweiten Moduls arretiert werden.
Verbindungsstreben können derart vorgesehen sein, dass ein Paar von Abschlusselementen nahe beieinander, beispielsweise in direktem Rücken-an-Rücken-Kontakt, und das andere Paar in einem vorgegebenen Abstand gesichert sind.
Die Erfindung stellt darüber hinaus eine Elastomeranbringungsbaugruppe bereit, die sich aus zwei oder mehr Elastomeranbringungsmodulen zusammensetzt, die relativ zueinander fixiert sind. Die Baugruppe kann an getragenen oder tragenden Strukturen befestigt sein, die eingesetzt werden, um die starren Elemente der Module in einer vorgegebenen räumlichen Beziehung zu halten.
Die Baugruppe kann Module mit Elastomerelementen unterschiedlicher Größe und/oder unterschiedlichen Volumens enthalten. Vorzugsweise weist keines der Elastomerelemente der Baugruppe ein Volumen von mehr als 15 Litern auf.
Vorzugsweise werden bei zwei oder mehreren Modulen unterschiedlicher Größe oder mit Elastomerelementen unterschiedlichen Volumens starre Abschlusselemente gleicher Querschnittsgröße und Form verwendet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben, die sich wie folgt zusammensetzt.
1 bis 3 zeigen eine Endansicht, eine Seitenansicht beziehungsweise eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Anbringungsmoduls.
4 bis 6 zeigen eine Endansicht, eine Seitenansicht beziehungsweise eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Anbringungsbaugruppe.
7 und 8 zeigen eine Seitenansicht beziehungsweise eine Draufsicht einer weiteren erfindungemäßen Anbringungsbaugruppe.
9 und 10 zeigen eine Seitenansicht beziehungsweise eine Draufsicht einer weiteren erfindungsgemäßen Baugruppe.
11 zeigt eine Kurve von Vertikalbelastung und Durchbiegung.
Gemäß 1 bis 3 umfasst eine modulartige Elastomeranbringung 1, zwei identische starre metallische Abschlusselemente 2, 3, die mit einem Elastomerelement 4 und durch dieses miteinander verbunden sind.
Jedes Abschlusselement 2, 3 weist bei Betrachtung im Querschnitt rechtwinklige L-Form (siehe 1) und darüber hinaus zwei Schenkelabschnitte 5, 6 gleicher Länge auf.
Ein Schenkel 5 weist gleichmäßige Dicke auf. Der andere Schenkel 6 ist derart leicht verjüngt, dass sich seine Dicke weg von einem Eckbereich 7 verringert.
Außenfronten 8, 9 der Schenkel 5, 6 sind rechtwinklig.
Das Elastomerelement 4 erstreckt sich im Allgemeinen diagonal zwischen den nach innen gewandten Abschlusselementflächen 10, 11, an denen es befestigt ist (siehe 1). Das Element 4 ist im Wesentlichen mit jeder Front 10, 11 in Gänze sowie mit der entfernten Abschlussfläche 12 jedes verjüngten Schenkels verbunden. Das Element 4 nimmt daher den Eckraumbereich 18 zwischen den nach innen gewandten Flächen 10, 11 jedes Abschlusselementes vollständig ein.
Die diagonale Länge des Elastomerelementes 4 ist ausreichend, um die Abschlussflächen 12 der verjüngten Schenkel 6, wie durch den Abstand X in 1 gezeigt, vertikal zu beabstanden. Dies stellt sicher, dass das bei einer aufeinander zu erfolgenden Bewegung der Schenkel 6 in Querrichtung das Elastomerelement wenigstens während der anfänglichen Phasen jener Bewegung lediglich durch Scherung primär belastet wird.
Die diagonale Länge und Form des Elastomerelementes ist derart gewählt, dass bei Betrachtung in vertikaler Richtung eine teilweise Überlappung der horizontalen Schenkel 5 gegeben ist, wie durch den Abstand Y in 1 gezeigt ist.
Die Außenfronten 8 der Schenkel 5 sind mit Glattlöchern 14 zur Montage an tragenden oder getragenen Strukturen versehen.
Die Abschlussfronten 17 der Abschlusselemente 2, 3 weisen darüber hinaus Gewindelöcher und Glattlöcher 15, 16 auf, deren Zweck nachstehend noch im Zusammenhang mit einer Elastomeranbringungsbaugruppe beschrieben wird, die eine Mehrzahl modularer Anbringungen 1 umfasst.
Die in 4 bis 6 gezeigte Elastomeranbringungsbaugruppe 20 umfasst vier der modularen Anbringungen 1 gemäß 1 bis 3. Die vier Anbringungen 21 bis 24 sind paarweise angeordnet, wobei die beiden Paare nebeneinander und mit ausgerichteten Abschlusselementen 2, 3 angeordnet sind, und wobei die beiden Anbringungen jedes Paares in einer Rücken-an-Rücken-Anordnung befindlich sind, wobei ein Paar der verjüngten Schenkel 6 der oberen Abschlusselemente 2 aneinander angrenzend angeordnet ist, und die jeweiligen Schenkel 5 koplanar sind.
Die Schenkel 6 eines Rücken-an-Rücken-Paares der angrenzenden oberen Abschlusselemente 2 werden durch eine obere Abschlussverbindungsstrebe 25 und einen Stift aneinander gehalten, der sich durch die Strebe in die Löcher 15, 16 hinein erstreckt. Die Schenkel 5 der unteren Abschlusselemente 3 werden auf ähnliche Weise durch eine untere Verbindungsstrebe 26 gehalten.
Die beiden Rücken-an-Rücken-Paare von Anbringungen 21 bis 24 sind mittels Dübelstiften 27 in zueinander weisenden Abschlussfronten 17 der Abschlusselemente 2, 3 in Ausrichtung gehalten. Der axialen Trennung der Paare von Anbringungen wirken die getragene und die tragende Struktur entgegen, woran die Anbringungen mit Hilfe der Glattlöcher 24 gesichert sind.
Nach innen gewandte Flächen 28 der oberen und unteren Verbindungsstreben 25, 26 sind gekrümmt, um der Wölbungsbewegung der Elastomerelemente einen Vorzugswi derstand entgegenzusetzen. Die Krümmung ist mit Blick auf die gewünschten Durchbiegungseigenschaften der Anbringungsbaugruppe bei Bedingungen ausgewählt, unter denen sich das Elastomer axial, das heißt in 5 zur Seite, wölbt.
7 und 8 zeigen eine Abwandlung des Aufbaus gemäß 4 bis 6. Zwischenverbindungsstreben 30, 31 sind zwischen den Paaren von Anbringungen 21 bis 24 angeordnet. Verbindungsstreben 30, 31 weisen gekrümmte Pufferflächen 32, 33 auf, die derart geformt sind, dass sie die Einstellung der Anbringung auf die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Belastung und Durchbiegung unterstützen.
9 und 10 zeigen eine weitere Abwandlung des Aufbaus gemäß 4 bis 6. Diese Abwandlung weist ein zusätzliches Paar 35, 36 von Anbringungsmodulen auf, das zwischen den beiden Paaren von Anbringungen 21 bis 24 vorgesehen ist. Die axiale Länge der Anbringungen 35, 36 ist bei Betrachtung in horizontaler Richtung in den Figuren geringer als diejenige der Anbringungen 21 bis 24.
11 zeigt ein Beispiel für eine Kurve von Vertikalbelastung und Durchbiegung für die erfindungsgemäßen Anbringungen. Die anfängliche Phase betrifft die Vertikalscherung und die Druckbelastung. Die Wölbungsphase betrifft die Axial- und die Längserstreckung (in 2 in Richtung von Seite zu Seite), wobei in der Pufferphase das Elastomermaterial an einem Modul gegen die Elastomerelemente der benachbarten Module und gegen sämtliche axialen Pufferflächen der Verbindungsstreben drückt.

Claims

Elastomer-Anbringungsbaugruppe, die wenigstens zwei Elastomer-Anbringungsmodule (1) umfasst, die relativ zueinander fixiert sind, wobei jedes der Module (1) zwei starre Abschlusselemente (2, 3), die jeweils im Wesentlichen im Querschnitt L-förmig sind, und ein Element (4) aus Elastomermaterial umfasst, das sich dazwischen erstreckt und mit den Abschlusselementen (2, 3) verbunden ist, die entsprechende verbundene Flächen (10, 11) haben, die, in der Richtung normaler Druckbelastung und relativ zu einer Querrichtung senkrecht zu der Belastungsrichtung betrachtet, wenigstens teilweise versetzt (y, x) sind, wobei ein Abschlusselement (2, 3) so ausgerichtet ist, dass die zwei nach innen gewandten verbundenen Flächen (10, 11) im Allgemeinen nach innen gewandten Flächen (10, 11) des anderen Abschlusselementes zugewandt sind, dadurch gekennzeichnet, dass nicht verbundene Abschlussflächen (17) der starren Elemente (2, 3) Arretiereinrichtungen (15, 16) umfassen, so dass die starren Elemente (2, 3) eines Moduls relativ zu entsprechenden starren Elementen eines anderen Moduls arretiert werden können, und dass es Verbindungsstreben (25, 26) umfasst, so dass ein Paar entsprechender Abschlusselemente (2) zweier Module (1) nahe beieinander befestigt werden kann und das andere Paar entsprechender Abschlusselemente (3) in einem vorgegebenen Abstand relativ zueinander befestigt werden kann.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei nach innen gewandten Flächen (10, 11) eines Abschlusselementes (2, 3), im Querschnitt der L-Form betrachtet, in einem Winkel im Bereich zwischen 80° und 115° relativ zueinander liegen.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel im Bereich zwischen 85° und 100° liegt.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verbundenen Flächen (10, 11) jedes Abschlusselementes in Ebenen im Wesentlichen senkrecht relativ zueinander liegen.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei starren Abschlusselemente (2, 3) identisch sind.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechenden verbundenen Flächen (10, 11), in der Richtung normaler Druckbelastung gesehen, teilweise überlappend (y) sind.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verbundenen Flächen (10, 11) beim Nichtvorhandensein von Drucklast, in einer ersten Querrichtung senkrecht zur Druckbelastungsrichtung gesehen, beabstandet (x) sind.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass, in einer zweiten Querrichtung senkrecht zu der ersten Querrichtung gesehen, das Elastomerelement (4) bei normalen Betriebslasten im Wesentlichen frei von direkter Druckbelastung ist.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während anfänglicher Belastung in der Druckrichtung das Elastomerelement (4) einer Kombination aus Scherung und Druck ausgesetzt ist.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerelement (4) keinerlei innere Verstärkung oder Verstrebungen aufweist.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer Querrichtung das Elastomer element (4) frei von zusätzlichen inneren oder äußeren Strukturen ist, die die Freiheit des Materials, sich unter normalen Arbeitslastbedingungen zu wölben, einschränken könnten.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerelement (4) im Wesentlichen massive Form hat.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerelement (4) keinerlei Hohlräume aufweist.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerelement (4) keinerlei Öffnungen aufweist, die sich durch selbiges in einer Richtung senkrecht zur Querschnittsebene der L-Form hindurch erstrecken.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine getragene oder tragende Struktur eingesetzt wird, um starre Elemente der Module in einer vorgegebenen räumlichen Beziehung zu halten.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach Anspruch 1 oder Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens zwei Module (1) mit Elastomerelementen (21–24; 35, 36) unterschiedlicher Größe umfasst.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens zwei Module (1) mit Elastomerelementen (21–24; 35, 36) unterschiedlichen Volumens umfasst.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass keines der Elastomerelemente ein Volumen von mehr als 15 Litern hat.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gleiche Größe und Form des starren Abschlusselementes in zwei Modulen unterschiedlicher Größe eingesetzt werden.
Elastomer-Anbringungsbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gleiche Größe und Form des starren Abschlusselementes in zwei Modulen mit Elastomerelementen unterschiedlichen Volumens eingesetzt werden.