DE7123233U

DE7123233U - V förmiges elastisches Lagerelement

Info

Publication number: DE7123233U
Application number: DE19717123233
Authority: DE
Original assignee: Phoenix Gummiwerke AG
Current assignee: Phoenix AG
Priority date: 1971-06-16
Filing date: 1971-06-16
Publication date: 1971-09-16

Description

V-förmiges elastisches Lagerelement

Die Neuerung bezieht sich auf ein elastisches Lagerelement aus V-förmig gestalteten Metallteilen und zwischen ihnen angeordneten gegenüber c*.en Metallteilen zurückspringenden angehafteten Schichten aus Gummi oder gummiähnlichem Material, wobei die elastischen Schichten und die Metallteile abgestufte Längen aufweisen, die Schichten vorzugsweise unterscL:ediich stark sind und die inneren Schichten im Umriß rechteckig oder trapezförmig und die äußeren Schichten im Umriß entgegengesetzt trapezförmig gestaltet sind. Hat das Lager eine gerade Anzahl von Schichten, so sind alle Schichten vorzugsweise parallelogrammför-mig in der einen und anderen Richtung. Bei ungerader Schichtzahl kann die mittlere Schicht rechteckigen Umriß haben. Diese Schichtengestaltung schafft für jeden Fall eine erwünschte symmetrische Aufbaumöglichkeit .

Elastische Lager der vorstehend umrissenen Bauart sind bekannt und werden vorzugsweise zur Achsabfederung verwendet. Mit Vorteil können sie bei Schienenfahrzeugen Verwendung finden, da sie die Führung der Achsen ohne Lenker und sonstige mechanische Anschlüsse wartungs- und verschleißfrei übernehmen. Die Lager sind aufgrund ihrer Bauart geeignet, eine Vielzahl von Beanspruchungsmöglichkeiten gleichzeitig aufzunehmen. Sie erreichen auch trotz hoher Lastwechselzahl und hoher Druckverformung eine beträchtliche Lebensdauer. Besonderer Beachtung bedürfen aufgrund der Volumenkonstanz hochpolymerer Werkstoffes die frei verformbaren Gummiflächen, da sich anderenfalls nach längerer Betriebsdauer feine Spannungsrisse

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PHOENIX GUMMIWERKE AKTIENGESELLSCHAFT HAMBURG-HARBURQ

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zeigen, die die Lebenserwartung des Lagerelementes herabmiiidt;x'n Kuiiüen, Die Vernseiduiig dienes Msngsls muß in erster Linie durch konstruktive Gestaltung erreicht werden, da es wegen der genauen Abstimmung zwischen der Dämpfung und Härte und der Temperaturentwicklung der Federelemente im Betrieb sehr schwierig ist, den chemischen Aufbau des Elastomers ohne Veränderung der einzelnen Eigenschaften so zu verändern, daß derartige Schäden vermieden werden.

Aufgabe der Neuerung ist es daher, bei den eingangs umrissenen Lagerelementen eine Abänderung in der Bauart zu schaffen, die die vorstehend genannten Nachteile, insbesondere die Rißbilduner vermeidet, ohne hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften Nachteile irgendwelcher Art in Kauf nehmen zu müssen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Stirn- und Seitenflächen der elastischen Schichten eine konkave Gestaltung aufweisen, bei der der Grad der Konkavität über die Länge der Stirn- und Seitenflächen gesehen von den Enden zur Mitte zunimmt. Die elastischen Schichten weisen also an allen freien Oberflächen länglich gestaltete Mulden auf, die im Mittelbereich am tiefsten sind. An den Enden gehen sie dagegen in eine nahezu flache Ebene über. Der Vorteil dieser Muldenausbildung ist darin begründet, daß unter Belastung übermäßige Oberflächenzugspannungen dadurch vermieden werden, daß an den Stellen, an denen normalerweise starke Auswölbungen bei der Deformation auftreten würden, die zu dehnende Faser zuerst einmal einen Stauchvorgang durchläuft, ehe sie geringen Zugspannungen ausgesetzt wird,

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Es ist auch möglich, bei dieser Ausführung die Zugspannungen völlig zu vermeiden. Dadurch sind die An-

, die ζ,ϋ kleinen Oberf lächPTsvRT-l »tzungen Rißbildung führen können, beseitigt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung weisen die elastischen Schichten eine vom Verformungsgrad abhängige unterschiedliche Konkavität auf. Die Abhängigkeit zwischen Verformung und Konkavität ist in diesem Zusammenhang wesentlich. Dadurch kann erreicht werden, daß bei der üblichen Betriebslast die konkave Fläche in eine ebene Fläche übergeht. Die Konkavität kann in diesem Zusammenhang auch über diese Betriebslast hinausgehen, so daß auch Überbelastungen hingenommen werden können, ohne daß dabei Zugspannungen in den Oberflächenzonen der elastischen Schichten entstehen. Die Gestaltung der Konkavität kann dabei bis zu ca. 2o % größer sein. Dabei wird also erst bei einem Überschreiten der Betriebslast von 2o % eine ebene Fläche erreicht. Mit Rücksicht auf die in den Gummischichten ablaufenden Verformungsvorgänge, die sich von den Metallteilen her zur Mitte kontinuierlich verändern, ist die Konkavität der Seitenflächen in Druckrichtung gesehen annähernd parabeiförmig gestaltet. Dieser Parabelform überlagert sich die Formgestaltung, die durch die zurückspringenden Flächen der elastischen Schichten bedingt ist. Es entfällt gewissermaßen ein Teil des parabelförmigen Astes auf der Seite, wo die Gummischicht zurückspringt. Ferner kann nach der Neuerung vorgesehen sein, daß die Konkavität der elastischen Schichten auf Stirn- und Seitenflächen unterschiedlich ist. Diese Gestaltung berücksichtigt einerseits die unterschiedliche Länge der Flächen und anderersats die unterschiedliche Verformung der Gummischichten.

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Um auch die Verformungsvorgänge in den Kanten der elastischen Schichten unempfindlich gegen die sonst auftretender. Spitzenspannungen zu machen, sind diese abgerundet. Die Abrundung weist dabei einen relativgroßen Krümmungsradius auf, der vorzugsweise mehr als 1 cm betragen kann.

Die Neuerung wird in Verbindung mit mehreren Abbildungen beispielsweise beschrieben.

Die Abb. 1 bis 3 zeigen verschiedene Draufsichten zu dem neuerungsgemäßen Federelement. Die Abb. 4 bis 7 zeigen verschiedene Querschnitte.

In Abb* 1 sind zwischen den V-förmig gestalteten Metallteilen 1, 2, 3, k Gummikörper 5,6,7 anhaftend angeordnet. Die Dicke der GunwiKörper kann unterschiedlich sein. Auch die Breite <lur väummikörper nimmt von der Schicht 5 zur Schicht 7 ab. Dies entspricht auch der abnehmenden Breite der Metallteile, die an den Rändern etwas über die Gummikörper 5»6,7 hinausstehen. Die Abb. 1 läßt ferner erkennen, daß die V-förmig gestalteten Gummizwischenschichten 5 und 7 parallelogrammförmig gestaltet sind. Bei der Schicht 5 ist die Gummischicht unterhalb dei Bildebene parallelogrammförmig verjüngt. Die Schicht 6 ist rechteckig und die Schicht 7 ist parallelogrammförmig oberhalb der Zeichenebene verjüngt. Bei mehr als 3 Schichten sind die äußeren Schichten in gleicher Weise einander entgegengesetzt parallelogrammförmig gestaltet. Die mittleren Schichten sind entsprechend abgestuft parallelogrammförmig in Angleichung an die äußere Schicht parallelogrammförmig gestaltet, wenn eine gerade Anzahl von Schichten vorhanden ist. Bei einer ungeraden Anzahl dagegen ist die mittlere Schicht vorzugsweise rechteckig gestaltet.

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Die Abb. 2 zeigt die Draufsicht zu dem Federelement
nach Abb. 1 von der entgegengesetzten Seite. Die Abb. 3 zeigt einen iiuerschuitt durch das Fe der el Cm^r!* nach Abb. 1. Hier ist verdeutlicht, daß die Gummischichten 5,6,7 zusätzlich an den Rändern konkave Einfc\i.chtung«n aufweisen. Wie die Abb. ^ bereits erkennen läßt, sind die konkaven Einbuchtungen bei den Gummiplatten unterschiedlich groß.

Die Abb. 5»6 und 7 zeigen Schnitte durch die Gummiplatten 7,6 und 5· Hervorzuheben ist bei diesen Figuren, daß die Umrisse der Guraniikürpei- konkave Oberflächen aufweisen, die von den Enden zur Mitte zunehmen. Während die Kontur der angehafteten Zone ο geradlinig verläuft, ist die Schnitt-Kontur 9 an allen vier Seiten zur Mitte hin stark eingevölbt. Gleichzeitig ist aus
dieser Kontur auch die parallelogrammförmige Gestaltung des Gummikörpers " zu erkennen.

In Abb. 6 ist der Gummikörper 6 im wesentlichen rechteckig gestaltet, so daß die Muldung an den Überflächen im wesentlichen symmetrisch zu dem Umriß verläuft.

In Abb. 7 ist der Schnitt durch den Gummikörper 5 dargestellt, der im wesentlichen umgekehrt parallelogram*.·- förmig aufgebaut ist zu Abb. 5 und von dem unterschiedlichen Höhen- und Seitenmaß abgesehen das Spiegelbild zum Gummikörper 7 darstellt.

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Claims

1. Elastisches Lagerelement aus V-förmig gestalteten Metallteilen und zwischen ihnen angeordneten gegenüber den Metallteilen zurückspringenden Schichten aus Gummi oder gummiähnlichem Material, wobei die elastischen Schichten und die Metallteile abgestufte Längen aufweisen und die Schichten vorzugsweise unterschiedlich stark und die inneren Schichten in der Projektion rechteckig oder trapezförmig und die äußeren Schichten in der Projektion entgegengesetzt trapezförmig gestaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirn- und Seitenflächen der elastischen Schichten (5»6,7) eine konkave Gestaltung aufweisen, bei der der Grad der Konkavität über die Län&e der Stirn- und Seitenflächen gesehen von den Enden zur Mitte zunimmt.

2. Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Schichten (5»6,7) vom Verforaiungsgrad abhängige unterschiedliche Konkavität aufweisen.

3. Lagerelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konkavität durch Betriebslast in eine ebene Fläche verformbar ist.

k. Lagerelement nach den Ansprüchen 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet, dai die Konkavität der Seitenflächen in Druckrichtung angenähert parabelförmig gestaltet ist.

5. Lagerelement nach den Ansprüchen. 1 bis Ί, dadurch gekennzeichnet, daß die Konkavität auf Stirn- und Seitenflächen der elastischen Schichten (5»6,7) unterschiedlich sind.

6. Lagerelement nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der elastischen Schichten (5,6,7) ^{abserundetsind}712323316.9.71

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