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DE7327342U - Gummi-Metall-Buchse

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Publication number: DE7327342U
Application number: DE19737327342
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-07-26
Filing date: 1973-07-26
Publication date: 1974-01-03

Description

Dipl.-Ing. Raoul Jörn, 8992 Hengnau

Gummi-Metall-Buchse

Die Neuerung betrifft eine Gummi-Metall-Buchse, die aus
einem inneren dickwandigen Metallrohr oder Bolzen, einem
äußeren Metallrohr und einer zwischen diesen festhaftend
einvulkanxsierten GuruTüischicht besteht.

Gunmi-Metall-Buchscn dieser Art können große Verdrehbewegungen und große axiale Verformungen ertragen, sind aber bei Belastungen in radialer Richtung nur v/enig nachgiebig. Diesen Eigenschaften entsprechend werden sie meist als Federungs- und
Verbindungselemente eingesetzt, die in axialer und Verdrehrichtung federnd wirken, senkrecht zu ihrer Achse aber führen sollen. Kauf ig v/erden je vier zylindrische oder auch konische Buchsen bei Kraftwagen zur Verbindung eines die Räder tragenden Fahrgestell-Hilfsrahmens mit der Karosserie verwendet, um die Karosserie gegen vom Fahrwerk kommende Geräuschschwingungen zu isolieren und Verwindungen des Rahmens sowie Einbautoleranzen auszugleichen. Sie werden mit vertikaler Achse
eingebaut, so daß sie bei Verwindungen des Hilfsrahmens gegen

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die Karosserie elastisch nachgeben, in horizontaler Richtung aber, d.h. radial zur Buchsenachse, steif sind und Lenkung sowie Radführung jiicht beeinträchtigen^ Grundsätzlich muß der Gummi' der Buchsen mit dem inneren Rohr oder Bolzen und dem äußeren Metallrohr festhaftend verbunden sein, weil sich der Gummi andernfalls infolge seiner Volumbeständigkeit unter radialer Belastung axial herausschieben würde. So aber wird an den Haftflächen der Metallrohre jede Querdehnung des Gummis völlig verhindert.

Es sind Gummi-Met?11-Buchsen bekannt, bei denen eine Gummischicht

zwischen einem starren Innenrohr und einem dickwandigen Außen-9

rohr festhaftend angebracht ist. Diese Buchsen werden bei der Montage mit Preßsitz in das Aufnahmeauge eingedrückt. Sie müssen/ebenso wie das Aufnahmeauge, mit enger Passung hergestellt werden und können nicht ohne Zerstörung wieder entfernt werden.

Bei weiteren bekannten Gummi-Metall-Buchsen ist das anvulkanisierte Außenrohr in zwei oder mehrere dickwandige Schalensegmente aufgeteilt, die vor dem Einbau durch einen Spalt von- ·:· einander getrennt sind. Die Stärke der Außenschalen verhindert ' es, daß eine auf den Gummi aufgebrachte Druckvorspannung sich l auch gleichmäßig auf die Anlagefläche des Aufnahmeauges verteilt. > Buchsen dieser Art müssen daher durch Keile und stirnseitige AiÄhläge befestigt werden.

Schließlich sind auch schon Buchsen bekannt, deren Außenrohr

aus zwei dünnwandigen, mit einem filmartigen überzug versehenen Halbschalen besteht. Bei diesen sind die Halbschalen durch Spalte voneinander geUennt, die durch den Gummi bis auf das innere Metallrohr hindurchgehen, um nach dem Zusammenbau eine gleichmäßige Spannungsverteilung zu erzielen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gumni-IJetall-Buchse zu schaffen, die zur Befestigung eines Kraftfahrzeugfahrgestell-Hilfsrahmens am Fahrzeugaufbau dient und keine besonderen Befestigungsmittel zu ihrem Festsitze;:= beim Einbau erfordert, außerdem wirtschaftlich herzustellen ist und eine dauerhafte, absolut festsitzende Krafteinleitung gewährleistet.

Die Neuerung sieht dazu eine Buc" "o der oben genannten Art vor und das Weue besteht in .!er Kombination an sich bekannter Merkmale :

Das Außenrohr ist aus dünnem, leicht verformbarem, gerolltem Blech hergestellt, das Außenrohr weist am Stoß einen Spalt in mehrfacher Breite der Bleehdicke auf, das Außenrohr ist mit über die gesamte Fläche verteilten Bohrungen versehen, die verbleibende äußere Oberfläche des Außenrohres ist mit einem festhaftenden filmartigen Gummiüberzug bedeckt, dessen Stärke nicht größer als die Blechstärke ist, das Außenrohr wird beim Einpressen in ein Aufnahraeauge 3it wesentlich kleinerem Durchmesser unter gleichmäßiger Änderung des Krümmungsradius zusammengedrückt- Dieses neue Element hat den Vorteil, daß es mit einfachen Hilfsmitteln in das Aufnahmeauge des Hilfsrahmens oder des Fahrzeugaufhaus, das einen kleineren

Durchmesser besitzt, als die nicht eingebaute Buchse, eingedrückt wird. Dabei wird das Außenrohr der Buchse radial zusammengedrückt und der Gummi stark auf Druck vorgespannt. Durch die Druckvorspannung wird die Dauerfestigkeit der Buchse in bekannter Weise erhöht, da sie die ungeordneten Kettenmoleküle des Kautschuks richtet und Schrumpfspannungen ausgleicht. Vor allem aber dient die hervorgerufene Druckspannung zum Anpressen der Euchse an die Innenwand des Aufnahmeauges und bildet das einzige Befestigungsmittel. Brauchbar wird diese Befestigungsmethode erst durch die erfinderische Kombination, das Außenrohr mit einem filmartigen Gummiüberzug zu versehen, der den Reibwert etwa auf das Fünffache erhöht. Da ein filmartiger Gummiüberzug wegen der Zähigkeit dieses Materials nur schwer herstellbar ist, sind erfindungsgemäß über die ganze Fläche verteilte Bohrungen im Blech des gerollten äußenrohres angebracht, die es ermöglichen, daß der Gummi während des Vulkanisiervorganges, bei dem er einen beinahe flüssigen Zustand annimmt, durch sie austritt, bis die Oberfläche des Außenrohres bedeckt ist. Da der Überzug sehr dünn ist, erträgt er einen hohen Anpreßdruck. Im Gummiüberzug angebrachte Langsnuten erleichtern eine gleichmäßige Druckverteilung.

Das Außenrohr, das nur zur Verhinderung der Querdehnung, nicht aber zur eigentlichen Krafteinleitung dient, kann dünner gehalten werden, als es bei Buchsen herkömmlicher Art der Fall ist, bei denen eine stirnseitige Anlage im Aufnahmeauge und eine Verdrehsicherung durch Preßsitz oder Keil erforderlich ist

Das dünne Außenrohr wird beim Eindrücken d^.r Buchse in das Aufnahneauge ohne nennenswerten Widerstand verformt, so daß die Haftwirkung des Gummidruckes gegen die Außenwand nicht vermindert wird. Die über die ganze Fläche des Außenrohres verteilten Bohrungen erleichtern dessen Verformung noch weiterhin. Beim Einpressen kann der Spalt im Außenrohr völlig geschlossen werden.

Nach der Neuerung ist weiterhin vorgesehen, daß das gerollte Außenrohr am oberen und/cder unteren Ende einen schmalen Flansch auf v/eist. Dieser Flansch dient als Sicherheitsbegrenzung, falls das Rohr bei außergewöhnlich großen Axialkräften herausgedrückt wird.

Nach der Neuerung weist das Innenrohr an einein oder beiden Enden Flansche auf, deren Innenseite sich bei größerer axialer Bewegung des Innenrohres an die Stirnseite des Gummikörpers anlegt. Durch diese Ausbildung wird der Federweg in axialer Richtung begrenzt. Dabei ist der Federweg durch die Breite des Spaltes zwischen Flanschinnenseite und Gummi-Stirnseite bestimmt. Die Anlage erfolgt allmählich und bewirkt eine progressive Charakteristik des axialen Federdiagrammes.

In weiterer Ausgestaltung der Neuerung sind im Gummi eine oder mehrere Aussparungen angebracht,die gegebenenfalls unsymmetrisch zueinander liegen können. Bei radialer Belastung wird in Richtung der Aussparungen eine größere Weichheit erzielt und die Federkennung ist in verschiedenen radialen

Richtungen unterschiedlich. Bei unsymmetrischer Ausbildung kommt hinzu, daß in der gleichen Ebene verschiadene Federkonstanten erreicht werden, je nach dem, ob die Buchse zur kleineren oder zur größeren Aussparung hin belastet wird.

Die Gummi-Metall-Buchse nach der Neuerung kann selbstverständlich auch mit einem Zwischenring hergestellt werden, <23r das Gummiteil in zwei annähernd gleich dicke Schichten unterteilt. Auch der Zwischenring ist zweckmäßig als gerolltes Rohr herzustellen, das mit über die ganze Fläche verteilten Bohrungen varsehen ist.

Die Buchse ist besonders in der zuletzt beschriebenen Ausführung auch als Gelenk für Blattfederaugen anwendbar.

Die Zeichnung erläutert die Neuerung an Auεführungsbeispielen und zwar zeigen:

Fig. 1 Axialschnitt durch eine Gelenkbuchse nach der Neuerung in unvorgespanntem Zustand,

Fig. 2 Draufsicht zu Fig. 1,

Fig. 3 Axialschnitt durch eine weitere Ausführung der neuen Gelenkbuchse in unvorgespanntem Zustand,

Fig. 4 Draufsicht zu Fig. 3,

Fig. 5 einen Teil der Außenrohr-Oberfläche der Buchse,

Fig. 6 Draufsicht einer Buchse nach Fig. 1, die aber mit Aussparungen versehen ist.

In den Fig. 1 urd 2 ist die erfindungsgemäße Buchse im vulkanisierten, jedoch nicht eingebauten Zustand dargestellt. Zwischen dem dickwandigen inneren Metalirohr 1 und dem dünnwandigen äußeren Metallrohr 3 ist ein Guiranihohlzylinder 2 einvulkanisiert. Das Außenrohr 3 ist aus einem Blech gerollt und besitzt am Stoß einen Spalt 4, dessen Breite ein Mehrfaches der Blechdicke des Außenrohres 3 beträgt. Der Spalt 4 ragt in den Gummi hinein. Das gerollte Außenrohr 3 «eist über die ganze Oberfläche verteilte Bohrungen 5 auf, die dazu dienen, einen filmartigen Gummiüberzug 6 während des Vulkanisiervorganges auf die Außenfläche des gerollten Außenrohres durchfließen ".u lassen. Der Gummifilm 6 ist dicker als die Wandstärke des Außenrohres 3 und ist auf dessen Oberfläche fest angehaftet. Der äußere GummifiLti 6 ist durch axial verlaufende Längsnuten 7 unterbrochen.

In den Fig. 3 und 4 ist ebenfalls eine erfindungsgemäße Buchse in nichtvorgespanntem Zustand dargestellt. Zwischen dem dickwandigen Innenrohr 8 und dem gerollten, leicht verformbaren Außenrohr 9 ist die hohlzylindrische Gummischicht 10 einvulkanisiert. Das Innenrohr 8 trägt an einer Stirnseite einen Flansch 11. Das Außenrohr 9 weist einen breiten Spalt 16 auf, der in den Gummi hereinragt und beim Eindrücken in das Aufnahmeauge verkleinert oder ganz geschlossen werden kann. Die Oberfläche des Außenrohres 9 ist mit einem filmartigen Gummiüberzug a

12 versehen. Dieser tritt während des Vulkanisiervorganges durch die Bohrungen 13 aus, bis er die Oberfläche des Außen-

rohres 9 bedeckt. Dabei werden schmale axial verlaufe-de Nuten 15 freigelassen« An einer Stirnseite des Außenrohres ist ein schmaler Flansch 14 angebracht, der die Verformung des Außenrohres auf einen kleineren Durchmesser nur wenig behindert.

Fig. 5 zeigt eine Aufsicht in radialer Richtung auf die Oberfläche der Buchse nach Fig. 1. Das Blechrohr 3 ist mit dem Gummifilm 6 bedeckt, der durch die axial verlaufende Nut unterbrochen ist. Auf einem Teil des Bleches ist der Gumnifilm entfernt, so daß die Bohrungen 5 im gerollten Außenrohr sichtbar sind.

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht zu Fig. 1, bei der-aber im Gegensatz zu Fig. 2 Aussparungen 17 und 18 im Gummi 2 angebracht sind. Aussparung 17 ist größer als Aussparung 18. Daher können in Richtung 17 größere Verformungen als in Richtung 18 aufgenommen werden, und die Federkennung verläuft in Richtung 17 weicher als entgegengesetzt. In der Figur sind die Aussparungen symmetrisch zueinander angebracht, sie können jedoch auch unsymmetrisch liegen.

Claims

'Schutzansprüche

1. Gummi-Metall-Buchse, insbesondere zur Befestigung eines Kraftfahrzeugfahrgestell-Rilfsrahmens am Fahrzeug-Aufbau,, bestehend aus einem inneren dickwandigen Metallrohr oder Bolzen, einem äußeren Metallrohr und einer dazwischen festhaltend einvulkanisierten Gummischicht, gekennzeichnet durch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale:

Das Außenrohr (3, 9) ist aus dünnem, leicht verformbarem, gerolltem Blech hergestellt,

das Außenrohr (3, 9) weist am Stoß einen Spalt (4, 16} 'in mehrfacher Breite der Blechdicke auf,

das Außenrohr (3, 9) ist mit über die gesamte Fläche verteilten Bohrungen (5, 13) versehen,

. die verbleibende äuSere Oberfläche des Außenrohres ; ' (3,9) ist mit einem festhaftenden filmartigen Gummiüberzug (6, 12) bedeckt, dessen Stärke nicht größer als die Blechstärke ist,

das Außenrohr (3, 9) wird beim Einpressen in ein Auf- ; nahmeauge mit wesentlich kleinerem Durchmesser unter gleichmäßiger Änderung des Krümmungsradius zusammengedrückt.

2. Gummi-Metall-Buchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• daß das gerollte Außenrohr (3, 9) am oberen und/oder unteren Ende einen schmalen Flansch (14) aufweist.

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3. Gummi-Metall-Buchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr an einem oder beiden Enden Flansche (11) aufweist, deren Innenseite sich bei axialer Bewegung des Innenrohres (8) an die Stirnseite des Gummikörpers (10) anlegt.

4. Gummi-Metall-Buchse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Gummi eine oder mehrere Aussparungen (17, 18) angebracht sind, die von oben gesehen gegebenenfalls unsymmetrisch zueinander liegen können.