-
Elastische Aufhängung eines Sternmotors, insbesondere eines Flugzeugsternmotors,
an seinem Träger Die Erfindung, die sich mit der elastischen Aufhängung. eines Sternmotors
an seinem Träger, insbesondere eines solchen Motors für Flugzeuge,-hefaßt, hat zum
Ziele, die von dem Motor während des Betriebes erzeugten Erschütterungen von dem
Traggerüst des Motors und vor allem vom Fahr oder Flugzeugkörper tunlichst fernzuhalten.
Erreichbar ist dieses Ziel durch die Anordnung federnder bzw. elastisch nachgiebiger
Halterungen zwischen dem Motor und dem Tragrahmen oder -gerüst, an dem er befestigt
ist, wobei davon auszugehen ist und .berücksichtigt werden ruß, daß ein Sternmotor
schnellen und starken Schwingungen in radialer und in Umfangrichtung ausgesetzt
isst, die während jeder Umdrehung der Kurbielwelle infolge der Zündungen in den
einzelnen Zylindern so,-wie der Bewegungsumlenkunigen der Kolben, Schubstangen und
anderen Teile mit hin und her :gehender Bewegung in großer Anzahl aufeinanderfolgen.
-
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Sternmotoren, insbesondere Flugzeugsbernmorooren,
mittels rings um die Kurbelwelllenachse in einer zu dieser im wesentlichen senkrechten
Ebene zwischen den :einander gegenüberliegenden, ebenfalls zu dieser Achse senkrechten
ebenen Flächen zweier am Moltor bzw. am Motorträger sitzender Lagerteile angeoTdneter
flacher Gummieinlagen am ihrem Träger aufzuhängen. In einem solchen Fall wurden
die Gummieinlagen zwischen den Lagerteilen. mittels durch die Lagerteile und die
Gummieinlagen hindurchgeführter Schraubenbolzen zusamm@engepreßt. Unter diesen Umständen
verhindern die Schraubenbolzen eine Relativverschiebung der einzelnen Gummischichten
und beschränken in bedeutmdlem Maße die Gurnmielastizitärt in radialer und in
Umfangrichtung.
Außerdem neigen die auf den C@immi größere Kräfte in kleinen Flächen übertragenden
Schraubenbolzen dazu, die Gummieinlagen einzureißen und sie rasch unbrauchbar zu
machen.
-
Andererseits ist auch bereits vorgeschlagen worden, an einem ortsfest
angeordneten Träger eine Lagerschale für die drehbare Lagerung eines ein umlaufendes
Glied tragenden Bolzens mittels rings um den genannten Bolzen zwischen den einander
gegenüberliegenden, zum Bolzen senkrechten ebenen Flächen zweier an der Lagerschale
bzw. am ortsfesten Träger sitzender Teile angeordneter flacher Gummieinlagen aufzuhängen
und die Verbindung zwischen den Stoßflächen der Gummleinlagen und den an der Lagerschale
bzw. dem Träger sitzenden Teilen ausschließlich durch Anhaften erfolgen zu lassen,
wobei die nicht als Stoßflächen dienenden Flächen der Gummieinlagen ungehindert
verformbar bleiben. Bei einer derartigen Einrichtung läuft die Welle mit im wesentlichen
gleichbleibender Geschwindigkeit um, so daß die Gummieinlagen kleine in Umfangrichtung
wirkenden Schwingungen merklicher Stärke abzudämpfen haben; die einzigen von den
Gummieinlagen aufzunehmenden Kräfte entsprechien den vom der am umlaufenden Bolzen
sitzenden Last herrührenden Radialbeanspruchungen. Eine sinngemäß gleiche Einrichtung
ist auch zwischen Nabe und Felge eines Rades vorgesehen worden; wie im vorhergehenden
Fall haben die Gummieinlagen auch hier nur in Radialrichtung merkliche Kraftänderungen
attf7unehmen.
-
Schließlich ist eine ähnliche Einrichtung auch mit solchen Gummieinlagen
angewendet worden, die ausschließlich durch' Anhaften an den einander gegenüberliegenden,
senkrecht zur Drehachse des treibenden bzw. getriebenen Teils einer Kupplung liegenden
Flächen befestigt sind; in einem solchen Fall handelt es sich lediglich darum, Drehmomentschwankungen
in Umfan grichtung abzudämpfen, ohne daß irgendwelche Radialkräfte abzudämpfen wären.
-
Die bekannten elastischen Anordnungen weisen durchweg- dien Nachteil
auf, daß sie entweder nur in der Beinen oder nur in der anderen Richtung Schwingungen
zu dämpfen vermögen und daher nicht in der Lage sind. Schwingungen, die in verschiedenen
Richtungen auftreten, zu unterdrücken.
-
Vermieden wird dieser Nachteil in einwandfreier Weise erst durch die
elastische Aufhängung- gemäß der Erfindung, die gekennzeichnet ist durch die Vereinigung
zw eier an sich bekannter Merkmale, derart, d:aß zum Dämpfen der in radialer und
in Umfangrichtung wirkenden Schwingungen rings um die Kurbelwell@enachse in einer
zu dieser im wesentlichen senkrechten Ebene zwischen den einander gege@nüb,erliegendien,
ebenfalls zu dieser Achse senkrechten ebenen Flächen zweier am Motor bzw. _am Motorträger
sitzender Lagerteile flache Gummieinlagen angeordnet sind und daß ferner die Verbindung
zwischen den Stoßflächen der Gummieinlagen und dem am Moltor bzw. am Motorträger
vorgesehenen Lagerteilen ausschließlich durch Anhaften erfolgt, wobei die nicht
als Stoßflächen dienenden Flächen der Gummieinlagen ungehindert verformbar bleiben.
-
Erst durch die Kombination der beiden Merkmale wird die gestellte
Aufgabe, eine, ideale Motoraufhängung für Sternmotoren zu schaffen, lösbar und eine
große Elas'tizi'tät in radialer und in Umfangrichtung erzielt, während die Elastizität
längs der Kurbelwellenachse gänzlich aufgehoben werden kann, so daß jede Richtungsänderung
zwischen Kurbelwelle und Schraubenachse verhindert wird.
-
In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Es zeigen: Fig. i und 2 schematisch im Aufriß bzw. Seitenriß einen
auf seinem Träger eingebauten Motor mit Zylinderanordnung, Fig.3 im Aufriß eine
nachgiebige Halterung für die Aufhängung des Motors, Fig. 4. und 5 diese Halterung
im Schnitt entsprechend den Linien A-B bzw. C-D der Fig. 3, ! Fig. 6 schematisch
die Anwendung mehrerer Sätze nachgiebiger elastischer Halterungen, die zwischen
Motor und Motorträger angeordnet sind, Fig.7 eine Ausführungsform der Aufhängung
gemäß der E.rfindlung in Teilansicht, Fig.8 und 9 Schnitte entsprechend den Linien
E -F bzw. G-H der Fig. 7, Fig. io eine andere Ausführungsform der Aufhängung,
ebenfalls .in Teilansicht, Fig. i i und 12 Schnitte entsprechend den L inien I-J
und 1(-L der Fig. 9.
-
Gemäß den Fig. i und z ist der Sternmotor i auf seinem Träger z mittels
elastischer Halterungen Eingebaut. Diese Halterungen bestehen aus mit dem Motor
i fest verbundenen Wangen 4., aus mit dem Motorträger z fest verbundenen Wangen
5 und zwischen den Wangen .l und 5 eingesetzten Einlagen 3 aus .einem elastischen
Stoff, beispiels- i weise Gummi. Diese elastischen Halterungen 3,4,5 sind radial
meiner zur Kurbelwellenachse senkrechten Ebene angeordnet. Zweckmäßig sind diese
Halterungen in gleichen Abständen von einer Achse angeordnet, die zur Kurbelwellenachse
parallel verläuft und durch dem Schwerpunkt des ganzen Antriebsaggregats,
d.
h. :des Motors mit seiner Luftschraube, hindurchgeht. Es ist :ebenfalls vorteilhaft,
diese Halterungen gleichmäßig derart zu verteilen, daß sich diese in gleichen Abständen
voneinander biefinden.
-
Die Zahl dieser elastischen Halterungen ist beliebig groß. Im Beispiel
nach Fig. i sind fünf. Halterungen vorhanden, :d. h. ebenso, viel, als Zylinder
im betreffenden Motor vorhanden sind. Die Zahl dieser Halterungen kaum auch ein
Vielfaches der Zylinderzahl sie oder umgekehrt.
-
Jede Gummieinlage 3 ist deinerseits mit einer Wange 4 und andererseits
mit einer Wange 5 dauernd vereinigt, 'und diese Verbindung muß widerstandsfähiger
als der Stoff der Einlage selbst sein, damit !es uum:öglich ist, die Wangen 4 und
5 ohne Zerreißen oder Zerstören der Gummieinlage voneinander zu trennen.. Die mit
dem Motor i und dem Träger 2 zusammenhängenden LaLgerteilie 4 und 5 sowie die Gummieinlage
3 zwischen diesen Teilen sind :derart ausgebildet und angeordnet, daß die ganze
Aufhängung eine große Winkelelastizität in, bezug auf die Kurb!elwellenachse, eine
große Querelastizität in allen radialen oder im wesentlichen zur Kurb:elwellenaehsie
senkrechten Richtungen und eine verhähnismäßig geringe Elastizität in einer zur
Kurb@elwellenachse parallelen Richtung aufweist. Zu diesem Zweck sind die mit dem
Motor i und dem Motorträger 2 fest zusammenhängenden Teile 4 und - 5 durch ebene
Flächen begrenzt, die im wesentlichen zur Kurbelwellenachsie senkrecht verlaufen,
wobei die Gummieinlag e 3 dauernd mit diesen ebenen Flächen verbunden ist. Auf diese
Weise besitzt diesle Gummieinlage eine im wesentlichen gleichförmige Dicke. Diese
Einlage ist derart angeordnet, daß sie sich :elastisch verformt, und zwar unter
quer oder taugen tial gerichteten Sc'herb:eanspruchungen bei allen relativen Winkelo:d:er
Radi alverstellungen zwischen den. Teilen 4 und 5 in bezug auf .die Kurbelwellenachse
oder unter Beanspruchungen auf Druck und Zug bei allen relativen Verstellungen zwischen
den Teilen 4 und 5 in paralleler Richtung zur Kurbelwellenachse.
-
Die Fig.7, 8 und 9 zeigen #eine. Ausführungsform, in welcher die Gummieinlagen
3 einerseits an Wangen 4 und anderexseits an Platten. 12 kräftig anhaften. Die Platten
12 -können. dabei :derart eingepreßt sein, daß sie nach der Innenseite gerichtete
Sicken 34 o. dgl. aufweisen, die entweder allein oder in Verbindung mit anderen
Mitteln das Anhaften der Einlagen 3 a!n ,den Platten 12 sichrem. Die Wangen q. sind
mixt dem Motor durch starr an diesem .und ein in :dein Wangen 4 vorgesehenes Loch
9 durchquerende Bolzen 8, durch Ulf Hülsen i o und .die Mutter i i vereinigt. Die
einigepreßten Platten 12 sind auf Wangen 5 durch. Schraubenbolzen 15 befestigt,
welche durch Löcher 7 dieser Wangen hindurchtreten. Diese Wangen 5 sind am Gerippe
2 z. B. eines Flugzeuges mittels Schraubenbolzen 6 befestigt.
-
jeder Bolzen 8 durchquert die Wangen 5 in diesen vorgesehenen. Löchern
13 bz-#v. Ausschnitten mit ausreichendem Spiel, uni alle zulässigen Winkel- und
Querverschiebtnig,en der Wangen 4 und 5 in Beziehung zueinander zu gestatten. Wenn
diese relativen Bewegungen das Bestreben haben, (he zulässigen. Werte zu übersbevgen,
so legt sich die Hülse i o derart gegen die Wandungen der Löcher 13, daß clie Verschiebungen
der Wangen 4 und 5 in Beziehung zueinander beschränkt werden.
-
Selbst wenn die Gummleinlage 3 plötzlich durchreißen oder zerstört
werden sollte, so könnte die auf dem Bolzen 8 zurückgehaltene Wange 4 durch die
Löcher bzw. Ausn!ehmungen 13. nicht entschlüpfen, so daß der Motor auf seinem Träger
in annähernd derselben Lage wie vor dem Durchreißen der Gurnmieinlage befestigt
bleiben würde.
-
Die Fig.3, 4 und 5 zeigen die hauptsächlichsten Teile einer der elastischen
Halterungen 3, 4, 5. Diese Halterungen bestehen aus im wesentlichen rechteckigen
oder segmentförmigen Teilen, die ,gleichmäßig um die Kurbelwellenachse oder um eine
zu dieser parallele und durch den Schwerpunkt drei Antriebsaggregats gehende Achse
verteilt sind. In die Einlagen 3 können umelastische, b@eispielswei!se stählerne
Kugeln 14 eingebettet sein, die :die relative Verschiebung . zwischen den Wangen
4 und 5 in. der Achsrichtung beschränken. Wenn diesle Kugeln in ihrem Durchmesser
dem Abstand zwischen den Wangen 4 und 5 entsprechen, so werden diese nicht mehr
zusammenrücken können, so daß in diesem Fall die elastischen Halterungen Verschiebungen
des Motors und des Motorträgers im. Beziehung zueinander in allen Richtungen, mit
Ausnahme der Parallelrichtung zur Kurbelwellenachse, gestatten werden. Anstatt diese
relativen Verschiebungen in der Achsrichtung durch Kugeln zu beschränken, läßt sich
das gleiche Ergebnis auch dadurch erreichen, daß die Einlagen 3 in blattförmige
Lagen unterteilt und zwischen. je zwei aufe'inanderfolgende Gummischichten
Metallplatten eingelegt werden, welche letzteren an :den zu ihren beiden Seiten
anliegenden Gummilagen kräftig anhaften.
-
In. der Ausführungsform nach Fig. i o, i i und 12 sind der Motor und
der Moitorträger miteinander .durch eine elastische Halterung vereinigt, die von
:einem vollständig zuzammenhängenden
Ring gebildet wird. Kreisringfflrmige
Gummkränze 3' bilden die Einlage zwischen den am Motorträger, beispielsweise am
Tragwerk eines Flugzeuges, sitzenden kreisringförmigen Wangen 5' und dem kreisringförmigen
Lagerring 4.', der mit dem Motor durch mit dem Ring q.' aus einem Stück hergestellte
Hülsen 16 und durch diese Hülsen 16 durchquerende, in der Zeichnung nicht dargestellte
Schraubenbolzen und am Motor sitzende, ebenfalls nicht dargestellte Kappen. zusammengehalten
wird. Die beiden kreisringförmigen Wangen 5' sind an ihrem Außenrand durch Schraubenbolzen
17 und an ihrem Innenrand durch Schraubenbolzen i8 derart verbunden, daß sie einen
Hohlkörper in Kreisringform bilden. In den Wangen 5' sind Einschnitte i9 für den
Durchtritt der die Hülsen 16 mit dem Ring .1' vereinigenden Laschen 2o und Rippen
21 vorgesehen. Das Spiel in diesen Ausschnitten ist ausreichend, um alle zulässigen
Winkelv-erstüllungen des Ringes 4.' und der Wangen 5' in Beziehung zueinander zu
gestatten. Bei übermäßiger Winkelverstellung legen sich die Befestigungslaschen
2o gegen die Ränder der Einschnitte i9, wodurch die Winkelverstellung begrenzt wird.
Die relativen Querverstellungen sind durch das Anlegen des Ringes 4.' gegen den
Außen-oder gegen den des vorn den Wangen 5' gebildeten Kastens begrenzt. Bei Bruch
oder Zerstörung- der Gummikränze 3' würde .endlich der Ring ,1' in dem von den Wangen
5' gebildeten Kasten weiterhin verbleiben, .so daß der Motor auf seinem Träger in
annähernd derselben Lage wie vor dem Bruch der Gumm einlage befestigt bleiben würde.
-
In den vorhergehenden Ausführungsbeispielen besitzt jede elastische
Halterung zwei Gummieinlagen 3 bzw. 3', die zwischen einer mit dem Motor zusammenhängenden
Mittelwange q. bzw. 4.' und zwei mit dem Motoirträger zusammenhängenden Seitenwangen
5 bzw. 5' sitzen. Man kann für eine Halterung auch nur eine Einlage 3 bzw. 3' zwischen
einer Wange a bzw. 4.' und einer Wange 5 bzw. 5' benutzen.
-
Wie Fig.6 zeigt, kann man auch mehrere Wangen 22, 23, 24. am Motor
i und mehrere Wangen 25, 26, 2; am Motorträger 2 anbringen, wobei diese Wangen hintereinander
angeordnet sind und die mit deal Moitor zusammenhängenden Waagen mit den am Motor
träger sitzenden Wa=ngen abwechseln. Zwischen diesen Wangen sind Gu mmieinlagen
28,29,30,31,32 angeordnet, die kräftig und dauernd an diesen Wangen festhaften.
Die Einlagen 28, 30, 32 z. B. können dabei von anderer Härte und Beschaffenheit
sein als die Einlagen 2g und 31. Auf diese Weise wird der Widerstand der elastischen
Halterungen gegen die xarallel zur Kurbelwellenachse gerichteten Verformungen schwanken,
je nachdem die Verformun;gskraft durch Zusammendrücken oder durch Dehnung wirkt
oder je nachdem diese Kraft in dem einen oder in dem entgegengesetzten Sinne der
Richtung der Kurbelwellenachse verläuft.
-
Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung keineswegs auf die
dargestellt-en und beschriebenen Ausführungen, die nur als Beispiele anzusehen sind.