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Elastische Lager- und Gelenkvorrichtung Die Erfindung betrifft elastische
Lager- und Gelenkvorrichtungen mit einem inneren, bolzen- oder rohrförmigen Teil,
einem äußeren büchsenförmigen Teil, der den inneren Teil umgibt, und einer Lagerbüchse
aus Kautschuk oder einem ähnlichen elastischen Werkstoff (in der nachfolgenden Beschreibung
als Kautschuk bezeichnet), die zwischen den inneren und äußeren Teil eingesetzt
und zwischen diesen radial von innen nach außen mit einer entsprechenden Längsdehnung
zusammengedrückt ist.
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Solche Vorrichtungen gestatten eine Schwenkbewegung von verhältnismäßig
großem Ausschlag zwischen dein inneren und dem äußeren Teil, durch interinolekulare
Formveränderung des Kautschuks, wogegen sie in radialer Richtung ziemlich starr
sind. Sie sind ebenfalls in der Lage, ohne Verzerrung und ohne anhaltendes Wandern
des Kautschuks einem axialen Schub von beschränkter Größe zu widerstehen. Jedoch
ist die Kautschukbüchse kaum in der Lage, starken axialen Schüben ohne Wandern des
Kautschuks zu widerstehen. Zur Erhöhung der Schubfestigkeit der gesamten Vorrichtung
wurde bereits vorgeschlagen, an den Enden des äußeren *Teiles zusätzliche und getrennte
Kautschukbüchsen anzuordnen, die mit nach außen gerichteten Flanschen derart versehen
sind, daß diese Flanschen sich zwischen den Enden des äußeren Teiles und den Innenflächen
von Lenkern oder ähnlichen Körpern befinden, die mit dem inneren Teil verbunden
sind, und dadurch an der Übertragung des axialen Schubes zwischen dem inneren und
dem äußeren Teil teilnehmen.
Den Zweck der, Erfindung bildet die
Schaffung einer verbesserten Verbindungs- und- Gelenkvorrichtung der genannten Art,
die in der Lage sein soll, wenigstens in einer Richtung einen zusätzlichen Schub
aufnehmen zu können.
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Zu diesem Zweck besteht die erfindungsgemäße Ausbildung der elastischen
Lagerbüchse, von welcher ein Teil zwischen dem inneren Rohr und der äußeren Büchse
radial zusammengedrückt ist, im wesentlichen darin, daß sie wenigstens an einem
Ende mit,einem nach außen gerichteten Flansch versehen ist, der weder radial zusammengedrückt
noch wesentlich durch den benachbarten, zusammen gedrückten Teil der Lagerbüchse
verzerrt ist, und der sich zwischen einem Ende der äußeren Büchse und einem Lenker
oder einem sonstigen, mit dem inneren Rohr verbundenen Teil befindet, derart, daß
er den axialen Schub zwischen der äußeren Büchse und dem inneren Rohr aufnehmen
kann.
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Ein Flansch kann, wie erwähnt; an nur einem oder an beiden Enden der
Lagerbüchse vorgesehen sein, und der oder die Flansche haben im wesentlichen den
gleichen äußeren Durchmesser wie der radial zusammengedrückte Büchsenteil in freiem
Zustande, also vor dem Zusammendrücken. Die ganze Lagerbüchse hat,somit vorzugsweise
vor dem Einsetzen' auf der ganzen Länge den gleichen Durchmesser, und der oder jeder
Flansch ist durch einen Umfangschlitz oder eine Umfangsnut in der Nähe des Büchsenendes
gebildet, wobei der Durchmesser des Nutenbodens im wesentlichen gleich ist dem äußeren
. Durchmesser des radial zusammenzudrückenden Teiles nach dem Zusammendrücken, also
dem Durchmesser der Bohrung der äußeren Büchse.
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Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung schiebt man somit
zunächst das innere Rohr in die vorher mit den Umfangsnuten versehene Lagerbüchse,
sodann treibt man diese Lagerbüchse mit Hilfe einer kegelförmigen Führung teilweise
in die äußere Büchse ein, wie dies bei der Herstellung solcher Lagerkörper üblich
ist. Erfindungsgemäß wird aber die Lagerbüchse nur so weit in die äußere Büchse
getrieben, d"aß der Flansch am hinteren Ende der Lagerbüchse noch gerade aus der
äußeren Büchse vorsteht. Ist das vordere Ende dieser Lagerbüchse ebenfalls mit einem
Flansch versehen, so wird sie so weit eingetrieben, daß dieser letztere Flansch
sich beim Austreten radial entspannt. Man kann somit zur Herstellung solcher Lagervorrichtungen
in der üblichen Weise verfahren, jedoch erzielt man dabei ein Lager, bei dem die
Lagerbüchse erfindungsgemäß aus einem Stück mit einem oder mit zwei Endflanschen
besteht.
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Die äußere Büchse einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Regel
starr in eine Büchse eingebaut, in die sie hart eingetrieben werden kann. Jedoch
kann diese Büchse, insbesondere wenn die Lagerbüchse an jedem Ende mit einem Flansch
versehen ist, auch geschlitzt sein, wobei die beiden Teile durch eine Spannvorrichtung
auf dem äußeren Umfang der äußeren Büchse befestigt werden.
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Ist die Büchse nicht geschlitzt, so ist es in der Regel vorteilhaft,
zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen an beiden Enden vorzusehen, wobei jede mit nur
einem elastischen Flansch am vorstehenden Ende versehen ist. Dadurch erzielt man
elastische Flansche, die den axialen Schüben in beiden Richtungen widerstehen. Man
kann jedoch auch nur eine Lagerbüchse indem Fall anordnen, wo der Hauptaxialschub
nur in einer Richtung aufgenommen werden soll, wogegen dann der entgegengesetzt
gerichtete Axialschub nach Bedarf von anderen Vorrichtungen aufgenommen werden kann.
Man kann zum Beispiel eine getrennte Lagerbüchse mit einem entsprechenden Flansch
an dem Ende vorsehen, das dem mit der radial zusammengedrückten Lagerbüchse zusammenhängenden
Flansch entgegengesetzt ist.
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Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung
dargestellt.
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Abb. i ist ein lotrechter Längsschnitt in der durch die Achse gehenden
Ebene einer Ausführung der erfindungsgemäßen, Vorrichtung; Abb.2 ist ein senkrechter
Schnitt durch die Kautschukbüchse der Vorrichtung gemäß Abb. i, jedoch vor dem Einsetzen;
Abb. 3 zeigt in ähnlicher Weise wie Abb. i einen Schnitt durch zwei andere Ausführungen
des Erfindungsgegenstandes; Abb. 4 zeigt in ähnlicher Weise wie Abb. i einen Schnitt
durch eine weitere Ausführung gemäß der Erfindung; Allib. 5 zeigt in ähnlicher Weise
wie Abb. i einen Schnitt durch eine weitere Ausführung gemäß der Erfindung; Abb.
6 zeigt in ähnlicher Weise wie Ab'b. 2 die Kautschukbüchse der Vorrichtung gemäß
Ab-b. 5 vor dem Einsetzen; Abb. 7 zeigt eine weitere Ausführung der Anordnung gemäß
Abb. 5.
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Bei dem in Abb. i dargestellten Beispiel besteht die Vorrichtung aus
einer äußeren Büchse A mit einem Endflansch Al, einem inneren Rohr B und einer Kautschukbüchse,
von welcher ein Teil C zwischen der Büchse A und dem Rohr B radial
zusammengedrückt und axial gedehnt ist, und die mit einem Flansch Cl versehen ist,
der gegen die äußere Fläche des Flansches Al anliegt und axial gegen diesen Flansch
Al zusammengedrückt wird. Dieses" Zusammendrücken geschieht mit Hilfe einer Scheibe
o: dgl., die fest mit dem Rohr B verbunden, zum Beispiel durch eine Schraube oder
einen Bolzen, die nichtdargestellt sind, festgespannt ist; dieser Bolzen tritt in
an sich bekannter Weise durch die Scheibe und das Rohrstück B. Bei der Ausführung
der Kautschukbüchse C gemäß Abb. i besitzt der Endflansch Cl auf der Außenfläche
einen ringförmigen Teil C2, dier sich gegenüber dem Flansch Al befindet und axial
über das Ende des Rohres B vorsteht. Unter solchen Verhältnissen ist man sicher,
daß der Flansch C 1 allein auf Grund der axialen Spannung, die durch die erwähnte
Schraube und; Bolzen bewirkt wird und dadurch, daß er sich gegen den Flansch Al
anlehnt, axial zusammengedrückt wird, und das Zusammendrücken auch annähernd auf
den Flansch Cl selbst beschränkt wird,-ohne
daß die übrigen Teile
der Büchse C der Wirkung einer axialen Beanspruchung ausgesetzt sind.
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Aus Abb. 2 ist ersichtlich, daß der Teil C" der Lagerbüchse, der sich
nach dem Einsetzen zwischen der Büchse A und dem Rohr B befindet, vor dem Einsetzen
eine radiale Wandstärke hat, die viel größer ist, als die Breite des Raumes zwischen
der Büchse A und dem Rohr B beträgt. Wie weiter oben erwähnt wurde,
erleidet somit dieser Teil derLagerbüchse ein radiales Zusammendrücken und eine
axiale Dehnung. Der äußere Durchmesser des Teiles C ist somit größer als der Innendurchmesser
der Büchse A, wogegen der Innendurchmesser des Teiles C kleiner ist als der Außendurchmesser
dies Rohres B vor dem Einsetzen. Dagegen sind die Abmessungen des Flansches C1 vor
dem Einsetzen im wesentlichen gleich den Abmessungen nach dem Einsetzen. An der
Stelle, wo der Teil C der Lagerbüchse in den Flansch Cl übergeht, ist diese Büchse
mit einer Umfangsnut C3 versehen, deren Tiefe derart gewählt ist, daß ihr Bodendurchmesser
im wesentlichen gleich sei dem Innendurchmesser der Büchse .4. Auf diese Weise wird
erreicht, daß beim Zusammendrücken des benachbarten Teiles von C der Flansch C1
nicht nur keine Neigung -zur "Ver-@ zerrung hat, sondern daß durch dieses Zusammendrücken
der Kautschuk an der Stelle C4 der Abb. i nicht übermäßig gespannt wird.
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Die Bauart und Anordnung der Ausführung gemäß dein oberen Teil der
Abb. 3 sind ähnlich wie in Abb. i. Jedoch ist der Flansch Cl mit der ringförmigen
Rippe C2 dadurch ersetzt, daß die Endfläche des Flansches bei C5 schräg gerichtet
ist und eine kegelstumpfförmige Gestalt hat. Bei der Ausführung gemäß dem unteren
Teil der A'bb. 3 ist der Flansch Cl eben, anstatt mit einer Rippe C2 versehen zu
sein. Diese beiden Ausführungen können dann Anwendung finden, wenn der Flansch keine
axiale Vorspannung, außer der Vorspannung durch Bolzen und Schraube (in der Tat
nimmt das Rohrstück dann nicht die Spannungswirkung auf), erleiden soll, und nur
dann allmählich zusammengedrückt wird, wenn zwischen der Büchse A und dem Rohr B
eine gegenseitige Bewegung in der Axialrichtung stattfindet. Dieser Flansch wird
dann axial gespannt zwischen dem Flansch AI und der Scheibe o. dgl., die auf dem
Rohr befestigt ist, mit dem Erfolg, daß dieses Rohr dann diesem Flansch und der
Scheibe sich im Sinne der axialen Verschiebung der Teile A und
B einander nähern.
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Die Teile der Vorrichtungen gemäß den Abb. i und 3 können in der üblichen
Weise zusammengebaut werden, indem man zum Beispiel nacheinander die Lagerbüchse
C und das innere Rohr B in die äußere Büchse A von der linken Seite einsetzt und
dabei den Flansch C1 außerhalb der Büchse A läßt.
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In Abb.4 ist angegeben, in welcher Weise zwei Vorrichtungen. gemäß
Abb. i vereinigt benutzt werden können, wenn axiale Schübe in beiden Richtungen
aufgenommen werden sollen. Bei dieser Ausführung treibt man die Büchsen A der beiden
Vorrichtungen in beide Enden der Bohrung einer Lagerbüchse D, zum Beispiel das Auge
einer Feder, derart, daß die Flansche Cl sieh auf beiden Seiten der Lagerbüchse
D befinden und dadurch in der Lage sind, axialen Schüben zwischen der Lagerbüchse
D und seitlichen Scheiben oder ähnlichen Teilen entgegenzuwirken, an denen die Rohre
B mit Hilfe eines durchgehenden Bolzens befestigt sind.
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'Die Abb. 5 und 6 zeigen eine Ausführung, bei welcher die Kautschukbüchse
an beiden Enden mit einem Flansch versehen ist. Gemäß Abb. 5 besteht, das Lager
aus einer Büchse E mit Endflanschen EI, einem Rohr F und einer Kautschukbüchse,
deren mittlerer Teil G radial zusammengedrückt und zwischen der Büchse E und dem
Rohr F axial gedehnt wird, während die Enden Flansche GI bilden, die jeweils mit
einer der Rippe C2 der Abb. i und 2 entsprechenden Rippe G2 versehen sind.
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Gemäß Abb. 6 hat der mittlere Teil G der Kautschukbüchse vor dem Einsetzen
eine viel größere radiale Wandstärke als nach dem Einsetzen, und an den Enden sind
Umfangsnuten G3 an der Stelle vorgesehen, wo der mittlere Teil G in die Flansche
GI übergeht. Der Boden jeder Nut hat einen Durchmesser, der annähernd gleich ist
dem Innendurchmessen der. Büchse E.
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Zum Zusammenbauen der Teile der Vorrichtung gemäß Abb. 5 wird zunächst
die Kautschukbüchse in die äußere Büchse E so weit eingetrieben, daß der Flansch
G1 dies hinteren Endes mit der Seitenfläche eines der Flansche EI in Berührung kommt.
Sodann treibt man das innere Rohr F von der gleichen Seite her in die Kautschukbüchse
ein, wobei man in an sich bekannter Weise eine kegelförmige Führung vorschaltet,
derart, daß der Teil G der Kautschukbüchse radial zusammengedrückt und axial gedehnt
wird. DieAbmessungen desTeilesG derKautschukbüchse und der Grad des radialen Zusammendrückens
sowie des axialen Dehnens sind dabei derart bemessen, daß am Ende des Vorganges
der vordere Flansch GI der Kautschukbüchse aus dem Körper E. vorsteht und sich nach
dem Entspannen gegen die Außenfläche des anderen Flansches EI. legt. Der Zweck der
Umfangsnuten G3 dieser Ausführung ist der gleiche wie derjenige der an Hand der
Abb. i und 2 beschriebenen Nut C3.
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Beim Einbau wird die Büchse F_ der Ausführung gemäß Abb. 5 in normaler
Weise in einen aus zwei Teilen H bestehenden Lagerkörper eingepaßt. Die Gegenwart
der Flansche EI gestattet es nämlich nicht, die Vorrichtung in eine einteilige Lagerbüchse
einzutreiben.
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Die Ausführung gemäß Abb.7 ist ähnlich beschaffen, wie die in Abb.
5 dargestellte, jedoch sind die äußeren, mit Flanschen versehenen Büchsen E, EI
durch eine äußere Büchse E2 ohne Flansch ersetzt, deren radiale Wandstärke zur Bildung
von Endflächen genügender Breite ausreicht, gegen die sich die Flansche G1 legen.
Man sieht, daß die äußere Büchse dieser Ausführung in die Bohrung einer einteiligen
Lagerbüchse Hl eingetrieben werden kann. Die Endflächen der Büchse E2 sind bei E3
abgerundet worden und bilden die Sitzflächen für
einen ringförmigen
Kolben, mit dem die Büchse E2 in die Lagerbüchse Hl eingetrieben wird.