DE937564C - Elastisches Lager - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Lager od. dgl. und bezweckt eine Verbesserung und weitere Ausgestaltung des Lagers nach dem Patent 829 388.

Durch die Bauart des neuen Lagers werden seine Anwendungsmöglichkeiten erweitert und sonstige Vorteile erreicht.

Das elastische Lager nach Patent 829 388 besteht aus einem rohrförmigen, verhältnismäßig starren äußeren Teil, der im allgemeinen aus Metall gebildet ist und eine kegelstumpfförmige oder in ähnlicher Weise konisch gestaltete Innenwand aufweist; außerdem besitzt das Lager einen annähernd zylindrischen, verhältnismäßig starren inneren Teil, gleichfalls aus Metall, der im Innern des äußeren Teils liegt und solche Ausmaße hat, daß zwischen dem äußeren und dem inneren Teil ein Ringraum verbleibt. Zwischen diesen beiden Teilen liegt in dem Ringraum od. dgl. aus Gummi oder einem ähnlichen elastischen Material. Diese Hülse dient dazu, den inneren und den äußeren Teil nachgiebig miteinander zu verbinden. Die Gummihülse hat in ihrem unverformten Zustand in radialer Richtung eine Dicke, die größer ist als die radiale Breite des sie aufnehmenden Ringspaltes. In ihrer Betriebslage wird die Gummihülse also zwischen den Lagerteilen in radialer Richtung zusammengepreßt. Infolge der kegelstumpf förmigen oder ähnlich konisch verjüngten Form der Innenwand des äußeren Lagerteils wird die Gummihülse derart in radialer

Richtung zusammengepreßt, daß sie als Ganzes in axialer Richtung gegenüber den benachbarten äußeren Umfangsabschnitten verschoben wird.

Gemäß der Erfindung weist der äußere, als kegelstumpfförmiger Hohlkörper ausgebildete, die Gummihülse aufnehmende Lagerteil einen in das weitere Ende des Lagerteils allmählich übergehenden hohlzylinderförmig verlaufenden Abschnitt auf. An dieser Stelle sei bemerkt, daß bereits ein

ίο elastisches Lager bekanntgeworden ist, bei dem eine innere und eine äußere Metallhülse mit einem zwischen ihnen liegenden Gummiteil verbunden sind, wobei die Metallhülsen konisch geformt sind und gegebenenfalls an einem oder beiden Enden in einem zylindrischen Teil übergehen. Bei derartigen Lagern ist die Verbindung zwischen dem Gummi und den Metallhülsen schwierig herzustellen, wenn sie dauerhaft und großen Beanspruchungen gewachsen sein soll. Die Beanspruchung des Gummis

ao bei Belastung des Lagers ist an den Enden wesentlich anders als in der Mitte des Gummikörpers, und es ist daher schwierig, ein derartiges Lager richtig in bezug auf die mechanische Beanspruchung des Gummis zu dimensionieren. Die Ermittlung der

as elastischen Eigenschaften des Lagers ist erst nach Fertigstellung desselben möglich, da der Gummi in die Metallhülsen einvulkanisiert werden muß, eine Prüfung dieser Eigenschaften vorher also nicht erfolgen kann. Schließlich kann bei gegebenen Abmessungen der Metallhülsen eine Beeinflussung der Lagerbelastbarkeit bzw. der erzielten Schwingungsdämpfung nur durch Änderung der Gummimischung erfolgen, für die wegen der Notwendigkeit des Anvulkanisierens an die Metallteile verhältnismäßig enge Grenzen gesetzt sind.

Das ist bei dem Lager gemäß der Erfindung vermieden. Da hierbei die Lagereinzelteile mechanisch zusammengefügt werden, kann die Prüfung der Gummihülsen schon vor dem Zusammenbau erfolgen. Der Gummi wird im Lager im wesentlichen gleichmäßig nur auf Druck beansprucht, und die Eigenschaften des Lagers können in einem erheblich weiteren Bereich je nach Wunsch gestaltet werden, da hierfür nicht nur keine so weit gehende Beschränkung hinsichtlich der Wahl der Gummimischung besteht, sondern auch noch durch entsprechende Vorspannung oder Vorkompression des Gummikörpers eine Beeinflussung der Eigenschaften des fertigen Lagers möglich ist.

Die schwingungsdämpfende Eigenschaft des Lagers wird durch das Vorhandensein des erwähnten zylindrischen Abschnittes beeinflußt. Unabhängig von den sonstigen Abmessungen der einzelnen Teile des Lagers werden Änderungen in der Länge'des erwähnten zylindrischen Abschnittes die schwingungsdämpfende Eigenschaft des Lagers beeinflussen. Ein weiteres Merkmal der Erfindung, das unter gegebenen Umständen zur Anwendung gelangen kann, ist darin zu sehen, daß die Berührung zwischen der äußeren Umfangsfläche der 'Gummihülse und der Innenwand des äußeren rohrförmigen Lagerteils an dem Ende des größeren Durchmessers der Gummihülse an einer Stelle des zylindrischen Abschnittes der Innenwand des äußeren rohrförmigen Lagerteiles endet, wenn das Lager nicht belastet ist; bei zunehmender Last wird also der Bereich des Zusammenwirkens zwischen der Gummihülse und dem äußeren rohrförmigen Lagerteil sich allmählich in Richtung auf das benachbarte Ende des äußeren rohrförmigen Teils verlagern, und zwar, da das obere Ende der Gummihülse das Bestreben hat, sich nach außen aufzuweiten, wenn die Last vergrößert wird.

Der Bereich des Eingriffs zwischen der Gummihülse und dem rohrförmigen äußeren Lagerteil kann sich auch bis zu dem äußeren Ende des zylindrischen Wandabschnittes erstrecken; in diesem Falle kann die Lagerhülse so ausgebildet sein, daß sie noch jenseits des äußeren Endes des zylindrischen Abschnittes liegt und dort einen Flansch aufweist, der radial nach außen ragt. Außerdem kann auf jeden Fall der äußere rohrförmige Lagerteil an dem äußeren Ende seines zylindrischen Abschnittes mit einem nach außen gerichteten Flansch versehen sein, der als Lager oder Unterstützungsglied für den gegebenenfalls auf der Gummihülse vorgesehenen Hülsenflansch dienen kann.

Die Bauart und Querschnittsform des nachgiebigen Lagers nach der Erfindung kann also je nach den Erfordernissen in weitem Umfange unterschiedlich sein. Zwei Ausführungsformen des nachgiebigen Lagers nach der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht.

Fig. ι zeigt einen Schnitt durch die eine Ausführungsform des nachgiebigen Lagers nach der Erfindung, und zwar nach seinem Zusammenbau, jedoch vor der Belastung;

Fig. 2 zeigt ähnlich wie Fig. χ einen Schnitt, veranschaulicht jedoch ein Zwischenstadium bei der Herstellung des nachgiebigen Lagers nach Fig. 1;

Fig. 3 entspricht etwa der Darstellung nach Fig. i, zeigt jedoch das nachgiebige Lager im Betrieb, wenn es belastet ist; die

Fig. 4, 5 und 6 veranschaulichen in ähnlicher Darstellung wie die Fig. 1, 2 und 3 eine abgeänderte Ausbildung des nachgiebigen Lagers nach der Erfindung.

Bei der Bauart nach den Fig. 1 und 3 besteht das Lager aus einem verhältnismäßig starren, im Querschnitt dünnwandigen, äußeren rohrförmigen Teil, dessen unterer Abschnitt^ eine kegelstumpfförmige Innenwand aufweist, wogegen der obere Abschnitt^¹ an seiner Innenwand annähernd zylindrisch ausgebildet ist. Die Abschnittet und Abgehen ineinander über und sind durch einen mitt- leren Teil^4² miteinander verbunden; das Lager weist ferner einen, etwa zylindrisch ausgebildeten, starren inneren Rohrteil B sowie eine Hülse aus Gummi oder ähnlichem nachgiebigen Material C auf; diese Hülse liegt zwischen den inneren und äußeren Lagerteilen B und A₁ A¹, A², und zwar in dem von diesen Teilen gebildeten Ringraum. Sie verbindet also den inneren und den äußeren Lagerteil-nachgiebig miteinander.

■ In ihrem anfänglich unverformten Zustand hat die Gummihülse C annähernd die in Fig. 2 veran-

schaulichte Gestalt. Ihre äußeren Abmessungen entsprechen mehr oder weniger der Innenform der äußeren Teilet¹, A² und A₁ mit Ausnahme des oberen Umfangsabschnittes C¹; die zentrische Bohrung C⁴ der Hülse C hat einen wesentlich kleineren Durchmesser als der Außendurchmesser der Innenhülse B. Wird also der innere Lagerteil B in die Bohrung C der Hülse C in an sich bekannter Weisehineingepreßt, so wird die Gummihülse in der in

ίο Fig. 2 dargestellten Weise in den äußeren Lagerteil A, A¹, A² hineingedrückt; die Hülse C wird hierbei in radialer Richtung sehr erheblich zusammengepreßt. Diese radiale Zusammenpressung hat mit Rücksicht auf die kegelstumpfförmige Gestalt des Teiles A zur Folge, daß die inneren Abschnitte der Hülse als Ganzes gegenüber den äußeren Umfangsteilen nach oben verschoben werden. Die Hülse nimmt also im endgültig zusammengebauten, jedoch noch nicht belasteten Zustand die in Fig. 1 veranschaulichte Gestalt an. Aus dieser Abbildung geht übrigens hervor, daß der Außenumfang des äußeren Endabschnittes C¹ der Hülse in enge Berührung mit dem Teil A¹ des äußeren Lagergliedes gepreßt wurde. Dies lehrt vor allen Dingen ein Vergleich mit dem in Fig. 2 veranschaulichten Zustand.

Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, ist der äußere Lagerteil A, A¹, A² an seinem oberen Ende mit einem Flansch A³ versehen. Wie Fig. 3 erkennen läßt, dient der Flansch dazu, den äußeren Lagerteil z. B. mittels Bolzen D mit einem Träger od. dgl. D¹ zu verbinden, der die Last nachgiebig aufnehmen soll. Diese Last wird durch den Teil E veranschaulicht, der mit dem inneren Lagerglied B durch einen Bolzen E¹ verbunden ist. Der Bolzen ragt durch den Teil E und durch die innere Lagerhülse B hindurch. Der Bolzen wird mit dem unteren Ende des inneren Lagerteiles B unter Vermittlung eines flanschartigen Zwischenstücks B¹ in Eingriff gehalten; letzteres kann mit einem flanschartigen Ansatz C² der Lagerhülse zusammenwirken, so daß ein Zurückfedern der Last E begrenzt wird. Die untere Fläche des die Last darstellenden Teils E stützt sich auf dem oberen Ende der Hülse C ab und bildet so· eine Stützfläche für dieses obere Hülsenende.

Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, hat das obere Ende C¹ der Lagerhülse C das Bestreben, unter der Einwirkung der durch den Teil E auf sie ausgeübten Last sich radial nach außen auszudehnen. Auf diese Weise wird der Berührungsbereich zwischen dem Teil A¹ des äußeren Lagerteils und der benachbarten Wand C¹ der Hülse weiter vergrößert. Bei der Bauart nach den Fig. 4, 5 und 6 besteht das nachgiebige Lager aus einem starren, rohrförmigen äußeren Lagerteil^, A¹, A², A^s, der im wesentlichen ebenso ausgebildet ist wie der entsprechende Teil der Bauart nach den Fig. 1, 2 und 3. Daher sind für diese einzelnen Abschnitte des Lagerteils die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4, 5 und 6 wird jedoch ein zylinderbolzenartiger innerer Lagerteil F verwendet, der an seinem oberen Ende einen Gewindezapfen F¹ und an seinem unteren Ende einen Hubbegrenzungsflansch F² aufweist. Der anfängliche unverformte Zustand der Gummihülse ist in Fig. 5 veranschaulicht. Die Hülse weist einen Abschnitt G auf, der einen kegelstumpfförmigen Umfang besitzt und anfänglich der Kegelstumpfform der Innenwandung des Abschnittes A des äußeren Lagerteils entspricht. Der Teil G¹ der Gummihülse weist anfänglich etwa zylindrische Umfangsformen auf, und zwar bei etwas kleinerem Außendurchmesser als der Innendurchmesser des Abschnittes A¹ des äußeren Lagerteils. Unten besitzt die Hülse einen äußeren Flansch G² und an ihrem oberen Ende einen Außenflansch G³, der sich teilweise über die obere Fläche des Flansches A^s hinaus erstreckt.

Wie aus Fig. 5 zu erkennen ist, hat die Bohrung der Gummihülse G₁ G¹ anfänglich einen sehr viel kleineren Durchmesser als der Innenbolzen F; wenn dieser also in die Bohrung eingeführt wird, wird die Hülse G₁ G¹ in radialer Richtung zusammengepreßt und nimmt dabei die in Fig. 4 veranschaulichte Gestalt ein. In dieser Lage sind die inneren Teile der Lager hülse infolge des Zusammenwirkens der Zusammenpressung in radialer Richtung und der kegeligen Gestalt des Teils A als Ganzes in axialer Richtung nach oben verschoben im Vergleich zu den äußeren Abschnitten der Hülse. Die Abbildung läßt ferner erkennen, daß der Abschnitt G¹ der Hülse so ausgedehnt worden ist, daß er in enge Berührung mit dem Abschnitt A¹ des äußeren Lagerteils gelangt.

Beim Einbauen des Lagers wird der Flansch A^s mit einem Träger D¹ durch Bolzen D verbunden; genau wie dies bei der Anordnung nach Fig. 3 gezeigt ist. Der innere Bolzen F wird mit einem Teil H der aufzunehmenden Last verbunden, indem der Gewindezapfen F¹ in eine Gewindebohrung des Teils H eingeschraubt wird. Fig. 6 zeigt die Gestalt, die das elastische Lager nach Fig. 4 unter Belastung einnimmt. Die genaue Form der Hülse hängt von der Größe der Last einerseits, den Abmessungen des elastischen Lagers und dem für die Hülse verwendeten Gummi ab.

Bei allen veranschaulichten Ausführungsformen des Lagers erstreckt sich die obere Stirnfläche der Lagerhülse, wenn diese nicht belastet ist, von ihrem äußeren Umfang zu ihrem inneren Rand lediglich nach oben, wie dies bei C³ und G⁴ veranschaulicht ist; dementsprechend verläuft die "andere Stirnfläche C⁴ bzw. G⁵ am gegenüberliegenden Ende der Hülse gleichfalls von außen nach innen gerechnet allmählich nach oben.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Elastisches Lager nach Patent 829 388, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere als kegelstumpfförmiger Hohlkörper ausgebildete, die Gummihülse (Q aufnehmende Lagerteil (A) einen in das weitere Ende des Lagerteils allmählich übergehenden hohlzylinderförmig verlaufenden Abschnitt (A¹) aufweist.
2. 2. Lager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Gummihülse (C) aufnehmende Lagerteil (A) beim Übergang in den einen größeren Durchmesser als das weitere Ende des Lagerteils (A) aufweisenden hohlzylindrischen Abschnitt (A¹) eine Schulter (A²) bildet.
3. 3. Lager nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stirnfläche (C³) der Gummihülse (C), die sich am weiteren Ende des Lagerteils (A) befindet, in unbelastetem Zustand vom äußeren Rand ausgehend nach dem inneren Rand zu in axialer Richtung allmählich nach außen erstreckt.
4. 4. Lager nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (C⁴) der Gummihülse (C), die sich am engen Ende des Lagerteils (A) befindet, in unbelastetem Zustand von ihrem äußeren Rande ausgehend nach dem inneren Rand zu in axialer Richtung allmählich nach innen erstreckt.
5. 5. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummihülse (C-) außerhalb des äußeren Endes (A³) des zylindrischen Abschnittes (A¹) des rohrförmigen Lagerteils (A) einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch (C-³) aufweist.
6. 6. Lager nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der innere zylindrische Lagerteil (B) bei unbelasteter Gummihülse (C) mit seinem in der engen Öffnung des äußeren Lagerteils (A) liegenden Ende nicht über die Ebene des äußeren Abschnittes eines benach-

   " barten Flansches (C²) der Gummihülse hinausragt.

   Angezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 829 388;
   britische Patentschrift Nr. 590 765.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   1 509 616 1.56