-
Stützlager Die Erfindung bezieht sich auf Stützlager, bestehend aus
zwei topfförmigen, lose ineinander angeordneten Abstützkörpern und einem dazwischenliegenden
Gummikörper. Diese bekannten Stützlager finden im Maschinen- und Fahrzeugbau vielfach
Verwendung, beispielsweise zur Abstützung von Maschinen auf Fundamenten, von Wagenkasten
auf Drehgestellen od. dgl. Bekannte Stützlager dieser Art bestehen aus zwei kugelkalottenförmigen
Stützschalen oder Stützkörpern, zwischen denen sich ein ebenfalls kalottenförmiger
und gleichmäßige Wandstärke aufweisender Gummikörper befindet. Diese Stützlager
ermöglichen eine beschränkte Raumbeweglichkeit und eine gute Übertragung von zu
ihrer Längsachse parallel und auch quer dazu wirkenden Kräften. Die Gummischicht
ist jedoch infolge der sich von Ringzone zu Ringzone verändernden Neigung der Stützkörper
sehr ungleichmäßig belastet, so daß sie in den Ringzonen größeren Druckes und kleineren
Gummivolumens leicht zerstört wird. Um dies zu vermeiden, sind bereits Stützlager
mit kegelförmigen Abstützflächen und ebensolchen Gummikörpern verwendet worden,
die, um größere Kräfte übertragen zu können, an der Spitze abgeplattet und an ihrem
den größeren Durchmesser aufweisenden Ende mit einem nach außen gerichteten, am
Außenmantel zylindrischen Ringwulst versehen sind. Aber auch bei diesen Gummihohlkegeln
können bei starker Belastung am Übergang zwischen kegeligem und abgeplattetem Teil
Zerstörungen auftreten, da auch hierbei die Belastung je Volumeinheit der Ringzonen
mit kleinerem Durchmesser infolge ihres kleineren Gummivolumens am größten ist.
Außerdem werden der abgeplattete Teil und der Ringwulst auf Druck beansprucht, so
daß der Federweg
bei Fahrzeugen oft nicht ausreichend ist. Eine
gewisse Abhilfe läßt sich zwar durch entsprechend große Ausbildung der Gummihohlkegel
erzielen. Diese Maßnahme ist jedoch meist aus Gewichts-, Platz- und Kostengründen
nicht möglich.
-
Demgegenüber besteht nun die Aufgabe der Erfindung darin, die Stützlager
der genannten Art so zu verbessern und weiterzubilden, däß eine gleichmäßige Belastung
des gesamten Gummikörpers eintritt.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß bei unbelastetem Stützlager
von den vier die Kräfte übertragenden Auflage- bzw. Abstützflächen des Gummikörpers
und der Abstützkörper höchstens drei einander parallel ausgebildet.
-
Durch diese Maßnahmen gelingt es infolge derdamit erzielten gleichmäßigen
Belastung des Gummivolumens, dieses zu verringern, ohne daß dabei eine Verschlechterung
der Wirkung des Stützlagers hinsichtlich seines Federweges, seiner Raumbeweglichkeit
und seiner Tragfähigkeit eintritt. Dadurch wird eine erhebliche Gewichts- und Platzersparnis
erzielt, die zugleich auch eine Verringerung der Herstellungskosten nach sich zieht.
Durch den im wesentlichen nur auf Schub beanspruchten Gummikörper wird ein größerer
Federweg gewährleistet.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt. Es zeigt jeweils im halben Längsmittelschnitt Abb. I ein Stützlager
im entlasteten Zustand und Abb. 2 das Stützlager im belasteten Zustand. Das Stützlager
des Ausführungsbeispieles besteht im wesentlichen aus einem äußeren kegeltopfförmigen
Abstützkörper I, einem kegelstumpfförmigen inneren Abstützkörper 2 und dem zwischen
den Abstützflächen der Abstützkörper liegenden Gummikörper 3. jeder Abstützkörper
I und 2 ist an den nicht mit dem Gummikörper 3 in Berührung kommenden Flächen fest
mit dem zugehörigen, in der Zeichnung nicht dargestellten Maschinen- oder Fahrzeugteil
verbünden, so daß die zwischen den Maschinen- oder Fahrzeugteilen stattfindende
Relativbewegung vom Gummikörper 3 aufgenommen wird. Der äußere kegeltopfförmige
Abstützkörper I hat in gleicher Weise wie der innere an der offenen Stirnseite den
größten Durchmesser. Sein zur geschlossenen Stirnseite kegelförmig unter einem Winkel
a zur Längsachse X des Stützlagers geneigter Mantel geht tangential in den Boden
4 über, der vorzugsweise kugelkalottenförmig ausgebildet ist. Der Mittelpunkt der
ideellen Hohlkugel, von welcher der Boden 4 einen Ausschnitt darstellt, liegt auf
der Längsachse X des Stützlagers. Der innenliegende kegelstumpfförmige Abstützkörper
2 ist in ähnlicher Weise wie der äußere Abstützkörper I ausgebildet. Sein Neigüngswinkel
ß zur Längsachse X des Stützlagers ist jedoch größer als der Neigungswinkel' a der
Abstützfläche 7 des äußeren Abstützkörpers I. An den größten Durchmesser seines
Kegelmantels schließt sich ein waagerechter Flansch 5 an, wobei der Übergang mit
einem großen Radius 6 gut. abgerundet ist. Der zwischen der inneren Abstützfläche
7 des äußeren Abstützkörpers I und der äußeren Abstützfläche 8 des inneren Abstützkörpers
2 vorgesehene Gummikörper 3 weist im wesentlichen gleiche Wandstärke auf und liegt
im unbelasteten Zustand nicht vollständig, sondern lediglich mit dem größeren Teil
seiner äußeren Auflagefläche 9 auf der inneren Abstützfläche 7 des äußeren Abstützkörpers
I auf, während seine innere Auflagefläche Io lediglich im Bereich ihres größten
Durchmessers auf der äußeren Abstützfläche 8 des inneren Abstützkörpers 2 aufliegt.
An der Spitze ist der Gummikörper 3 mit einem kegeligen, sich zum Boden 4 des äußeren
Abstützkörpers I erweiternden Loch II versehen. Er bildet also einen abgestumpften
Gummihohlkegel mit kalottenförmigem und mit einem Loch II versehenem Boden 12. Im
Bereich des Bodens 12 ist die Wandstärke des Gummikörpers 3 gegen das Loch II zu
vermindert, so daß der Gummikörper 3 in diesem Bereich .im unbelasteten Zustand
auch die innere Bodenfläche 13 des äußeren Abstützkörpers I nicht berührt und von
dieser gegen das Loch II zu einen zunehmenden Abstand aufweist. Die ringförmige
Stirnfläche 14 im Bereich des größten Durchmessers des Gummikörpers 3 steht rechtwinklig
oder spitzwinklig zur inneren Auflagefläche Io des Gummikörpers 3.
-
Sämtliche Kanten des Gummikörpers 3 werden vorteilhaft gut abgerundet.
Die Böden 4 und 15 der Abstützkörper I und 2, können mit zentralen Bohrungen 16
versehen sein.
-
Wird nun das Stützlager belastet, so kommen zuerst- die Ringzonen
größeren Durchmessers zum Tragen und anschließend mit zunehmender Belastung die
mit kleinerem Durchmesser, d. h. die Ringzonen mit größerem Gummivolumen werden
stärker verformt als die mit kleinerem, so daß letzten Endes eine gleichmäßige Belastung
je Volumeinheit erzielt wird. Gleichzeitig wird dadurch erreicht, daß der Gummikörper
3 bei Beginn der Belastung auf dem innenliegenden Abstützkörper 2 etwas herunterrutscht
und so bei Belastung sehr stramm auf diesem aufliegt, wodurch die Haftung erhöht
und damit, eine den Gummikörper 3 gefährdende reibende Bewegung zwischen den miteinander
in Berührung stehenden Flächen des Gummikörpers 3 und des Abstützkörpers 2 infolge
wechselnder Betriebskräfte vermieden- wird. Durch die Anordnung des kegeligen Loches
i i wird erreicht, daß an der Stdlle, an der der Gummi lediglich auf Druck beansprucht
werden kann, nämlich im Bereich der Längsachse X des Stützlagers; Gummi nicht vorhanden-
ist. Dadurch wird eine reine, die Federung behindernde - Druckbeanspruchung vermieden.
und der Gummikörper 3 im wesentlichen nur auf Schub beansprucht, weil die gesamten
mit dem Gummikörper 3 in - Berührung kommenden- Abstützflächen 7 und 8 zur Längsachse
X des Stützlagers, d. h. zur hauptsächlichen Kraftübertragungsrichtung, geneigt
sind.
-
Zur besseren Haftung des Gummikörpers 3 auf den Abstützflächen 7 und
8 können diese auch
schwach längs und/oder quer gewellt werden.
Auch ist es möglich, den Gummikörper 3 in den äußeren Abstützkörper I einzuvulkanisieren.
-
Weiter läßt sich die angestrebte Wirkung durch eine abgewandelte Ausbildung
des Stützlagers erzielen. So ist es beispielsweise möglich, den Gummikörper 3 mit
im wesentlich gleicher Wandstärke auf dem inneren Abstützkörper 2 aufliegen zu lassen
und die Abstützfläche 7 des äußeren Abstützkörpers I mit schwächerer Neigung auszubilden
als die der entsprechenden Auflagefläche 9 des Gummikörpers 3. Auch ist es möglich,
den Gummikörper 3 gegen das Loch II seines Bodens 12 mit stetig abnehmender Wandstärke
auszuführen und die beiden Abstützflächen 7 und 8 der Abstützkörper I und 2 mit
stets gleichbleibendem Abstand, d. h. mit gleicher Neigung auszubilden.