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Elastisches Lager Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Lager,
das aus einer ortsfesten Grundplatte und einem in einer Öffnung der Platte gleichachsig
dazu angeordneten Lagerkörper besteht, der durch Federsätze mit dem Öffnungsrand
der Platte verbunden ist. Die Federsätze bestehen aus vorgespannten Schraubenfedern,
die so zwischen der Grundplatte und den Enden des Lagerkörpers befestigt sind, daß
die Achsen der einzelnen Schraubenfedern auf den Erzeugenden zweier mit den Grundflächen
einander zugekehrter Kegel liegen. Dabei ist der Winkel, den die Federn mit der
Grundplatte bilden, so gewählt, daß die Federn den Bewegungen der beiden durch sie
verbundenen Teile in allen Richtungen etwa den gleichen Widerstand entgegensetzen.
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Man hat bereits vorgeschlagen, bei Lagern dieser Art besondere Maßnahmen
zu treffen, um die Schwingungen, insbesondere Resonanzschwingungen der Federn zu
dämpfen. So hat man vorgeschlagen, auf dem Lagerkörper zwei Schalen verschiebbar
anzuordnen, die durch eine Schraubenfeder von innen her gegen die beiden Federsätze
gedrückt werden. Hierbei bleibt aber ein längeres Stück der zwischen dem Lager und
der Grundplatte angeordneten Federn urgedämpft.
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Bei :einer anderen bekannten Ausführung derartiger Lager ist zur Dämpfung
der Schwingungen
in jeder Schraubenfeder eine haarnadelförmig gebogene
Drahtfeder angeordnet, deren mittlerer Teil an der das eine Ende der Schraubenfedern
abstützenden Verankerung verhakt ist -und die mit ihren Schenkeln gegen die innere
Fläche der Schraubenfedern drückt. Diese Anordnung ist für Massenerzeugung jedoch
wenig geeignet, besonders für Lager kleiner Abmessungen, bei denen die. Federn entsprechend
klein sind.
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Auch andere Mittel zur Dämpfung der Schwingungen von Schraubenfedern
sind an sich bekannt. So hat man bereits vorgeschlagen, bei einer Strickmaschine
eine Schraubenfeder mit mehreren federnd nachgiebigen Ringen zu umschließen, die
durch sie verbindende Stangen zusammengehalten sind. Nach einem anderen Vorschlag
sollen die Schwingungen einer Ventilschließfeder durch eine innerhalb der Feder
untergebrachte Schnur gedämpft werden.
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Die Erfindung macht von ähnlichen Anordnungen zur Dämpfung der Federschwingungen
bei elastischen Lagern der eingangs beschriebenen Art Gebrauch, um das Entstehen.
von Resonanzschwingungen zu erschweren und die Bewegungen des Lagerkörpers in seinem
Rahmen zu begrenzen. Dabei müssen nicht unbedingt zwei Federsätze für die elastische
Abstützung des Lagerkörpers am Rahmen vorhanden sein, vielmehr können statt des
einen Federsatzes auch andere elastische Mittel benutzt werden. Erfindungsgemäß
sind mindestens einige Schraubenfedern, mit denen der Lagerkörper ,an dem ihn umschließenden
Rahmen verspannt ist, in an sich bekannter Weise mit Dämpfungshülsen versehen, die
vom außen oder von innen elastisch gegen die Federwindungen drücken.
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Die zur Federdämpfung verwendeten Hülsen können z. B. aus in Längsrichtung
aufgeschnittenen, federnden Metallhülsen oder aus elastischen Schlauchstücken bestehen,
die entweder in oder über die Schraubenfedern geschoben werden. Diese Schlauchstücke
können auch aus Kunststoffen oder aus 'dichtem Drahtgeflecht bestehen.
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Zur weiteren Begrenzung der Schwingungen des an dem Rahmen mit Schraubenfedern
verspannten Lagerkörpers kann das Lager-zusätzlich mit Ein; richtungen zur Beschränkungen
radialer Bewegungen dar Lagerteile gegeneinander versehen sein. Hierfür ist zweckmäßig
der rohrförmige Lagerkörper im Bereich der Rahmenöffnung mit einem mittleren Bund
größeren Durchmessers oder mit einem ringförmigen Blechmantel versehen; der sich
mit federnden Ansätzen nachgiebig auf dem Lagerkörper abstützt. Weiterhin kann die
Rahmenöffnung durch eine am Rahmen angebrachte Stützplatte verengt sein, die an
ihrer dem Lagerkörper zugekehrten Kante mit beidseitig auswärts gebogenen Ansätzen
versehen ist.
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Vorzugsweise werden sämtliche Federn -eines Lagers mit diesen Dämpfungseinrichtungen
versehen. Das elastische Lager nach der Erfindung kann ferner mit Einrichtungen
zur Beschränkung radialer Bewegungen der Lagerteile gegeneinander versehen sein.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele des elastischen Lagers nach der Erfindung,
und zwar zeigt Fig. I die Vorderansicht eines elastischen Lagers, dessen Federn
durch außen angebrachte; aufgeschnittene Metallhülsen gedämpft werden, Fig. z einen
Schnitt nach Linie II-II der Fig. i, Fig. S einen gleichartigen Schnitt durch .ein
Lager mit innerhalb der Federn angeordneten, aufgeschnittenen Metallhülsen, Fig.
4 die Ansicht einer mit einem Schlauch aus Drahtgeflecht umgebenen Feder, Fig. 5
die Ansicht einer Feder, die mit einem Schlauch aus elastischem Werkstoff umgeben
ist und außerdem eine innere Metallhülse enthält, Fig.6 die Vorderansicht eines
Lagers, dessen Federn teils :durch äußere Hülsen aus Kunststoff gedämpft werden,
und Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6.
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Das elastische Lager nach Fig. I und z besteht. aus einer Grundplatte
Io und einem rohrförmigen Lagerkörper II, dessen Achse senkrecht zur Ebene der Grundplatte
und gleichachsig zu der den Lagerkörper umschließenden Öffnung der Grundplatte liegt.
Der Lagerkörper II wird in dieser Lage durch zwei Sätze von je acht Schraubenfedern
12 gehalten. Die Enden 13 der Federn sind über Drahtringe I4 und 15 gehakt, von
denen der Ring 14 an der Grundplatte Io und je ein Ring I5 an den Enden des Lagerkörpers
I1 angeordnet sind. Die Federn I2 stehen sämtlich unter der gleichen Vorspannung.
Ihre Achsen liegen auf Erzeugenden weier konischer Flächen, und zwar etwa unter
einem Winkel von 3o bis 4o° zu der Grundplatte, so daß sie allen Bewegungen des
Lagerkörpers relativ zur Grundplatte etwa den gleichen Widerstand entgegensetzen.
Die Grundplatte kann an irgendein. Fundament oder einen festen Träger angeschraubt
werden, während der lagernde Gegenstand mit Zapfen in den Lagerkörper II eingreift.
Natürlich kann die Anordnung auch umgekehrt, der Lagerkörper also starr festgehalten
und die Grundplatte beweglich sein.
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Jede Schraubenfeder I2 ist nach Fig. I und 2 von einer aufgeschnittenen
Metallhülse 16 umgeben. Bei der Bauart nach Fig.3 sind im Durchmesser entsprechend
kleinere, aufgeschnittene Metallhülsen 17 in die Federn eingesetzt. Die äußeren
Hülsen 16 können über die fertigen Schraubenfedern geschoben werden, während die
inneren Hülsen 17 in die Federn eingebracht werden müssen, bevor eines der Enden
des Federdrahtes zur Öse 13 gebogen ist. Diese Hülsen können auch dann leicht mit
den Federn verbunden werden, wenn die Federn sehr klein sind. Die äußeren Hülsen
werden beim Aufbringen etwas aufgeweitet und legen sich dann von außen federnd gegen
die Federwindungen. Die inneren Hülsen 17 werden beim Einbringen etwas zusammengedrückt
und legen sich dann von innen her federnd gegen die Federwindungen. Beide Arten
von Hülsen passen sich den geringen Verschiedenheiten im Federdurchmesser an, die
bei der Massenfabrikation
auftreten und die nicht unerwünscht sind,
weil sie eine gleichmäßige Federcharakteristik bei verschieden großer Zugfestigkeit
des Materials ergeben.
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Bei den Lagern nach Fig. I bis 3 sind an den Enden des Lagerkörpers
II Anschlagplatten 18 vorgesehen. Diese Platten arbeiten mit der Grundplatte derart
zusammen, daß zu große axiale Bewegungen des Lagerkörpers II in bezug auf die Grundplatte
vermieden werden. Bei der Ausführung nach Fig. I und 2 werden zu große radiale Bewegungen
des Lagerkörpers II zur Grundplatte Io durch einen Blechmantel 19 verhindert, der
den Lagerkörper II umgibt und Ansätze 2o aufweist, die sich federnd gegen den Lagerkörper
anlegen. Dieser Mantel bildet einen Puffer, der bei größeren radialen Bewegungen
des Lagerkörpers II an die Grundplatte Io stößt und dabei mit den Ansätzen 2o federnd
nachgibt, die auf dem Lagerkörper gleiten. Bei der Ausführung nach Fig. 3 weist
der Lagerkörper II einen mittleren, im Durchmesser größeren Teil 21 auf, der an
die Kante der Grundplattenöffnung anstößt und die radialen Bewegungen des Lagerkörpers
begrenzt.
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Bei der in Fig. 4 dargestellten Feder besteht die Dämpfungshülse aus
einem Schlauchstück 26 aus Drahtgeflecht, während die in Fig. 5 gezeigte Feder mit
einem Schlauchstück 22 aus elastischem Werkstoff umgeben ist und zusätzlich noch
eine in die Feder eingesetzte, aufgeschnittene Metallhülse 17 enthält.
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Das Lager nach Fig. 6 und 7 ist den beschriebenen Ausführungen ähnlich.
Die Federn sind hier mit geschlossenen, also nicht geschlitzten Hülsen 22 aus nachgiebigem
Kunststoff umgeben, die sich an die Federwindungen eng anlegen. Infolge ihrer Nachgiebigkeit
können diese Kunststoffhülsen so weit gedehnt werden, daß sie über die Federn gezogen
werden können, und sie liegen dann stramm an den Federwindungen an, so daß sie die
störenden Resonanzschwingungen dämpfen.
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Werden derartige elastische Lager in Flugzeugen verwendet, so müssen
die Hülsen aus einem Werkstoff bestehen, der auch bei den in großen Höhen auftretenden
niedrigen Temperaturen und trotz Einwirkung starker Feuchtigkeit seine Elastizität
behält. In diesem Falle werden statt einer Grundplatte vorzugsweise zwei Grundplatten
Io verwendet, die durch Distanzhülsen 23 miteinander verbunden sind und zwischen
denen sich eine mit einer Öffnung versehene Platte 24 befindet. Umgebogene Anschläge
25 an der Öffnungskante dieser Platte dienen zur Begrenzung der radialen Bewegungen
des Lagerkörpers II.