DEP0030582DA - Lager-und Gelenkvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verbesserungen an Büchsen aus Gummi oder einem ähnlichen Werkstoff für Lager- und Gelenkvorrichtungen, und an diesen Vorrichtungen selbst.

Einer der Erfindungsgegenstände besteht in einer verbesserten Ringbüchse aus Gummi oder einem ähnlichen elastischen Werkstoff, zum Einsetzen zwischen einen mittleren Gelenkzapfen und eine äussere Gelenkbüchse, in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Ausübung eines Druckes auf das äussere Ende der Gummibüchse derart, dass der elastische Werkstoff weit über den Wert hinaus zusammengedrückt wird, der bisher als eine nicht übersteigbare Grenze betrachtet wurde.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Art der Ausübung des Druckes auf die Lagerbüchse aus elastischem Werkstoff das Quellen oder Entweichen dieses Werkstoffs zwischen dem Druckkörper und der genannten äusseren Büchse verhindert, wodurch es möglich ist, den Spielraum zwischen dem Druckkörper und der äusseren Büchse zu vergrössern.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in der Vereinigung einer äusseren Büchse, wenigstens einer ringförmigen Lagerbüchse aus Gummi oder einem anderen elastischen Werkstoff, die in dieser äusseren Büchse angeordnet und mit einer ausserhalb der Büchse gelegenen, gewölbten, kegelförmigen oder ähnlichen Endfläche versehen ist, und eines mit dieser Endfläche in Berührung befindlichen und sich der Gestalt dieser Endfläche anpassenden Druckkörpers, derart, dass sich die aus dem Druck ergebenden Kraftlinien, die rechtwinklig zur Endfläche der Lagerbüchse verlaufen, ganz innerhalb der äusseren Büchse befinden. Es ergeben sich aus dieser Vereinigung gewisse wesentliche Vorteile, die weiter unten erwähnt werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, an Hand der nur als Beispiel beigefügten Zeichnung.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer mit der erfindungsgemässen Vorrichtung versehenen Abfederung.

Fig. 2 ist ein Teilschnitt in vergrössertem Masstab gemäss der Linie 2-2 der Fig. 1.

Fig. 3 zeigt die Lager der in Fig. 2 dargestellten Teile vor dem Zusammendrücken.

Fig. 4 zeigt in schematischer Weise die in der Gummibüchse auftretenden Kraftlinien zu Beginn des Zusammendrückens.

Fig. 5 zeigt in schematischer Weise die Richtung der Kraftlinien in der Gummibüchse am Ende des Zusammendrückens.

Fig. 6 ist ein demjenigen der Fig. 2 ähnlicher Schnitt und betrifft eine andere Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung.

Die Erfindung gestattet es, den Wert des Zusammendrückens eines elastischen Werkstoffes, z.B. eines Gummikörpers, sowie den Spielraum zu vergrössern, der zwischen den Druckkörpern und der den Gummikörper umgebenden, äusseren Büchse vorgesehen ist.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in seiner Anwendung mit einer Gelenkverbindung, durch die eine Feder 10 mit einem Gehänge 11 gekuppelt ist. Die Feder 10 bildet in der üblichen Weise am Ende ein Auge 10a, durch das ein Zapfen oder Bolzen 12 geführt ist, der zur gegenseitigen Verbindung des Auges und des Gehänges dient. Die erfindungsgemäss verbesserte Lagerbüchse 13, oder besser, zwei symmetrisch in gegenseitiger Verlängerung angeordnete Lagerbüchse, sollen zwischen den Bolzen und die äussere Büchse oder das Auge 10a eingesetzt werden. Jede dieser aus Gummi oder einem ähnlichen Werkstoff bestehenden Lagerbüchsen hat einen ringförmigen Körper 13a und einen äusseren Endteil 13b, der seitlich über die äussere Büchse oder das Auge 10a vorsteht. Der Endteil 13b hat die allgemeine Gestalt eines dicken Flansches (Fig. 3), dessen Durchmesser grösser ist als der innere Durchmesser der Büchse 10a. Dadurch entsteht ein Schulteransatz 13c an der Übergangsstelle zwischen dem Flansch und dem Körper 13a. Die äussere Endfläche 13d der Lagerbüchse 13 ist nach aussen und nach der Mitte zu gewölbt, wie dies aus den verschiedenen Figuren der Zeichnung zu ersehen ist. Diese Fläche kann konvex oder kegelstumpfförmig sein.

Die Teile, durch die der Druck auf die Enden der Gummibüchsen ausgeübt wird, und die im vorliegenden Fall durch die Gehängelenker 11 gebildet sind, sind mit konkaven Vertiefungen 11a versehen, deren Profil annähernd demjenigen der Endfläche 13d der zugehörigen Lagerbüchse entspricht.

Das Zusammendrücken geschieht durch Einschrauben einer Gewindemutter 14 auf dem axial verlaufenden Bolzen 12.

Bei der aus den Fig. 3 und 4 ersichtlichen Lage der verschiedenen Teile ist an der Stelle 15 zwischen dem Körper 13a der Lager- büchsen und der Bohrung der äusseren Büchse 10a ein kleiner Spalt vorhanden. In diesem Figuren ist der Spalt übertrieben dargestellt, denn er beträgt in Wirklichkeit nur einige Hundertstel eines Millimeters.

Fig. 3 zeigt deutlich, dass die Gummibüchsen sich vor dem Zusammendrücken über die Enden der Büchsen 16 hinaus verlängern. Sobald das Zusammendrücken beginnt, entstehen Druckkomponenten in Richtung der Pfeile der Fig. 4. In jeder Gummibüchse verlaufen die Kraftlinien in den punktiert angedeuteten Richtungen. Ausserhalb der gestrichelten Linien 17 der Fig. 4 und 5 sind keine Druckkräfte vorhanden, jedoch könnte sich das Zusammendrücken bis zu den strichpunktierten Linien 18 erstrecken, wobei trotzdem die Kraftlinien noch ganz in den Gummibüchsen verbleiben würden. Man sieht, dass für jede Gummibüchse die rechtwinklig zu den sich berührenden Flächen 11a und 13d verlaufenden Kraftlinien durch die Ebene gehen, in welcher der Flansch 13b in den Körper 13a der Büchse übergeht, und zwar an einer ganz im Innern der Büchse 10a befindlichen Stelle. Nach dem Zusammendrücken (Fig. 2 und 5) befinden die rechtwinklig zu den Berührungsflächen 11a und 13d verlaufenden Kraftlinien sich stets ganz in Innern der Gummibüchse, und gehen auch ganz im Innern der Büchse 10a in den Körper 13a über. Sie umgehen den Flansch 13c in der in Fig. 5 deutlich dargestellten Weise. In diesem Augenblick schneidet das äussere Ende einer jeden Gummibüchse genau mit dem Ende der Büchse 16 ab. Falls es notwendig oder vorteilhaft ist, kann ein kleiner ebener Teil der Endfläche 13d sich bei 19 radial erstrecken, und zwar an einer etwa über das Ende der Büchse 18 hinausliegenden Stelle, und vor dem Beginn des gewölbten Teiles.

Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 6 besteht aus einem

Träger für ein Torsionsrohr 20, bei dem ein Teil des Rohres und eine damit zusammenhängende Büchse 20a sich genau wie die äussere Büchse 10a des zuerst beschriebenen Beispieles verhalten. Eine durch einen Bolzen gebildete mittlere Achse 21 trägt eine Gewindemutter 22. Die äusseren Endflächen der Lagerbüchsen 23 aus Gummi oder einem ähnlichen Werkstoff sind bei 23a nach aussen gewölbt. Die beiden Lagerbüchsen liegen in gegenseitiger Verlängerung auf dem Bolzen 21 zwischen Druckscheiben 24 zusammen. Diese Scheiben haben konkave Flächen 24a, deren Gestalt sich derjenigen der konvexen Endflächen 23a der Lagerbüchsen anpasst. Übt man durch Festschrauben der Gewindemutter 22 auf den Bolzen 21 einen Druck aus, so werden die Scheiben 24 einander genähert und drücken die Lagerbüchsen 23 zusammen. An der Stelle 25 findet bei diesem Vorgang ein leichtes Quellen statt, denn die rechtwinklig zu den Flächen 23a und 24a verlaufenden Kraftlinien liegen ganz in der Gummibüchse und gehen unmittelbar in den von der Büchse 20, 20a umgebenen Büchsenkörper über. Der Grundgedanke ist somit der gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

Der Gummi oder ein ähnlicher Werkstoff der Lagerbüchsen ist fast nicht zusammendrückbar, und der Druck wird in diesem Werkstoff wie in einem nicht verdichtbaren Mittel übertragen. Es ergibt sich daraus, dass der auf die Endflächen der Lagerbüchsen ausgeübte Druck sich in alle Teile fortpflanzt, und den elastischen Werkstoff kräftig gegen die Berührungsflächen drückt. Die verbesserte Ausbildung gemäss der Erfindung gestattet es, den Druck wesentlich über den Wert hinaus zu steigern, den man bei bekannten Gelenkvorrichtungen anwenden kann, bei denen der Druck auf flache Endflächen der Gummibüchsen ausgeübt wird. Unter sonst gleichen Anwendungsverhältnissen hat die erfindungsgemässe Vorrichtung eine drei bis vier mal grössere Lebens- dauer, als die bekannten Vorrichtungen dieser Art.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass bei Beginn des Zusammendrückens an der Stelle 26 ein Quellen des elastischen Werkstoffes nach aussen stattfindet. Bei den bekannten Gelenken entsteht dort ein übermässiges Quellen, wenn das Zusammendrücken bis zu dem für die erfindungsgemässe Vorrichtung vorgesehenen Wert getrieben wird. Es wird angenommen, dass dieses Quellen beim Erfindungsgegenstand dadurch vermindert wird, dass die Kraftlinien im ringförmigen Körper der Lagerbüchsen verbleiben, wie dies an Hand der Fig. 4 und 5 erklärt wurde. Es ist auf diese Weise möglich, den Abstand zwischen der Büchse 10a und dem Druckkörper 11 um 25% gegenüber dem bei bekannten Vorrichtungen möglichen Wert zu erhöhen. Man erzielt dadurch im Flansch 13b längere Fasern, um an der Stelle 26 dem "Kisseneffekt" entgegenzuwirken, und man kann auch den Abstand zwischen den Gehängelenkern 11 und dem Auge 10a der Feder vergrössern, was bei Abfederungen sehr vorteilhaft ist. Bei den vorgenannten bekannten Gelenkvorrichtungen entsteht beim Zusammendrücken an den der Stelle 26 entsprechenden Stellen, an den Enden des Auges 10a, ein übermässiges Quellen (Fig. 2), bevor der Druck bis zur Mitte des Auges übertragen wird. Dies ist bei der erfindungsgemässen Vorrichtung nicht der Falle, und der gesamte Druck wirkt auf die Mitte des Auges, woraus sich ein gleichmässiges Andrücken aller Teile gegen die Berührungsflächen der Lagerbüchsen ergibt.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die an Hand der Zeichnung beschriebenen Ausführungen beschränkt, die nur als Beispiele dienen sollen.

Claims (6)

1. Lager- und Gelenkvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus der Vereinigung einer Lagerbüchse (13, 13a) aus Gummi oder einem ähnlichen Werkstoff, die zwischen einen mittleren Bolzen (12) und eine äussere Büchse (10a) eingesetzt ist, wobei eine äussere Endfläche (13d) der Lagerbüchse nach aussen und nach der Mitte zu gewölbt ist, eines mit dieser Endfläche in Berührung stehenden und sich der Gestalt dieser Endfläche anpassenden Druckkörpers (11) und einer Vorrichtung (14) besteht, welche den Druckkörper (11) derart nach innen verschiebt, dass die Lagerbüchse (13) gegen alle Flächen zusammengedrückt wird, mit denen sie in Berührung steht.

2. Lager- und Gelenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Lagerbüchsen in gegenseitiger Verlängerung angeordnet sind.

3. Lager- und Gelenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich aus dem rechtwinklig zur Endfläche bewirkten Zusammendrücken ergebenden Kraftlinien ganz durch den inneren Teil der Büchse (10a) gehen.

4. Lager- und Gelenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkörper (11) mit einer inneren Konkavfläche (11a) versehen ist, die mit der Endfläche (13d) der Lagerbüchse (13) in Berührung steht.

5. Lager- und Gelenkvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper jeder der beiden Lagerbüchsen mit einem über das Ende der äusseren Büchse (10a) verlängerten Teil und mit einem Flansch (13b) versehen ist, dessen Durchmesser grösser ist als derjenige des Büchsenkörpers und der das Ende der äusseren Büchse überdeckt, wobei die rechtwinklig zu den Endflächen der Gummibüchsen verlaufenden Kraftlinien durch die ebene gehen, in welcher der Flansch in den entsprechenden Büchsenkörper übergeht, und dabei im inneren Durchmesser der äusseren Büchse (10a) verbleiben.

6. Lagerbüchse aus Gummi oder einem ähnlichen Werkstoff, gekennzeichnet durch einen zylindrischen Körper, der an einem Ende durch einen Flansch von grösserem Durchmesser verlängert ist, und dessen äussere Endfläche ringförmig und nach aussen gewölbt ist.