DE1918129A1 - Radial-Elastomerlager - Google Patents

Description

Messerschmitt-Bölkow ' Ottobrunn, 1, April 1969

Gesellschaft mit beschränkter Haftung SX2 Bi/wi München BP 8l5

Radial -Elastomerlager

' Radial-Elastomerlager bestehen aus mindestens zwei Metallringen, zwischen welchen sich ein elastisches Material, vorwiegend Gummi, befindet. Zumeist sind zwischen dem Außenring und dem Innenring mehrere Gummischichten und zwischen diesen wiederum zusätzliche metallische Ringe vorgesehen, wobei der Gummi an die jeweiligen metallischen Flächen anvulkanisiert wird. Im Innenring rotiert dann der Lagerzapfen des Rotationskörpers und übt vorliegend radial gerichtete Kräfte aus. Daraus folgte daß durch die Lasteinwirkung auf den Gummi in Lastrichtung gesehen ein Druck ausgeübt wird; in der entgegengesetzten Richtung entsteht dann eine Zugaone. Während nun Druckkräfte vom Gummi bis zu einer definierten Größe wegen seiner Inkompressibilität ohne weiteres und ohne Schäden aufgenommen werden können, gilt dasselbe

nieht für Zugspannungen. Die Folge .ist," daß. derartige Raölallager durch Reißerseheinungen im elastischen Teil sehr bald, zerstört werden»

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Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Radial-Elastomerlager mit einem metallischen Außen- und Innenring eine höhere Lebensdauer zu erreichen. Dazu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der elastische Teil unter Druckvorspannung steht, welche vorwiegend dadurch hervorgerufen wird, daß der Außenring aus zwei Büchsen besteht, deren zueinandergewandte Flächen mit einer Steigung versehen sind.

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Durch die Druckvorspannung des elastischen Teiles wird bei entsprechender Bemessung erreicht, daß bei Belastung die radial wirkenden Kräfte in Kraftrichtung gesehen zwar ähn-

r lieh der bekannten Anordnung nach der DAS 1 Io4 7ΰό eine noch höhere Druckbeanspruchung des elastischen Teiles hervorrufen. Dies ist aber nicht als so schädlich anzusehen wie die weiter oben geschilderten und in der bekannten Anordnung nicht behandelten Zugspannungen. Andererseits wird auf der entgegengesetzt zur Beanspruchungsrichtung gelegenen Seite des Lagers nun eine Entlastung der Druckvorspannung erzielt; die Belastung wirkt also beanspruchungsmindernd auf den elastischen Teil. Die Entlastung sollte dabei durch geeignete Bemessung der Vorspannung so weit gehen, daß diese völlig aufgehoben wird,ggf. bis zum Überleiten in den Anfangsbereich der Zugspannungszonc; die dann daraus resultierende

) Belastung (Zugspannung) wird jedoch keineswegs so grofS sein wie bei einem nicht nach der Erfindung ausgebildeten Lajcr.

An zwei Beispielen wird in der Zeichnung der Gegenstand der Erfindung beschrieben, wobei auch noch Weiterbildungen derselben angegeben werden.·

Die Fig. 1 und 2 zeigen in Draufsicht und im Radialschnitt ein Radial-Elastomerlager, während in den Fig« 3 und 4 ein ähnliches, als sphärisches Lager ausgebildet. In gleicher

e beschrieben wird.

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Das nach den Fig. 1 und 2 dargestellte Lager besteht aus dem Innenring 1 und dem Außenring 2, zwischen welchen sich eine Anzahl von Gummi lagen j5 piit dazwischen angeordneten Metallringen 4 befindet. Die Gummilagen 3 stehen dabei unter Druckvorspannung, da der Außenring 2 aus zwei Büchsen 5» besteht, deren zueinandergewandte Flächen 7* 8 mit einer Steigung versehen sind.-Beim Aufbringen der Außenbüchse 5 auf die Innenbüchse 6 wird Üurch die Steigung der Flächen 7*8 ein Druck radial nach innen auf die Innenbüchse 6 ausgeübt, wodurch den Gummilagen J5 eine Druckvorspannung aufgeprägt wird*

Um das notwendige Spiel für das Zusammendrücken bzw.. Radialverschieben der Gummilagen j5 und der Metallringe 4, ggf, auch der Innenbüchse 6 zu gewährleisten, wird in Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung vorgeschlagen, Schlitze 9 anzuordnen, vorwiegend in radialer Richtung. Es ivird dabei nicht immer notwendig sein, auch die Innenbüchse 6 mit derartigen Schlitzen 9 zu versehen, da die von der Vorspannung bewirkte Deformation des Gummis im allgemeinen in sehr kleinen Grenzen gehalten werden kann: der Steigungswinkel der zueinandergewandten Flächen 7* 8 wird in der Regel unter lo° sein, unter Umständen sogar nur etwa 1 betragen.

Da nun alle Gummilagen 3 unter Vorspannung stehen, werden beispielsweise bei einer Lagerbelastung in radialer Richtung entsprechend dem Pfeil Io die sich unterhalb der Mittellinie 19 befindlichen Teile der Gummilagen J> zwar noch mehr'unter Druckspannung stehen, die darüber befindlichen Teile jedoch mehr oder weniger von ihren Druckvorspannungen entlastet: ein übergang in den Zugspannungsbereich ist bei diesen Teilen sogar möglich, jedoch ohne daß diese so groß werden wie bei einem nicht druckvorgespannten Lager.

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Die Verwendung eines derartigen Lagers bietet sich überall dort an, wo bisher bereits Elastomerlager Gebrauch fanden. Ganz besonders wird man nach der Erfindung ausgebildete Lager dort verwenden, wo zyklische Verdrehbewegungen unter gleichzeitiger Radiallast stattfinden«, beispielsweise bei Rotoren von Hubschraubern,, . '

Im letzteren Fall wird man unter Umständen und in Weiter» bildung des Gegenstandes der Erfindung ein sphärisches Elastomergelenk verwenden, welches entsprechend .den Fi*· guren J und 4 der Zeichnung in zwei Teile getrennt ist? dieses Lager besteht aus dem Kugelinnenteil ll_r dem Außenring 12 und den beiden Lagerhälften IJ₅ 14,wobei deren Trennungslinie 15 im wesentlichen rechtwinkelig (Winkeli«£) zur in Richtung des Pfeiles 16 wirkenden Hauptlast verläuft! es wird also nur das eigentliche Elastomergelenk geteilte

Die Hauptlast kann nun ohne Schäden für das nach der Erfindung ausgebildete Lager zyklische Drehbewegungen entsprechend dem Pfeil 17 ausführen, da die Druck- und Zugsonen in die Lagerhälften IJ>, l4 aufgeteilt sindf die Trennungslinl© 15 befindet sich demnach in der neutralen Zone» Die Praxis·hat gezeigt, daß sogar nicht zu große Querkräfte entsprechend dem Pfeil 18 trotz der Aufteilung des Lagers In zwei Lagerhälften IJ, 14 aufgenommen werden können.

- Patentansprüche -

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Claims (1)

Messerschmi.tt-Bölkow Ottobrunn, 1. April 1969 Gesellschaft mit beschränkter Haftung SX2 Bi/wi München BP 815 Patentansprüche

1. ) Radial-Elastomerlager mit je einem metallischen Außen-

und Innenring, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Teil unter Druckvorspannung steht.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (2) aus zwei Büchsen (5, 6) besteht, deren zueinandergewandte Flächen (J, B) mit einer Steigung versehen sind.

5. Lager nach Ansprunch 2, dadurch gekennzelch-η e t, daß die Steigung kleiner als lo° ist.

4. Lager nach den Ansprüchen 1 bis j5, dadurch gekennzeichnet, daß im elastischen Teil Schlitze (9) angeordnet sind.

5. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (9) radial gerichtet sind.

6. Lager nach den Ansprüchen 1 bis 5* dadurch g e k e n n zeiehnet, daß es radial durchgehend halbiert isst,

J₀ Lager nach den AnsprUchon I bis 6₃ dadurch g 0 k e n n « g ο i 0 h η ο t_s daß es auch als■sphärisches Lager atm-

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