DE1575536C - Verfahren zum Herstellen eines elasti sehen Elements fur ein elastisches Lager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines elastischen Elements für ein elastisches Lager, wobei das elastische, die Last aufnehmende Element ein Gewebe aus Metalldraht aufweist, das anfänglich durch Druckeinwirkung längs einer bestimmten Achse zu einem Block zusammengepreßt wird, wobei die Drähte über ihre Fließgrenze hinaus beansprucht werden, so daß das Element längs dieser Achse eine gleichbleibende Federkonstante erhält.

Ein solches Verfahren ist bekannt. Unter einem elastischen Metallgewebe-Element soll im folgenden eine aus einzelnen Metalldrähten bestehende Struktur verstanden werden, in der die Metalldrähte in verschiedenen Richtungen zueinander liegen. Beispielsweise kann das Metallgewebe-Element aus einem Gestrick aus Metalldrähten bestehen. Bei dem bekannten Verfahren wird ein Metallgewebe-Element lediglich in axialer Richtung zusammengedrückt. Dadurch wird ein Körper einer bestimmten Dichte (Anteil von Draht am Gesamtvolumen) erreicht, der, je nachdem, wie stark das Metallgewebe-Element zusammengepreßt wurde, noch eine mehr oder weniger große Kompressionselastizität hat.

Bisher hat man nur mit Metallgewebe-Elementen gearbeitet, die ausschließlich in axialer Richtung zusammengepreßt waren. Solche Elemente konnten nur in axialer Richtung belastet werden. Ihre Verwendung war auf solche Fälle beschränkt, in denen Belastungen in anderen als der axialen Richtung nicht vorhanden oder vernachlässigbar klein waren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Metallgewebe-Elementen für elastische Lager zu schaffen, in denen die Metallgewebe-Elemente auch in anderen als axialen Richtungen belastet werden können, die also auch in solchen Fällen verwendet werden können, in denen neben axialen Belastungen quer dazu gerichtete oder radiale Belastungen von erheblicher Größe auftreten.

Diese erweiterte Anwendbarkeit der Metallgewebe-Elemente wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der zunächst längs einer bestimmten Achse zusammengepreßte Block nochmals quer zu der Achse zusammengepreßt wird, wobei die Drähte wiederum über ihre Fließgrenze hinaus beansprucht werden, ohne daß die Federkonstante längs dieser Achse wesentlich beeinflußt wird.

Damit ergibt sich in Richtung des zweiten Zusammenpressens ebenfalls eine bestimmte gleichbleibende Federkonstante, so daß das Lager mit dem erfin-.dungsgemäß hergestellten Metallgewebe-Element nicht nur in einer Richtung, sondern auch quer dazu beansprucht werden kann.

Das zweite Zusammenpressen des Metallgewebe-Elements erfolgt vorzugsweise derart, daß dabei die Dichte des elastischen Elements gegenüber der Dichte nach dem ersten Zusammenpressen im wesentlichen verdoppelt wird. Auf diese Weise erhalten die Metallgewebe-Elemente etwa gleiche Eigenschaften in beiden Preßrichtungen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.

F i g. 1 ist eine Endansicht auf ein Lager mit einem Metallgewebe-Element als Federelement;
• Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 von Fig. 1;

F i g. 3 ist ein Schnitt durch eine Presse zur radialen Kompression eines Metallgewebe-Elementes, und Fig. 4 ist ein Schnitt durch eine andere Ausführungsform einer Presse zum radialen Komprimieren eines Metallgewebe-Elementes.

Die F i g. 1 und 2 zeigen ein tragendes Glied 1 und ein getragenes Glied 2. Das Glied 1 ist durch ein napfartiges Gehäuse 3 mit einem damit verbundenen, sich nach innen erstreckenden Flansch 4 an seinem einen Ende und mit einem Deckel 5 gebildet, der das gegenüberliegende Ende verschließt. Das Glied 2 weist einen Hohlzylinder 6 mit einem in der Mitte radial vorstehenden Flanscht auf. Zwischen den Flanschen 4 und 7 befindet sich ein kreisringförmiges Metallgewebe-Element 8. Zwischen dem Flansch 7 und dem Deckel 5 ist ein weiteres kreisringförmiges Metallgewebe-Element 9 vorgesehen.

Metallgewebe wird herkömmlicherweise als nachgiebiges Element verwendet. Bei einer Herstellungs-. art wird Draht zu runden Schläuchen gestrickt, die in bestimmte Längen geschnitten und in eine Presse eingebracht werden, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des fertigen Elements entspricht.. Das Metallgewebe wird dabei axial auf das gewünschte Maß zusammengepreßt. Das Gewebe ist durch seine Dichte gekennzeichnet, die in einem Bereich von etwa 7 bis etwa 45% liegt. Die Dichte ist der Volumprozentsatz des Gewebes, den der Draht einnimmt. Generell liegt die Dichte in dem Bereich von 15 bis 25%. Niedrigere Dichten werden benutzt für geringer belastete Lager, während höhere Dichten für schwerer belastete Lager verwendet werden.

Das fertige Lager zeigt wenig Tendenz, rechtwinklig zu der Richtung, in der es beim Formen zusammengepreßt wurde, auszuweichen. Die Federkonstante hat ihr Maximum in der Richtung des Formdrucks und ist viel kleiner in allen Richtungen rechtwinklig zum Formdruck. Dies ist ein Charakteristikum von Lagern mit Metallgewebe-Elementen, welche früher dem Fachmann zur Verfügung standen. Auf Grund dieser Begrenzung war es bei Lagersystemen mit großen radialen Belastungen bisher notwendig, mehrere Lager anzuordnen, deren einzelne Achsen sich radial erstreckten, so daß jedes Lager selbst axial durch die radiale Belastung des Lagersystems beansprucht wurde.

Dieser Nachteil wird dadurch beseitigt, daß man das geformte Metallgewebe-Element einer radialen Kompression unterwirft oder aber einer Kompression im rechten Winkel zu dem Druck, der zur Herstellung des Elementes diente. Hierdurch wächst die Belastungskapazität des Lagers in radialer Richtung erheblich, ohne daß seine Steifheit in axialer Richtung beeinträchtigt wird. Dadurch wird es möglich, ein einziges Lager für axiale und radiale Belastungen zu benutzen.

F i g. 3 zeigt eine Vorrichtung für das radiale Zusammenpressen des Metallgewebe-Elementes. Diese Presse weist ein festes Gehäuse 10 auf, welches über Bolzen mit einem Stempel 11 verbunden ist, der an seinem Außenumfang eine ringförmige Aussparung 12 zur Aufnahme eines kreisringförmieen Metallf»ewebe-Elementes 13 aufweist. Das Metallgewebe-EIement 13 wurde vorher durch axiales Zusammendrükken seiner Flächen 14 und 15 hergestellt. Die Abmessungen des Metallgewebe-Elementes 13 entsprechen im wesentlichen denen der ringförmigen Aussparung 12.

Für das radiale Zusammendrücken ist ein Elastomerring 16 rund um die Außenfläche 17 des Metall-

gewebe-Elementes 13 vorgesehen, der axial von einem ringförmigen Kolben 18 zusammengedrückt wird. Unter Axialdruck wirkt der Elastomerring 16 hydraulisch. Er überträgt einen gleichmäßigen hydraulischen Druck auf die Außenfläche 17 des Metallgewebe-Elementes 13 und preßt es radial nach innen. Die Kompression verdoppelt im wesentlichen die Dichte des Metallgewebe-Elementes. Das heißt, wenn das Metallgewebe-Element nach seiner Herstellung durch axiale Kompression eine Dichte von 15 °/o besitzt, so erhöht die radiale Kompression die Dichte auf etwa 30°/o. Diese Angaben stellen nur ein Beispiel und keine Begrenzung dar. Die Federkonstante in axialer Richtung bleibt durch die radiale Kompression im wesentlichen unverändert, aber die radiale Kompression erzeugt eine radiale Federkonstante, die im wesentlichen der axialen Federkonstanten gleich ist. Das Metallgewebe-Element 13 hat nach seiner radialen Kompression ein gutes Lastaufnahmevermögen in radialer Richtung.

F i g. 4 zeigt eine andere Presse zum radialen Zusammenpressen eines ringförmigen Metallgewebe-Elementes 19, das vorher durch axiale Kompression geformt wurde. Das Metallgewebe-Element 19 sitzt mit seiner inneren Zylindermantelfläche 20 gleitend auf dem Mittelteil 21 der Presse. Für die radiale Kompression ist ein Ring 22 aus elastomerem Material auf das obere Ende des Metallgewebe-Elementes 19 aufgesetzt, der axial von einem Kolben 23 und einer Schlitzscheibe 24 durch einen kegelförmigen Raum 25 gedrückt wird. Der Raum 25 besitzt einen sich nach unten fortlaufend verringernden Außendurchmesser und einen gleichbleibenden Innendurchmesser. In der Endlage hat das Metallgewebe-Element 19 zwar eine gewisse Axialkompression erfah- ren, aber seine wesentliche Veränderung ist auf Grund einer radialen Kompression hervorgerufen worden. Die Dichte ist dabei im wesentlichen verdoppelt, und das Metallgewebe-Element 19 hat nun im wesentlichen die gleiche Lastaufnahmefähigkeit in radialer und in axialer Richtung.

Ein ringförmiges Metallgewebe-Element gemäß F i g. 1 und 2 wurde z. B. zuerst nach dem Erhalt vom Hersteller und dann noch einmal nach seiner radialen Kompression getestet. Dabei konnte ein Element, das nur axial zusammengedrückt war, eine Axialbelastung von etwa 8100 kg mit weniger als 5 °/o bleibender Verformung aufnehmen. Das gleiche Element hatte unter radialer Belastung eine bleibende Verformung von 10 °/o bei Belastung von nur 270 kg und eine bleibende Verformung von 40 % bei einer Belastung von etwa 450 kg. Dies ist typisch für alle herkömmlichen Metallgewebe-Elemente. Nachdem das Element die radiale Kompression gemäß der Erfindung erhielt, trug es eine radiale Belastung von über 4500 kg, ohne daß die bleibende Verformung 10% überschritt. Die radiale Kompression verwandelt also das Metallgewebe-Element von einem Lager, welches im wesentlichen nur in einer Richtung belastbar war, in ein Lager, welches geeignet ist, Belastungen in allen Richtungen aufzunehmen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines elastischen Elements für ein elastisches Lager, wobei das elastische, die Last aufnehmende Element ein Gewebe aus Metalldraht aufweist, das anfänglich durch Druckeinwirkung längs einer bestimmten Achse zu einem Block zusammengepreßt wird, wobei die Drähte über ihre Fließgrenze hinaus beansprucht werden, so daß das Element längs dieser Achse eine gleichbleibende Federkonstante erhält, dädurchgekennzeichnet, daß der Block nochmals quer zu der Achse zusammengepreßt wird, wobei die Drähte wiederum über ihre Fließgrenze hinaus beansprucht werden, ohne daß die Federkonstante längs dieser Achse wesentlich beeinflußt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Zusammenpressen des Blocks radial zur in Richtung des ersten Zusammenpressens verlaufenden Achse erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Zusammenpressen von außen nach innen erfolgt, und zwar bei einem kreisringförmig ausgebildeten Block vorzugsweise ohne wesentliche Änderung des Innendurchmessers.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das zweite Zusammenpressen die Dichte des elastischen Elements im wesentlichen verdoppelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Dichte beim ersten Zusammenpressen auf einen Wert von 7 bis 45 %>, vorzugsweise 15 bis 25 ⁰Zo, gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte beim zweiten Zusammenpressen auf einen Wert von 10 bis 80 %>, vorzugsweise 25 bis 50 °/o, gebracht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen