DE2819306C2 - - Google Patents

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DE2819306C2
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Description

Die Erfindung betrifft laminierte Lager zur Aufnahme von Drucklasten gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 und sie befaßt sich ferner mit einem Verfahren zur Herstellung derselben gemäß Oberbegriff von Anspruch 9.
Aus US-PS 36 79 197 ist ein laminiertes Lager zur Aufnahme von Drucklasten der eingangs genannten Art bekannt. Dieses Lager mit einem laminaren Aufbau ist so gestaltet, daß die Dicke der elastischen Schichten allmählich mit größer werdenden Radien größer wird. Der Elastizitätsmodul der elastischen Schichten nimmt allmählich mit zunehmenden Radien ab. Hierbei werden die Elastizitätsmodule dadurch variiert, daß die Zusammensetzung des Materials für die elastischen Schichten geändert wird. Daher muß man für jede Schicht ein anderes elastomeres Material verwenden. Die Schichten sind hierbei so angeordnet, daß die zylindrische, konische oder auch kugelförmige Lager bilden können.
Auch können die Lager nur Sektoren dieser geometrischen Gebilde bilden. Ein typisches Anwendungsbeispiel für ein solches laminiertes Lager ist z. B. die Rotorwellenhalterung bei Hubschraubern. Hierbei wird eine zyklische Drehbewegung um eine gegebene Achse zugelassen, während gleichzeitig eine große Drucklast in Richtung der Achse aufzunehmen ist. Daher treten größere Druckspannungen und Scherspannungen sowie Dehnungen in den elastischen Schichten auf, die dem gemeinsamen Mittelpunkt am nächsten liegen. Hierbei ist die Neigung zu einem Ermüdungsversagen hinsichtlich der Drehbelastung an der zu innerst liegenden elastischen Schicht gegeben. Durch die zunehmende Stärke der aufeinanderfolgenden elastischen Schichten mit größer werdenden Radius und durch die gleichzeitige Verringerung des Elastizitätsmoduls dieser Schichten mit größer werdendem Radius läßt sich die Dauerfestigkeit solcher Lager verbessern. Die Herstellung eines solchen Lagers ist kostspielig und aufwenig, da jede elastische Schicht aus einem anderen Werkstoff hergestellt wird, wobei ein elastomeres Ausgangsmaterial verwendet werden kann, dem unterschiedliche Mengen und unterschiedliche Arten eines Additivs zugesetzt werden. Bei der Zusammenstellung des laminierten Lagers sind ferner die einzelnen aufeinanderfolgenden elastischen Schichten in genau der vorgeschriebenen Reihenfolge anzuordnen, wozu es notwendig ist, bei einer großen Anzahl von elastischen Schichten die jeweiligen Schichten zu kennzeichnen.
Aus DE-AS 19 66 435 ist eine Schichtfeder aus mehreren hintereinandergeschalteten, druckbeanspruchten Gummi-Metall-Federscheiben bekannt, die derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie eine hohe Arbeitsaufnahme hat und in der Lage ist, ohne Rückprallwirkung schnell in die Ausgangsstellung zurückzukehren. Auch soll die Schichtfeder billig, einfach herstellbar und wartungsfrei sein. Wesentlich hierbei ist die Federeigenschaft der so gebildeten Schichtfeder.
Aus DE-PS 5 16 580 ist eine Zwischenlegplatte aus nachgiebigen Baustoffen zwischen druckerzeugenden und druckaufnehmenden Bauteilen bekannt. Eine solche Zwischenlegplatte ist für Brückenbauwerke od. dgl. bestimmt. Hierbei wird eine Schicht aus drei Streifen mit unterschiedlicher Elastizität gebildet. Eine Einstellung des effektiven Elastizitätsmoduls einer Schicht ist hierbei nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein laminiertes Lager zur Aufnahme von Drucklasten der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß bei einer verbesserten Ermüdungsfestigkeit die Vielzahl von elastischen Schichten mit unterschiedlichen effektiven Elastizitätsmodulen, ausgehend von nur zwei unterschiedlichen elastischen Ausgangsmaterialien formbar sind, wobei auch die Herstellungsweise vereinfacht werden soll.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Das Verfahren zur Herstellung eines solchen Lagers zeichnet sich durch die Schritte gemäß Anspruch 9 aus.
Beim erfindungsgemäßen laminierten Lager werden wenigstens einige elastische Schichten des Schichtaufbaus aus wenigstens zwei Abschnitten gebildet, die aus einem elastischen Material mit unterschiedlichen Elastizitätsmodulen hergestellt sind. Wenigstens die radial am weitesten außenliegenden Abschnitte der elastischen Schichten haben eine größere Drucksteifigkeit als der Mittelabschnitt und sie begrenzen daher die Ausbauchung des weicheren Abschnitts der elastischen Schicht. Hierdurch wird die Formänderung des weicheren Abschnitts begrenzt, so daß man bei diesem Lager ein höheres Verhältnis von Scherbelastung zu zulässiger Druckbelastung mit gleichzeitiger verbesserter Ermüdungsfestigkeit erhält. Durch die Begrenzung der Ausbauchung wenigstens an den radial am weitesten außenliegenden Bereichen wird auch die Gefahr verringert, daß das Lager infolge Extrudierens oder Reibkorrosion versagt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines laminierten Lagers mit konischer Ausbildung, wobei die Teile und die Schichten des Lagers vor dem Formen und Verbinden gezeigt sind,
Fig. 2 eine Längsschnittansicht des laminierten Lagers nach Fig. 1 nach der Formgebung und Verbindung der Schichten und
Fig. 3 eine Fig. 1 ähnliche Längsschnittansicht eines laminierten Lagers mit zylindrischer Ausbildung.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.
Ein wesentlicher Gesichtspunkt bei der Auslegung elastomerer Lager, die hauptsächlich Drucklasten aufnehmen, ist der sogenannte Formfaktor. Ein elastomeres Druckkissen wird um so steifer, je mehr seine Freiheit zur Verformung begrenzt wird. Dieser Parameter, der häufig als Ausbauchungsbereich oder kraftfreier Bereich bezeichnet wird, läßt sich zur Einstellung der Steifigkeit eines Gummiverbundkissens heranziehen, das einer Druckbelastung ausgesetzt ist. Die Steifigkeit eines gegebenen Druckkissens ist eine direkte Funktion seines Formfaktors, so daß die zulässige Druckbelastung des Kissens um so größer ist, je größer der Formfaktor ist. Der Formfaktor ist das Verhältnis der belasteten Fläche des Kissens zu seiner Ausbauchungsfläche. Bei einem Lager beispielsweise, das ein elastomeres Kissen zwischen zwei mit diesem verbundenen steifen Metallplatten aufweist, wobei das Kissen und die Platten jeweils die gleiche Länge L und die gleiche Breite W haben und das Kissen eine Dicke t besitzt, ist der belastete Bereich LA und der Ausbauchungsbereich BA in folgender Weise bestimmt:
LA = L × W BA = 2 t (L+W)
Entsprechend ergibt sich der Formfaktor SF wie folgt:
Eine Verringerung des Ausbauchungsbereichs ohne Verkleinerung des Belastungsbereichs hat zur Folge, daß sich der Formfaktor und somit die zulässige Drucklast erhöht. Wird ferner der Ausbauchungsbereich beschränkt oder verkleinert, während der Formfaktor erhöht wird, so wird die Lageranordnung stärker anisotrop in dem Sinne, daß die Schersteifigkeit unbeeinflußt bleibt oder sich nur geringfügig ändert, wenn gleichzeitig die zulässige Druckspannung erhöht wird.
Die Verwendung einer laminierten Aufbaus in einem Lager dieser Art bietet den Vorteil, daß, falls die Gesamtdicke der elastomeren Kissenanordnung aufrechterhalten wird, der Formfaktor und damit die Steifigkeit infolge einer Verringerung des freien Ausbauchungsbereichs stark erhöht wird. Da die Dicke der dünnen Metallschichten, die die elastomeren bzw. elastischen Schichten voneinander trennen, bezogen auf die Gesamtdicke des laminierten Aufbaus verhältnismäßig klein ist, haben diese Metallschichten hauptsächlich die Aufgabe, die Ausbauchungsfreiheit der elastomeren Schichten zu reduzieren. Diese Ausbauchungsbegrenzung hat im wesentlichen keinen Einfluß auf die Schersteifigkeit. Die Begrenzung der Ausbauchung der elastischen Schichten in einem laminierten Lager wird dabei verstärkt, um die Druckfederhärte zu erhöhen, während man gleichzeitig bei den gleichen Schichten eine verhältnismäßig niedrige Schersteifigkeit erhält. Zweckmäßigerweise wird hierzu jede elastische Schicht derart ausgebildet, daß sie im wesentlichen zwei Ausbauchungs-Begrenzungen aus verhältnismäßig steifem elastischem Material enthält, und eine dazwischen liegenden Abschnitt aus weicherem Material aufweist, der zwischen den beiden Ausbauchungs-Begrenzungen eingeschlossen ist. Die letztgenannten sind mit den dazwischenliegenden Abschnitten derart verbunden, daß sie eine einzige elastische Schicht bilden, die verhältnismäßig steife Endabschnitte und einen verhältnismäßig weichen Mittelabschnitt hat. Die steifen Endabschnitte verhindern eine Ausbauchung und arbeiten ferner mit dem Mittelabschnitt zusammen, um einen zusammengesetzten oder Netto-Elastizitätsmodul einer ausgewählten Größe zu ergeben, während gleichzeitig der Mittelabschnitt dazu dient, die Schersteifigkeit der einzelnen Schicht auf einem niedrigen Wert zu halten. Diese Verwendung von verhältnismäßig steifen und verhältnismäßig weichen Elastomeren zur Bildung elastischer Schichten ermöglicht die Aufrechterhaltung einer niedrigen Drehsteifigkeit unter Erhöhung der Druckbelastungssteifigkeit.
Nach den Fig. 1 und 2 erhält man laminiertes Lager mit konischer Ausbildung, indem zwei ringförmige metallische Endteile 2 und 4 verwendet werden, die jeweils kegelstumpfförmige Innen- und Außenflächen 6 und 8 haben. Gemäß Fig. 2 sind im fertiggestellten Lager abwechselnd miteinander verbundene elastische Schichten 10 aus einem elastischen Werkstoff und eine nicht dehnbare Schicht 12 zwischen den Endteilen 2 und 4 angeordnet, wobei die Flächen 6 und 8 mit einer elastischen Schicht 10 verbunden sind. Der elastische Werkstoff ist zweckmäßigerweise ein Elastomeres, wie beispielsweise Natur- oder synthetischer Kautschuk, kann jedoch auch ein geeignetes plastisches Metall, wie beispielsweise rostfreier Stahl, sein. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die Schichten 10 und 12 in ihrer Form kegelstumpfförmig und erstrecken sich im wesentlichen parallel zu den Flächen 6 und 8 der beiden starren metallischen Endteile und koaxial zu denselben.
Im vorliegenden Fall haben die Schichten 10 gleiche Dicke, jedoch sind die nicht dehnbaren Schichten 12 (die üblicherweise als Beilagen bezeichnet werden) dünner als die elastischen Schichten 10. Darüber hinaus sind die elastischen Schichten 10 derart hergestellt, daß sie eine größere Steifigkeit an ihren Enden als an ihren Mitten aufweisen, so daß der effektive Elastizitätsmodul der einzelnen Schichten sich mit größer werdendem Radius verringert. Die elastischen Schichten 10 weisen Abschnitte aus zwei unterschiedlichen elastischen Werkstoffen in der in Fig. 1 dargestellten Weise auf.
Gemäß Fig. 1 wird jede elastische Schicht 10 hergestellt, indem auf eines der Endteile, beispielsweise auf das Endteil 4, eine zusammengesetzte Schicht aufgebracht wird, die aus zwei kegelstumpfförmigen Endabschnitten 10 A und 10 B und einem kegelstumpfförmigen Mittelabschnitt 10 C besteht, wobei die Abschnitte 10 A und 10 B aus dem gleichen elastischen Werkstoff mit ausgewählter Steifigkeit bestehen, während der Abschnitt 10 C aus einem weicheren elastischen Werkstoff besteht, d. h. einem Werkstoff mit geringerer Steifigkeit als die Abschnitte 10 A und 10 B. Die Abschnitte werden derart aufgebracht, daß sie in der dargestellten Weise aneinander grenzen. Anschließend wird eine Schicht 12 auf diese zusammengesetzte Schicht 10 aufgebracht und eine zweite zusammengesetzte Schicht 10 wird auf die Schicht 12 gelegt. Diese zweite Schicht 10 ist mit der ersten Schicht identisch, abgesehen davon, daß ihre Abschnitte 10 A und 10 B eine geringere Breite als der entsprechende Abschnitt der ersten Schicht aufweist. Mit "Breite" wird die Abmessung parallel zu den in Fig. 1 gezeigten Schichten 12 bezeichnet. Eine zweite Schicht 12 wird über diese zweite zusammengesetzte elastische Schicht 10 gelegt und anschließend wird eine dritte zusammengesetzte Schicht 10 auf der zweiten Schicht 12 aufgebracht. Diese dritte zusammengesetzte Schicht 10 ist die gleiche wie die zweite Schicht, abgesehen davon, daß ihre Endabschnitte 10 A und 10 B schmaler sind als die Endabschnitte der zweiten Schicht. Der Vorgang des Aufbaus abwechselnder elastischer Schichten 10 und nicht-dehnbarer Schichten 12 wird mit den Endabschnitten 10 A und 10 B jeder elastischen Schicht 10 wiederholt, die eine geringere Breite als die entsprechenden Abschnitte der vorausgehenden inneren Schicht aufweisen. Nachdem die gewünschte Anzahl elastischer Schichten aufeinander gelegt wurde, wird das andere Endteil in Anlage an die letzte elastische Schicht 10 gebracht, und anschließend werden die zusammengebauten Teile in einer Form unter geeigneter Hitze- und Druckeinwirkung zusammengepreßt, damit die elastischen Abschnitte 10 A, B und C miteinander und ferner mit den benachbarten Schichten 12 oder den Endteilen 2 oder 4 verbunden werden, so daß jede Gruppe elastischer Abschnitte 10 A, B und C miteinander verbunden wird, um eine einzige elastische Schicht 10 zu bilden, die an ihren Enden eine größere Steifigkeit aufweist, wobei, beginnend mit dem Endteil 4, in einer Richtung nach außen gegen das Endteil 2 aufeinanderfolgende elastische Schichten zunehmend breitere weichere Mittelabschnitte und zunehmend schmälere steife Endabschnitte aufweisen. Somit hat, wie vorausgehend aufgeführt wurde, ausgehend vom Endteil 4, jede folgende elastische Schicht 10 einen zunehmend kleineren Netto-Elastizitätsmodul. Durch die richtige Abänderung der Größen der Endabschnitte 10 A und 10 B relativ zu den Mittelabschnitten 10 C ist es möglich, die Verformungsverteilung gleichmäßig zu machen, um die Ermüdungsfestigkeit der laminierten Anordnung zu verbessern. Gleichzeitig haben die verhältnismäßig steifen Endabschnitte 10 A, 10 B der elastischen Schichten 10 die Wirkung, die zulässige Drucklast zu erhöhen, da sie ein Ausbauchen der weicheren Mittelabschnitte 10 C begrenzen. Falls dies gewünscht wird, können die Schichten 10 ebenfalls derart hergestellt werden, daß ihre Dicken sich mit größer werdendem Radius erhöhen oder umgekehrt, daß ihre Dicken sich mit größer werdendem Radius verringern.
Das vorausgehend beschriebene Verfahren zur Herstellung eines Lagers gemäß Fig. 2 ist besonders dort geeignet, wo der elastische Werkstoff ein Elastomeres ist, das unter Druck- und Wärmeeinwirkung geschmolzen und geformt werden kann. Falls der elastische Werkstoff Gummi ist, so erfordert der Verbindungsvorgang ein Vulkanisieren.
Fig. 3 zeigt ein laminiertes Lager mit zylindrischer Ausbildung. In diesem Falle sind die Endteile zylindrische innere und äußere Lagerelemente 22 und 24 und dazwischenliegende zylindrische metallisch Schichten 26, die voneinander durch dreiteilige elastische Schichten getrennt werden, die aus Endabschnitten 28 A und 28 B und Mittelabschnitten 28 C bestehen. Die metallischen Schichten 26 haben gleichmäßige Dicke. Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, können die elastischen Schichten eine gleichmäßige Dicke aufweisen. Die Dicke der in Fig. 3 dargestellten elastischen Schichten steigt mit größer werdendem Durchmesser an. Selbstverständlich können sie mit größerem Durchmesser auch kleiner werden. Unter Bezugnahme auf jede einzelne Schicht haben deren Abschnitte 28 A, 28 B und 28 C gleiche Dicken, aber unterscheiden sich darin, daß die Endabschnitte 28 A und 28 B aus dem gleichen elastischen Werkstoff bestehen, der verhältnismäßig steif ist, während der Mittelabschnitt 28 C aus einem unterschiedlichen, verhältnismäßig weichem elastischen Werkstoff besteht. Jedoch können die Endabschnitte 28 A und 28 B einer jeden elastischen Schicht aus dem gleichen Werkstoff wie die Endabschnitte jeder anderen elastischen Schicht bestehen, und alle Mittelabschnitte 28 C können ebenfalls aus dem gleichen Werkstoff bestehen. Im Gegensatz zu dem in Fig. 1 gezeigten Lager, haben die Endabschnitte 28 A und 28 B die gleiche Breite, d. h. die parallel zur Lagerachse gemessene Abmessung. Die Anordnung gemäß Fig. 3 wird unter Wärme- und Druckeinwirkung zusammengepreßt, so daß die drei Abschnitte einer jeden elastischen Schicht miteinander und ferner mit den benachbarten nicht dehnbaren Schichten 26 und Lagerteilen 22, 24 verbunden werden, damit man einen laminierten Lagerverbund erhält. Selbstverständlich dienen in diesem Falle die Abschnitte 28 A und 28 B, in erster Linie als Ausbauchungs-Begrenzungen und der Netto-Elastizitätsmodul einer jeden elastischen Schicht ist der gleiche wie bei allen anderen Schichten. Jedoch kann, falls dies gewünscht wird, die Breite der Abschnitte 28 A und 28 B mit steigendem Radius verkleinert oder vergrößert werden, beispielsweise wie dies in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 beschrieben wurde, so daß sich der Netto-Elastizitätsmodul der einzelnen elastischen Schichten mit steigendem Radius verringert oder erhöht. Es ist ferner vorgesehen, daß die Lager derart hergestellt werden, daß die Dicke und/oder der Elastizitätsmodul der elastischen Schichten sich schrittweise ändert. Beispielsweise können in einem zylindrischen oder konischen Lager mit fünfzehn elastischen Schichten die ersten drei Schichten, die der Mittelachse am nächsten liegen, einen Netto-Elastizitätsmodul und/oder eine Dicke aufweisen, die sich von den nächsten drei Schichten unterscheidet, und die folgenden Gruppen von drei Schichten können jeweils von den übrigen bezüglich der Elastizität und/oder Dicke verschieden sein.
Beispielsweise ist es möglich, Lager herzustellen, bei denen die Verwendung von Ausbauchungs-Begrenzungen aus verhältnismäßig steifem, elastischem Werkstoff auf ein Ende des Lagers beschränkt ist. Mit anderen Worten, könnte unter Bezugnahme auf die Ausführungsform nach Fig. 1 das Lager hergestellt werden, indem die elastischen Abschnitte 10 B weggelassen und die Länge der Abschnitte 10 C verlängert wird. Auch ist es möglich, daß die Verwendung von Ausbauchungs-Begrenzungen an einigen der elastischen Schichten völlig unterbleibt. Beispielsweise wurden konische Lager hergestellt, bei denen die Verwendung von Ausbauchungs-Begrenzungen aus steifem Werkstoff auf eine ausgewählte Anzahl von elastischen Schichten beschränkt wurde, die der äußeren Seite des Lagers am nächsten waren. In einem besonderen Anwendungsfall wurde ein konisches Lager ähnlich jenem gemäß den Fig. 1 und 2 hergestellt, das fünfzehn elastische Schichten enthielt, wobei die Ausbauchungs- Begrenzungen nur in den sieben äußersten Schichten vorgesehen waren.
Eine weitere mögliche Abänderung besteht darin, die Anordnung der elastischen Abschnitte umzukehren, so daß der Mittelabschnitt aus einem steiferen Werkstoff besteht als die beiden Endabschnitte. Diese besondere Anordnung eignet sich für gewisse Lagergeometrien, bei denen die Abschnitte aus steifem Werkstoff Belastungen aufnehmen würden, bei denen die Bewegungen verhältnismäßig klein sind, während die Abschnitte aus weichem Werkstoff die Lasten tragen, bei denen die Bewegungen größer sind. Ein anderes Ausführungsbeispiel, gemäß welchem eine derartige Anordnung verwendet werden würde, ist ein kreisförmiges laminiertes Lagerkissen, das aus oberen und unteren endseitigen Lagerelementen in Form von kreisförmigen Scheiben besteht, die mit einer Folge von abwechselnden, kreisförmigen, scheibenförmigen Schichten aus elastischem und nicht-dehnbarem Werkstoff verbunden sind, wobei das Lagerkissen derart befestigt ist, daß es eine Druckbelastung senkrecht zu den abwechselnden Schichten aufnimmt, aber auch Torsionsbewegungen um seine Mittelachse zulassen und aufnehmen kann. In einem solchen Falle erfahren die elastischen Schichten unter Torsionsbeanspruchungen eine größere Ablenkung und damit eine größere Verformung an ihren Umfangsbereichen. Daher würde jede elastische Schicht aus mindestens zwei Teilen bestehen, nämlich einem kreisförmigen, verhältnismäßig steifem Mittelabschnitt und einem ringförmigen, verhältnismäßig weichen Außenabschnitt. Selbstverständlich könnte jede elastische Schicht aus einer Anzahl ringförmiger Abschnitte hergestellt sein, die konzentrisch den Mittelabschnitt umgeben, wobei die ringförmigen Abschnitte mit wachsendem Radius zunehmend weicher werden. In diesem Falle können die äußeren oder Endabschnitte der zusammengesetzten elastischen Schichten aus Werkstoffen mit einer größeren Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse als die inneren Abschnitte bestehen. Selbstverständlich kann die relative Länge der Abschnitte 28 C zunehmend verringert werden, um ein sich verjüngendes flaches Lager zu ergeben.
Auf diese Weise erhält man Lager mit ausgewählten Kennlinien bezüglich Druckbelastung und Torsionsbelastung unter Verwendung von nur zwei verschiedenen elastischen Werkstoffen. Gleichzeitig ist es jedoch möglich, die elastischen Schichten derart herzustellen, daß sie mehr als zwei verschiedene elastische Werkstoffe enthalten. Beispielsweise kann es für einen besonderen Anwendungsfall, der gemäß den Fig. 1 und 2 ein konisches Lager erfordert, erwünscht sein, daß die Endabschnitte 10 B aus steiferem Werkstoff als die Endabschnitte 10 A bestehen, wobei die verbundenen Endabschnitte steifer als die dazwischenliegenden Abschnitte 10 C sind. Die Verwendung verhältnismäßig steifer Endabschnitte trägt dazu bei, ein Lagerversagen als Folge von Ausbauchung und Reibkorrosion zu verringern, die leicht an den frei­ liegenden Enden der elastischen Schichten auftreten, wenn das Lager wiederholte Torsions- und Drucklasten aufnimmt.

Claims (11)

1. Laminiertes Lager zur Aufnahme von Drucklasten, das eine Anzahl abwechselnder, elastischer Schichten und nichtdehnbarer Schichten aufweist, die im wesentlichen konzentrisch um eine gemeinsame Mittelachse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der elastischen Schichten (10) jeweils wenigstens erste und zweite Endabschnitte (10 A, 10 B; 28 A, 28 B) an den gegenüberliegenden Lagerenden und einen dritten Abschnitt (10 C; 28 C) zwischen den Endabschnitten aufweisen, daß die beiden Endabschnitte (10 A, 10 B; 28 A, 28 B) einen Elastizitätsmodul haben, der sich vom Elastizitätsmodul des dritten Abschnitts (10 C; 28 C) unterscheidet, und daß die Abschnitte derartige Breiten haben, daß die effektiven Elastizitätsmodule der wenigstens einigen Schichten sich umgekehrt zum Abstand zwischen den wenigstens einigen Schichten und der gemeinsamen Mittelachse ändern.
2. Laminiertes Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Schichten (10, 12) in aufeinanderfolgenden größeren Radien um die gemeinsame Mittelachse angeordnet sind, und daß die Dicke wenigstens zwei der elastischen Schichten (10) unterschiedlich ist.
3. Laminiertes Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der elastischen Schichten (10) im wesentlichen gleich ist.
4. Laminiertes Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Endabschnitte (10 A, 10 B; 28 A, 28 B) den selben Elastizitätsmodul haben.
5. Laminiertes Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der elastischen Schichten erste und zweite Endabschnitte (10 A, 10 B; 28 A, 28 B) enthalten, deren Elastizitätsmodul größer als jener des dritten Abschnitts (10 C; 28 C) ist.
6. Laminiertes Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der elastischen Schichten (10) erste und zweite Endabschnitte (10 A, 10 B; 28 A, 28 B) enthalten, die einen kleineren Elastizitätsmodul als jener des dritten Abschnitts (10 C, 28 C) ist.
7. Laminiertes Lager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle elastischen Schichten im Lager die drei Abschnitte haben, und daß die beiden Endabschnitte (10 A, 10 B; 28 A, 28 B) alle den gleichen Elastizitätsmodul haben.
8. Laminiertes Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (10, 12) konisch ausgebildet sind.
9. Verfahren zur Herstellung eines laminierten Lagers, bei dem elastische Schichten und nicht-dehnbare Schichten abwechselnd aufeinander derart gelegt werden, daß sich ein mehrschichtiger Aufbau um eine gemeinsame Mittelachse ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt erste und zweite Endabschnitte aus einem ersten Material mit einem ersten Elastizitätsmodul geformt werden und ein dritter Abschnitt aus einem zweiten Material mit einem zweiten Elastizitätsmodul geformt wird, daß die drei Abschnitte jeweils wenigstens in einigen der elastischen Schichten so geformt werden, daß der dritte Abschnitt zwischen je einem der beiden Endabschnitte liegt, und daß die Breiten der drei Abschnitte derart bemessen werden, daß man einen effektiven Elastizitätsmodul für wenigstens einige der Schichten erhält, der sich umgekehrt zum Abstand zwischen den wenigstens einigen Lagen und der gemeinsamen Mittelachse ändert.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrschichtige Aufbau zwischen einem Paar von Endteilen derart gelegt wird, daß jedes Endteil mit einer elastischen Schicht verbunden ist, und daß die folgenden Schritte gleichzeitig ausgeführt werden:
Verbinden des mehrschichtigen Aufbaus mit den Endteilen,
Verbinden der elastischen Schichten mit den nichtdehnbaren Schichten und
Verbinden der Abschnitte jeder der wenigstens einigen Schichten miteinander.
11. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die elastischen Schichten aus Kautschuk hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung durch Vulkanisieren der elastischen Schichten bewirkt wird.
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IL (1) IL54495A (de)
IT (1) IT1103290B (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE437411B (sv) * 1977-08-01 1985-02-25 Lord Corp Lamellbyggt lager
AT354862B (de) * 1977-09-22 1980-02-11 Joern Raoul Dipl Ing Elastisches motorlager, insbesondere fuer kraft- fahrzeuge
US4291925A (en) * 1979-07-26 1981-09-29 Barry Wright Corporation Laminated bearings with dual stock layers
US4286827A (en) * 1979-10-11 1981-09-01 Barry Wright Corporation Cylindrical elastomeric bearing
FR2511105B1 (fr) * 1981-08-07 1986-09-19 Peugeot Cale elastique, notamment pour la suspension d'un moteur de vehicule
FR2566735B1 (fr) * 1984-06-27 1986-12-26 Technip Geoproduction Dispositif d'articulation entre une installation marine et un bras d'amarrage d'une installation flottante
US4765758A (en) * 1985-01-07 1988-08-23 Barry Wright Corporation Laminated bearing
JPS62297551A (ja) * 1986-06-16 1987-12-24 Hitachi Ltd 鉄道車両用軸バネ
GB9016633D0 (en) * 1990-07-28 1990-09-12 Dunlop Ltd Manufacture of a heavy duty elastomeric bearing
JP2004316782A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Toyo Tire & Rubber Co Ltd モータ用防振ゴム
DE102005028565A1 (de) * 2005-06-21 2007-01-04 Contitech Luftfedersysteme Gmbh Hochelastische Schichtfeder
US20090039574A1 (en) * 2007-08-10 2009-02-12 Paul William Cook Spring assembly
US11732747B2 (en) * 2022-01-05 2023-08-22 Textron Innovations Inc. Journal bearings

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE516580C (de) * 1928-10-10 1931-01-24 Emil Zorn Akt Ges Zwischenlegplatte aus nachgiebigen Baustoffen zwischen druckerzeugenden und druckaufnehmenden Bauteilen
US2560627A (en) * 1946-01-17 1951-07-17 Gomma Antivibranti Applic Combination metal and rubber structure
US2752766A (en) * 1952-04-04 1956-07-03 Wildhaber Ernest Laminated mounting and connection, especially for universal joints
US2900182A (en) * 1955-04-27 1959-08-18 William L Hinks Static load bearings
BE588408A (fr) * 1959-03-13 1960-09-08 Glaenzer Spicer Sa Accouplement flexible universel pour transmissions
US3083065A (en) * 1959-08-10 1963-03-26 William L Hinks Static load bearing having preformed lateral support features
DE1475023A1 (de) * 1964-12-15 1969-03-27 Hinks William L Schichtlager aus abwechselnd aufeinanderliegenden Metall- und Elastomer-Schichten
DE1264876B (de) * 1966-09-23 1968-03-28 Atlas Mak Maschb G M B H Druck-Schub-Gummischichtfeder, insbesondere Brueckenfeder fuer Drehgestell-Schienenfahrzeuge
US3377110A (en) * 1966-09-26 1968-04-09 Caterpillar Tractor Co Track pin assembly and bushing
FR1588573A (de) * 1968-03-29 1970-04-17
US3606295A (en) * 1968-11-12 1971-09-20 Unilan Ag Shock absorber
US3679197A (en) * 1971-05-27 1972-07-25 Lord Corp Compressive load carrying bearings
US3941433A (en) * 1975-05-05 1976-03-02 Thiokol Corporation Flexible bearing having low torque resistance
US4040690A (en) * 1975-11-17 1977-08-09 Lord Corporation Laminated bearing
FR2370900A1 (fr) * 1976-11-10 1978-06-09 Europ Propulsion Piece de butee flexible

Also Published As

Publication number Publication date
DE2819306A1 (de) 1979-01-04
JPS548247A (en) 1979-01-22
IL54495A (en) 1980-02-29
CA1095573A (en) 1981-02-10
IL54495A0 (en) 1978-07-31
IT1103290B (it) 1985-10-14
BR7803816A (pt) 1979-01-16
FR2394707A1 (fr) 1979-01-12
IT7849454A0 (it) 1978-05-19
GB1573470A (en) 1980-08-20
FR2394707B1 (de) 1983-06-10
JPS6256370B2 (de) 1987-11-25

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