DE2905090A1

DE2905090A1 - Gummilager mit hydraulischer daempfung

Info

Publication number: DE2905090A1
Application number: DE19792905090
Authority: DE
Inventors: Gerd-Heinz Dipl Ing Ticks
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1979-02-10
Filing date: 1979-02-10
Publication date: 1980-08-14
Also published as: IT7949798A0; SE7903691L; IT1118200B; GB2041485B; SE441120B; DE2905090C2; FR2448673A1; JPS55107145A; FR2448673B1; GB2041485A

Description

Anmelderin: Firma Carl Freudenberg, Weinheim/Bergstraße

Gummilager mit hydraulischer Dämpfung

Die Erfindung betrifft ein Gummilager mit hydraulischer Dämpfung, bei dem eine Lagerplatte, ein Tragflansch und eine Bodenplatte jeweils durch ein ringförmig ausgebildetes Federelement aus einem gummielastischen Werkstoff untereinander verbunden sind, und wobei jedes Federelement zusätzlich einen oberen und einen unteren Arbeitsraum begrenzt, die jeweils mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, und die untereinander durch eine Düse verbunden sind.

Ein Gummilager dieser Art ist aus DE-PS 945 899 bekannt. Es zeichnet sich dadurch aus, daß die Dämpfung bzw. der Verlustfaktor bei gleichbleibender Amplitude der erregenden Schwingung und zunehmender Frequenz zunächst bis zu einem Maximalwert ansteigt. Dabei besteht ein Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit, mit der die Dämpfungsflüssigkeit durch die Düse strömt und der erzielten Dämpfung. Wird anschließend die Frequenz noch weiter erhöht, dann vermindert sich die durch die Düse strömende Flüssigkeitsmenge und damit deren Geschwindigkeit, sodaß es zu einem Abfall der erzielten Dämpfung kommt. Dieser Abfall der Dämpfung mit weiter steigender Frequenz wird dadurch verursacht, daß der Strömungswiderstand der

030033/039A

-f-S-

Düse größer wird als der Widerstand der elastischen Begrenzungswände der Arbeitsräume;, was sich dadurch äußert, daß diese in sich nachgeben, und einen Teil der verdrängten Flüssigkeit aufnehmen. Es strömt infolge dessen immer weniger Flüssigkeit durch die Düse, bis schließlich oberhalb einer bestimmten Frequenz die gesamte verdrängte Flüssigkeit von den nachgiebigen Begrenzungswänden aufgenommen wird. In bezug auf das dynamische Verhalten resultiert daraus oberhalb dieser genannten Grenzfrequenz der Nachteil einer dynamischen Druckerhöhung in dem Hauptarbeitsraum mit der Folge einer erheblichen dynamischen Versteifung des Lagers. Zum besseren Verständnis werden diese Vorgänge nachfolgend anhand eines Diagrammes näher erläutert:

Ober die Erregerfrequenz f sind die dynamischen Druckänderungen in der Hauptkammer aufgetragen, und zwar einmal der Anteil, der durch die Dämpfung und zum anderen der Anteil der durch die elastischen Umfangswände hervorgerufen wird. Zu beachten ist, daß beide Anteile um 90° phasenverschoben sind. Die Druckänderung infolge der Dämpfung ist geschwindigkeitspropor-

- 3 030033/03Θ4

tional und steigt im Frequenzbereich f<f-. mit zunehmender Frequenz an. Die wegproportionale Druckänderung infolge der Nachgiebigkeit der elastischen Umfangswände ändert sich in diesem Frequenzbereich nur unwesentlich, d. h., daß fast die gesamte Flüssigkeit durch die Düse strömt.

Bei der Frequenz f = f, erreicht der geschwindigkeitsproportionale Druckanteil sein Maximum, während der wegproportionale leicht angestiegen ist. Bei weiterer Erhöhung der Erregerfrequenz fällt der geschwindigkeitsproportionale Druckanteil ab, während der wegproportionale stärker ansteigt, d.h., daß jetzt immer weniger Flüssigkeit durch die Düse strömt und die Strömungsgeschwindigkeit trotz zunehmender Frequenz abnimmt.

Ab Frequenzen f> f~ ist die Dämpfung annähernd Null, während der wegabhängige Druckanteil fast seinen Endwert erreicht hat.

Speziell an die Lagerung einer Brennkraftmaschine im Kraftfahrzeug wird nun die Anforderung gestellt, im unteren Frequenzbereich (zwischen ca. 5 bis 12 Hz) eine möglichst hohe Dämpfung aufzuweisen, um die Schwingwege des Motors bei Erregung durch Fahrbahnunebenheiten möglichst klein zu halten, und im höheren Frequenzbereich ab ca. 30 Hz die vom Motor kommenden Vibrationen gut zu isolieren. Die erste Forderung der hohen Dämpfung im unteren Frequenzbereich wird hiermit erfüllt, während die zweite Forderung nach guter Isolation nur zum Teil erfüllt wird. Gute Isolation setzt nämlich eine niedrige Federsteifigkeit und möglichst keine Dämpfung voraus. Die Dämpfung strebt zwar gegen Null, die Federsteifigkeit steigt jedoch mit zunehmender Frequenz an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Lager derart weiterzuentwickeln, daß bei höheren Frequenzen von beispielsweise mehr als 30 Hz keine nennenswerte dynamische Verhärtung des Lagers auftritt, und daß die guten Dämpfungseigenschaften im unteren Frequenzbereich erhalten bzw. verbessert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Düse 4 in einem

030033/0394

-f-l·'

Kolben 3 mit zwei Dichtflächen enthalten ist_s der in axialer Richtung zwischen zwei Anschlägen 6, 17 des Tragflansches 8 beweglich gelagert ist j, wobei die Mittelstellung durch wenigstens ein elastisches Element fixiert ist., derart., daß ein überströmkanal 9 zwischen den Dichtflächen 15;, 16 und den Anschlägen gebildet wird, und daß die Eigenfrequenz des Kolbens im Bereich der gewünschten maximalen Dämpfung liegt.

Die vorliegende Erfindung geht aus von der Erkenntnis, daß zwischen dem die Dämpfung definierenden Verlustfaktor und der dynamischen Federsteifigkeit bei einem Gummilager der eingangs genannten Art ein unmittelbarer proportionaler Zusammenhang besteht. Erfindungsgemäß wird die bisher im Tragflansch fest angeordnete Düse nunmehr in einem Kolben angebracht;, der durch eine elastische Aufhängung mit dem Tragflansch verbunden und der zwischen zwei Anschlägen beweglich ist. Die Masse des Kolbens und die elastische Aufhängung bilden dabei ein Schwingungssystem., dessen Resonanzfrequenz im Bereich der zu dämpfenden Schwingungen liegt. Neben der eigentlichen Düse gibt es als zweite Verbindung zwischen den beiden Arbeitsräumen einen überströmkanal, mit einem Querschnitt,, der wesentlich größer ist als der Querschnitt der eigentlichen Düse.

In der Ruhestellung wird der Kolben von dem bzw. von den elastischen Elementen in einer Mittelstellung gehalten., derart, daß der überströmkanal 9 geöffnet ist. Diese Mittelstellung wird nicht beeinflußt durch die über die Lagerplatte 7 eingeleiteten statischen Kräfte_s weil in den beiden Arbeitsräumen ein vollkommen ausgeglichener Druck herrscht. Die Lage des Kolbens wird deshalb ausschließlich durch die elastischen Elemente bestimmt.

Bei dynamischer Beanspruchung mit großer Amplitude von beispielsweise mehr als 0₃5 mm und einer niedrigen Frequenz, baut sich beim Einfedern der Lagerplatte in dem oberen Arbeitsraum infolge des Strömungswiderstandes der Düse und des überströmkanales ein hydraulischer Druck auf, der den Kolben gegen den unteren Anschlag drückt. Die Flüssigkeit kann dann nur noch durch die Düse fließen, wodurch eine große Dämpfung verursacht wird. Beim Ausfedern der Lagerplatte schwingt der Kolben in

030033/0394

-H-

Gegenrichtung gegen den oberen Anschlag, wodurch der überströmkanal wiederum geschlossen wird entsprechend dem vorstehend angegebenen Betriebszustand mit hoher Dämpfung.

Man kann nun die elasitsche Nachgiebigkeit der Federelemente 13, 11 vergrößern, beispielsweise durch Wahl eines gummielastischen Werkstoffes mit größerer Steifigkeit, und man erhält eine Vergrößerung des Verlustfaktors und damit der Dämpfung im Bereich der vorstehend angesprochenen Schwingungen mit einer niedrigen Frequenz und einer großen Amplitude. Die dynamische Verhärtung des Lagers steigt jedoch in diesem Frequenzbereich ebenfalls an, was im Bereich niedriger Frequenzen jedoch unerheblich ist.

Mit weiter ansteigender Erregerfrequenz und kleiner werdender Amplitude wird auch der Weg kleiner, den der Kolben parallel zur eingeleiteten Schwingung infolge seiner Massenträgheit beschreibt, und er erreicht schließlich die Anschläge nicht mehr, sondern er verharrt schließlich in der Mittelstellung. Durch die damit eintretende zunehmende Freigabe des Überströmkanals 9j dessen Querschnitt wesentlich größer ist als derjenige der Düse, tritt bei den nunmehr erreichten höheren Frequenzen ein Flüssigkeitsaustausch ohne nennenswerten Druckabfall zwischen den beiden Arbeitsräumen ein. Eine Zunahme der Dämpfung tritt erst wieder in Erscheinung, wenn aufgrund einer weiteren Erhöhung der eingeleiteten Frequenz im Bereich des überströmkanal es Strömungsgeschwindigkeiten der Dämpfungsflüssigkeit auftreten, die den kritischen Geschwindigkeiten in der Düse bei niedrigeren Frequenzen entsprechen. Der weitere Verlauf des Dämpfungsverhaltens über der Frequenz enspricht dann prinzipiell dem, der vorstehend im Hinblick auf die Düse geschildert worden ist.

Unter dem vorstehend angegebenen Gesichtspunkt hat es sich in Hinblick auf die Herstellung einer Lagerung für einen Kolbenmotor in einem Kraftfahrzeug als vorteilhaft erwiesen, wenn der freie Querschnitt des Überströmkanals 9 in der Mittelstellung wenigstens den 30-fachen Wert des freien Querschnittes der Düse entspricht. Mit einer entsprechenden Ausführung lassen sich im Bereich großer Motorschwingungen im unteren Frequenzbereich

€30033/0394

-f-q.

von ca. 5 bis 20 Hz gute Dämpfungsergebnisse erzielen, während bei höheren Frequenzen mit kleinen Amplituden ab ca. 30 Hz eine gute Isolierung gegeben ist. Erst bei wesentlich höheren Frequenzen, die je nach Motortyp oberhalb 200 Hz liegen können, ergibt sich das zweite Dämpfungsmaximum, und die im Sinne der Erfindung unerwünschte und im unteren Frequenzbereich im wesentlichen beseitigte dynamische Verhärtung. Das zweite Dämpfungsmaximum und der Beginn der dynamischen Verhärtung lassen sich bei Bedarf verschieben, indem das Verhältnis des Querschnittes zwischen der Düse und dem überströmkanal gegebenenfalls über den genannten Faktor hinaus vergrößert oder verkleinert wird.

Nach einer besonderen Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß die Länge der Düse wenigstens 50mal dem Wert des zugehörigen Durchmessers entspricht. Durch eine entsprechende Variation der Düse laßt sich ohne Vergrößerung der Federsteifigkeit bei höheren Frequenzen eine deutliche Verbesserung des Dämpfungsverhaltens bei niedrigen Frequenzen erzielen. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung, nämlich bei einem guten Dämpfungsverhalten bei niedrigen Frequenzen das Lager so auszubilden, daß es bei hohen Frequenzen eine gute Isolierung der eingeleiteten Schwingungen gewährleistet, wird mit einer solchen Ausführung in einer besonders vorteilhaften Weise gelöst.

Das erfindungsgemäße Gummilager läßt sich unter Berücksichtigung von besonderen aus der praktischen Anwendung resultierenden Randbedingungen vielfältig variieren.

Der Kolben kann vorteilhafter Weise eine auf einen Vorsprung des Tragflansches geführte kreisringförmige Scheibe sein, wobei der Querschnitt der Düse durch den freien Abstand zwischen dem Vorsprung und dem Innendurchmesser der Scheibe gebildet wird.

Der Kolben 3 kann auch als eine ebene, kreisförmig ausgebildete Scheibe aus einem gummielastischen Werkstoff ausgebildet sein, die in der Mitte mit einem Lager 210 verbunden ist, und die einen umlaufenden Wulst 203 aufweist

030033/0394

mit zwei äußeren Dichtflächen. Eine oder mehrere zugehörige Düsen des Kolbens können dabei lang oder kurz ausgebildet sein, und sie können in irgendeinem Bereich der Scheibe angeordnet sein. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Düse ein Teil des Lagers ist, oder wenn sie als ein umlaufendes Rohr 204 im Bereich des Außenumfanges in die Scheibe einvulkanisiert ist. Im letztgenannten Falle ergibt sich aus der Einvulkanisierung des Rohres eine zusätzliche mechanische Aussteifung der Scheibe im Bereich des Außenumfanges, was in Bezug auf die erzielte Abdichtung zwischen den dort befindlichen Dichtflächen und den Anschlägen 6, 17 von besonderem Vorteil ist. Durch die Masse des Rohres läßt sich je nach Werkstoffauswahl das Gewicht des Kolbens und damit die Resonanzfrequenz des Schwingsystems verändern.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß der Kolben eine ebene Scheibe aus einem gummi el astischen Werkstoff ist, die mit einem umlaufenden Wulst 112 in einer Umbördelung des Trägerflansches 8 verankert ist, und die innerhalb des Wulstes mehrere auf den Umfang verteilte Aussparungen 113 als Teil der Überströmkanäle aufweist, sowie auf beiden Stirnflächen Dichtflächen in einem Bereich radial innerhalb der Aussparungen. Um bei einer solchen Ausführung zu verhindern, daß sich die Scheibe unter Betriebsbedingungen radial innerhalb der Dichtflächen in unerwünschter Weise deformiert, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, diesen Bereich gegebenenfalls zusätzlich statisch auszusteifen, beispielsweise in dem in diesem Bereich Stabilisierungsrippen oder Verstärkungseinlagen angebracht werden. Nach einer besonderen Ausgestaltung ist es vorgesehen, in diesem Bereich ein unabhängiges Teil aus einem steifen Werkstoff mit einer oder mehreren Düsen anzubringen, beispielsweise durch Aufkleben auf die Scheibe ,durch Einvulkanisieren oder durch Verschrauben. Eine entsprechende Düse kann jede gewünschte Länge erhalten, wobei jedoch zu berücksichtigen ist, daß das Gesamtgewicht als wesentlicher Parameter in die die Gebrauchseigenschaften bestimmende Resonanzfrequenz eingeht. Der Konstrukteur hat das bei der Festlegung der Werkstoffauswahl und der äußeren Gestalt des Teiles zu berücksichtigen.

030033/0394

29Q5090 -M-

Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß der Kolben 3 eine Scheibe aus Metall ist, die durch über den Außenumfang vorspringende Nocken 10 in einer konzentrischen Lage parallel zur Achse der Aussparung des Tragflansches geführt ist_s daß als elastisches Element mehrere Noppen aus einem gummi elastischen Werkstoff vorgesehen sind, die ein Teil des Tragflansches sind, und die elastisch an der Scheibe anliegen, und daß die Anschläge des Tragflansches aus jeweils einem umlaufenden Wulst 6_S8 aus einem gummielastischen Werkstoff bestehen.

Ein Gummilager dieser Art läßt sich auf eine besonders einfache V/eise im großtechnischen Maßstab herstellen. Die Scheibe kann beispielsweise eine ebene Platte aus Stahl, einem anderen Metall oder einem faserverstärkten Kunststoff sein. Im letztgenannten Falle ergibt sich eine besonders hoch liegende Resonanzfrequenz. Die mechanische Bearbeitung der Scheibe erfordert keine besondere Präzision, sondern es genügt im allgemeinen die Anwendung einfacher Stanzvorgänge.

Die Mittelstellung der Scheibe wird elastisch fixiert durch die auf ihrer Oberflächen aufliegenden Noppen aus einem gummielastischen Werkstoff. Es ist wesentlich, daß die Beweglichkeit der Scheibe in axialer Richtung durch das Aufliegen der Noppen nicht behindert wird, und die Werkstoffauswahl der Noppen sowie der Querschnitt in den kritischen Biegebereichen ist dementsprechend abzustimmen. Es ist nicht unbedingt notwendig, daß die Noppen ein Teil des Tragflansches sind, sondern es ist ebenfalls möglich, die Noppen gegebenenfalls als Einsteckelemente in der Scheibe abzubringen. Eine solche Ausführung ist jedoch fertigungstechnisch etwas aufwendiger, und das zusätzliche Gewicht der Noppen sowie deren zuverlässige Verankerung erfordern besondere Berücksichtigung. Bei der zuerst genannten Ausführung hingegen lassen sich die Noppen in einem Arbeitsgang unmittelbar zusammen mit den Federelementen herstellen, ohne daß besondere Aufwendungen erforderlich sind. Durch einen Querschnitt der umlaufenden Wülste 6, 8 ähnlich demjenigen einer Sinuskurve ergibt sich bei einer solchen Ausführung der weitere Vorteil, daß eine ausreichende Dichtheit auch bei Verwendung von Scheiben mit einer relativ unebenen Oberfläche und einer kleinen Anpreßkraft erreicht wird.

03 00 33/0384

■/a-

29Q5Q90

Die Abdichtung wird dabei regelmäßig durch eine sehr eng begrenzte Kontaktfläche zwischen den Kolben und dem jeweiligen Wulst bewirkt, was vorteilhaft in die Zeit eingeht, die nach der Umkehr der Druckrichtung bis zum jeweiligen Ablösen des Kolbens von dem Wulst vergeht.

Es ist bei einer solchen Ausführung infolge dessen nicht erforderlich, Scheiben zu verwenden, die im Bereich der Dichtflächen eine hochgradige Oberflächengüte haben.

Einige beispielhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Gummilagers sind in der in der Anlage beigefügten Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Figur 1

ein Gummilager mit einem Kolben in Gestalt einer ebenen Scheibe.

Figur 2

mit einem Kolben in Gestalt einer Membran, in die im Bereich der Symmetrieachse ein vErsteifungskörper mit einer Düse einvulkanisiert ist.

Figur 3

ein Gummilager mit einem Kolben in Gestalt einer Membran, die in der Mitte an einem Lager befestigt ist, und deren Düse aus einem spiral ig gewundenen Rohr besteht.

Figur 4

einen Ausschnitt aus einem Gummilager ähnlich demjenigen nach Figur 3, wobei jedoch der überströmkanal und die Düse zu einer Einheit zusammengefaßt ist, dergestalt, daß die Düse aus einer oder aus mehreren sich in radialer Richtung erstreckenden Nuten besteht, die die Dichtflächen und/oder die Anschläge unterbrechen.

Figur 5

ein Gummilager entsprechend Figur 3, bei dem der Kolben kreisringähnlich ausgebildet und auf einem zylindrischen Vorsprung des Tragflansches geführt ist.

- 10 -

030033/0394

2905Q90 -γ- /13-

Figur 1 zeigt ein Gummilager nach der vorliegenden Erfindung, bestehend aus einer Lagerplatte 7, einem Tragflansch 8 und einer Bodenplatte 2, die untereinander jeweils durch ein ringförmig ausgebildetes Federelement 13, 11 aus einem gummielastischen Werkstoff verbunden sind, wobei jedes Federelement zusätzlich einen oberen 1 und einen unteren Arbeitsraum 14 begrenzt, die jeweils mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, und die untereinander durch mehrere Düsen 4 verbunden sind. Die Düsen sind in einem als eine ebene Scheibe ausgebildeten Kolben 3 enthalten, der durch mehrere auf den Umfang verteilte Nocken lOkoaxial zur Symmetrieachse des Gummilagers geführt wird. Der Kolben besteht aus Blech oder aus einem faserverstärkten Kunststoff und er ist in axialer Richtung beweglich gelagert zwischen einem kreisförmig umlaufenden oberen Anschlag 8 und einem unteren Anschlag 6 der Lagerplatte. Der Kolben weist im Bereich der Anschläge jeweils eine zugeordnete, ringförmig umlaufende Dichtfläche 15, 16 auf. Infolge der Ausbildung des Profils der Anschläge benötigt der Kolben auch im Bereich der Dichtflächen keine besonders hohe Bearbeitungsgüte. Er besteht aus einem Stanzteil, das durch einfaches Ausstanzen aus handelsüblichem, flächenhaften Material erhalten werden kann.

Die Anschläge 6, 8 sind ein Bestandteil der an den Tragflansch anvulkanisierten Federelemente. Ihre Herstellung bedarf infolge dessen keines zusätzlichen Arbeitsschrittes.

Die im schwingungsfreien Zustand oder bei Schwingungen oberhalb einer bestimmten Grenzfrequenz von dem Kolben angenommene Mittelstellung wird bewirkt durch elastisch an dessen Oberfläche anliegende Noppen 5 aus einem weichelastischen Material. Ähnlich wie hinsichtlich der Anzahl der auf dem Außenumfang des Kolbens vorhandenen Nocken 10 hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Anzahl der auf dem Umfang verteilten Noppenpaare auf drei beschränkt ist. Bei einer höheren Anzahl von Noppenpaaren, die durchaus möglich ist, können sich bei einer einstückigen Ausbildung zusammen mit dem gummiel astischen Federelementen 13, 11 Schwierigkeiten ergeben hinsichtlich der Erzielung der erwünschten weichelastischen Eigenschaften.

- 11 -

030033/0394

2805090 -y/- /19-

Der Tragflansch weist zwei Bohrungen 18, 19 auf, durch die er mit dem Fahrzeugrahmen des Kraftfahrzeugs verschraubt werden kann. Die Lagerplatte enthält einen vorspringenden Gewindebolzen 20, auf den der abzustützende Motor aufgesetzt und verschraubt wird. Selbstverständlich ist es ebensogut möglich, in der Lagerplatte gegebenenfalls ein Innengewinde anzubringen, und die Montage des Motors entsprechend in umgekehrter Weise vorzunehmen.

Der Tragflansch ist zweigeteilt, und er weist auf der Unterseite in einer ringförmigen Aussparung ein Blech 21 mit einem winkelförmigen Profil auf, an das das untere Federelement 11 mit dem Bodenteil 2 anvulkanisiert ist. Das Blech ist durch eine Umbördelung 22 mit dem Tragflansch verbunden. Gute Ergebnisse werden ebenfalls erzielt, wenn die beiden Teile untereinander verschraubt oder verschweißt sind.

Figur 2 zeigt ein Gummilager nach der vorliegenden Erfindung, bei dem das obere Federelement radial außerhalb eines in axialer Richtung vorspringenden Teiles des Tragflansches 8 angeordnet ist. Eine entsprechende Ausführung ermöglicht auf eine besonders unkomplizierte Weise das Anbringen eines Endanschlages, durch den die Verminderung des axialen Abstandes zwischen der Lagerplatte 107 und dem Tragflansch bei einer überlastung auf ein bestimmtes Maß begrenzt werden kann.

Die Lagerplatte 107 ist auf dem Außenumfang mit einem kegelig nach unten erweiterten, kreisförmigen Vorsprung 115 versehen, an den das obere Federelement 14 anvulkanisiert ist. Im unteren Bereich weist der Tragflansch eine umlaufende Ringnut auf, in die der membranähnlich ausgebildete Kolben 3 mit einem am Außenumfang unlaufenden Wulst 112 dichtend eingebettet ist, und in der der Kolben durch axiale Anpressung der Anschlagplatte 110 verankert ist. Auf der Anschlagplatte liegt auf der Unterseite ein Blech 116 mit einem winkelförmigen Profil auf, das mit der Anschlagplatte zusammen in derselben Nut gelagert ist, und das in dieser durch eine Umbördelung 22 des Tragflansches verankert ist.

- 12 030033/0394

An das Blech ist auf der Innenseite das untere Federelement 11 anvulkanisiert, und an dieses als eine selbstständige Einheit die Bodenplatte 2.

Die Anschläge werden gebildet durch einen ringförmig umlaufenden Wulst 17 des Tragflansches und 6der Anschlagplatte. Die dem Kolben zugewandten Oberflächen der beiden Teile sind symmetrisch ausgebildet.

Der Kolben weist auf dem Umfang wenigstens zwei gleichmäßig verteilte Aussparungen 113 auf, die sich zwischen seiner Dichtfläche und dem auf dem Außenumfang umlaufenden Wulst 112 befinden. Die Aussparungen können kreisförmig oder oval ausgebildet sein, und sie bilden einen Teil des Überströmkanals. Der andere Teil des überströmkanals wird gebildet durch den Abstand der Oberfläche des Kolbens von dem jeweils zugeordneten Anschlag. Die Aussparungen beeinflussen außerdem die Elastizität des Kolbens und damit dessen Schwingungsverhalten.

Der obere Arbeitsraum 1 und der untere Arbeitsraum 14 des Gummilagers sind verbunden durch eine Düse 4. Diese ist in einem besonderen Teil 103 aus einem steifen Werkstoff enthalten, das in den mittleren Bereich des membranähnlich ausgebildeten Kolbens 3 einvulkanisiert ist. Die beiden Teile können gegebenenfalls auch untereinander verknüpft oder verklebt sein. Die Länge der Düse ist wesentlich größer als ihr Durchmesser. Vorteilhafterweise beträgt der Wert wenigstens das 50-fache des Durchmessers. Lediglich aus Gründen der Anschaulichkeit der Darstellung wurde in Figur 2 auf eine maßstäbliche Wiedergabe verzichtet.

Figur 3 zeigt ein Gummilager nach der vorliegenden Erfindung, da in seinem äußeren Aufbau anknüpft an die Ausführung nach Figur 1. Die Lagerplatte 7 ist auch bei dieser Ausführung durch ein außerhalb davon angeordnetes, ringförmiges Federelement mit dem Tragflansch 8 zusammenvulkanisiert. Unmittelbar an den Tragflansch anvulkanisiert ist das untere Federelement 11, wobei die Herstellung so vorgenommen worden ist, daß auf der ringförmig umlaufenden Fläche zwischen den Kanten A und B keine Bindung zustande kommt. Die Bodenplatte ist aus einem an das untere Federelement an-

- 13 -

030033/0394

vulkanisierten, zylindrischen Teil 214 und aus einer relativ ebenen unteren Platte 213 zusammengesetzt. Beide Teile sind flüssigkeitsdicht untereinander verbunden_s vorzugsweise durch eine gegenseitige Vernietung oder Verschweißung.

In einer Nut des Tragflansches ist ein Lager 210 verankert₃ das in seinem mittleren Bereich durch eine Vernietung mit dem membranartig ausgebildeten Kolben 3 verbunden ist. Der membranartig ausgebildete Kolben ist im Bereich des Außenumfanges durch einen umlaufenden Ring 212 aus Metall versteift, und er weist innerhalb des Ringes eine Düse in Gestalt eines in die Membran einvulkanisierten, schraubenfederartig gewundenen Rohres 204 auf.

Außerhalb des Ringes ist an den Kolben ein ringförmig vorspringender Wulst 203 anvulkanisiert, dessen seitliche Flankenflächen als Dichtflächen ausgebildet sind. Die zugehörigen Anschläge werden gebildet durch einen umlaufenden Gummiwulst ■'6 der Lagerplatte und durch eine umlaufende Kante 17 des Lagers. In der durch die elastischen Eigenschaften des membranähnlich ausgebildeten Kolbens bedingte Mittelstellung wird der überströmkanal durch den Abstand zwischen den Dichtflächen und den Anschlägen gebildet.

Bei der dargestellten Ausführung kommt wiederum eine "lange Düse" zur Anwendung, d. h. die Länge des in den Kolben einvulkanisierten Rohres beträgt wenigstens das 50-fache von dessen lichtem Durchmesser. In einer einfacheren Ausführungform ist es daneben möglich, eine kurze Düse zur Anwendung zu bringen, und hierfür beispielsweise einen Hohlniet zu verwenden, durch den der Kolben mit dem Lager verbunden ist.

Eine alternative Ausführung für die Ausbildung einer "kurzen Düse" bei einem Lager entsprechend Figur 3 ist in Figur 4 wiedergegeben. Dabei ist die Düse längsgeteilt, und sie besteht aus einer oder aus mehreren Nuten 305, 306, die die Anschläge unterbrechen, und aus mehreren diesen Nuten zugeordneten weiteren Nuten 304, die die Dichtflächen des Kolbens unterbrechen. In der durch die elastischen Eigenschaften des membranähnlich

- 14 030033/0394

ausgebildeten Kolbens bestimmten Mittellage bilden die Teile einen unmittelbaren Bestandteil des Überströmkanals 309. Die übrige Konstruktion entspricht der Konstruktion entsprechend Figur 3.

Figur 5 zeigt ein Gummilager entsprechend Figur 3, bei dem der Kolben 3 kreisringförmig ausgebildet ist und über mindestens drei äußeren Stege aus einem elastischen Material im Tragflansch 8 gelagert ist. Die Trennung der beiden Arbeitsräume 1 und 14 erfolgt über einen am Lager 210 befestigten Vorsprung 205, wobei der zwischen Vorsprung 205 und Kolben 3 gebildete Ringspalt 204 die Funktion der vorstehend beschriebenen Düse 4 erfüllt. Der überströmkanal 9 wird gebildet durch den jeweils kleinsten Abstand zwischen dem Kolben und den Anschlägen 6, 17. Der Kolben ist durch eine Ringeinlage 212 aus Metall versteift.

- 15 -

Ü30Ö33/Q394

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1.) Gummilager mit hydraulischer Dämpfung, bei dem eine Lagerplatte, ein Tragflansch und eine Bodenplatte untereinander jeweils durch ein ringförmig ausgebildetes Federelement aus einem gummi el astischen Werkstoff verbunden sind und wobei jedes Federelement zusätzlich einen oberen und einen unteren Arbeitsraum begrenzt, die jeweils mit einer Flüssigkeit gefüllt sind, und die untereinander durch eine Düse verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse 4 in einem Kolben 3 mit zwei Dichtflächen 15, 16 enthalten ist, der in axialer Richtung zwischen zwei Anschlägen 6, 17 des Tragflansches 8 beweglich gelagert ist, wobei die Mittelstellung durch wenigstens ein elastisches Element fixiert ist, derart, daß ein überströmkanal 9 zwischen den Dichtflächen und den Anschlägen gebildet wird, und daß die Eigenfrequenz des Kolbens im Bereich der gewünschten maximalen Dämpfung liegt.

2. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element ein Bestandteil des Kolbens 3 ist.

3. Gummilager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element ein Bestandteil des Tragflansches 8 ist.

4. Gummilager nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt des Überströmkanals 9 in der Mittelstellung wenigstens dem· 30fachen Wert des freien Querschnittes der Düse 4 entspricht.

5. Gummilager nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Düse 4 wenigstens 50mal dem Wert des zugehörigen Durchmessers entspricht.

6. Gummilager nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eine auf einem Vorsprung des Tragflansches geführte , kreisringförmig ausgebildete Scheibe ist und daß die Düse durch den freien Abstand zwischen dem Vorsprung und dem Innendurchmesser der Scheibe gebildet wird.

- 16 -

€30033/0334

7. Gummilager nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eine ebene, kreisförmig ausgebildete Scheibe aus einem gummielastischen Werkstoff ist, die in der Mitte mit einem Lager verbunden ist, und die einen auf dem Außenumfang umlaufenden Wulst aufweist mit zwei äußeren Dichtflächen.

8. Gummilager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse 4 in dem Lager angeordnet ist.

9. Gummilager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse ein im Bereich des Außenumfanges in die Scheibe einvulkanisiertes, umlaufendes Rohr ist.

10. Gummilager nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eine ebene Scheibe aus einem gummielastischen Werkstoff ist, die mit einem umlaufenden Wulst in einer Umbördelung des Trägerflansches verankert ist und die innerhalb des Wulstes mehrere auf den Umfang verteilte Aussparungen als Teil der Überströmkanäle aufweist, sowie auf beiden Stirnseiten Dichtflächen in einem Bereich radial innerhalb der Aussparungen.

11. Gummilager nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse in einem mit dem Kolben verbundenen Teil aus einem^xsteifen Werkstoff enthalten ist.

12. Gummilager nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eine Scheibe aus Metall ist, die durch über den Außenumfang vorspringende Nocken 10 in einer konzentrischen Lage parallel zur Achse der Aussparung des Tragflansches 8 geführt ist, daß als elastisches Element mehrere Nocken aus einem gummielastischen Werkstoff vorgesehen sind, die ein Teil des Tragflansches sind, und die elastisch an der Scheibe anliegen, und daß die Anschläge des Tragflansches aus jeweils einem umlaufenden Wulst aus einem gummielastischen Werkstoff bestehen.

- 17 030033/0394

Ύ-δ

13. Gummilager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet:, daß die Scheibe eine ebene Platte aus Stahl oder einem faserverstärkten Kunststoff ist.

030033/0394