DE2927757A1

DE2927757A1 - Elastisches lager

Info

Publication number: DE2927757A1
Application number: DE19792927757
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Heitzig; Wilfried Schmelzer
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1979-07-10
Filing date: 1979-07-10
Publication date: 1981-02-05

Description

Elastisches Lager
Die Erfindung bezieht sich auf elastische Lager mit einem zwischen starren Anschlußteilen eingesetzten Federkörper aus einem elastomeren Werkstoff und einem dem Federkörper zugeordneten Dämpfungselement.
Zum Aufhängen der Antriebseinheiten in Kraftfahrzeugen, zum Auflagern von ortsfesten Maschinensätzen und Motoraggregaten aller Art und für ähnliche Zwecke werden in weitem Umfange mit Vorteil wartungsfreie elastische Lager mit Gummi-Metall-Federelementen eingesetzt. Die Lager können mit Hilfe der meistens stoffschlüssig an dem eigentlichen Federelement befestigten metallischen Anschlußteile so angeordnet werden, daß sie das abzufedernde Gewicht und/oder das Motordrehmoment unter günstigsten Voraussetzungen werkstoffgerecht vorwiegend auf Druek und Schub belastet direkt aufnehmen und den tragenden Fahrzeugrahmen bzw. das Fundament gegen abgestrahlte Störschwingungen und Laufgeräusche isolieren.
Durch zweckentsprechendes Gestalten der elastomeren Federkörper, Abstimmen der maßgeblichen Belastungsrichtungen aufeinander und such die besondere Zusammensetzung der elastomeren Werkstoffmischung lassen sich zwar die Dämpfungseigenschaften und das Federungsverhalten der Lager in enger Anpassung an die spezifischen Bedürfnisse der verschiedenen Einsatzfälle beeinflussen. Trotzdem sind für bestimmte Schwingungsfrequenzen unterhalb des akustischen Bereiches zusätzliche Dämpfungselemente oder andere bauliche Anordnungen zum Unterdrücken unerwünschter Stör- und Resonanzschwingungen notwendig. Die bekannten mechanischen oder hydraulischen.
Dämpfer sind in aller Regel von aufwendigerer Konstruktion als die Lager selbst. Dazu erfordern sie meistens noch zusätzlichen Raum außerhalb des Lagers, der vor allem unter den beengten Einbauverhältnissen in Kraftfahrzeugen nicht immer ohne weiteres zur Verfügung steht. Ihre Wirksamkeit ist im Betrieb kaum oder überhaupt nicht zu beeinflussen und etwa mit auftretenden Schwankungen in den Schwingungsverhältnissen in Ubereinstimmung zu bringen, und schließlich unterliegen sie auch funktionsbedingten Störungen. Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, ein einfach herzustellendes, dabei aber wirksames und über lange Zeiträume störungsfrei arbeitendes Dämpfer- und Blockiersystem zu schaffen, das keinen oder nur vernachlässigbar wenig zusätzlichen Einbauraum außerhalb des Lagers beansprucht und das außerdem auch einerwillkürlichen oder selbsttätigen Regelung in weiten Grenzen unabhängig von dem Gebrauchszustand des Lagers zugänglich ist.
Nach der Erfindung zeichnen sich elastische Lager der eingangs geschilderten Gattung dadurch aus, daß das Dämpfungselement=eine frei bewegliche, unter dem Einfluß eines Magnetfeldes erstarrende Menge eines magnetisierbaren Metallpulvers ist. Zweckmäßig ist das Metallpulver in einem zumindest teilweise von dem Federkörper umschlossenen Raum von einem die Pulvermenge überschreitenden Volumen untergebracht. Seine volle Wirksamkeit erhält das erfindungsgemäße Lager durch eine in einen elektrischen Stromkreis einschaltbare und im Erregungszustand ein auf das Metallpulver einwirkendes Magnetfeld erzeugende Spule, wobei die Spule vorteilhaft in einen elektrischen Regelstromkrei6 einschaltbar ist.
Metallpulver mit magnetischen Eigenschaften wurden bisher nur für Brems-und Kupplungszwecke zum stoßfreien Ubertragen von Drehmomenten verwendet.
In allen Fällen ist der verhältnismäßig enge Ringraum zwischen zwei relativ zueinander verdrehbaren zylindrischen Stahlteilen mit magnetisierbarem Pulver angefüllt. Unter dem Einfluß eines Magnetfeldes schließensich die Pulverteilchen zu kettenförmigen Gebilden zusammen und setzenin diesem Zustand auf sie aufgebrachten Schubkräften einen von dem Erregerstrom des Magnetfeldes abhängigen Widerstand entgegen. Die Erfindung macht sich diesen an sich schon seit langem bekannten Effekt für die neuartige Gestaltung und Anordnung elastischer Lager zunutze und gelangt dadurch zu einem überraschend einfachen Dämpfungssystem, das platzsparend in den Federkörper selbst eingebaut und nach Bedarf mit elektrischen Schaltmitteln zum Unterbrücken auftretender Stör- oder Resonanzschwingungen wirksam gemacht werden kann. Der Verzicht auf bewegliche mechanische Teile, Dichtungen und andere der Reibung und=dem Verschleiß unterworfene Elemente begründet eine im Vergleich zu bekannten Dämpfungsvorrichtungen wesentlich gesteigerte Zuverlässigkeit und die praktisch vollkommene Ausschließung von Störungen.
Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellung- eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung verdeutlicht.
Das gezeichnete Lager enthält einen hohlkegelstumpfförmigen Gummi-Federkörper 1, der zwischen zwei metallische Anschlußplatten 2, 3 eingesetzt und mit diesen durch Vulkanisation festhaftend verbunden ist. In dieser Form kann es beispielsweise zum Aufhängen des Motors in Kraftfahrzeugen oder zum elastischen Unterstützen von Maschinen und Geräten aller Art Verwendung finden, wobei der Federkörper 1 infolge der Schrägstellung seiner kegeligen Wendungen gegen die Hauptbelastungsrichtung vorwiegend auf Druck und Schub beansprucht wird. Zum festen Anbringen des Lagers zwischen den gegeneinander abzufedernden Maschinenteilen tragen die Anschlußplatten 2 und 3 Gewindebolzen 4. Die Erfindurg ist aber weder an die Art und Weise der Befestigung noch an die Gestaltung und Beschaffenheit des Lagers im einzelnen gebunden.
Der Innenraum 11 des Gummifederkörpers 1 ist zu einem großen Teil seines Volumens, jedoch nicht vollständig mit einem magnetisierbaren Hetallpulver 6 gefüllt. Normalerweise, das heißt im nichtmagnetisierten Zustand befindet sich das Pulver am Boden des Lagers in der Umgebung eines auf die Innenfläche der unteren Anschlußplatte 3 aufgesetzten Stempels 9, wo es sich einer Flüssigkeit vergleichbar frei allein nach den vereinigten Einwirkungen der Schwerkraft und der Massenträgheit bewegen kann. Unter dem Einfluß des von einer Spule 7 an der oberen Anschlußplatte 3 erregten Magnetfeldes werden die Pulverteilchen dagegen auf den Stempfel 9 hochgezogen und zu einer starren Brücke zwischen der Spule und dem Stempel und damit zwischen den Anschlußplatten 2, 3 zusammengeschlossen. Auf diese Weise kann die Charakteristik des gesamten Lagers entscheidend verändert werden.
Als zusätzliches Dämpfungselement kann eine federnde Gummi-Zwischenlage 8 zwischen der Spule 7 und der Anschlußplatte 2 vorgesehen oder in ähnlicher Weise stattdessen oder auch der Stempel 9 abgefedert sein.

Claims

Patentansprüche: 1. Elastisches Lager mit einem zwischen starren Anschlußteilen eingesetzten Federkörper aus einem elastomeren Werkstoff und einem dem Federkörper zugeordneten Dämpfungselement, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement eine frei bewegliche, unter dem Einfluß eines Magnetfeldes erstarrende Menge einedmagnetisierbaren Metallpulvers (6) ist.
2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallpulver (6) in einem zumindest teilweise von dem Federkörper (1) umschlossenen Raum von einem die Pulvermenge überschreitenden Volumen untergebracht ist.
3. Lager nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine in einenelektrischen Stromkreis einschaltbare und im Erregungszustand ein auf das Metallpulver (6) einwirkendes Magnetfeld erzeugende Spule (7).
4. Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (7) in einen von dem Schwingungszustand des Lagers abhänpien elektrischen Regelstromkreis einschaltbar ist.
5. Lager nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallpulver (6) im erstarrten Zustand mittelbar oder unmittelbar tibet zusätzliche Federkörper (8) abgestützt ist.