DE3417927C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf elastische Lager für
Motoren, Maschinenaggregate und dgl., mit aus einem
starren Gehäuse und einer dessen obere Öffnung
abschließenden membranartigen Gummifeder gebildeten
Luftkissen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Das Federungsverhalten solcher aus der DE-OS 25 12 727
bekannter Luftkissen-Lager wird vorwiegend durch die Form
und die Materialeigenschaften der frei schwingenden
Gummifeder bestimmt, während ihre Dämpfung im
wesentlichen aus dem Strömungswiderstand resultiert, der
auf die beim Ein- und Ausfedern zwischen dem Luftkissen
und dem Zusatzvolumen in den Durchgangsbohrungen erzeugte
Luftströmung einwirkt. Dabei hat es sich als nachteilig
erwiesen, daß diese Lager - insbesondere bei Verwendung
als Motorlager in Kraftfahrzeugen - hochfrequente
Schwingungen praktisch ungedämpft auf das Fahrgestell
und die Karosserie bzw. auf die tragende Konstruktion
übertragen.
Dieser Nachteil konnte zwar bei einem anderen Lagertyp,
nämlich den beispielsweise aus den deutschen
Offenlegungsschriften 27 27 244 und 29 50 109 bekannten
sogenannten Hydrolagern, deren Dämpfung durch Drosselung
von Flüssigkeitsströmungen erzeugt wird, weitgehend
dadurch beseitigt werden, daß ein Teil der Trennwand
zwischen den beiden Flüssigkeitskammern der Lager
innerhalb eines Freiweges verschiebbar war, wodurch
kleine hochfrequente Belastungsschwankungen dämpfungslos
vom Lager abgefangen und nur größere niederfrequente
Schwingungen wirksam gedämpft wurden; eine feinfühlige
Anpassung der Lagereigenschaften bezüglich Federung,
Dämpfung und akustischer Abkoppelung an den jeweiligen
Belastungszustand war damit jedoch nicht möglich.
Aus der DE-OS 28 44 424 ist ein mit hydraulischer
Dämpfung ausgestattetes Motorlager bekannt, das zwar eine
lastabhängige Regulierung der Abstützhöhe gestattet,
dagegen für die Anpassung der vorstehend genannten
dynamischen Lagereigenschaften ebenfalls keine Lösung
bietet.
Es stellte sich daher die Aufgabe, ein pneumatisch
dämpfendes Luftkissen-Lager zu schaffen, bei dem unter
allen auftretenden Belastungsbedingungen die akustischen
Eigenschaften ohne unerwünschten Anstieg der dynamischen
Steifigkeit verbessert waren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch
ein Luftkissen-Lager der eingangs genannten Gattung
gelöst, das die im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale aufweist. Den
Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen des
Erfindungsgegenstandes zu entnehmen.
Die Erfindung schafft mit einfachen konstruktiven Mitteln
ein luftgedämpftes elastisches Lager mit unter allen
Belastungsbedingungen wirksamer akustischer Abkoppelung.
Dabei werden einerseits durch diese Abkoppelung der
hörbaren hochfrequenten Schwingungen die akustischen
Eigenschaften der Motorlagerung verbessert, während
andererseits niederfrequente Auslenkungen, die meistens
mit deutlich größeren Amplituden auftreten als die
höherfrequenten Geräusche, effektiv gedämpft werden,
sobald die durch sie beim Ein- bzw. Ausfedern des Lagers
verursachte Verdrängung eines entsprechend größeren
Luftvolumens dazu führt, daß die die Durchgangsbohrungen
in der Bodenplatte überdeckende Membran sich an eine der
ihren Freiweg begrenzenden Anschlagflächen anlegt und ein
Druckausgleich zwischen dem Lagergehäuse und dem
Zusatzvolumen nur noch durch die enge in der Membran
angebrachte Überströmbohrung stattfinden kann. Durch
Beaufschlagung des Zusatzvolumens mit Druckluft
regelbaren Druckes ist dabei unter allen Belastungs
bedingungen eine Optimierung der Lagereigenschaften
bezüglich Federung, Dämpfung und Geräuschabkoppelung
realisierbar.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand
anhand einer schematischen Querschnittsdarstellung eines
Ausführungsbeispiels verdeutlicht.
In einem zylindrischen, durch eine Bodenplatte 2 nach
unten abgeschlossenen Gehäuse 1 befindet sich eine in
eine Metallhülse einvulkanisierte membranartige
Gummifeder 3, die in nicht weiter dargestellter Weise
einerseits dichtend auf der Bodenplatte 2 festgelegt ist
und andererseits über einen formschlüssig umfaßten
Druckteller 4
eine nach außerhalb des Gehäuses 1 geführte Verbindungsschraube 5
trägt. In der Verwendung des Lagers zum elastischen Unterstützen
beispielsweise eines Kraftfahrzeugmotors ist die Verbindungsschraube
5 an der Fußkonsole 6 des nichtgezeichneten Motors befestigt, während
das Gehäuse 1 über die in einer flanschartigen Verbindung mittels
Kopfschrauben 7 mit ihm zusammenhängende Bodenplatte 2 an dem Fahrge
stell des Fahrzeugs verschraubt ist. Der von der Gummifeder 3 und der
Bodenplatte 2 eingegrenzte Gehäuseinnenraum 11 bildet ein Luftkissen,
gegen das die Gummifeder im praktischen Gebrauch des Lagers unter
Lasteinwirkung einfedert.
Das Lagergehäuse 1 setzt sich nach unten über die Bodenplatte hinaus
in eine ein Zusatzvolumen 18 umschließende, mittels der Kopfschraube
7 an dem Gehäuseflansch dichtend verschraubte Ringkappe 8 fort. Das
Zusatzvolumen 8 steht über Durchgangsbohrungen 12 in der Bodenplatte
2 in ständiger Verbindung mit dem Gehäuseinnenraum 11 unter der Gum
mifeder 3 und kann über einen an der Ringkappe 8 angebrachten An
schlußstutzen 28 mit Druckluft regelbaren Druckes von einer nichtge
zeichneten Druckluftquelle beaufschlagt werden. Die Bodenplatte 2
ist in ihrem die Durchgangsbohrungen 12 aufweisenden mittleren Be
reich kuppenartig nach unten durchgewölbt. Sie trägt auf ihrer der
Gummifeder 3 zugekehrten Oberseite eine starre Gegenplatte 9, die in
gleicher Weise aber in entgegengesetzter Richtung in ihrem ebenfalls
mit Durchgangsbohrungen 19 versehenen mittleren Bereich durchgewölbt
ist und im Verein mit der Bodenplatte einen etwa linsenförmigen Raum
20 zwischen den Volumina 11 und 18 abteilt. Der Raum 20 wird von
einer dichtend zwischen der Boden- und der Gegenplatte 2, 9 verspann
ten biegsamen Membran 10 überspannt, die die Volumina 11, 18 aber
nicht vollständig gegeneinander abschließt, sondern über eine Bohrung
13 von im Vergleich zu den Durchgangsbohrungen 12, 19 stark verengtem
Querschnitt einen gedrosselten Ausgleich von Druckdifferenzen beider
seits der Membran ermöglicht.
Boden- und Gegenplatte 2 bzw. 9 bilden Endanschläge für die Membran
10 und begrenzen deren freie Verformbarkeit im Spiel der von den
Schwingungen der Gummifeder 3 hervorgerufenen Druckschwankungen nach
beiden Richtungen hin. Der Druckausgleich wird zunächst durch Verfor
men der Membran eingeleitet, um erst nach deren Anliegen an einer der
Platten 2 oder 9 zu einem Überströmen durch die Drosselbohrung 13 zu
führen. Es ist auf diese Weise möglich, die Dämpfung der Federschwin
gungen je nach der konstruktiv vorgegebenen Bewegungsfreiheit der
Membran 10 von einer bestimmten Grenzamplitude an wirksam werden zu
lassen.
Claims (4)
1. Elastisches Lager für Motoren, Maschinenaggregate u.
dgl., mit aus einem starren Gehäuse und einer dessen
obere Öffnung abschließenden membranartigen Gummifeder
gebildeten Luftkissen, wobei die Gummifeder über eine
mit ihr zusammenhängende Druckplatte unmittelbar mit
der Lagerlast beaufschlagt ist und das Gehäuse über
Durchgangsbohrungen in einer seine untere Öffnung
abschließenden starren Bodenplatte mit einem Zusatz
volumen in ständiger Verbindung steht,
gekennzeichnet durch eine die Durchgangsbohrungen
(12) in der Bodenplatte (2) überdeckende biegsame
Membran (10) mit einer Überströmbohrung (13) von
verengtem Querschnitt, die Druckdifferenzen zwischen
dem Gehäuse (11) und dem Zusatzvolumen (18) folgend
nach beiden Richtungen zwischen Anschlagflächen
verformbar ist, wobei das Zusatzvolumen (18) mit
Druckluft regelbaren Druckes beaufschlagt ist.
2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine An
schlagfläche von der Bodenplatte (2) und die andere Anschlagfläche
von einer im Abstand zu der Bodenplatte fest angebrachten und an
ihrem Umfang dichtend mit dieser oder dem Gehäuse (1) zusammenhän
genden, ebenfalls mit Durchgangsbohrungen (19) versehenen starren
Gegenplatte (9) gebildet ist.
3. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran
(10) an ihrem Umfang dichtend zwischen der Bodenplatte (2) und
der Gegenplatte (9) eingespannt ist.
4. Lager nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bodenplatte (2) und die Gegenplatte (9) jeweils kuppenartig von
der Membran (10) weg durchgewölbt sind und einen von dieser im un
verformten Zustand symmetrisch mittig überspannten, nach dem Ge
häuseinnenraum (11) und dem Zusatzvolumen (18) ständig offenen
Raum (20) einschließen.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CONTINENTAL AKTIENGESELLSCHAFT, 3000 HANNOVER, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |