DE3521246A1 - Elastisches lager - Google Patents
Elastisches lagerInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
- F16F13/04—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
- F16F13/06—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
- F16F13/20—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper characterised by comprising also a pneumatic spring
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Description
Die Erfindung betrifft ein elastisches Lager der im Gattungsbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Bei solchen zur Schwingungs- und Geräuschdämpfung verwendeten
Lagern wird durch die statische Last der gummielastische
Körper derart vorgespannt, daß er bei hochfrequenten
kleinen Schwingungen, die das hydraulische Dämpfungssystem
nicht abzudämpfen vermag, dämpfend arbeitet und dabei
schallübertragend wirkt. In Fahrzeugen, deren Rahmen
oder Karosserie ein Resonanzkörper ist, wirkt dieser Schall
(Dröhngeräusche) störend. Könnte der gummielastische Körper
unter diesen Schwingungen ohne Vorspannung und damit
nicht dämpfend arbeiten, so würde er auch keinen Schall
übertragen. Es ist aber bisher nicht möglich, die Vorspannung
des gummielastischen Körpers durch die statische
Last zu eliminieren, weil das hydraulische Dämpfungssystem,
das zum Dämpfen niedrigfrequenter starker Schwingungen
vorgesehen ist, nicht in der Lage ist, die statische
Last vom gummielastischen Körper fernzuhalten.
Bei einem aus der DE-PS 32 25 700 (Fig. 7) bekannten Lager
dieser Art ist der Boden einer zweiten Kammer des hydraulischen
Dämpfungssystems im Abstützelement durch ein
angehaftetes scheibenförmiges Schubelement aus Gummi gebildet
und durch das Dämpfungsfluid verdrängbar, um die zum Dämpfen
der niederfrequenten starken Schwingungen erforderliche
Strömung des Dämpfungsfluids durch die Drosseldurchgänge
zuzulassen. Abgesehen davon, daß das Lager damit in Zugrichtung
keinen nennenswerten Dämpfungskraftaufbau erbringt,
hat es den gravierenden Nachteil, daß unter der
statischen Last der einen Isolator bildende gummielastische
Körper so weit vorgespannt wird, daß bei hochfrequenten
kleinen Schwingungen (von ca. 10 Hz bis 200 Hz mit 0,5
bis 1,0 mm Amplitude) der vorgespannte Gummi des Isolators
dämpfend arbeitet und Körperschall bzw. Geräusche überträgt.
Bei einem aus der DE-OS 29 48 408 bekannten Lager dieser
Art ist in der ersten Kammer, die über Kanäle im Isolator
mit der zweiten Kammer verbunden ist, eine nicht dehnbare
Membrane als eine Kammerwand vorgesehen, die zum Volumenausgleich
in einem bestimmten Maß ausbeulbar ist. Die zweite
Kammer ist eine Ringkammer unterhalb des Stirnrandes
des Isolators, die durch einen hochgeklappten elastischen
Rand des Isolators nach unten und außen begrenzt ist.
Nachteilig ist dabei, daß das Lager keinen linearen Dämpfungskraftaufbau
hat, daß ferner in Zugrichtung eine geringere
Dämpfung erreicht wird, als in Druckrichtung, weil
das Dämpfungsfluid aus der zweiten Kammer unter einem kaum
nennenswerten Druck durch die Kanäle des Isolators in die
erste Kammer zurückgedrückt wird, daß ferner durch die statische
Last auch bei diesem Lager der Isolator so vorgespannt
ist, daß er bei hochfrequenten kleinen Schwingungen
dämpfend arbeitet und deshalb störenden Körperschall überträgt,
und daß schließlich die die Kanäle im Isolator begrenzenden,
in diesen einvulkanisierten Rohre nicht nur den
Isolator unzweckmäßig verhärten, sondern auch zur Entstehung
und Übertragung von Geräuschen beitragen.
Aus der DE-OS 27 30 046 ist schließlich ein Lager einer
anderen Bauart bekannt, bei der die zweite Kammer durch
einen Schwebekolben in einen mit der ersten Kammer durch
die Drosseldurchgänge verbundenen Kammerteil für das Dämpfungsfluid
und in einen zweiten Leerraum aufgeteilt ist.
Der Schwebekolben ist durch ein Kabel mit einem Gummimantel
zugfest, aber in Druckrichtung nachgiebig mit dem Tragelement
gekoppelt, um auch in Zugrichtung einen befriedigenden
Dämpfungskraftaufbau zu bewirken. Nachteilig ist
auch hierbei, daß die statische Last den Isolator vorspannt,
so daß er bei hochfrequenten kleinen Schwingungen
dämpft und Körperschall überträgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elastisches
Lager der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern,
daß es ohne nennenswerte Modifikationen in einem
verhältnismäßig großen Bereich an unterschiedliche Dämpfungsanforderungen
anpaßbar ist und dabei die Übertragung
vom Körperschall oder zu Dröhngeräuschen führender Schwingungen
in einem bisher bei solchen Lagern nicht erreichten
Maß verhindert.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Bei dieser Ausbildung ist der Luftfederbalg dank seines
Innendrucks die parallel zum Körper arbeitende aber weichere
Feder, die vom Körper die statische Last fernhält,
so daß dieser tatsächlich die kleinen, hochfrequenten
Schwingungen praktisch ohne Dämpfungsarbeit zu leisten
schluckt und keinen Schall überträgt. Der Luftfederbalg
hat die Aufgabe, seinen Innendruck über das Dämpfungsfluid
zum Kompensieren der statischen Last einzusetzen.
Das Schlucken der kleinen hochfrequenten Schwingungen
übernimmt der härtere und nicht vorgespannte gummielastische
Körper, wobei gegebenenfalls die vom Luftfederbalg
ausgehende Kraft mithilft, auch einen Teil dieser hochfrequenten
kleinen Schwingungen ohne Geräuschübertragung zu
schlucken. Mit der Größe und dem Innendruck des Luftfederbalges
läßt sich das Lager universell an unterschiedliche
Anforderungen anpassen, ohne daß es zusätzlicher aufwendiger
Modifikationen des Lagers bedürfte.
Eine zweckmäßige praxisbezogene Ausführungsform, bei der
der Körper ein Gummiisolator und bei dem das hydraulische
Dämpfungssystem zwei vom Stützelement, vom Tragelement und
vom Isolator begrenzte, mit einem inkopmpressiblen Dämpfungsfluid
ausgefüllte Kammern aufweist, die über Drosseldurchgänge
miteinander verbunden sind, und von denen eine
eine vom Dämpfungsfluid verdrängbare Wand aufweist, geht
aus Anspruch 2 hervor. Hierbei stützt sich das Dämpfungsfluid
auf dem Luftfederbalg ab, der seinerseits die statische
Last am Tragelement aufnimmt und auf das Stützelement
überträgt, so daß der Isolator nicht vorgespannt wird
und keine Dröhngeräusche oder keinen Körperschall überträgt.
Der Luftfederbalg gestattet den Volumenausgleich
für das Dämpfungsfluid beim Arbeiten des hydraulischen
Dämpfungssystems und stellt besonders vorteilhaft einen
Gegendruck zum Zurückdrücken des Dämpfungsfluids durch die
Drosseldurchgänge her, so daß das Lager auch in Zugrichtung
einen vorherbestimmbaren, z. B. linearen, Dämpfungskraftaufbau
erbringt. Mit dem Innendruck des Luftfederbalgs und den
unterschiedlichen Wirkflächen für das Dämpfungsfluid läßt
sich das Lager einfach und universell an verschiedene Dämpfungsanforderungen
anpassen, so daß mit ein- und demselben
Lagertyp, z. B. eine Motorbaureihe einer Fahrzeugbaureihe,
gelagert werden kann, selbst wenn sich die Motoren in der
Anzahl ihrer Zylinder, dem Gewicht oder dem Verbrennungsprinzip
voneinander unterscheiden und in unterschiedliche
Karosseriegrundtypen eingesetzt werden.
Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform geht aus Anspruch 3
hervor. Auf diese Weise werden die auf den Luftfederbalg
ausgeübten Kräfte direkt an das Stützelement weitergegeben,
und zwar zweckmäßigerweise dort, wo dieses an einem festen
tragenden Bauteil abgestützt ist. Das Dämpfungsfluid drückt
praktisch nur auf die Oberseite des Luftfederbalges.
Ein weiterer, besonders wichtiger Gedanke geht aus Anspruch 4
hervor. Mit dem von außen zugänglichen Füllventil
kann das Lager besonders einfach an die jeweiligen
Dämpfungsanforderungen angepaßt werden. Der notwendige
Innendruck des Luftfederbalges ist verhältnismäßig gering
in der Praxis reicht ein Druckbereich zwischen 2 bis 16 Bar,
die vorkommenden statischen Lasten aufzunehmen.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform geht aus Anspruch 5
hervor. Mit einer dehnfähigen Haut bildet der
Luftfederbalg die gewünschte weiche Feder, die parallel
zum Isolator liegt und weicher als dieser ist. Er wird
für Drücke bis 8 Bar benutzt.
Eine alternative Ausführungsform geht aus Anspruch 6 hervor.
Hierbei hat der Luftfederbalg einen Aufbau wie eine
gewebeverstärkte Schlauchboothülle oder ein Gürtelreifen,
welcher Aufbau hoch belastbar und dauerhaft haltbar ist,
und z. B. bis 16 Bar eingesetzt wird, wobei er ab ca. 8 Bar
erst weich wird.
Bei den Ausführungsformen der Ansprüche 5 und 6 empfiehlt
es sich, auch die Merkmale von Anspruch 7 vorzusehen und
den Luftfederbalg in der zweiten Kammer lagezusichern, damit
das Dämpfungsfluid den Luftfederbalg nicht abhebt.
Eine besonders gute Kraftübersetzung wird dann erreicht,
wenn die Merkmale von Anspruch 8 gegeben sind. Mit einem
verhältnismäßig kleinen Innendruck des Luftfederbalges
wird eine verhältnismäßig große Kraft am Tragelement erzeugt,
mit der auch hohe statische Lasten einwandfrei vom Isolator
abgekoppelt werden.
In der Praxis hat sich eine Ausführungsform besonders bewährt,
wie sie aus Anspruch 9 hervorgeht. Eine Paste oder
eine dauerplastische Masse bringt wesentlich bessere Dämpfungseigenschaften
und ist unter Beibehalt der Dämpfungseigenschaften
haltbarer und mechanisch und thermisch belastbarer
als die üblichen für solche Zwecke eingesetzten hydraulischen
Fluide.
Baulich einfach ist auch die Ausführungsform von Anspruch 10.
Ist die Wand nicht eingesetzt, sonder einstückig mit
dem Stützelement, so wird im Kammerboden eine Öffnung zum
Einbringen des Luftfederbalges vorgesehen.
Eine weitere, wichtige Ausführungsform geht aus Anspruch 11
hervor. In den labyrinthartigen Kanälen werden Trubulenzen
im Dämpfungsfluid vermieden oder nach dem Entstehen wieder
beseitigt, die andernfalls Geräusche erzeugen würden.
Diese Maßnahme ist zweckmäßigerweise mit den Maßnahmen gemäß
den Ansprüchen 1 und 2 kombiniert, um ein weitgehend
geräuschlos arbeitendes Lager für Verbrennungskraftmotoren
zu schaffen.
Die Geräuschdämpfung und das Unterdrücken von Turbulenzen
sowie der für die jeweilige Dämpfung zweckmäßige Strömungswiderstand
für das Dämpfungsfluid werden auf einfache
und wirkungsvolle Weise gemäß Anspruch 12 erreicht.
Zweckmäßig ist auch die Ausführungsform von Anspruch 13,
weil damit der Strömungswiderstand für das Dämpfungsfluid
gut zu steuern ist, d. h., daß ein geräuschdämpfender und
langer Strömungsweg für das Dämpfungsfluid geschaffen wird.
Eine alternative Ausführungsform geht aus Anspruch 14 hervor.
Bei der Druckübertragung durch das Dämpfungsfluid
wird die elastische Schicht verformt und hilft, Geräusche
durch Turbulenzen und auch Schwingungen zu dämpfen.
Diese Wirkung kann durch Maßnahme von Anspruch 15 noch
verstärkt werden.
Eine weitere, zweckmäßige Ausführungsform geht aus Anspruch 16
hervor. Hier verläuft der Kanal für das Dämpfungsfluid
im Isolator selbst, was den Vorteil hat, daß
dieser infolge seiner Elastizität in der Kanalwand besonders
gut Turbulenzen beseitigt oder unterdrückt, die
andernfalls zur Geräuscherzeugung führen müßten.
Zweckmäßig und kompakt ist auch die Ausführungsform nach
Anspruch 17. Die zweite Kammer ist als Ringnut in der
Stirnseite des als Schubelement ausgebildeten Isolators
angeordnet und wird durch den als Torus ausgebildeten
Federbalg begrenzt. Sie kann im Querschnitt sehr klein
sein, da sie eine große Oberfläche hat und das verdrängte
Dämpfungsfluid leicht aufnimmt. Die Kanäle für das
Dämpfungsfluid erstrecken sich durch das Schubelement, so
daß auch Geräusche durch Turbulenzen unterdrückt bleiben.
Schließlich ist bei der Ausführugnsform von Anspruch 18
für einen dauerhaften Sitz der Blende und deren günstige
Einwirkung auf das Dämpfungsverhalten gesorgt.
Anhand der Zeichnungen werden nachstehend Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform
eines Lagers,
Fig. 2 einen Schnitt eines Details einer weiteren
Ausführungsform,
Fig. 3, 4, 5 jeweils Details im Schnitt, die zu
weiteren, nicht dargestellten Ausführungsformen
gehören, und
Fig. 6 einen Halbschnitt durch eine weitere
Ausführungsform eines Lagers.
Ein elastisches Lager 1 gemäß Fig. 1, das, z. B. zum Lagern
einer Verbrennungskraftmaschine in einem Fahrzeug dient,
weist als Hauptteile ein schalenförmiges Tragelement 4
und einen kegelstumpfförmigen, hohlen Tragkörper 2 auf.
Bolzen 3 und 5 dienen zum Befestigen des Lagers 1. Zwischen
der kegeligen Innenseite des Tragelementes 5 und
der Kegelstumpf-Außenfläche des Stützelementes 2 ist ein
gummielastischer Körper 13, nämlich ein Isolator aus Gummi,
eingehaftet, vorzugsweise durch Vulkanisation. Eine
obere Wand 7 des Stützelementes 2 begrenzt mit der oberen
Stirnfläche 14 des Isolators 13 und der Unterseite einer
Deckwand 10 des Tragelementes 4 eine erste Kammer 9. Im
Inneren des Stützelementes 2 ist eine zweite, untere Kammer
6 ausgebildet. Die Wand 7 enthält Drosseldurchgänge 8
für ein die beiden Kammern 9 und 6 ausfüllendes Dämpfungsfluid
19, das entweder eine hydraulische Flüssigkeit oder
eine Paste ist (s. DE-PSen 26 47 697 und 28 14 366). In
der zweiten Kammer 6 sitzt auf dem Boden ein Luftfederbalg
15, der mit einem Ansatz durch den Boden des Stützelementes
2 mit einem von außen zugänglichen Ventil 17 verbunden
ist. Der Luftfederbalg 15 enthält eine Füllung 18
eines Gases, z. B. Luft, das unter einem Innendruck P steht.
Die mit A 1 bezeichnete Wirkfläche des Luftfederbalges 15
ist kleiner, als die mit A 2 bezeichnete Wirkfläche der
Deckwand 10 des Tragelementes 4. Zum Einbringen des Luftfederbalges
15 kann der Boden der Kammer 6 herausgenommen
werden. Die die Kammer 6 begrenzende Außenwand des Stützelementes
2 ist mit 12 bezeichnet, während die mit dem
Isolator 13 verbundene kegelige Wand des Tragelementes 4
mit 11 bezeichnet ist.
In eingebautem Zustand des Lagers 1 ruht auf dem Tragelement
4 eine statische Last F, die durch den Innendruck G
des Luftfederbalges 15 über das Dämpfungsfluid 19 aufgenommen
wird, so daß der Isolator 13 ohne Vorspannung bleibt.
Der Innendruck P des Luftfederbalges 15 kann verhältnismäßig
klein sein, da die Wirkfläche A 2 erheblich größer ist,
als die Oberfläche A 1 des Luftfederbalges 15.
Das Lager 1 arbeitet wie folgt: Bei niedrigfrequenten
starken Schwingungen, die zwischen dem Stützelement Fig. 2
und dem Tragelement wirken, wird der Gummi des Isolators
13 verformt, so daß die erste Kammer 9 ihr Volumen verändert
und das Dämpfungsfluid 19 durch die Drosseldurchgänge
8 pulsierend strömt. Das verdrängte Volumen wird jeweils
durch ein Nachgeben des Luftfederbalges 15 kompensiert,
wobei auch der Innendruck P im Luftfederbalg 15
ansteigt. Bei einer Entlastung des Lagers 1 wird ein Teil
des Dämpfungsfluids 19 mittels des Druckes des Luftfederbalges
15 wiederum durch die Drosseldurchgänge 8 in die
erste Kammer 9 zurückgedrängt, wobei die Schwingungen wiederum
auf hydraulischem Weg gedämpft werden. Der Isolator
13 ist dank seiner Form als Schubelement ausgebildet, so
daß er auch horizontale Schwingungen abzudämpfen vermag.
Steigt die Frequenz der Schwingungen bei abnehmender Amplitude
an (zwischen 10 und 200 Hz bei Amplituden unter
1,0 mm), dann ist das Dämpfungsfluid 19 zu träge, um durch
die Drosseldurchgänge 8 hin- und herzuströmen. Dann schluckt
der Isolator 13 diese kleinen, hochfrequenten Schwingungen
wobei er wegen der wirksamen Kompensation der statischen
Last F ohne Vorspannung und deshalb nicht dämpfend arbeitet
und auch keine Geräusche überträgt. Der Luftfederbalg
15 kann für Drücke bis zu 8 Bar aus einem elastischen Gummi
bestehen oder auch aus einem kaum dehnbaren Material,
z. B. ähnlich einem Gürtelreifen aufgebaut sein (für Drücke
zwischen 8-16 Bar). Er dichtet entweder selbsttätig mit
der Kammerinnenwand ab oder besitzt außen formschlüssig
wirkende Dichtkanten, so daß das Dämpfungsfluid nicht an
ihm vorbei nach unten gelangt.
Bei der Ausführungsform von Fig. 1 könnte zur Trennung der
beiden Kammern 6, 9 die Wand 7 auch als scheibenförmiges
Element 20 ausgebildet sein, z. B. aus Aluminium, in dem
die Drosseldurchgänge 8 gebohrt sind (Fig. 3-5). Das
Element 20 besitzt ein Außgengewinde 21, mit dem es dicht
in ein dann vorgesehenes Innengewinde des Stützelementes 2
eingeschraubt wird.
Bei der Ausführungsform von Fig. 2, die nur im Detail gezeigt
ist, ist die Wand 7′ ohne Drosseldurchgänge ausgebildet.
Die Kammer 9 steht jedoch mit der zweiten Kammer
6 über einen gekrümmten Kanal 26 im Isolator 13′ und eine
Blende 25 in einer Bohrung 24 der Wand 23 der Kammer 6 in
Strömungsverbindung. Der Kanal 26 ist im Isolator 13′ ausgebildet,
was den Vorteil hat, daß etwaige auftretende
Turbulenzen im Dämpfungsfluid, die zur Geräuschentwicklung
führen könnten, unterdrückt oder nach dem Entstehen sofort
wieder beseitigt werden, indem die turbulente Strömung
gleich wieder in eine laminare Strömung umgewandelt wird.
Über den Umfang des Isolators 13′ können mehrere Kanäle
26 und mehrere Blenden 25 vorgesehen sein, die dann entsprechend
kleinquerschnittig sind.
Gemäß den Fig. 3, 4 und 5 sind Elemente, 20′, 20″ und 20′″
gezeigt, die beispielsweise bei der Ausführungsform des
Lagers 1 von Fig. 1 in ein Innengewinde des Stützelementes
2 eingeschraubt werden können und die Trennung zwischen
den beiden Kammern 6, 9 statt der Wand 7 gewährleisten.
Gemäß Fig. 3 ist das Element 20′ ein aus zwei Hälften 27
und 30 zusammengesetzter scheibenförmiger Körper mit dem
Außengewinde 21, in dem Strömungskanäle 28 an den jeweiligen
Oberseiten des Elementes 20′ liegende Mündungen 29,
31 miteinander derart verbinden, daß für die Strömung des
Dämpfungsfluids ein labyrinthartiger Weg geschaffen wird,
auf dem Turbulenzen unterdrückt oder beseitigt werden.
Aus Fig. 4 ist erkennbar, daß in dem Element 20″, das
beispielsweise aus einem Leichtmetallgußteil 32 gebildet
wird, Strömungskanäle 33 verlaufen, die die an den gegenüberliegenden
Seiten liegenden Mündungen 34 und 35 miteinander
verbinden. Die Strömungskanäle 33 sind zweckmäßigerweise
mit einer Gummiauskleidung 36, 37 versehen, die
bremsend und dämpfend auf das Dämpfungsfluid einwirkt.
Bei dem Element 20′″ gemäß Fig. 5 ist ein scheibenförmiger
Aluminiumkörper 44 vorgesehen, in dem die Drosseldurchgänge
8′ ausgebildet sind. Die beiden freien Oberseiten des
Gußkörpers 44 sind jeweils mit einer bremsenden Schicht
45 bzw. 46, z. B. aus einem Gummi, beschichtet. In den
Schichten 45, 46 sind mit den Drosseldurchgängen 8′ fluchtende
Öffnungen 47 ausgespart. Als zusätzliche Maßnahme
zum Dämpfen können in den Oberseiten der Schichten 45, 45,
z. B. strahlenförmig von der Mitte radial nach außen verlaufende,
Riefen 48 eingeformt sein.
Bei der Ausführungsform des Lagers 1′ gemäß Fig. 6 ist
das Stützelement 2′ mit einer unterhalb des Isolators 13″
nach außen bezogenen Abstützung 39 ausgestattet. Der Luftfederbalg
15′ ist in der Form einem Reifenschlauch ähnlich
und mit einem von außen zugänglichen, nicht näher bezeichneten
Ventil versehen. Der Luftfederbalg 15′ liegt auf der
Abstützung 39 auf. Die mit 38 bezeichnete, untere Stirnfläche
des Isolators 13″ enthält eine umlaufende Ringnut
22, die zum Luftfederbalg 15′ hin offen ist. Der Luftfederbalg
15′ ist an die Stirnseite 38 des Isolators angehaftet,
z. B. bei 40 anvulkanisiert. Die Ringnut 22 bildet
in diesem Fall die zweite Kammer 6′, die über Kanäle 20
im Isolator 13″ mit der Kammer 9 in Verbindung steht, wobei
in die Ringnut 22 bei jedem Kanal 20 eine feste Blende
25 einvulkanisiert ist. Der untere Rand 11 a der Außenwand
11 des Tragelementes 4 steht der Abstützung 39 mit
einem Abstand gegenüber, damit bei niederfrequenten großen
Schwingungen hier keine Berührung eintritt. Das Tragelement
4 ist ein Blechpreßteil mit einem Deckel 4 a. Es können
in Umfangsrichtung mehrere Kanäle 20 vorgesehen sein,
von denen jeder nur einen Durchmesser von 2 bis 3 mm benötigt.
Der Isolator 13″ ist ca. 20 bis 40 mm dick. Als Querschnitt
für die Ringnut reicht 0,5 bis 1 qcm aus, da sich
die Ringnut mit einem verhältnismäßig großen Radius entlang
dem gesamten Umfang der Stirnfläche des Isolators
13″ erstreckt.
Claims (18)
1. Elastisches Lager, insbesondere für Brennkraftmaschinen,
mit einem Tragelement und einem Stützelement,
zwischen denen zueinander parallel wenigstens ein gummielastischer
Körper und ein hydraulisches Dämpfungssystem vorgesehen
sind, dadurch gekennzeichnet,
daß in das hydraulische Dämpfungssystem parallel
zum gummielastischen Körper (13, 13′, 13″) ein unter einem
vorbestimmten Innendruck stehender Luftfederbalg (15,
15′) baulich eingegliedert ist, der im Lager (1, 1′,)
eine weichere Feder als der gummielastische Körper bildet
und mit dem eine vom Tragelement (4) auf das Stützelement
(2, 2′) zu übertragende statische Last zumindest
zum überwiegenden Teil vom gummielastischen Körper abkoppelbar
ist.
2. Elastisches Lager nach Anspruch 1, bei dem der gummielastische
Körper ein Isolator aus Gummi ist und bei dem
als hydraulisches Dämpfungssystem zwei vom Stützelement,
dem Tragelement und dem Isolator begrenzte, mit einem inkompressiblen
Dämpfungsfluid ausgefüllte Kammern vorgesehen
sind, die durch Drosseldurchgänge miteinander verbunden
sind, und bei dem in der dem Stützelement zugeordneten
zweiten Kammer eine vom Dämpfungsfluid verdrängbare Wand
vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Luftfederbalg (15, 15′) im Dämpfungsfluid
(19) liegt und mit seiner Haut die verdrängbare Wand
bildet, und daß der Luftfederbalg die statische Last auf
dem Tragelement (4) über das Dämpfungsfluid aufnimmt.
3. Elastisches Lager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Luftfederbalg (15) auf dem Boden der zweiten Kammer
(6) im Stützelement (2) liegt.
4. Elastisches Lager nach den Ansprüchen 1, 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Luftfederbalg (15) ein von außen zugängliches
Füllventil (17) aufweist.
5. Elastisches Lager nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Luftfederbalg
(15, 15′) eine elastische Haut, z. B. aus Gummi,
besitzt.
6. Elastisches Lager nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Luftfederbalg
eine kaum dehnbare, gegebenenfalls gewebeverstärkte
Haut besitzt.
7. Elastisches Lager nach den Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Luftfederbalg
an der umlaufenden Innenwand der zweiten Kammer festgelegt
ist, z. B. durch einen Formschluß mit der Innenwand.
8. Elastisches Lager nach wenigstens einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wirkfläche (A) des Luftfederbalges (15)
im Dämpfungsfluid kleiner ist, als die Wirkfläche (A 2)
des Dämpfungsfluids (19) am Tragelement (4).
9. Elastisches Lager nach wenigstens einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Dampfungsfluid (19) eine Paste oder eine
dauerplastische pastöse Masse ist.
10. Elastisches Lager nach wenigstens einem der Ansprüche 1
bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Kammern (9, 6) trennende Wand (7,
20′, 20″, 20′″) am Stützkörper (2) ausgebildet oder angebracht
ist.
11. Elastisches Lager nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drosseldurchgänge
in der Wand (20′, 20″) labyrinthartige Kanäle (28, 33)
sind.
12. Elastisches Lager nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kanäle (33) zumindest
zum Teil mit einer bremsenden Auskleidung (36, 37),
z. B. aus Gummi, versehen sind.
13. Elastisches Lager nach den Ansprüchen 11 und 12,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder
Kanal (28, 33) aus je einer in einer Wandoberfläche
beginnenden Mündung (31, 29, 34, 35) in einer Kammer und
aus einem geraden oder gekrümmten Abschnitt zwischen den
zueinander versetzten Mündungen besteht.
14. Elastisches Lager nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wand (20′″) aus einer
Platte (44), z. B. aus Aluminium, besteht, die an ihren
beiden den Kammern zugewandten Oberflächen eine bremsende
Schicht (45, 46), z. B. aus Gummi, trägt, und daß die
Drosseldurchgänge (8′, 47) in der Platte und in den Schichten
ausgebildet sind.
15. Elastisches Lager nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schichten (45, 46)
an ihren freien Oberflächen strukturiert sind, z. B. durch
strahlenförmige radiale Riefen (48).
16. Elastisches Lager nach wenigstens einem der Ansprüche 1
bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Kammern trennende Wand durchgehend ausgebildet
und daß in wenigstens einer Kammerseitenwand (23) wenigstens
eine Blende (25) ausgebildet oder angebracht ist,
und daß im Isolator (13′) ein Kanal (26) ausgebildet ist,
der durch den Isolator (13′) von der jeweils anderen Kammer
(9) zur Blende (25) führt, z. B. auf gekrümmtem Weg.
17. Elastisches Lager nach wenigstens einem der Ansprüche 1
bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Luftfederbalg (15′) torusförmig ausgebildet
und an die untere Stirnfläche (38) des gummielastischen
Körpers (13″) angehaftet ist, daß der Luftfederbalg
(15′) an seiner dem gummielastischen Körper (13′) abgewandten
Seite von einer Abstützung (39) des Stützkörpers
(2′) untergriffen wird, daß in der Stirnfläche (38) eine
umlaufende und zum Luftfederbalg (15′) offene Ringnut (22)
vorgesehen ist, und daß im gummielastischen Körper (13′)
wenigstens ein zwischen den Stirnflächen verlaufender Kanal
(20) vorgesehen ist, der zu einer am gummielastischen
Körper (13′) befestigten Blende (25) führt.
18. Elastisches Lager nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Blende (25) in
der Ringnut (22) angeordnet ist.
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- 1985-06-13 DE DE19853521246 patent/DE3521246A1/de active Granted
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