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Lager für die elastische Aufhängung eines Flugzeugmotors am Traggerüst
Zur Abstützung von Flugzeugmotoren dienende Lager sollen auf kleinem Raum unterzubringen
sein und bei möglichst geringem Eigengewicht die durch große Lasten hervorgerufenen
Stöße und Beanspruchungen bei jeder Lage des Flugzeuges nach allen- denkbaren Richtungen
hochelastisch aufnehmen. Da :der größte Teil der Stöße und Erschütterungen :durch
die üblichen Betriebsbeanspruchungen hervorgerufen wird und seltener stärkste Stöße
auftreten, die jedoch durch das gleiche Lager elastisch abgefangen werden .müssen,
bedingt dies eine Federkurve, die in ihrem :ersten Teil sanft ansteigt und zum Vermneiden
eines großen FederNveges im letzten Teil erst allmählich und dann stärker immer
steiler verläuft. Dadurch liegen dann die B:etriebsheanspruchungen auf dem flachen
Teil und die vereinzelten starken Stöße auf dem steilen Federkurventeil.
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Zum, hochelastischen Abfangen von Üblichen Betriebsbeanspruchungen
sind besonders solche Lager geeignet, bei denen der ab:-stützende und der abzustützende
Maschinenteil durch Gummi verbunden ist, der auf Schub' beansprucht wird. Dies setzt
jedoch fürgroße Lasten eine weitgehende Unterteilung der Gummimasse in einzelne
Beanspruchungsabschnitte voraus.
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Eine derartige Unterteilung wird beispielsweise erreicht, wenn arm
abstützenden und abzustützenden Maschinenteil je :eine Gruppe im Abstand
voneinander befindlicher Metallscheiben vorgesehen ist, die in der Art wie bei Lamellenkupplungen
angeordnet und durch auf Schub beanspruchten Gummi miteinander verbunden sind. Solche
Gummiringscheiben sind für die Abfederung von Kraftfahrzeugrädern vorgeschlagen
worden, indem sie den wesentlichen Teil eines Drehgelenks bilden und bei Verdrehung
gegeneinander den Gummi auf Schub beanspruchen. Da hier Stoßbeanspruchungen parallel
zu den Scheibenebenen nicht auftreten, ist bei dieser Ausführungsform für solche
Beanspruchungen keine :elastische Stoßaufnahme vorgesehen. Eine ähnliche Ausführungsform
ist für Wellenkupplungen bekanntgeworden, bei denen die ineinandergreifenden Ringe
entweder senkrecht zu den verbindenden Wellen stehen :oder als konzentrisch ineinan:dergeschobene
Zylinder ausgebildet mit ihrer Achse in Richtung der Wellen-, hse liegen
und beim Drehen der Wellen . -ic dien Gummi gleichfalls auf Schuh heanspruchen.
In
beiden oben beschriebenen A.usführungsformen stehen dem Gummi verhältnismäßig große
Federwege zur Verfügung.
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Die Erfindung schafft für die elastische Aufhängung eines Flugzeugmotors
am Traggerüst ein Lager, bei dem am abstützenden und am abzustützenden Maschinenteil
j e eine Gruppe in Abstand voneinander befindlicher Metallscheiben vorgesehen ist,
die in der Art wie bei Lamellenkupplungen angeordnet und durch auf Schub beanspruchten
Guimmi miteinander verbunden sind, und das Neue besteht darin, daß der aus :einer
Gruppe von Metallscheiben und deren Abstandsteilen bestehende Lagerinnenteil den
Tragzapfen des Motors umschließt und in das aus einer anderen Gruppe von Metallscheiben
und deren Abstandsteilen gebildete Gehäuse, welches in das Traggerüst eingelassen
ist, so. eingreift, daß bei Normallage der Last die Flachseiten der Metallscheiben
den Gumimi auf Schub und 1)ei in Richtung auf die Lagerachse «wirkenden Kräften
auf Druck bzw. Zug beanspruchen, wobei der Gummi zum Abfangen harter, in radialer
Richtung auftretender Stöße lnit s mnen Schichten die Stirnkanten der Metallscheiben
umfaßt. Ein -derartiges Flu gzeugmotorenlager :erfüllt die obenerwähnten
Anforderungen in vollem Maße. Durch das I.nein.anderbauen der abstützenden und abzustützenden
Maschinenteile mit den Lager teilen wird ein gedrängter Zusammenbau gewährleistet;
für gutes elastisches Abfangen der Motorlast bei normalen Beanspruchungen sorgen
die mit ihren flachen, Seiten die Gummischichten auf Schub h,anspruche:nden :Metallscheiben,
d. h. die Beanspruchungen fallen auf den größeren, verhältnismäßig flach ansteigenden
Kurventeil der Federcharakteristik des Lagers. Bei in Richtung der Lagerachse wirkenden
Kräften, -wie sie durch plötzliche Kurvenänderungen oder irgendeine ungewöhnliche
Fluglage hervorgerufen werden können, wird bei. entsprechender Anordnung des Lagers
die zwischen den Scheibenliegende Gummimasse auf Druck oder Zug beansprucht, und
hierbei zeigt die Federkurve von vornherein :einen steileren Verlauf als im ersten
Fall. Für unmittelbares Übergehen des Flugzeuges - atrs dem Normalflug in den Sturz-oder
Steilflug und umgekehrt beim Abfangen aus dem Sturzflug, wobei außerordentlich hohe
Lagerbeanspruchungen auftreten, steht :den Metallscheiben an den Stirnkanten auf
Druck beanspruchter Gummi zur Verfügung, wodurch die Schubbelastung der Gummischichten
und der Federung auf ein zulässiges. Maß beschränkt, die Stöße jedoch genügend elastisch
aufgenommen -werden, gleichgültig, nach welcher radialen Richtung slic wirken. Diese
Belastungen liegen dann auf dem steil verlaufenden Schlüßteil -der Federkurve. Selbst
bei Propellerbruch und bei .außergewölnilichen Ereignissen, möglicherweise eintretender
Zer-5törttng der Gummihafttuig, gibt das Lager durch Zusammenwirken der ineinandergebauten
Lagerteile dem Motor oder seinen Teilen noch einen sicheren Halt im Traggerüst.
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Zur Lagerung von Verbrennungskraftmaschinen sind Schwingungsdämpfer
vorgeschl.agen worden, de aus in der Hauptrichtung auf Schub beanspruchten Gummielem@enten
bestehen, die an kammartig ineinandergreifend:en Zalmschienen anvulkanisiert und
deren Zähne teilweise mit festen oder einstellbaren Begrenzungspuffern versehen
sind. Bei dieser Ausführungsfonnkönnen auch auch die Zahnschienen als Ringe ausgebildet
sein, die dann konzentrisch ineinan:dergreifen, wobei ihr Durchmesser sich von außen
nach innen hin verringert. Diese Lager sind zur Aufhängung von Flugzeugmotoren nicht
geeignet, -weil sie beim Kopfstellen der Last, wie dies beim Flugzeug auftritt,
auseinanderreißen.
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Das elastische Abfangen harter Stöße, die in radialer Richtung auftreten,
wird nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung noch dadurch verbessert,
daß im Abstand von den an den Stirnkanten vorgesehene Gummischichten diesen gegenüber
in rinnenförmigen Ausnehmungen der Abstandsteile Gummipolster vorgesehen sind.
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Umeinen leichten Zusammen- und Einbau des Lagers zu :erzielen, ist
weiterhin nach der Erfindung vorgesehen, daß die zwischen den Metallscheiben liegenden
Abstandsteile als Ringe ausgebildet und mit den Scheiben durch Befestigungsmittel
bekannter Art auf den tragenden Maschinenteilen zusammengehalten sind.
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Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an ,einem Ausführungsbeispiel,
und zwar zeigt sie eine Seitenansicht des Lagers, teiliveise im Längsschnitt.
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Der am Motor befestigte Tragzapfen i trägt eine Anzahl konzentrisch
ausgebohrter Scheiben 2, zwischen denen abwechselnd ähnliche Scheiben 3 von größerem
Außendurchmesser und größerer Bohrung angeordnet sind, die von dem zu dem Flugzeugkörper
gehörenden Traggerüst .4 getragen werden. Der Raum zwischen beiden Scheibengruppen
2 und 3 ist mit an diesen anvulkanisiertem Gummi 5 ausgefüllt, so daß -die Scheiben
2 nach außen und die Scheiben 3 nach innen von Gummi eingehüllt sind, der somit
auch die Stirnkanten 2v der inneren Scheiben 2 und die Stirnkanten 3U der äußeren
Scheiben 3 umfaßt. Um den genauen Abstand zwischen den einzelnen Scheiben 2 zu sichern,
sind geteilte
Ringe 5' :auf den Tragzapfen i geschoben und mittels
einer Ringmutter 6 gegen die Endfläche des. Motoransatzes 7 festgezogen, wodurch
die Scheiben 2 eine unveränderliche Lage herhalten. In. ähnlicher Art werden durch
Ringe 8 die Scheiben 3 in dem; Traggerüst q. in genauem, Abstand gehalten, wobei
als Befestigungsmittel Sprengringe 9 dienen.
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Die vorm Motor auf das Lager wirkenden Kräfte werden in verschiedener
Weise aufgenommen. Die in axialer Richtung des Tragzapfßns i wirkenden Stöße werden
zwar elastisch, aber mit .schnell ansteigendem Widerstand aufgenommen. Dies: wird
dadurch herreicht, daß nicht nur der Abstand zwischen den Scheiben 2 und 3 verhältnismäßig
gering ist, sondern auch dadurch, daß durch die Gruppierung der Scheiben 2 zu den
Scheiben 3 in der Art, wie bei Lamellenkupplung@en. die zwischen einem einzelnen
Scheibenpaar 2, 3 auftretenden Widerstandsverhältnisse einerseits durch Druckbeanspruchung,
anderseits durch Zugbeanspruchung .,der Gummizwischenlage 5 um so viel mal vervielfältigt
werden, wie Scheibenpaare vorhanden sind. Dementsprechend gehen axial gerichtete
Stöße des Motors. 7 @elastisch hart auf das Traggerüst q: über. Bei radial von dem,
Tragzapfen i ausgehenden Stößen. wird. dagegen ein weiches Auffangen erreicht, und
zwar dadurch, daß die an den sich gegenüberliegen! den Flachseiten 2a der Scheiben
2 und den Flachseiten 3a der Scheiben 3 anvulkanisierten Gummischichten auf Schuh
beansprucht werden und viel weniger Widerstand leisten als bei der Druck- b-zw.
Zugbeanspruchung. Je, nach der Größe der Kräften mltß also eine @entsprechende Anzahl
Scheihenpaare angeordnet sein, um eine üb.erlastung bei S,chubbieans,pruchung zu
vermeiden. Neben den in. regelmäßiger Folgeeinwirkenden und ein gewisses Maß nicht
überschreitenden äußeren radialen oder Drehkräften treten gelegentlich Stöße, z.
B. beim Sturzflug, von außerordentlicher Wucht auf. Um, diese Stöße elastisch abfangen
zu können, ohne d:aß dabei. der Federweg zugroß wird, ist an den Stirnflächen 2b,
3b der Metallscheiben 2 und 3 eine Gummischicht io bzw. i i vorgesehen, die beim
Annähern: der Stirnflächen 2b, 3b an die Ringe 8 bzw. 5' :auf Druck beansprucht
wird. Damit die S.tirnfl.äChen 2b, 3b .der Scheiben 2 und 3 diese Gummischicht i
o bzw. i i beim Anprall an die Ringe 5' bzw. 8 nicht durchstoßenkönnen, sind die
rinnenförmig ausgedrehten Ringe 5' und 8 mit eingelegten Gummiringen 12 bzw.
13 versehen. Tritt :die beschriebene starke Radialbewegung der Scheiben 2
und 3 auf, so werden -die Gummiteile i o und 12 bzw. I I
und 13 aufeinandergepreßt,
und der dabei entstehende Widerstand steigert sich rasch bis zum GleichgewIchtszu,stand
mit der äußeren Kraft.