Gummilager mit axialer Dampfung
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Gummilager mit axialer Dampfung, welches im wesentlichen aus einem Innenteil, einem das Innenteil abschnittsweise umgebenden und mit ihm durch Vulkanisation verbundenen Elastomer, Kammern für ein Dampfungsmittel, einem Kanaltrager mit Dampfungsmittelkanal und einer die vorgenannten Teile aufnehmenden Lagerhulse besteht
Gummilager werden in unterschiedlichster Ausfuhrung hergestellt und insbesondere im Automobilbau vielfach eingesetzt Dort dienen Sie beispielsweise zur Lagerung der Radaufhängung oder als Hilfsrahmenlager Je nach Einsatzzweck werden unterschiedliche Anforderungen an das Dampfungsverhalten der Gummilager gestellt Dabei laßt sich das Dampfungsverhalten sowohl durch die Auswahl der Materialien, insbesondere des Elastomers, als auch durch die konstruktive Gestaltung des Lagers beeinflussen
Es ist bekannt, Gummilager so auszubilden, daß sie Kammern zur Aufnahme eines Dampfungsmittels, vorzugsweise eines hydraulischen Dampfungsmittels, aufweisen Zur Erzielung einer hohen Dampfungswirkung nutzt man den durch eine Massedampfung hervorgerufenen Tilgereffekt Dazu werden in dem Lager Dampfungsmittelkanale vorgesehen, welche die Dampfungsmittel enthaltenden Kammern miteinander verbinden, so daß das Dampfungsmittel zwischen den Kammern zirkulieren kann und durch das Hin- und Herschwingen seiner Masse den Tilgereffekt hervorruft
Ein solches Lager mit Kammern für das Dampfungsmittel und einem speziell ausgebildeten Dampfüngsmittelkanal ist beispielsweise durch die DE 197 29 290 beschrieben Bei diesem Lager ist zwischen dem Lagerinnenteil und der Außenhulse ein Kanaltrager eingeordnet, in welchem der die radial verteilt angeordneten Kammern miteinander verbindende Dampfüngsmittelkanal ausgebildet ist Durch die Menge und die Art des Dampfüngsmittels sowie selbstverständlich durch die Große der Dampfüngsmittelkammern laßt sich das Dampfüngsverhalten des Lagers beeinflussen Allerdings ist das in der Schrift offenbarte Lager vornehmlich im Hinblick auf eine Beeinflussung des Dampfüngsverhaltens bei radial eingetragenen Kräften ausgebildet
Insbesondere bei Hilfsrahmenlagern spielt aber das axiale Dampfüngsverhalten des Lagers eine wichtige Rolle Insofern ist es wünschenswert, ein Gummilager so auszubilden, daß auch im Hinblick auf eine axiale Dämpfung der Tilgereffekt genutzt und das Dampfüngsverhalten variiert werden kann
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gummilager zu schaffen, welches bei einem einfachen Aufbau hinsichtlich seines axialen Dampfüngsverhaltens variabel gestaltet werden kann
Die Aufgabe wird durch ein Gummilager mit axialer Dämpfung entsprechend den Merkmalen des Hauptanspruchs gelost Vorteilhafte Ausgestaltungen bzw Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteranspruche gegeben
Das Gummilager besteht in bekannter Weise aus einem Lagerinnenteil, einem das Lagerinnenteil abschnittsweise umgebenden, mit ihm durch Vulkanisation verbundenen Elastomer und weist Kammern zur Aufnahme eines Dampfüngsmittels sowie einen die Zirkulation des Dampfüngsmittels zwischen den Kammern ermöglichenden Dampfüngsmittelkanal auf Die genannten Lagerteile werden von einer im wesentlichen zylinderformigen Lagerhulse aufgenommen Das Lagerinnenteil ist, wie auch bei anderen aus dem Stand der Technik bekannten Lagern, mehrstuckig ausgebildet Außerdem weist das Lagerinnenteil an den axialen Lagerenden jeweils einen Abschnitt mit einem gegenüber dem mittleren Bereich des Lagerinnenteils vergrößerten Durchmesser auf
Erfindungsgemäß ist zwischen den im Durchmesser vergrößerten Abschnitten des Lagerinnenteils ein den Kanalträger mit Kammern für das Dämpfüngsmittel angeordnet. Dieser Kanalträger besteht aus einer Innenhülse, einem mit der Innenhülse durch Vulkanisation verbundenen Elastomer und einen die Innenhülse und das Elastomer umgebenden, mit ihnen ebenfalls durch Vulkanisation verbundenen Kanalring. In die Außenkontur des Kanalrings ist mindestens eine Nut eingearbeitet, die zwischen dem Kanalring und der Außenhülse des Lagers mindestens einen Kanal ausbildet, über den die in dem Kanalträger gebildeten Kammern sowie sich bei der Montage zwischen dem Kanalträger und den im Durchmesser erweiterten Abschnitten des Lagerinnenteils ausbildende Kammern miteinander verbunden sind.
Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit besteht das mehrstückige Lagerinnenteil aus zwei Tragkörpern, von denen einer den gesamten mittleren Bereich des Lagerinnenteils und einen sich daran anschließenden, im Durchmesser gegenüber diesem Bereich vergrößerten Abschnitt des einen axialen Lagerendes ausbildet. Der andere Tragkörper ist dabei als ein Ring ausgebildet, welcher das andere, im Durchmesser erweiterte, axiale Lagerende des Lagerinnenteils bildet. Dabei ist der letztere Tragkörper erfindungsgemäß auf den, den mittleren Bereich des Lagerinnenteils ausbildenden ersten Tragkörper aufgeschoben. Beide Tragkörper sind im Bereich der axialen Lagerenden von einem Elastomer umgeben, welches mit ihnen und jeweils einem Außenring durch Vulkanisation verbunden ist.
Vorteilhafterweise ist bei dem so ausgebildeten Gummilager an dem Tragkörper auf dem den mittleren Bereich des Lagerinnenteils ausbildenden Teil in der Nähe des im Durchmesser vergrößerten Abschnitts ein Absatz zur axialen Lagefixierung des Kanalträgers vorgesehen.
Für eine lagerichtige Montage des Lagers ist der den mittleren Bereich des Lagerinnenteils ausbildende Teil des Tragkörpers auf seiner Umfangsfläche außerdem mit einer Abflachung versehen.
Der Kanal für das Dämpfüngsmittel verlauft im Sinne der Erfindung schräg- oder wendelfbrmig auf der Außenkontur des Kanalringes Dabei verbindet der Dampfüngsmittelkanal diejenigen Kammern miteinander, welche sich bei der Montage zwischen dem Kanaltrager und den im Durchmesser erweiterten Abschnitten des Lagerinnenteils ausbilden Diese Kammern bilden sich aufgrund der Gestaltung des Lagerinnenteils und des Kanaltragers einander axial gegenüberliegend in der Nahe der axialen Lagerenden aus Eine sowohl radial wie auch axial wirkende und durch eine entsprechende Gestaltung der Lagerteile leicht zu variierende Dämpfung ergibt sich, wenn zwischen der oder den in der Nahe eines axialen Lagerendes gebildeten Kammern und den Kammern in dem Kanaltrager eine das Zirkulieren von Dämpfüngsmittel ermöglichende Verbindung besteht
Der modulare Aufbau des Lagers ermöglicht es in besonders gunstiger Weise das Dampfüngsverhalten des Lagers auf den jeweiligen Einsatzzweck abzustimmen Durch unterschiedliche Formen des erfindungsgemäß vorgesehenen Kanaltragers ist es zudem auf einfache Weise möglich, das Kennung sverhalten unterschiedlich auszulegen So können die Außenkontur der Innenhulse des Kanaltragers sowie das die Innenhulse umgebende Elastomer und somit die Außenkontur des Kanaltragers einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen, wahrend seine Innenkontur einen annähernd kreisförmigen Querschnitt besitzt Damit ist es möglich das Kennung sverhalten des Lagers zu variieren, ohne das Lagerinnenteil in seiner Form zu verandern, insbesondere ohne bei dem Lagerinnenteil von der zylindrischen Form abzugehen Beispielsweise ist es ohne erhöhten Fertigungsaufwand möglich, durch eine quadratische oder rechteckige Form des Kanaltragerquerschnitts ein in Umfangsrichtung unterschiedliches Kennungsverhalten des Lagers zu erreichen Das mehrstuckige, aus den Tragkorpern bestehende Lagerinnenteil kann dabei auch aus relativ dünnen Hohlprofilelementen bestehen
Insgesamt wird mit der Erfindung ein Lageraufbau geschaffen, der sich durch hohe Flexibilität im Hinblick auf eine Anpassung der wesentlichen Lagerkennwerte auf den jeweiligen Einsatzzweck auszeichnet Dies wird vor allem durch den modularen
Lageraufbau, insbesondere aber durch den Kanaltrager erreicht, welcher durch die Form
seiner Außenkontur einerseits eine hohe Variabilität im Hinblick auf das radiale Dampfüngsverhalten des Lagers ermöglicht und andererseits eine Feinabstimmung des axialen Dampfüngsverhaltens durch eine in weiten Grenzen veränderbare Lange des Dampfüngsmittelkanals zulaßt Die dargestellten Vorteile werden zudem mit einem vergleichsweise einfachen Lageraufbau erreicht
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles naher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen
Figur 1 Das erfmdungsgemaße Lager in einer axial geschnittenen Darstellung,
Figur 2 Das Lager gemäß Figur 1 in einer axonometπschen, teilweise geschnittenen
Darstellung, Figur 3 Den Kanaltrager des Lagers gemäß Figur 1 und 2 in einer axialen S chnittdar Stellung, Figur 4 Den Kanaltrager gemäß Figur 3 in einer axonometrischen Darstellung,
Figur 5 Den Kanaltrager gemäß Figur 3 und 4 in einer radial geschnittenen Darstellung, Figur 6 Einen Tragkorper des Lagerinnenteils in einer axial geschnittenen Darstellung, Figur 7 Den Tragkorper gemäß Figur 6 in einer axonometrischen Darstellung, Figur 8 Einen weiteren gemeinsam mit dem Tragkorper gemäß Figur 6 das Lagerinnenteil ausbildenden Tragkorper
Die Figur 1 veranschaulicht den Aufbau des erfindungsgemaßen Lagers anhand einer Schnittdarstellung, bei welcher der Schnitt axial durch das Lager geführt ist Das Lager ist im wesentlichen aus einem Lagerinnenteil 1, einem das Lagerinnenteil 1 umgebenden Kanaltrager 1 1 sowie einer diese Teile aufnehmenden Lagerhulse 10 gebildet Das
Lagerinnenteil 1 ist mehrstuckig ausgebildet und besteht in dem dargestellten Beispiel aus zwei Tragkorpern 16, 17, von denen einer den gesamten mittleren Bereich 4 des Lagerinnenteils 1 und einen gegenüber diesem mittleren Bereich 4 im Durchmesser erweiterten Abschnitt 2 am axialen Ende des Lagers ausbildet, wahrend der andere Tragkorper 17 aus einem ringförmigen Element besteht, welches auf den ersten
Tragkorper 16 aufgeschoben ist Der Kanaltrager 11, welcher das Lagerinnenteil 1 umgibt,
besteht aus einer Innenhülse 13 und einem Kanalring 15, wobei zwischen der Innenhulse 13 und diesem Kanalring 15 Kammern 5, 5' zur Aufnahme eines Dampfüngsmittels ausgebildet sind Bei der Montage des Lagers bilden sich durch die spezielle Formgebung der Tragkorper 16, 17 und des Kanaltragers 11 zwischen den im Durchmesser erweiterten Abschnitten 2, 3 des Lagerinnenteils 1 und dem Kanaltrager 11 weitere Kammern 6, 7 aus Die Kammern 6, 7 sind durch einen auf der Außenkontur des Kanalringes 15 verlaufenden Kanal 12 miteinander verbunden Der Kanal 12 ist besonders gut in der axonometrischen Darstellung gemäß Figur 4 zu erkennen Er verlauft wendel- oder spiralförmig auf der Außenkontur des Kanalringes 15, so daß er die einander axial gegenüberliegenden Kammern 6, 7 miteinander verbindet. Das Lagerinnenteil 1 ist ebenso wie der Kanaltrager 1 1 abschnittsweise von einem Elastomer 9, 9' umgeben und mit diesem durch Vulkanisation verbunden
Die besondere Ausbildung des Kanaltragers 11 wird noch einmal durch die Figuren 3 bis 5 verdeutlicht In der Figur 3 erkennt man die Innenhulse 13 des Kanaltragers 11, welche durch Vulkanisation mit einem Elastomer 14 und mit dem ringförmigen Kanalring 15 verbunden ist Zwischen dem Kanalring 15 und der Innenhulse 13 sind Dampfüngsmittelkammern 5, 5' ausgebildet Diese Kammern 5, 5' stehen mit wenigstens einer der sich zwischen dem Tragkorper 16 und dem Kanaltrager 11 bei der Lagermontage an den axialen Enden des Lagers ausbildenden Kammern 6 bzw 7 in Verbindung Eine Möglichkeit der Kanalführung ist in der Figur 4 zu erkennen Der wendelfbrmig um den Kanalring 15 umlaufende Kanal 12 verbindet die gleichzeitig mit den Kammern 5, 5' des Kanaltragers 11 in Verbindung stehende Dampfüngsmittelkammer 6 mit der axial gegenüberliegend angeordneten Dampfüngsmittelkammer 7 Die von dem Kanaltrager 1 1 ausgebildeten Kammern 5, 5' sind in der Figur 5, welche eine radial geschnittene
Darstellung des Kanaltragers 11 zeigt, ebenfalls gut erkennbar Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Innenhulse 13 des Kanaltragers 11 eine Außenkontur mit einem annähernd quadratischen Querschnitt Durch diese Außenkontur wird das Kennungsverhalten des Lagers bestimmt Dabei ermöglicht es die spezielle Ausbildung des Lagers, das Kennungsverhalten ohne Veränderung der Innengeometrie des
Lagerinnenteils 1 zu variieren Dies ist ein bedeutender Vorteil dieser modularen
Ausführungsform des Gummilagers. Die Lagereigenschaften, wie Dampfüngsverhalten und Kennungsverhalten, werden hauptsächlich durch die Ausbildung des Kanalträgers 1 1, insbesondere der Außenkontur seiner Innenhülse 13 und des Kanals 12 bestimmt.
Durch die Figur 6 wird nochmals die Ausbildung des gemäß Figur 1 oberen
Tragkörpers 16 des Lagerinnenteils 1 veranschaulicht. Der Tragkörper 16 bildet gemäß dem dargestellten Beispiel den gesamten mittleren Bereich 4 des Lagerinnenteils 1 und den axialen Abschluß des einen Lagerendes aus. Dieser axiale Abschluß ist in seinem Durchmesser gegenüber dem mittleren Bereich 4 vergrößert. Im Bereich des axialen Abschlusses ist der Tragkörper 16 durch Vulkanisation mit einem Elastomer 18 und einem, eine Dichtlippe ausbildenden Außenring 19 umgeben. Auf dem Bereich 4 mit verringertem Durchmesser ist entsprechend der dargestellten Ausführungsform in der Nähe des axialen Abschlusses ein Absatz 20 vorgesehen. An diesem Absatz wird der Kanalträger 11 des Lagers in axialer Richtung fixiert. Der zweite Tragkörper 17, welcher gemeinsam mit dem Tragkörper 16 das Lagerinnenteil 1 ausbildet, ist in der Figur 7 nochmals als Einzelheit dargestellt. Es handelt sich hierbei um einen auf den vom Tragkörper 16 ausgebildeten mittleren Bereich 4 aufschiebbaren Ring, welcher ebenfalls durch Vulkanisation mit einem Elastomer 18 und einem Außenring 19 umgeben ist.
Liste der Bezugszeichen
1 Lagerinnenteil
2 Abschnitt
3 Abschnitt
4 mittlerer Bereich
5, 5' Kammer
6 Kammer
7 Kammer
9, 9' Elastomer
10 Lagerhulse
11 Kanaltrager
12 Kanal
13 Innenhülse
14 Elastomer
15 Kanalring
16 Tragkorper
17 Tragkorper
18, 18' Elastomer
19, 19' Außenring
20 Absatz
21 Abflachung