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Elastisches Maschinenelement
Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Maschinenelement mit in zwei Metallhalterungen verankertem, ein Bindeglied zwischen diesen bildendem elastischem Kunststoff.
Bei bekannten Ausführungen dieser Art schliesst das elastische Bindeglied an plattenförmige Halterungsteile an, von denen es sich seitlich unabgeschirmt hinwegerstreckt. In das Innere des Bindegliedes ragen hiebei von den plattenförmigen Halterungsteilen zentral ausgehende zapfenförmige Ansätze, die sich zu Verankerungsflanschen erweitern oder mit solchen versehen sind. Es ist dabei auch bekannt, die Ränder dieser in der elastischen Masse eingebetteten Verankerungsflansche gegen die plattenförmigen Halterungsteile hin umzubördeln, um solcherart die Verankerung zu verbessern. Zwecks Erzielung einer innigen Verhaftung des elastischen Bindegliedmaterials mit den Verankerungsflanschen hat man letztere auch bereits mit Aussparungen versehen, durch welche die beidseits der Flansche befindlichen Materialbereiche miteinander in Verbindung stehen.
Diese bekannten Ausführungen sind insofern mangelhaft, als sie bei Verwendung nicht vulkanisierba-
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Kunststoff besonders elastisch und geschmeidig ist, welche Eigenschaften für die Erzielung einer entsprechend weichen und stossfreien Kraftübertragung vorausgesetzt werden müssen. Aus solchen hochelastischen Kunststoffen hergestellte Bindeglieder zeigen nämlich das Bestreben, bei Auftreten grösserer Übertragungskräfte in den Verankerungsbereichen seitlich vorzuquellen, um sich solcherart unter Erweiterung ihres
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rungsbeständigkeit und hohen Zerreissfestigkeit und namentlich auch wegen ihrer hervorragenden Elastizitätseigenschaften und Geschmeidigkeit natürlichem und künstlichem Kautschuk sowie auch sonstigen in Betracht kommenden Kunststoffen weit überlegen sind.
Gerade die erwünschte besondere Geschmeidigkeit der Polyurethan-Kunststoffe lässt aber die an den bisher bekannten elastischen Maschinenelementen vorhandenen Halterungsausbildungen bei Verwendung solcher Kunststoffe als ungeeignet erscheinen.
Erfindungsgemäss wird nun auf Basis des Polyurethans aufgebauter Kunststoff verwendet und das aus diesem gebildete Bindeglied in seinen beiden Verankerungsbereichen durch seinen Umfang ringartig umschliessende Teile der Halterungen seitlich umfasst. Diese das Bindeglied seitlich umfassenden Halterungteile machen ein seitliches Vorquellen des Bindegliedmaterials in den beiden Verankerungsbereichen unmöglich, wodurch die sonstigen Halterungsteile die ihnen zugeordnete Funktion voll entfalten können, da ihnen das in den kritischen Bereichen ringartig umschlossene Bindeglied nicht entweichen kann
Zweckmässig können dabei die Halterungen als flache, in sich geschlossene Hohlkörper ausgebildet sein,
deren dem Bindeglied zugekehrten und an die dasselbe ringartig umschliessenden Halterungsteile ansetzenden Begrenzungswände mit Aussparungen für das Eindringen der das Bindeglied bildenden Kunststoffmasse in das Innere der Hohlkörper versehen sind. Wie eingangs bereits erwähnt, ist es bekannt, in der Bindegliedmasse eingebettete Verankerungsflansche mit den Durchtritt des Bindegliedmaterials ermöglichenden Ausnehmungen zu versehen. Bei diesen bekannten Ausbildungen sind aber keine das Bindeglied ringartig umschliessenden Halterungsteile vorgesehen, die mit den Verankerungsteilen einen in sich geschlossenen Hohlkörper bilden würden. Die Folge davon ist, dass sich das gegen seitliches Vorquellen nicht gesicherte Bindegliedmaterial an den Flanschaussparungen alsbald abschert.
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In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes können die Halterungen als zum Bindeglied hin offene Schalen mit in sie eingesetzten Veranherungskäfigen ausgebildet sein. In diesem Falle sind es die das Bindeglied ringartig umschliessenden Schalenteile, die einem seitlichen Vortreten der Bindegliedmasse vorbeugen und damit ein Abstülpen des Bindegliedes von den im Schaleninnern befindlichen Veranke- run8skäfigen verhindern. Die Halter'mgen können feiner auch als zum Bindeglied hin offene Schalen ausgebildet sein, deren das Bindeglied ringartig umschliessenden Teile nach innen ragende Haltewulste für die Kunststoffmasse aufweisen. Die in die schalenförmigen Halterungen eingesetzten Verankerungskäfige kann man in Form durchlochter, von den Tragzapfen der Halterungen abgestützter Scheiben ausbilden.
Auch in diesem Falle ist durch die das Bindeglied in dessen Verankerungsbereichen ringartig umschliessenden Schalenteile einem Abscheren des Bindegliedmaterials durch die in den Scheiben vorgesehenen lochförmigen Ausnehmungen wirksam vorgebeugt.
Als Werkstoff für das Bindeglied können vorteilhafterweise auch Polyurethan-Kunststoffe zellige Struktur verwendet werden, die aus vorwiegend aliphatischen linearen Hydroxyl-Polyestern herstellbar sind, welche mit einem Überschuss von Diisocyanaten und anschliessend mit Wasser als Vernetzungsmittel umgesetzt werden. Diesem handelsüblichen, mit Schaum- oder Zellvulkollan bezeichneten Werkstoff haftet die Eigenschaft an, dass er in bezug auf die Schwingungsisolation sogar Weichgummi überlegen ist. Es ist dann weiterhin möglich, die Dämpfungs- und Schwingungsisolationseigenschaften des elastischen Maschinenelements dadurch genau zu differenzieren, dass als Werkstoff für das Bindeglied in dessen mittlerer, freitragender Partie Polyurethan-Kunststoff zelliger Struktur und in dessen Verankerungspartien homogener Kunststoff verwendet wird.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in fünf Ausführungsformen beispielsweise veranschaulicht.
Gemäss Fig. 1 besitzen die Metallhalterungen für das aus Polyurethan-Kunststoff hergestellte Bindeglied 3, 3'die Form flacher, in sich geschlossener Hohlkörper, die dadurch gebildet sind, dass je zwei Schalen 1, 1, l'gegeneinandergesetzt und durch eine Randumbördelung zu einer Einheit vereinigt sind. Die dem mittleren Teil des Bindegliedes zugekehrten Hohlkörper-Begrenzungswände, die an die das Bindeglied in dessen Verankerungsbereichen ringartig umschliessenden Halterungsteile2 ansetzen, sind mit Aussparungen 1" versehen, welche beim Giessen des elastischen Bindegliedes den Durchtritt der Kunststoffmasse in das Innere der Hohlkörper gestatten.
Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Bindeglied nicht aus einem einheitlichen Kunststoff, sondern besitzt in seiner Zwischenschicht 3 zellige Struktur, wogegen seine aussen liegenden Schichten 3'aus homogenem Kunststoff gebildet sind. Mittels Tragzapfen 4 ist das Maschinenelement zwischen die abzuisolierenden Maschinenteile eingebaut.
Gemäss Fig. 2 besteht das ganze Bindeglied 5 aus Polyurethan-Kunststoff zelliger Struktur. Die wieder als Hohlkörper ausgebildeten Halterungen sind etwas anders ausgestaltet, indem die Tragzapfen 4 an je einer Scheibe 6 sitzen, um die der Rand einer Schale 7 umgebördelt ist, die sich mit nach innen eingedrückten Lappen 7'auf der Stirnfläche der Scheibe 6 abstützt. Mit 2 sind wieder die das Bindeglied 5 in dessen Verankerungsbereichen ringförmig umschliessenden Teile der beiden Halterungen bezeichnet.
Gemäss Fig. 3 sind die Halterungen als zum Bindeglied hin offene Schalen 8 ausgebildet, deren Teile 2 das Bindeglied seitlich umfassen. In die Schalen 8 sind von den Traggriffen 4 abgestützte, als durchlochte Scheiben 9 ausgebildete Verankerungskäfige eingesetzt. Durch weiteres Vorziehen der Ränder 8' der das Bindeglied ringartig umschliessenden Teile 2 der schalenförmigen Halterungen 8 bis zur gestrichelt eingezeichneten Lage ist es möglich, die Seitensteifigkeit und die Dämpfungseigenschaften eines solchen Maschinenelements zu beeinflussen.
Gemäss Fig. 4 sind mit den Tragscheiben 14 Ringkörper 10 verbunden, deren Teile 2 das Bindeglied in dessen Verankerungsbereichen wieder ringartig umfassen. Die Halterungsteile2 sind dabei unter Bildung nach innen ragender Haltewulste 11 verformt, die mit der Kunststoffmasse hintergossen sind, wodurch das Bindeglied ebenfalls eine gegen seitliches Ausweichen gesicherte beidseitige Verankerung findet.
Gemäss Fig. 5 sind in die das Bindeglied ringartig umschliessenden Seitenwände 2 der schalenförmigen Halterungen 1 nach innen ragende Haltewulste 12 eingedrückt, denen als weitere Haltemittel von den Tragzapfen 4 abgestützte Scheiben 13 zugeordnet sind.
Je nachdem, ob das Maschinenelement im eingebauten Zustand lediglich Zug- und Druckspannungen oder auch Abscherbeanspruchungen ausgesetzt ist, wird man die eine oder die-idere der dargestellten Ausführungsfcrmen wählen.