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Die Erfindung betrifft ein Buchsenlager gemäß dem Anspruch 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß dem Anspruch 9.
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Gattungsgemäße Buchsenlager, wie sie vor allem im Fahrzeugbau eingesetzt werden und für eine Montage in einem zylinderförmigen Aufnahmeauge ausgebildet sind, bestehen aus einem metallischen Innenteil, einer zylinderförmigen das Innenteil umgebenden, metallischen Außenhülse und einem zwischen dem Innenteil und der Außenhülse angeordneten, zumindest mit dem Innenteil durch Vulkanisation haftend verbundenen elastomeren Lagerkörper.
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Derartige Buchsenlager sind häufig mit einem elastomeren Axialanschlag ausgestattet, der mit der Außenhülse durch Vulkanisation haftend verbunden ist.
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Durch diesen Anschlag wird der Federweg des elastomeren Lagerkörpers beim Auftreten axialer Belastungen begrenzt.
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Gattungsgemäße Lagerbuchsen haben den Nachteil, dass Stuckeranregungen nicht ausreichend bedämpft werden können.
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Die
DE 38 31 284 A1 beschreibt eine strömungsmittelgefüllte elastische Buchse zum flexiblen Verbinden eines Schaftelementes mit einem rohrförmigen Lagerelement, um in erster Linie in Axialrichtung des Schaftelementes auf die Buchse einwirkende Vibrationen zu dämpfen, mit den folgenden Bestandteilen: eine innere Buchse, in die das Schaftelement fest eingesetzt ist; eine äußere Buchse, die radial außerhalb der inneren Buchse angeordnet und fest im rohrförmigen Lagerelement angebracht ist; einen ringförmigen elastischen Körper, der zwischen der inneren und äußeren Buchse angeordnet ist und diese elastisch miteinander verbindet. Die äußere Buchse besitzt einen Verstemmabschnitt mit großem Durchmesser an einem ihrer gegenüberliegenden axialen Enden und einen einwärts gerichteten Flansch am anderen axialen Ende. Beim Zusammenbau der äußeren Buchse und eines Zwischenproduktes wird die äußere Buchse mit einer Dichtungsgummischicht in Preßpassung auf einer Dichtungsbuchse angeordnet, wobei der Verstemmabschnitt anfangs mit dem unteren Abschnitt der Dichtungsbuchse in Eingriff steht. Im zusammengebauten Zustand der Montageeinheit wird die Dichtungsgummischicht in Preßkontakt mit der äußeren Fläche der Dichtungsbuchse gehalten, während der Verstemmabschnitt der äußeren Buchse gegen den auswärts gerichteten Flansch der Dichtungsbuchse verstemmt wird. Bevor der Verstemmabschnitt verstemmt wird, wird auch die äußere Buchse durch einen Ziehvorgang radial einwärts komprimiert.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, solche Buchsenlager mit axialem Anschlag derart weiterzuentwickeln, dass Stuckeranregungen ausreichend bedämpft werden können. Das Buchsenlager soll dabei mit einem vergleichsweise geringen Aufwand zu fertigen sein. Die Aufgabe besteht weiterhin darin, ein Verfahren zur Herstellung entsprechender Buchsenlager anzugeben.
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Die Aufgabe wird durch ein Lager mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein die Aufgabe lösendes Verfahren ist durch die Merkmale des ersten verfahrensbezogenen Anspruchs charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die jeweiligen Unteransprüche gegeben.
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Das zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagene Buchsenlager, welches für eine Montage in einem zylinderförmigen Aufnahmeauge ausgebildet ist, besteht aus
- a) einem metallischen Innenteil,
- b) einer zylinderförmigen das Innenteil umgebenden, metallischen Außenhülse,
- c) einem zwischen dem Innenteil und der Außenhülse angeordneten, zumindest mit dem Innenteil durch Vulkanisation haftend verbundenen elastomeren ersten Lagerkörper,
wobei die Außenhülse an ihrem einen axialen Ende eine umlaufende, in Richtung des Innenteils weisende erste Bördelung aufweist, und - d) einem auf der Außenfläche der Außenhülse angeordneten, mit der Außenhülse durch Vulkanisation haftend verbundenen elastomeren zweiten Lagerkörper, der mit einem vorzugsweise verdickten Abschnitt die Außenfläche der Bördelung bedeckt und dort einen Axialanschlag darstellt,
wobei die Außenhülse an ihrem anderen axialen Ende ebenfalls eine umlaufende, in Richtung des Innenteils weisende zweite Bördelung aufweist, die auf ihrer Außenfläche keinen dem Axialanschlag entsprechenden Lagerkörper aufweist.
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Es hat sich erfindungsgemäß herausgestellt, dass ein solches Buchsenlager Stuckeranregungen ausreichend bedämpft.
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Einer Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der auf der ersten Bördelung angeordnete zweite Lagerkörper bis auf die Bördelung reichende Aussparungen zur temporären Aufnahme eines Abstützwerkzeugs aufweist, das während der Herstellung der zweiten Bördelung eine Verschiebung der Außenhülle verhindert.
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Durch die Aussparungen ist es möglich, das Buchsenlager mit der elastomerbedeckten Außenhülse starr aufzunehmen, um die zweite Bördelung auszubilden. Dadurch lässt sich das Buchsenlager definiert verschließen.
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Vorzugsweise sind die Aussparungen über den Umfang des Axialanschlags gleichmäßig verteilt. Ein Verformen der Außenhülse während der Herstellung der zweiten Bördelung wird so verhindert.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Außenhülse zur Herstellung der zweiten Bördelung an ihrem anderen axialen Ende eine Verdünnung aufweist, die nach dem Bördeln vorzugsweise die Bördelkante bildet.
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Dadurch werden insbesondere die zur Herstellung der Bördelung erforderlichen Bördelkräfte reduziert. Die Gefahr des Verformens der Außenhülse während der Herstellung der zweiten Bördelung wird reduziert.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass die Außenhülse während der Herstellung der zweiten Bördelung radial mittels eine Kalibrierwerkzeugs, beispielsweise über Kalibrierbacken, fixierbar ist.
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Dadurch wird ein radiales Verformen der Außenhülse während der Herstellung der zweiten Bördelung verhindert.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Bördelungen, bezogen auf die Lagerachse, annähernd in einem rechten Winkel radial nach innen ragen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Innendurchmesser der ersten Bördelung kleiner als der Innendurchmesser der zweiten Bördelung ist.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in dem ersten elastomeren Lagerkörper Kammern für ein fluides Dämpfungsmittel und wenigstens ein die Kammern verbindender Überström- oder Drosselkanal ausgebildet sind.
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Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn zur Beeinflussung der radialen Kennung Einlegeteile aus Kunststoff oder Metall in den elastomeren Lagerkörper eingefügt sind.
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Zur Herstellung eines Buchsenlagers wird erfindungsgemäß folgende Verfahrensweise vorgeschlagen.
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Das Innenteil, der erste Lagerkörper und die Außenhülse werden zunächst in üblicher Weise zusammengefügt. Dabei werden das Innenteil, ein metallischer Stützkörper, insbesondere ein Käfig, und das den ersten Lagerkörper bildende Elastomer in einem Vulkanisationsprozess verbunden. Die Außenhülse, deren für die Erzeugung des Axialanschlags vorgesehener axialer Rand zuvor umgebördelt worden ist, wird mit dem ersten Lagerkörper verbunden, wobei auch der auf der Außenhülse vorgesehene zweite Lagerkörper mit der Außenhülse verbunden wird.
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Die zweite Umbördelung erfolgt erfindungsgemäß erst im Anschluss. Dabei wird zunächst ein Abstützwerkzeug in die Aussparungen des Axialanschlags eingeführt, um dass unverschlossene Buchsenlager in axialer Richtung zu fixieren. Zweckmäßigerweise fixieren Kalibrierbacken die Außenhülse zusätzlich radial. Zur Herstellung der zweiten Bördelung wird dann ein Bördelring verwendet, wobei es aufgrund der vorgenannten Fixierungen zu keinem negativen Verformen der Außenhülse kommt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigt
- 1 ein noch unverschlossenes hydraulisches Buchsenlager im Längsschnitt während der Herstellung der zweiten Bördelung,
- 2 eine Detaildarstellung des noch unverschlossenen hydraulischen Buchsenlagers gemäß 1 im Längsschnitt,
- 3 das verschlossene hydraulische Buchsenlager gemäß 1 im Längsschnitt und
- 4 ein hydraulisches Buchsenlager in perspektivischer Darstellung.
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In 1 ist ein noch unverschlossenes hydraulisches Buchsenlager 1 im Längsschnitt während der Herstellung der zweiten Bördelung 9 dargestellt.
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Das Buchsenlager 1 besteht aus
- a) einem metallischen Innenteil 2
- b) einer zylinderförmigen, das Innenteil 2 umgebenden, metallischen Außenhülse 3 und
- c) einem zwischen dem Innenteil 2 und der Außenhülse 3 angeordneten, zumindest mit dem Innenteil 2 durch Vulkanisation haftend verbundenen elastomeren ersten Lagerkörper 4.
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Die Außenhülse 3 weist an ihrem einen axialen Ende eine umlaufende, in Richtung des Innenteils 2 weisende erste Bördelung 5 auf.
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Außerdem besteht das Buchsenlager 1 noch aus
- d) einem auf der Außenfläche der Außenhülse 3 angeordneten, mit der Außenhülse 3 durch Vulkanisation haftend verbundenen elastomeren zweiten Lagerkörper 6, der mit einem vorzugsweise verdickten Abschnitt 7 die Außenfläche der Bördelung 5 bedeckt und einen Axialanschlag 8 darstellt.
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Die Außenhülse 3 weist an ihrem anderen axialen Ende ebenfalls eine umlaufende, in Richtung des Innenteils 2 weisende zweite Bördelung 9 auf, die auf ihrer Außenfläche keinen dem Axialanschlag 8 entsprechenden Lagerkörper 6 aufweist. Diese Bördelung 9 ist in 1 noch nicht dargestellt. Vielmehr ist der Zustand kurz vor der Herstellung der Bördelung 9 dargestellt. Hierzu ist ein Abstützwerkzeug 11 in die Aussparungen 10 des Axialanschlags 8 eingeführt, um dass unverschlossene Buchsenlager 1 in axialer Richtung zu fixieren. Kalibrierbacken 14 können die die Außenhülse 3 zusätzlich radial fixieren. Zur Herstellung der zweiten Bördelung 9 wird ein Bördelring 18 verwendet, wobei es aufgrund der vorgenannten Fixierungen zu keinem negativen Verformen der Außenhülse 3 kommt.
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In dem ersten elastomeren Lagerkörper 4 sind Kammern 16 für ein fluides Dämpfungsmittel und wenigstens ein die Kammern 16 verbindender hier nicht dargstellter Überström- oder Drosselkanal ausgebildet.
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Zur Beeinflussung der radialen Kennung und Ausbildung der Geometrie des Dämpfungskanals sind in den elastomeren Lagerkörper Einlegeteile 17 aus Metall eingefügt.
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2 zeigt eine Detaildarstellung des in 1 dargestellten, noch unverschlossenen hydraulischen Buchsenlagers 1 im Längsschnitt. Dargestellt ist das andere axiale Ende der Außenhülse 3. Die Außenhülse 3 weist zur Herstellung der zweiten Bördelung 9 in diesem Bereich eine Verdünnung 12, also eine Reduzierung ihrer Dicke, auf, die nach dem Bördeln die hier nicht dargestellte Bördelkante 13 bildet. Die Verdünnung 12 ermöglich die Herstellung der Bördelung 9 mit weniger Bördelkraft.
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In 3 ist das verschlossene hydraulische Buchsenlager 1 gemäß 1 im Längsschnitt dargestellt. Zwecks Vermeidung von Wiederholungen wird zur Beschreibung des Buchsenlagers auf 1 verwiesen, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche Bauteile bezeichnen.
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Gut zu erkennen ist, dass die Außenhülse 3 an ihrem anderen axialen Ende nun auch eine Bördelung 9 mit Bördelkante 13 aufweist. Beide inzwischen vorhandenen Bördelungen 5, 9 ragen, bezogen auf die Lagerachse 15, annähernd in einem rechten Winkel radial nach innen. Der Innendurchmesser der ersten Bördelung 5 ist hierbei kleiner ist als der Innendurchmesser der zweiten Bördelung 9. Die erste Bördelung 5 begrenzt auch den Dämpfungskanal des Buchsenlagers 1.
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In 4 ist schließlich das erfindungsgemäße hydraulische Buchsenlager 1 in perspektivischer Darstellung gezeigt. Zwecks Vermeidung von Wiederholungen wird zur Beschreibung des Buchsenlagers 1 auf 1 verwiesen, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche Bauteile bezeichnen.
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Deutlich zu erkennen sind die Aussparungen 10 innerhalb des Axialanschlags 8, die der Aufnahme des Abstützwerkzeugs 11 bei der Herstellung der zweiten Bördelung 9 dienen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Buchsenlager
- 2
- Innenteil
- 3
- Außenhülse
- 4
- erster Lagerkörper
- 5
- erste Bördelung
- 6
- zweiter Lagerkörper
- 7
- verdickter Abschnitt
- 8
- Axialanschlag
- 9
- zweite Bördelung
- 10
- Aussparung
- 11
- Abstützwerkzeug
- 12
- Verdünnung
- 13
- Bördelkante
- 14
- Kalibrierbacken
- 15
- Lagerachse
- 16
- Kammer
- 17
- Einlegeteile
- 18
- Bördelring
