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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Lager, insbesondere zur Aufhängung einer Abgasanlage an einem Karosserieboden eines Kraftfahrzeugs, mit einer Grundplatte zur ortsfesten Montage des elastischen Lagers, mit einem Federkörper aus Elastomerwerkstoff, der eine Buchse für ein Lagerelement an der Grundplatte abstützt, und mit einer schlaufenförmigen Verliersicherung sowie mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1.
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STAND DER TECHNIK
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Ein elastisches Lager mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 ist aus der
DE 10 2005 057 878 A1 bekannt. Dieses elastische Lager, das ebenfalls insbesondere zur Aufhängung einer Abgasanlage an einem Karosserieboden eines Kraftfahrzeugs dient, weist einen Federkörper aus Elastomerwerkstoff auf, der ein unrundes Riegelelement umfasst, welches durch ein unrundes Loch auf die Oberseite einer Grundplatte bringbar und über das der Federkörper durch Verdrehen an der Grundplatte verriegelbar ist. Eine Buchse in dem Federkörper ist zur Aufnahme eines abstützenden Bauteils vorgesehen. Weiter ist an dem Federkörper eine das Riegelelement und die Buchse umschließende schlaufenförmige Verliersicherung vorgesehen. Damit ist die Verliersicherung ausschließlich an dem Elastomerwerkstoff des Federkörpers abgestützt. Die Grundplatte des bekannten elastischen Lagers erstreckt sich mit ihrer Haupterstreckungsrichtung in der Hauptebene des elastischen Lagers, die quer, d. h. insbesondere senkrecht, zu der Buchse verläuft. In dieser Hauptebene verläuft auch die Verliersicherung, die als geschlossener Ring aus einem reißfesten Band ausgebildet ist.
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Aus der
DE 20 2005 008 665 U1 ist ein Ring aus einem reißfesten Band, der einen Grundkörper aus Elastomerwerkstoff einer elastischen Schlaufe umschließt, bekannt. Dieser Ring ist ein Abschnitt eines solchen Bands, das in aufeinanderfolgenden ein- und zweilagigen Bereichen abwechselnd in einer einzigen geschlossenen Lage und in zwei separaten Lagen gewebt ist, wobei der Abschnitt einen vollständigen zweilagigen Bereich und zumindest Teile beider angrenzenden einlagigen Bereiche umfasst.
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Aus der
DE 100 13 121 C1 ist ein elastisches Lager insbesondere für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs bekannt, das zwei parallel zueinander ausgerichtete Schwenklagerbuchsen umfasst, dabei ist die untere Schwenklagerbuchse durch einen Lastbalken abgestützt, der sich zwischen zwei Tragschenkeln erstreckt und im unbelasteten Zustand die Form eines auf den Kopf gestellten V aufweist. Durch die Tragschenkel und den Lastbalken verläuft um die Schwenklagerbuchsen eine biegeweiche, jedoch im Wesentlichen zugstarre Einlage. Diese Einlage erstreckt sich längs einer unter Last auf Zug beanspruchten Zone des Lastbalkens.
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Aus der
DE 40 26 497 C1 ist ein elastisches Lager zur Aufhängung einer Abgasanlage an dem Karosserieboden eines Kraftfahrzeugs bekannt. Ein Federkörper aus Elastomerwerkstoff weist eine Ausnehmung, mit der er auf ein starr am Fahrzeugboden zu montierendes Bauteil aufhängbar ist, und eine weitere Ausnehmung auf, die zur Aufnahme eines starr an der Abgasanlage befestigten Lagerbolzens dient. In seiner Hauptebene ist der Federkörper von einer Verliersicherung in Form eines reißfesten Sicherungselements umschlossen. Die Verliersicherung wird von einem das abstützende Bauteil übergreifenden Sicherungselement gehalten.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elastisches Lager mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufzuzeigen, dass eine erhöhte Sicherheit gegen ein Verlieren eines in die Buchse eingeführten Lagerelements aufweist und dennoch kostengünstig herstellbar ist.
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LÖSUNG
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein elastisches Lager mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsform des neuen elastischen Lagers sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 10 definiert.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Bei dem neuen elastischen Lager verläuft die Verliersicherung in der Hauptebene des elastischen Lagers um die Grundplatte herum. D. h., die Verliersicherung ist unabhängig von dem Federkörper aus Elastomerwerkstoff an der Grundplatte gesichert, und dies auf ganz einfache Weise. Damit entfällt auch die Notwendigkeit, die Verliersicherung mit einem Teil des Federkörpers aus Elastomerwerkstoff durch ein Loch beim Einknöpfen des Federkörpers aus Elastomerwerkstoff in die Grundplatte durch das Loch in der Grundplatte hindurchzuführen.
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Bei dem neuen elastischen Lager verläuft die Grundplatte mit ihrer Haupterstreckungsrichtung typischerweise nicht in sondern quer zu der Hauptebene des elastischen Lagers. So sind dann Befestigungsmittel der Grundplatte, wie beispielsweise Befestigungslöcher für den Durchtritt von Befestigungsschrauben, auf beiden Seiten der Hauptebene neben dem Federkörper aus Elastomerwerkstoff ausgebildet.
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Zur definierten Positionierung der Verliersicherung gegenüber der Grundplatte können an der Oberseite der Grundplatte Vertiefungen zur Ausbildung eines Führungskanals für die Verliersicherung vorgesehen sein. Dieser Führungskanal verhindert auch ein Einklemmen der Verliersicherung zwischen der Grundplatte und dem jeweiligen Karosserieboden, das mit der Gefahr einer Beschädigung der Verliersicherung verbunden sein kann.
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Der Führungskanal kann sich an der Oberseite der Grundplatte auch durch mindestens eine Vertiefung in dem eingeknüpften Teil des Federkörpers hindurch erstrecken. Dabei können zumindest Querkanten, an denen der Führungskanal an den Seiten der Grundplatte endet, abgerundet sein, um auch hier die Gefahr von Beschädigungen in der Verliersicherung zu vermeiden.
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Die Verliersicherung selbst ist bei dem neuen elastischen Lager vorzugsweise ein geschlossener Ring aus einem reißfesten Band. Konkret kann dieser Ring so ausgebildet sein, wie es aus der
DE 20 2005 008 665 U1 bekannt ist.
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Die Grundplatte des neuen elastischen Lagers kann auf unterschiedliche Weise realisiert sein. So kann sie aus Kunststoff durch Formspritzen ausgebildet sein. Dabei können dem Kunststoff Verstärkungsfasern zugesetzt sein. Die Grundplatte kann auch im Leichtmetalldruckguss, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, hergestellt sein. Weiterhin kann die Grundplatte kalt aus Stahlblech geformt sein, wobei auch Löcher in das Blech eingestanzt sein können. Ebenso ist es möglich, die Grundplatte auf Basis eines Strangpress- oder Stranggussprofilabschnitts, insbesondere aus einem Leichtmetall, wie einer Aluminiumlegierung, auszubilden. Dabei kann das Strangprofil neben seinem Ablängen in die einzelnen Abschnitte beispielsweise durch Einfräßen von Löchern weiter bearbeitet sein. Bevorzugt besteht die Grundplatte aus einem Kunststoffspritz- oder Aluminiumdruckgussformkörper.
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In einem konkreten Ausführungsbeispiel des neuen elastischen Lagers ist der Federkörper aus Elastomerwerkstoff mit einem gegenüber dem Öffnungsquerschnitt der Ausnehmung in der Grundplatte verdrehten Querriegelelement in die Grundplatte eingeknüpft. Insoweit kann das neue elastische Lager dann dem aus der
DE 10 2005 057 878 A1 bekannten elastischen Lager entsprechen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des neuen elastischen Lagers ist der Federkörper aus Elastomerwerkstoff jedoch mit zwei gegenüber einem kreuzförmigen Öffnungsquerschnitt der Ausnehmung außermittig angeordneten Querriegelelementen in die Grundplatte eingeknüpft. D. h., der Federkörper weist dann zwei Anbindungsbereiche an die Grundplatte auf. Um diese Anbindungsbereiche oder sich anschließende Festkörpergelenke des Federkörpers herum kann die Buchse des neuen elastischen Lagers in Grenzen gegenüber der Grundplatte parallel verschoben werden, um Längendehnungen und lineare Lageverschiebungen des Lagerelements auszugleichen, ohne dass der Federkörper seine Funktionsweise senkrecht zu der Grundplatte einbüßt.
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Für jeden Querriegel des Federkörpers aus Elastomerwerkstoff kann ein vertiefter Sitz an der Oberseite der Grundplatte vorgesehen sein, wobei der Querriegel in dem Sitz bis an eine obere Abschlussebene der Grundplatte heranreicht oder über diese übersteht. Beim Montieren der Grundplatte an den Karosserieboden wird der Querriegel so in seinem Sitz fixiert und kann diesen nicht mehr verlassen. Wenn der Querriegel über die Abschlussebene der Grundplatte übersteht, wird er sogar mit einer gewissen Vollspannkraft in seinem Sitz gehalten.
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Der Federkörper aus Elastomerwerkstoff des neuen elastischen Lagers kann längs der Hauptebene des elastischen Lagers W-förmig sein, wobei die beiden Querriegel an den freien Enden des W vorgesehen sind und die Buchse in der Spitze der Mitte des W ausgebildet ist. Die Buchse stützt sich so nach unten über zwei schräg zur Seite hin verlaufende Arme des Federkörpers ab, derem Ausweichen unter Last die Verliersicherung entgegenwirkt. Zusätzlich kann die Buchse an den äußeren Armen des Federkörpers aus Elastomerwerkstoff durch breite, aber dünne und gebogene Führungsbänder seitlich, d. h. gegenüber Verkippungen zur Hauptebene des elastischen Lagers geführt sein.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von zwei in den beigefügten Zeichnungen dargestellten konkreten Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben.
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1 ist eine perspektivische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des neuen elastisches Lagers.
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2 ist eine Draufsicht von oben auf das elastische Lager gemäß 1.
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3 ist ein Schnitt durch das elastische Lager längs einer Schnittlinie A-A in 2.
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4 ist ein Schnitt durch das elastische Lager längs einer Schnittlinie B-B in 2.
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5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des neuen elastischen Lagers in einer perspektivischen Seitenansicht.
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6 ist eine Ansicht von oben auf das elastische Lager gemäß 5.
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7 ist eine Draufsicht auf die Hauptebene des elastischen Lagers gemäß den 5 und 6 und
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8 ist ein Schnitt durch das elastische Lager längs einer Schnittlinie A-A in 7.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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Das in den 9 bis 4 dargestellte elastische Lager 1 weist eine Grundplatte 2 zur ortsfesten Montage an dem Karosserieboden eines Kraftfahrzeugs, das hier nicht dargestellt ist, einen in die Grundplatte 2 eingeknüpften Federkörper 3 aus Elastomerwerkstoff 4, der eine Buchse 5 für ein hier ebenfalls nicht dargestelltes Lagerelement in Form eines Lagerbolzens einer Abgasanlage des Kraftfahrzeugs elastisch an der Grundplatte abstützt, und eine die Grundplatte 2 und den Federkörper 3 umschlingende Verliersicherung 6, die auch die elastischen Eigenschaften des Federkörpers 3 beeinflusst, auf. Die Verliersicherung 6 ist ein geschlossener Ring 7 aus einem flexiblen aber weitgehend zugstarren Band 8, wie er grundsätzlich bekannt ist. Das Band 8 verläuft an der Oberseite 9 der Grundplatte 2 in einem Führungskanal 10, der von Vertiefungen 11 in der Grundplatte und Vertiefungen 12 in Querriegeln 13 des Federkörpers 3 ausgebildet ist. Der Führungskanal 10 endet an abgerundeten Querkanten 14 der Grundplatte. Von dort verläuft das Band 8 nach unten, wo es sich an den Außenumfang 15 des Federkörpers 13 anlegt. Der Federkörper 3 weist eine W-förmige Grundform aus, wobei an den freien Enden des W die Querriegel 13 vorgesehen sind, mit denen der Federkörper 3 in die Grundplatte 2 eingeknüpft ist. Dazu wurden die Querriegel 13 von unten durch den Querbalken 16 einer kreuzförmigen Ausnehmung 17 in der Grundplatte 2 einzeln hindurchgeschoben und dann in einer Hauptebene 18 des Lagers 1 seitlich bis in einen Sitz 19 für den jeweiligen Querriegel 13 verschoben, in dem die Querriegel 13 leicht nach oben über die Grundplatte 2 überstehen (siehe 4). Bei der an den Karosserieboden montierten Grundplatte 2 werden die Querriegel 13 so sicher in ihren Sitzen 19 gehalten. Die Buchse 5 kann in der Hauptebene 18 des Lagers, die mit der Schnittebene der 4 zusammenfällt, mit der parallel zu der Grundplatte 2 verschoben werden, ohne dass der Federkörper 3 dabei so deformiert wird, dass die elastische Abstützung der Buchse 5 in Richtung von der Grundplatte 2 weg verloren geht. Bei dieser Parallelverschiebung können äußere Arme 20 des Federkörpers 3 um Festkörpergelenke 21 des Federkörpers 3 und um ihre Anbindungspunkte 22 an innere Arme 23 des Federkörpers 3 schwenken, die an der aus dem Elastomerwerkstoff 4 ausgebildeten Buchse 5 enden. Die Buchse 5 wird durch die inneren Arme 23 nach unten abgestützt, die zugunsten einer progressiven Federkennlinie durch die Verliersicherung 6 an einem raschen Aufspreizen gehindert werden. Gegen Verkippen aus ihrer Orientierung senkrecht zu der Hauptebene 18 ist die Buchse 5 durch Querbänder 24 mit gekrümmtem Verlauf und geringer Dicke aber voller Breite des Federkörpers 3 an den äußeren Arme 20 abgestützt. Die Buchse 5 ist hier zwar vollständig aus dem Elastomerwerkstoff 4 ausgebildet, könnte aber auch eine Verstärkungseinlage beispielsweise in Form eines bekannten Kraftübertragungsrings aufweisen. Die Grundplatte 2 ist hier aus Kunststoff 25 formgespritzt und weist eine Formgebung auf, die bei geringem Materialverbrauch eine hohe Steifigkeit und Stabilität der Grundplatte 2 sicherstellt. Die Grundplatte 2 verläuft mit ihrer Haupterstreckungsrichtung längs des Schnitts gemäß 3 quer zu der Hauptebene 18 und weist auf beiden Seiten der Hauptebene 18 Befestigungslöcher 26 für den Durchgriff von Befestigungsschrauben auf.
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Das in den 5 bis 8 gezeigte Ausführungsbeispiel des elastischen Lagers 1 unterscheidet sich von demjenigen gemäß den 1 bis 4 ausschließlich in folgenden Details. Der Federkörper 3 aus Elastomerwerkstoff 4 weist nur einen einzigen Querriegel 13 auf, der durch Verdrehen gegenüber der Ausnehmung 17, durch die er von unten hindurch gesteckt wurde, an der Grundplatte 2 gesichert ist. Dabei ist auch hier an der Oberseite des Querriegels 13 eine Vertiefung 12 vorgesehen, durch die die Verliersicherung 6 als Teil des Führungskanals 10 verläuft. Die Verliersicherung 6 dient auf diese Weise zusätzlich als Verdrehsicherung für den Querriegel 13. Im Bereich des Querriegels 13 laufen die äußeren Arme 20 des Federkörpers 3 zusammen, ohne dass dabei Festkörpergelenke ausgebildet sind, um die die Arme 20 verschwenken könnten. Die Befestigungslöcher 26 in der Grundplatte 2 sind als Langlöcher ausgebildet. Bis auf die Parallelverschiebbarkeit der Buchse 5 gegenüber der Grundplatte 2 ist die grundsätzliche Funktionalität des elastischen Lagers 1 gemäß den 5 bis 8 jedoch dieselbe wie bei dem elastischen Lager gemäß den 1 bis 4.
