DE102012005845A1 - Elastisches Lager - Google Patents

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Jörg Mursinsky
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elastisches Lager zur Verbindung zweiter Bauteile. Erfindungsgemäß ist in einem äußeren Lagergehäuse (4) als erstem Lageranschlussteil eine durch wenigstens ein äußeres Elastomerelement (7, 8) unmittelbar oder mittelbar an der Lagergehäuseinnenseite abgestützte Lagerkammer (6) aufgenommen. Der Lagerkammerinnenraum ist als gerade kreiszylindrische, rohrförmige Führung (21) bestimmter Länge ausgebilde und darin ist ein in der Länge kürzeres, kreiszylindrisches Lagerinnenteil (25) als zweites Lageranschlussteil formschlüssig geführt und wegbegrenzt verschiebbar. Desweiteren ist bei einer Lagerauslenkung das Lagerinnenteil (25) quer zur Führung (21) durch diese abgestützt und entlang der Führung (21) mit geringer jedoch an der Wegbegrenzung (23, 27; 24, 28) ansteigender Gegenkraft entsprechend einer ersten Federstufe in einem zu beiden Endseiten des Lagerinnenteils (25) in der kreiszylindrischen Führung (21) ausgebildeten Auslenkraum (41, 42) verschiebbar und gegebenenfalls um die Zylinderachse verdrehbar und eine weitere Lagerauslenkung im wenigstens einem Elastomerelement (7, 8) wird molekular mit vergleichsweise hoher Gegenkraft entsprechend einer zweiten Federstufe aufgenommen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elastisches Lager zur Verbindung zweier Bauteile nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Elastische Lager zur Verbindung zweier Bauteile sind in unterschiedlichen Ausführungsformen allgemein bekannt. Beispielsweise ist ein einfach aufgebautes elastisches Lager als sogenanntes O-Lager in der Form eines Schlitzbuchsenlagers bekannt, das aus einem zylindrischen Lagerinnenteil und einem dieses mit einem umlaufenden Abstand umgebenden, längsgeschlitzten Buchsenteil besteht, wobei dazwischen eine Elastomerschicht einvulkanisiert ist. Zur Montage und Komplettierung dieses Lagers werden das Buchsenteil mit Schließung des Längsschlitzes sowie die Elastomerschicht radial komprimiert in ein zugeordnetes im Durchmesser reduziertes Aufnahmeauge eines zu lagernden Bauteils eingepresst. Das andere zu lagernde Bauteil wird am Lagerinnenteil angeschlossen. Solche elastischen Lager werden beispielsweise im Fahrzeugbau zur Lagerung von Lenkern, Aggregaten und Fahrerhäusern verwendet.
  • Bei einer Schwingungsentkopplung kleiner Amplituden bei zwei durch ein elastisches Lager verbundener Bauteile im Bereich einer Lagerausgangslage können sich insbesondere im Fahrzeugbau Vorteile hinsichtlich der Fahrzeugakustik und/oder Kinematik ergeben. Dazu ist es erforderlich, um die Ausgangslage des elastisches Lagers für eine Lagerauslenkung einen relativ großen Federweg mit möglichst keinen Rückstellkräften zur Verfügung zu stellen. Dies kann in an sich bekannter Weise durch Dimensionierungen der verwendeten Elastomerschichten, insbesondere durch den Einsatz relativ weicher, auf Schub beanspruchter Elastomerpakete erreicht werden. Folglich ist aber dadurch das elastische Lager insgesamt, insbesondere auch senkrecht zu einer vorgegebenen Lagerauslenkungsrichtung weich mit nur geringen Führungseigenschaften und geringer Abstützfunktion bei größeren Lagerauslenkungen, bei denen üblicherweise dann stabile elastische Stütz- und Führungseigenschaften gefordert sind. Weiter können sich mit einem solchen insgesamt weich ausgelegten Lager Probleme mit der Dauerfestigkeit ergeben, da bei einer größeren Lagerauslenkung in Kombination mit dazu senkrechten Belastungen Überbeanspruchungen von Lagerkomponenten auftreten können.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher ein elastisches Lager vorzuschlagen, mit dem bei nur kleinen Lagerauslenkungen in vorbestimmten Richtungen, insbesondere für eine Schwingungsentkopplung nur relativ kleine Rückstellkräfte auftreten und im übrigen das Lager eine geeignete hohe Stütz- und Führungsfunktion bei hoher Dauerfestigkeit aufweist.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Bei einem erfindungsgemäßen elastischen Lager zur Verbindung zweier Bauteile ist in einem äußeren Lagergehäuse als erstem Lageranschlussteil eine durch wenigstens ein äußeres Elastomerelement unmittelbar oder mittelbar an der Lagergehäuse-Innenseite abgestützte Lagerkammer aufgenommen. Der Lagerkammerinnenraum ist als gerade kreiszylindrische, rohrförmige Führung bestimmter Länge ausgebildet. In dieser kreiszylindrischen, rohrförmigen Führung ist ein in der Länge kürzeres, kreiszylindrisches Lagerinnenteil als zweites Lageranschlussteil formschlüssig geführt und wegbegrenzt verschiebbar, dergestalt, dass bei einer Lagerauslenkung das Lagerinnenteil quer zur Führung durch diese abgestützt ist und entlang der Führung mit geringer, jedoch an der Wegbegrenzung ansteigender Gegenkraft entsprechend einer ersten Federstufe in einem zu beiden Endseiten des Lagerinnenteils in der kreiszylindrischen Führung ausgebildet Auslenkraum verschiebbar und gegebenenfalls um die Zylinderachse verdrehbar ist.
  • Eine weitere Lagerauslenkung wird dann von der Lagerkammer auf das wenigstens eine Elastomerelement übertragen und dort molekular mit vergleichsweise hoher Gegen- und Rückstellkraft entsprechend einer zweiten Federstufe aufgenommen.
  • In einem so ausgebildeten elastischen Lager kann bei einer Lagerauslenkung entlang der kreiszylindrischen, rohrförmigen Führung um eine Lagerausgangsstellung innerhalb des durch die Wegbegrenzung bestimmten Auslenkraums ein nahezu rückstellkraftfreier Federweg in Verbindung mit einer stabilen Führung in Querrichtung zur Verfügung gestellt werden, wobei um die Zylinderachse aufgrund der kreiszylindrischen Führung auch eine Verdrehung möglich ist. Der Auslenkbereich kann vorteilhaft insbesondere zu einer Schwingungsentkopplung für entsprechende Amplituden genutzt werden, wobei auch Drehamplituden um die Zylinderachse entkoppelbar sind. Die Verschiebemöglichkeit und/oder Verdrehmöglichkeit kann bei der Verbindung zweier Bauteile auch für einen Toleranzausgleich genutzt werden.
  • Größere Lagerauslenkungen werden über die kammerseitige Schiebewegbegrenzung des Lagerinnenteils molekular in den die Lagerkammer abstützenden Elastomerelementen mit vergleichsweise hoher Rückstellkraft aufgenommen und im äußeren Lagergehäuse abgestützt. Damit kann ein solches Lager auch grolle Lagerbelastungen aufnehmen, wobei keine Überbeanspruchungen auftreten und eine hohe Dauerfestigkeit gewährleistet ist.
  • In einer bevorzugten konkreten Ausführungsform ist der Lagerkammer-Innenraum als kreiszylindrischer Führungsrohrbereich mit der Zylinderinnenfläche als Führungsfläche und jeweils endseitigen Wegbegrenzungsflächen gebildet. Die Wegbegrenzungsflächen sind dabei konkave Halbkugelflächen mit einem Kugeldurchmesser entsprechend dem Zylinderdurchmesser des Führungsrohrbereichs. Das kreiszylindrische Lagerinnenteil weist entsprechende, jeweils endseitige Wegbegrenzungsflächen auf, die als konvexe Halbkugelflächen ausgebildet sind. Die am Führungsrohrbereich und am Lagerinnenteil zugeordneten Halbkugelflächen liegen bei einer maximalen Auslenkung des Lagerinnenteils in der Lagerkammer unmittelbar oder mittelbar ineinander und können auch große Lagerbelastungen damit großflächig und ohne Punktbelastungen abstützen.
  • Für den Anschluss des Lagerinnenteils an ein zu lagerndes Bauteil wird wenigstens ein zentral in einer Achsrichtung quer zur Schiebeführung ausgerichtetes Anschlusselement, vorzugsweise ein zentrale Bohrung mit beidseitig angeformten Anschlussstutzen vorgeschlagen. Um die Bewegung des Lagerinnenteils relativ zur Lagerkammer zu ermöglichen, sind an den Lagerkammerseitenwänden Ausnehmungen vorgesehen, innerhalb denen sich die zugeordneten Anschlussstutzen entsprechend ihrer Längsführung und möglichen Verdrehung um die Zylinderachse bewegen können.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung soll der Bereich an diesen Ausnehmungen zwischen der Lagerkammer und dem verlagerbaren Lagerinnenteil abgedichtet werden, um das Eindringen von Umwelteinflüssen in den Lagerinnenraum zu verhindern. Bei den weiter unten dargestellten Lagerausführungen mit einer Flüssigkeitsfüllung wird damit zudem die Lagerdichtigkeit hergestellt.
  • Eine solche Abdichtung kann einfach und kostengünstig mittels einer Membran durchgeführt werden, auf die einerseits zentral ein Metallring anvulkanisiert ist, der auf den jeweils zugeordneten Anschlussstutzen dicht aufgepresst wird, wobei die Membran andererseits an die zugeordnete Kammerwand im Bereich um die Ausnehmung dicht anvulkanisiert wird. Eine solche Dichtmembran wird unter Aufrechterhaltung der Dichtfunktion bei einer Relativbewegung zwischen dem Lagerinnenteil und der Lagerkammer verformt. Um hier gegebenenfalls Überlastungen der Membran sowie membranbedingte Rückstellkräfte zu reduzieren, kann die Membran eine oder mehrere Wellen in Form eines Faltenbalgs aufweisen.
  • Grundsätzlich ist die angegebene Funktion des erfindungsgemäßen Lagers ohne jegliche Füllung im Auslenkraum der Lagerkammer gegeben. Vorteilhaft wird jedoch der abgedichtete Kammerinnenraum beziehungsweise der Auslenkraum mit einer Lagerflüssigkeit gefüllt, wodurch insbesondere eine Dämpfung der Verlagerung des Lagerinnenteils in der Lagerkammer erzielt werden kann. Da die beiden gegenüberliegenden Auslenkraumbereiche durch das dazwischenliegende Lagerinnenteil weitgehend dicht getrennt sind, ist es für einen Flüssigkeitsausgleich bei einer Relativbewegung erforderlich, entlang der Führung eine Strömungsverbindung durch wenigstens einen Überströmkanal im Lagerinnenteil und/oder in einer Lagerkammerwand herzustellen. Für eine konkrete funktionsfähige sowie einfache und kostengünstige Lösung wird dazu vorgeschlagen, dass wenigstens ein Überströmkanal als Überströmnut an der Außenseite einer zylindrischen Führungsfläche des Lagerinnenteils zur Strömungsverbindung der beiden gegenüberliegenden Auslenkraumbereiche angebracht ist. Das Dämpfungsverhalten kann durch Kanaldimensionierungen beeinflusst werden.
  • In einer alternativen, ebenfalls hoch funktionellen Ausführungsform wird anstelle einer Füllung mit einer Flüssigkeit in den Auslenkraumbereichen zwischen dem Lagerinnenteil und der Lagerkammer jeweils eine diese Bereiche zumindest teilweise ausfüllende, einteilige oder gegebenenfalls mehrteile Elastomereinlage aus einem Material mit im Gegensatz zu einem einfachen Gummimaterial anfangs sehr geringer und bei zunehmender Verpressung sehr stark ansteigender Federkonstante eingebracht. Besonders geeignet ist dazu ein zelliges Polyurethan (PUR-Elastomer), welches beispielsweise auf dem Markt unter der Bezeichnung „Cellasto” erhältlich ist. Ein progressives Druck-Stauchungs-Verhalten wird hier dadurch erreicht, dass bei einer Druckbelastung zuerst des Porenvolumen und dann der Werkstoff selbst gestaucht wird. Damit wird bei dieser Ausführungsform bei kleinen Lagerauslenkungen in Verscheiberichtung eine sehr weiche Federkennung mit einer weitgehenden Abkopplung kleiner Schwingungsamplituden erreicht mit einer anschließend progressiv ansteigenden Federkennung einerseits durch zunehmende Blockbildung der Elastomereinlage und andererseits durch Weiterleitung der Belastung in den die Lagerkammer abstützenden Elastomerkörper.
  • Bei bestimmten Einsatzfällen für das vorstehende elastische Lager besteht die Forderung, dass bei einer größeren Lagerauslenkung in Führungsrichtung der Lagerkammer zwar eine größere Lagerabstützung entsprechend einer zweiten Federkennung erfolgen soll, die aber relativ kleiner als eine Querabstützung sein soll, so dass sich insgesamt ein relativ längsweiches Lager auch bei größeren Lagerauslenkungen ergibt. Um einer solchen Forderung gerecht zu werden, wird folgende konkrete Ausführungsform vorgeschlagen:
  • Die Außenform der Lagerkammer soll die Form eines Quaders gegebenenfalls mit teilweise abgerundeten Kanten aufweisen, wobei in Quaderlängsrichtung die Führung für das Lagerinnenteil ausgerichtet ist. Als die Lagerkammer abstützende Elastomerelemente werden an gegenüberliegenden Quaderlängsseiten Elastomerpakete angebracht, so dass bei einer Kammerauslenkung in Führungsrichtung die Elastomerpakete auf Schub und quer dazu in Paketrichtung auf Druck beansprucht werden. In Schubrichtung ist somit die Federkennung relativ niedriger im Vergleich zur Druckrichtung.
  • In einer weiterführenden Ausgestaltung sind die vorzugsweise aus Gummi hergestellten Elastomerpakete quaderförmig ausgeführt und zudem jeweils und in zylindrischen, quer zur Führung ausgerichteten Halbschalen innen verbunden, vorzugsweise anvulkanisiert. Diese Halbschalen umgeben die Lagerkammer im übrigen mit einem Freiraum, in dem die Lagerkammer auslenkbar ist. Im Herstellzustand liegt zwischen benachbarten Längsrändern der Halbschalen jeweils ein Längsspalt. Die Halbschalen weisen im Bereich der Elastomerpakete Zylinderabschnitte mit jeweils einer planen Verbindungsfläche auf.
  • Für einen elastischen Anschlag der Lagerkammer an den Innenseiten der Halbschalen bei extremen Auslenkungen wird weiter vorgeschlagen, dass die Kammerumfangsflächen anschließend an die Elastomerpakete mit einem Elastomerfilm überzogen sind, der jeweils in Führungsrichtung zu einem Elastomeranschlag verdickt ist.
  • Die Lagerkammer, welche das Lagerinnenteil umgibt, kann einfach dadurch montiert werden, dass die Lagerkammer aus zwei in der Kammerlängsmitte dicht zusammengefügten Kammerteilen besteht. Dazu können beispielsweise ineinandergreifende Nut-Steg-Verbindungen verwendet werden.
  • Ein solches Lager mit Halbschalen wird dergestalt komplettiert, dass das äußere Lagergehäuse ein zylindrisches Aufnahmeauge ist, in das die Halbschalen mit geschlossenen Längsspalten und mit radialer Vorspannung in den Elastomerpaketen eingepresst sind. Dabei schützt die Vorspannung in den Elastomerpaketen diese vor Überlastungen.
  • Für eine verbesserte Leichtgängigkeit der Führung des Lagerinnenteils in der Lagerkammer kann zudem wenigstens eine der Führungsflächen mit einem Gleitmittel beschichtet sein und/oder die Lagerkammer und/oder das Lagerinnenteil können aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein. In ein Lagerinnenteil aus Kunststoff kann für einen stabilen Anschluss ein rohrförmiger Anschlussstutzen vorzugsweise aus Metall eingepresst sein.
  • Zusammenfassend wird festgestellt, dass mit den vorstehenden erfindungsgemäßen elastischen Lagern ein Ausgleich von Toleranzen von Anbauten bei einer spannungsfreien Montage möglich ist. Bei kleinen Lagerauslenkungen und kleinen Federwegen ergibt sich eine weiche Federkennung beziehungsweise ein freier Federweg mit einer progressiv ansteigenden Federkennung bei größeren Auslenkungen in Form einer Zwei-Stufen-Feder. Kleine Schwingungsamplituden können damit weitgehend entgekoppelt werden und die Verformung ist bei großen Amplituden begrenzt. Bei allen Federauslenkungen ist zudem eine exakte stabile Führung und Abstützung in Querrichtung gewährleistet, wobei Verdrehungen um die Zylinderachse möglich sind.
  • Anhand einer Zeichnung werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung weiter erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Herstellteil eines elastischen Lagers einer ersten Ausführungsform in einer Seitenansicht,
  • 2 einen Schnitt durch das Lager nach 1 entlang der Linie A-A,
  • 3 einen Schnitt durch das Lager entlang der Linie B-B aus 2,
  • 4 einen Schnitt durch das Lager entlang der Linie C-C aus 3,
  • 5 eine perspektivische Ansicht des Herstellteils des Lagers nach 1,
  • 6 das Lager nach 1 im eingebauten Zustand,
  • 7 einen Schnitt entlang der Linie D-D aus 6,
  • 8 ein Herstellteil eines elastischen Lagers einer zweiten Ausführungsform in einer Seitenansicht,
  • 9 einen Schnitt durch das Lager nach 8 entlang der Linie E-E,
  • 10 einen Schnitt entlang der Linie F-F aus 9,
  • 11 einen Schnitt entlang der Linie G-G aus 10,
  • 12 eine perspektivische Darstellung des Herstellteils nach 8,
  • 13 ein elastisches Lager entsprechend 8 im eingebauten Zustand, und
  • 14 einen Schnitt entlang der Linie H-H aus 13.
  • Die 1 bis 7 betreffen ein elastisches Lager 1, wobei in den 1 bis 5 unterschiedliche Darstellungen des dafür verwendeten Herstellteils 2 gezeigt sind. Das Herstellteil 2 besteht aus zwei äußeren Halbschalen 3, 4, welche mit einem Freiraum 5 eine Lagerkammer 6 umgeben.
  • Die Außenform der Lagerkammer 6 hat die Form eines Quaders in der Seitenansicht mit abgerundeten Kanten. An gegenüberliegenden Quaderlängsseiten sind jeweils ein Elastomerpaket 7, 8 zwischen den Halbschalen 3, 4 und der Lagerkammer 6 anvulkanisiert, wobei dort die Lagerhalbschalen 3, 4 Zylinderabschnitte mit jeweils planen Verbindungsflächen 9, 10 aufweisen. Die Kammerumfangsflächen sind anschließend an die Elastomerpakete 7, 8 innerhalb der Halbschalen 3, 4 mit einem Elastomerfilm 11 überzogen, der jeweils in Längsrichtung der Lagerkammer 6 beidseitig zu einem Elastomeranschlag 12, 13 verdickt ist.
  • In dem in 1 dargestellten Herstellzustand liegt zwischen den benachbarten Längsrändern der Halbschalen 3, 4 jeweils ein Längsspalt 14, 15.
  • Die Lagerkammer 6 ist entlang der Schnittlinie B-B aus 6 aus zwei Lagerhälften 16, 17 unter anderem mit Hilfe einer Nut-Steg-Verbindung 18, 19 dicht zusammengefügt und verklebt oder alternativ verpresst, wobei die Lagerhälften 16, 17 hier vorzugsweise aus Kunststoffmaterial hergestellt sind.
  • Der Lagerkammerinnenraum 20 ist, wie insbesondere aus den 3 und 4 ersichtlich als kreiszylindrischer Führungsrohrbereich mit der Zylinderinnenfläche als Führungsfläche und jeweils endseitigen Wegbegrenzungsflächen ausgebildet. Die Länge des kreiszylindrischen Führungsrohrbereichs 21 ist mit den Pfeilen 22 in 3 eingezeichnet. Die beidseitigen Wegbegrenzungsflächen sind konkave Halbkugelflächen 23, 24 mit einem Kugeldurchmesser entsprechend dem Zylinderdurchmesser des Führungsrohrbereichs 21.
  • Im Führungsrohrbereich 21 ist ein Lagerinnenteil 25 aufgenommen, welches ebenfalls einen kreiszylindrischen, jedoch kürzeren (Pfeile 27) Führungsaußenbereich 26 mit gleichem Durchmesser aufweist. Auch an den Führungsaußenbereich 26 schließen sich endseitig hier konvexe Halbkugelflächen 27, 28 an, die in ihrer Form den konkaven Halbkugelflächen 23, 24 entsprechen.
  • Das Lagerinnenteil 25 weist als Anschlusselement eine quer zur Schiebeführung ausgerichtete zentrale Bohrung 29 auf, durch die eine Lagerachse 30 definiert ist und die beidseitig angeformte Anschlussstutzen 31, 32 aufweist. Aus dem Schnitt C-C von 4 (um 90° verdreht dargestellt), ist insbesondere zu erkennen, dass das Lagerinnenteil 25 um seine Verschieberichtung (Doppelpfeil 33) bzw. um die Zylinderachse innerhalb eines kleinen Freiraums bis zu einem Anschlag an der Lagerkammer 6 verdrehbar ist (Drehpfeil 34).
  • An den Seitenwänden der Lagerkammer 6 sind Ausnehmungen 35, 36 angebracht, so dass sich darin die Anschlussstutzen 31, 32 in Schieberichtung verlagern lassen.
  • Der Bereich an den Ausnehmungen 35, 36 ist jeweils zwischen der Lagerkammer 6 und dem verlagerbaren Lagerinnenteil 25 mittels Dichtmembranen 37, 38 abgedichtet, wobei diese jeweils an einem zentralen Metallring 39, 40 anvulkanisiert sind, welcher jeweils auf den zugeordneten Anschlussstutzen 31, 32 aufgepresst ist. Die Dichtmembranen 37, 38 sind andererseits an den zugeordneten Seitenwänden der Lagerkammer 6 im Bereich um die Ausnehmungen 35, 36 dicht anvulkanisiert.
  • Der abgedichtete Kammerinnenraum, insbesondere der beidseitig zum Lagerinnenteil 25 liegende Auslenkraum mit den beiden Auslenkraumbereichen 41, 42 ist mit einer Lagerflüssigkeit 43 gefüllt. Zur Strömungsverbindung der beiden Auslenkraumbereiche 41, 42 sind an der Außenseite einer Führungsfläche des Lagerinnenteils 25 jeweils Überströmkanäle 44, 45 angebracht, wobei aber auch, wie aus 4 ersichtlich, in Bereichen 46 um die Anschlussstutzen 31, 32 ein Überströmen von Lagerflüssigkeit 43 möglich ist.
  • In den 6 und 7 ist das elastische Lager 1 mit einem montierten Herstellteil 2 dargestellt. Dazu ist dieses in ein im Durchmesser reduziertes zylindrisches Aufnahmeauge 47 mit einer radialen Vorspannung in den Elastomerpaketen 7, 8 und geschlossenen Längsspalten 14, 15 eingepresst, wobei das Aufnahmeauge 47 in einem ersten zu lagernden Bauteil integriert sein kann. Als zweites zu lagerndes Bauteil ist beispielhaft ein Anschlussbolzen 48 in die zentrale Bohrung 29 eingesteckt.
  • Das dargestellte elastische Lager 1 hat folgende Funktion: bei kleinen Lagerauslenkungen entlang des Verschiebewegs zwischen dem Aufnahmeauge 47 und dem Anschlussbolzen 48 wird das Lagerinnenteil 25 im Führungsrohrbereich 21 in den Auslenkraumbereichen 41, 42 nahezu gegenkraftfrei und nur durch die Lagerflüssigkeit 43 gedämpft ausgelenkt. Lediglich die Dichtmembranen 37, 38 können eine geringe Rückstellkraft ausüben. Bei einer weiteren größeren Auslenkung legen sich die jeweiligen endseitigen Halbkugelflächen 23, 27 oder 24, 28 als Wegbegrenzungen aneinander, wodurch die Auslenkkraft von der Lagerkammer 6 auf die Elastomerpakete 7, 8 übertragen und im Aufnahmeauge 27 mit zunehmender Federkennung abgestützt wird. Alle Querkräfte zur Verschieberichtung des Lagerinnenteils 25 werden über die Lagerkammer 6 unmittelbar durch die Elastomerpakete 7, 8 abgestützt.
  • Die 8 bis 14 betreffen eine zweite Ausführungsform eines ähnlichen elastischen Lagers 49, wobei gleiche Lagerelemente entsprechend der ersten Ausführungsform mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und ohne weitere Erläuterungen angegeben werden.
  • In den 8 bis 12 sind unterschiedliche Darstellungen und Ansichten eines Herstellteils 50 des elastischen Lagers 49 gezeigt. Auch hier besteht das Herstellteil 50 des elastischen Lagers 49 aus den äußeren Halbschalen 3, 4 und der Lagerkammer 6, welche entsprechend mit Elastomerpaketen 7, 8 verbunden sind. Auch an der Außenumfangsfläche der Lagerkammer 6 ist ein Elastomerfilm 11 aufgebracht, der sich in Längsrichtung der Lagerkammer 6 jeweils zu einem Elastomeranschlag 12, 13 verdickt. Auch hier weist das Herstellteil 50 zwischen den benachbarten Längsränder der Halbschalen 3, 4 Längsspalte 14, 15 auf.
  • Im Lagerkammerinnenraum 20 ist wie in der ersten Ausführungsform in einem kreiszylindrischen Führungsrohrbereich 21 ein formschlüssig geführtes Lagerinnenteil 25 mit einem entsprechenden kreiszylindrischen Führungsaußenbereich 26 aufgenommen. In Führungsrichtung ist auch hier der Führungsrohrbereich 21 durch konkave Halbkugelflächen 23, 24 und der Führungsaußenbereich 26 des Lagerinnenteils 25 durch entsprechende konkave Halbkugelflächen 27, 28 begrenzt.
  • Der Unterschied zu der ersten Ausführung des elastischen Lagers 1 der 1 bis 7 besteht bei der zweiten Ausführungsform des elastischen Lagers 49 darin, dass in den Auslenkraumbereichen 41, 42 keine Lagerflüssigkeit 43 enthalten ist. Beim elastischen Lager 49 sind dagegen in den Auslenkraumbereichen 41, 42 jeweils diese ausfüllende PUR-Einsätze 51, 52 angebracht. Diese etwa halbschalenförmigen PUR-Einsatzelemente 51, 52 sind aus zelligem Polyurethan hergestellt (zum Beispiel Handelsname: Cellasto) mit einer bei Druckbelastungen anfänglich sehr kleinen und nach relativ langem Druckweg stark progressiv bis zur Blockbildung ansteigender Federkennung. Die bei der zweiten Ausführungsform des elastischen Lagers 49 wegen der fehlenden Lagerflüssigkeit nicht zwingend erforderliche Abdichtung mit den Dichtmembranen 37, 38 ist her weggelassen.
  • Damit ist auch bei der zweiten Ausführungsform des elastischen Lagers 49 eine weitgehend ähnliche Funktion wie mit dem elastischen Lager 1 der ersten Ausführungsform realisierbar, insbesondere mit einer Schwingungsentkopplung in Verschieberichtung des Lagerinnenteils 25 mit kleinen Rückstellkräften im Bereich einer Ausgangsstellung.
  • In den 13 und 14 ist entsprechend den 6 und 7 auch der Einbauzustand des elastischen Lagers 49 der zweiten Ausführungsform gezeigt.

Claims (15)

  1. Elastisches Lager zur Verbindung zweier Bauteile, dadurch gekennzeichnet, dass in einem äußeren Lagergehäuse (47) als erstem Lageranschlussteil eine durch wenigstens ein äußeres Elastomerelement (7, 8) unmittelbar oder mittelbar an der Lagergehäuseinnenseite abgestützte Lagerkammer (6) aufgenommen ist. dass der Lagerkammerinnenraum als gerade kreiszylindrische, rohrförmige Führung (21) bestimmter Länge ausgebildet ist und dass darin ein in der Länge kürzeres, kreiszylindrisches Lagerinnenteil (25) als zweites Lageranschlussteil formschlüssig geführt und wegbegrenzt verschiebbar ist, dergestalt, dass bei einer Lagerauslenkung das Lagerinnenteil (25) quer zur Führung (21) durch diese abgestützt ist und entlang der Führung (21) mit geringer jedoch an der Wegbegrenzung (23, 27; 24, 28) ansteigender Gegenkraft entsprechend einer ersten Federstufe in einem zu beiden Endseiten des Lagerinnenteils (25) in der kreiszylindrischen Führung (21) ausgebildeten Auslenkraums (41, 42) verschiebbar und gegebenenfalls um die Zylinderachse verdrehbar ist, und dass eine weitere Lagerauslenkung im wenigstens einen Elastomerelement (7, 8) molekular mit vergleichsweise hoher Gegen- und Rückstellkraft entsprechend einer zweiten Federstufe aufgenommen wird.
  2. Elastisches Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkammer-Innenraum (20) als kreiszylindrischer Führungsrohrbereich (21) mit der Zylinderinnenfläche als Führungsfläche und jeweils endseitigen Wegbegrenzungsflächen gebildet ist, wobei diese konkave Halbkugelflächen (23, 24) mit einem Kugeldurchmesser entsprechend dem Zylinderdurchmesser sind, und dass das kreiszylindrische Lagerinnenteil (25) entsprechende jeweils endseitige Wegbegrenzungsflächen aufweist, die als konvexe Halbkugelflächen (27, 28) ausgebildet sind.
  3. Elastisches Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerinnenteil (25) wenigstens ein zentrales in einer Achsrichtung (13) quer zur Schiebeführung ausgerichtetes Anschlusselement, vorzugsweise eine zentrale Bohrung (29) mit beidseitig angeformten Anschlussstutzen (31, 32) aufweist, und dass für eine Verlagerung der Anschlussstutzen (31, 32) an den zugeordneten Seitenwänden der Lagerkammer (6) Ausnehmungen (35, 36) angebracht sind.
  4. Elastisches Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich an den Ausnehmungen (35, 36) jeweils zwischen der Lagerkammer (6) und dem verlagerbaren Lagerinnenteil (25) abgedichtet ist.
  5. Elastisches Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung mittels einer Dichtmembran (37, 38) durchgeführt ist, auf die einerseits ein zentraler Metallring (39, 40) anvulkanisiert ist, der jeweils auf den zugeordneten Anschlussstutzen (31, 32) des Lagerinnenteils (25) dicht aufgepresst ist und die Dichtmembran (37, 38) andererseits an die zugeordnete Kammerseitenwand im Bereich um die Ausnehmung (35, 36) dicht anvulkanisiert ist.
  6. Elastisches Lager nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der abgedichtete Kammerinnenraum (20), insbesondere der beidseitig zum Lagerinnenteil (25) liegende Auslenkraum (41, 42) mit einer Lagerflüssigkeit (43) gefüllt ist, und dass entlang der Führung (21) zur Strömungsverbindung der beiden Auslenkraumbereiche (41, 42) wenigstens ein Überströmkanal (44, 45) am Lagerinnenteil (25) und/oder in einer Lagerkammerwand angebracht ist.
  7. Elastisches Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Überströmkanal als Überströmnut (44, 45) an der Außenseite einer Führungsfläche (41, 42) des Lagerinnenteils (25) zur Strömungsverbindung der beiden Auslenkraumbereiche (41, 42) angebracht ist.
  8. Elastisches Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Auslenkraum beziehungsweise den beiden Auslenkraumbereichen (41, 42) jeweils eine ein- oder mehrteilige Elastomereinlage (51, 52) aus einem Material mit im Vergleich zu einem Gummimaterial anfangs sehr geringer und bei zunehmender Verpressung sehr progressiv ansteigender Federkonstante eingebracht ist, vorzugsweise eine Elastomereinlage (51, 52) aus zelligem Polyurethan (PUR-Elastomer).
  9. Elastisches Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Führungsflächen mit einem Gleitmittel beschichtet ist und/oder die Lagerkammer (6) und/oder das Lagerinnenteil (25) aus Kunststoff hergestellt sind.
  10. Elastisches Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenform der Lagerkammer (6) die Form eines Quaders gegebenenfalls mit teilweise abgerundeten Kanten aufweist, wobei in Quaderlängsrichtung die Führung (21) für das Lagerinnenteil (25) ausgerichtet ist, und dass als die Lagerkammer (25) abstützende Elastomerelemente an gegenüberliegenden Quaderlängsseiten jeweils ein Elastomerpaket (7, 8) angebracht ist, so dass bei einer Kammerauslenkung in Führungsrichtung die Elastomerpakete (7, 8) auf Schub und quer dazu in Paketrichtung auf Druck beansprucht werden.
  11. Elastisches Lager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerpakete (7, 8) zudem jeweils mit zylindrischen, quer zur Führung ausgerichteten Halbschalen (3, 4) innen verbunden sind, die im übrigen die Lagerkammer (6) mit einem Freiraum (5) umgeben und im Herstellzustand zwischen ihren benachbarten Längsrändern jeweils ein Längsspalt (14, 15) liegt.
  12. Elastisches Lager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (3, 4) im Bereich der Elastomerpakete (7, 8) Zylinderabschnitte mit jeweils einer planen Verbindungsfläche (9, 10) aufweisen.
  13. Elastisches Lager nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammerumfangsflächen anschließend an die Elastomerpakete (7, 8) und innerhalb der Halbschalen (3, 4) mit einem Elastomerfilm (11) versehen sind, der jeweils in Führungsrichtung zu einem Elastomeranschlag (12, 13) verdickt ist.
  14. Elastisches Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerkammer (6) aus zwei in der Kammlängesmitte dicht zusammengefügten Kammerteilen (16, 17) besteht.
  15. Elastisches Lager nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Lagergehäuse ein zylindrisches Aufnahmeauge (47) ist, in das die Halbschalen (3, 4) mit geschlossenen Längsspalten (14, 15) und mit radialer Vorspannung in den Elastomerpaketen (7, 8) eingepresst sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3176461A1 (de) * 2015-12-03 2017-06-07 Nordex Energy GmbH Vorrichtung zur aufnahme und positionierung eines getriebes und verwendung der vorrichtung

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