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Die Erfindung betrifft einen Motorträger, insbesondere für einen als Brennkraftmaschine ausgebildeten Motor.
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Insbesondere an militärisch eingesetzte Marinemotoren, vorzugsweise U-Boot-Motoren, werden sehr hohe Anforderungen an Akustik wie geringe Körperschallübertragung über Motorträger und Elastomerlager an Grundträger einer Schiffsstruktur gefordert. Zusätzlich sind hohe Anforderungen hinsichtlich einer Schockfestigkeit gefordert. Insbesondere muss eine möglichst geringe Auslenkung des Motors im Schockfall sichergestellt werden. Hierzu werden möglichst steife und robuste Motorträger mit geringer Auskragung vom Motor (45 Grad Schräganordnung) und einem weich abgestimmten Motorlager in Form eines Elastomerlagers eingesetzt. Weiter wird ein separat von dem Motorträger angebrachter Schockanschlag vorgesehen, welcher die Auslenkung des Motors in einem Schockfall begrenzt. Aufgrund von Platzverhältnissen sind die Schockanschläge typischerweise motormittig zwischen den Motorträgern oder auch über dem Motorträger mit dem Motorlager platziert.
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Aus
DE 1 114 062 A geht ein elastisches Lager, insbesondere für die Lagerung einer Maschine oder eines Motors auf einer stationären Anlage, hervor, das aus einem glockenförmigen elastischen Federkörper besteht, dessen Stirnrand auf einer scheibenförmigen Grundplatte mittels eines zylindrisch oder konisch verlaufenden Befestigungsrings verspannt ist und dessen verjüngter Mittelteil eine Einrichtung zur Befestigung aufweist. Der Befestigungsring weist einen beim Ausfedern zunehmend zur Anlage an den Federkörper kommenden Rand auf. Beim Einfedern legt sich ein Wulst des Federkörpers gegen die Grundplatte an.
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Aus
DE 2 240 157 A geht ein elastischer Lagerkörper zur Lagerung von Motoren oder Aggregaten mit einem keilförmigen Innenteil und einem V-förmigen Außenteil hervor, wobei an einem unteren Teil des Innenteils ein Gummidruckanschlag angehaftet ist.
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Es wird ein Motorträger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Es wird insbesondere ein Motorträger vorgeschlagen, insbesondere für einen als Brennkraftmaschine ausgebildeten Motor, mit zumindest einem integrierten Motorlager, das wenigstens ein Dämpfungselement aufweist, das für eine permanente Abstützung des Motors an einem Grundträger vorgesehen ist, und mit zumindest einem integrierten Schockanschlag, der dazu vorgesehen ist, bei einer Auslenkung des zumindest einen Motorlagers um ein maximal zulässiges Sollmaß eine zusätzliche Abstützung bereitzustellen. Durch eine integrale Bauweise, bei der das Motorlager und der Schockanschlag gemeinsam in dem Motorträger integriert sind, kann der Motorträger sehr kompakt ausgebildet werden. Gleichzeitig kann durch die integrierte Bauweise erreicht werden, dass der Schockanschlag in einem Bereich des Motors angeordnet ist, der strukturell zur Aufnahme von auf das Motorlager wirkenden Kräften vorgesehen ist, wodurch für den Schockanschlag eine besonders vorteilhafte Positionierung hinsichtlich der Abstützung des Motors realisiert werden kann. Insgesamt kann damit ein kompakter Motorträger bereitgestellt werden, welcher eine strukturell vorteilhafte Lagerung im Normalbetrieb und eine Abstützung im Schockfall ermöglicht. Unter einem „Motorlager“ soll dabei eine Abstützung für den Motor verstanden werden, welche den Motor permanent gegenüber dem Grundträger abstützt und gleichzeitig eine Auslenkung des Motors gegenüber dem Grundträger zulässt. Unter einem „Dämpfungselement“ soll in diesem Zusammenhang ein elastisch verformbares Element verstanden werden, das zwischen dem Motor und dem Grundträger angeordnet ist und das insbesondere für eine Schwingungsentkopplung von Motor und Grundträger vorgesehen ist. Unter einem „Schockanschlag“ soll insbesondere eine formschlüssige Verbindung verstanden werden, die in einem Schockfall, in dem das Motorlager um das maximal zulässige Sollmaß ausgelenkt wird, eine zusätzlich zu dem Motorlager wirkende Kraftabstützung für die in dem Schockfall auf den Motor wirkende Kräfte entlang zumindest einer, zwei oder aller drei Raumrichtungen bereitstellt. Unter „integriert“ soll dabei insbesondere strukturell integriert und/oder räumlich integriert verstanden werden. Unter „räumlich integriert“ soll insbesondere verstanden werden, dass der Schockanschlag zumindest teilweise in einem Bauraum angeordnet ist, in dem auch zumindest ein für das Motorlager vorgesehenes Bauteil angeordnet ist. Unter „strukturell integriert“ soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Bauteil zur Übertragung und/oder Abstützung von Kräften, die über das Motorlager abgeleitet werden, und zur Übertragung und/oder Abstützung von Kräften, die über den Schockanschlag abgeleitet werden, vorgesehen ist.
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Weiter kann der Motorträger ein einstückig ausgeführtes motorseitiges Trägerelement aufweisen, das für das Motorlager und den Schockanschlag vorgesehen ist. Durch das einstückig ausgeführte Trägerelement kann der Schockanschlag in struktureller Hinsicht besonders gut in den Motorträger integriert werden. Insbesondere kann dadurch an dem Motor auf spezielle Aufnahmen für Anschlagselemente des Schocklagers verzichtet werden. Stattdessen kann bei einer solchen Ausgestaltung eine für das Motorlager vorgesehene Aufnahme an dem Motor gleichzeitig für den Schockanschlag vorgesehen werden. Auf den Motor wirkende Kräfte, die durch das Motorlager und/oder den Schockanschlag abgestützt werden, können über das einstückig ausgeführte Trägerelement gleichmäßig und damit strukturell besonders günstig abgeleitet werden. Unter „einstückig“ soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling.
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Erfindungsgemäß weist der Motorträger zumindest ein dem Motorlager zugeordnetes rahmenseitiges Befestigungselement und zumindest ein dem Schockanschlag zugeordnetes rahmenseitiges Befestigungselement auf, die zur Befestigung an dem Grundträger in einer gemeinsamen Montageebene oder in unterschiedlichen Montageebenen vorgesehen sind. Dadurch kann eine Montage des Motorträgers besonders vorteilhaft gestaltet werden. Durch getrennt ausgebildete Befestigungselemente kann der Motor zunächst über das Motorlager abgestützt werden, ohne dass bereits gleichzeitig der Schockanschlag montiert werden muss. Indem der Schockanschlag unabhängig von dem Motorlager montiert werden kann, kann die Montage besonders prozesssicher ausgestaltet werden. Indem die zumindest zwei Befestigungselemente zur Befestigung in einer gemeinsamen Montageebene vorgesehen sind, kann der Grundträger besonders einfach ausgebildet werden, beispielsweise in Form eines einstückig ausgebildeten Stahlträgers. Alternativ können die Befestigungselemente auch zur Montage in unterschiedlichen Montageebenen vorgesehen werden. Unter einem „rahmenseitigen“ Befestigungselement soll dabei insbesondere ein zumindest vor einer Montage von einem Motorgehäuse und dem Grundträger getrennt ausgebildetes Bauteil verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, starr mit dem Grundträger verbunden zu werden, beispielsweise durch eine Schraubverbindung. Alternativ oder zusätzlich zu einer kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung kann das Befestigungselement auch für eine stoffschlüssige Verbindung mit dem Grundträger verbunden werden.
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Der Schockanschlag kann ein Pufferelement mit einer Montagehilfe aufweisen, die zur Befestigung an dem motorseitigen Trägerelement vorgesehen ist. Dadurch kann bei der Montage des Schockanschlags das Pufferelement zunächst relativ zu dem motorseitigen Trägerelement ausgerichtet werden, insbesondere bevor das dem Schockanschlag zugeordnete rahmenseitige Befestigungselement montiert wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Pufferelement richtig positioniert ist, wodurch eine Prozesssicherheit in der Montage des Schockanschlags weiter erhöht werden kann. Unter einem „Pufferelement“ soll dabei insbesondere ein zumindest teilweise aus einem elastischen Material bestehendes Bauteil verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, in einem Schockfall auftretende Kräfte abzustützen und in Richtung des Grundträgers abzuleiten. Ist die Montagehilfe zur Befestigung des Pufferelements an dem motorseitigen Trägerelement vorgesehen, kann das Pufferelement in montiertem Zustand fest mit dem rahmenseitigen Befestigungselement verbunden werden. Alternativ kann das Pufferelement eine Montagehilfe aufweisen, welche zur Befestigung an dem rahmenseitigen Befestigungselement vorgesehen ist, wodurch das Pufferelement in montiertem Zustand fest mit dem motorseitigen Trägerelement verbunden werden kann.
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Das dem Schockanschlag zugeordnete rahmenseitige Befestigungselement kann für eine Montage nach einer Vormontage des Pufferelements vorgesehen werden. Insbesondere kann dadurch das mittels der Montagehilfe an dem motorseitigen Trägerelement befestigte Pufferelement für eine endgültige Positionierung des dem Schockanschlag zugeordneten rahmenseitigen Befestigungselements genutzt werden, wodurch eine besonders prozesssichere Positionierung des rahmenseitigen Befestigungselement erreicht werden kann. Allgemein ist dadurch eine Positionierung des dem Schockanschlag zugeordneten rahmenseitigen Befestigungselements nach einer Vormontage des Pufferelements möglich, wodurch eine gute Positionierung des Befestigungselements relativ zu dem Pufferelement sichergestellt werden kann.
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Das Pufferelement kann eine Kraftaufnahmerichtung aufweisen, die in einem schiefen Winkel zu der Montageebene des dem Schockanschlag zugeordneten Befestigungselements angeordnet ist. Dadurch kann das Befestigungselement einfach an seine endgültige Montageposition zwischen dem Pufferelement und dem Grundträger gebracht werden, da durch eine solche Ausgestaltung das Pufferelement mittels einer Kipp- und/oder Schwenkbewegung in formschlüssigen Kontakt mit dem Pufferelement und dem Grundträger gebracht werden kann, ohne dass das Pufferelement und/oder der Grundträger eine Positionierung verhindert. Unter einer „Kraftaufhahmerichtung des Pufferelements“ soll dabei insbesondere eine Richtung verstanden werden, entlang der das Pufferelement für eine Ableitung der in einem Schockfall auf den Motor wirkenden Druck- und/oder Zugkräfte vorgesehen ist. Unter einem „schiefen Winkel“ soll insbesondere ein Winkel größer 0 Grad und kleiner 90 Grad verstanden werden. Vorzugsweise ist der Winkel größer 10 Grad und kleiner 90 Grad.
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Der Schockanschlag kann einen Befestigungsflansch zur Befestigung des Pufferelements an dem, dem Schockanschlag zugeordneten rahmenseitigen Befestigungselement aufweisen, der für eine Justierung eines Abstands zwischen dem Pufferelement und dem motorseitigen Trägerelement vorgesehen ist. Dadurch kann der Abstand eingestellt werden, nachdem das Pufferelement mit dem, dem Schockanschlag zugeordneten Befestigungselement verbunden und die Montagehilfe gelöst wurde, so dass der Abstand besonders gut eingestellt werden kann. Eine Prozesssicherheit der Montage kann dadurch weiter erhöht werden.
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Der Befestigungsflansch kann ein Flanschteil umfassen, das ein Gewinde zur formschlüssigen Verbindung mit dem Pufferelement aufweist. Indem das Gewinde dazu vorgesehen ist, durch Drehung des Pufferelements relativ zu dem Flanschteil eine Position entlang der Kraftaufnahmerichtung zu verändern, kann durch eine solche Ausgestaltung der Abstand zwischen dem Pufferelement und dem motorseitigen Trägerelement besonders einfach verändert werden. Eine Montage des Schockanschlags, insbesondere die Positionierung des Pufferelements, kann dadurch besonders gut vereinfacht werden.
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Zudem kann der Befestigungsflansch ein weiteres Flanschteil umfassen, das in Verbindung mit dem ersten Flanschteil zur formschlüssigen Fixierung an dem, dem Schockanschlag zugeordneten rahmenseitigen Befestigungselement vorgesehen ist. Durch eine formschlüssige Fixierung mittels der zwei Flanschteile kann auf Befestigungselemente, welche definierte Montagepositionen festlegen, verzichtet werden, wodurch der Flansch mit dem Pufferelement relativ zu dem, dem Schockanschlag zugeordneten Befestigungselement positioniert werden kann. Dadurch kann die Positionierung des Pufferelements relativ zu dem motorseitigen Trägerelement weiter verbessert werden. Unter einer „formschlüssigen Fixierung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Flanschteile zur formschlüssigen Verbindung mit dem, dem Schockanschlag zugeordneten Befestigungselement entlang der Kraftaufnahmerichtung des Pufferelements vorgesehen sind, beispielsweise indem die zumindest zwei Flanschteile gegeneinander verspannt werden, wobei das, dem Schockanschlag zugeordnete rahmenseitige Befestigungselement räumlich zwischen den Flanschteilen angeordnet ist.
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Der Schockanschlag kann ein Sicherungselement aufweisen, das dazu vorgesehen ist, eine Position des Pufferelements relativ zu dem zumindest einen Flanschteil festzulegen. Dadurch kann der Abstand zwischen dem Pufferelement und dem motorseitigen Trägerelement in der endgültigen Montageposition festgelegt werden, ohne dass dafür eine Verbindung zwischen dem Pufferelement und dem Flanschteil vorgesehen werden muss. Insbesondere kann das zusätzliche Sicherungselement dazu vorgesehen werden, zu einem späteren Zeitpunkt wieder gelöst zu werden, wodurch die Position des Pufferelements nachjustiert werden kann, wenn sich der Abstand zwischen dem Pufferelement und dem motorseitigen Trägerelement beispielsweise durch Verschleißerscheinungen und/oder Austausch von Bauteilen ändert.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
- 1 zeigt eine perspektivische Darstellung des Motorträgers mit einem Motorlager und einem Schockanschlag.
- 2 zeigt einen Querschnitt durch den Motorträger aus 1 im Bereich des Schockanschlags.
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1 und 2 zeigen einen Motorträger 1 für einen als Brennkraftmaschine ausgebildeten Motor 2. Der Motorträger 1 ist dazu vorgesehen, den Motor 2 mit einem Grundträger 5 zu verbinden. An den Motoren 2 sind typischerweise mehrere Motorträger 1 vorgesehen, die den Motor 2 an unterschiedlichen Stellen stützen. Die Motorträger 1 können alle gleich dem dargestellten Motorträger 1 ausgeführt sein. Der Motorträger 1 ist insbesondere für Anwendungen vorgesehen, bei denen eine geringe Körperschallübertragung von dem Motor 2 auf den Grundträger 5 gefordert ist. Der Motorträger 1 ist dazu vorgesehen, Schwingungen, wie sie im Betrieb einer Brennkraftmaschine auftreten, möglichst wenig zu übertragen. Der Motorträger 1 kann grundsätzlich auch mit anderen Motorarten verwendet werden, welche in einem Betrieb Schwingungen erzeugen, deren Übertragung auf den Grundträger 5 möglichst gering zu halten sind.
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Der Motorträger 1 umfasst ein Motorlager 3 mit einem Dämpfungselement 4, das für eine permanente Abstützung des Motors 2 an dem Grundträger 5 vorgesehen ist. Das Dämpfungselement 4 ist dazu vorgesehen, während eines Betriebs die Schwingungen des Motors 2 aufzunehmen und zu dämpfen. Das Dämpfungselement 4 kann beispielsweise als ein Elastomer ausgeführt sein, welches eine elastische Verbindung zwischen dem Motor 2 und dem Grundträger 5 bereitstellt. Für das Dämpfungselement 4 können alternativ auch andere Materialien vorgesehen werden, welche dazu vorgesehen sind, Schwingungen zu dämpfen, wie beispielsweise ein Drahtfederelement. Insbesondere ist auch eine mehrteilige Ausführung des Dämpfungselements 4 denkbar.
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Das Motorlager 3 ist in einer Schräganordnung angeordnet. Der Motor 2 weist eine Aufstellebene 16 auf, die parallel zu einer Horizontalen orientiert ist. Die Motorlager 3 weisen jeweils eine Kraftaufnahmerichtung auf, welche schräg zu der Aufstellebene 16 angeordnet ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel schließt die Kraftaufnahmerichtung mit der Aufstellebene 16 einen Winkel von 45 Grad ein. Das Motorlager 3 ist dazu vorgesehen, paarweise mit einem zweiten Motorlager angeordnet zu werden, wobei die zwei Motorlager jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Motors 2 angeordnet und in Richtung des Motors 2 geneigt sind. Die Kraftaufnahmerichtungen einander gegenüberliegender Motorlager schließen einen Winkel von 90 Grad ein.
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Insbesondere bei stoßartigen Krafteinwirkungen lässt das Motorlager 3 eine Auslenkung des Motors 2 zu, die über ein maximal zulässiges Sollmaß hinausgeht. Um die Auslenkung des Motors 2 in einem solchen Schockfall, der insbesondere durch äußere Einwirkungen auf den Motor 2, grundsätzlich aber auch durch abrupte Drehmomentänderungen des Motors 2 hervorgerufen werden kann, zu begrenzen, umfasst der Motorträger 1 einen Schockanschlag 6, der die Auslenkung des Motors 2 auf das maximal zulässige Sollmaß begrenzt. Zur Begrenzung der Auslenkung weist der Schockanschlag 6 ein Pufferelement 10 und mehrere Anlageflächen 17 auf, welche in einer Ruhelage beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Anlageflächen 17 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel für eine Abstützung in alle drei Raumrichtungen vorgesehen. Sie umschließt das Pufferelement 10 an mehreren Seiten. Wird das Motorlager 3, welchem der Schockanschlag 6 zugeordnet ist, um das maximal zulässige Sollmaß ausgelenkt, kommt das Pufferelement 10 in Kontakt mit den Anlageflächen 17 und der Motor 2 wird über das Pufferelement 10 und die Anlageflächen 17 formschlüssig abgestützt. Der Schockanschlag 6 ist dabei im Vergleich zu dem Motorlager 3, das für eine weiche Abstützung vorgesehen ist, für eine harte Abstützung vorgesehen.
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Das Motorlager 3 und der Schockanschlag 6 sind in den Motorträger 1 integriert. Das Motorlager 3 und der Schockanschlag 6 sind in einem für den Motorträger 1 vorgesehenen Bauraum angeordnet. Der Motorträger 1 ist mehrteilig ausgeführt. Der Motorträger 1 umfasst ein motorseitiges Trägerelement 7, das zur Verbindung mit dem Motor 2 vorgesehen ist, und zwei rahmenseitige Befestigungselemente 8.1, 9, welche jeweils zur Verbindung mit dem Grundträger 5 vorgesehen sind. Der Bauraum, der für den Motorträger 1 vorgesehen ist, ist insbesondere durch das motorseitige Trägerelement 7 und die rahmenseitigen Befestigungselemente 8.1, 9 definiert.
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Eine Größe des Bauraums, der für den Motorträger 1 vorgesehen ist, entspricht im Wesentlichen einer Summe von Teilräumen, die jeweils für das Motorlager 3 und den Schockanschlag 6 vorgesehen sind. Entlang einer Längsrichtung des Motors 2 sind der Schockanschlag 6 und das Motorlager 3 unmittelbar benachbart zueinander angeordnet. Ein Abstand zwischen dem Schockanschlag 6 und dem Motorlager 3 entlang der Längsrichtung ist nahezu null oder zumindest wesentlich kleiner als die Abmessungen, die das Motorlager 3 und der Schockanschlag 6 jeweils entlang der Längsrichtung des Motors 2 aufweisen. Das Dämpfungselement 4 des Motorlagers 3 und das Pufferelement 10 des Schockanschlags 6 sowie deren Befestigungen definieren im Wesentlichen die Abmessungen des Motorlagers 3 und des Schockanschlags 6.
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Entlang einer Höhe und entlang einer Querrichtung des Motors 2 ist der für den Motorträger 1 vorgesehene Bauraum im Wesentlichen durch den für das Motorlager 3 benötigten Bauraum definiert. Das motorseitige Trägerelement 7 weist eine erste Befestigungsfläche zur Verbindung mit dem Motor 2 und eine zweite Befestigungsfläche zur Verbindung mit dem Dämpfungselement 4 auf. Die beiden Befestigungsflächen des motorseitigen Trägerelements 7 sind in einem Winkel von 45 Grad zueinander ausgerichtet. Das rahmenseitige Befestigungselement 8.1 des Motorlagers 3 ist in Form einer Platte mit zwei einander gegenüberliegenden Befestigungsflächen ausgebildet. Zur Anbindung des Dämpfungselements 4 an das Trägerelement 7 umfasst das Motorlager 3 ein zusätzliches Befestigungselement 8.2. Das Dämpfungselement 4 ist zwischen dem Befestigungselement 8.1 und dem Befestigungselement 8.2 angeordnet.
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Das motorseitige Trägerelement 7, das einstückig ausgebildet ist, ist für das Motorlager 3 und den Schockanschlag 6 vorgesehen. Das Trägerelement 7, das die zur Verbindung mit dem Befestigungselement 8.2 vorgesehene Befestigungsfläche aufweist, bildet eine der Anlageflächen 17 für das Pufferelement 10 des Schockanschlags 6 aus. Wird das Motorlager 3 um das maximal zulässige Sollmaß ausgelenkt, kommt das Pufferelement 10 je nach Raumrichtung in Kontakt mit dem Trägerelement 7. Zur Ausbildung von einer der Anlageflächen 17 weist das Trägerelement 7 eine Aussparung 18 auf, welche das Pufferelement 10 teilweise aufnimmt. Die Aussparung 18 ist zylinderförmig ausgeführt.
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Das Pufferelement 10, das im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführt ist, weist zwei Teilbereiche 19, 20 mit unterschiedlichen Außendurchmessern auf. In dem ersten Teilbereich 19 ist das Pufferelement 10 zur Anordnung in der Aussparung 18 in dem Trägerelement 7 vorgesehen. Das Pufferelement 10 weist einen Grundkörper 26 auf, der in dem ersten Teilbereich 19 mit einem elastischen Material, beispielsweise einem Elastomer, überzogen ist. In dem zweiten Teilbereich 20, in dem der Durchmesser des Pufferelements 10 geringer ist als in dem ersten Teilbereich 19, ist das Pufferelement 10 zur Verbindung mit dem rahmenseitigen Befestigungselement 9 des Schockanschlags 6 vorgesehen.
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Das dem Schockanschlag 6 zugeordnete Befestigungselement 9 weist eine Befestigungsfläche zur Verbindung mit dem Grundträger 5 auf, die in einer gemeinsamen Montageebene mit der korrespondierenden Befestigungsfläche des dem Motorlager 3 zugeordneten Befestigungselements 8.1 liegt. Der Grundträger 5 weist eine Befestigungsfläche für die zwei Befestigungselemente 8.1, 9 auf, die mit der Aufstellebene 16 des Motors 2 einen schiefen Winkel einschließt. Die Befestigungsfläche des Grundträgers 5 definiert die Montageebene. Das dem Motorlager 3 zugeordnete Befestigungselement 8.1 und das dem Schockanschlag 6 zugeordnete Befestigungselement 9 sind in montiertem Zustand unmittelbar nebeneinander an dem Grundträger 5 befestigt.
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In einer Montage wird zunächst das Pufferelement 10 an dem motorseitigen Trägerelement 7 befestigt. Das Pufferelement 10 weist eine Montagehilfe 11 auf, für die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Bohrung 21 in dem Pufferelement 10 vorgesehen ist. Die Bohrung 21 durchsetzt das Pufferelement 10 entlang dessen Symmetrieachse. Die Montagehilfe 11 ist zur Befestigung des Pufferelements 10 während der Montage des Schockanschlags 6 vorgesehen. Die Montagehilfe 11 ist dabei lediglich für die Vormontage des Pufferelements 10 vorgesehen. Zur Einstellung eines Abstands zwischen dem Pufferelement 10 und dem durch das Trägerelement 7 ausgebildeten Teils der Anlageflächen 17 für das Pufferelement 10 wird die Montagehilfe 11 in einem späteren Montageschritt wieder gelöst.
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Der Motorträger 1 weist für die Montagehilfe 11, die zur Befestigung des Pufferelements 10 vorgesehen ist, eine Gewindeaussparung 22 auf, welche dazu vorgesehen ist, fluchtend mit der Bohrung 21 in dem Pufferelement 10 ausgerichtet zu werden. Weiter ist für die Montagehilfe 11 eine Zylinderschraube 27 vorgesehen, welche für die Befestigung des Pufferelements 10 an dem Trägerelement 7 durch die Bohrung 21 des Pufferelements 10 hindurchgeführt und in die Gewindeaussparung 22 in dem Trägerelement 7 eingeschraubt wird. Mittels der Montagehilfe 11 kann das Pufferelement 10 zentriert in der Aussparung 18, welche das Trägerelement 7 zur Aufnahme des ersten Teilbereichs 19 des Pufferelements 10 ausbildet, angeordnet werden. Die Zylinderschraube 27 ist dabei in 1 außerhalb der Bohrung 21 dargestellt.
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In einem ersten Montageschritt wird das Pufferelement 10 mittels der Montagehilfe 11 mit dem Trägerelement 7 verbunden. Das Pufferelement 10 wird dabei vormontiert, bevor das dem Schockanschlag 6 zugeordnete Befestigungselement 9 montiert wird. Die Montage des Schockanschlags 6 erfolgt ausgehend von dem motorseitigen Trägerelement 7. Das dem Schockanschlag 6 zugeordnete rahmenseitige Befestigungselement 9 wird in einem der letzten Montageschritte an dem Grundträger 5 fixiert.
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Der durch das Trägerelement 7 ausgebildete Teil der Anlageflächen 17 begrenzt einen möglichen Bewegungsraum des Pufferelements 10 in einer ersten Richtung und radial zu dieser Richtung. Zur Begrenzung des Bewegungsraums des Pufferelements 10 in der Aussparung 18 des Trägerelements 7 in einer entgegengesetzten Richtung weist der Schockanschlag 6 eine Platte 23 auf, die dazu vorgesehen ist, fest mit dem Trägerelement 7 verbunden zu werden. Die Platte 23 bildet einen weiteren Teil der Anlageflächen 17 aus. Die Platte 23 weist eine kreisförmige Aussparung auf, durch die das Pufferelement 10 in montiertem Zustand hindurchgeführt ist. Die Aussparung in der Platte 23 weist einen Innendurchmesser auf, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Pufferelements 10 in dem ersten Teilbereich 19 und größer ist als der Außendurchmesser des Pufferelements 10 in dem zweiten Teilbereich 20.
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Die Platte 23 wird in einem zweiten Montageschritt an dem Trägerelement 7 befestigt. In montiertem Zustand verschließt die Platte 23 zum Teil die in das Trägerelement 7 eingebrachte Aussparung 18. Die durch das Trägerelement 7 und die Platte 23 begrenzte Aussparung weist Abmessungen auf, die größer sind als korrespondierende Abmessungen des Pufferelements 10 in dem ersten Teilbereich 19. Das Pufferelement 10 ist dadurch entlang seiner Längsrichtung formschlüssig in beide Richtungen fixiert. Der durch das Trägerelement 7 ausgebildete Teil der Anlageflächen 17 ist dazu vorgesehen, auf das Pufferelement 10 wirkende Druckkräfte sowie Querkräfte aufzunehmen. Der durch die Platte 23 ausgebildete Teil der Anlageflächen 17 ist dazu vorgesehen, auf das Pufferelement 10 wirkende Zugkräfte aufzunehmen. Ein Spiel, welches das Pufferelement 10 entlang seiner Längsrichtung innerhalb der Aussparung 18 aufweist, hängt von einer Differenz zwischen der Abmessung der Aussparung 18 und der Abmessung des Pufferelements 10 in dem ersten Teilbereich 19 ab.
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Das Pufferelement 10 weist eine Kraftaufnahmerichtung auf, die entlang der Längsrichtung des Pufferelements 10 orientiert ist. Die Kraftaufnahmerichtung wiederum ist senkrecht zu dem für das Pufferelement 10 vorgesehenen Teil der Anlageflächen 17 orientiert, die durch einen Boden der Aussparung 18 ausgebildet wird. Der Boden der Aussparung 18, der insbesondere zur Aufnahme der Druckkräfte vorgesehen ist, ist in einem Winkel von 45 Grad zu der Montageebene, in der das Befestigungselement 9 des Schockanschlags 6 für eine Befestigung an dem Grundträger 5 vorgesehen ist, angeordnet. Die Kraftaufnahmerichtung und die Montageebene sind dadurch in einem schiefen Winkel zueinander angeordnet. Der Winkel beträgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel 45 Grad. Alternativ kann der Winkel auch andere Werte größer 0 Grad und kleiner 90 Grad aufweisen.
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Zur Befestigung des Pufferelements 10 an dem, dem Schockanschlag 6 zugeordneten rahmenseitigen Befestigungselement 9 weist der Schockanschlag 6 einen Befestigungsflansch 12 auf. Der Befestigungsflansch 12 ist zusätzlich für eine Justierung des Abstands zwischen dem Pufferelement 10 und dem motorseitigen Trägerelement 7 vorgesehen. Das Pufferelement 10 weist in dem zweiten Teilbereich 20 ein Gewinde auf, welches zur Verbindung mit dem Befestigungsflansch 12 vorgesehen ist. Der Befestigungsflansch 12 selbst ist zweiteilig ausgeführt.
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Der Befestigungsflansch 12 umfasst ein inneres Flanschteil 13, das ein Gewinde zur formschlüssigen Verbindung mit dem Pufferelement 10 aufweist, und ein äußeres Flanschteil 14, das in Verbindung mit dem inneren Flanschteil 13 zur formschlüssigen Fixierung an dem rahmenseitigen, dem Schockanschlag 6 zugeordneten Befestigungselement 9 vorgesehen ist. Das Gewinde des inneren Flanschteils 13 ist als ein Innengewinde ausgebildet, welches für eine Gewindeverbindung 24 mit dem Gewinde des Pufferelements 10 vorgesehen ist. Die beiden Gewinde setzen eine Drehung des Pufferelements 10 relativ zu dem inneren Flanschteil 13 in eine Verschiebung des Pufferelements 10 relativ zu dem inneren Flanschteil 13 um. Die Gewindeverbindung 24 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von 54 mm und eine Gewindesteigung von 2 mm auf, kann alternativ aber auch andere Daten aufweisen.
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In einem dritten Montageschritt wird das innere Flanschteil 13 auf das Pufferelement 10 aufgeschraubt. Das Pufferelement 10 ist in dem dritten Montageschritt weiterhin mittels der Montagehilfe 11 fest mit dem Trägerelement 7 verbunden. Das innere Flanschteil 13 wird dabei auf das Pufferelement 10 aufgeschraubt, bis es an der Platte 23 anliegt.
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Das dem Schockanschlag 6 zugeordnete rahmenseitige Befestigungselement 9 weist eine Aussparung auf, die zur formschlüssigen Verbindung mit dem inneren Flanschteil 13 vorgesehen ist. Die Aussparung in dem Befestigungselement 9 ist in Form einer Stufe ausgebildet und dazu vorgesehen, auf das innere Flanschteil 13 wirkende Kräfte entlang der Kraftübertragungsrichtung des Pufferelements 10 aufzunehmen. Die Aussparung ist dabei lediglich für eine formschlüssige Anlage des inneren Flanschteils 13 vorgesehen.
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In einem vierten Montageschritt wird das dem Schockanschlag 6 zugeordnete rahmenseitige Befestigungselement 9 des Schockanschlags 6 in Anlage mit dem inneren Flanschteil 13 und dem Grundträger 5 gebracht. Hierzu wird das Befestigungselement 9 auf den Grundträger 5 aufgesetzt und das innere Flanschteil 13 in die Aussparung in dem Befestigungselement 9 eingebracht. Das Befestigungselement 9 wird anschließend lose an dem Grundträger 5 fixiert. Danach wird das innere Flanschteil 13 gedreht, bis es an dem Befestigungselement 9 formschlüssig anliegt. Durch die Aussparung des Befestigungselements 9, in die das innere Flanschteil 13 dabei eingreift, wird das Befestigungselement 9 relativ zu dem Flanschteil 13 ausgerichtet.
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In einem fünften Montageschritt wird das das äußere Flanschteil 14 fest mit dem inneren Flanschteil 13 verbunden. Die beiden Flanschteile 13, 14 sind dazu vorgesehen, gegeneinander verspannt zu werden und dadurch fest mit dem, dem Schockanschlag 6 zugeordneten Befestigungselement 9 verbunden zu werden. Der Befestigungsflansch 12 umfasst eine Mehrzahl von Schrauben, die in montiertem Zustand eine Schraubverbindung zwischen den beiden Flanschteilen 13, 14 ausbilden, welche die beiden Flanschteile 13, 14 gegeneinander verspannt. In montiertem Zustand ist das dem Schockanschlag 6 zugeordnete Befestigungselement 9 entlang der Haupterstreckungsrichtung des Pufferelements 10 zwischen den beiden Flanschteilen 13, 14 eingespannt. Die beiden Flanschteile 13, 14 sind dadurch entlang der Haupterstreckungsrichtung des Pufferelements 10 formschlüssig mit dem Befestigungselement 9 verbunden. Zudem bewirkt die formschlüssige Verbindung in einem Zusammenwirken mit der Schraubverbindung eine Reibkraft, welche die Flanschteile 13, 14 gegen eine Verdrehung relativ zu dem Befestigungselement 9 sichert.
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In einem sechsten Montageschritt wird eine Positionierung des dem Schockanschlag 6 zugeordneten Befestigungselements 9 geprüft. Insbesondere wird die Positionierung des Befestigungselements 9 hinsichtlich seiner koaxialen Ausrichtung zu dem Pufferelement 10 geprüft, das mittels der Montagehilfe 11 mit dem motorseitigen Trägerelement 7 verbunden ist. Die beiden Flanschteile 13, 14 sind durch die Gewindeverbindung 24 zwischen dem Pufferelement 10 und dem inneren Flanschteil 13 koaxial zueinander ausgerichtet. Zur Positionierung des dem Schockanschlag 6 zugeordneten Befestigungselements 9 wird das Flanschteil 13 mittels der Gewindeverbindung 24 durch Drehung solange axial verschoben, bis die Aussparungen des Befestigungselements 9 und die Aussparung in dem Flanschteil 13 exakt ineinander liegen und das Befestigungselement 9 flächig auf an einer für das Befestigungselement 9 vorgesehenen Anschraubfläche des Grundträgers 5 anliegt. In einer solchen Anordnung ist das Befestigungselement 9 ideal positioniert. Das Befestigungselement 9 weist für die Positionierung des Befestigungselements 9 eine Mehrzahl von Schraubendurchgangslöchern 28 auf, die zur Befestigung auf Grundträger 5 vorgesehen sind. Die Schraubendurchgangslöcher 28 sind als Langlöcher ausgeführt und weisen ein ausreichend großes Spiel auf, welches zu erwartende Positionsvarianzen zulässt. Sobald das Befestigungselement 9 relativ zu dem Pufferelement 10 ausgerichtet ist, wird das Befestigungselement 9 fest mit dem Grundträger 5 verbunden, indem die für die Verbindung vorgesehenen Schrauben angezogen werden. Der sechste Montageschritt ist für eine endgültige Befestigung des Befestigungselements 9 vorgesehen.
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In einem siebten Montageschritt wird zunächst die Montagehilfe 11, mittels deren das Pufferelement 10 mit dem motorseitigen Trägerelement 7 verbunden ist, gelöst. Das Pufferelement 10 ist über den Befestigungsflansch 12 mit dem, dem Schockanschlag 6 zugeordneten Befestigungselement 9 verbunden. Durch Drehung des Pufferelements 10 relativ zu dem inneren Flanschteil 13 des Befestigungsflanschs 12 kann ein Abstand zwischen dem Pufferelement 10 und dem Teil der Anlageflächen 17, die durch das motorseitige Trägerelement 7 ausgebildet wird, verändert werden. Zur Einstellung des Abstands zwischen den Anlageflächen 17 und dem Pufferelement 10 und/oder eines Abstands zwischen dem Pufferelement 10 und der Platte 23 sind eine oder mehrere Nuten vorgesehen, welche zur Prüfung mittels Fühlerlehren dienen. In dem Pufferelement 10 ist eine Werkzeugaufnahme 25 vorgesehen, die zur formschlüssigen Verbindung mit einem nicht näher dargestellten Werkzeug dient, um das Pufferelement 10 gegenüber dem Flanschteil 13 zu verdrehen. Die Werkzeugaufnahme 25 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Innensechskant ausgebildet. Die Werkzeugaufnahme 25 kann alternativ auch andere Ausgestaltungen, wie insbesondere eine Ausgestaltung als Außensechskant oder Torx, aufweisen.
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In einem achten Montageschritt wird der Abstand für das Pufferelement 10, der im vorherigen Montageschritt eingestellt wurde, fixiert. Der Schockanschlag 6 weist dazu ein Sicherungselement 15 auf, welches dazu vorgesehen ist, eine Position des Pufferelements 10 relativ zu dem inneren Flanschteil 13 festzulegen. Das Sicherungselement 15 ist dazu vorgesehen, eine Drehung des Pufferelements 10 relativ zu dem inneren Flanschteil 13 zu verhindern. Das Sicherungselement 15 ist in Form einer Scheibe ausgebildet, welche fest mit dem äußeren Flanschteil 14 verbunden ist. In montiertem Zustand liegt das Sicherungselement 15 im Bereich der Werkzeugaufnahme 25 an dem Pufferelement 10 an. Zur Verbindung mit dem äußeren Flanschteil 14 sind Schrauben vorgesehen, welche das Sicherungselement 15 gegen das Pufferelement 10 verspannen. Das Pufferelement 10 ist durch eine reibschlüssige Verbindung mit dem Sicherungselement 15 gegen eine Verdrehung gesichert. Zudem deckt das Sicherungselement 15 die Werkzeugaufnahme 25 ab und verhindert, dass ein Werkzeug in die Werkzeugaufnahme 25 eingesetzt werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann das Sicherungselement 15 für eine formschlüssige Verbindung vorgesehen sein.
