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Die Erfindung betrifft ein Federelement, das zwischen einem Konstruktionsteil und einem Bauteil zu montieren ist und das einen tragenden plattenförmigen Grundkörper aufweist, der durch wenigstens eine Ausnehmung unterbrochen ist.
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Die
CN 103883656 A zeigt ein Z-förmiges Federelement, das als Druckfeder in Maschinen, einer Ausrüstung oder dergleichen einsetzbar ist, wobei ein hohes Maß an Federkompression sowie eine hohe Festigkeit bei kleinbauender Ausführung erreicht werden soll. Das Z-förmige Federelement weist dazu drei Federschenkel, die in einer Platte durch zwei Schlitze und Öffnungen an den Enden der Schlitze gebildet werden, auf.
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Die
DE 28 30 118 A1 betrifft eine Vorrichtung zur Schwingungsdämmung bzw. -isolierung, insbesondere für Maschinen, bestehend aus einer auf Biegung und Dehnung beanspruchbaren Platte mit oberen Erhebungen zum Tragen einer Montage-Platte und unteren Erhebungen zur Auflage auf einem Fundament. Die federnde Platte ist im Querschnitt sinus- oder trapezförmig bzw. punkt- oder zonenförmig profiliert, wobei die Platten-Profilierung aus quer zur Oberfläche ein- bzw. ausgeprägten Sicken, die parallel zueinander angeordnet sind, besteht. Die Federanordnung ist insgesamt kompliziert aufgebaut und eignet sich daher nicht für Anwendungen, bei denen eine platzsparende Bauweise und eine hohe Robustheit gefordert werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Federelement der eingangs genannten Art als Linearfederelement bereitzustellen, welches bei einer platzsparenden Bauweise eine hohe Robustheit aufweist und zur Entkopplung eines Bauteils geeignet ist, das mit einem Konstruktionsteil einer Maschine, einer Fahrzeugkarosserie und dergleichen verbunden werden soll.
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Dazu ist das erfindungsgemäße Federelement dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement einen stirnseitigen Befestigungsabschnitt, der sich über die Stirnseite des Federelements erstreckt und zur Befestigung an dem Konstruktionsteil dient, einen endseitigen Befestigungsabschnitt, der sich über die Endseite des Federelements erstreckt und zur Befestigung an dem Bauteil dient, und zwei seitliche Schenkel umfasst, die sich seitlich von dem stirnseitigen Befestigungsabschnitt zu dem endseitigen Befestigungsabschnitt erstrecken, wobei eine im wesentlichen parallelogrammförmige Ausnehmung zwischen dem stirnseitigen Befestigungsabschnitt, dem endseitigen Befestigungsabschnitt und den Schenkeln gebildet wird.
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Durch das erfindungsgemäße Federelement ergibt sich eine lineare Nachgiebigkeit in der Ebene des Grundkörpers in Bezug auf eine seitliche Bewegung des endseitigen Befestigungsabschnitts gegenüber dem stirnseitigen Befestigungsabschnitt, d. h. das erfindungsgemäße Federelement wirkt als Linearfeder und als Entkopplungselement zwischen den beiden Befestigungsabschnitten.
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Das erfindungsgemäße Federelement ist ein platzsparendes, robustes Federelement, das in der Lage ist ein durch das Federelement befestigtes Bauteil wirksam gegenüber Schwingungen zu entkoppeln, die ansonsten von einem das Bauteil tragenden Konstruktionsteil auf das Bauteil übertragen würden.
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Das erfindungsgemäße Federelement weist keine Gelenke, sondern ausschließlich elastisch verformbare Bereiche auf. Durch Wahl der Halbzeugdicke und der Schnittkontur kann die gewünschte Federsteifigkeit eingestellt werden.
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In Bereichen mit begrenztem Bauraum kann durch das erfindungsgemäße Federelement kostengünstig eine nachgiebige oder schwingungsentkoppelnde Verbindung zwischen dem Bauteil und dem Konstruktionsteil, beispielsweise einer Fahrzeugkarosserie, geschaffen werden.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Federelement gekennzeichnet durch eine Diagonalfeder, die sich diagonal zu der Ausnehmung zwischen dem stirnseitigen Befestigungsabschnitt und dem endseitigen Befestigungsabschnitt erstreckt, wobei vorzugsweise die Diagonalfeder sich zwischen einer Ecke der Ausnehmung bei dem stirnseitigen Befestigungsabschnitt zu einer gegenüberliegenden Ecke der Ausnehmung bei dem endseitigen Befestigungsabschnitt erstreckt. Durch eine solche Diagonalfeder wird eine weitere Möglichkeit geschaffen, das Federelement bzw. dessen Federeigenschaften auf einen besonderen Anwendungsfall einzustellen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Federelement dadurch gekennzeichnet, dass die Diagonalfeder als sinusförmig verlaufende Feder ausgebildet ist, wobei in vorteilhafter Weise auch die Länge der Diagonalfeder und damit deren Federwirkung bei dem jeweiligen Anwendungsfall leicht eingestellt werden kann.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Federelement dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel an ihren, bei den Befestigungsabschnitt liegenden Enden Verengungen und zwischen den beiden Befestigungsabschnitten liegenden Enden Aufweitungen haben. Bei dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Federelements findet die Deformierung des Federelements hauptsächlich an den Verengungen statt. Mit anderen Worten wirken die Verengungen in vorteilhafter Weise ähnlich wie Gelenke an diesen Stellen, während die tatsächliche Anordnung von Gelenken vermieden wird.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
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In der Zeichnung bedeutet:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Federelements;
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2 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Federelements, und
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3 ein Beispiel für die Verwendung von erfindungsgemäßen Federelementen beim Verbauen von einem Bauteil an einem Konstruktionsteil.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Federelements 1, das einen tragenden plattenförmigen Grundkörper 2, einen stirnseitigen Befestigungsabschnitt 3, der sich über die Stirnseite des Federelements 1 erstreckt, einen endseitigen Befestigungsabschnitt 4, der sich über die Endseite des Federelements 1 erstreckt, und zwei seitliche Schenkel 5, 6 umfasst, die sich seitlich von dem stirnseitigen Befestigungsabschnitt 3 zu dem endseitigen Befestigungsabschnitt 4 erstrecken, wobei eine im wesentlichen parallelogrammförmige Ausnehmung 7 zwischen dem stirnseitigen Befestigungsabschnitt 3, dem endseitigen Befestigungsabschnitt 4 und den Schenkeln 5, 6 gebildet wird.
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Der Grundkörper 2 des Federelements 1 ist durch die Ausnehmung 7 unterbrochen. Das erfindungsgemäße Federelement 1 bildet eine Linearfeder, die eine Nachgiebigkeit in der Ebene des Grundkörpers 2 in Bezug auf eine seitliche Bewegung des endseitigen Befestigungsabschnitts 4 gegenüber dem stirnseitigen Befestigungsabschnitt 3 hat, wie durch den Pfeil B in 1 gezeigt ist.
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Gemäß 1 haben die Schenkel 5, 6 an ihren bei dem stirnseitigen Befestigungsabschnitte 3 liegenden Enden Verengungen 8, 9 und an ihren, bei dem endseitigen Befestigungsabschnitt 4 liegenden Enden Verengungen 10, 11. Zwischen den beiden Befestigungsabschnitten 3, 4 liegenden Enden der Schenkel 5, 6 haben diese Aufweitungen 12, 13.
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Wie in 1 gezeigt ist, sind an dem stirnseitigen Befestigungsabschnitt 3 zwei Bohrungen 14, 15 zur Aufnahme von Befestigungsmitteln (nicht gezeigt) und an dem endseitigen Befestigungsabschnitts 4 zwei Bohrungen 16, 17 zur Aufnahme von Befestigungsmitteln (nicht gezeigt) vorgesehen.
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2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Federelements, wobei gleiche Teile wie in 1 gleiche Bezugszeichen tragen. Das zweite Ausführungsbeispiel hat gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel zusätzlich eine Diagonalfeder 18, die sich diagonal zu der Ausnehmung 7 zwischen dem stirnseitigen Befestigungsabschnitt 3 und dem endseitigen Befestigungsabschnitt 4 erstreckt. Die Diagonalfeder 18 erstreckt sich insbesondere zwischen einer Ecke der Ausnehmung 7 bei dem stirnseitigen Befestigungsabschnitt 3 zu einer gegenüberliegenden Ecke der Ausnehmung 7 bei dem endseitigen Befestigungsabschnitt 4.
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3 zeigt zwei erfindungsgemäße Federelemente 1, 1', wobei gleiche Teile des erfindungsgemäßen Federelements 1' die gleichen Bezugszeichen wie in 1 mit einem Apostroph haben. 3 zeigt ein Beispiel für die Verwendung von zwei erfindungsgemäßen Federelementen 1, 1' beim Verbauen bzw. Befestigen von einem Bauteil 19 an einem in Konstruktionsteil, beispielsweise an einer Maschine oder einer Fahrzeugkarosserie.
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Das Bauteil 19 kann ein Steuergerät 20 sein, das an einer Grundplatte 21 befestigt ist. Die Grundplatte 21 hat zwei Bohrungen 22, 23 zur Aufnahme von Befestigungsmitteln (nicht gezeigt) zur Befestigung an den entsprechenden Bohrungen in dem endseitigen Befestigungsabschnitt an einem Konstruktionsteil und zwei Bohrungen 24, 25 zur Aufnahme von Befestigungsmitteln (nicht gezeigt) zur Befestigung den entsprechenden Bohrungen in dem stirnseitigen Befestigungsabschnitt des Federelements 1'.
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Das Federelement 1 bzw. 1' kann aus einer Metallplatte mit einem Laser geschnitten werden. Andere Herstellungsverfahren wie Wasserstrahl-Schneiden, Stanzen oder dergleichen ist jedoch ebenfalls möglich.
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Die Befestigung zwischen dem Federelement und dem Konstruktionsteil bzw. dem Bauteil kann durch Kleben, Schrauben oder Nieten oder dergleichen erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 103883656 A [0002]
- DE 2830118 A1 [0003]
