DE3937339C2 - Befestigungselement und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Probleme haben sich bei der schwingungsisolierenden Befe­ stigung von Kompressoren in Kälteanlagen oder Kühlschränken ergeben. Der Kompressor erzeugt Schwingungen, die an den Rahmen des Gerätes übertragen werden und Resonanzgeräusche hervorrufen. Die Schwingungen können auch Kältemittel ent­ haltende Leitungen und andere Komponenten beschädigen. Die Montage des Kompressors ist deshalb für die Qualität des fertigen Geräts von großer Wichtigkeit. Wegen der hohen Qualitätsanforderungen kann beispielsweise die Montage des Kompressors zwischen etwa 2 und 3 min erfordern und dies hat sich als Engpaß bei der Herstellung von derartigen Ge­ räten erwiesen.

So ist aus US-PS 4,430,776 ein Befestigungselement mit dämpfenden Eigenschaften bekannt, das aus Kunststoff be­ steht und vorstehende Einschnappteile aufweist, die in eine entsprechende Öffnung in den beiden zu befestigenden Kom­ ponenten greifen. Damit verkürzt sich die Montagezeit, doch ergeben sich die dämpfenden Eigenschaften durch falten­ balgartig an dem Befestigungselement angeformte schräg ver­ laufende Flansche von verhältnismäßig dünnem Querschnitt, die sich aufeinander bzw. an den Komponenten abstützen. Andererseits ist es aus DE-GM 81 19 172 bekannt, zwischen zwei mit Gewindelöchern zur Schraubbefestigung der Kompo­ nenten einen elastomeren Puffer anzuordnen, der die Dämp­ fungseigenschaften vermitteln soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Befestigungs­ element gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so aus­ zubilden, daß es leicht zu montieren ist, gute Dämpfungs­ eigenschaften aufweist und nach erfolgter Montage, insbe­ sondere beim Transport des fertigen Geräts, eine erhöhte Sicherheit bietet.

Erfindungsgemäß ist die genannte Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Zusätzlich zur leichten und schnellen Montage und den guten Dämpfungseigenschaften, die sich daraus ergeben, daß die beiden Tragplatten des Befestigungselementes über ein gummielastisches Brückenteil miteinander verbunden sind, weist das erfindungsgemäße Befestigungselement auch noch einen vorteilhaften Transportschutz auf, wonach Schaden, insbesondere ein Abreißen des Befestigungs­ elementes verhindert ist, wenn die aneinander befestigten Komponenten in eine abnormale Stellung zueinander gebracht werden. In diesem Fall legt sich das hülsenförmige Teil an die Öffnung in der anderen Tragplatte. Unter normalen Be­ triebsbedingungen dagegen reicht der Freiraum zwischen der Öffnung und dem hülsenförmigen Teil aus, daß ein gegensei­ tiger Kontakt verhindert ist.

Eine besonders vorteilhafte Herstellungsweise ermöglicht das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7.

Schließlich sind vorteilhafte Weiterbildungen in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert:

Fig. 1 ist eine Endansicht einer ersten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Befestigungselements,

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Befestigungselementes in einer Montagestellung zwischen zwei Komponenten,

Fig. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 ist eine Endansicht des Befestigungselementes wäh­ rend der Herstellung zwischen einem ersten und einem zweiten Gießvorgang,

Fig. 5 ist ein Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 zeigt in abgebrochener Darstellung eine Gießform zum Ausführen des zweiten Gießvorgangs,

Fig. 7 ist eine Endansicht einer zweiten Ausgestaltung ei­ nes erfindungsgemäßen Befestigungselements, und

Fig. 8 ist ein Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7.

Das in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Befestigungselement weist zwei kreisförmige Tragplatten 10 und 11 auf, die pa­ rallel zueinander angeordnet sind und von denen die erstere einen kleineren Durchmesser aufweist als die letztere. Die zwei Platten 10, 11 werden durch ein Teil 12 aus elasto­ merem Werkstoff zusammengehalten.

Die Tragplatte 10 ist mit einem relativ schmalen Ein­ schnappteil 13 versehen, welches rechtwinklig von der Tragplatte 10 vorsteht, die von der Platte 11 entfernt ist. Ein zylindrischer Verriegelungsstift 14 ist in der Verlängerung des Einschnappteiles 13 angeordnet, so daß er axial in einen koaxialen inneren Kanal 15 in dem Einschnappteil 13 eingetrieben werden kann. Die Tragplatte 10 ist auf der Seite gegenüber dem Einschnappteil 13 mit einem Hülsenabschnitt 16 versehen, welcher koaxial zu der Längsrichtung des Kanals 15 verläuft und sich durch eine zentrale Öffnung 17 in der breiteren Tragplatte 11 erstreckt. Die Öffnung 17 ist soviel breiter als der Hül­ senabschnitt 16, daß Kontakt zwischen der Öffnungskante und dem Hülsenabschnitt unter normalen Betriebsbedingungen vermieden wird.

Die Tragplatte 11 ist mit einem vergleichsweise breiteren Schnappteil 18 versehen, welcher im rechten Winkel zu der Seite der Platte 11 entfernt von der Platte 10 vorsteht.

Fig. 2 zeigt das Befestigungselement in einer Montagestel­ lung zwischen einer ersten Komponente 19, z. B. einem Teil eines Kälteanlagenrahmens, und einer zweiten Komponente 20 z. B. einer Befestigungsplatte eines Kühlmittelkompressors. Der Verriegelungsstift 14 ist in dem Einschnappteil 13 angeordnet und drückt die elastischen Brücken 13a ausein­ ander, welche das Einschnappteil 13 bilden. Gleichzeitig verstärkt der Verriegelungsstift 14 den empfindlichsten Teil des Einschnappteiles, d. h. den Halsabschnitt an dem Übergangspunkt zur Tragplatte 10. Fig. 2 zeigt eine vor­ stellbare Einsatzstellung des Befestigungselements, wobei die Kälteanlage vertikal steht. Wenn jedoch die Kältean­ lage in horizontal liegender Art transportiert wird, be­ steht ein Risiko, daß das elastomere Teil 12 des Befesti­ gungselements abnormalen Spannungen z. B. Scherspannungen unterworfen wird. Die Hülse 16 soll das Auftreten solcher Spannungen verhindern.

Das oben beschriebene Befestigungselement ist fertig zur Montage, wobei die notwendige Anzahl von Befestigungsele­ menten fest mit ihren Einschnappteilen 18 in Montagebohrun­ gen in der einen Komponente 19 oder 20 gedrückt werden. Danach werden die gegenüberliegenden Einschnappteile 13 in ihre Montagebohrungen in der zweiten Komponente einge­ bracht. Schließlich wird der Verriegelungsstift 14 in je­ des Einschnappteil 13 eingetrieben. Diese Montage findet normalerweise in etwa 10 bis 15 Sekunden statt, wenn vier Befestigungselemente eingesetzt werden. Deswegen ist die Zeitersparnis in Vergleich mit herkömmlichen Montagever­ fahren sehr groß.

Die Produktion des oben beschriebenen Befestigungselements wird schematisch in Verbindung mit den Fig. 4 bis 6 be­ schrieben. Hier ist das in den Fig. 4 und 5 gezeigte Werkstück 21 in einem Stück aus festem Kunststoff, z. B. Polyamid, formgegossen, wobei die beiden Tragplatten 10 und 11 durch Sollbruchstellen 22 verbunden werden und der Verriege­ lungsstift 14 in der bereits beschriebenen Weise mit dem Einschnappteil 13 verbunden ist.

Das Werkstück 21 wird in eine zweite Gießform eingelegt, welche aus zwei Hälften 23, 24 besteht und in Reihe mit der Außenseite der Tragplatte 11 geteilt ist. Wenn die beiden Formhälften zusammengebracht werden, werden die beiden Tragplatten 10, 11 axial auseinandergeschoben bis die Sollbruchstellen 22 gebrochen werden und eine vorbestimmte Distanz zwischen den Platten erreicht ist. Die Befestigung der zwei in dem Gießwerkzeug auseinandergebrochenen Teile wird unter anderem durch eine Anzahl von vorragenden Stif­ ten 23a in der Formhälfte 23 und einer Hülse 24a in der Formhälfte 24 bewirkt. Der verbleibende Raum 25 in dem Gießwerkzeug wird z. B. mit einem thermoplastischen Elasto­ mer ausgefüllt. Nach Härtung dieses Elastomers kann das Befestigungselement als fertiges Produkt aus dem Gießwerk­ zeug entnommen werden.

Die Höhe des Befestigungselements kann durch Erhöhen oder Verringern des Abstandes zwischen den beiden Tragplatten verändert werden. Es ist möglich, die beiden Formhälften 23, 24 mit axial verschiebbaren Teilen auszuführen, die eine Veränderung der Erscheinung des elastomeren Teils er­ möglichen.

In der zweiten in den Fig. 7 und 8 gezeigten Ausgestal­ tung der Erfindung wird das gleiche Werkstück 21 benutzt, wie es gemäß der ersten Ausgestaltung beschrieben wurde. Jedoch wird das elastomere Teil 12 in Form eines abge­ flachten ovalen Rohres gegossen, wobei die beiden flachen Seiten des Ovals die Basen der Tragplatten 10, 11 bilden. Die halbkreisförmigen Teile des ovalen Rohres fügen dem elastomeren Teil 12 weitere Elastizität zu. Diese Ausfüh­ rung des elastomeren Teils 12 erleichtert es, die Form des elastomeren Teils für Anwendungen zu verändern und ermög­ licht den Einsatz eines weiten Werkstoffspektrums mit ver­ schiedenen elastomeren Eigenschaften. Der elastomere Teil 12 ist mit Bohrungen 26 für vorstehende Stifte 23a verse­ hen, die schon in Verbindung mit der ersten Ausgestaltung beschrieben wurden.

In den beiden beispielhaften, in den Zeichnungen darge­ stellten Ausgestaltungen erstreckt sich der elastomere Werkstoff um beide Seiten der Tragplatten. Dieses ermög­ licht es, eine mechanische Verbindung zwischen dem harten Kunststoff und dem Elastomer zu erzeugen, indem die Plat­ ten mit einer Anzahl von kleinen Öffnungen versehen wer­ den, die Brückenräume für den elastomeren Werkstoff bilden können. Als Alternative kann eine molekulare Bindung zwi­ schen dem harten Kunststoff und dem Elastomer erzeugt werden.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene bei­ spielhafte Ausgestaltung beschränkt und verschiedene Varianten sind innerhalb des Bereichs der nachfolgenden Ansprüche vorstellbar. Zum Beispiel kann die Erscheinung des elastomeren Teils auf viele Arten verändert werden, um eine maximale Dämpfung bei verschiedenen Frequenzen zu erreichen. Jede Tragplatte kann mit mehr als einem Ein­ schnappteil versehen werden.

Claims (9)

1. Befestigungselement zur schwingungsisolierenden An­ ordnung zweier Komponenten (19, 20) in einem axialen Abstand voneinander, wobei das Befestigungselement beabstandete Tragplatten (10, 11) und vorstehende Einschnappteile (13, 18) aufweist, die in eine entsprechende Öffnung jeder Komponen­ te eingreifen und die Komponenten an den Tragplatten hal­ ten, wobei die aus festem Kunststoff bestehenden Tragplat­ ten (10, 11) miteinander über ein aus elastomerem Kunststoff Werkstoff bestehenden Brückenteil (12) miteinander verbun­ den sind und sich ein an der einen Tragplatte (10) ange­ formtes hülsenförmiges Teil (16) durch eine Öffnung (17) in der anderen Tragplatte (11) erstreckt und dadurch ein Frei­ raum zwischen dem hülsenförmigen Teil (16) und der Öffnung (17) entsteht, der ausreicht, um einen gegenseitigen Kon­ takt unter normalen Betriebsbedingungen zu verhindern.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Brückenteil (12) moleku­ lar mit jeder Tragplatte (10, 11) verbunden ist.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Brückenteil (12) form­ schlüssig mit jeder Tragplatte (10, 11) verbunden ist, wobei sich Stege des Brückenteils durch Bohrungen in jeder Trag­ platte erstrecken.

4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Brückenteil (12) Umfangsränder der Tragplatten (10, 11) umschließt.

5. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Brückenteil (12) rohrförmig mit abgeflachten Seiten ausgebildet ist.

6. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an einem Ein­ schnappteil (13) ein Verriegelungsstift (14) angeformt ist, der in eine axiale Öffnung des Einschnappteils (13) treibbar ist.

7. Verfahren zum Herstellen eines Befestigungselement­ tes nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Tragplatten einstückig in einer ersten Gießform gegossen werden, wobei sie durch mindestens eine Sollbruch­ stelle miteinander verbunden sind, daß dieses Bauteil in einer aus zwei Hälften bestehenden zweiten Gießform angeord­ net wird, daß die beiden Hälften auseinandergedrückt werden, wobei sich die beiden Tragplatten unter Brechen der Soll­ bruchstelle axial gegeneinander verschieben, und daß der elastomere Kunststoffwerkstoff in die zweite Gießform zwischen die beiden Tragplatten gegossen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hälften der zweiten Gießform soweit zusammengescho­ ben werden, bis ein vorbestimmter, gewünschter Abstand zwi­ schen den beiden Tragplatten erreicht ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der beiden Tragplatten durch axial an den Gießformhälften vorgesehene Teile bestimmt ist.