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Die Erfindung betriff ein Elastomerlager, insbesondere zur Anbindung eines Lenkers, bspw. eines Längslenkers, an einer Kfz-Karosserie, mit einem in einem Hülsenteil angeordneten Elastomerelement des Lagers, in welchem ein Innenteil zumindest mit einem Bereich aufgenommen ist, wobei zwischen dem Elastomerelement und dem Innenteil ein Innenprofil angeordnet ist, welches das Innenteil gegen das Elastomerelement abstützt. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Elastomerlagers.
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Derartige Elastomerlager sind bekannt und werden beispielsweise zur Schwingungsisolation bei Längslenkern im Fahrzeugbereich eingesetzt, so dass die betreffenden Schwingungen an die Karosserie oder ein dergleichen anderes Anbindungsteil abgeleitet werden können. An dem das Elastomerlager aufnehmenden Hülsenteil kann hierbei etwa das Ende einer Lenkerstange angeordnet sein, während das Innenteil mit dem Anbindungsteil verbunden ist, etwa mittels einer Schraubverbindung. Solche Elastomerlager werden auch Gummilager genannt.
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Bei bekannten Elastomerlagern, wie sie etwa in der
DE 81 29 047 U1 beschrieben sind, ist das zur Befestigung an einem Anbindungsteil vorgesehene Innenteil über ein Innenprofil mit dem Elastomerlager verbunden, an welches das Elastomer an seinem nach innen gewandten Ende anvulkanisiert ist. An seinem nach außen gewandten Bereich ist das Elastomer in einem Hülsenteil aufgenommen, über welches zumindest mittelbar eine Verbindung mit einem Lenker herstellbar ist. Das Innenprofil und das Innenteil des Lagers sind hierbei durch einen Arbeitsschritt zu verbinden, bei dem das Innenteil in das Innenprofil eingepresst wird und demzufolge anschließend in einem Presssitz an diesem festgelegt ist. Dieses Vorgehen ist in der Herstellung aufwändig, da zunächst Einzelteile hergestellt und anschließend vor der Anordnung im betreffenden Lager erst in einem Montageschritt zusammengefügt werden müssen.
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Außerdem kennt man bereits Ausgestaltungen von Elastomerlagern, bei denen das Innenteil aus mehreren profilierten Teilstücken zu einem mehrteiligen Hohlprofil zusammengesetzt ist, an welchem eine durch die Teilstücke gebildete Ausbauchung das Profilstück ersetzt. Auch hierbei ist ein Montageschritt vor der Anordnung im Lager vonnöten, der zudem einen nicht unerheblichen Aufwand hinsichtlich der Fügegenauigkeit beim Zusammenfügen der Teilstücke erfordert, um anschließend einen zuverlässigen Lagersitz zu gewährleisten.
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Es besteht daher die Aufgabe, ein Elastomerlager zur Verfügung zu stellen, das mit geringem Aufwand herstellbar ist und eine zuverlässige Verbindung seines Innenteils mit dem Elastomerelement des Lagers gewährleistet, um hierdurch beispielsweise auf einen Lenker wirkende Kräfte über das Elastomerelement und das Innenteil an eine Karosserie abzuleiten.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Elastomerlager der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bei dem erfindungsgemäßen Elastomerlager sind demnach das Innenteil und das Innenprofil einstückig ausgebildet und bilden gemeinsam ein Profilstück mit wenigstens einem Schenkel. Dabei fasst der wenigstens eine Schenkel des Profilstücks zumindest den in dem Elastomerelement aufgenommenen Bereich des Innenteils des Profilstücks ein. Die mit der Erfindung erreichte Aufwandsminimierung bei der Herstellung bzw. dem zur-Verfügung-Stellen des Elastomerlagers beruht entsprechend auf dem Umstand, dass zunächst die Geometrie des Innenteils in besonderer Art und Weise ausgewählt ist, und zwar derart, dass sich aus an dem Querschnitt des Innenteils einstückig angeformten Bereichen das Innenprofil formen lässt, wobei beide zusammen ein Profilstück bilden. Es wird also zum einen an dem Lager die Bauteilanzahl reduziert, zum anderen kann auf ein anschließendes Zusammenfügen der Bestandteile verzichtet werden, es wird also auch ein Montageprozess eingespart.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Elastomerlagers ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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So kann bei einer vorteilhaften Weiterbildung das Profilstück mit einer Mehrzahl von Schenkeln, insbesondere zwei Schenkeln versehen sein, welche zweckmäßiger Weise von einander benachbart gegenüberliegenden Bereichen des Profilstücks vorspringen, so dass die beiden Schenkel gleichsinnig gekrümmt um das Innenteil herumlaufen können. Bevorzugt können die erwähnten Bereiche etwa in der Mitte der Erstreckung des Profilstücks entlang seiner Längsachse vorgesehen sein, so dass das Innenteil zu beiden Seiten des Elastomerlagers in etwa gleich weit aus diesem hervor ragt.
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Eine variable Kontur bei der Herstellung ist mit einer Ausführung des Elastomerlagers erzielbar, bei der der oder die Schenkel ein- oder mehrfach mit gleichmäßiger oder sich wenigstens einmal ändernder Krümmung auf das Profilstück hin verformt ist bzw.sind, so dass jedenfalls eine geschlossene Struktur das Innenteil umfasst, die in gewissen Grenzen an verschiedenartig geformte, sie wiederum einfassende Elastomerelemente anpassbar ist.
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Eine geschlossene Struktur des durch den oder die Schenkel gebildeten Innenprofils kann vorteilhafter Weise dadurch erreicht werden, dass der oder die Schenkel das Innenteil derart umlaufen, dass wenigstens ein stirnseitiger Rand eines Endbereichs wenigstens eines Schenkels seinen eigenen oder den Vorsprung eines weiteren Schenkels zumindest linienartig berührt und dabei mit einer durch das Innenteil aufgespannten Ebene einen spitzen Winkel einschließt. Bevorzugt kann der stirnseitige Rand des Endbereichs des wenigstens einen Schenkels eine flächige Anlage mit dem Vorsprung haben.
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Bei einer anderen zweckmäßigen Weiterbildung kann in den einander gegenüberliegenden Endbereichen des Profilstücks jeweils wenigstens ein Durchgriff zur Anordnung eines Befestigungsmittels vorgesehen ist, wobei durch die Durchgriffe an den Endbereichen die Anbindungspunkte des Lagers und damit des damit verbundenen Lenkers definiert sind.
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Damit das jeweilige Elastomerelement die über das Profilstück übertragenen Kräfte optimal aufnimmt, ist es bei einer anderen Ausführung des Elastomerlagers vorgesehen, dass die Erstreckung der Schenkel parallel zu der Längsachse des Profilstücks in etwa derjenigen des Elastomerelement entspricht, so dass die Schenkel das Elastomerelement nicht seitlich übergreifen.
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Ein einfach herzustellendes Profilstück wird bei einer Weiterbildung durch ein metallenes, insbesondere kreuzförmiges Stanzteil gebildet.
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Die Aufgabe wird außerdem auch gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Elastomerlagers, bei ein Flachteil aus einer Materialbahn durch einen vorzugsweise spanlosen Trennvorgang, bspw. einen Stanzvorgang, als Innenteil mit wenigstens einem Schenkel entformt wird, anschließend der wenigstens eine Schenkels um das Innenteil gekrümmt wird, so dass um das Innenteil ein mit diesem einstückig verbundenes Innenprofil gebildet ist, wodurch beide gemeinsam ein Profilstück bilden und schließlich das Profilstücks in einer Öffnung des von dem Hülsenteil aufgenommenen Elastomerelements angeordnet wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in teilweise schematisierter Darstellung die
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1–4 das durch einen Innenteil mit daran einstückig angeordnetem Innenprofil gebildete Profilstück eines Elastomerlagers, in verschiedenen Entstehungsstufen vom ebenen Zustand (1) mit zunehmender Krümmung bis zum Zusammenschluss der Schenkel des Profilsstücks (4). Die übereinander angeordneten Ansichten gehören dabei jeweils zur selben Figur und zeigen von unten aufsteigend eine eben Draufsicht, eine Ansicht in Richtung entlang der Schnittlinie und eine perspektivische Seitenansicht der jeweils gleichen Entstehungsstufe;
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5 eine explodierte, perspektivische Seitenansicht eines Elastomerlagers mit dem Profilstück, dem Elastomerelement und dem Hülsenteil;
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6 eine perspektivische Seitenansicht des Elastomerlagers aus der 5
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7 das Elastomerlager der 5 und 6 in einer Stirnansicht, die mit schnitten versehen ist, von welchen die Ansicht entlang der Schnittlinie A-A oberhalb und die Ansicht entlang der Schnittlinie B-B recht daneben zu erkennen sind.
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Die 1–4 zeigen verschiedene Entstehungsstufen eines Profilstücks 2 eines im Ganzen mit 1 bezeichneten Elastomerlagers 1. Zu erkennen ist dabei in der 1 zunächst das Profilstück 2 als ebenes Stanzteil mit einem Innenteil 3, das sich für den Betrachter in vertikaler Richtung bzw. in die Bildebene hinein erstreckt. In den Endbereichen des Innenteils 3 ist dabei jeweils ein Durchgriff in Art eines Langlochs zu erkennen. Bezüglich der Erstreckung des Innenteils entlang seiner Längsachse ist in der Mitte des Innenteils von diesem quer abstehend nach rechts und links quer abstehend jeweils ein Schenkel 5a, 5b angeordnet, die in der Darstellung der 1 in derselben Ebene liegen wie die das Innenteil 3. In der 2 ist zu sehen, dass die Schenkel 5a, 5b beginnen, gleichsinnig um das Innenteil 3 herum gekrümmt zu werden, und zwar für den Betrachter in Richtung gegen den Uhrzeigersinn, wobei die Schenkel 5a, 5b sowohl in der Mitte ihrer Längserstreckung, als auch im Endbereich zunächst einmal gekrümmt sind. Hierdurch bildet der Mittel- und Endbereich der Schenkel 5a, 5b im Schnitt jeweils eine Art schräg stehendes, wannenartiges, U-förmiges Profilteil am Ende des jeweiligen Schenkels 5a, 5b. In der 3 erkennt man, dass die Schenkel 5a, 5b in dieser Stufe in unmittelbarer Näher ihrer Anlenkung an das Innenteil 3 um 90° gekrümmt werden, so dass die bereits vorgekrümmten Schenkel 5a. 5b in dieser Stufe nach oben und unten von dem Innenteil 3 abstehen. Die Endbereiche der Schenkel 5a, 5b übergreifen in dieser Stufe knapp die Längsachse des Innenteils 3, wobei die Schenkel 5a, 5b in der 3 im Wesentlichen bereits ihr endgültiges Profil aufweisen. Die Schenkel 5a, 5b werden nun in der 4 in ihre abschließende Stellung gebracht, indem sie in dem Bereich unmittelbarer Nähe der Anlenkung an das Innenteil 3 gegenüber der in der 3 gezeigten Stellung weiter gekrümmt werden. Dabei kommt das Ende des einen Schenkels 5a mit seinem Rand genau mit dem Bereich in Anlage, in dem dieser Krümmungsbereich des anderen Schenkels 5b liegt und umgekehrt. Hierdurch wird an dem Innenteil 3 mit den Schenkeln 5a, 5b ein Innenprofil 4 gebildet, wodurch sie gemeinsam ein Profilstück 2 bilden, bei dem das Innenteil 3 vollständig umgriffen ist und das Innenteil 3 vollständig eingefasst ist. Das Profilstück 2 zeigt dabei einen im Wesentlichen rautenförmigen Querschnitt.
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In der 5 bis 7 erkennt man gut, dass ein Hülsenteil 7 ebenso wie ein Elastomerelement 6 hülsenartig jeweils mit einem kreisrunden Außenquerschnitt ausgebildet sind, wobei das Hülsenteil 7 einen ebenso kreisrunden Innenquerschnitt aufweist, welcher stoffschlüssig mit dem Elastomerelement 6 verbunden ist. Hierdurch ist in Kontur eine Art Zylinder gebildet, an dem das Elastomerelement 6 und das Hülsenteil 7 an ihrem dem Betrachter in den 5 bis 7 zugewandten oberen Rand gemeinsam einen Bund 9 bilden. Der axiale Anteil von Elastomerelement 6 und Hülsenteil 7 geht dabei an dem oberen Rand gekrümmt in einen radialen Bereich über, der im Wesentlichen den Bund 9 bildet. Die 5 zeigt zur Veranschaulichung die Komponenten des Elastomerlagers 1, nämlich das Hülsenteil 7, das Elastomerelement 6 und das Profilstück 2 mit Innenteil 3 und durch die Schenkel 5a, 5b gebildetem Innenprofil 4 übereinander in einer Explosionsdarstellung. Dabei erkennt man bereits, wie auch in den folgenden Figuren, dass die Schenkel 5a, 5b des Profilstücks 2 um dessen Innenteil 3 herum gekrümmt sind und den Querschnitt des Innenteils 3 vollständig einfassen. Die Herstellung des Elastomerlagers 1 erfolgt derart, dass das komplett ausgebildete Profilstück 2 und das fertige Hülsenteil 7 in ein Formwerkzeug, eine sogenannte Vulkanisationsform, eingelegt und dort in ihrer Lage fixiert werden. Die späteren Kontaktflächen zwischen dem Innenprofil 4 und dem Elastomerelement 6 sowie zwischen dem Hülsenteil 7 und dem Elastomerelement 6 sind dabei mit einem Haftvermittler beschichtet. Anschließend wird das Elastomermaterial des Elastomerelements 6 in die Vulkanisationsform eingespritzt. Durch die darauf folgende Vulkanisation des Elastomermaterials wird zwischen dem Innenprofil 4 und dem Elastomerelement 6 sowie zwischen dem Hülsenteil 7 und dem Elastomerelement 6 eine stoffschlüssige Verbindung erzeugt.
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In Gebrauchsstellung ist das Elastomerlager 1 dann in der 6 gezeigt, in der das Hülsenteil 7 mit dem Elastomerelement 6 stoffschlüssig verbunden ist. Gleichzeitig ist das Profilstück 2 in der profilierten Öffnung 10 des Elastomerelements 6 stoffschlüssig aufgenommen. Zu erkennen ist weiter, dass das aus den Schenkeln 5a, 5b gebildete, gekrümmte Innenprofil 4 in axialer Richtung über den Rand der Öffnung 10 des Elastomerelements 6 übersteht. Alternativ kann das gekrümmte Innenprofil 4 in axialer Richtung auch bündig mit dem Rand der Öffnung 10 des Elastomerelements 6 ausgebildet sein. Das gekrümmte Innenprofil 4 kann in axialer Richtung auch kürzer als das Elastomerelement 6 ausgebildet sein. Bei dieser Ausgestaltung ist der rautenförmige Querschnitt des Profilstücks 2 ebenfalls mit dem Elastomermaterial des Elastomerelements 6 ausgefüllt.
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In anderer Perspektive, nämlich in Stirnansicht ist das erfindungsgemäße Elastomerlager 1 zusammen mit zwei Schnitten in der 7 zu erkennen. Am besten erkennt an n diesen Darstellungen, dass die Schenkel 5a, 5b gekrümmt vollständig um das Innenteil 3 des Profilstücks 2 herum geführt sind, und der stirnseitige Rand 12a, des einen Schenkels 5a gerade denjenigen Bereich des andren Schenkels 5b berührt, an dem dieser von dem Innenteil 3 quer vorspringt. Weiter erkennt man, dass das Elastomerelement 6 keinen zwischen Hülsenteil 7 und Profilstück 2 angeordneten Vollkörper bildet, sondern an bestimmten Stellen zum Ausweichen des Materials bei der Aufnahme von Schwingungen Ausnehmungen 11 aufweist. Diese liegen den Scheitelpunkten 14 des Profilstücks 2 gegenüber, die selbst an dem Profilstück 2 den weitesten Abstand des Innenprofils 4 von dem Innenteil 3 bilden und so den Umkehrpunkt des jeweiligen gekrümmten Schenkels 5a, 5b bilden. In ähnlicher Weise sind benachbart gegenüberliegend denjenigen Bereichen des Profilstücks 2, in welchen die Schenkel 5a, 5b von dem Innenteil 3 abstehen und sich auch treffen, weitere Ausnehmungen 13 vorgesehen, deren lichte Weite neben den Austritten der Schenkel 5a, 5b aus dem Innenteil 3 größer ist als in Richtung querab von dem Innenteil 3 aus gesehen. Alternativ kann das Elastomerelement 6 auch als Vollkörper ohne Ausnehmungen ausgebildet sein.
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Schließlich erkennt man in allen Darstellungen der 5 bis 7 auch die Durchgriffe 8 in den Endbereichen des Innenteils 3, mittels derer ein nicht dargestellter Lenker ortsfest angebunden werden kann.
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Demnach betrifft die Erfindung also ein Elastomerlager 1, insbesondere zur Anbindung eines Lenkers an einer Kfz-Karosserie, mit einem in einem Hülsenteil 7 angeordneten Elastomerelement 6 des Lagers 1, in welchem ein Innenteil 3 zumindest mit einem Bereich aufgenommen ist, wobei zwischen dem Elastomerelement 6 und dem Innenteil 3 ein Innenprofil 4 angeordnet ist, welches das Innenteil 3 gegen das Elastomerelement 6 abstützt.
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Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das Innenteil 3 mit dem Innenprofil 4 einstückig ausgebildet ist und diese gemeinsam ein Profilstück mit wenigstens einem Schenkel 5a, 5b bilden, wobei der wenigstens eine Schenkel 5a, 5b des Profilstücks 2 zumindest den in dem Elastomerelement 6 aufgenommenen Bereich des Innenteils 3 des Profilstücks 2 einfasst.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elastomerlager
- 2
- Profilstück
- 3
- Innenteil
- 4
- Innenprofil
- 5a, b
- Schenkel
- 6
- Elastomerelement
- 7
- Hülsenteil
- 8
- Durchgriff
- 9
- Bund
- 10
- profilierte Öffnung des Elastomerelements
- 11
- Ausnehmung gegenüber Scheitelpunkt eines Schenkels
- 12a, b
- stirnseitiger Rand des Schenkels 5a, 5b
- 13
- Ausnehmung
- 14
- Scheitelpunkt eines Schenkels
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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