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Die Erfindung betrifft ein Lager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Lageranordnung gemäß Anspruch 10.
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Lager zur schwingungsisolierenden Befestigung an einem ersten Bauteil sind bekannt. Beispielsweise offenbart die
WO 2020/114600 A1 einen ersten Lagertyp zur schwingungsisolierenden Lagerung eines Kompressors an einem Kühlschrank. Hierbei werden in Bleche Gummipuffer eingeknüpft, welche aus einem auf einer Oberseite des Bleches positioniertem Puffer, einer durch eine Blechbohrung ragenden Überbrückungsstruktur, beispielsweise ein kurzer runder Steg aus Elastomer, sowie einer Haltestruktur auf der Blechunterseite, beispielweise eine kegelförmigen mit Übermaß durch die Öffnung gequetschten Geometrie bestehen. Da jedoch der untere Axialpuffer bzw. die Haltestruktur auf der Blechunterseite durch die Öffnung gefügt werden muss, kann er nicht beliebig groß gestaltet werden, was zu erheblichen Einschränkungen der Designfreiheitsgrade für den unteren Puffer oder die Haltestruktur führt.
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Bekannt sind zudem zweite Lagertypen, bei welchen zur Fixierung eines Bauteils eine Schraube verwendet wird, die durch eine Bohrung ragt. Dabei ist jedoch auf eine ausreichende Entkopplung zu achten. Diese Konstruktion ist regelmäßig aufwändig, da in ein einfaches Loch in einem Blech kein Lager eingepresst werden kann. Die Fixierung am Blech und die Entkopplung müssen separat konstruiert werden. Nachteilig sind daran die aufwändige Konstruktion des Lagers und die mehreren nötigen Verschraubungen.
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Bei einem dritten Lagertyp können zwei meist identische Lagerhälften einen Rahmen einfassen und diesen dann über eine Verschraubung an einem weiteren Bauteil lagern. Ist der Rahmen ausreichend dick, so kann eine Montage baugleicher Puffer von oben und unten erfolgen. Jedoch entfällt diese Möglichkeit bei einer Montage in einer Bohrung in einem Blech. Der Nachteil einer solchen Lagerung liegt darin, dass der Rahmen eine ausreichende Dicke aufweisen muss, damit beide Lagerhälften sowohl von oben, wie auch von unten Halt in der Bohrung finden; bei einem Blech ist das jedoch regelmäßig nicht gegeben.
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Zusammenfassend weisen die bekannten Lagertypen daher mehrere Nachteile auf. Bezüglich des ersten Lagertyps: Da die Haltestruktur auf der pufferabgewandten Seite durch das Loch gepresst werden muss, kann diese nicht beliebig groß dimensioniert werden. Damit ist die Haltestruktur selbst nur eingeschränkt als Puffer verwendbar. Das Lager wirkt also nur einseitig. Bezüglich des zweiten Lagertyps: Durch die separate Konstruktion von Fixierung und Entkopplung sind mehrere Bauteile und eine aufwändigere Montage notwendig. Bezüglich des dritten Lagertyps: das zu lagernde Blech muss eine ausreichende Dicke aufweisen, damit beide Lagerhälften sowohl von oben, wie auch von unten Halt in der Bohrung finden, was bei einem Blech nicht der Fall ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Lager zu schaffen, welches die Probleme des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll das Lager und dessen Abmessungen beliebig groß ausführbar sein. Die Größe des Lagers oder einer Haltestruktur soll nicht durch die Montage, wie beispielsweise ein Durchquetschen durch die Montagebohrung, begrenzt sein. Zudem soll das Lager kostengünstig in der Herstellung und der Montage sein. Es soll zudem ein Lager geschaffen werden, welches auch eine Montage an einem dünnen Blech als Bauteil ermöglicht. Darüber hinaus soll das Lager radiale Freiwege, bezogen auf eine Montagebohrung, ermöglichen und gleichzeitig radiale Kräfte in die Montagebohrung einleiten können. Dabei soll das Lager beidseitig in Axialrichtung wirken und einfach zu montieren sein.
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Hauptmerkmale der Erfindung sind in Anspruch 1 und Anspruch 10 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 9.
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Erfindungsgemäß wird daher ein Lager zur schwingungsisolierenden Lagerung an einem ersten Bauteil mit einer Bohrung vorgeschlagen, welches von einer Zentrallängsachse durchgriffen ist, umfassend ein erstes Lagerteil mit einer ersten Fixierstruktur, welches auf einer Seite des ersten Bauteils anordenbar ist, und ein zweites Lagerteil mit einer zweiten Fixierstruktur, welches auf der anderen Seite des ersten Bauteils anordenbar ist, wobei die erste Fixierstruktur erste Zapfen umfasst, die in die Bohrung einstehen können und die zweite Fixierstruktur zweite Zapfen umfasst, die in die Bohrung einstehen können wobei zumindest einer der Zapfen jeder Fixierstruktur nach radial außen bezüglich der Zentrallängsachse vorgespannt oder vorspannbar ausgebildet ist.
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Die Zapfen der beiden Fixierstrukturen können beispielsweise dadurch vorgespannt sein, dass sie aneinander anliegen und eine Vorspannung oder Verriegelung per Form-, Kraft- oder Reibschluss erzeugen. Zumindest die Zapfen einer der beiden Fixierstrukturen, vorzugsweise die Zapfen beider Fixierstrukturen, können derart ausgestaltet sein, dass sie bei Montage an dem ersten Bauteil in die Bohrung einstehen können und eine radiale Vorspannung aufbauen, so dass die beiden Lagerteile in der Bohrung fixiert sind. Das Lager kann daher verwendet werden, um das erste Bauteil an einem zweiten Bauteil schwingungsisolierend zu lagern.
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Das erste Bauteil kann ein Plattenelement oder ein Blech sein. Das Lager kann derart ausgestaltet sein, dass in Montagestellung an dem ersten Bauteil die ersten Zapfen und/oder die zweiten Zapfen in die Bohrung einstehen. Zusammengebauter Zustand des Lagers bedeutet, dass beide Lagerteile über ihre Fixierstrukturen aneinander befestigt sind oder aneinander anliegen. Montagestellung des Lagers bedeutet, dass das Lager zumindest an einem Bauteil montiert ist.
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Denkbar ist, dass die ersten und zweiten Zapfen bezüglich der Zentrallängsachse in Umfangsrichtung jeweils alternierend angeordnet sind. Sie können daher alternierend ineinander eingreifen und daher zu einer Verschränkung beider Lagerteile führen. Die Verschränkung kann in der Montagebohrung selbst erfolgen. Verschränken bedeutet das Überdecken gleicher oder vergleichbarer Elemente in Querrichtung bezüglich der Zentrallängsachse. In Montagestellung am ersten Bauteil können die Zapfen gleichsam alternierend und von beiden Seiten in die Bohrung eingreifen. Denkbar ist jedoch auch die Eingreifbarkeit von lediglich einer Seite in die Bohrung durch lediglich die Zapfen einer der beiden Fixierstrukturen. Durch die radiale Vorspannung oder Vorspannbarkeit zumindest der Zapfen einer Fixierstruktur in der Bohrung entsteht eine Verklemmung und somit eine Fixierung beider Lagerteile in der Bohrung.
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Die Zapfen können ein in Axialrichtung verlaufendes Durchgangsloch radial außenseitig begrenzen. Durch dieses Durchgangsloch ist ein Befestigungsmittel führbar, um das Lager an zumindest einem Bauteil anzubinden, beispielsweise ein Rohr. Dadurch müssen nicht mehrere Schrauben verwendet werden, sondern die Fixierung des Lagers an dem ersten und/oder zweiten Bauteil kann mit nur einem einzigen Befestigungsmittel, wie beispielsweise einer Schraube, erfolgen.
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Gemäß einer Weiterbildung des Lagers nach der Erfindung kann zumindest zwischen zwei Zapfen einer Fixierstruktur in Umfangsrichtung bezüglich der Zentrallängsachse ein Zapfenzwischenraum ausgebildet sein, in welchen ein Zapfen der jeweils anderen Fixierstruktur einragen kann. Somit bilden die Zapfen der einen Fixierstruktur zumindest einen Abschnitt des Zapfenzwischenraums für die Zapfen der anderen Fixierstruktur aus. Vorteilhaft kann der einragende Zapfen in Kontakt mit den beiden den Zapfenzwischenraum ausbildenden Zapfen stehen, beispielsweise in Press- und/oder Formpassung. Es muss somit für die Fixierung der beiden Lagerteile aneinander kein weiteres Element vorgesehen werden, welches die Zapfen fixiert. Bei dieser Ausführung können nämlich die Zapfen der einen Fixierstruktur die Zapfen der anderen Fixierstruktur fixieren und umgekehrt.
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Weiterbildungsgemäß kann sich bei dem Lager nach der Erfindung der Zapfenzwischenraum in dem jeweiligen Lagerteil in Richtung der Zentrallängsachse bis zu einer Zwischenraumbasis erstrecken oder in Richtung der Zentrallängsachse anschlagsfrei ausgebildet sein. Jedes Lagerteil kann eine Zwischenraumbasis umfassen. Die Zwischenraumbasis begrenzt den Zwischenraum in Querrichtung bezüglich der Zentrallängsachse. Eine Zwischenraumbasis ist dann vorteilhaft, wenn eine maximale Eindringtiefe von Zapfen in die entsprechenden Zwischenräume vordefiniert werden soll. Die beiden Lagerteile weisen dann auch eine definierte Verschränkungstiefe auf. In einem solchen Fall kann die Dicke des Bauteils im Bereich der Bohrung einer Länge in Axialrichtung zwischen der Zwischenraumbasis und einem freien Ende des entsprechenden Zapfens betragen. Die Dicke des Bauteils kann auch größer sein, jedoch lägen die freien Enden der Zapfen dann nicht mehr an den jeweiligen Zwischenraumbasen an, wodurch die Festigkeit des Sitzes in der Bohrung beeinträchtigt sein kann. Alternativ kann eines der beiden Lagerteile, vorzugsweise beide, keine Zwischenraumbasen aufweisen - die Zwischenräume sind daher anschlagsfrei ausgebildet. Die Zapfen selbst können dann mit ihren freien Enden nicht in Anlage an ein Element gelangen, welches einen axialen Weg begrenzt. In diesem Fall ist das Lager unabhängiger von der Dicke des Bauteils im Bereich der Bohrung. Die Axiallänge der Zapfen sollte jedoch derart sein, dass sie zumindest in Umfangsrichtung aneinander anliegen können - im zusammengebauten Zustand und/oder in Montagestellung am Bauteil.
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Denkbar ist eine Ausgestaltung des Lagers nach der Erfindung, bei welcher die Zapfen aneinander anliegen und/oder ineinandergreifen können, um eine Press- und/oder Formpassung zwischen den beiden Lagerteilen herzustellen. Die Zapfen selbst, welche in die Bohrung einstehen können, können somit derart geformt und/oder bemessen sein, dass sie eine Press- und/ oder Formpassung verwirklichen. Denkbar ist, dass die Zapfen beider Fixierstrukturen untereinander in Wirkverbindung stehen und zusätzlich zur radialen Verklemmung sich in Umfangsrichtung gegenseitig fixieren können, beispielsweise durch eine Presspassung in Umfangsrichtung und/oder durch eine Schnappverbindung in Umfangsrichtung. Hierdurch findet eine zusätzliche Fixierung statt. Denkbar ist, dass die Zapfen einer Fixierstruktur, vorzugsweise die Zapfen beider Fixierstrukturen, ein Übermaß in Umfangsrichtung bezüglich der entsprechenden Zwischenräume der jeweils anderen Fixierstruktur aufweisen. Dadurch kann im zusammengebauten Zustand oder in Montagestellung eine Vorspannung eingebracht werden. Somit lassen sich die Funktionen „Schwingungsentkopplung“ und „Fixierung“ eines Bauteils kombinieren, obwohl nur eine einfache Montagebohrung in einem Bauteil, wie einem Blech, zur Abstützung der radialen und axialen Kräfte zur Verfügung steht.
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Weiterbildungsgemäß können bei dem Lager die Zapfen in Umfangsrichtung liegende Seitenwände aufweisen, welche mit der Zentrallängsachse in einer Längsschnittebene liegen oder bezüglich der Zentrallängsachse verkippt sind. Liegen die Seitenwände in der jeweiligen Längsschnittebene, so verlaufen die Seitenwände der Zapfen in Axialrichtung. Bei dieser Variante ist die Dicke des Bauteils im Bereich der Bohrung von untergeordneter Rolle, da bereits bei kleiner Verschränkungstiefe eine Presspassung erzielbar ist. Bei der zweiten Variante können die Seitenwände in Umfangsrichtung und/oder in Radialrichtung verkippt sein. Die Zapfen können dabei konisch ausgebildet sein. Diese Variante führt dazu, dass die beiden Lagerteile mit wenig Kraftaufwand zusammengebaut oder montiert werden können, da ein Anliegen und eine Presspassung alternierender Zapfen erst bei einer großen Verschränkungstiefe stattfindet.
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Gemäß einer Weiterbildung des Lagers nach der Erfindung kann zumindest ein Zapfen einer Fixierstruktur radial außenseitig zumindest eine außenseitige Elastomerrippe und/oder radial innenseitig eine innenseitige Elastomerrippe umfassen. Vorzugsweise umfassen alle Zapfen einer Fixierstruktur, weiter bevorzugt beider Fixierstrukturen, mindestens eine außenseitige Elastomerrippe und/oder eine innenseitige Elastomerrippe. Die außenseitige und/oder innenseitige Rippe kann in Axialrichtung verlaufen. Die radial außenseitige Elastomerrippe verbessert die radiale Vorspannbarkeit erheblich und verbessert die Fixierbarkeit des Lagers in der Bohrung. Zudem lässt sich ein Lager mit zumindest einer außenseitigen Elastomerrippe verglich mit einem Lager ohne eine solche Rippe besser in die Bohrung einpressen. Die radial innenseitige Elastomerrippe kann an einem Rohr anliegen, welches durch das Lager ragen kann. Denkbar ist, dass die Zapfen zumindest einer Fixierstruktur, bevorzugt beider Fixierstrukturen, in Axialrichtung und/oder in Umfangsrichtung mit einer Elastomerschicht überzogen sind, welche die Fixierung durch einen erhöhten Reibwert und durch eine zusätzliche Federwirkung unterstützt/optimiert. Dabei erlaubt die Elastomerschicht der Zapfen, dass eine Relativbewegung zur Entkopplung zwischen der Zapfenstruktur und dem Bauteil stattfinden kann. Die Zapfen können auch aus Elastomer gebildet sein.
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Eine Ausgestaltung des Lagers nach der Erfindung kann vorsehen, dass zumindest eine Fixierstruktur ein Versteifungsmittel aufweist, vorzugsweise einen Versteifungsring, welche sich mit einer Zapfenversteifung zumindest in einen Zapfen erstreckt. Das Versteifungsmittel führt zu einer großen Verwindungssteifigkeit und zu einem festen Sitz beider Lagerteile. Sofern eine Zapfenversteifung vorhanden ist, gilt dieser Vorteil auch für den entsprechenden Zapfen. Das Versteifungsmittel kann zu einer festeren Vorspannbarkeit oder Vorspannung in Radialrichtung und/oder Umfangsrichtung führen. Insbesondere wenn die Zapfenversteifungen beider Fixierstrukturen sich ebenfalls in Axialrichtung verschränken, können diese in die Bohrung einstehen und sich gegen den Rand der Bohrung abstützen, um eine Vorspannung zu erzeugen. Das Versteifungsmittel kann daher kronenartig ausgestaltet sein. Denkbar ist, dass die Zapfenversteifungen querschnittlich jeweils die Form eines Segments eines Kreisrings haben, vorzugsweise liegen alle Zapfenversteifungen einer Fixierstruktur auf einem identischen Kreisring, weiter bevorzugt liegen alle Zapfenversteifungen beider Fixierstrukturen auf einem identischen Kreisring. Dann nämlich können sich die Zapfenversteifungen bestmöglich in Umfangsrichtung aneinander abstützen und eine umfangsseitige Vorspannung erzeugen. Denkbar ist, dass eine Zapfenversteifung eines Versteifungsmittels, vorzugsweise alle Zapfenversteifungen des Versteifungsmittels, weiter bevorzugt alle Zapfenversteifungen beider Versteifungsmittel bezüglich der Zentrallängsachse verkippt verlaufen. Die freien Enden der Zapfenversteifungen können zur Zentrallängsachse hin verkippt sein oder aber auch von dieser weg verkippt sein. Eine Verkippung von der Zentrallängsachse weg kann die Vorspannbarkeit erhöhen, da Zapfenversteifungen beispielsweise eine größere Kraft auf den Rand der Bohrung ausüben können. Das Versteifungsmittel kann die zumindest eine Zwischenraumbasis in Querrichtung durchsetzen und/oder diese bilden und/oder dort eine Elastomerschicht umfassen. Das Versteifungsmittel kann aus einem Kunststoff oder Metall gebildet sein.
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Weiterbildungsgemäß kann bei dem Lager die zumindest eine Zapfenversteifung radial außenseitig und/oder radial innenseitig und/oder in Umfangsrichtung zumindest einseitig eine Elastomerschicht aufweisen. Die Elastomerschicht kann das Elastomer sein, aus welchem der entsprechende Zapfen geformt sein kann. Diese Elastomerschicht kann auch die zumindest eine Rippe umfassen oder ausbilden. Denkbar ist, dass die Lagerteile aus Elastomer gebildet sind.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Lagers nach der Erfindung können die Zapfen der beiden Fixierstrukturen jeweils bezüglich der Zentrallängsachse gleichmäßig beabstandet zueinander ausgebildet sein. Die Zapfen der einen Fixierstruktur weisen dann die gleichen Abstände untereinander auf wie die Zapfen der anderen Fixierstruktur. Vorzugsweise weisen die Zapfenzwischenräume einer Fixierstruktur gleiche Axiallängen auf und/oder gleiche Breiten oder Kreisbogenlängen bezüglich der Zentrallängsachse auf - vorzugsweise gilt dies für beide Fixierstrukturen. Dann nämlich spielt die Ausrichtung der beiden Lagerteile zueinander bei einem Zusammenbau oder der Montage am Bauteil eine untergeordnete Rolle, da mehrere Ausrichtungen möglich sind. Die Anzahl der Ausrichtungen kann dann von der Anzahl von Zapfen und gebildeten Zwischenräumen abhängen. Die Zapfen jeder Fixierstruktur können Teil eines segmentierten Rings sein, der sich um die Zentrallängsachse erstreckt. Jedes Segment kann von einem Zapfen repräsentiert sein. Weiter vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei welcher die Geometrie der Fixiervorrichtungen beider Lagerteile identisch ist. Weiter vorteilhaft weisen beide Lagerteile identische Geometrien auf. In diesem Fall reduziert sich der Herstellungsaufwand erheblich, da die Lagerteile als Gleichteile ausgebildet sind.
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Denkbar ist, dass das Lager ein Rohr umfasst, welches entlang der Zentrallängsachse die beiden Lagerteile durchsetzt und an den Zapfen anliegt. Das Rohr kann die Zapfen nach radial au-ßen vorspannen.
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Vorgeschlagen wird zudem eine Lageranordnung, umfassend ein Lager nach der Erfindung, ein Rohr, welches entlang der Zentrallängsachse durch zumindest ein von den Zapfen gebildetes Durchgangsloch geführt ist, ein Anschlagsmittel, welches an einer axialen Außenseite eines der Lagerteile anliegt und mit dem Rohr verbunden ist. Die Verbindung kann eine Verschraubung sein. Durch die Verwendung eines Anschlagmittels, wie beispielsweise eines Anschlagbleches, welches mit einem zweiten Bauteil, wie beispielsweise einem Kompressor, gemeinsam verschraubt werden kann, ist es möglich, die beiden Pufferhälften zudem axial vorzuspannen, bzw. zusammen zu drücken. So ist ein Lösen bzw. Abrutschen beider Zapfengeometrien voneinander während des Betriebes ausgeschlossen.
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Denkbar ist zudem die Verwendung eines solchen Lagers oder einer solchen Lageranordnung zur Lagerung eines Kompressors an einem Fahrzeug, vorzugsweise einem Fahrzeuggestell, weiter bevorzugt an einem LKW-Gestell. Der Kompressor kann ein zweites Bauteil sein.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen in schematischer Weise:
- 1 eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Lageranordnung,
- 2 eine perspektivische Ansicht auf ein erfindungsgemäßes Lagerteil,
- 3 eine weitere perspektivische Ansicht auf das Lagerteil nach 2,
- 4 eine Längsschnittansicht auf die Lageranordnung nach 1,
- 5 eine perspektivische Ansicht auf zwei Versteifungsmittel erster Ausführung,
- 6 eine Querschnittansicht auf die Lageranordnung nach 1,
- 7 eine perspektivische Ansicht auf zwei Versteifungsmittel zweiter Ausführung, und
- 8 eine weitere perspektivische Ansicht auf zwei Versteifungsmittel zweiter Ausführung.
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In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben. Bereits beschriebene Merkmale werden zur Vermeidung von Wiederholungen nicht erneut beschrieben und sind auf alle Elemente mit gleichen oder einander entsprechende Bezugszeichen anwendbar, sofern nicht explizit ausgeschlossen. Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
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In 1 ist eine Lageranordnung 100 gezeigt, die ein erstes eine Montagebohrung 38 umfassendes Bauteil 36, wie beispielsweise ein Blech oder eine Stützstruktur, an einem zweiten Bauteil 40, wie beispielsweise einen Kompressor oder dessen Anbindungsstruktur, lagert. Hierzu umfasst die Lageranordnung 100 ein Lager 2 mit zwei als Gleichteilen ausgebildeten Lagerteilen 4, 6, die von einer Zentrallängsachse A durchsetzt sind und eine Radialrichtung R aufweisen. Die beiden Lagerteile 4, 6 sind als Elastomerlagerteile ausgebildet und klemmen das erste Bauteil 36 zwischen sich ein. Die Lageranordnung 100 umfasst zudem ein Anschlagsmittel 32, welches an dem Lagerteil 4 anliegt und als Anschlagsscheibe ausgebildet ist. Das Anschlagsmittel 32 ist zusammen mit einem Rohr 28 mittels einer Schraube 44 und einer Unterlegscheibe 62 mit dem zweiten Bauteil 40 verschraubt. Das Rohr 28 ist dabei zentral durch ein Durchgangsloch 30 jedes der beiden Lagerteile 4, 6 geführt und ist in diesen Durchgangslöchern 30 elastisch über radial innenseitige Elastomerrippen 20 gelagert. Beide Lagerteile 4, 6 werden dabei axial leicht gegeneinander vorgespannt, wobei sie mit dem ersten Bauteil 36 mittels einer Presspassung verbunden sind.
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Jedes der beiden Lagerteile 4, 6 weist einen scheibenförmigen Grundkörper 48 auf. Die Grundkörper 48 liegen über jeweils eine Anlagefläche 60 zu beiden Seiten der Montageausnehmung 38 an dem ersten Bauteil 36 an. Ausgehend von dem Grundkörper 48 erstrecken sich in Umfangsrichtung U abwechselnd lange Abstützpolster 50 und kurze Abstützpolstern 52 in eine Axialrichtung. Die Abstützpolster 50, 52 sind zur Versteifung der Lagerteile 4, 6 über einen durchgehenden Elastomerringabschnitt 54 verbunden. Die langen Abstützpolster 50 liegen mit ihren freien Enden an dem Anschlagsmittel 32 bzw. dem zweiten Bauteil 40 an. Die freien Enden bilden auch axiale Außenseiten 42 der Lagerteile 4, 6. In die axial entgegengesetzte Richtung zu den Abstützpolstern 50, 52 erstrecken sich Zapfen 12, 14 ausgehend von dem Grundkörper 48 in die Axialrichtung, wie 2 zeigt.
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2 zeigt das Lagerteil 4 der beiden in den Figuren identischen Lagerteile 4, 6, wobei zudem jeweils vier identische Zapfen 12, 14, sowie vier identische lange Abstützpolster 50 und vier identische kurze Abstützpolster 52 umfassen. Die langen Abstützpolster 50 fluchten in Radialrichtung R mit den Zapfen 12, 14. Jedes der Lagerteile 4, 6 weist eine Fixierstruktur 8, 10 auf, wobei jede Fixierstruktur 8, 10 Zapfen 12, 14 umfasst. Die Fixierstrukturen 8, 10 sind daher bezüglich der Zentrallängsachse rotationssymmetrisch mit der Zähligkeit n=4.
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Aus 3 ist ersichtlich, dass jeder Zapfen 12, 14 einen Grundkörper aufweist, der querschnittlich die Form eines Segments eines Kreisrings aufweist. Davon ausgehend ragt nach radial innen die eine Elastomerrippe 20 und nach radial außen vier Elastomerrippen 18. Die äußeren Elastomerrippen 18 liegen im in 1 und 4 gezeigten Montagezustand an dem Rand der Montagebohrung 38 an. Jeweils zwei Zapfen 12, 14 bilden in ihrem Zwischenraum einen Zapfenzwischenraum 16 aus. Der Zapfenzwischenraum 16 ist in Umfangsrichtung U kleiner bemessen als die Erstreckung der Zapfen 12, 14 in Umfangsrichtung U, um eine Press- und/oder Formpassung zu ermöglichen. Jeder Zapfenzwischenraum 16 erstreckt sich in Axialrichtung oder Längsrichtung L ausgehend von den freien Enden 56 der Zapfen 12, 14 bis zu einer Zwischenraumbasis 34, die vom Grundkörper 48 ausgebildet ist. Jeder Zapfen 12, 14 weist in Umfangsrichtung U liegende Seitenwände 22 auf, welche mit der Zentrallängsachse A in einer Längsschnittebene E liegen, wie auch 6 zeigt.
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Aus 4 geht das Zusammenwirken der beiden Lagerteile 4, 6 hervor. Die ersten Zapfen 12 des ersten Lagerteils 4 und die zweiten Zapfen 14 des zweiten Lagerteils 6 sind in Umfangsrichtung U alternierend angeordnet. Dementsprechend greifen sie auch sich gegenseitig verzahnend oder verschränkend ineinander ein und liegen aneinander an, um eine Press- und/ oder Formpassung zwischen den beiden Lagerteilen 4, 6 herzustellen. Jeder Zapfen 12, 14 ist in einem Zapfenzwischenraum 16 des jeweils anderen Lagerteils 4, 6 aufgenommen und dort verklemmt.
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Jede Fixierungsstruktur 8, 10 weist ein als Versteifungsring 24 ausgebildetes Versteifungsmittel auf. Das Versteifungsmittel ist ein Metall- oder Kunststoffteil und umfasst Zapfenversteifungen 26. Jeder Zapfen 12, 14 ist mit einer Zapfenversteifung 26 versehen. Die Zapfenversteifungen 26 erstrecken sich in Längsrichtung L ausgehend von einer Ringbasis 25 und folgen in ihrem Querschnitt dem ringförmigen Verlauf der Ringbasis 25. Jede Zapfenversteifung 26 steht in die Montagebohrung 38 ein. Es ist zudem erkennbar, dass die Zapfenversteifungen 26 eine in Radialrichtung R wirkende Kraft auf den Rand der Montagebohrung 38 aufbringen.
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Die Zapfen 12, 14 sind in die Montagebohrung 38 gepresst. Dabei entsteht außenumfangseitig an den Zapfen eine Presspassung 12, 14. In die umfangseitigen Zwischenräume der Zapfen 12 werden von der Gegenseite die Zapfen 14 des Lagerteils 6 platziert, so dass die Zapfen 12, 14 in der Montagebohrung 38 alternierend von oben und unten angeordnet sind.
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Durch die radiale Vorspannung oder Vorspannbarkeit zumindest der Zapfen 12, 14 in der Montagebohrung 38 entsteht eine Verklemmung und somit eine Fixierung beider Lagerteile 4, 6 in der Montagebohrung 38. Die Ringbasis 25 jedes Versteifungsrings 24 ist derart im jeweiligen Lagerteil 4, 6 angeordnet, dass sie in Längsrichtung L betrachtet zu einer Seite der Anlagefläche 60 angeordnet ist, während die zumindest eine Zapfenversteifung 26 sich auf die andere Seite der Anlagefläche 60 erstreckt. Dadurch kann die Ringbasis außerhalb der Montagebohrung 38 angeordnet werden, um einen großen Hebel und einen festen Sitz zu realisieren.
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5 zeigt die Versteifungsringe 24 gemäß erster Ausführung in Alleinstellung. Die Versteifungsringe 24 können als Inlay in jeweils ein Lagerteil 4, 6 einvulkanisiert sein. Beide Versteifungsringe 24 weisen eine identische Geometrie auf. Bei der Montage der Lagerteile 4, 6 ragen die Zapfenversteifung 26 alternierend von oben und unten in die Montagebohrung 38 hinein und sorgen dort für eine gewisse Fixierung. Da die Zapfen 12, 14 zudem in Umfangsrichtung gummiert sind und durch diese Gummierung umfangsseitig ein Übermaß aufweisen, stützen sich die Zapfenversteifungen 26 gegeneinander ab und führen so zu einer weiteren Fixierung, denn nach radial außen können die Zapfen 12, 14 nicht ausklappen, da sie durch die Montagebohrung 38 nach außen fixiert sind. Der Verschränkung der Zapfen 12, 14 folgend verschränken sich gleichsam die Zapfenversteifungen 26. Freie Enden 58 der Zapfenversteifungen 26 erstrecken sich auf die jeweils andere Ringbasis 25 zu. Die Ringbasen 25 erstrecken sich um die Zentrallängsachse A zylinderförmig.
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6 bildet eine Querschnittansicht durch ein zusammengebautes Lager 2 ab. Erkennbar ist, dass die Zapfenversteifungen 26 beider Versteifungsringe 24 auf einem identischen Kreisring mit Zentrum auf der Zentrallängsachse A liegen. Die Elastomerrippen 18 sind in Radialrichtung R von der entsprechenden Zapfenversteifungen 26 hinterdeckt. Die Elastomerrippe 20 ist in Umfangsrichtung U mittig am Zapfen 12, 14 ausgebildet. Die nach radial innen ragenden Elastomerrippen 20 führen dazu, dass die Durchgangslöcher 30 im Querschnitt sternförmig ausgeformt sind. Somit ist auch das Rohr 28 mittels der Sternstruktur gelagert.
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Die 7 und 8 zeigen die Versteifungsringe 24 gemäß zweiter Ausführung in Alleinstellung. Die Versteifungsringe 24 können als Inlay in jeweils ein Lagerteil 4, 6 einvulkanisiert sein. Beide Versteifungsringe 24 weisen eine identische Geometrie auf. Bei der Montage der Lagerteile 4, 6 ragen die Zapfenversteifung 26 alternierend von oben und unten in die Montagebohrung 38 hinein und sorgen dort für eine gewisse Fixierung. Da die Zapfen 12, 14 zudem in Umfangsrichtung gummiert sind und durch diese Gummierung umfangsseitig ein Übermaß aufweisen, stützen sich die Zapfenversteifungen 26 gegeneinander ab und führen so zu einer weiteren Fixierung, denn nach radial außen können die Zapfen 12, 14 nicht ausklappen, da sie durch die Montagebohrung 38 nach außen fixiert sind. Der Verschränkung der Zapfen 12, 14 folgend verschränken sich gleichsam die Zapfenversteifungen 26. Die freien Enden 58 der Zapfenversteifungen 26 erstrecken sich bei der zweiten Ausführung nicht auf die jeweils andere Ringbasis 25 zu, sondern an dieser tangential in Längsrichtung L vorbei. Dabei weisen nämlich die Zapfenzwischenräume 16 in dem jeweiligen Lagerteil 4, 6 in Richtung der Zentrallängsachse A keine Zwischenraumbasis 34 auf, sondern sind in Richtung der Zentrallängsachse A anschlagsfrei ausgebildet. Jede Ringbasis 25 weist eine Passageausnehmung 64 auf, welche nach radial innen offen, nach radial außen von der Ringbasis 25 und in Umfangsrichtung beidseits von Zapfenversteifungen 26 begrenzt ist. Die Ringbasen 25 erstrecken sich um die Zentrallängsachse A kreisringförmig.
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In 7 sind die freien Enden 58 eines Versteifungsrings 24 axial auf eine Höhe mit der Ringbasis 25 des anderen Versteifungsrings 24 gebracht. In 8 sind die freien Enden 58 eines Versteifungsrings 24 axial an der Ringbasis 25 des anderen Versteifungsrings 24 vorbei gestellt. Der Abstand in Längsrichtung L zwischen den Ringbasen 25 ist dann geringer als die Längserstreckung der Zapfenversteifungen 26. Dadurch können die Zapfenversteifungen 26 in Radialrichtung R nicht nur mit der Montagebohrung 38 zusammenwirken, sondern auch mit der anderen Ringbasis 25.
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Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von den in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
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Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale auch als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Lager
- 4
- erstes Lagerteil
- 6
- zweites Lagerteil
- 8
- erste Fixierstruktur
- 10
- zweite Fixierstruktur
- 12
- erster Zapfen
- 14
- zweiter Zapfen
- 16
- Zapfenzwischenraum
- 18
- Elastomerrippe
- 20
- Elastomerrippe
- 22
- Seitenwand
- 24
- Versteifungsring
- 25
- Ringbasis
- 26
- Zapfenversteifung
- 28
- Rohr
- 30
- Durchgangsloch
- 32
- Anschlagsmittel
- 34
- Zwischenraumbasis
- 36
- erstes Bauteil
- 38
- Montagebohrung
- 40
- zweites Bauteil
- 42
- Außenseite
- 44
- Schraube
- 48
- Grundkörper
- 50
- Abstützpolster
- 52
- Abstützpolster
- 54
- Elastomerringabschnitt
- 56
- freies Ende
- 58
- freies Ende
- 60
- Anlagefläche
- 62
- Unterlegscheibe
- 64
- Passageausnehmung
- 100
- Lageranordnung
- A
- Zentrallängsachse
- E
- Längsschnittebene
- L
- Längsrichtung
- R
- Radialrichtung
- U
- Umfangsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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