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Title:
MODULAR BEARING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/081943
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a modular bearing system having a lid section on the load side and a bottom section on the buttress side. At least two parallel-connected functional units selected from amongst a plurality of functional units are releasably fixed between the lid section and the bottom section. Said functional units comprise at least one rubber-metal bearing element, an pneumatic bearing element, a hydraulic bearing element, a solid bearing element, a spring, a spring element, an annular core spring, a conical spring, a pneumatic spring, a damper and/or a pneumatic damper for damping and/or bearing a load that is to be supported by the lid section, especially in the form of a unit or running gear of a motor vehicle, relative to a bearing supporting the bottom section, especially in the form of a chassis or body structure of a motor vehicle, said units having a set and/or adjustable frequency, damping and/or amplitude. The invention also relates to the use of said system and to a method for regulating the frequency, damping and/or amplitude of said system.

Inventors:
Wolf, Franz Josef (Sprudelallee 19 Bad Soden-Salmünster, 63628, DE)
Weber, Otto (John F. Kennedy Allee 93 Wolfsburg, 38444, DE)
Kümmel, Kurt (Burgstraße 9 Bensheim, 64625, DE)
Keck, Volkmar (Frauenteich Straße 43 Wolfsburg, 38440, DE)
Galli, Freimut (Hainhof Weg 16 Wächtersbach, 63607, DE)
Application Number:
PCT/EP2002/003686
Publication Date:
October 17, 2002
Filing Date:
April 03, 2002
Export Citation:
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Assignee:
WOCO FRANZ JOSEF WOLF & CO. GMBH (Hanauer Landstraße 16 Bad Soden-Salmünster, 63628, DE)
Wolf, Franz Josef (Sprudelallee 19 Bad Soden-Salmünster, 63628, DE)
Weber, Otto (John F. Kennedy Allee 93 Wolfsburg, 38444, DE)
Kümmel, Kurt (Burgstraße 9 Bensheim, 64625, DE)
Keck, Volkmar (Frauenteich Straße 43 Wolfsburg, 38440, DE)
Galli, Freimut (Hainhof Weg 16 Wächtersbach, 63607, DE)
International Classes:
B60K5/12; F16F13/06; F16F13/18; F16F13/20; F16F15/02; F16F15/04; F16F15/08; (IPC1-7): F16F13/00
Other References:
Keine Recherche
See also references of EP 1377760A1
Attorney, Agent or Firm:
Weber-bruls, Dorothée c/o Boehmert & Boehmert Hollerallee 32 Bremen . (28209, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. ModularesLagersystem (l, 101, 1001, 10001) miteinemauflastseitigenDeckelab schnitt (4,5,6,16,104,105,106,115,1004,1005,1006,10004,10005,10006) und einem widerlagerseitigen Bodenabschnitt (8,9,10,11,12,19,19', 20,20', 21,22,108, 109,110,111,112,119,123,124,125,1003,1008,10003,10008,10014), wobei zwischen dem Deckelabschnitt und dem Bodenabschnitt zumindest zwei Funktions einheiten (7,17,18,107,121,122,1007,1012,10007,10012,10013,10016), ausge wählt aus einer Vielzahl von Funktionseinheiten, umfassend zumindest ein Gummi MetallLagerelement, ein Luftlagerelement (10013,10016), ein Hydrolagerelement, ein Feststofflagerelement, eine Feder, ein Federelement (10007), eine Ringkernfeder (7,107), eine Konusfeder (1007), eine Luftfeder (10012), einen Dämpfer und/oder ei nen Luftdämpfer (17,18,24,121,122,126,1010,1012,10010,10012,10015), zur Dämpfung und/oder Lagerung einer von dem Deckelabschnitt abzustützenden Last, insbesondere in Form eines Aggregats oder Fahrwerks eines Kraftfahrzeuges, relativ zu einem den Bodenabschnitt tragenden Träger (108), insbesondere in Form einer Chassisoder Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges, mit eingestellter und/oder ein stellbarer Frequenz, Dämpfung und/oder Amplitude in Parallelschaltung lösbar fixier bar sind.
2. Modulares Lagersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelabschnitt und/oder der Bodenabschnitt (108,109,110,111,112,119,123, 124,125) zumindest bereichsweise umfaßt ist bzw. sind von der Last und/oder dem Träger (108,109,110,111,112,123,124), wobei vorzugsweise der Bodenabschnitt zumindest bereichsweise von dem Träger umfaßt ist.
3. Modulares Lagersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Last und/oder der Träger einen Hohlprofilabschnitt, insbesondere in Form von zwei Halbschalen (109,110), aufweist bzw. aufweisen, wobei vorzugsweise die obere Halbschale (109) der Aufnahme zumindest einer Funktionseinheit (107) und die untere Halbschale (110) der Aufnahme zumindest einer weiteren Funktionseinheit (121) dient, insbesondere die Halbschalen (109,110) eine Zentralbohrung (113) aufweisen, in die ein Zentralbolzen zum lösbaren Fixieren der Funktionseinheiten (107,121,122) einbringbar ist.
4. Modulares Lagersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß zumindest ein Teil des Deckelabschnittes und/oder zumindest ein Teil des Bodenab schnittes in Anpassung an die Anzahl und/oder die Art der ausgewählten Funktion einheiten und/oder der eingestellten und/oder einstellbaren Frequenz, Dämpfung und/oder Amplitude auswechselbar ausgestaltet ist.
5. Modulares Lagersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine ZusatzFunktionseinheit (10016), die zwischen dem Deckelabschnitt (10004,10005,10006) und dem Bodenabschnitt (10003,10008) oder außerhalb des Deckelabschnitts unddes Bodenabschnitts anordbar und wahlweise zu den zumindest zwei Funktionseinheiten (10007,10012,10013) zwischen dem Deckelabschnitt (10004,10005,10006) und dem Bodenabschnitt (10003,10008) hinzuschaltbar ist.
6. Modulares Lagersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen Sensor zur Erfassung einer Dämpfungsund/oder Lagercharakteri stik.
7. Modulares Lagersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerundloder Regeleinheit in Wirkverbindung mit den Funktionseinheiten, der ZusatzFunktionseinheit, dem Sensor, der Last und/oder dem Träger.
8. Modulares Lagersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ringkernfeder (7,107), Konusfeder (1007) und/öder ein Federelement (10007), vorzugsweise aus einem Elastomer gefertigt und in ihrem Inneren Hohlräume und/oder Kanäle aufweisend, als erste Funktionseinheit, insbesondere auflastseitig an geordnet, und zumindest einen dynamischen Luftdämpfer (17,18,24,121,122,126, 1010, 1012, 10010,10012,10015) als zweite Funktionseinheit, insbesondere widerla gerseitig angeordnet.
9. Modulares Lagersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdämpfer zumindest eine Dämpferkammer (17,18,121,122,1012,10012), insbesondere dynamische Luftkammer, aufweist, die durch die Ringkernfeder (7,107), die Konusfeder (1007) und/oder das Federelement (10007), entweder direkt oder über einen Teil des Deckelund/oder Bodenabschnittes, auflastseitig begrenzt ist.
10. Modulares Lagersystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdämpfer im wesentlichen keine operativ wirksame Federkomponente in die Lagerkennlinie der Ringkernfeder einbringt.
11. Modulares Lagersystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdämpfer (17,18,24,121,122,126) eine axial bewegliche, mit zumindest ei nem Teil (16,115) des Deckelabschnittes (4,5,6,16,104,105,106,115) fest verbun dene Membranplatte (14,116), in der zumindest eine beidseitig offene Drosselbohrung (24,126) vorgesehen ist, und wenigstens eine Dämpferkammer (17,18,121,122) aufweist, die teilweise von einer mit der Membranplatte (14,116) fest verbundenen Membran (13,118), insbesondere Rollmembran, undloder von der Membranplatte selbst begrenzt ist, wobei die Membranplatte (14,116) zu einer axial gegenüberlie genden Gegenplatte (20,22,123,125) des Bodenabschnittes (8,9,10,11,12,19,19', 20,20', 21,22,108,109,110,111,112,119,123,124,125) planparallel ausgerichtet ist.
12. Modulares Lagersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdämpfer eine bezüglich der Membranplatte (14) auflastseitig angeordnete Dämpferkammer (17) aufweist.
13. Modulares Lagersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenabschnitt (8,9,10,11,12,19,20,21,22) ein Befestigungsteil (11,19) um faßt, das zum Verklemmen der Membran (13) an dem Träger (8) befestigt ist und zum ungehinderten Durchtritt der Membranplatte (14) eine passend dimensionierte Aus nelunung aufweist.
14. Modulares Lagersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdämpfer zwei Dämpferkammern (17,18,121,122) aufweist, wobei eine auf lastseitige Dämpferkammer (17,121) von einer widerlagerseitigen Dämpferkammer (18,122) durch die Membranplatte (14,116) und die mit dieser verbundene Membran (13,118) abgegrenzt ist.
15. Modulares Lagersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenabschnitt (108,109,110,111,112,119,123,124,125) eine, vorzugsweise mit dem Träger (108) lösbar verbindbare, insbesondere topfförmig ausgestaltete, Ab deckhaube (119) umfaßt, und die widerlagerseitige Dämpferkammer (122) von der Abdeckhaube (119) begrenzt ist, wobei vorzugsweise jede Dämpferkammer (121, 122) durch umfängliches Verklemmen der mit der Membranplatte (116) verbundenen Membran (118) zwischen dem Träger (108) und der Abdeckhaube (119) abgedichtet ist.
16. Modulares Lagersystem nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeich net, daß die Membranplatte (14,116) lösbar, insbesondere durch Verschrauben, mit dem Dek kelund/oder Bodenabschnitt (8,108) verbindbar ist.
17. Modulares Lagersystem nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Düsenscheibe (1009,10009) mit zumindest einer Drosselbohrung (1010, 10010), durch die die Dämpferkammer (1012,10012) widerlagerseitig begrenzt ist, wobei die Düsenscheibe (1009,10009) vorzugsweise lösbar mit dem Deckelund/oder Bodenab schnitt (1005,10005,10008) verbindbar ist.
18. Modulares Lagersystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Konusfeder (1007) zumindest einen widerlagerseitigen Federansatz (1007c) und die Düsenscheibe (1009) zumindest eine zum Federansatz (1007c) komplementäre auflastseitige Vertiefung (1011), insbesondere im Bereich der Drosselbohrung (1010), aufweist.
19. Modulares Lagersystem nach einem Ansprüche 9 bis 18, gekennzeichnet durch Schaumstoff (25,127) in zumindest einer Dämpferkammer (17,18,121,122), vor zugsweise in Form einer Schaumstoffschicht an der Membranplatte (14,116) und/oder der Gegenplatte (20) und/oder der Abdeckhaube (119) oder der Düsenscheibe.
20. Modulares Lagersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche 8 bis 19, gekenn zeichnet durch zumindest ein Luftlager (10013,10016) als dritte Funktionseinheit widerlagerseitig vom Luftdämpfer (10012).
21. Modulares Lagersystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftlager zumindest eine statische Lagerkammer' (10013,10016) umfaßt, die vor zugsweise auflastseitig von der Düsenscheibe (10009) begrenzt ist.
22. Modulares Lagersystem nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch zumindest eine Zwischenscheibe (10014) mit zumindest einer Drosselbohrung (10015), über die zwei Lagerkammern (10013, 10016) voneinander getrennt sind, wo bei die Zwischenscheibe (10014) vorzugsweise lösbar mit dem Bodenabschnitt (10008) verbindbar oder in dem Bodenabschnitt fest integriert ist.
23. Modulares Lagersystem nach einem der Ansprüche 20 bis 22, gekennzeichnet durch einen Luftanschluß (10011), insbesondere mit einem Ventil, zu einer Lagerkammer (10013), wobei der Luftanschluß (10011) vorzugsweise in einem auswechselbaren Teil des Bodenabschnittes (10008) integriert ist.
24. Modulares Lagersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 23, gekennzeichnet durch einen ersten Sensor zur Erfassung der Höhe der Luftsäule in einem Luftdämpfer und/oder Luftlager und/oder einen zweiten Sensor zur Erfassung des Drucks in einem Luftdämpfer und/oder Luft lager, wobei der erste und/oder zweite Sensor vorzugsweise mit der Steuerund/oder Regeleinheit in Wirkverbindung steht bzw. stehen.
25. Modulares Lagersystem nach einem der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeich net, daß zumindest eine Drosselbohrung über die Steuerund/oder Regeleinheit, vorzugsweise stufenlos, einstellbar bzw. verstellbar ist.
26. Modulares Lagersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Abstand zwischen der Last und dem Träger einstellbar ist, insbesondere über die Steuerund/oder Regeleinheit, vorzugsweise durch zumindest ein ausfahrbares, auf blasbares, ausklappbares, ausdrehbares und/oder auseinanderziehbares Glied des Dek kelund/oder Bodenabschnittes.
27. Modulares Lagersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß Module des Lagersystems, insbesondere zumindest ein Teil des Deckelabschnittes, zumindest ein Teil des Bodenabschnittes und zumindest ein Teil jeder Funktionsein heit, mindestens eine Markierung zur Erleichterung eines Zusammenbaus aufweist bzw. aufweisen.
28. Modulares Lagersystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Markierung ein SollEinsatzzweck entnehmbar ist.
29. Verwendung des modularen Lagersystems nach einem der vorangehenden Ansprüche in der Fahrzeugtechnik, insbesondere Kraftfahrzeugtechnik, insbesondere zur Lage rung von Aggregaten, wie einem Verbrennungsmotor, und/oder einer Radaufhängung.
30. Verfahren zur Einstellung des Amplituden, Dämpfungsund/oder Frequenzverhaltens eines modularen Lagersystems, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprü che, gekennzeichnet durch folgende Schritte : Bestimmen des gewünschten Amplituden, Dämpfungsund/oder Frequenz verhaltens des Lagersystems ; Auswählen von zumindest vier Modulen, insbesondere in Form eines auflast seitigen Deckelabschnitts, eines widerlastseitigen Bodenabschnitts und zweier, insbesondere zwischen dem Deckelabschnitt und dem Bodenabschnitt in Par allelschaltung lösbar fixierbare, Funktionseinheiten, wie einem GummiMetall Lagerelement, einem Luftlagerelement, einem Hydrolagerelement, einem Fest stofflagerelement, einer Feder, einem Federelement, einer Ringkernfeder, einer Konusfeder, einer Luftfeder, einem Dämpfer und/oder einem Luftdämpfer mit eingestellter und/oder einstellbarer Dämpfung, Frequenz und/oder Amplitude ; Zusammenfügen der Module, insbesondere mittels zumindest einer Schraub, Niet, Schweißund/oder Haftvermittlerverbindung.
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswählen mittels zumindest einer Markierung, insbesondere zur Kennzeichnung eines SollEinsatz zwecks und/oder der eingestellten Dämpfung, Frequenz und/oder Amplitude, die von den Modulen ausgewiesen wird, erleichtert wird.
32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, gekennzeichnet durch das zusätzliche Einstellen und/oder Anpassen der Dämpfung, Frequenz und/oder Amplitude zumindest eines Moduls, insbesondere während des Betriebs des Lagersystems.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellen und/oder Anpassen der Dämpfung, Frequenz und/oder Amplitude des Moduls das Einstellen, insbesondere der Geometrie und/oder zumindest einer Durch flußeigenschaft, zumindest einer Drosselbóhrunrg zwischen zwei, vorzugsweise von einem Luftdämpfer und/oder einer Luftfeder umfaßten, Luftkammern, das Einstellen, vorzugsweise mittels eines Ventils, eines Luftdrucks innerhalb zumindest einer Luftkammer, und/oder das Einstellen des Volumens zumindest einer Luftkammer, vorzugsweise mit tels eines in Verbindung bringen der Luftkammer mit einem weiteren Luftvo lumen, insbesondere mittels eines zwischen der Luftkammer und dem Luftvo lumen angeordneten Ventils, und/oder eines Einstellen der Geometrie der Luft kammer, vorzugsweise mittels einer Steuerund/oder Regeleinheit und/oder in Abhängigkeit von zumindest einem von einem, vorzugsweise mit der Steuerund/oder Regeleinheit in Wirkverbindung stehenden, Sensor gelieferten Meßwert, wie einer Luftsäule, einer Lasteigenschaft, vorzugsweise dem Gewicht der Last, einer Schwingungsfrequenz und/oder eines Drucks, umfaßt.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ein stellung des Dämpfungs, Frequenzund/oder Amplitudenverhaltens zumindest ein Modul aus dem Lagersystem entfernt und/oder ausgetauscht wird.
Description:
Modulares Lagersystem Beschreibung Die Erfindung betrifft ein modulares Lagersystem, die Verwendung desselben sowie ein Ver- fahren zur Einstellung der Frequenz, Dämpfung und/oder Amplitude desselben.

Im Stand der Technik sind viele unterschiedliche Lager bekannt, die unterschiedliche Dämp- fungs-und/oder Lagercharakteristiken aufweisen. Insbesondere in der Kraftfahrzeugtechnik wird sich intensiv mit der Konzipierung neuer Lager auseinandergesetzt. Dort ist es eine vor- rangige Aufgabe, die Übertragung insbesondere von Aggregatschwingungen und Körper- schall auf einen Fahrgastraum zu minimieren. Dabei haben sich Gummi-Metall- Lagerelemente mit Luftdämpfung nicht nur hinsichtlich der Dämpfungseigenschaften als durchaus empfehlenswert herausgestellt, sondern auch wegen der guten Recyclefähigkeit so- wie der kostengünstigen Herstellung.

Beispielsweise aus der DE 4035375 AI ist ein insbesondere als Aggregatlager für Kraftfahr- zeuge dienendes dämpfendes'Lager bekannt, das in Parallelschaltung zwischen zwei starren Lageranschlüssen einen gummielastischen Lagerblock und eine Luftfeder umfaßt, deren durch einen Balg gebildete Luftkammer durch einen Drosselkörper in zwei Teilkammern un- terteilt ist. Der Drosselkörper steht dabei über eine Stange mit einem der Lageranschlüsse in Verbindung, während die Luftkammer von einem mit dem anderen Lageranschluß verbunde- nen starren Gehäuse aufgenommen ist. Der die Luftkammer bildende Balg ist mit zumindest einem Saugventil versehen, so daß ein automatisches Laden oder Aufpumpen der Luftfeder bei Relativbewegungen zwischen den Lageranschlüssen eintritt.

Aus der DE 3139915 AI ist ein luftgedämpftes Gummilager mit einem oberen und einem unteren Paßstück, einem zylindrischen Gummikörper zwischen den Paßstücken, der eine Luftkammer veränderbaren Volumens begrenzt, einem kolbenförmigen Gummikörper, dessen Schaft in dem zylindrischen Körper druckdicht eingepaßt und mit dem oberen Paßstück fest verklebt ist, bekannt. Der kolbenförmige Körper ist dabei in der Luftkammer angeordnet, um sie in eine obere und eine untere Luftkammer zu unterteilen. Von der oberen und unteren Luftkammer wird durch eine Öffnung Luft abgeführt oder zu den Luftkammern Luft zuge- führt. Zudem ist eine Druckmembran vorgesehen, die einer oder beiden Kammern zugeordnet ist und die Größe der effektiven Volumenänderung um eine bestimmte Größe vermindert.

Die EP 1063446 AI offenbart einen Luftdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeug- Aggregatlager, mit zwei planparallel zueinander ausgerichteten und durch eine flexible Mem- bran relativ zueinander abstandsvariabel beweglich gehaltenen Dämpferplatten, die zwischen sich eine Dämpferkammer einschließen. Dabei ist die Membran vorzugsweise als Rollmem- bran ausgebildet, und ein Drosselkanal ist durch eine oder beide Dämpferplatten vorgesehen.

Dieser Aufbau ermöglicht ohne großen Aufwand regelbare und steuerbare Dämpferleistung auf kleinem Bauvolumen.

Auch die weniger umweltverträglichen hydraulischen Dämpfer, wie sie beispielsweise in der DE 3836191 Cl beschrieben sind, haben sich in der Vergangenheit durchaus bewährt.

Nachteilig ist bei den bislang bekannten Lagern jedoch der sehr begrenzte, genau spezifizierte Einsatzzweck. Dies fordert beispielsweise-bei einem Kraftfahrzeughersteller eine große La- erhaltung für unterschiedliche Lager, was wiederum mit einem hohen Kostenaufwand ver- bunden ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein modulares Lagersystem zur Überwin- dung obiger Nachteile bereitzustellen, das nach einem Baukastenprinzip zusammenbaubar ist, je nach gewünschten Charakteristiken und zur Verfügung stehendem Raum. Dies ermög- licht insbesondere dem Kraftfahrzeughersteller bei geringer Lagerhaltung eine Vielzahl unter- schiedlicher Lager-und/oder Dämpfungsfunktionen zu implementieren. Ferner soll ein Ver- fahren zur Überwindung obiger Nachteile, insbesondere zur Einstellung der Dämpfungs- und/oder Lagercharakteristiken eines solchen modularen Lagersystems bereitgestellt werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein modulares Lagersystem mit einem auflastseitigen Deckelabschnitt und einem widerlagerseitigen Bodenabschnitt, wobei zwi- schen dem Deckelabschnitt und dem Bodenabschnitt zumindest zwei Funktionseinheiten, ausgewählt aus einer Vielzahl von Funktionseinheiten, umfassend zumindest ein Gummi- Metall-Lagerelement, ein Luftlagerelement, ein Hydrolagerelement, ein Feststofflagerele- ment, eine Feder, ein Federelement, eine Ringkernfeder, eine Konusfeder, eine Luftfeder, einen Dämpfer und/oder einen Luftdämpfer, zur Dämpfung und/oder Lagerung einer von dem Deckelabschnitt abzustützenden Last, insbesondere in Form eines Aggregats oder Fahrwerks eines Kraftfahrzeuges, relativ zu einem den Bodenabschnitt tragenden Träger, insbesondere in Form einer Chassis-oder Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges, mit eingestellter und/oder einstellbarer Frequenz, Dämpfung und/oder Amplitude in Parallelschaltung lösbar fixierbar sind.

Dabei kann vorgesehen sein, daß der Deckelabschnitt und/oder der Bodenabschnitt zumindest bereichsweise umfaßt ist bzw. sind von der Last und/oder dem Träger, wobei vorzugsweise der Bodenabschnitt zumindest bereichsweise von dem Träger umfaßt ist.

Die Erfindung kann dabei dadurch gekennzeichnet sein, daß die Last und/oder der Träger einen Hohlprofilabschnitt, insbesondere in Form von zwei Halbschalen, aufweist bzw. auf- weisen, wobei vorzugsweise die obere Halbschale der Aufnahme zumindest einer Funktions- einheit und die untere Halbschale der Aufnahme zumindest einer weiteren Funktionseinheit dient, insbesondere die Halbschalen eine Zentralbohrung aufweisen, in die ein Zentralbolzen zum lösbaren Fixieren der Funktionseinheiten einbringbar ist.

Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß zumindest ein Teil des Deckelabschnittes und/oder zumindest ein Teil des Bodenabschnittes in Anpassung an die Anzahl und/oder die Art der ausgewählten Funktionseinheiten und/oder der eingestellten und/oder einstellbaren Frequenz, Dämpfung und/oder Amplitude auswechselbar ausgestaltet ist.

Eine Ausfuhrungsfbrm der Erfindung ist gekennzeichnet durch zumindest eine Zusatz- Funktionseinheit, die zwischen dem Deckelabschnitt und dem Bodenabschnitt oder außerhalb des Deckelabschnitts und des Bodenabschnitts anordbar und wahlweise zu den zumindest zwei Funktionseinheiten zwischen dem Deckelabschnitt und dem Bodenabschnitt hinzu- schaltbar ist.

Eine weitere Ausfiihrungsform ist gekennzeichnet durch zumindest einen Sensor zur Erfas- sung einer Dämpfungs-und/oder Lagercharakteristik.

Ferner kann die Erfindung gekennzeichnet sein durch eine Steuer-und/oder Regeleinheit in Wirkverbindung mit den Funktionseinheiten, der Zusatz-Funktionseinheit, dem Sensor, der Last und/oder dem Träger.

Weiterhin ist eine Ausführungsform der Erfindung gekennzeichnet durch eine Ringkernfeder, Konusfeder und/oder ein Federelement, vorzugsweise aus einem Elastomer gefertigt und in ihrem Inneren Hohlräume und/oder Kanäle aufweisend, als erste Funktionseinheit, insbeson- dere auflastseitig angeordnet, und zumindest einen dynamischen Luftdämpfer als zweite Funktionseinheit, insbesondere widerlagerseitig angeordnet.

Dabei kann vorgesehen sein, daß der Luftdämpfer zumindest eine Dämpferkammer, insbe- sondere dynamische Luftkammer, aufweist, die durch die Ringkernfeder, die Konusfeder und/oder das Federelement, entweder direkt oder über einen Teil des Deckel-und/oder Bo- denabschnittes, auflastseitig begrenzt ist.

Ferner wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß der Luftdämpfer im wesentlichen keine operativ wirksame Federkomponente in die Lagerkennlinie der Ringkernfeder einbringt.

Auch kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß der Luftdämpfer eine axial bewegliche, mit zumindest einem Teil des Deckelabschnittes fest verbundene Membranplatte, in der zumin- dest eine beidseitig offene Drosselbohrung vorgesehen ist, und wenigstens eine Dämpfer- kammer aufweist, die teilweise von einer mit der Membranplatte fest verbundenen Membran, insbesondere Rollmembran, und/oder von der Membranplatte selbst begrenzt ist, wobei die Membranplatte zu einer axial gegenüberliegenden Gegenplatte des Bodenabschnittes plan- parallel ausgerichtet ist.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der Luftdämpfer eine bezüglich der Membranplatte auflastseitig angeordnete Dämpferkammer aufweist.

Ebenfalls wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß der Bodenabschnitt ein Befestigungsteil umfaßt, das zum Verklemmen der Membran an dem Träger befestigt ist und zum ungehin- derten Durchtritt der Membranplatte eine passend dimensionierte Ausnehmung aufweist.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Luftdämpfer zwei Dämpferkam- mern aufweist, wobei eine auflastseitige Dämpferkammer von einer widerlagerseitigen Dämpferkammer durch die Membranplatte und die mit dieser verbundene Membran abge- grenzt ist.

Eine Ausführungsform zeichnet sich dabei dadurch aus, daß der Bodenabschnitt eine, vor- zugsweise mit dem Träger lösbar verbindbare, insbesondere topfförmig ausgestaltete, Ab- deckhaube umfaßt, und die widerlagerseitige Dämpferkammer von der Abdeckhaube begrenzt ist, wobei vorzugsweise jede Dämpferkammer durch umfängliches Verklemmen der mit der Membranplatte verbundenen Membran zwischen dem Träger und der Abdeckhaube abge- dichtet ist.

Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Membranplatte lösbar, insbeson- dere durch Verschrauben, mit dem Deckel-und/oder Bodenabschnitt verbindbar ist.

Eine weitere Ausführungsform ist gekennzeichnet durch eine Düsenscheibe mit zumindest einer Drosselbohrung, durch die die Dämpferkammer widerlagerseitig begrenzt ist, wobei die Düsenscheibe vorzugsweise lösbar mit dem Deckel-und/oder Bodenabschnitt verbindbar ist.

Dabei kann vorgesehen sein, daß die Konusfeder zumindest einen widerlagerseitigen Feder- ansatz und die Düsenscheibe zumindest eine zum Federansatz komplementäre auflastseitige Vertiefung, insbesondere im Bereich der Drosselbohrung, aufweist.

Schaumstoff in zumindest einer Dämpferkammer, vorzugsweise in Form einer Schaumstoff- schicht an der Membranplatte und/oder der Gegenplatte und/oder der Abdeckhaube oder der Düsenscheibe kann erfindungsgemäß vorgesehen sein.

Eine weitere Ausftihrungsform ist gekennzeichnet durch zumindest ein Luftlager als dritte Funktionseinheit widerlagerseitig vom Luftdämpfer.

Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, daß das Luftlager zumindest eine statische Lager- kammer umfaßt, die vorzugsweise auflastseitig von der Düsenscheibe begrenzt ist.

Erfindungsgemäß wird zudem zumindest eine Zwischenscheibe mit zumindest einer Drossel- bohrung, über die zwei Lagerkammern voneinander getrennt sind, wobei die Zwischenscheibe vorzugsweise lösbar mit dem Bodenabschnitt verbindbar oder in dem Bodenabschnitt fest integriert ist, vorgeschlagen.

Ferner wird mit der Erfindung ein Luftanschluß, insbesondere mit einem Ventil, zu einer La- gerkammer, wobei der Luftanschluß vorzugsweise in einem auswechselbaren Teil des Boden- abschnittes integriert ist, vorgeschlagen.

Weiterhin kann die Erfindung gekennzeichnet sein durch einen ersten Sensor zur Erfassung der Höhe der Luftsäule in einem Luftdämpfer und/oder Luftlager und/oder einen zweiten Sen- sor zur Erfassung des Drucks in einem Luftdämpfer und/oder Luftlager, wobei der erste und/oder zweite Sensor vorzugsweise mit der Steuer-und/oder Regeleinheit in Wirkverbin- dung steht bzw. stehen.

Zudem kann vorgesehen sein, daß zumindest eine Drosselbohrung über die Steuer-und/oder Regeleinheit, vorzugsweise stufenlos, einstellbar bzw. verstellbar ist.

Auch wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Abstand zwischen der Last und dem Träger einstellbar ist, insbesondere über die Steuer-und/oder Regeleinheit, vorzugsweise durch zumindest ein ausfahrbares, aufblasbares, ausklappbares, ausdrehbares und/oder aus- einanderziehbares Glied des Deckel-und/oder Bodenabschnittes.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß Module des Lagersystems, ins- besondere zumindest ein Teil des Deckelabschnittes, zumindest ein Teil des Bodenabschnittes und zumindest ein Teil jeder Funktionseinheit, mindestens eine Markierung zur Erleichterung eines Zusammenbaus aufweist bzw. aufweisen.

Dabei kann ferner vorgesehen sein, daß der Markierung ein Soll-Einsatzzweck entnehmbar ist.

Ferner wird die Verwendung des erfindungsgemäßen modularen Lagersystems in der Fahr- zeugtechnik, insbesondere Kraftfahrzeugtechnik, insbesondere zur Lagerung von Aggregaten, wie einem Verbrennungsmotor, und/oder einer Radaufhängung, vorgeschlagen.

Die das Verfahren zur Einstellung des Amplituden-, Dämpfungs-und/oder Frequenzverhal- tens eines modularen Lagersystems betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Verfah- ren die Schritte : -Bestimmen des gewünschten Amplituden-, Dämpfungs-und/oder Frequenzverhaltens des Lagersystems ; - Auswählen von zumindest vier Modulen, insbesondere in Form eines auflastseitigen Deckelabschnitts, eines widerlastseitigen Bodenabschnitts und zweier, insbesondere zwischen dem Deckelabschnitt und dem Bodenabschnitt in Parallelschaltung lösbar fi- xierbare, Funktionseinheiten, wie einem Gummi-Metall-Lagerelement, einem Luftla- gerelement, einem Hydrolagerelement, einem Feststofflagerelement, einer Feder, ei- nem Federelement, einer Ringkernfeder, einer Konusfeder, einer Luftfeder, einem Dämpfer und/oder einem Luftdämpfer mit eingestellter und/oder einstellbarer Dämp- fung, Frequenz und/oder Amplitude ; Zusammenfügen der Module, insbesondere mittels zumindest einer Schraub-, Niet-, Schweiß-und/oder Haftvermittlerverbindung umfaßt.

Dabei kann vorgesehen sein, daß das Auswählen mittels zumindest einer Markierung, insbe- sondere zur Kennzeichnung eines Soll-Einsatzzwecks und/oder der eingestellten Dämpfung, Frequenz und/oder Amplitude, die von den Modulen ausgewiesen wird, erleichtert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann ferner vorteilhafterweise das zusätzliche Einstellen und/oder Anpassen der Dämpfung, Frequenz und/oder Amplitude zumindest eines Moduls, insbesondere während des Betriebs des Lagersystems, umfassen.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens sieht vorteilhafterweise vor, daß das Einstellen und/oder Anpassen der Dämpfung, Frequenz und/oder Amplitude des Moduls - das Einstellen, insbesondere der Geometrie und/oder zumindest einer Durchflußei- genschaft, zumindest einer Drosselbohrung zwischen zwei, vorzugsweise von einem Luftdämpfer und/oder einer Luftfeder umfaßten, Luftkammern, - das Einstellen, vorzugsweise mittels eines Ventils, eines Luftdrucks innerhalb zu- mindest einer Luftkammer, und/oder - das Einstellen des Volumens zumindest einer Luftkammer, vorzugsweise mittels ei- nes in Verbindung bringen der Luftkammer mit einem weiteren Luftvolumen, insbe- sondere mittels eines zwischen der Luftkammer und dem Luftvolumen angeordneten Ventils, und/oder eines Einstellen der Geometrie der Luftkammer, vorzugsweise mittels einer Steuer-und/oder Regeleinheit und/oder in Abhängigkeit von zu- mindest einem von einem, vorzugsweise mit der Steuer-und/oder Regeleinheit in Wirkver- bindung stehenden, Sensor gelieferten Meßwert, wie einer Luftsäule, einer Lasteigenschaft, vorzugsweise dem Gewicht der Last, einer Schwingungsfrequenz und/oder eines Drucks, um- faßt.

Schließlich kann in dem Verfahren vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß zur Einstellung des Dämpfungs-, Frequenz-und/oder Amplitudenverhaltens zumindest ein Modul aus dem Lagersystem entfernt und/oder ausgetauscht wird.

Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß ein Lager modulartig aufbaubar ist, wobei die unterschiedlichen Komponenten sowohl an sich als auch aufeinander für unterschiedliche Einsatzzwecke abgestimmt sind. Mit anderen Worten heißt dies, daß ein kompliziertes Abstimmungsverfahren zwischen unterschiedlichen Funktionseinheiten eines erfindungsgemäßen modularen Lagersystems nicht von Nöten ist, da es sich bei den entspre- chenden Modulen jeweils um Standardteile handelt, deren Charakteristiken herstellerseits bereits dokumentiert sind.

Möchte beispielsweise ein Autohersteller ein Feststofflager mit einer Ringkernfeder und ei- nem Luftdämpfer für bestimmte Dämpfungs-und Lagercharakteristiken verwenden, so wählt er anhand einer zu den gewünschten Charakteristiken gehörenden Markierung aus einem Mo- dul-Bausatz einen bestimmten Deckelabschnitt, einen bestimmten Bodenabschnitt, eine be- stimmte Ringkernfeder und einen bestimmten Luftdämpfer aus und setzt dann, sozusagen vor Ort, die Module zusammen, indem er beispielsweise die Ringkernfeder in den Deckelab- schnitt und den Luftdämpfer in den Bodenabschnitt einsteckt, um dann die beiden Abschnitte miteinander zu verbinden, beispielsweise über eine Schraube.

Aber selbst ein Nachrüsten eines modularen Lagersystems ist erfmdungsgemäß möglich. Soll beispielsweise die oben beschriebene Kombination aus einer Ringkernfeder und einem Luft- dämpfer um ein Luftlager ergänzt werden, so ist lediglich der Bodenabschnitt auszutauschen.

Der neue Bodenabschnitt könnte dann z. B. eine Zwischenscheibe mit einer Drosselbohrung zur Verbindung einer als Luftdämpfer wirkenden dynamischen Luftkammer mit einer als Luftlager wirkenden statischen Luftkammer umfassen.

Das erfindungsgemäße modulare Lagersystem eröffnet somit eine breite Vielzahl von Ein- satzmöglichkeiten nach Art eines Baukastensystems.

Durch das erfindungsgemäße modulare Lagersystem können die Herstellungskosten und das Eigengewicht eines Lagers ferner dadurch reduziert werden, daß beispielsweise ein komplett separat von einem Träger, wie einer Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges, ausgebildeter Bodenabschnitt ersetzt wird durch einen Bodenabschnitt, der zumindest bereichsweise bereits vom Träger dargeboten wird. Analoges gilt im Zusammenhang mit dem Deckelabschnitt und einer daran zu befestigenden Last, wie einem Aggregat. Zudem wird hierdurch ermöglicht, daß ein Fahrzeughersteller bereits bei der Herstellung einer Karosseriestruktur Vorkehrungen trifft, die einen späteren problemlosen Anschluß des Lagersystems ermöglicht, was zu weite- ren Zeiteinsparungen bei der Endmontage führt.

Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß auch eine Steuer-und/oder Regeleinheit vorgesehen, über die ein Amplituden-, Dämpfungs-und/oder Frequenztuning, insbesondere zur Verschie- bung der Eigenfrequenz des modularen Lagersystems relativ zur Erregungsfrequenz, z. B. bei Erregung einer Radaufhängung oder einer Stoßerregung, selbst unabhängig von den geome- trischen Bemessungen der verwendeten Module durchführbar ist, beispielsweise durch Ein- stellen von Drosselbohrungen zwischen zwei Luftkammern oder der Beaufschlagung einer Luftkammer mit Steuerdruck oder dergleichen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei- bung, in der Ausführungsformen der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen im Einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt : Figur 1 eine Schnittansicht durch ein erstes erfindungsgemäßes Lagersystem ; Figur 2 eine Schnittansicht durch ein zweites erfindungsgemäßes Lagersystem ; Figur 3 eine Schnittansicht durch ein drittes erfindungsgemäßes Lagersystem ; Figur 4 eine Schnittansicht eines vierten erfindungsgemäßen Lagersystems ; Figur 5 eine Schnittansicht durch ein fünftes erfindungsgemäßes Lagersystem ; und Figur 6 eine graphische Auftragung des Amplitudenverhältnisses von Lastamplitude zu erregender Amplitude über die Frequenz.

Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lagersystems in Form eines Feststofflagers 1 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht. Das Feststofflager 1 umfaßt dabei einen Auflastanschluß 2 sowie diesem axial gegenüberliegend einen Widerla- geranschluß 3. Der Auflastanschluß 2 mit einem von einer Schürze 5 zum Schutz vor Schmutz und mechanischer Beschädigung umgebenen scheibenförmigen Bereich bildet einen Deckelabschnitt 4 und ist parallel zum Widerlageranschluß 3, der einem Bodenabschnitt zu- zuordnen ist, ausgerichtet. Zum Befestigen einer nicht dargestellten Last dient eine in dem Deckelabschnitt 4 zentral angeordnete Gewindebohrung 6. Der Deckelabschnitt 4 liegt auf einer Ringkernfeder 7 auf, die an einem Dämpfergehäuse 8 abgestützt ist, das ebenfalls dem Bodenabschnitt zuzuordnen ist. Zur Stabilisierung der Ringkernfeder 7 in radialer Richtung ist an dem Dämpfergehäuse 8 ein umfänglich verlaufender Kragen 9 vorgesehen, der zudem mit der Schürze 5 zusammenwirkt. Das Dämpfergehäuse 8 umfaßt einen oberen Gehäuseteil 10 sowie den Widerlageranschluß 3, an oder in dem eine napfartige Vertiefung ausgebildet ist, die als unteres Luftdämpfergehäuseteil dient. Beide Gehäuseteile 3,10 sind über in Figur 1 nicht separat dargestellte Schraubbolzen und Gewindebohrungen 11 miteinander verbunden.

Die Gewindebohrungen 11 sind umfänglich so um das zylinderförmige Dämpfergehäuse 8 herum verteilt, daß sie zueinander einen Winkel von 60 Grad aufspannen. Zur Befestigung des Feststofflagers 1 an einem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen sind in dem Widerlageran- schluß 3 Anschlußbohrungen 12 vorgesehen.

Zwischen dem oberen Gehäuseteil 10 und dem Widerlageranschluß 3 ist eine Rollmembran 13 gasdicht verklemmt, wobei die Rollmembran 13 gasdicht mit einer Membranplatte 14 ver- bunden ist, die wiederum mittels einer Befestigungsschraube 15 an einem Verbindungsab- schnitt 16 des Deckelabschnitts 4 verschraubt ist. Die gasdichte Anbindung der Rollmembran 13 an die Membranplatte 14 kann auf beliebige Art und Weise, beispielsweise durch Verkle- ben oder durch Haftvermittlung wie Vulkanisieren oder dergleichen, herbeigeführt werden.

Die Rollmembran 13 und die Membranplatte 14 unterteilen das Innere des insgesamt widerla- gerseitigen Dämpfergehäuses 8 in eine auflastseitige Dämpferkammer 17 sowie in eine wi- derlagerseitige Dämpferkammer 18. Die widerlagerseitige Dämpferkammer 18 ist somit von der Membranplatte 14 der Rollmembran 13 sowie von zwei Seitenwandungen 19 und einer Bodenwandung 20 des Widerlageranschlusses 3 begrenzt, wobei die Bodenwandung 20 plan- parallel zur Membranplatte 14 verläuft. Die auflastseitige Dämpferkammer 17 wird von der Membranplatte 14, der Rollmembran 13, einer planparallel zur Membranplatte 14 ausgerich- teten Deckenwandung 22 und Seitenwandungen 21 des oberen Gehäuseteils 10 begrenzt. Zum Hindurchführen des Verbindungsabschnittes 16, der sich vom Auflastanschluß 2 durch eine röhrenförmige Durchgangsöffnung der Ringkernfeder 7 hindurch bis zur Membranplatte 14 erstreckt, ist in der Deckenwandung 22 eine Gehäuseöffnung 23 vorgesehen. Diese ist dem Verbindungsabschnitt 16 gegenüber nicht abgedichtet, so daß Luft, insbesondere im nicht belasteten Zustand der Ringkernfeder 7, aus der auflastseitigen Dämpferkammer 17 durch die Gehäuseöffnung 23 entweichen kann. Durch die Aufnahme einer statischen Last an dem Auflastanschluß 2 wird die Ringkernfeder 7 jedoch fest gegen das obere Gehäuseteil 10 ge- preßt, wobei sie sich elastisch verformt und auf diese Weise die obere Dämpferkammer 17 gasdicht abschließt. In der Membranplatte 14 sind Drosselbohrungen 24 vorgesehen, die die Dämpferkammern 17,18 kommunizierend miteinander verbinden. Der Auflastanschluß 2 ist sowohl mit der Ringkernfeder 7 als auch mit der Membranplatte 14 verbunden, die einen Teil des Luftdämpfers bildet, der weiterhin die Dämpferkammern 17,18, die Rollmembran 13 sowie die Gehäuseteile 3,10 umfaßt. Die Ringkernfeder 7 ist somit in Parallelschaltung zu dem dynamischen Luftdämpfer angeordnet, der lediglich dämpfend wirkt und keine wesentli- che Änderung der Kennlinie der Ringkernfeder 7 herbeiführt, zumindest so lange wie die Amplituden im normalen operativen Bereich bleiben.

Figur 1 zeigt das Feststofflager 1 nach der Aufnahme einer statischen Last, wobei auf die Darstellung der Last, beispielsweise ein Fahrzeugaggregat, aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet wurde. In diesem Zustand ist die Membranplatte 14 in etwa von jeder planparallel zu ihr ausgebildeten Gegenplatte 20,22 des Dämpfergehäuses 8 gleich beabstandet. Bei einer dynamischen Beanspruchung wird die Membranplatte 14 beispielsweise zur Bodenwandung 20 hin verschoben, so daß sich das Volumen der widerlagerseitigen Dämpferkammer 18 ver- ringert und die darin befindliche Luft komprimiert wird. Gleichzeitig entspannt sich die auf- lastseitige Dämpferkammer 17, so daß aufgrund des Druckunterschiedes Luft von der wider- lagerseitigen Dämpferkammer 18 durch die Drosselbohrungen 24 in die auflastseitige Dämp- ferkammer 17 strömt. Die durch die Bewegung der Membranplatte 14 erzeugte kinetische Energie wird dabei zumindest teilweise von dem dynamischen Luftdämpfer aufgenommen.

Die so dissipierte Energie wird nicht an den Auflastanschluß 2 abgegeben. Dies wäre ledig- lich durch eine elastische Verformung der Rollmembran 13 sowie einer geeigneten Geometrie des Dämpfergehäuses 8 möglich, die jedoch bei der axialen Bewegung der Membranplatte 14 in keiner Weise elastisch verformt wird, sondern aufgrund ihrer präformierten Rollfalte rol- lend auf-und abwärts wandert. Ein Blähverhalten der Rollmembran 13 in der Form, daß diese durch den Druckanstieg in einer Dämpferkammer 17,18 unter elastischer Verformung wie ein Luftballon aufgeblasen wird, kann durch eine geeignete Materialauswahl bei der Ferti- gung der Rollmembran 13 sowie einer geeigneten Geometrie des Dämpfergehäuses 8 vernie- den werden. So besteht die Rollmembran 13 entweder aus einem Elastomer, das unter den jeweils vorliegenden Bedingungen auf Grund seiner Steifigkeit nicht als Blähfeder wirken kann, oder aus einem Material, das keinerlei elastische Eigenschaften aufweist, sondern le- diglich gasdicht ist. Beim Zurückschwingen der Last wird der zuvor beschriebene Vorgang umgekehrt. Nunmehr wird die auflastseitige Dämpfungskammer 17 komprimiert, während die widerlagerseitige Dämpfungskammer 18 entspannt wird.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die Figur 1 in keiner Weise die Abstände wi- derspiegelt, die bei der Konstruktion eines Feststofflagers, beispielsweise für einen Einsatz in einem Kraftfahrzeug, einzuhalten sind. Zur Dämpfung einer angekoppelten dynamischen Last eines Personenkraftfahrzeugaggregats weisen die Dämpferkammer 17,18 beispielsweise ei- nen Durchmesser von ca. 80 mm auf, wobei die Membranplatte 14 im unbelasteten Zustand in einem Abstand von ca. 2 mm bis 5 mm zur Oberfläche der jeweiligen Gegenplatte 20,22 ge- halten wird.

Der in Figur 1 dargestellte Dämpfer ist für Amplituden im Normalbereich von ca. 2 mm bis 5 mm ausgelegt. Um bei dieser Normalauslegung auch größere Überlast-Stoßamplituden dyna- misch weich dämpfen zu können, sind zwischen der Membranplatte 14 und ihren planparal- lelen Gegenplatten 20,22 Schaumstoffschichten 25 vorgesehen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann die Membranplatte 14 auch beidseitig mit einer Schaumstoffschicht 25 verse- hen sein, und darüber hinaus kann jede planparallele Gegenplatte 20,22 eine zusätzliche Schaumstoffschicht 25 aufweisen. Wie in Figur 1 angedeutet, wurde ein Schaumstoff mit ge- schlossenen Poren für die Beschichtung 25 ausgewählt. Dieser zeichnet sich durch einen be- sonders hohen Dämpfungsgrad aus, so daß auch Amplituden, die den Freischwingbereich der Membranplatte 14 überschreiten, wirksam gedämpft werden können.

Die Modularität des mit Bezug auf Figur 1 beschriebenen Lagersystems läßt sich, beispiels- weise, daran erkennen, daß bereits ein Lösen der Schraubbolzen von den Gewindebohrungen 11, anschließendes Austauschen des Teils des Bodenabschnitts, der durch die Wandungen 19 und 20 gebildet ist, durch ein anderes, neues Teil des Bodenabschnitts, wie es z. B. in Figur 2 mit Seitenwandungen 19'und einer nach unten offenen Bodenwandung 20'dargestellt ist, und abschließendes Fixieren des neuen Teils über Schraubbolzen in den Gewindebohrungen 11 dazu führt, daß lediglich eine dynamische Dämpferkammer 17 übrig bleibt, die dann über ihre Drosselbohrungen 24 in Kontakt zur Atmosphäre steht. Somit illustriert Figur 2 ein zweites erfindungsgemäßes modulares Lagersystem, das im wesentlichen die gleichen Module wie das Lagersystem gemäß Figur 1 umfaßt, jedoch eine Funktion aufweist, die sich von der des Lagersystems gemäß Figur 1 unterscheidet.

Das in Figur 3 dargestellte dritte modulare Lagersystem gemäß der Erfindung unterscheidet sich vom dem Lagersystem gemäß Figur 1 im wesentlichen dadurch, daß der Bodenabschnitt teilweise von einem Chassisträger 108 bereitgestellt ist. Von dem Lagersystem von Figur 1 läßt sich also wieder durch Austausch eines Teils des Bodenabschnitts das Lagersystem von Figur 3 erhalten, wie sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung ergibt.

Das Feststofflager 101 gemäß Figur 3 weist einen Auflastanschluß 102 sowie einen dem Auflastanschluß 102 axial gegenüberliegenden Widerlageranschluß 103 auf. Der Auflastan- schluß 102 gehört mit einem umfänglich von einer Schürze 105 begrenzten scheibenförmigen Bereich zu einem Deckelabschnitt 104, wobei die Schürze 105 zum Schutz des Feststofflagers 101 gegenüber Schmutz und mechanischer Beschädigung vorgesehen ist. Zur Befestigung einer nicht gezeigten Last ist in dem Auflastanschluß 102 eine zentrale Anschlußbohrung 106 mit Innengewinde vorgesehen. Der Auflastanschluß 102 liegt auf einer Ringkernfeder 107 auf, die aus einem Elastomer gefertigt ist ünd zur federnden Lastaufnahme auf dem einem Bodenabschnitt zugehörenden Widerlageranschluß 103 abgestützt ist. Dabei ist der Widerla- geranschluß 103 gleichzeitiger integraler Bestandteil eines Chassisträgers 108. Der in Figur 3 gezeigte Chassisträger 108 besteht aus einem Hohlprofil, von dem in der Schnittdarstellung ein oberer Trägerrahmen 109 sowie ein unterer Trägerrahmen 110 veranschaulicht sind. Zur Ausbildung des Widerlageranschlusses 103 laufen der obere Trägerrahmen 109 und der unte- re Trägerrahmen 110 aufeinander zu, wobei sie eine auflastseitige Vertiefung 111 sowie eine widerlagerseitige Vertiefung 112 in dem Chassisträger 108 ausbilden. Die Vertiefungen 111, 112 weisen in einer nicht gezeigten Draufsicht eine kreisförmige Kontur mit einer zentralen Durchtrittsöffnung 113 auf. Die auflastseitige Vertiefung 111 bewirkt zusammen mit der Schürze 105 eine Stabilisierung der zylindrischen Ringkernfeder 107 in radialer Richtung.

Die widerlagerseitige Vertiefung 112 bildet das Gehäuse eines im Folgenden beschriebenen Luftdämpfers 114 aus.

Die Ringkernfeder 107 weist in ihrem Inneren eine zentrale röhrenförmige Ausnehmung auf, durch die sich vom Auflastanschluß 102 her ein Verbindungsabschnitt 115 durch die Durch- trittsöffnung 113 hindurch bis zu einer Membranplatte 116 erstreckt. Die Membranplatte 116 ist über eine Befestigungsschraube 117 fest mit dem Verbindungsabschnitt 115 und somit dem Auflastanschluß 102 verbunden. Sie weist weiterhin eine Rollmembran 118 auf, die durch Haftvermittlung, beispielsweise durch Vulkanisierung oder mittels hierzu geeigneter Klebstoffe, gasdicht mit der Membranplatte 116 verbunden ist. Zum umfänglichen Verklem- men der Rollmembran 118 ist eine käfigartige Abdeckhaube 119 vorgesehen, die mit Hilfe von nicht dargestellten Befestigungsschrauben in Gewindebohrungen 120 fest an dem unteren Trägerrahmen 110 montiert ist. Durch diese Anordnung ist eine auflastseitige Dämpferkam- mer 121 sowie eine widerlagerseitige Dämperfkammer 122 definiert, die voneinander durch die Membranplatte 116 sowie durch die Rollmembran 118 getrennt sind. Die auflastseitige Dämpferkammer 121 wird weiterhin von den Außenflächen der widerlagerseitigen Vertiefung 112 des Chassisträgers 108 begrenzt, der hierzu eine planparallel zur Membranplatte 116 aus- gebildete Chassisgegenplatte 123 sowie Seitenwandungen 124 aufweist. Um das Entweichen von Luft durch die Durchtrittsöffnung 113 in der Chassisgegenplatte 123 zu vermeiden, ist die Ringkemfeder 107 so ausgestaltet, daß sie auf Grund elastischer Verformung infolge der sta- tischen Lastenaufnahme gegen den Widerlageranschluß 103 als auch gegen den Verbindungs- abschnitt 115 gepreßt wird und die auflastseitige Dämpferkammer 121 somit abdichtet. Die widerlagerseitige Dämpferkammer 122 weist ebenfalls eine planparallel zur Membranplatte 116 ausgebildete Haubengegenplatte 125 auf. In der Membranplatte 116 sind beidseitig offe- ne Drosselbohrungen 126 vorgesehen, die die Dämpferkammern 121, 122 kommunizierend miteinander verbinden. Ferner kann Schaumstoff 127 in den Dämpferkammem 121,122 an- geordnet sein.

Das mit Bezug auf Figur 3 beschriebene Lagersystem arbeitet im Prinzip genauso wie das mit Bezug auf Figur 1 beschriebene Lagersystem. Tatsächlich unterscheiden sich besagte Lager- systeme ausschließlich in ihrem Einbau bzw. Anbau an den Träger bzw. Chassisträger von- einander. Die Ausführungsform gemäß Figur 3 ist dabei aufgrund der Einsparung von Boden- abschnittsteilen besonders günstig.

Auch das in Figur 3 dargestellte modulare Lagersystem läßt sich beispielsweise dadurch wei- ter variieren, daß die Abdeckhaube 119, die Bestandteil des Bodenabschnitts ist, ersetzt wird durch ein nicht dargestelltes platten-sowie ringförmiges Befestigungsteil mit Gewindeboh- rungen im Bereich der Gewindebohrung 120 von Figur 3, so daß lediglich die auflastseitige Dämpferkammer 121 übrig bleibt, die dann über die Drosselbohrungen 126 mit der Atmo- sphäre verbunden ist.

Das in Figur 4 dargestellte vierte modulare Lagersystem der Erfindung unterscheidet sich grundsätzlich von denen der Figuren 1 bis 3. Bei diesem Lagersystem handelt es sich eben- falls um ein Feststofflager 1001 mit einem Auflastanschluß 1002 und einem Widerlageran- schluß 1003, wobei der Auflastanschluß 1002 zusammen mit einem Gehäuseteil 1005 einen Deckelabschnitt 1004 bildet und der Widerlageranschluß 1003 Bestandteil eines Bodenab- schnittes ist. In dem Auflastanschluß 1002 ist in bekannter Weise eine Gewindebohrung 1006. vorgesehen, und der Auflastanschluß 1002 trägt eine Konusfeder 1007 mit Federbeinen 1007a, Federvorsprüngen 1007b und einem zentralen Federansatz 1007c am widerlagerseiti- gem Ende. Jedoch erstreckt sich der Auflastanschluß 1002 nicht durch die Konusfeder 1007 hindurch. In Parallelschaltung zu der Konusfeder 1007 ist eine Dämpferkammer 1012 ange- ordnet, die auflastseitig direkt durch die Konusfeder 1007 und widerlagerseitig durch eine Düsenscheibe 1009 begrenzt ist. Die Düsenscheibe 1009 ist mit einer Drosselbohrung 1010 zur Verbindung mit der Außenatmosphäre versehen, wobei die Drosselbohrung 1010 im Be- reich einer Vertiefung 1011 angeordnet ist, die komplementär zum Federansatz 1007c vorge- sehen ist. Die Düsenscheibe 1009 begrenzt somit die maximale Verformung der Konusfeder 1007.

Bei dem Feststofflager 1001 konnte aufgrund der speziellen geometrischen Ausgestaltung der Konusfeder 1007 auf eine Membran verzichtet werden, da die Konusfeder 1007 an sich be- reits derart elastisch verformbar ist, daß es sich bei der Dämpferkammer 1012 um eine dyna- mische Luftkammer, d. h. eine Kammer mit veränderlichem Volumen, handelt.

Das in Figur 4 dargestellte modulare Lagersystem würde sich beispielsweise einfach durch Austausch eines zum Bodenabschnitt gehörenden Flansches 1008 zum Anschluß an einen nicht dargestellten Träger durch eine geschlossene Haube derart verändern lassen, daß zu- sätzlich ein Luftlager parallel zum Feststofflager 1001 und der Dämpferkammer 1012 ange- ordnet ist, und zwar begrenzt durch die Düsenscheibe 1009 und die Haube.

Bei dem in Figur 5 dargestellten fünften modularen Lagersystem der Erfindung handelt es sich im wesentlichen um ein zuletzt beschriebenes Lagersystem, umfassend, in Parallelschal- tung, ein Federelement, einen Dämpfer und ein Lager. Im Detail stellt auch das erfindungs- gemäße modulare Lagersystem von Figur 5 wieder ein Feststofflager 10001 mit einem Auf- lastanschluß 10002 und einem Widerlageranschluß 10003 dar. Der Auflastanschluß 10002 bildet zusammen mit einem Gehäuseteil 10005 einen Deckelabschnitt 10004, weist eine Ge- windebohrung 10006 auf und trägt ein Federelement 10007. Wie auch im Falle des Feststoff- lagers von Figur 4 erstreckt sich auch gemäß Figur 5 der Auflastanschluß 10002 nicht durch das komplette Federelement 10007 hindurch. Das Federelement 10007 weist eine bestimmte Geometrie und somit Federkennlinie auf, und begrenzt zusammen mit einer Düsenscheibe 10009 eine auflastseitige Dämpferkammer 10012 in Form einer dynamischen Luftkammer.

Die Dämpferkammer 100I2 stellt ferner eine Luftfeder dar. Bei entsprechend dünner Dimen- sionierung eines Stegs 10007a des Federelements 10007 wird die Federcharakteristik des Fe- derelements 10007 nämlich im wesentlichen durch die Geometrie der Kammer 10012 und nur zweitrangig durch das Elastomer des Federelements 10007 hervorgerufen. In der Düsenschei- be 10009 ist eine Drosselbohrung 10010 vorgesehen, die zur Verbindung der dynamischen Luftkammer 10012 mit einer statischen Luftkammer 10013, d. h. einer Kammer mit im we- sentlichen nicht veränderlichem Volumen, dient. Die statische Luftkammer 10013 ist durch die Düsenscheibe 10009 sowie den Bodenabschnitt begrenzt. Der Bodenabschnitt weist sei- nerseits einen Luftanschluß 10011 auf, so daß die Luftkammer 10013 mit einer Steuerluft beaufschlagbar ist, um so speziell gewünschte Lagereigenschaften einstellen zu können, ins- besondere über eine Veränderung der Druckverhältnisse in den Luftkammern 10012,10013.

Zusätzlich ist wahlweise eine Zusatzluftkammer 10016 durch Öffnen einer Drosselbohrung 10015 in einer auswechselbaren Zwischenscheibe 10014 des Bodenabschnitts parallel schalt- bar.

Die Bemessungen der Drosselbohrungen 10010 und 10015, über die die Dämpfungs-und Lagercharakteristiken mitbestimmt werden, lassen sich durch Auswahl einer geeigneten Dü- senscheibe 10009 bzw. Zwischenscheibe 10014 auswählen. Zudem sind die Drosselbohrun- gen 10010 und 10015 sowie ein nicht dargestelltes Ventil in dem Luftanschluß 10011 ver- stellbar, d. h. verschließbar bzw. öffenbar, in Abhängigkeit von den gewünschten Dämpfung- und/oder Lagercharakteristiken. Zu diesem Zwecke ist ein nicht gezeigter Sensor zur Erfas- sung der Luftsäule in den Luftkammern 10012,10013 und 10016 in Wirkverbindung mit ei- ner nicht gezeigten Steuer-und/oder Regeleinheit vorgesehen. Dieser ermöglicht ferner die Bestimmung einer Schwingungsfrequenz.

Das in Figur 5 dargestellte modulare Lagersystem läßt sich beispielsweise dadurch variieren, daß auf die Zwischenscheibe 10014 verzichtet wird und somit lediglich eine statische Lager- kammer vorliegt oder neben der Zusatzluftkammer 10016 bzw. anstelle dieser zumindest eine externe, d. h. vom Lagersystem örtlich getrennte, statische Luftkammer, die in Wirkverbin- dung mit den Kammern 10013 und/oder 10016 steht, vorgesehen ist.

Das erfindungsgemäße modulare Lagersystem bietet die Möglichkeit, das Frequenz-, Dämp- fungs-und/oder Amplitudenverhalten des gesamten Lagersystems im wesentlichen beliebig einstellen zu können. In Fig. 6 ist schematisch das Amplitudenverhältnis, d. h. das Verhältnis der Amplitude der Last und der Amplitude der Erregung, für verschiedene Frequenzen darge- stellt. Dabei gibt der Graph I den Frequenzverlauf des Amplitudenverhältnisses für eine un- terkritische Abstimmung des erfindungsgemäßen Lagersystems und der Graph lI den Verlauf des Amplitudenverhältnisses für ein überkritsch abgestimmtes erfindungsgemäßes Lagersy- stem wieder. Mit III ist ein beispielhafter Eigenfrequenzbereich einer Last, beispielsweise eines Aggregats, gekennzeichnet. Wenn z. B. ein Kraftfahrzeug mit 120 km/h über eine un- ebene Straße fährt, oder Wechsellastschläge auf ein Aggregat des Kraftfahrzeugs wirken, so liegt der Bereich der erregenden Frequenzen unter anderem zwischen 8 bis 16 Hz für das La- ger des Aggregats. In einem Kraftfahrzeug sind darüber hinaus eine Vielzahl von weiteren Erregungsfrequenzbändem vorhanden, insbesondere hervorgerufen durch Aggregatschwin- gungen, d. h. beispielsweise Motorengeräusche, die eine höhere Frequenz aber eine geringere Amplitude aufweisen. Diese sind der Einfachheit halber in Figur 6 nicht dargestellt.

Wie Figur 6 zu entnehmen ist, liegt die Eigen-bzw. Resonanzfrequenz eines unterkritisch abgestimmten Lagersystems unterhalb des Frequenzbereichs III, während die Resonanzfre- quenz eines überkritisch abgestimmten Lagersystems oberhalb des Frequenzbereichs III liegt.

Eine unterkritische Abstimmung des Lagersystems führt zu einem sehr guten Isolationsver- halten, aber auch zu einer relativ weichen Federcharakteristik, während sich bei einer über- kritischen Abstimmung eine im Gegensatz dazu härtere Federung ergibt, die beispielsweise zur für einen Kraftfahrzeuginsassen angenehmen Dämpfung der beschriebenen Erregungen auf einer unebenen Straße geeignet sind.

Das erfindungsgemäße Lagersystem bietet nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, eine Anpas- sung des Lagersystems, d. h. ein Amplituden-, Dämpfungs-und/oder Frequenztuning, vorzu- nehmen. So ist eine unterkritische Abstimmung insbesondere dadurch zu erreichen, daß die Luftsäule in den unterschiedlichen Kammern variiert wird. Vorzugsweise wird dies dadurch erreicht, daß das Luftvolumen durch Veränderung der Verbindungsöffnungen zwischen den unterschiedlichen Kammern bzw., insbesondere bedarfsweises, Zuschalten eines Luftvolu- mens variiert wird. Ferner kann eine derartige Abstimmung auch dadurch erzielt werden, daß der statische Luftdruck innerhalb der verschiedenen Kammern variiert wird. Vorzugsweise wird dies über ein Ventil gemäß dem Ventil in dem Luftanschluß 10011 erreicht.

Selbstverständlich sind noch eine Vielzahl weiterer Modulationen der beschriebenen Bauteile des erfindungsgemäßen modularen Lagersystems denkbar. Insbesondere ist das erfindungs- gemäße Lagersystem keinesfalls auf den Einsatz eines Feststofflagers in Parallelschaltung mit einem Luftdämpfer und/oder Luftlager beschränkt.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste : 1 Feststofflager 2 Auflastanschluß 3 Widerlageranschluß 4 Deckelabschnitt 5 Schürze 6 Gewindebohrung 7 Ringkernfeder 8 Dämpfergehäuse 9 Kragen 10 Gehäuseteil 11 Gewindebohrung 12 Anschlußbohrung 13 Rollmembran 14 Membranplatte.

15 Befestigungsschraube 16 Verbindungsabschnitt 17 Auflastseitige Dämpferkammer 18 Widerlagerseitige Dämpferkammer 19,19'Seitenwandung 20,20'Bodenwandung 21 Seitenwandung 22 Deckenwandung 23 Gehäuseöffnung 24 Drosselbohrung 25 Schaumstoffschicht 101 Feststofflager 102 Auflastanschluß 103 Widerlageranschluß 104 Deckelabschnitt 105 Schürze 106 Gewindebohrung 107 Ringkernfeder 108 Chassisträger 109 Oberer Trägerrahmen 110 Unterer Trägerrahmen 111 Auflastseitige Vertiefung 112 Widerlagerseitige Vertiefung 113 Durchtrittsöffnung 114 Luftdämpfer 115 Verbindungsabschnitt 116 Membranplatte 117 Befestigungsschraube 118 Rollmembran 119 Abdeckhaube 120 Gewindebohrung 121 Auflastseitige Dämpferkammer 122 Widerlagerseitige Dämpferkammer 123 Chassisgegenplatte 124 Seitenwandung 125 Haubengegenplatte 126 Drosselbohrung 127 Schaumstoffschicht 1001 Feststofflager 1002 Auflastanschluß 1003 Widerlageranschluß 1004 Deckelabschnitt 1005 Gehäuseteil 1006 Gewindebohrung 1007 Konusfeder 1007a Federbein 1007b Federvorsprung 1007c Federansatz 1008 Flansch 1009 Düsenscheibe 1010 Drosselbohrung 1011 Vertiefung 1012 Auflastseitige Dämpferkammer 10001 Feststofflager 10002 Auflastanschluß 10003 Widerlageranschluß 10004 Deckelabschnitt 10005 Gehäuseteil 10006 Gewindebohrung 10007 Federelement 10007a Steg 10008 Bodenabschnitt 10009 Düsenscheibe 10010 Drosselbohrung 10011 Luftanschluß 10012 Dynamische Luftkammer 10013 Statische Luftkammer 10014 Zwischenscheibe 10015 Drosselbohrung 10016 Zusatzluftkammer 1 Graph II Graph III Frequenzbereich