DE102009019070A1

DE102009019070A1 - Verfahren zum Herstellen von mindestens einem Verstellrampenring

Info

Publication number: DE102009019070A1
Application number: DE102009019070A
Authority: DE
Inventors: Gerd Ahnert; Christophe Acker
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-05-20
Filing date: 2009-04-27
Publication date: 2009-11-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von mindestens einem Verstellrampenring mit einem Ringkörper, an dem Verstellrampen ausgebildet werden. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Ringkörper mit den Verstellrampen durch Schneiden eines rohrartigen Halbzeugs in einem einzigen Rampenschneidvorgang erzeugt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von mindestens einem Verstellrampenring mit einem Ringkörper, an dem Verstellrampen ausgebildet werden.
Verstellrampenringe können zum Beispiel als Blechziehteile oder Biegeteile aus einem streifenartigen Halbzeug hergestellt werden, das unter anderem durch Stanzen, Laserschneiden, Fräsen und/oder Schweißen bearbeitet wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung von mindestens einem Verstellrampenring mit einem Ringkörper, an dem Verstellrampen ausgebildet werden, zu vereinfachen und/oder die Herstellkosten zu reduzieren.
Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Herstellen von mindestens einem Verstellrampenring mit einem Ringkörper, an dem Verstellrampen ausgebildet werden, dadurch gelöst, dass der Ringkörper mit den Verstellrampen durch Schneiden eines rohrartigen Halbzeugs in einem einzigen Rampenschneidvorgang erzeugt wird. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung werden die Rampen beim Abtrennen des Ringkörpers von dem rohrartigen Halbzeug erzeugt. Die ansonsten erforderlichen Bearbeitungsschritte, Ablängen des rohrartigen Halbzeugs und Erzeugen der Rampen, werden in einem einzigen Rampenschneidvorgang zusammengefasst, wobei beim Durchtrennen des rohrartigen Halbzeugs in Umfangsrichtung gleichzeitig die Rampen erzeugt werden. Dadurch kann auch bei geringen Stückzahlen eine hohe Wirtschaftlichkeit erreicht werden. Darüber hinaus kann man mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr flexibel auf Formänderungen in der Geometrie reagieren. Dadurch können während der Entwicklung Anpassungen vorgenommen werden, ohne hohe Werkzeugkosten zu verursachen. Bei dem rohrartigen Halbzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Rohr, dessen Durchmesser und Wandstärke dem Durchmesser und der Wandstärke des herzustellenden Verstellrampenrings entsprechen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei Ringkörper mit Verstellrampen durch Schneiden eines rohrartigen Halbzeugs erzeugt werden, wobei die Verstellrampen der beiden Ringkörper durch einen einzigen Rampenschneidvorgang gleichzeitig erzeugt werden. Gemäß einem weiteren wesentlichen Aspekt der Erfindung werden beim Durchtrennen des rohrartigen Halbzeugs in Umfangsrichtung gleichzeitig die Rampen an zwei Verstellrampenringen erzeugt. Dadurch können die Herstellkosten noch weiter reduziert werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Ringkörper mit den Verstellrampen durch Laserschneiden oder Wasserstrahlschneiden erzeugt wird beziehungsweise werden. Diese beiden Schneideerfahren haben sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass während des einzigen Rampenschneidvorgangs abwechselnd ein Rampenschnitt und ein Stufenschnitt durchgeführt werden. Durch die Rampenschnitte werden die Rampen erzeugt. Durch die Stufenschnitte werden zwischen zwei Rampen stufenartige Absätze geschaffen, durch welche jeweils zwei Rampen miteinander verbunden sind.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rampenschnitt schräg zur Umfangsrichtung des Ringkörpers verläuft. Durch den zugehörigen Winkel wird die Steigung der Rampen definiert.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rampenschnitte alle im gleichen Winkel zur Umfangsrichtung des Ringkörpers angeordnet werden. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Rampen die gleiche Steigung aufweisen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stufenschnitte in axialer Richtung des rohrartigen Halbzeugs verlaufen. Die Stufenschnitte können auch etwas schräg zur axialen Richtung verlaufen. Die Begriffe Umfangsrichtung und axiale Richtung beziehen sich jeweils auf die Längsachse des Ringkörpers beziehungsweise des rohrartigen Halbzeugs. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Längsachse des Halbzeugs.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stufenschnitte alle die gleiche Länge aufweisen. Darüber hinaus verlaufen die Stufenschnitte vorzugsweise alle parallel zueinander.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rampenschnitte und die Stufenschnitte symmetrisch ausgeführt werden. Vorzugsweise werden die Rampenschnitte und die Stufenschnitte so symmetrisch ausgeführt, dass die Rampenstruktur eines ersten Verstellrings symmetrisch zu der Rampenstruktur eines zweiten Verstellrings ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Rampen Ausnehmungen in den Ringkörper eingebracht werden. Bei den Ausnehmungen handelt es sich zum Beispiel um Schlitze, die den Eingriff einer Antriebseinrichtung, insbesondere einer Verzahnung, ermöglichen. Die Antriebseinrichtung dient dazu, die beiden Verstellrampenringe relativ zueinander zu verdrehen, um Verschleiß einer Kupplungseinrichtung auszugleichen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper außen mit einem Zentrierdurchmesser versehen wird. Der Zentrierdurchmesser dient zum Beispiel dazu, den zugehörigen Verstellrampenring relativ zu einer Anpressplatte der Kupplungseinrichtung zu zentrieren.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper außen mit einer im Querschnitt kuppenförmigen Auflage versehen wird. Die kuppenförmige Auflage bildet ein Auflager für eine Tellerfeder der Kupplungseinrichtung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Rampenschneidvorgang ein gerader Trennschnitt quer zur Längsachse des rohrartigen Halbzeugs durchgeführt wird. Der gerade Trennschnitt dient dazu, das rohrartige Halbzeug am Rohranfang einseitig gerade zu schneiden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Rampenschneidvorgang ein gerader Trennschnitt quer zur Längsachse des rohrartigen Halbzeugs durchgeführt wird. Der weitere Trennschnitt dient dazu, den zweiten Verstellrampenring von dem rohrartigen Halbzeug zu trennen.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Verstellrampenringe gehören zu einer Verschleißnachstelleinrichtung für eine Kupplungseinrichtung. Die Verschleißnachstelleinrichtung umfasst zum Verschleißausgleich einen Rampenmechanismus mit den erfin dungsgemäßen Verstellrampenringen, die zum Ausgleichen von Verschleiß miteinander zusammenwirken. Die Verstellrampenringe können zum Beispiel zwischen einer Tellerfeder und einem Kupplungsdeckel oder zwischen der Tellerfeder und einer Anpressplatte der Kupplungseinrichtung angeordnet sein.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
1 einen Teil einer Kupplungseinrichtung mit einem Verstellrampenring, der zwischen einer Anpressplatte und einer Tellerfeder angeordnet ist, im Längsschnitt;
2 einen Teilschnitt aus 1 in Umfangsrichtung;
3 einen Teil einer Kupplungseinrichtung mit einem Verstellrampenring, der zwischen einer Tellerfeder und einem Kupplungsdeckel angeordnet ist, im Längsschnitt;
4 einen Teilschnitt aus 3 in Umfangsrichtung; die
5 bis 9 eine vereinfachte Darstellung einer möglichen Schrittfolge des erfindungsgemäßen Verfahrens;
10 einen gemäß dem in den 5 bis 9 dargestellten Verfahren hergestellter Verstellrampenring im Teilschnitt;
11 den Rampenring aus 10 nach einer Endbearbeitung;
12 zwei Rampenringe, die gemäß dem in den 5 bis 9 dargestellten Verfahren hergestellt sind, in der Vorderansicht und
13 eine perspektivische Darstellung der beiden Verstellrampenringe aus 12.
In den 1 und 2 ist eine Kupplungseinrichtung 1 mit einem Kupplungsdeckel 2 und einer Anpressplatte 4 im Schnitt dargestellt. Die Anpressplatte 4 ist in axialer Richtung relativ zu dem Kupplungsdeckel 2 hin und her bewegbar und wird mit Hilfe einer Tellerfeder 5 betätigt. Zwischen der Tellerfeder 5 und der Anpressplatte 4 ist ein Verstellrampenring 6 einer Verschleißnachstelleinrichtung angeordnet. Der Verstellrampenring 6 weist mehrere Rampen auf, die mit Gegenrampen zusammenwirken, die an der Anpressplatte 4 vorgesehen sind, wie man in 2 sieht.
In den 3 und 4 ist eine Kupplungseinrichtung 10 mit einer Schwungmasse 11 und einem Kupplungsdeckel 12 im Schnitt dargestellt. Eine Kupplungsscheibe 13 ist zwischen der Schwungmasse 11 und einer Anpressplatte 14 einklemmbar, wenn die Anpressplatte 14 in axialer Richtung auf die Schwungmasse 11 zu bewegt wird. Die Kupplungseinrichtung 10 wird mit Hilfe einer Tellerfeder 15 betätigt, die an der Anpressplatte 14 angreift und an dem Kupplungsdeckel 12 abgestützt ist. Ein Verstellrampenring 16 ist zwischen der Tellerfeder 15 und dem Kupplungsdeckel 12 angeordnet. Der Verstellrampenring 16 ist Teil einer Verschleißnachstelleinrichtung, die des Weiteren eine Sensortellerfeder 18 und eine Druckfeder 19 umfasst.
In den 5 bis 9 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen von mindestens einem Verstellrampenring stark vereinfacht dargestellt. In 5 sieht man, dass als Ausgangsmaterial ein rohrartiges Halbzeug 30 verwendet wird, das im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels aufweist. In einem optionalen ersten Schneidvorgang 31 wird an dem Rohranfang des rohrartigen Halbzeugs 30 ein gerader Schnitt durchgeführt, um eine gerade, ebene Stirnseite an dem rohrartigen Halbzeug 30 zu schaffen. Die beschriebenen Schneidvorgänge werden vorzugsweise durch Laserschneiden durchgeführt, können aber auch durch Wasserstrahlschneiden durchgeführt werden.
In 6 ist angedeutet, dass in einem zweiten Schneidvorgang 32 mehrere Teilschnitte in verschiedenen Richtungen durchgeführt werden. In dem zweiten Schneidvorgang 32 werden eine Vielzahl von Rampenschnitten 33, 34 durchgeführt. Jeweils zwei Rampenschnitte 33, 34 sind durch einen Stufenschnitt 35 verbunden. Die Teilschnitte 33 bis 35 werden vorzugsweise durch Laserschneiden in einem einzigen Schneidvorgang durchgeführt, so dass zum Beispiel nach dem Rampenschnitt 33 der Stufenschnitt 35 und danach der Rampenschnitt 34 durchgeführt werden, um eine sägezahnartige Rampenstruktur 42 zu schaffen, die mehrere Rampen aufweist.
Die Rampenschnitte 33, 34 sind vorzugsweise im gleichen Winkel angeordnet, so dass sich Rampen mit der gleichen Steigung ergeben. Die Stufenschnitte 35 verlaufen vorzugsweise in axialer Richtung, wobei die Längsachse des rohrförmigen Halbzeugs 30 in den 5 bis 9 mit 40 bezeichnet ist. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zu der Längsachse 40. Die Längsachse 40 ist ebenfalls Längsachse eines Verstellrampenrings 41, der mit Hilfe des zweiten Schneidvorgangs 32 von dem rohrartigen Halbzeug 30 abgetrennt wird. Der abgetrennte Verstellrampenring 41 ist in 7 dargestellt.
In 7 ist die an dem Verstellrampenring 41 durch den zweiten Schneidvorgang 32 erzeugte Rampenstruktur mit 42 bezeichnet. Der Verstellrampenring 41 umfasst einen Ringkörper 43, an dem die Rampenstruktur 42 ausgebildet ist. In 7 sieht man des Weiteren, dass an dem rohrartigen Halbzeug 30 beim Durchführen des zweiten Schneidvorgangs 32 eine Rampenstruktur 44 erzeugt wurde, die symmetrisch zu der Rampenstruktur 42 des Verstellrampenrings 41 ist.
In 8 ist angedeutet, dass in einem weiteren Schneidvorgang 46 durch einen geraden Trennschnitt 48 ein weiterer Verstellrampenring 52 erzeugt wird, der einen Ringkörper 53 umfasst, an dem die Rampenstruktur 44 ausgebildet ist. In 9 ist der von dem rohrartigen Halbzeug 30 abgetrennte Verstellrampenring 42 dargestellt.
In 10 ist der Verstellrampenring 41 im Teilschnitt dargestellt. In dem Teilschnitt sieht man, dass der Verstellrampenring 41 einen rechteckigen Querschnitt aufweist. In 10 ist der Verstellrampenring 41 direkt nach dem Schneiden in seiner Rohform dargestellt.
In 11 ist dargestellt, dass der Verstellrampenring 41 nach dem Schneiden noch weiter bearbeitet werden kann. So weist der Verstellrampenring 41 in 11 eine kuppenförmige Auflage 61 auf, die zum Beispiel durch spanende Bearbeitung, wie Drehen, erzeugt werden kann. Die kuppenförmige Auflage 61 stellt im eingebauten Zustand des Verstellrampenrings 41 eine Auflage für die Tellerfeder der Kupplungseinrichtung dar. Darüber hinaus kann ein Zentrierdurchmesser 62 an dem geschnittenen Verstellrampenring, zum Beispiel durch spanende Bearbeitung, wie Drehen, erzeugt werden. Der Zentrierdurchmesser 62 dient zum Beispiel dazu, den Verstellrampenring 41 gegenüber der Anpressplatte der Kupplungseinrichtung zu zentrieren.
In den 12 und 13 sind die beiden Verstellrampenringe 41, 42 in ihrem Einbauzustand in verschiedenen Ansichten dargestellt. Durch einen Doppelpfeil 64 ist die Ringhöhe bezeichnet, die der Verstellrampenring 52 hätte, wenn er aus einem Streifenmaterial gefertigt würde. Durch einen weiteren Doppelpfeil 65 ist die Ringhöhe angedeutet, die der Verstellrampenring 52 in Einzelbereichen haben kann, wenn der Verstellrampenring aus dem rohrartigen Halbzeug geschnitten wird, wie es in den 5 bis 9 gezeigt ist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können Ausnehmungen 71, 72 in Form von Schlitzen in dem Verstellrampenring 52 erzeugt werden. In gleicher Weise können in dem Verstellrampenring 41 Ausnehmungen 73, 74 erzeugt werden. Vorzugsweise werden die Ausnehmungen 71 bis 74 beim Durchführen des Schneidvorgangs (32 in 6) erzeugt. Die Ausnehmungen 71 bis 74 bilden vorzugsweise gegenüberliegend angeordnete Verzahnungen, die mit komplementär ausgebildeten Verzahnungen einer Antriebseinrichtung zusammenwirken. Die Antriebseinrichtung dient dazu, die beiden Verstellrampenringe 41, 52 relativ zueinander zu verdrehen, um durch Zusammenwirken der Rampen einen im Betrieb der Kupplungseinrichtung auftretenden Verschleiß auszugleichen.

1: Kupplungseinrichtung
2: Kupplungsdeckel
4: Anpressplatte
5: Tellerfeder
6: Verstellrampenring
10: Kupplungseinrichtung
11: Schwungmasse
12: Kupplungsdeckel
13: Kupplungsscheibe
14: Anpressplatte
15: Tellerfeder
16: Verstellrampenring
18: Sensortellerfeder
19: Druckfeder
30: rohrartiges Halbzeug
31: erster Schneidvorgang
32: zweiter Schneidvorgang
33: Rampenschnitt
34: Rampenschnitt
35: Stufenschnitt
40: Längsachse
41: Verstellrampenring
42: Rampenstruktur
43: Ringkörper
44: Rampenstruktur
46: weiterer Schneidvorgang
48: gerader Trennschnitt
52: zweiter Verstellrampenring
53: Ringkörper
61: kuppenförmige Auflage
62: Zentrierdurchmesser
64: Doppelpfeil
65: Doppelpfeil
67: Kupplungsbereich
68: Kupplungsbereich
71: Ausnehmung
72: Ausnehmung
73: Ausnehmung
74: Ausnehmung

Claims

Verfahren zum Herstellen von mindestens einem Verstellrampenring (41, 52) mit einem Ringkörper (43, 53), an dem Verstellrampen ausgebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (43, 53) mit den Verstellrampen durch Schneiden eines rohrartigen Halbzeugs (30) in einem einzigen Rampenschneidvorgang (32) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Ringkörper (43, 53) mit Verstellrampen durch Schneiden eines rohrartigen Halbzeugs (30) erzeugt werden, wobei die Verstellrampen der beiden Ringkörper (43, 53) durch einen einzigen Rampenschneidvorgang (32) gleichzeitig erzeugt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Ringkörper (43, 53) mit den Verstellrampen durch Laserschneiden erzeugt wird beziehungsweise werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Ringkörper (43, 53) mit den Verstellrampen durch Wasserstrahlschneiden erzeugt wird beziehungsweise werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des einzigen Rampenschneidvorgangs (32) abwechselnd ein Rampenschnitt (33, 34) und ein Stufenschnitt (35) durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rampenschnitt (33, 34) schräg zur Umfangsrichtung des Ringkörpers (43, 53) verläuft.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampenschnitte (33, 34) alle im gleichen Winkel zur Umfangsrichtung des Ringkörpers (43, 53) verlaufen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufenschnitte (35) in axialer Richtung des rohrartigen Halbzeugs (30) verlaufen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufenschnitte (35) alle die gleiche Länge aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampenschnitte (33, 34) und die Stufenschnitte (35) symmetrisch ausgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Rampen Ausnehmungen (71–74) in den Ringkörper (43, 53) eingebracht werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (43, 53) außen mit einem Zentrierdurchmesser (62) versehen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (43, 53) außen mit einer im Querschnitt kuppenförmigen Auflage (61) versehen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Rampenschneidvorgang ein gerader Trennschnitt (31) quer zur Längsachse (40) des rohrartigen Halbzeugs (30) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Rampenschneidvorgang (32) ein gerader Trennschnitt (48) quer zur Längsachse (40) des rohrartigen Halbzeugs (30) durchgeführt wird.