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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Befestigung eines Reibbelags an einem Konusring, wobei die Vorrichtung ein Andruckelement umfasst, das zur Anlage am Reibbelag des Konusrings eine flexible Wandschale aufweist, sowie einen Druckkonus, der bezogen auf seine Längsachse relativ zum Andruckelement axial verschieblich ist und eine Gleitfläche zur Anlage am Andruckelement aufweist.
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Durch die Befestigung des Reibbelags am Konusring entsteht ein Reibring, der beispielsweise in Synchronisiereinrichtungen von Kraftfahrzeug-Schaltkupplungen eingesetzt werden kann.
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In der Regel wird der Reibbelag durch ein Haftmittel mit dem Konusring verbunden. Beim Ankleben des Reibbelags wird üblicherweise ein Werkzeug axial zur Konusrichtung des Konusrings bewegt, um den Reibbelag am Konusring anzupressen und den Reibring herzustellen. Dabei muss das Werkzeug über die (spätere) Reibfläche gleiten, wodurch der Reibbelag mechanisch hoch belastet wird und sich in Pressrichtung verschieben kann. Bei Reibringen, die mit diesem Verfahren hergestellt werden, ist daher auch etwa die Hälfte der Ausschussteile auf Belagverschiebungen beim Heißpressen zurückzuführen.
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Im Übrigen beeinflusst bisher die Konzentrizität zwischen einem konusförmigen Werkzeug-Oberteil und einem konusförmigen Werkzeug-Unterteil die Maßhaltigkeit des Reibrings. Aufgrund der starren Werkzeugausführung kann dies in Umfangsrichtung eine unterschiedlich starke Verpressung des Reibbelags bewirken.
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Bei einem traditionell hergestellten Reibring werden kostenintensive Anlagen, speziell Heißpressen, benötigt, um die zum Herstellen einer Verbindung zwischen Reibbelag und Konusring notwendigen Kräfte und Anpressdrücke aufbringen zu können.
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In der
EP 0 266 712 B1 sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahrensvarianten zum Herstellen von reibschlüssigen Elementen, insbesondere von Synchronisierungskörpern in Stufengetrieben von Kraftfahrzeugen beschrieben. In einer Ausführungsvariante liegen am Reibbelag des Reibrings Spannbacken eines Presswerkzeugs an. In das hohle Werkzeug mit den Spannbacken wird anschließend ein Spreizstab mit einem konischen Ende eingeführt, um die Spannbacken radial nach außen zu drücken. Dadurch soll der Reibbelag möglichst ohne Scherbelastung unter Einwirkung rein radialer Kräfte verdichtet und am Konusring befestigt werden.
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Infolge der Schlitze zwischen den Spannbacken ist der Anpressdruck auf den Reibbelag in Umfangsrichtung jedoch nicht konstant, was zu inhomogenen Reibeigenschaften und im Bereich der Schlitze zu unerwünschten, radial nach innen gerichteten Ausbuchtungen des Reibbelags führen kann.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung sowie die Bereitstellung eines Verfahrens zur Befestigung eines Reibbelags an einem Konusring, wobei mithilfe der Vorrichtung in einem einfachen Herstellungsverfahren Reibringe mit zuverlässiger Verbindung zwischen Reibbelag und Konusring sowie geringem Ausschussanteil hergestellt werden sollen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der die Wandschale des Andruckelements in Umfangsrichtung geschlossen ist, wobei die Wandschale auf einer Seite eine in Umfangsrichtung geschlossene Kontaktfläche zur vollflächigen Anlage am Reibbelag des Konusrings und auf einer der Kontaktfläche entgegengesetzten Seite eine Gegengleitfläche zur Anlage an der Gleitfläche des Druckkonus aufweist. Durch die vorliegende Erfindung können bei der Befestigung des Reibbelags am Konusring folglich sowohl die im Reibbelag auftretenden Scherkräfte minimiert als auch ein in Umfangsrichtung homogener Anpressdruck erzeugt werden.
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Vorzugsweise entspricht ein Konuswinkel des Druckkonus im Wesentlichen einem Konuswinkel des Konusrings. Einerseits wird dadurch die Scherbelastung im Reibbelag beim Anpressen an den Konusring minimiert oder idealerweise sogar eliminiert und andererseits erfährt der Reibbelag eine homogene Komprimierung auf eine üblicherweise gewünschte, äußerst konstante Belagdicke.
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Außerdem kann- auch die Wandschale des Andruckelements im Bereich der Kontaktfläche und der Gegengleitfläche konusförmig ausgebildet sein, wobei bevorzugt auch der Konuswinkel der Wandschale im Wesentlichen dem Konuswinkel des Konusrings bzw. des Druckkonus entspricht. Dadurch wird die Wandschale beim Befestigen des Reibbelags sehr gleichmäßig verformt, was sich positiv auf deren Dauerhaftigkeit auswirkt.
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Das Andruckelement ist bevorzugt aus Metall, insbesondere aus Titan hergestellt. Die Materialeigenschaften von Titan haben sich bei den auftretenden Beanspruchungen der Wandschale als äußerst vorteilhaft herausgestellt. Das als Zwischenschicht dienende, mechanisch hochbeanspruchte Andruckelement aus einem geeigneten Metall, insbesondere Titan, kann nämlich einerseits die auftretenden Scherbeanspruchungen problemlos aufnehmen und lässt sich andererseits durch den Druckkonus einfach aufweiten, insbesondere elastisch aufweiten.
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In einer Ausführungsform weist das Andruckelement eine Becherform auf, so dass es sich einfach befüllen lässt, beispielsweise mit einem Thermofluid, welches zumindest den Reibbelag des Reibrings erwärmt und dadurch das Aushärten des Haftmittels zwischen Reibbelag und Konusring verbessert und/oder beschleunigt.
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Zum Befüllen bzw. Entleeren des insbesondere becherförmigen Andruckelements sind vorzugsweise ein Fluidzulauf und ein Fluidablauf, insbesondere für ein Thermofluid, vorgesehen. Wird als Thermofluid konkret ein Thermoöl eingesetzt, so ergibt sich neben dem Vorteil einer Erwärmung des Reibbelags gleichzeitig eine vorteilhafte Schmierwirkung, welche die Reibkräfte zwischen Gleitfläche und Gegengleitfläche herabsetzt.
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Beispielsweise kann ein Deckel vorgesehen sein, der mit dem Andruckelement eine Fluidkammer ausbildet und sowohl einen Fluidzulauf als auch einen Fluidablauf aufweist, wobei ein Fluid über den Deckel der Fluidkammer zugeführt oder aus der Fluidkammer abgeführt werden kann. Der üblicherweise massive Deckel ermöglicht im Gegensatz zum flexiblen, insbesondere dehnbaren und elastischen Andruckelement eine einfache Ausbildung des Fluidzulaufs und des Fluidablaufs.
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In einer Ausführungsvariante der Vorrichtung ist der Druckkonus in der Fluidkammer angeordnet.
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In dieser Ausführungsvariante weist der Druckkonus bevorzugt wenigstens einen Kanal auf, über den der Druckkonus in axialer Richtung von einem Fluid durchströmbar ist. Folglich ist es möglich, ein Fluid wie z. B. Thermoöl so gleichmäßig zu verteilen bzw. zirkulieren zu lassen, dass sich eine gute Wärmeübertragung und Schmierwirkung ergibt.
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In einer weiteren Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung ist eine axiale Abmessung der durch den Reibbelag definierten Kontaktfläche kleiner als eine axiale Abmessung der durch den Druckkonus definierten Gleitfläche. Dadurch wird sichergestellt, dass während des gesamten Herstellungsverfahrens des Reibrings ein vollflächiger, gleichmäßiger Anpressdruck an der Kontaktfläche herrscht; auch dann, wenn der Druckkonus an der Wandschale des Andruckelements entlang gleitet.
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Zur Strukturierung des Reibbelags kann die Kontaktfläche des Andruckelements Vorsprünge und/oder Nuten aufweisen. Sofern der Reibring gemäß dem nachfolgend beschriebenen Verfahren hergestellt wird, können sogar Vorsprünge oder Nuten vorgesehen sein, die sich nicht entlang einer Mantellinie über die gesamte axiale Abmessung der Kontaktfläche bzw. des Reibbelags erstrecken.
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Die oben gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines Reibrings durch Befestigung eines Reibbelags an einem Konusring gelöst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- a) Bereitstellen eines Konusrings;
- b) Bereitstellen eines Reibbelags und Positionieren des Reibbelags an einer zu beschichtenden Konusfläche des Konusrings;
- c) Positionieren eines Andruckelements relativ zum Konusring und zum Reibbelag in axialer Richtung, sodass eine Kontaktfläche des Andruckelements an den Reibbelag angrenzt; und
- d) Positionieren eines Druckkonus relativ zum Andruckelement in axialer Richtung, sodass eine Gleitfläche des Druckkonus an einer Wandschale des Andruckelements unter radialer Aufweitung der Wandschale entlang gleitet und den Reibbelag gegen den Konusring presst, wobei zumindest der Reibbelag über das Andruckelement erwärmt wird.
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Dieses Verfahren ermöglicht eine Befestigung des Reibbelags am Konusring, bei welcher der Reibbelag keinen mechanischen Extrembelastungen ausgesetzt ist, und bei welcher durch die Erwärmung des Reibbelags das Aushärten des Haftmittels beschleunigt wird, so dass die Haftverbindung schneller herstellbar ist und unter Umständen sogar eine erhöhte Haftkraft aufweist.
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In einer Verfahrensvariante werden im Schritt d) die Gleitfläche des Druckkonus und eine Gegengleitfläche des Andruckelements durch ein reibungsminderndes Öl geschmiert. Dadurch verringern sich die Reibungskräfte zwischen der Gleitfläche des Druckkonus und der Gegengleitfläche des Andruckelements, was sich insbesondere positiv auf die Lebensdauer des Andruckelements auswirkt. Wird als reibungsminderndes Öl ein sogenanntes Thermoöl verwendet, so erfüllt dieses Öl eine Doppelfunktion, nämlich einerseits als Schmiermittel und andererseits als Heizmittel zum Erwärmen des Reibbelags.
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Die Positionierung des Druckkonus im Verfahrensschritt d) erfolgt vorzugsweise weggesteuert. Dadurch wird in diesem Verfahrensschritt nicht nur der Reibbelag am Konusring befestigt, insbesondere verklebt, sondern gleichzeitig auch der Reibring kalibriert, sodass sich mit dem Verfahren Reibringe mit geringen Maßtoleranzen herstellen lassen.
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Die Erfindung umfasst im Übrigen auch einen Reibring, hergestellt nach dem oben beschriebenen Verfahren, wobei der auf einer zu beschichtenden Konusfläche des Konusrings befestigte Reibbelag in Richtung einer Flächennormalen der Konusfläche eine konstante Dicke aufweist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:
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1 einen Längsschnitt I-I durch eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung;
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2 einen Längsschnitt II-II durch die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung;
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3 eine perspektivische Detailansicht eines Deckels der Befestigungsvorrichtung gemäß den 1 und 2;
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4 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung in einer Ausgangsposition;
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5 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung in einer Zwischenposition; und
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6 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung in einer Verpressposition sowie ein Querschnittdetail des hergestellten Reibrings.
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Die 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 10 zur Befestigung eines Reibbelags 12 an einem Konusring 14 in einem Längsschnitt I-I bzw. einem Längsschnitt II-II. Die Befestigungsvorrichtung 10 umfasst ein Andruckelement 16, das zur Anlage am Reibbelag 12 des Konusrings 14 eine flexible Wandschale 18 aufweist, sowie einen Druckkonus 20, der bezogen auf seine Längsachse A relativ, zum Andruckelement 16 axial verschieblich ist und eine Gleitfläche 22 zur vollflächigen Anlage am Andruckelement 16 aufweist.
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Der Reibbelag 12 umfasst üblicherweise ein Reibmaterial, insbesondere ein organisches oder metallisches Reibmaterial, sowie ein Haftmittel 24 (vgl. 6) zur Befestigung des Reibbelags 12 am Konusring 14. Alternativ kann das Haftmittel 24 jedoch auch an einer zu beschichtenden Konusfläche 26 (vgl. 6) des Konusrings 14 aufgebracht sein, so dass der Reibbelag 12 ausschließlich aus dem Reibmaterial besteht. Als Haftmittel 24 kommen üblicherweise herkömmliche, aus dem Stand der Technik bereits bekannte Klebstoffe zum Einsatz, die für den vorliegenden Einsatzzweck geeignet sind.
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Die flexible Wandschale 18 des Andruckelements 16 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine gewisse Dehnbarkeit und Elastizität auf, sodass sie sich in Umfangsrichtung bei entsprechender Belastung aufweitet und nach Wegfall der Belastung wieder in ihre Ausgangsposition zurückverformt. Aufgrund seiner Werkstoffeigenschaften ist Titan als Material zur Herstellung des Andruckelements 16 besonders geeignet. Allerdings ist es auch denkbar, das Andruckelement 16 aus einem anderen geeigneten Material, insbesondere aus einem anderen Metall herzustellen.
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Der Druckkonus 20 ist üblicherweise aus einem sehr harten Material, beispielsweise aus Stahl oder gehärtetem Stahl gefertigt.
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Die hohle Wandschale 18 ist in Umfangsrichtung geschlossen und umfasst auf einer radialen Außenseite eine in Umfangsrichtung geschlossene Kontaktfläche 28 zur vollflächigen Anlage am Reibbelag 12 des Konusrings 14 sowie auf einer der Kontaktfläche 28 entgegengesetzten, radialen Innenseite eine Gegengleitfläche 30 zur vollflächigen Anlage an der Gleitfläche 22 des Druckkonus 20.
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Ein Konuswinkel α (vgl. 6) des Druckkonus 20 entspricht im Wesentlichen einem Konuswinkel α des Konusrings 14.
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Auch die Wandschale 18 ist im Bereich der Kontaktfläche 28 und der Gegengleitfläche 30 konusförmig ausgebildet und weist bevorzugt den gleichen Konuswinkel α auf, wie der Druckkonus 20 bzw. der Konusring 14. Daher wird die Wandschale 18 bei einer geeigneten axialen Relativbewegung zwischen dem Druckkonus 20 und dem Konusring 14 durch eine sehr homogene Verformung radial aufgeweitet, was die Dauerhaftigkeit der Wandschale 18 erhöht und sich damit positiv auf die Lebensdauer des gesamten Andruckelements 16 auswirkt.
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Gemäß den 1 und 2 weist das Andruckelement 16 mit integrierter konischer Wandschale 18 insgesamt eine Becherform auf.
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Zusätzlich ist ein Deckel 32 vorgesehen, der mit dem becherförmigen Andruckelement 16 eine Fluidkammer 34 ausbildet und einen Fluidzulauf 36 sowie einen Fluidablauf 38 aufweist, wobei der Fluidkammer 34 über den Deckel 32 ein Fluid 39 zugeführt oder entnommen werden kann. Wird als Fluid 39 ein Thermoöl verwendet, lässt sich dieses als Schmiermittel zwischen der Gleitfläche 22 und der Gegengleitfläche 30 und/oder als Heizmittel zum Erwärmen des Reibbelags 12, insbesondere des Haftmittels 24 am Reibbelag 12, einsetzen.
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Eine Ausbildung des Fluidzulaufs 36 und des Fluidablaufs 38 im Deckel 32 ist besonders vorteilhaft, da sich der Deckel 32 als massives Bauteil, insbesondere als Präge-/Stanzteil aus Stahl, herstellen lässt. Hingegen ist das Andruckelement 16 zumindest im Bereich der Wandschale 18 sehr dünnwandig, flexibel und elastisch ausgebildet, so dass es sich für die Ausbildung von Fluidanschlüssen weniger eignet.
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Der Fluidzulauf 36 und der Fluidablauf 38 sind jedoch nicht zwangsläufig im Deckel 32 auszubilden, sondern müssen lediglich in die Fluidkammer 34 münden und können prinzipiell irgendwo im Bereich der Fluidkammer 34 vorgesehen sein.
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Gemäß den 1 und 2 ist der Druckkonus 20 in der Fluidkammer 34 angeordnet, wobei der Druckkonus 20 wenigstens einen Kanal 40 aufweist, über den der Druckkonus 20 in axialer Richtung vom Fluid 39 durchströmbar ist.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind als Kanal 40 vier axiale Bohrungen vorgesehen, die eine Fluidzirkulation in der Fluidkammer 34 ermöglichen.
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Die 3 zeigt eine perspektivische Detailansicht des Deckels 32 sowie die Schnittführung der Längsschnitte I-I und II-II in den 1 und 2. Dabei wird deutlich, dass der Fluidzulauf 36 als halbkreisförmige Nut mit zwei sich axial in Richtung zur Fluidkammer 34 erstreckenden Versorgungskanälen 42 ausgebildet ist. Somit wird der Fluidkammer 34 das als Fluid 39 eingesetzte Thermoöl durch die beiden Versorgungskanäle 42 im Deckel 32 zugeführt, welche in die Fluidkammer 34 münden.
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Der Fluidablauf 38 ist im Deckel 32 als Ringnut ausgebildet, von der sich zwei Ablaufkanäle 44 axial in Richtung zur Fluidkammer 34 erstrecken. An diese beiden Ablaufkanäle 44 sind axiale Verlängerungsleitungen 46 angeschlossen, welche sich in axialer Richtung jeweils vom Ablaufkanal 44 bis nahe an einen Boden 48 des becherförmigen Andruckelements 16 erstrecken. Die Verlängerungsleitungen 46 stellen dabei sicher, dass das über die Versorgungskanäle 42 zugeführte Thermoöl die Fluidkammer 34 erst axial durchströmen muss, bevor es über die Verlängerungsleitungen 46 und den Fluidablauf 38 wieder abströmen kann. Aufgrund dieser Fluidbewegung innerhalb der Fluidkammer 34 wird einerseits eine gute Schmierung im Bereich der Wandschale 18 zwischen der Gleitfläche 22 des Druckkonus 20 und der Gegengleitfläche 30 des Andruckelements 16 sowie andererseits eine gute Übertragung der Wärmeenergie des Thermoöls über das Andruckelement 16 an den Reibbelag 12 sichergestellt.
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Vorzugsweise reichen die Kanäle 40 bis nahe an den Außenumfang des Druckkonus20 heran, sodass die Wärmeenergie in vorteilhafter Weise zusätzlich auch über den Druckkonus 20 und die Wandschale 18 des Andruckelements 16 an den Reibbelag 12, insbesondere an das Haftmittel 24 des Reibbelags 12 weitergeleitet wird.
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Selbstverständlich können der Fluidzulauf 36 und der Fluidablauf 38 auch umgekehrt verwendet werden, so dass der Fluidzulauf 36 als Fluidablauf 38 fungiert und der Fluidablauf 38 als Fluidzulauf 36.
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Wie in 1 dargestellt, ist eine axiale Abmessung x1 der durch den Reibbelag 12 definierten Kontaktfläche 28 kleiner als eine axiale Abmessung x2 der durch den Druckkonus 20 definierten Gleitfläche 22. Dadurch ist gewährleistet, dass die Kontaktfläche 28 auch bei einer axialen Relativbewegung zwischen dem Druckkonus 20 und dem Andruckelement 16 (vgl. 5 und 6) stets einen über die gesamte Kontaktfläche 28 konstanten Anpressdruck auf den Reibbelag 12 ausübt.
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Bei üblichen Konuswinkeln α mit α ≤ 10° wird der Reibbelag 12 über die Wandschale 18 im Wesentlichen radial, genauer in Richtung einer Flächennormalen 49 (vgl. 6) der Gleitfläche 22 des Druckkonus 20, gegen den Konusring 14 gedrückt. Die Wandschale 18 des Andruckelements 16 wird dabei so verformt, dass sie sich radial aufweitet. Wird der Reibbelag 12 wieder entlastet, so erfolgt die Verformung der Wandschale 18 wiederum in Richtung der Flächennormalen 49, allerdings in entgegengesetzter Richtung. Aufgrund dieser im Wesentlichen radialen Verformungsrichtung der Wandschale 18 ist es möglich, dass die Kontaktfläche 28 des Andruckelements 16 Vorsprünge und/oder Nuten aufweist, um dem Reibbelag 12 eine gewünschte Struktur zu geben. Im Gegensatz zu der eingangs erwähnten Befestigungsweise des Reibbelags 12 über hohe innere Scherkräfte müssen sich die Vorsprünge und/oder Nuten bei der in den 1 bis 3 gezeigten Befestigungsvorrichtung 10 nicht entlang einer Mantellinie von einem axialen Ende des Reibbelags 12 zum anderen, entgegengesetzten axialen Ende des Reibbelags 12 erstrecken, sondern können in beliebiger Richtung sowie durchgehend oder unterbrochen an der Kontaktfläche 28 ausgebildet, insbesondere angeformt sein.
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Die 4 bis 6 zeigen drei charakteristische Positionen der Befestigungsvorrichtung 10, welche während eines Verfahrens zur Herstellung eines Reibrings 50 durch Befestigung des Reibbelags 12 am Konusring 14 auftreten. So ist in 4 eine Ausgangsposition, in 5 eine Zwischenposition und in 6 eine Verpressposition der Vorrichtung 10 dargestellt.
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In einem ersten Schritt des Herstellungsverfahrens wird der Konusring 14 bereitgestellt. Außerdem wird der Reibbelag 12 bereitgestellt und an der zu beschichtenden Konusfläche 26 des Konusrings 14 positioniert. Dabei umfasst der Reibbelag 12 auf einer der Konusfläche 26 zugewandten Seite das Haftmittel 24, oder die Konusfläche 26 des Konusrings 14 wurde bereits vorab mit dem Haftmittel 24 beschichtet (vgl. auch Detail in 6).
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Der Konusring 14 mit entsprechend positioniertem Reibbelag 12 ist gemäß 4 in der Ausgangsposition der Befestigungsvorrichtung 10 dargestellt.
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In einem weiteren Verfahrensschritt wird das Andruckelement 16 relativ zum Konusring 14 und zum Reibbelag 12 in axialer Richtung so positioniert, dass die Kontaktfläche 28 des Andruckelements 16 an den Reibbelag 12 angrenzt. Dies ist in der Zwischenposition der Befestigungsvorrichtung 10 gemäß 5 zu sehen.
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Abhängig von der Geometrie des Konusrings 14 und des Andruckelements 16 ist wenigstens ein Abstandshalter 52 vorgesehen, der die axiale Relativposition zwischen Andruckelement 16 und Konusring 14 gemäß 5 durch einen definierten Anschlag festlegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Abstandshalter 52 eine am Deckel 32 befestigte Ringwand.
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In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird der Druckkonus 20 relativ zum Andruckelement 16 in axialer Richtung so positioniert, dass die Gleitfläche 22 des Druckkonus 20 an der Wandschale 18 des Andruckelements 16 unter radialer Aufweitung der Wandschale 18 entlang gleitet und den Reibbelag 12 gegen den Konusring 14 presst. Aufgrund der zwischengeschalteten Wandschale 18 wird der Reibbelag 12 dabei im Wesentlichen in Richtung der Flächennormalen 49 der Gleitfläche 22 des Druckkonus 20 gegen den Konusring 14 beaufschlagt, sodass Scherspannungen innerhalb des Reibbelags 12 weitgehend vermieden werden. Die 6 zeigt die entsprechende Verpressposition der Befestigungsvorrichtung 10 sowie ein Querschnittdetail des Reibrings 50.
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Um ein besseres, insbesondere ein schnelleres Aushärten des Haftmittels 24 zu ermöglichen, wird zumindest der Reibbelag 12 mit dem Haftmittel 24 bzw. der Reibbelag 12 und das Haftmittel 24 über das Andruckelement 16 erwärmt. Wie bereits oben erwähnt, wird hierzu ein Thermofluid über den Fluidzulauf 36 in die Fluidkammer 34 eingeleitet und über den Fluidablauf 38 wieder entnommen. Die Erwärmung des Reibmaterials und des Haftmittels 24 erfolgt über Wärmeleitung in der Wandschale 18 des Andruckelements 16 und/oder im Druckkonus 20 und in der Wandschale 18. Infolge dieser relativ einfach zu realisierenden Erwärmung des Haftmittels 24 härtet dieses erheblich schneller aus, wodurch sich die Produktivität der Befestigungsvorrichtung 10 deutlich verbessert.
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Wird als Thermofluid ein reibungsminderndes Thermoöl eingesetzt, so lässt sich über das Thermofluid gleichzeitig eine Schmierung zwischen der Gleitfläche 22 des Druckkonus 20 und der Gegengleitfläche 30 des Andruckelements 16 realisieren. Die Herabsetzung des Reibwerts durch Schmierung reduziert die mechanische Beanspruchung insbesondere der Wandschale 18 erheblich und wirkt sich somit positiv auf deren Lebensdauer aus.
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Besonders bevorzugt erfolgt die Positionierung des Druckkonus 20 relativ zum Andruckelement 16 weggesteuert. Dadurch wird der Reibring 50 in diesem Verfahrensschritt gleichzeitig kalibriert, d. h. bezüglich seiner Innenkonusgeometrie auf ein exaktes, vorbestimmtes Maß gebracht.
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Abschließend wird die Befestigungsvorrichtung 10 aus der Verpressposition gemäß 6 wieder in ihre Ausgangsposition gemäß 4 bewegt, und der fertige Reibring 50 kann entnommen werden. Dieser Reibring 50 umfasst dabei den Konusring 14 als Träger, das Haftmittel 24 als Kleber und das über den Kleber am Träger befestigte Reibmaterial.
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Aufgrund des Herstellungsverfahrens weist der auf der zu beschichtenden Konusfläche 26 des Konusrings 14 befestigte Reibbelag 12 in Richtung der Flächennormalen 49 der Konusfläche 26 eine konstante Dicke d auf. Die Abweichungen von einer Solldicke dSoll betragen vorzugsweise weniger als 0,05 mm und liegen damit deutlich unterhalb der üblichen Toleranzen bei herkömmlichen Herstellungsverfahren.
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Durch die Befestigung des Reibbelags 12 am Konusring 14 mittels der oben beschriebenen Befestigungsvorrichtung 10 sowie gemäß dem ebenfalls oben erläuterten Verfahren wird ein Reibring 50 hergestellt, wie er beispielsweise in Synchronisiereinrichtungen von Schaltkupplungen für Kraftfahrzeuge eingesetzt wird.
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Obwohl die Vorrichtung 10 und das Verfahren zur Herstellung des Reibrings 50 durch Befestigung des Reibbelags 12 am Konusring 14 lediglich für einen Reibring 50 beschrieben wurde, bei dem der Reibbelag 12 auf einer radialen Innenseite des Konusrings 14 befestigt ist, lässt sich die Vorrichtung 10 und das Verfahren selbstverständlich analog auf einen Reibring 50 anwenden, bei dem der Reibbelag 12 auf einer radialen Außenseite des Konusrings 14 befestigt werden soll.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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