DE102013217035A1

DE102013217035A1 - Method for centering a centering part and rotation component

Info

Publication number: DE102013217035A1
Application number: DE201310217035
Authority: DE
Inventors: Holger Fischer; Hubert Kroh
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2015-03-05

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zentrieren eines Zentrierteils (10) relativ zu einer Zentrierachse durch Herstellen eines Formschlusses zwischen einem Anlagebereich des Zentrierteils und einem korrespondierenden Anlagebereich einer Zentrierleere. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Zentrierteil (10) wenigstens abschnittsweise eine sich kreisförmig erstreckende, flankenzentrierte Zentrierteilverzahnung trägt und die Zentrierleere zwei Zentrierleerenelemente (20a, 20b) umfasst, die jeweils eine mit der Zentrierteilverzahnung untermaßig korrespondierende, flankenzentrierte Zentrierleerenverzahnung tragen, wobei die Zentrierleerenverzahnungen mit der Zentrierteilverzahnung in Eingriff gebracht und die Zentrierleerenelemente (20a, 20b) dann bis zur Erreichung des Formschlusses gegenläufig zueinander um die Zentrierachse verdreht werden.The invention relates to a method for centering a centering part (10) relative to a centering axis by establishing a positive connection between a contact region of the centering part and a corresponding contact region of a centering. The invention is characterized in that the centering part (10) at least partially carries a circumferentially extending, flank-centered Zentrierteilverzahnung and Zentrierleere two Zentrierleerenelemente (20a, 20b), each carrying an undersized with the Zentrierteilverzahnung, flank-centered Zentrierleerenverzahnung, the Zentrierleerenverzahnungen brought into engagement with the Zentrierungsilverzahnung and the Zentrierleerenelemente (20a, 20b) are then rotated until the achievement of positive engagement in opposite directions about the centering axis.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zentrieren eines Zentrierteils relativ zu einer Zentrierachse durch Herstellen eines Formschlusses zwischen einem Anlagebereich des Zentrierteils und einem korrespondierenden Anlagebereich einer Zentrierleere. The invention relates to a method for centering a centering part relative to a centering axis by establishing a positive connection between a contact region of the centering part and a corresponding contact region of a Zentrierleere.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Rotationsbauteil, umfassend eine Nabe und einen zur Nabe zentrierten Radkörper mit einer von der Nabe durchragten, zentralen Durchbrechung, wobei ein den Rand der zentralen Durchbrechung bildender Fügerand fügetechnisch mit einem korrespondierenden Fügeflansch der Nabe verbunden ist.The invention further relates to a rotary member comprising a hub and a hub centered to the wheel center with a projected from the hub, central aperture, wherein the edge of the central aperture forming joining edge is joined by joining technology with a corresponding joint flange of the hub.

Derartige Verfahren und Rotationsbauteile sind bekannt aus der DE 10 2010 051 907 A1 . Such methods and rotary components are known from the DE 10 2010 051 907 A1 ,

Bei der Herstellung von Rotationsbauteilen, die einen Radkörper und eine Nabe aufweisen, stellt sich regelmäßig das Problem der Zentrierung dieser beiden typischerweise unabhängig voneinander hergestellten Elemente zueinander. Es ist bekannt, die Nabe in einer Zentriervorrichtung koaxial zur Zentrierachse einzuspannen und den Radkörper relativ zur Nabe zu zentrieren. Hierzu werden Nabe und Radkörper mit korrespondierenden, radialen Fügeflächen ausgebildet, die gemeinsam eine Übergangs- oder geringfügige Presspassung bilden. Beim Aufschieben des Radkörpers auf die Nabe erfolgt die Zentrierung automatisch aufgrund des Formschlusses der Passung. Die Nabe selbst dient also Zentrierleere. Nachteilig hierbei ist, dass Nabe und Radkörper in jeweils einem eigenen Arbeitsgang mit solchen hochpräzisen Fügeflächen versehen werden müssen, die typischerweise durch spanende Bearbeitung und anschließendes Polieren hergestellt werden. Da solche zusätzlichen Arbeitsgänge zeit- und kostenaufwändig sind, sind sie in der Regel nur wirtschaftlich, wenn die Flächen im fertigen Bauteil noch weitere Funktionen zu erfüllen haben. Dies ist jedoch nur selten der Fall. In the manufacture of rotary components, which have a wheel body and a hub, there is regularly the problem of centering these two components, which are typically produced independently of one another. It is known to clamp the hub coaxially to the centering axis in a centering device and to center the wheel body relative to the hub. For this hub and wheel body are formed with corresponding radial joining surfaces, which together form a transitional or slight interference fit. When sliding the wheel center onto the hub, the centering takes place automatically due to the positive fit of the fit. The hub itself serves as Zentrierleere. The disadvantage here is that hub and wheel body must be provided in each case a separate operation with such high-precision joining surfaces, which are typically produced by machining and subsequent polishing. Since such additional operations are time-consuming and costly, they are usually only economical if the surfaces have to fulfill other functions in the finished component. However, this is rarely the case.

Die vorgenannte, gattungsbildende Druckschrift offenbart als Alternative zu dieser Art der direkten Zentrierung eine indirekte Zentrierung, bei der Hilfswerkzeuge eingesetzt werden, die geeignete Anlageflächen zur Verfügung stellen, mit denen das jeweils zu zentrierende Bauteil, hier allgemein als Zentrierteil bezeichnet, zentriert werden kann. Details zur Ausgestaltung solcher Hilfswerkzeuge offenbart die genannte Druckschrift jedoch nicht. The aforementioned generic document discloses as an alternative to this type of direct centering an indirect centering, are used in the auxiliary tools that provide suitable contact surfaces available with which the respective centering component, here generally referred to as a centering part, can be centered. However, details of the design of such auxiliary tools does not disclose the cited document.

Aus der DE 44 45 681 A1 ist ebenfalls der Ansatz bekannt, den Radkörper durch eine Passung an der Nabe zu zentrieren. From the DE 44 45 681 A1 is also the approach known to center the wheel body by a fit on the hub.

Im Bereich des Kupplungsbaus für Kraftfahrzeuge tritt das Problem der Zentrierung insbesondere bei der Herstellung der Lamellenträger auf. Diese weisen eine Nabe und einen fest mit der Nabe verbundenen, topfförmigen Radkörper auf, der im Bereich seines Topfrandes wenigstens eine Verzahnung trägt, in die im Montageendzustand korrespondierende Verzahnungen von Kupplungslamellen eingreifen. Die Verzahnungen sind typischerweise flankenzentriert, d.h. die Anlage zwischen zwei Zähnen korrespondierender Verzahnungen erfolgt im Bereich deren Flanken; Grund- und Außenkreis der Verzahnung übertragen hingegen kein Moment. Aufgrund der hohen Drehzahlen, der erheblichen Momentenbelastung und der erforderlichen, langen Standzeit eines Lamellenträgers in einer Kraftfahrzeugkupplung müssen extrem hohe Anforderungen an die Präzision seiner Herstellung, insbesondere an die Zentrierung von topfartigem Radkörper und Nabe gestellt werden. Gleichzeitig ist der Kostendruck in der Automobilindustrie sehr hoch, sodass überflüssige Bearbeitungsschritte nach Möglichkeit eingespart werden müssen. In the field of coupling construction for motor vehicles, the problem of centering occurs in particular in the manufacture of the plate carrier. These have a hub and a fixedly connected to the hub, cup-shaped wheel body, which carries at least one toothing in the region of its pot edge, engage in the final assembled state corresponding teeth of clutch plates. The serrations are typically edge-centered, i. the system between two teeth of corresponding teeth takes place in the region of their flanks; On the other hand, the basic and external gears do not transmit any moment. Due to the high speeds, the considerable moment load and the required, long service life of a disk carrier in a motor vehicle coupling extremely high demands must be placed on the precision of its manufacture, in particular to the centering of cup-shaped hub and hub. At the same time, the cost pressure in the automotive industry is very high, so that superfluous processing steps must be saved if possible.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Zentrieren eines Zentrierteils zur Verfügung zu stellen, welches insbesondere keine Zentrierpassung erfordert. It is the object of the present invention to provide an improved method for centering a centering part, which in particular does not require a centering fit.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass das Zentrierteil wenigstens abschnittsweise eine sich kreisförmig erstreckende, flankenzentrierte Zentrierteilverzahnung trägt und die Zentrierleere zwei Zentrierleerenelemente umfasst, die jeweils eine mit der Zentrierteilverzahnung untermaßig korrespondierende, flankenzentrierte Zentrierleerenverzahnung tragen, wobei die Zentrierleerenverzahnungen mit der Zentrierteilverzahnung in Eingriff gebracht und die Zentrierleerenelemente dann bis zur Erreichung des Formschlusses gegenläufig zueinander um die Zentrierachse verdreht werden.This object is achieved in conjunction with the features of the preamble of claim 1, characterized in that the centering at least partially carries a circular extending, flank-centered Zentrierteilverzahnung and the Zentrierleere comprises two Zentrierleerenelemente, each carrying an undersized with the Zentrierteilverzahnung, flank-centered Zentrierleerenverzahnung, said the Zentrierleerenverzahnungen brought into engagement with the Zentrierungsilverzahnung and the Zentrierleerenelemente then be rotated until the achievement of positive engagement in opposite directions about the centering axis.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Zentrierung des topfartigen Radkörpers eines Kupplungs-Lamellenträgers, ist jedoch für eine breite Vielfalt von zentrierenden Bauteilen, die hier allgemein als Zentrierteil bezeichnet werden, anwendbar. Insbesondere ist die Relativzentrierung zu einer Nabe für das erfindungsgemäße Verfahren nicht zwingend erforderlich, wenngleich im bevorzugten Anwendungsfall, nämlich der Herstellung von Lamellenträgern für Kraftfahrzeugkupplungen, vorteilhaft. The method according to the invention is particularly suitable for centering the cup-shaped wheel body of a clutch disk carrier, but is applicable to a wide variety of centering components, which are generally referred to herein as centering. In particular, the relative centering to a hub for the method according to the invention is not absolutely necessary, although in the preferred application, namely the production of disk carriers for motor vehicle clutches, advantageous.

Zwingend erforderlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist das Vorhandensein einer flankenzentrierten Zentrierteilverzahnung am Zentrierteil. Sie hat sich insgesamt kreisförmig zu erstrecken, wobei es nicht zwingend erforderlich ist, dass sich die Verzahnung über den vollen Kreisumfang erstreckt. Eine segmentartige, unterbrochene Verzahnung, deren Segmente auf demselben Kreisbogen liegen, ermöglicht die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ebenso. Als Zentrierhilfsmittel, hier allgemein als Zentrierleere bezeichnet, dient eine Vorrichtung mit zwei vorzugsweise scheibenförmigen Zentrierleerenelementen, von denen jedes eine Zentrierleerenverzahnung trägt, die, wie auch die Zentrierteilverzahnung, flankenzentriert ist und in Durchmesser und Zahngröße untermaßig zu der Zentrierteilverzahnung korrespondiert. Dies bedeutet, dass die Zentrierleerenverzahnung mit Radial- und Tangentialspiel in die Zentrierteilverzahnung eingreifen kann. It is absolutely necessary for the method according to the invention to have flank-centered centering teeth on the centering part. It has become circular overall extend, wherein it is not absolutely necessary that the toothing extends over the full circumference. A segment-like, interrupted toothing, the segments of which lie on the same circular arc, allows the application of the method according to the invention as well. As centering aids, here generally referred to as Zentrierleere, is a device with two preferably disc-shaped Zentrierleerenelementen, each of which carries a Zentrierleerenverzahnung, which, like the Zentrierungsilverzahnung, is edge-centered and corresponds in diameter and tooth size undersized to the Zentrierteilverzahnung. This means that the Zentrierleerenverzahnung can intervene with radial and Tangentialspiel in the Zentrierteilverzahnung.

Zur Zentrierung werden die Zentrierleerenverzahnungen der beiden zur Zentrierachse zentrierten Zentrierleerenelemente in die Zentrierteilverzahnung eingeführt. Gegenläufige Verdrehung der beiden Zentrierleerenelemente führt zur Anlage sämtlicher rechter Zahnflanken des im Uhrzeigersinn relativverdrehten Zentrierleerenelementes an den jeweils zugeordneten linken Zahnflanken der Zentrierteilverzahnung. Ebenso ergibt sich eine Anlage sämtlicher linker Zahnflanken des gegen den Uhrzeigersinn verdrehten Zentrierleerenelementes an den jeweils zugeordneten rechten Zahnflanken der Zentrierteilverzahnung. Hierdurch wird zunächst jede Drehbewegung des Zentrierteils unterbunden. Aufgrund der Flankenzentriertheit der miteinander wechselwirkenden Verzahnungen kommt es jedoch zusätzlich zu einer Zentrierung des Zentrierteils relativ zur Zentrierachse. Dies kann bei anfänglicher Fehlausrichtung eine geringfügige Linearverschiebung des Zentrierteils senkrecht zur Axialrichtung beinhalten. Um dabei ein Klemmen zu vermeiden, kann die Relativverdrehung vibrierend erfolgen. For centering the Zentrierleerenverzahnungen the two centers centering centering center elements are introduced into the Zentrierungsilverzahnung. Opposing rotation of the two Zentrierleerenelemente leads to the system all right tooth flanks of the relatively centered in the clockwise Zentrierleerenelementes on the respectively associated left tooth flanks of Zentrierteilverzahnung. Likewise, a system of all left tooth flanks of the counterclockwise rotated Zentrierleerenelementes results in the respective associated right tooth flanks of the centering. As a result, initially every rotational movement of the centering part is prevented. Due to the flank-centeredness of the mutually interacting teeth, however, in addition to a centering of the centering relative to the centering axis. This may involve a slight linear displacement of the centering member perpendicular to the axial direction upon initial misalignment. In order to avoid jamming, the relative rotation can be done vibrating.

Bevorzugt ist das Zentrierteil topfartig mit einem horizontalen Topfboden und einem vertikalen Topfrand ausgebildet, wobei der Topfrand an einer seiner Radialflächen, die Zentrierteilverzahnung trägt. Dies ist die typische Ausgestaltung eines Lamellenträgers einer Kraftfahrzeugkupplung, wobei es unerheblich ist, ob es sich um einen Innenlammellenträger, einen Außenlamellenträger oder einen sogenannten Zentrallamellenträger handelt, der sowohl an der äußeren Radialfläche seines Topfrandes als auch an der inneren Radialfläche seines Topfrandes eine Zentrierteilverzahnung trägt. Die Zentrierleerenelemente sind im Fall eines Außenlamellenträgers im Wesentlichen kreisscheibenförmig, im Fall eines Innenlamellenträgers im Wesentlichen ringscheibenförmig und im Fall eines Zentrallamellenträgers entweder kreis- oder ringscheibenförmig ausgebildet. Preferably, the centering part is pot-shaped with a horizontal pot bottom and a vertical pot edge, wherein the pot edge carries on one of its radial surfaces, the Zentrierungsilverzahnung. This is the typical embodiment of a disk carrier of a motor vehicle clutch, it is irrelevant whether it is an inner disk carrier, an outer disk carrier or a so-called central disk carrier, which carries a Zentrierungsilverzahnung both on the outer radial surface of its pot edge and on the inner radial surface of its pot edge. The Zentrierleerenelemente are in the case of an outer disk carrier substantially circular disk-shaped, in the case of an inner disk carrier substantially annular disk-shaped and in the case of a central disk carrier either circular or annular disk-shaped.

Obgleich das erfindungsgemäße Verfahren auch für ein isoliertes Zentrierteil anwendbar ist, ist, insbesondere im Fall der Herstellung von Lamellenträgern für Kraftfahrzeugkupplungen, bevorzugt vorgesehen, dass der Topfboden ringscheibenförmig mit einer zentralen, kreisscheibenförmigen Durchbrechung ausgebildet ist, durch welche ein koaxial zur Zentrierachse ausgerichtetes Zentralelement ragt. Als Zentralelement bietet sich insbesondere eine Nabe an, mit der das Zentrierteil in einem nachfolgenden Verfahrensschritt verbunden wird. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass nach erfolgter Zentrierung ein den Rand der zentralen Durchbrechung des Topfbodens bildender Fügerand fügetechnisch mit einem korrespondierenden Fügeflansch des Zentralelementes verbunden wird. Zur konkreten Ausgestaltung von Fügerand und Fügeflansch sowie der fügetechnischen Verbindung an sich sind unterschiedliche Varianten denkbar. Although the method according to the invention can also be used for an insulated centering part, it is preferably provided, in particular in the case of the production of plate carriers for motor vehicle couplings, that the bottom of the pot is annular disk-shaped with a central circular disk-shaped opening through which a central element aligned coaxially with the centering axis projects. In particular, a hub is available as the central element, with which the centering part is connected in a subsequent method step. In particular, it may be provided that, after centering, a joining edge forming the edge of the central aperture of the pot base is joined by joining technology to a corresponding joining flange of the central element. For the specific design of joining edge and joint flange as well as the joining technical connection in itself different variants are conceivable.

Bei einer ersten Ausführungsform, bei der der Fügerand und der Fügeflansch mit axialen Anlageelementen aneinander anliegen, kann die fügetechnische Verbindung durch eine ring- oder ringsegmentförmig erstreckte Schweißnaht erfolgen, die den Fügerand und/oder den Fügeflansch vollständig durchsetzt. Erfolgt die Verschweißung axial von Seiten des Zentrierteils her, wird in jedem Fall der Fügerand vollständig durchsetzt; der Fügeflansch wird vorzugsweise nur teilweise von der Schweißnaht durchsetzt. Erfolgt umgekehrt die Verschweißung axial von Seiten des Zentralelementes her, wird der Fügeflansch von der Schweißnaht vollständig und der Fügerand bevorzugt lediglich unvollständig durchsetzt. Eine derartige Verschweißung ist auch ohne zentrierende Anlage zwischen Zentrierteil und Zentralelement, insbesondere zwischen Radkörper und Nabe möglich, da das Zentrierteil erfindungsgemäß durch die Zentrierleerenelemente in Position gehalten wird. Dies erlaubt es insbesondere einen radialen Dehnungsspalt zwischen dem Zentrierteil und dem Zentralelement vorzusehen, sodass eine thermische Ausdehnung der miteinander zu verschweißenden Teile nicht zu einer Verspannung des gesamten Bauteils führt, wie dies im Fall einer Press- oder Übergangspassung geschehen würde. In a first embodiment, in which the joining edge and the joining flange bear against one another with axial abutment elements, the joining connection can be effected by a weld extending in the form of a ring or ring segment which completely penetrates the joining edge and / or the joining flange. If the welding takes place axially from the side of the centering part, the joining edge is completely penetrated in each case; the joint flange is preferably only partially penetrated by the weld. If, conversely, the welding takes place axially from the side of the central element, the joining flange is completely penetrated by the weld and the joining edge preferably penetrates only incompletely. Such welding is also possible without centering system between centering and central element, in particular between the wheel body and the hub, since the centering part is held according to the invention by the Zentrierleerenelemente in position. This allows in particular to provide a radial expansion gap between the centering part and the central element, so that a thermal expansion of the parts to be welded together does not lead to a tension of the entire component, as would happen in the case of a press or transition fit.

Da somit die im Rahmen der Fügeverbindung eingetragene thermische Energie keine kritische Größe mehr ist, kann bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform vorgesehen sein, dass die fügetechnische Verbindung durch zwei derartige, koaxial zueinander angeordnete Schweißnähte erfolgt. Bei üblichen Verfahren, die auf eine radiale Press- oder Übergangspassung zwischen den zu verbindenden Teilen setzen, würde dies zwangsläufig zu einer erheblichen Verspannung und einer Verziehung des resultierenden Rotationsbauteils führen, was eine aufwändige Nachbearbeitung erforderlichen machen würde. Since the thermal energy registered in the context of the joint connection is therefore no longer critical, it can be provided in a further development of this embodiment that the jointing connection takes place by means of two such weld seams arranged coaxially with one another. In conventional methods, which rely on a radial press or transition fit between the parts to be joined, this would inevitably lead to considerable distortion and a distortion of the resulting rotary component, which would require a costly reworking required.

Eine alternative Fügetechnik setzt den vorerwähnten Ringspalt zwingend voraus. Hier ist vorgesehen, dass der Fügerand und der Fügeflansch radiale, um einen Ringspalt voneinander beabstandete Fügeflächen aufweisen und die fügetechnische Verbindung durch eine ring- oder ringsegmentförmig erstreckte, den Ringspalt radial ausfüllende Schweißnaht erfolgt. Mit anderen Worten erfolgt die Verschweißung hier nicht in einer den Fügerand und/oder den Fügeflansch durchsetzenden Weise; vielmehr erfolgt die Verschweißung entlang des Ringspaltes, wobei auch hier die erfindungsgemäße Zentrierung eine Verspannung der Bauteile gegeneinander verhindert. An alternative joining technique necessarily requires the aforementioned annular gap. It is provided here that the joining edge and the joining flange have radial joining surfaces which are spaced apart from one another by an annular gap, and the joining connection takes place through a weld seam extending radially in the form of a ring or ring segment and radially filling the annular gap. In other words, the welding does not take place here in a manner permitting the joining edge and / or the joining flange; rather, the welding takes place along the annular gap, wherein here too the centering according to the invention prevents a tension of the components against each other.

Das erfindungsgemäße Zentrierverfahren ermöglicht daher erstmals die Herstellung spezieller Rotationsbauteile mit bislang technisch nicht möglicher Verbindung seiner Nabe und seines Radkörpers. Die vorliegende Erfindung bezieht sich somit auch auf solche Rotationsbauteile. Insbesondere wird ein Rotationsbauteil mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 8, welches sich dadurch auszeichnet, dass der Fügerand und der Fügeflansch mit axialen Anlageflächen aneinander anliegen und die fügetechnische Verbindung als zwei koaxiale, ring- oder ringsegmentförmig erstreckte Schweißnähte, die den Fügerand und/oder den Fügeflansch vollständig durchsetzen, realisiert ist, als erfindungsgemäß angesehen. The centering method according to the invention therefore makes it possible for the first time to produce special rotational components with hitherto technically not possible connection of its hub and its wheel body. The present invention thus also relates to such rotary components. In particular, a rotary component with the features of the preamble of claim 8, which is characterized in that the joining edge and the joint flange abut each other with axial contact surfaces and the joining technical connection as two coaxial, ring or ring segment-shaped extending welds, the joining edge and / or Completely enforce the joint flange is realized as considered according to the invention.

Als Alternative hierzu wird ein Rotationsbauteil mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 9 als ebenfalls erfindungsgemäß angesehen, welches sich dadurch auszeichnet, dass der Fügerand und der Fügeflansch radiale, um einen Ringspalt voneinander beabstandete Fügeflächen aufweisen und die fügetechnische Verbindung durch eine ring- oder ringsegmentförmig erstreckte, den Ringspalt radial ausfüllende Schweißnaht realisiert ist. As an alternative to this, a rotary component with the features of the preamble of claim 9 is also considered as being in accordance with the invention in that the joining edge and the joining flange have radial joining surfaces spaced apart from one another by an annular gap and the joining connection extends through a ring-shaped or ring-segment-shaped , the annular gap is realized radially filling welding seam.

Die erfindungsgemäßen Rotationsbauteile bedürfen keiner Nachbearbeitung, da sie erfindungsgemäß ohne Verspannung oder Verziehung hergestellt werden können. The rotary components according to the invention require no post-processing, since they can be produced according to the invention without distortion or distortion.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following specific description and the drawings.

Es zeigen:Show it:

1 ein Schema des erfindungsgemäßen Zentrierverfahrens, 1 a diagram of the centering method according to the invention,

2 eine ausschnittsweise Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Zentrierverfahrens, 2 1 a detail of a device for carrying out the centering method according to the invention,

3 eine erste Ausführungsform einer durch das erfindungsgemäße Zentrierverfahren ermöglichten Fügeverbindung, 3 a first embodiment of a joint connection made possible by the centering method according to the invention,

4 eine zweite Ausführungsform einer durch das erfindungsgemäße Zentrierverfahren ermöglichten Fügeverbindungen. 4 a second embodiment of an enabled by the centering according to the invention joints.

Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche oder analoge Elemente hin.Like reference numerals in the figures indicate like or analogous elements.

1 zeigt in drei Teilfiguren drei Schritte des erfindungsgemäßen Zentrierverfahrens in stark schematisierter Darstellung. 1a symbolisiert das Bereitstellen eines zu zentrierenden Zentrierteils 10, welches hier als Ringstruktur mit einer flankenzentrierten Innenverzahnung, bestehend aus Zähnen 101 und Zahnlücken 102 dargestellt ist. Weiter werden zwei Zentrierleerenelemente 20a, 20b bereitgestellt, die hier als Scheiben mit einer Außenverzahnung jeweils umfassend Zähne 201a bzw. 201b und Zahnlücken 202a bzw. 202b. Die Außenkonturen der Zentrierleerenelemente 20a, 20b sind bei der gezeigten Ausführungsform deckungsgleich. Insbesondere korrespondiert ihr Außenprofil mit dem Innenprofil des Zentrierteils 10 in untermaßiger Weise. Dies bedeutet, wie in 1b erkennbar, dass die Zähne 101a, 101b der Zentrierleerenelemente 20a, 20b bei koaxialer Ausrichtung zu dem Zentrierteil 10 in dessen Zahnlücken 102 eingreifen und im Bereich ihrer Flanken mit dessen Zähnen 102 wechselwirken können, wobei jedoch ein deutliches Spiel zwischen den Zähnen 101 und 201a bzw. 201b herrscht, sodass bei exakt koaxialer Ausrichtung kein Zahn 201a, 201b eines Zentrierleerenelementes 20a, 20b beidseitig an Zahnflanken von Zähnen 101 des Zentrierteils 10 anliegen kann. 1 shows in three sub-figures three steps of the centering according to the invention in a highly schematic representation. 1a symbolizes the provision of a centering part to be centered 10 , which here as a ring structure with a flank-centered internal toothing, consisting of teeth 101 and tooth gaps 102 is shown. Next are two Zentrierleerenelemente 20a . 20b provided here as discs with external teeth each comprising teeth 201 respectively. 201b and tooth gaps 202a respectively. 202b , The outer contours of Zentrierleerenelemente 20a . 20b are congruent in the embodiment shown. In particular, its outer profile corresponds to the inner profile of the centering part 10 in an undersized way. This means as in 1b recognizable that the teeth 101 . 101b the Zentrierleerenelemente 20a . 20b in coaxial alignment with the centering part 10 in his tooth gaps 102 intervene and in the area of their flanks with its teeth 102 interact, but with a clear play between the teeth 101 and 201 respectively. 201b prevails, so that with exactly coaxial alignment no tooth 201 . 201b a Zentrierleerenelementes 20a . 20b on both sides on tooth flanks of teeth 101 of the centering part 10 can be present.

Zur Durchführung des Verfahrens werden die Zentrierleerenelemente 20a, 20b deckend aufeinander gelegt und relativ zueinander verdrehbar um eine zentrale, in den Figuren nicht dargestellte Zentrierachse gelagert. To carry out the method, the Zentrierleerenelemente 20a . 20b overlapping each other and rotatable relative to each other about a central, not shown in the figures centering mounted.

In diesem Zustand werden die Zentrierleerenelemente 20a, 20b in die Verzahnung des Zentrierteils 10 eingesteckt. Dies ist in 1b dargestellt. Alsdann werden, wie in 1c dargestellt, die Zentrierleerenelemente 20a, 20b um die Zentrierachse gegeneinander verdreht. In 1c ist dies durch die gebogenen Pfeile angedeutet, wobei das mit durchgezogener Linie dargestellte Zentrierleerenelement 20a gegen den Uhrzeigersinn und das mit gestrichelter Linie dargestellte Zentrierleerenelement 20b im Uhrzeigersinn verdreht wird. Der Fachmann wird erkennen, dass nicht jedes der Zentrierleerenelemente 20a, 20b für sich genommen eine absolute Verdrehung gegenüber einer festen Basis durchführen muss, sondern dass eine entsprechende Relativverdrehung, bei der nur eines der Elemente 20a, 20b eine absolute Drehung erfährt, ausreicht. Durch die Relativverdrehung kommen bei jedem Zahn 101 des Zentrierteils 10 beide Flanken in Kontakt mit einer korrespondierenden Flanke eines Zentrierleerenzahns 201a, 201b. Aufgrund der Flankenzentriertheit der Verzahnungen resultiert neben einer tangentialen Kraftkomponente auch eine radiale Kraftkomponente an jeder Zahnflanke, wobei die Radialkomponenten an einander gegenüberliegenden Flanken einander aufheben, falls das Zentrierteil 10 zu den Zentrierleerenelementen zentriert ist. Bei exzentrischer Relativausrichtung verbleibt eine resultierende Kraftkomponente, die eine Radialverschiebung des Zentrierteils 10 verursacht, wie durch die geraden Doppelpfeile in 1c angedeutet. Die Radialverschiebung erfolgt so lange, bis das Zentrierteil 10 in seine zentrierte Zielposition, in der sich die Radialkomponenten aufheben, überführt ist, d.h. bis eine perfekte Zentrierung vorliegt. In this state, the Zentrierleerenelemente 20a . 20b in the toothing of the centering part 10 plugged in. This is in 1b shown. Then, as in 1c represented, the Zentrierleerenelemente 20a . 20b rotated around the centering axis against each other. In 1c this is indicated by the curved arrows, wherein the centering empty element shown by a solid line 20a counterclockwise and the dashed line Zentrierleerenelement 20b is rotated clockwise. The person skilled in the art will recognize that not every one of the centering empty elements 20a . 20b taken by itself must perform an absolute rotation relative to a fixed base, but that a corresponding relative rotation, in which only one of the elements 20a . 20b an absolute rotation experiences, sufficient. Due to the relative rotation come with every tooth 101 of the centering part 10 both flanks in contact with a corresponding flank of a Zentrierleerenzahns 201 . 201b , Due to the flank-centeredness of the teeth, in addition to a tangential force component, a radial force component also results on each tooth flank, wherein the radial components cancel each other on opposite flanks if the centering part 10 centered to the Zentrierleerenelementen. In eccentric relative orientation remains a resultant force component, which is a radial displacement of the centering 10 caused by the straight double arrows in 1c indicated. The radial displacement takes place until the centering part 10 into its centered target position, in which the radial components cancel, is transferred, that is, until a perfect centering exists.

1 ist bewusst sehr schematisch gehalten, um das Funktionsprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verdeutlichen. Der Fachmann wird erkennen, dass die genaue Formgebung des Zentrierteils 10 einerseits und der Zentrierleerenelemente 20a, 20b andererseits keine entscheidende Rolle spielt, solange korrespondierende, flankenzentrierte Verzahnungen vorliegen. Auch wird der Fachmann verstehen, dass dasselbe Prinzip auch bei Zentrierteilen mit Außenverzahnung anwendbar ist. In diesem Fall haben die Zentrierleerenelemente eine korrespondierende Innenverzahnung zu tragen. 1 is deliberately kept very schematic in order to illustrate the principle of operation of the method according to the invention. The person skilled in the art will recognize that the exact shaping of the centering part 10 on the one hand and the Zentrierleerenelemente 20a . 20b On the other hand plays no decisive role, as long as corresponding, flank-centered gears are present. Also, the skilled person will understand that the same principle is applicable to centering parts with external teeth. In this case, the Zentrierleerenelemente have to wear a corresponding internal toothing.

2 zeigt in einer Querschnittsdarstellung eine konkrete Anwendungsform des erfindungsgemäßen Zentrierverfahrens mit einer entsprechenden Vorrichtung. 2 ist zusammen mit 3 zu betrachten, die den mit „III“ bezeichneten Ausschnitt vergrößert wiedergibt. Als Zentrierteil 10 dient hier der topfförmige Radkörper 30 eines Lamellenträgers einer Kraftfahrzeugkupplung. Dieser trägt im Bereich seines Topfrandes 31 eine nicht im Detail dargestellte Innenverzahnung, in die im montierten Endzustand eine Außenverzahnung eines Satzes von Außenlamellen der Kupplung eingreift. Bei der Herstellung solcher Lamellenträger ist die Zentrierung des Radkörpers 30 im Rahmen seiner Fixierung an einem Zentralteil, insbesondere einer Nabe 40, erforderlich. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Nabe 40 koaxial zu einer Zentrierachse einer Zentriervorrichtung 50 gelagert. Sie weist einen radialen Fügeflansch 40 mit axial orientierter Anlagefläche 42 auf, an der eine korrespondierende Anlagefläche 32 eines Fügerandes 33 des Radkörpers 30 anliegt. Die Zentriervorrichtung 50 umfasst zwei Zentrierscheiben 51a, 51b, die hier die Funktion von Zentrierleerenelementen 20a, 20b haben. Die Funktionsweise des Zentrierverfahrens mittels der Zentriervorrichtung 50 der 2 ist für den Fachmann im Lichte der vorangehenden Erläuterungen im Rahmen der Beschreibung von 1 erkennbar, wobei die Relativverdrehung insbesondere mittels einer exzentrisch angeordneten Betätigungsvorrichtung 52 erfolgt. 2 shows a cross-sectional representation of a concrete application of the centering method according to the invention with a corresponding device. 2 is together with 3 to consider, which reproduces enlarged the section marked "III". As centering part 10 serves here the cup-shaped wheel body 30 a plate carrier of a motor vehicle clutch. This contributes in the area of its pot edge 31 an internal toothing, not shown in detail, engages in the mounted end state, external teeth of a set of outer plates of the clutch. In the production of such plate carrier is the centering of the wheel body 30 as part of its fixation on a central part, in particular a hub 40 , required. In the embodiment shown, the hub is 40 coaxial with a centering axis of a centering device 50 stored. It has a radial joining flange 40 with axially oriented contact surface 42 on, at the a corresponding contact surface 32 a joining country 33 of the wheel body 30 is applied. The centering device 50 includes two centering discs 51a . 51b , here the function of Zentrierleerenelementen 20a . 20b to have. The operation of the centering by means of the centering device 50 of the 2 in the light of the preceding explanations in the description of 1 recognizable, wherein the relative rotation in particular by means of an eccentrically arranged actuating device 52 he follows.

3 gibt den in 2 mit „III“ bezeichneten Ausschnitt in vergrößerter Form wieder. Dargestellt ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Fügeverbindung zwischen dem Radkörper 30 und der Nabe 40, die nach erfolgter Zentrierung beider Elemente zueinander hergestellt wird. Bei der gezeigten Ausführungsform sind zwei koaxial zueinander angeordnete Schweißnähte 60 vorgesehen, die die gesamte Nabe 40 ringförmig umlaufen und in axialer Richtung den Fügerand 33 des Radkörpers 30 vollständig und den Fügeflansch 41 der Nabe 40 teilweise durchsetzen. Eine radiale Anlage beider Elemente existiert vorliegend nicht; vielmehr ist der Fügeflansch 41 bei der gezeigten Ausführungsform radial innen mit einem Hinterstich versehen. Die fehlende Radialanlage erlaubt eine thermische Ausdehnung der Elemente während der Verschweißung, sodass trotz des erheblichen thermischen Energieeintrags durch die doppelte Schweißnaht keine Verspannung oder Verziehung auftritt. 3 gives the in 2 with "III" designated section in enlarged form again. Shown is a particularly advantageous embodiment of the joint connection between the wheel body 30 and the hub 40 , which is produced after centering of both elements to each other. In the embodiment shown are two coaxially arranged welds 60 provided the whole hub 40 circulate annularly and in the axial direction of the joining edge 33 of the wheel body 30 completely and the joint flange 41 the hub 40 partially enforce. A radial installation of both elements does not exist in the present case; Rather, the joint flange 41 provided in the embodiment shown radially inwardly with an undercut. The lack of radial system allows thermal expansion of the elements during welding, so that despite the significant thermal energy input through the double weld no distortion or distortion occurs.

4 zeigt eine alternative Gestaltung des Kontaktbereichs von Radkörper 30 und Nabe 40. Auch hier liegt die Anlagefläche 32 des Fügerandes 33 an einer axial orientierten Anlagefläche 42 des Fügeflansches 41 an. In radialer Richtung ist auch hier keine Anlage vorgesehen, vielmehr bilden beide Elemente eine Spielpassung mit zwei durch einen Ringspalt beabstandete radiale Anlageflächen 34, 44. Im Bereich dieses Ringspaltes wird eine Schweißnaht 61 gesetzt, wobei aufgeschmolzenes Material den Ringspalt radial überbrückt. Die Toleranzen der Spielpassung sind, wie der Fachmann erkennen wird, so zu wählen, dass es bei der Verschweißung nicht zu einer unerwünschten Verspannung oder Verziehung der Elemente kommt. 4 shows an alternative design of the contact area of the wheel body 30 and hub 40 , Again, the investment area 32 of the joining country 33 on an axially oriented contact surface 42 of the joint flange 41 at. In the radial direction, no system is provided here, but rather both elements form a clearance fit with two radial contact surfaces spaced apart by an annular gap 34 . 44 , In the area of this annular gap is a weld 61 set, wherein molten material bridges the annular gap radially. The tolerances of the clearance are, as the skilled person will recognize, to be chosen so that it does not come to an unwanted distortion or distortion of the elements in the welding.

Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere ist die Erfindung nicht auf die Herstellung von Lamellenträgern für Kraftfahrzeugkupplungen beschränkt. Of course, the embodiments discussed in the specific description and shown in the figures represent only illustrative embodiments of the present invention. In the light of the disclosure herein, those skilled in the art will be offered a wide range of possible variations. In particular, the invention is not limited to the production of plate carriers for motor vehicle couplings.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Zentrierteil centering
101101: Zahn von 10 Tooth of 10
102102: Zahnlücke von 10 Gap gap of 10
20a, 20b20a, 20b: Zentrierleerenelement Zentrierleerenelement
201a, 201b201a, 201b: Zahn von 20a, 20b Tooth of 20a . 20b
202a, 202b202a, 202b: Zahnlücke von 20a, 20b Gap gap of 20a . 20b
3030: Radkörper Wheel center
31 31: Rand von 30 mit Verzahnung Edge of 30 with toothing
3232: Anlagefläche von 33 Bearing surface of 33
3333: Fügerand von 30 Joining country of 30
4040: Nabe hub
4141: Fügeflansch von 40 Joining flange of 40
4242: Anlagefläche von 41 Bearing surface of 41
5050: Zentriervorrichtung centering
51a, 51b 51a, 51b: Zentrierscheibe mit VerzahnungCentering disc with toothing
5252: Betätigungsvorrichtung actuator
6060: Doppelschweißnaht double weld
6161: Schweißnaht Weld

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010051907 A1 [0003]
DE 4445681 A1 [0006]

Claims

Method for centering a centering part ( 10 ) relative to a centering axis by establishing a form fit between a contact region of the centering part and a corresponding contact region of a centering, characterized in that the centering part ( 10 ) carries at least in sections a circularly extending, flank-centered centering toothing and the centering empty two Zentrierleerenelemente ( 20a . 20b ), each carrying an underside with the Zentrierteilverzahnung, flank-centered Zentrierleerenverzahnung, wherein the Zentrierleerenverzahnungen brought into engagement with the Zentrierungsilverzahnung and the Zentrierleerenelemente ( 20a . 20b ) are then rotated counter to each other about the centering axis until the positive connection is achieved.

Method according to claim 1, characterized in that the centering part ( 103 ; 30 ) pot-like with a horizontal pot bottom and a vertical pot edge ( 31 ), wherein the pot edge ( 31 ) carries the Zentrierteilverzahnung on one of its radial surfaces.

A method according to claim 2, characterized in that the pot bottom is annular disk-shaped with a central, circular disk-shaped opening, through which a coaxial with the centering axis aligned central element ( 40 protrudes.

A method according to claim 3, characterized in that after centering a the edge of the central opening of the pot bottom forming joining edge ( 33 ) by joining with a corresponding joining flange ( 41 ) of the central element ( 40 ) is connected.

Method according to claim 4, characterized in that the joining edge ( 33 ) and the joining flange ( 41 ) with axial contact surfaces ( 32 . 42 ) abut each other and the technical joining by a ring or ring segment-shaped extending weld ( 60 ), which is the joining edge ( 33 ) and / or the joining flange ( 41 ) completely interspersed.

A method according to claim 5, characterized in that the technical joining connection by two such, coaxially arranged welds ( 60 ) he follows.

Method according to claim 4, characterized in that the joining edge ( 33 ) and the joining flange ( 41 ) radial, around an annular gap spaced joint surfaces ( 34 . 44 ) and the technical joining connection by a ring or ring segment-shaped, the annular gap radially filling weld ( 60 ) he follows.

Rotary component comprising a hub ( 40 ) and one to the hub ( 40 ) centered wheel body ( 30 ) with one of the hub ( 40 ) penetrated, central opening, wherein a the edge of the central opening forming joining edge ( 33 ) by joining with a corresponding joining flange ( 41 ) the hub ( 40 ), characterized in that the joining edge ( 33 ) and the joining flange ( 41 ) with axial contact surfaces ( 32 . 42 ) abut each other and the technical joining as two coaxial, ring or ring segment-shaped extending welds ( 60 ), which is the joining edge ( 33 ) and / or the joining flange ( 41 ) fully enforce, is realized.

Rotary component comprising a hub ( 40 ) and one to the hub ( 40 ) centered wheel body ( 30 ) with one of the hub ( 40 ) penetrated, central opening, wherein a the edge of the central opening forming joining edge ( 33 ) by joining with a corresponding joining flange ( 41 ) the hub ( 40 ), characterized in that the joining edge ( 33 ) and the joining flange ( 41 ) radial, around an annular gap spaced joint surfaces ( 34 . 44 ) and the technical joining connection by a ring or ring segment-shaped, the annular gap radially filling weld ( 61 ) is realized.