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Die Erfindung betrifft eine Druckplatte für eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs, wie einer Anpressplatte, einer Zwischenplatte, einer Gegendruckplatte oder einer Kupplungsscheibe, mit mindestens einem Nietaufnahmebereich, der vorbereitet ist, einen Niet aufzunehmen, mithilfe dessen die Druckplatte an einer anderen Druckplatte festlegbar ist.
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Eine solche Druckplatte ist auf Grund von betriebsinternen Kenntnissen bekannt. Hierüber ist eine im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verwendbare Reibungskupplung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Kupplungsplatte für eine solche Reibungskupplung bekannt.
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Die Nachteile dieses betriebsinternen Standes der Technik liegen darin, dass bei den auftretenden Nietverbindungen, aufgrund der Ausschöpfung von Toleranzen der Einzelteile und aufgrund von Eingrabungen der Nietbolzen in die Blechplatte sowie aufgrund von Verformungen der Nieten, keine Planparallelität der einzelnen Platten zueinander garantiert ist und deshalb Parallelitätsfehler der Platten zueinander auftreten.
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Aus der
DE 41 42 124 A1 ist dagegen eine Kupplung mit einer Anpressplatte bekannt, die über eine Nietverbindung mit einem Kupplungsdeckel verbunden ist. Zur Beabstandung vom Schwungrad ist die Druckplatte über eine zusätzliche Tellerfeder an den Deckel angestellt.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beheben, und insbesondere eine nach der Montage stattfindende Nachrichtung von Platten, die mittels Nieten miteinander verbunden sind, zu ermöglichen, um die Planparallelität zwischen den beteiligten Blechplatten herzustellen.
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Dies wird erfindungsgemäß durch eine Druckplatte gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Die Druckplatte weist wenigstens einen Nachgiebigkeitsbereich auf, der so ausgestaltet oder beschaffen ist, dass er eine Verwindung, eine Verkippung und/oder eine Verbiegung der den Nachgiebigkeitsbereich aufweisenden Druckplatte ermöglicht/zulässt, um eine Planparallelität beider Druckplatten zueinander zu gewährleisten. Die auf diese Weise sichergestellte Planparallelität der Platten senkt den axial benötigten Bauraum der Kupplungseinheit, was diese noch kompakter werden lässt. Weiterhin nehmen durch das Wegfallen der Parallelitätsfehler die Reibungsverluste ab. Dies impliziert zum einen weniger Abwärme, was sich positiv auf die Effizienz auswirkt, und zum anderen kann somit eine längere Lebensdauer der Kupplungseinheit bewirkt werden. Außerdem zieht die Planparallelität einen optimalen Flächenkontakt zweier Platten mit sich, wodurch ein Reibkraftschluss höhere Kräfte übertragen kann.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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So kann es von Vorteil sein, dass im Nietaufnahmebereich eine Nietöffnung enthalten ist, in die ein Niet einsetzbar ist, wobei an den Nietaufnahmebereich ein Nachgiebigkeitsbereich nahtlos anschließt. Auf diese Weise ist der Nachgiebigkeitsbereich, dem während der Nachrichtung eine plastische Verformung widerfahren kann, direkt neben dem Nietaufnahmebereich angeordnet. Dies kann vorteilhaft sein, da der Nietaufnahmebereich oft den Bereich der Druckplatte darstellt, der für die auftretenden Parallelitätsfehler verantwortlich ist und sich der Parallelitätsfehler bei dieser Anordnung somit nur über einen sehr kurzen Bereich der Druckplatte erstreckt. Auf diese Weise ist garantiert, dass der Bereich, der auf Planparallelität nachgerichtet wird, größtmöglich ist.
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Weiterhin kann der Nachgiebigkeitsbereich eine solch spezielle Geometrie oder Perforation oder Materialbeschaffenheit aufweisen, dass eine Verwindung, Verkippung und/oder Verbiegung relativ zu einem vom Nachgiebigkeitsbereich und vom Nietaufnahmebereich unterschiedlichen Druckplattenbereich ermöglicht/zugelassen ist. Somit kann die Funktion des Nachgiebigkeitsbereichs auf geometrischem und/oder materialwissenschaftlichem Weg realisiert werden. Dies erhöht die Flexibilität der Erfindung, da sie je nach Betriebsanforderung und Herstellverfahren unterschiedlich umgesetzt werden kann.
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Außerdem kann der Nachgiebigkeitsbereich eine solch spezielle Materialbeschaffenheit aufweisen, dass ein zum daran angrenzenden Bereich der Druckplatte unterschiedliches Material und/oder Material unterschiedlicher Härte eingesetzt werden kann. Somit ist es möglich, eine Platte, die um ihre Funktion zu erfüllen sehr hohe Festigkeiten aufweist, unter relativ geringem Kraftaufwand zielführend zu verwinden, zu verkippen und/oder zu verbiegen. Dieses Nachrichten unter geringem Kraftaufwand erhöht die Effizienz des Montageprozesses. Weiterhin werden die funktionsrelevanten Flächen für den Reibkraftschluss nicht beeinträchtigt.
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Auch kann der Nietaufnahmebereich einer Platte als Lasche ausgebildet sein. Auf diese Weise weist die entsprechende Platte überall dort, wo keine Lasche angebracht ist, einen geringeren Durchmesser auf. Dies zieht ein geringeres Gewicht des Elementes sowie eine Materialkostenersparnis nach sich.
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Es kann von Vorteil sein, wenn die Lasche bei jener Laschenausführungsform über einen den Nachgiebigkeitsbereich ausformenden/definierenden Anbindungsbereich am Rest der Druckplatte befestigt ist. Auf diese Weise kann die für die Kraftübertragung notwendige Anbindung gleichzeitig die Funktion des Nachgiebigkeitsbereichs übernehmen. Dies bewirkt eine optimale Nutzung des Bauraums. Zusätzlich ermöglicht diese Ausführungsform eine effiziente Verwindung, Verkippung und/oder Verbiegung der Platte, da sich die Lasche über den Anbindungsbereich leicht relativ zur Platte verschieben lässt.
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Außerdem ist es möglich, dass die Geometrie des Nachgiebigkeitsbereichs so beschaffen ist, dass eine Einschnürung, konkave Rundung, Einkerbung und/oder Verdünnung ausgebildet ist. Somit weist die entsprechende Platte im Nachgiebigkeitsbereich eine größere radiale Oberfläche auf, wodurch die lokale Oberflächenspannung gesenkt wird. Das Nachrichten der Platten ist somit unter weniger Kraftaufwand möglich. Auch hiermit kann aufgrund der abnehmenden Richtkraft die Effizienz des Montageprozesses erhöht werden.
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Weiterhin kann es vorteilhaft sein, die Perforation als Loch, etwa als Durchgangsloch oder als Sackloch, auszugestalten. So kann neben der Nachrichtfunktion die Funktion der effizienteren Wärmeabfuhr realisiert werden, was der Gefahr einer Überhitzung einer Kupplung, die sich schädlich auf das Material und den Reibkraftschluss auswirken kann, entgegenwirkt.
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Es ist außerdem möglich, dass das Loch eine längliche Erstreckung, insbesondere eine bogenförmige Erstreckung, die vorzugsweise der Umfangsrichtung folgt, aufweist. Somit wird trotz des Vorhandenseins eines Loches in radialer Richtung lokal nur auf sehr wenig Reibfläche verzichtet, was den notwendigen Reibkraftschluss nicht beeinträchtigt und zeitgleich ermöglicht Parallelitätsfehler zu beheben.
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Es kann zudem sein, dass mehrere bogenförmige Langlöcher in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind, vorzugsweise in einem gleichen Abstand vom Zentrum der als Gegendruckplatte oder Anpressplatte ausgebildeten Druckplatte. Diese Anordnung ermöglicht es, schon bei geringen Langlochhöhen einen ausreichenden Nachgiebigkeitsbereich bereitzustellen.
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Weiterhin können die Langlöcher alle eine gleiche und vorzugsweise, über den Umfang gesehen, gleichbleibende Höhe, die in Radialrichtung gemessen ist, aufweisen. Diese einheitliche Langlochhöhe ermöglicht eine günstige Fertigung der Langlöcher, was sich positiv auf die Herstellkosten des gesamten Kupplungselements auswirkt.
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Die in Umfangsrichtung angebrachten Langlöcher können weiterhin als Schlitze angeordnet sein. Auf diese Weise lässt sich die Verwindung, Verkippung und/oder Verbiegung der Druckplatte mit minimalen Formänderungen des Nachgiebigkeitsbereichs bewirken, da sich der Nachgiebigkeitsbereich über eine lange Fläche erstreckt.
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Die als Schlitze ausgebildeten Langlöcher können in Umfangsrichtung abwechselnd mit Anbindungen des radial äußeren Bereichs der Druckplatte angeordnet sein. Somit ist trotz zufriedenstellender Nachgiebigkeitseigenschaften eine ausreichende Festigkeit der Druckplatte sowie genügend Fläche zur Übertragung der Reibkraft garantiert.
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Der Nachgiebigkeitsbereich kann so beschaffen sein, dass sich seine Geometrie von der von Druckplatten ohne Nachgiebigkeitsbereich lediglich in der planaren Plattenebene, also nicht in axialer Richtung unterscheidet. Somit kann bei gleichbleibendem axialen Bauraum die Formflexibilität des Elements erhöht werden.
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In anderen Worten kann gesagt werden, dass die erfinderische Lösung darin besteht, einen weichen Anbindungspunkt/Nachgiebigkeitsbereich auf einer Platte zu realisieren, der einen nachgeschalteten Richtprozess/Nachrichtprozess ermöglicht.
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Weiterhin können bei einer Blechanpressplatte weiche Anbindungen der Nietlaschen an der Druckplatte vorgesehen werden. Über jene Nietlaschen können die Druckplatten einer Doppelkupplung über Nieten miteinander verbunden werden. Um Parallelitätsfehler auszugleichen, können die Blechplatten über weiche Anbindungen in Maßen gegeneinander verschoben werden. Hierfür sieht die Erfindung einen zusätzlichen Richtprozess nach dem Vernieten vor. Dabei werden die Druckplatten parallel zueinander in ein Richtwerkzeug eingepasst, welches daraufhin parallele Kräfte in koaxialer Richtung zum Niet wenigstens im Bereich der weichen Anbindungen ausübt.
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Die Erfindung wird nachfolgend mittels Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Lasche, die über einen einen Nachgiebigkeitsbereich ausformenden Anbindungsbereich am Rest einer Druckplatte befestigt ist,
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2 eine Draufsicht der Lasche, wobei der Nachgiebigkeitsbereich deutlich sichtbar ist,
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3 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels, bei dem der Nachgiebigkeitsbereich mittels Langlöchern in Umfangsrichtung realisiert wurde,
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4 eine Draufsicht der Druckplatte, in der Ausführungsform mit Langlöchern aber ohne Nachgiebigkeitsbereich an einem Fuß der Lasche, und
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5 eine schematische Längsschnittzeichnung einer Anordnung mit zwei Druckplatten, die nachgerichtet werden.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden.
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Die 1 zeigt eine Druckplatte 1 für eine Kupplung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Nietaufnahmebereich 2, der vorbereitet ist, einen Niet aufzunehmen, mithilfe dessen die Druckplatte 1 an einer anderen Druckplatte 1 festlegbar ist. Ein solcher Niet ist nicht dargestellt, kann aber nach herkömmlicher Art ausgeformt sein, etwa als Blindniet oder Vollniet. Weiterhin kann der Niet durch einen Stufenbolzen realisiert werden, der den jeweiligen Druckplatten 1 eine Möglichkeit zur Anlage gibt.
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Der Nietaufnahmebereich 2 formt eine Lasche 3 aus. Die Lasche 3 ist durch einen Anbindungsbereich, der durch einen Nachgiebigkeitsbereich 4 ausgeformt wird, mit der restlichen Druckplatte 1 verbunden. Weiterhin sichtbar ist im Nietaufnahmebereich 2 eine Nietöffnung 5. Diese kann einen Niet, der zur Verbindung zweier Platten notwendig sein kann, aufnehmen. In dieser Ausführungsform ist der Nachgiebigkeitsbereich 4 als eine Einschnürung 6 ausgestaltet.
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Die Dicke der Lasche 3 in axialer Richtung nimmt einen kleineren Wert an, als ihre Höhe in radialer Richtung. Auf den Radius der Druckplatte 1, an einer Stelle an der keine Lasche 3 angebracht ist, bezogen, können sowohl die Dicke, als auch die Höhe der Lasche 3 als klein angesehen werden.
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1 zeigt, dass die Kontur der Druckplatte 1 keine axialen Formänderungen aufweist. Die Tiefe der Nietöffnung 5 entspricht deshalb der Dicke der Lasche 3 in axialer Richtung. Auch der Nachgiebigkeitsbereich 4 weist diese Dicke in axialer Richtung auf.
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In 2 ist die Anordnung aus 1 in der Draufsicht dargestellt. Der Nachgiebigkeitsbereich 4 befindet sich am Fuß der Lasche 3 zwischen dem Nietaufnahmebereich 2 und der Druckplatte 1 und weist die Form einer Einschnürung 6 auf.
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Der Radius der Nietöffnung 5 ist von der gleichen Größenordnung wie der Radius der Einschnürung 6. Außerdem ist der radial am weitesten innen gelegene Bereich der Nietöffnung 5 radial außerhalb des radial am weitesten außen gelegenen Bereich des Nachgiebigkeitsbereichs 4.
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Die Lasche 3 weist eine Außenkontur eines Kreisabschnittes auf. Diese geht in den Nachgiebigkeitsbereich 4 über. Der Kreisabschnitt ist größer als ein Halbkreis und kleiner als ein Vollkreis. Die Nietöffnung 5 ist auf der Lasche 3 so angeordnet, dass ihr Zentrum auf den Mittelpunkt des Kreisabschnittes, der die Lasche ausbildet, fällt. Der Radius des Kreisabschnittes ist klein im Vergleich zu dem der Druckplatte 1 an einer Stelle, an der keine Lasche 3 angebracht ist.
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Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform. Sie stellt einen weitgefassteren Ausschnitt der Druckplatte 1 als die 1 und 2 dar. Sichtbar ist der Nietaufnahmebereich 2, der auch hier die Form einer Lasche 3 ausbildet. Der Nachgiebigkeitsbereich 4 erstreckt sich in diesem Ausführungsbeispiel abwechselnd mit Langlöchern 7, die in der Umfangsrichtung der Druckplatte 1 angeordnet sind.
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Die Langlöcher 7 weisen eine Bogenlänge in Umfangsrichtung auf, die die Bogenlänge des Nachgiebigkeitsbereichs 4 übersteigt. Weiterhin ist die Bogenlänge der Langlöcher 7 länger als die Dicke der Druckplatte 1 in axialer Richtung.
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In 4 ist die Anordnung aus 3 in der Draufsicht dargestellt. Dabei ist deutlich dargestellt, wie die schlitzartigen Langlöcher 7 abwechselnd mit dem Nachgiebigkeitsbereich 4, der hier eine längliche Form aufweist, angeordnet sind.
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Die Form der Lasche 3 weist auch in dieser Ausführungsform eine Außenkontur eines Kreisabschnittes auf. Vom radial äußersten Punkt der Lasche 3 aus betrachtet, bildet sich ein Halbkreis, der nach radial innen zeigt, aus. Der Übergang von der Druckplatte 1 auf die Lasche 3 weist eine kleinere Oberfläche auf als der in dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel.
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Sowohl die Bogenlänge in Umfangsrichtung der Langlöcher 7 als auch die Bogenlänge des Nachgiebigkeitsbereichs 4, als auch die Höhe in radialer Richtung der Lasche 3 weisen einen kleineren Wert auf als der Radius der Druckplatte 1 an einer Stelle, an der keine Lasche 3 angebracht ist.
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Die 5 stellt eine schematische Längsschnittzeichnung dar, in der mittels der Pfeile veranschaulicht wird, in welche Richtung die Kraft F beim Nachrichtprozess wirkt. Um den Prozess des Nachrichtens durchführen zu können, wird ein entsprechendes Richtwerkzeug 8 so an die Druckplatten 1 herangeführt, dass diese aufgrund der Verformung des Nachgiebigkeitsbereichs 4 eine planparallele Position annehmen. Weiterhin zeigt 5 schematisch, wie in der Nietöffnung 5 ein Niet angebracht ist und wie dieser am Nietaufnahmebereich 2 anliegt.
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Das Richtwerkzeug 8 weist eine große Auflagefläche an der Druckplatte 1 auf und liegt radial innerhalb des Nachgiebigkeitsbereichs 4 an. Weiterhin wird das Richtwerkzeug 8 von beiden Seiten an die zu vernietenden Druckplatten 1 herangeführt. Die Flächennormale des Richtwerkzeugs 8 liegt in der gleichen Achse wie die Rotationsachse der Druckplatten 1.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckplatte
- 2
- Nietaufnahmebereich
- 3
- Lasche
- 5
- Nietöffnung
- 4
- Nachgiebigkeitsbereich5 Nietöffnung
- 6
- Einschnürung
- 7
- Langloch
- 8
- Richtwerkzeug
