DE102016125659A1

DE102016125659A1 - Grünling einer Stator-Deckel-Einheit

Info

Publication number: DE102016125659A1
Application number: DE102016125659.5A
Authority: DE
Inventors: Antonio Casellas; Rainer Schmitt; Sascha Frey
Original assignee: GKN Sinter Metals Engineering GmbH
Current assignee: GKN Powder Metallurgy Engineering GmbH
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2018-06-28
Anticipated expiration: 2036-12-24
Also published as: CN110214221B; DE102016125659B4; US20200095905A1; BR112019012613A2; CN110214221A; WO2018114413A1

Abstract

Grünling 1 einer Stator-Deckel-Einheit 2 für eine Nockenwellenversteller-Einheit 3 zumindest aufweisend- einen ersten Teilgrünling 4 als Stator 5 aus einem ersten Sinterwerkstoff 6 mit jeweils einer, in eine axiale Richtung 7 weisenden ersten Stirnseite 8 und zweiten Stirnseite 9 und dazwischen einer Mehrzahl von Stegen 10 mit lateralen Stegflanken 11, wobei sich die Stege 10 ausgehend von einer in einer Umfangsrichtung 12 umlaufenden äußeren Statorwand 13 in einer radialen Richtung 14 nach innen erstrecken und in der Umfangsrichtung 12 voneinander beabstandet sind, so dass die Statorwand 13 jeweils zwischen den Stegen 10 eine Innenumfangsfläche 15 ausbildet, und- einen zweiten Teilgrünling 16 als Deckel 17 aus einem zweiten Sinterwerkstoff 18, der eine in Umfangsrichtung 12 umlaufende Außenumfangsfläche 19 aufweist und der an der ersten Stirnseite 8 des Stators 5 angeordnet ist und einen ersten Bereich 20 zumindest teilweise überdeckt, der sich zwischen den Stegen 10 und innerhalb der Statorwand 13 erstreckt; wobei der Deckel 17 mit der Außenumfangsfläche 19 an die Innenumfangsfläche 15 und die Stegflanken 11 des Stators 5 angrenzt und gemeinsame Kontaktflächen 21 ausbildet, wobei der Deckel 17 und der Stator 5 über diese Kontaktflächen 21 mittels einer Presspassung 22 miteinander gefügt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Grünling einer Stator-Deckel-Einheit für eine Nockenwellenversteller-Einheit. Die Nockenwellenversteller-Einheit dient insbesondere einer hydraulischen Verstellung der Phasenlage einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine.
Zur Erhöhung von Leistung und Drehmoment, aber auch zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und von Schadstoffemissionen von Brennkraftmaschinen werden für die Ventile betätigenden Nockenwellen sogenannten Nockenwellenversteller-Einheiten eingesetzt. Über diese Nockenwellerversteller-Einheiten können die Einlass- und Auslasszeitpunkte über die Steuerung der Ventile variabel eingestellt werden. Im Hinblick auf hohe Zuverlässigkeit und Kosten haben sich hydraulische, also durch ein hydraulisches Fluid (z. B. Motorenöl) betätigbare Nockenwellenversteller-Einheiten durchgesetzt. Diese umfassen einen in einem Gehäuse aufgenommenen Rotor, der gegenüber dem Gehäuse verschwenkbar angeordnet ist. Die Verschwenkung verstellt die Drehwinkelposition einer mit dem Rotor verbundenen Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine. Das Gehäuse bildet dabei einen Stator mit nach innen weisenden Stegen, die zusammen mit Flügeln des Rotors hinsichtlich des Volumens veränderbare Kammern bildet.
Aus der DE 10 2010 003 546 A1 ist ein Stator für eine solche Nockenwellenversteller-Einheit bekannt, der durch ein einstückig gesintertes Bauteil gebildet wird. Dafür wird ein ebenfalls einstückiger Grünling bereitgestellt. Dieser Grünling wird durch Verpressen eines Metallpulvers in einer Form gebildet, die hier bereits der Form des Stators entspricht. Aus der DE 10 2010 003 546 A1 ist bekannt, dass eine mechanische Nachbearbeitung des gesinterten Bauteils erforderlich ist. Dabei müssen gerade die Übergänge von den Stegen des Stators (dort als Flügel des Stators bezeichnet) zum Boden des Stators, über den die Flügel des Rotors im Betrieb der Nockenwellenversteller-Einheit hinweggleiten, nachgearbeitet werden, um hier möglichst rechtwinklige und fasenfreie Übergänge bereitzustellen.
Aus der DE 10 2010 008 004 A1 ist eine Stator-Deckel-Einheit für eine Nockenwellenversteller-Einheit bekannt, die sintertechnisch hergestellt wird und ohne mechanische Nachbearbeitung eingesetzt werden kann. Dabei werden an den vorstehend genannten Übergängen von Stegen des Stators zu dessen Boden Vertiefungen vorgesehen, in denen fertigungsbedingte Materialüberstände verbleiben können. Durch die Vertiefungen werden Bereiche bereitgestellt, über die die Flügel des Rotors im Betrieb der Nockenwellenversteller-Einheit trotz möglicherweise vorhandener Materialüberstände hinweggleiten können. Allerdings bedingen derartige Vertiefungen eine entsprechend in Umfangsrichtung gesehen breitere Ausführung der Flügel, um eine Leckage des hydraulischen Fluids von einer Kammer über den Flügel in die benachbarte Kammer zu vermeiden. Weiterhin treten Leckageströme bei einer derartigen Ausführung verstärkt auf.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik vorhandenen Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere einen Grünling einer Stator-Deckel-Einheit bereitzustellen, der möglichst kostengünstig herstellbar ist und dabei insbesondere ohne oder nur mit geringer mechanischer Nachbearbeitung in einer Nockenwellenversteller-Einheit einsetzbar ist.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Grünling gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Grünlings sowie übergeordnete Baugruppen, Pressen und Verfahren zur Herstellung des Grünlings sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
Es wird ein Grünling einer Stator-Deckel-Einheit für eine Nockenwellenversteller-Einheit vorgeschlagen, zumindest aufweisend

- einen ersten Teilgrünling als Stator aus einem ersten Sinterwerkstoff mit jeweils einer, in eine axiale Richtung weisenden ersten Stirnseite und zweiten Stirnseite und dazwischen einer Mehrzahl von Stegen mit lateralen Stegflanken, wobei sich die Stege ausgehend von einer in einer Umfangsrichtung umlaufenden äußeren Statorwand in einer radialen Richtung nach innen erstrecken und in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, so dass die Statorwand jeweils zwischen den Stegen eine Innenumfangsfläche ausbildet, und
- einen zweiten Teilgrünling als Deckel aus einem zweiten Sinterwerkstoff, der eine in Umfangsrichtung umlaufende Außenumfangsfläche aufweist und der an der ersten Stirnseite des Stators angeordnet ist und einen ersten Bereich zumindest teilweise überdeckt, der sich zwischen den Stegen und innerhalb der Statorwand erstreckt;

In diesem Zusammenhang wird insbesondere auf das aus der DE 10 2009 042 598 A1 bereits bekannte Verfahren und auf die dort beschriebenen Vorrichtungen verwiesen. Es wird dort vorgeschlagen, zwei oder auch mehrere Grünlinge über Presspassungen miteinander zu verbinden. Dabei sind durch die besondere Werkzeuggestaltung der Presse bzw. durch die vorteilhaften Verfahrwege der Pressenstempel Presspassungen mit einer größeren Überdeckung möglich, ohne dass die Teilgrünlinge während der Anordnung zueinander beschädigt werden. Im Gegenteil, während des Verfahrens bzw. Bewegens der Teilgrünlinge relativ zueinander zur Anordnung der Teilgrünlinge mit einer Presspassung, gleiten die einander kontaktierenden Oberflächen der Teilgrünlinge aufeinander ab, so dass sich beim nachfolgenden Sintern eine besonders vorteilhafte Festigkeit der Verbindung der Teilgrünlinge über die einander kontaktierenden gemeinsamen Kontaktflächen einstellt.
Überraschend wurde nun festgestellt, dass durch dieses Verfahren eine Anordnung der Teilgrünlinge zueinander möglich ist, wobei an den Übergängen von einem Teilgrünling zum anderen Teilgrünling in einem Querschnitt gesehen, scharfkantige und insbesondere rechtwinklige Kanten realisiert werden können. Durch eine besonders vorteilhafte Trennung des Grünlings in einen den Stator bildenden ersten Teilgrünling und einen den Deckel bildenden zweiten Teilgrünling können nun gerade die mit Bezug auf den Stand der Technik genannten Übergänge insbesondere ohne Materialüberstände und damit ohne die Erfordernis einer mechanischen oder anderen materialabtragenden Nachbearbeitung erzeugt werden.
Die Presspassung wird insbesondere durch eine Überschneidung der Teilgrünlinge in einer radialen Richtung gebildet, die dann vorliegt, wenn die Teilgrünlinge noch nicht zu dem Grünling verbunden wurden, insbesondere durch Verfahren der Teilgrünlinge relativ zueinander entlang der axialen Richtung. Das heißt, dass sich der erste Teilgrünling z. B. in einer radialen Richtung nach innen so weit erstreckt, dass er mit dem sich in der radialen Richtung nach außen erstreckenden zweiten Teilgrünling eine Überschneidung ausbildet. Diese Überschneidung führt bei dem nachfolgenden Anordnen der Teilgrünlinge zueinander dazu, dass die Teilgrünlinge reibschlüssig und formstabil miteinander verbunden sind und den Grünling bilden, der dann durch Sintern zur einsatzbereiten Stator-Deckel-Einheit weiterbearbeitet wird.
Kraftschlüssige Verbindungen setzen eine Normal-Kraft auf die miteinander zu verbindenden Flächen, hier die gemeinsamen Kontaktflächen voraus. Ihre gegenseitige Verschiebung ist verhindert, solange die durch die Haftreibung bewirkte Gegen-Kraft nicht überschritten wird.
Insbesondere werden Überschneidungen von mindestens 0,005 Millimetern bis höchstens 0,04 Millimeter, bevorzugt bis höchstens 0,025 Millimeter bei Durchmessern der Kontaktflächen in einem Bereich von 50 bis 200 Millimetern vorgesehen. Überschneidung bezeichnet hier den Unterschied der Radien der Teilgrünlinge.
Der erste Bereich erstreckt sich, wie oben ausgeführt, zwischen den Stegen und innerhalb der Statorwand und wird von dem Deckel überdeckt. Insbesondere erstreckt sich der erste Bereich über die gesamte Fläche, die in der radialen Richtung außen nur von der Statorwand und den Stegen begrenzt wird. Insbesondere ist in einer Mitte der Statorwand eine Öffnung vorgesehen, durch die sich später eine Nockenwelle erstreckt, wobei sich dann der erste Bereich nur bis zur Öffnung erstreckt.
Insbesondere bildet die Außenumfangsfläche des Deckels zumindest an einer, der ersten Stirnseite des Stators abgewandten ersten Seite des Deckels mit den Stegflanken einen ersten Übergang sowie mit der Innenumfangsfläche einen zweiten Übergang aus, wobei zumindest der erste Übergang oder der zweite Übergang (bevorzugt beide Übergänge) einen Radius von höchstens 0,01 mm [Millimeter], insbesondere von höchstens 0,001 mm, aufweist.
Der Grünling weist also insbesondere einen ersten und/oder einen zweiten Übergang auf, der scharfkantig, also mit einem theoretisch unendlich kleinen Radius ausgeführt ist. Dabei erstrecken sich die erste Seite und die Stegflanken bzw. die erste Seite und die Innenumfangsfläche, zumindest im Bereich des ersten bzw. zweiten Übergangs in einem rechten Winkel (90 Winkelgrad) zueinander. Abweichungen von höchstens +/- 10 Winkelgrad sind dabei insbesondere ebenfalls möglich.
Insbesondere erstrecken sich die gemeinsamen Kontaktflächen parallel zu der axialen Richtung.
Damit kann insbesondere ein Grünling einer Stator-Deckel-Einheit bereitgestellt werden, der durch Sintern unmittelbar für den Einsatz in einer Nockenwellenversteller-Einheit geeignet ist. Insbesondere ist keine mechanische Nachbearbeitung des ersten Übergangs und/oder des zweiten Übergangs notwendig. Auch die aus der DE 10 2010 008 004 A1 bekannten Vertiefungen im Bereich der Übergänge müssen nicht vorgesehen werden, so dass die Leckage zwischen den Kammern eingeschränkt bzw. verhindert werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der erste Teilgrünling eine in einer radialen Richtung außerhalb der Statorwand angeordnete und nach außen weisende Außenverzahnung als Kettenrad auf.
Das Kettenrad dient in bekannter Weise der Synchronisierung der Drehzahl von Kurbelwelle und Stator. Über das Kettenrad sind also der Stator und die Kurbelwelle miteinander gekoppelt, wobei über den Rotor eine Verstellung der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle ermöglicht wird.
Insbesondere kann der erste Teilgrünling auch zweiteilig ausgeführt sein, wobei dann ein dritter Teilgrünling bereitgestellt wird, auf den die vorstehenden Ausführungen zur Verbindung des ersten Teilgrünlings mit dem zweiten Teilgrünling Anwendung finden. Der weitere, dann als dritter Teilgrünling bezeichnete Teilgrünling ist insbesondere ausschließlich mit dem ersten Teilgrünling, insbesondere über eine Presspassung, verbunden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Deckel an einer, der ersten Stirnseite des Stators abgewandten ersten Seite des Deckels mindestens eine Vertiefung auf, die zu dem ersten Übergang und zu dem zweiten Übergang beabstandet angeordnet ist.
Diese hier vorgeschlagenen Vertiefungen unterscheiden sich von den aus der DE 10 2010 008 004 A1 bekannten Vertiefungen dadurch, dass sie nicht unmittelbar an den vorstehend definierten Übergängen angeordnet sind.
Die hier vorgeschlagenen Vertiefungen dienen nun ausschließlich einer Verringerung der möglichen Berührungsflächen zwischen den Flügeln eines Rotors und der ersten Seite des Deckels, wenn im Betrieb der Nockenwellenversteller-Einheit die Flügel zwischen einem ersten Steg und einem zweiten Steg entlang der Umfangsrichtung verschwenkt werden. Eine Form der Vertiefungen ist dabei nicht festgelegt, solange eine Leckage zwischen den Kammern nicht ermöglicht bzw. verstärkt wird.
Insbesondere können die Flügel im Betrieb der Nockenwellenversteller-Einheit also über die Vertiefungen hinweg und in der Umfangsrichtung bis hin zu den Stegflanken verschwenkt werden, so dass sich Flügel und Stegflanken (zumindest beinahe) kontaktieren. Dabei können sich Flügel und die erste Seite des Deckels ebenfalls (zumindest beinahe) kontaktieren und so in dieser Position (also unmittelbar angrenzend an die Stegflanke) eine Dichtfläche ausbilden, da die Vertiefungen an der ersten Seite des Deckels beabstandet von dem ersten Übergang angeordnet sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weisen der Stator und der Deckel unterschiedliche Dichten auf. Damit können z. B. unterschiedliche Eigenschaften von Stator und Deckel ermöglicht werden, die an die speziellen technischen Anforderungen angepasst sind.
Insbesondere sind der erste Sinterwerkstoff und der zweite Sinterwerkstoff zueinander identisch oder unterschiedlich ausgeführt. Das heißt insbesondere, dass die Zusammensetzung der Legierungsbestandteile gleich oder unterschiedlich ausgeführt ist. Bevorzugt ist der Anteil und die Zusammensetzung der Zusatzstoffe, die für das Sintern von Grünlingen regelmäßig eingesetzt werden, ebenfalls identisch oder aber unterschiedlich.
Insbesondere ermöglicht das Bereitstellen des Grünlings aus Teilgrünlingen, die unter Presspassung zueinander angeordnet sind, dass auch gleiche Zusammensetzungen der Legierungsbestandteile für den ersten Teilgrünling und den zweiten Teilgrünling verwendet werden können. Der sonst übliche Einsatz von unterschiedlichen Legierungen, wobei das innere Bauteil eine höhere thermische Ausdehnung ausweisen muss, ist hier nicht erforderlich.
Der für das Versintern der Teilgrünlinge erforderliche enge Kontakt der gemeinsamen Kontaktflächen wird infolge der Presspassung insbesondere unabhängig von der Legierungszusammensetzung bereitgestellt. Damit liegen hier weitere Freiheitsgrade zur vorteilhaften Ausgestaltung des Grünlings für die Stator-Deckel-Einheit vor.
Es wird weiter eine Stator-Deckel-Einheit vorgeschlagen, umfassend einen gesinterten, vorstehend beschriebenen Grünling, wobei die Außenumfangsfläche des Deckels zumindest an einer, der ersten Stirnseite des Stators abgewandten ersten Seite des Deckels mit den Stegflanken einen ersten Übergang sowie mit der Innenumfangsfläche einen zweiten Übergang ausbildet, wobei zumindest der erste Übergang oder der zweite Übergang unmittelbar nach dem Sintern einen Radius von höchstens 0,01 mm [Millimeter], insbesondere von höchstens 0,001 mm, aufweist.
Unmittelbar nach dem Sintern heißt hier, dass auch nach dem Sintern keine mechanische oder andere Nachbearbeitung zumindest des ersten Übergangs und/oder des zweiten Übergangs erforderlich ist. Die für den Betrieb in einer Nockenwellenversteller-Einheit erforderlichen Maßhaltigkeiten liegen bereits unmittelbar nach dem Sintern vor.
Insbesondere weist der Deckel unmittelbar nach dem Sintern an einer, der ersten Stirnseite des Stators abgewandten ersten Seite des Deckels mindestens eine Vertiefung auf, die zu dem ersten Übergang und zu dem zweiten Übergang beabstandet angeordnet ist.
Wie vorstehend mit Bezug auf den Grünling ausgeführt, dienen diese Vertiefungen ausschließlich der Reduzierung der Reibung zwischen Flügeln und Deckel im Betrieb der Nockenwellenversteller-Einheit.
Insbesondere ist eine, in die andere axiale Richtung weisende zweite Seite des Deckels bündig oder gerade nicht bündig mit der zweiten Stirnseite des Stators angeordnet.
Insbesondere können auf der zweiten Seite, bevorzugt den Vertiefungen ähnliche, Profilierungen vorgesehen sein, die z. B. einer Reduzierung des Gewichts des Deckels dienen oder eine Kennzeichnung der Stator-Deckel-Einheit darstellen.
Die Ausführungen zu dem Grünling gelten gleichermaßen für die Stator-Deckel-Einheit und umgekehrt.
Weiter wird eine Nockenwellenversteller-Einheit vorgeschlagen, zumindest umfassend eine vorstehend beschriebene Stator-Deckel-Einheit sowie einen Rotor mit einer Mehrzahl von Flügeln, die sich ausgehend von einer in der Umfangsrichtung umlaufenden Rotorwand in radialer Richtung nach außen erstrecken und in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind; wobei jeweils ein Flügel zwischen zwei Stegen angeordnet ist, so dass zwischen der Rotorwand und der Statorwand sowie jeweils zwischen einem Flügel und einem ersten Steg eine erste Kammer und zwischen dem Flügel und einem zweiten Steg eine zweite Kammer gebildet ist; wobei zumindest der erste Übergang und der zweite Übergang der Stator-Deckel-Einheit unmittelbar durch das Sintern gebildet sind.
Auf die vorstehenden Ausführungen zur Stator-Deckel-Einheit wird verwiesen. Der hier eingesetzte Rotor mit Flügeln entspricht insbesondere den aus dem Stand der Technik bekannten Ausgestaltungen. Eine spezielle Anpassung des Rotors an die hier vorgeschlagene Stator-Deckel-Einheit ist damit insbesondere nicht erforderlich.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Nockenwellenversteller-Einheit weist der Deckel an einer, der ersten Stirnseite des Stators abgewandten ersten Seite des Deckels in zumindest einem zweiten Bereich, der von mindestens einem Flügel im Betrieb der Nockenwellenversteller-Einheit überfahren wird, die mindestens eine Vertiefung auf, die zu dem ersten Übergang und zu dem zweiten Übergang beabstandet angeordnet ist; wobei die mindestens eine Vertiefung unmittelbar durch das Sintern ausgebildet ist.
Wie vorstehend ausgeführt, können die Flügel im Betrieb der Nockenwellenversteller-Einheit also über die Vertiefungen hinweg und in der Umfangsrichtung bis hin zu den Stegflanken verschwenkt werden, so dass sich Flügel und Stegflanken (zumindest beinahe) kontaktieren. Im Gegensatz zum angeführten Stand der Technik der DE 10 2010 008 004 A1 ist hier keine Leckage über einen durch eine Vertiefung hervorgerufenen Spalt zwischen der ersten Seite des Deckels und dem Flügel zu erwarten.
Insbesondere bildet eine erste Oberfläche der ersten Seite des Deckels in dem zweiten Bereich, der von mindestens einem Flügel im Betrieb der Nockenwellenversteller-Einheit überfahren wird und der zwischen dem ersten Übergang und der mindestens einen Vertiefung oder zwischen dem zweiten Übergang und der mindestens einen Vertiefung angeordnet ist, eine Gleitfläche für den mindestens einen Flügel des Rotors und ist unmittelbar durch das Sintern gebildet.
Das heißt insbesondere, dass diese, unmittelbar an den ersten Übergang angrenzende erste Oberfläche der ersten Seite des Deckels also keine mechanische oder andere materialabtragende Bearbeitung erfahren hat. Durch den hier bereitgestellten Grünling und das nachfolgende Sintern wird also eine Nockenwellenversteller-Einheit bereitgestellt, bei der die Stator-Deckel-Einheit insbesondere ohne Nachbearbeitung, zumindest im genannten zweiten Bereich, für den Einsatz in der Nockenwellenversteller-Einheit eingesetzt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind zumindest alle die Kammern umschließenden Oberflächen der Stator-Deckel-Einheit unmittelbar durch das Sintern gebildet.
Die Ausführungen zu dem Grünling und der Stator-Deckel-Einheit gelten gleichermaßen für die Nockenwellenversteller-Einheit und umgekehrt.
Es wird weiter eine Presse mit einem Werkzeug zur Herstellung eines vorstehend beschriebenen Grünlings einer Stator-Deckel-Einheit sowie mit einer Zuführung für einen sinterfähigen und pulverförmigen (ersten und/oder zweiten) Sinterwerkstoff vorgeschlagen; wobei das Werkzeug zumindest die folgenden Komponenten aufweist:

- einen ersten Oberstempel und einen ersten Unterstempel, die einen ersten Füllraum zum Erstellen des den Stator bildenden ersten Teilgrünlings bilden;
- einen zweiten Oberstempel und einen zweiten Unterstempel, die einen zweiten Füllraum zum Erstellen des den Deckel bildenden zweiten Teilgrünlings bilden;
- einen Verfahrantrieb zum Ineinanderverfahren des ersten Teilgrünlings und des zweiten Teilgrünlings unter Druckausübung auf den ersten Teilgrünling und den zweiten Teilgrünling zum Ausbilden einer Presspassung zwischen den Teilgrünlingen;

In diesem Zusammenhang wird insbesondere auf die eingangs erwähnte DE 10 2009 042 598 A1 verwiesen, in der eine solche Presse vorgeschlagen wird.
Hier wird nun eine in der DE 10 2009 042 598 A1 beschriebene Presse zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Grünlings mit den hier definierten Teilgrünlingen beschrieben, wobei die Teilgrünlinge so erzeugt und dann relativ zueinander verfahren werden, dass sie unter Presspassung in einem Arbeitsgang miteinander gefügt werden können. Die Herstellung in einem Arbeitsgang mit einer Presse und einem Werkzeug senkt die Herstellungskosten der hier beschriebenen Stator-Deckel-Einheit in wesentlichem Maße. Weiter ermöglicht die spezielle Anordnung und Ausgestaltung der Stempel und der in der DE 10 2009 042 598 A1 beschriebene Verfahrweg der Stempel zueinander, dass die Teilgrünlinge mit einer deutlichen gegenseitigen Überschneidung hergestellt und reproduzierbar zu einem Grünling gefügt werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Presse ist in einer radialen Richtung außerhalb und benachbart zum ersten Oberstempel und ersten Unterstempel ein dritter Oberstempel mit einem dritten Unterstempel angeordnet, die einen dritten Füllraum zum Erstellen eines mit dem ersten Teilgrünling zu verbindenden dritten Teilgrünlings aufweist, wobei der dritte Teilgrünling ein Kettenrad bildet; wobei die Presse ein Herstellen des Grünlings und des dritten Teilgrünlings in einem Arbeitsgang ermöglicht.
Insbesondere weist die Zuführung zumindest einen sich kreisförmig entlang einer Umfangsrichtung drehenden Füllschuh auf, der unterschiedliche pulverförmige Sinterwerkstoffe zur Verfügung stellt. Durch diesen sich entlang der Umfangsrichtung bewegenden Füllschuh kann eine reproduzierbare Befüllung gerade dünner Wandbereiche erreicht werden. Insbesondere können so auch unterschiedliche Sinterwerkstoffe reproduzierbar dem ersten Teilgrünling, dem zweiten Teilgrünling und/oder einem dritten oder weiteren Teilgrünling zugeordnet werden. Ein solcher Füllschuh ist z. B. aus der DE 10 2014 006 371 A1 und DE 10 2014 006 374 A1 bekannt.
Die Ausführungen zu dem Grünling, der Stator-Deckel-Einheit und der Nockenwellenversteller-Einheit gelten gleichermaßen für die Presse und umgekehrt.
Es wird weiter ein Verfahren zur Herstellung eines (vorstehend beschriebenen) Grünlings einer Stator-Deckel-Einheit mit einer hier vorgeschlagenen Presse offenbart; umfassend zumindest die folgenden Schritte:

a) Herstellen des ersten Teilgrünlings in einem ersten Arbeitsraum des Presswerkzeuges durch Verpressen eines ersten Sinterwerkstoffs;
b) Herstellen des zweiten Teilgrünlings in einem zweiten Arbeitsraum des Presswerkzeuges durch Verpressen eines zweiten Sinterwerkstoffs;
c) Verfahren des ersten Teilgrünlings relativ zum zweiten Teilgrünling und Fügen der Teilgrünlinge unter Bildung einer Presspassung;
d) Sintern des einteiligen Grünlings zu einer einteiligen Stator-Deckel-Einheit, so dass an aneinandergrenzenden gemeinsamen Kontaktflächen der Teilgrünlinge zumindest teilweise eine Versinterung stattfindet.

Auch in diesem Zusammenhang wird insbesondere auf die eingangs erwähnte DE 10 2009 042 598 A1 verwiesen, in der ein solches Verfahren vorgeschlagen wird.
Hier wird nun das in der DE 10 2009 042 598 A1 beschriebene Verfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Grünlings mit den hier definierten Teilgrünlingen beschrieben, wobei die Teilgrünlinge so erzeugt und dann relativ zueinander verfahren werden, dass sie unter Presspassung in einem Arbeitsgang miteinander gefügt werden können.
Insbesondere können die Schritte a), b) und c) auch in anderer Abfolge oder zeitweise parallel zueinander durchgeführt werden. Insbesondere ist zunächst das Herstellen eines der Teilgrünlinge möglich, wobei das Herstellen des anderen Teilgrünlings erst nach dem Verfahren oder während des Verfahrens der Teilgrünlinge zueinander erfolgt.
Insbesondere wird der Grünling nach Schritt c) der Presse entnommen und in einem Sinterofen zur einteiligen Stator-Deckel-Einheit versintert (erster Teilgrünling und zweiter Teilgrünling sind dann stoffschlüssig miteinander verbunden).
Stoffschlüssige Verbindungen werden alle Verbindungen genannt, bei denen die Verbindungspartner (erster Teilgrünling und zweiter Teilgrünling nach dem Sintern) durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Sie sind gleichzeitig nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungen (Verbindungsmittel) trennen lassen.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Schritte a) bis c) in einem einzelnen Presswerkzeug und in einem Arbeitsgang gemeinsam aufeinander abgestimmt durchgeführt werden. Der Arbeitsraum für den jeweiligen Teilgrünling wird insbesondere durch den im Zusammenhang mit der Presse beschriebenen jeweiligen Füllraum gebildet, wobei der Arbeitsraum den nach außen (also auch zur Zuführung des pulverförmigen Sinterwerkstoffs) abgeschlossen ausgeführten Füllraum beschreibt.
Die Ausführungen zu dem Grünling, der Stator-Deckel-Einheit, der Nockenwellenversteller-Einheit und der Presse gelten gleichermaßen für das Verfahren und umgekehrt.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, „dritte“,...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren, ggf. gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
Die Erfindung, sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen schematisch:

1: das Verfahren und die Presse zur Herstellung des Grünlings;
2: eine Nockenwellenversteller-Einheit in einer perspektivischen Ansicht;
3: die Nockenwellenversteller-Einheit in einer Draufsicht, zumindest teilweise in einem Querschnitt;
4: eine erste Ausführungsvariante eines Grünlings für eine Stator-Deckel-Einheit in einer perspektivischen Ansicht;
5: eine zweite Ausführungsvariante eines Grünlings für eine Stator-Deckel-Einheit mit Kettenrad in einer perspektivischen Ansicht;
6: den Grünling nach 4 in einer Draufsicht;
7: den Grünling nach 6 in einer Seitenansicht im Schnitt;
8: ein Detail der 7;
9: den Grünling nach 5 in einer Draufsicht;
10: den Grünling nach 9 in einer Seitenansicht im Schnitt;
11: ein Detail der 10; und
12: eine dritte Ausführungsvariante eines Grünlings für eine Stator-Deckel-Einheit mit Kettenrad in einer perspektivischen Ansicht.

1 zeigt das Verfahren und die Presse 41 zur Herstellung des Grünlings 1. Hier sind nebeneinander die einzelnen Verfahrensschritte in den Abbildungen A bis E dargestellt. Die Abbildung A zeigt die Befüllung der Füllräume 45, 48. Die Abbildung B zeigt die Bildung der Arbeitsräume 53, 54. Abbildung C zeigt die Verfahrensschritte a) und b), also die Herstellung der Teilgrünlinge 4, 16. Abbildung D zeigt Verfahrensschritt c), also das Verfahren der Teilgrünlinge 4, 16 zum Fügen unter Ausbildung einer Presspassung 22. Abbildung E zeigt den Auswurf des Grünlings 1.
Die Presse 41 umfasst ein Werkzeug 42 zur Herstellung eines Grünlings 1 einer Stator-Deckel-Einheit 2 sowie eine Zuführung 50 für einen sinterfähigen und pulverförmigen (ersten und zweiten) Sinterwerkstoff 6, 18. Das Werkzeug 42 weist einen ersten Oberstempel 43 und einen ersten Unterstempel 44, die einen ersten Füllraum 45 zum Erstellen des den Stator 5 bildenden ersten Teilgrünlings 4 bilden. Das Werkzeug umfasst weiter einen zweiten Oberstempel 46 und einen zweiten Unterstempel 47, die einen zweiten Füllraum 48 zum Erstellen des den Deckel 17 bildenden zweiten Teilgrünlings 16 bilden. Hier ist weiter ein Verfahrantrieb 49 dargestellt, der zum Ineinanderverfahren des ersten Teilgrünlings 4 und des zweiten Teilgrünlings 16 unter Druckausübung auf den ersten Teilgrünling 4 und den zweiten Teilgrünling 16 zum Ausbilden einer Presspassung 22 zwischen den Teilgrünlingen 4, 16 vorgesehen ist. Die Presse 41 ermöglicht ein Herstellen des ersten Teilgrünlings 4, des zweiten Teilgrünlings 16 und des Grünlings 1 in einem Arbeitsgang.
In diesem Zusammenhang wird insbesondere auf die eingangs erwähnte DE 10 2009 042 598 A1 verwiesen, in der eine solche Presse 41 vorgeschlagen und beschrieben wird.
Der Grünling 1 wird nach Schritt c) (Abbildung D) der Presse entnommen (Abbildung E) und in einem Sinterofen zur einteiligen (erster Teilgrünling 4 und zweiter Teilgrünling 16 sind nach dem Sintern stoffschlüssig miteinander verbunden) Stator-Deckel-Einheit 2 versintert.
2 zeigt eine Nockenwellenversteller-Einheit 3 in einer perspektivischen Ansicht. Die Nockenwellenversteller-Einheit 3 umfasst eine Stator-Deckel-Einheit 2 sowie einen Rotor 30 mit einer Mehrzahl von Flügeln 31, die sich ausgehend von einer in der Umfangsrichtung 12 umlaufenden Rotorwand 32 in radialer Richtung 14 nach außen erstrecken und in Umfangsrichtung 12 voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei jeweils ein Flügel 31 zwischen zwei Stegen 10 des Stators 5 angeordnet ist, so dass zwischen der Rotorwand 32 und der Statorwand 13 sowie jeweils zwischen einem Flügel 31 und einem ersten Steg 33 eine erste Kammer 34 und zwischen dem Flügel 31 und einem zweiten Steg 35 eine zweite Kammer 36 gebildet ist.
Die Stator-Deckel-Einheit 2 weist einen Stator 5 mit jeweils einer, in eine axiale Richtung 7 weisenden ersten Stirnseite 8 und zweiten Stirnseite 9 und dazwischen eine Mehrzahl von Stegen 10 mit lateralen Stegflanken 11 auf, wobei sich die Stege 10 ausgehend von einer in einer Umfangsrichtung 12 umlaufenden äußeren Statorwand 13 in einer radialen Richtung 14 nach innen erstrecken und in Umfangsrichtung 12 voneinander beabstandet sind, so dass die Statorwand 13 jeweils zwischen den Stegen 10 eine Innenumfangsfläche 15 ausbildet. Die Stator-Deckel-Einheit 2 umfasst weiterhin einen Deckel 17, der eine in Umfangsrichtung 12 umlaufende Außenumfangsfläche 19 (siehe 7) aufweist und der an der ersten Stirnseite 8 des Stators 5 angeordnet ist und einen ersten Bereich 20 (siehe 7) zumindest teilweise überdeckt, der sich zwischen den Stegen 10 und innerhalb der Statorwand 13 erstreckt.
3 zeigt die Nockenwellenversteller-Einheit 1 in einer Draufsicht, zumindest teilweise in einem Querschnitt. Auf die Ausführungen zu 2 wird verwiesen. Die ersten Kammern 34 sind hier mit „L“ und die zweiten Kammern 36 mit „R“ gekennzeichnet.
4 zeigt eine erste Ausführungsvariante eines Grünlings 1 für eine Stator-Deckel-Einheit 2 in einer perspektivischen Ansicht. Der Grünling 1 weist einen ersten Teilgrünling 4 als Stator 5 aus einem ersten Sinterwerkstoff 6 mit jeweils einer, in eine axiale Richtung 7 weisenden ersten Stirnseite 8 und zweiten Stirnseite 9 und dazwischen eine Mehrzahl von Stegen 10 mit lateralen Stegflanken 11 auf. Die Stege 10 erstrecken sich ausgehend von einer in einer Umfangsrichtung 12 umlaufenden äußeren Statorwand 13 in einer radialen Richtung 14 nach innen und sind in Umfangsrichtung 12 voneinander beabstandet, so dass die Statorwand 13 jeweils zwischen den Stegen 10 eine Innenumfangsfläche 15 ausbildet. Der Grünling 1 umfasst weiter einen zweiten Teilgrünling 16 als Deckel 17 aus einem zweiten Sinterwerkstoff 18, der eine in Umfangsrichtung 12 umlaufende Außenumfangsfläche 19 (siehe 7) aufweist und der an der ersten Stirnseite 8 des Stators 5 angeordnet ist. Der Deckel 17 überdeckt einen ersten Bereich 20, der sich zwischen den Stegen 10 und innerhalb der Statorwand 13 erstreckt, vollständig. Der Deckel 17 grenzt mit der Außenumfangsfläche 19 an die Innenumfangsfläche 15 und die Stegflanken 11 des Stators 5 an und bildet gemeinsame Kontaktflächen 21 aus, wobei der Deckel 17 und der Stator 5 über diese Kontaktflächen 21 mittels einer Presspassung 22 miteinander gefügt sind (siehe 7).
Die Außenumfangsfläche 19 des Deckels 17 weist an einer, der ersten Stirnseite 8 des Stators 5 abgewandten ersten Seite 23 des Deckels 17 mit den Stegflanken 11 einen ersten Übergang 24 sowie mit der Innenumfangsfläche 15 einen zweiten Übergang 25 auf. Der Grünling 1 weist Übergänge 24, 25 auf, die scharfkantig, also mit einem theoretisch unendlich kleinen Radius 26 (siehe 8) ausgeführt sind. Dabei erstrecken sich die erste Seite 23 und die Stegflanken 11 bzw. die erste Seite 23 und die Innenumfangsfläche 15, zumindest im Bereich des ersten und zweiten Übergangs 24, 25 in einem rechten Winkel (90 Winkelgrad) zueinander. Die gemeinsamen Kontaktflächen 21 erstrecken sich parallel zu der axialen Richtung 7.
5 zeigt eine zweite Ausführungsvariante eines Grünlings 1 für eine Stator-Deckel-Einheit 2 mit Kettenrad 28 in einer perspektivischen Ansicht. Der erste Teilgrünling 4 (der Stator 5) weist eine in einer radialen Richtung 14 außerhalb der Statorwand 13 angeordnete und nach außen weisende Außenverzahnung 27 als Kettenrad 28 auf.
Dabei kann der erste Teilgrünling 4 auch zweiteilig ausgeführt sein, wobei dann ein dritter Teilgrünling 51 bereitgestellt wird, der ausschließlich mit dem ersten Teilgrünling 4 über eine Presspassung 22 verbunden ist.
6 zeigt den Grünling 1 nach 4 in einer Draufsicht. Auf die Ausführungen zu 4 wird Bezug genommen. In 6 ist zudem die Schnittlinie der Darstellung nach 7 dargestellt.
7 zeigt den Grünling 1 nach 6 in einer Seitenansicht im Schnitt. Auf die Ausführungen zu 4 und 6 wird verwiesen. Der Grünling 1 umfasst neben dem ersten Teilgrünling 4 (Stator 5) weiter einen zweiten Teilgrünling 16 als Deckel 17 aus einem zweiten Sinterwerkstoff 18, der eine in Umfangsrichtung 12 umlaufende Außenumfangsfläche 19 aufweist und der an der ersten Stirnseite 8 des Stators 5 angeordnet ist. Die erste Stirnseite 8 des Stators schließt mit dem Deckel 17 bündig ab. Der Deckel 17 überdeckt einen ersten Bereich 20, der sich zwischen den Stegen 10 und innerhalb der Statorwand 13 erstreckt, vollständig. Der Deckel 17 grenzt mit der Außenumfangsfläche 19 an die Innenumfangsfläche 15 und die Stegflanken 11 des Stators 5 an und bildet gemeinsame Kontaktflächen 21 aus, wobei der Deckel 17 und der Stator 5 über diese Kontaktflächen 21 mittels einer Presspassung 22 miteinander gefügt sind.
Die Außenumfangsfläche 19 des Deckels 17 weist an einer, der ersten Stirnseite 8 des Stators 5 abgewandten ersten Seite 23 des Deckels 17 mit den Stegflanken 11 einen ersten Übergang 24 sowie mit der Innenumfangsfläche 15 einen zweiten Übergang 25 auf. Der Grünling 1 weist Übergänge 24, 25 auf, die scharfkantig, also mit einem theoretisch unendlich kleinen Radius 26 (siehe 8) ausgeführt sind. Dabei erstrecken sich die erste Seite 23 und die Stegflanken 11 bzw. die erste Seite 23 und die Innenumfangsfläche 15, zumindest im Bereich des ersten und zweiten Übergangs 24, 25 in einem rechten Winkel (90 Winkelgrad) zueinander.
Die gemeinsamen Kontaktflächen 21 erstrecken sich parallel zu der axialen Richtung 7.
8 zeigt ein Detail der 7. Die Außenumfangsfläche 19 des Deckels 17 weist an einer, der ersten Stirnseite 8 des Stators 5 abgewandten ersten Seite 23 des Deckels 17 mit der Innenumfangsfläche 15 einen zweiten Übergang 25 auf, der scharfkantig, also mit einem theoretisch unendlich kleinen Radius 26 ausgeführt ist. Dabei erstrecken sich die erste Seite 23 und die Innenumfangsfläche 15, zumindest im Bereich des zweiten Übergangs 25 in einem rechten Winkel (90 Winkelgrad) zueinander. Die gemeinsamen Kontaktflächen 21 erstrecken sich parallel zu der axialen Richtung 7.
9 zeigt den Grünling 1 nach 5 in einer Draufsicht. Auf die Ausführungen zu 5 wird verwiesen. In 9 ist zudem die Schnittlinie der Darstellung nach 10 dargestellt.
10 zeigt den Grünling 1 nach 9 in einer Seitenansicht im Schnitt. Auf die Ausführungen zu 5 und 8 wird verwiesen. Im Unterschied zu 8 weist hier der erste Teilgrünling 4 (der Stator 5) eine in einer radialen Richtung 14 außerhalb der Statorwand 13 angeordnete und nach außen weisende Außenverzahnung 27 als Kettenrad 28 auf.
11 zeigt ein Detail der 10. In diesem Zusammenhang wird auf die Ausführungen zu 8 und zum zweiten Übergang 25 verwiesen.
12 zeigt eine dritte Ausführungsvariante eines Grünlings 1 für eine Stator-Deckel-Einheit 2 mit Kettenrad 28 in einer perspektivischen Ansicht. Auf die Ausführungen zu 4 wird verwiesen. Hier weist der Deckel 17 des Grünlings 1 an einer, der ersten Stirnseite 8 des Stators 5 abgewandten ersten Seite 23 des Deckels 17 in zumindest einem zweiten Bereich 37, der von mindestens einem Flügel 31 im Betrieb der Nockenwellenversteller-Einheit 3 überfahren wird, eine Mehrzahl von Vertiefungen 29 auf, die zu dem ersten Übergang 24 und zu dem zweiten Übergang 25 beabstandet angeordnet sind. Die Flügel 31 können im Betrieb der Nockenwellenversteller-Einheit 3 über die Vertiefungen 29 hinweg und in der Umfangsrichtung 12 bis hin zu den Stegflanken 11 verschwenkt werden, so dass sich Flügel 31 und Stegflanken 11 (zumindest beinahe) kontaktieren.
Eine erste Oberfläche 38 der ersten Seite 23 des Deckels 17 bildet in dem zweiten Bereich 37, der von einem Flügel 31 im Betrieb der Nockenwellenversteller-Einheit 3 überfahren wird und der zwischen dem ersten Übergang 24 und einer (nächsten) Vertiefung 29 oder zwischen dem zweiten Übergang 25 und der (nächsten) Vertiefung 29 angeordnet ist, eine Gleitfläche 39 für den Flügel 31 des Rotors 30 aus.
Die hier gezeigten Vertiefungen 29 dienen ausschließlich einer Verringerung der möglichen Berührungsflächen zwischen den Flügeln 31 eines Rotors 30 und der ersten Seite 23 des Deckels 17, wenn im Betrieb der Nockenwellenversteller-Einheit 3 die Flügel 31 zwischen einem ersten Steg 33 und einem zweiten Steg 35 entlang der Umfangsrichtung 12 verschwenkt werden.
Bezugszeichenliste

1: Grünling
2: Stator-Deckel-Einheit
3: Nockenwellenversteller-Einheit
4: ersten Teilgrünling
5: Stator
6: erster Sinterwerkstoff
7: axiale Richtung
8: erste Stirnseite
9: zweite Stirnseite
10: Steg
11: Stegflanke
12: Umfangsrichtung
13: Statorwand
14: radiale Richtung
15: Innenumfangsfläche
16: zweiter Teilgrünling
17: Deckel
18: zweiter Sinterwerkstoff
19: Außenumfangsfläche
20: erster Bereich
21: Kontaktfläche
22: Presspassung
23: erste Seite
24: erster Übergang
25: zweiter Übergang
26: Radius
27: Außenverzahnung
28: Kettenrad
29: Vertiefung
30: Rotor
31: Flügel
32: Rotorwand
33: erster Steg
34: erste Kammer
35: zweiter Steg
36: zweite Kammer
37: zweiter Bereich
38: erste Oberfläche
39: Gleitfläche
40: Oberfläche
41: Presse
42: Werkzeug
43: erster Oberstempel
44: erster Unterstempel
45: erster Füllraum
46: zweiter Oberstempel
47: zweiter Unterstempel
48: zweiter Füllraum
49: Verfahrantrieb
50: Zuführung
51: dritter Teilgrünling
52: Füllschuh
53: erster Arbeitsraum
54: zweiter Arbeitsraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010003546 A1 [0003]
DE 102010008004 A1 [0004, 0017, 0022, 0039]
DE 102009042598 A1 [0008, 0045, 0046, 0051, 0052, 0062]
DE 102014006371 A1 [0048]
DE 102014006374 A1 [0048]

Claims

Grünling (1) einer Stator-Deckel-Einheit (2) für eine Nockenwellenversteller-Einheit (3) zumindest aufweisend - einen ersten Teilgrünling (4) als Stator (5) aus einem ersten Sinterwerkstoff (6) mit jeweils einer, in eine axiale Richtung (7) weisenden ersten Stirnseite (8) und zweiten Stirnseite (9) und dazwischen einer Mehrzahl von Stegen (10) mit lateralen Stegflanken (11), wobei sich die Stege (10) ausgehend von einer in einer Umfangsrichtung (12) umlaufenden äußeren Statorwand (13) in einer radialen Richtung (14) nach innen erstrecken und in der Umfangsrichtung (12) voneinander beabstandet sind, so dass die Statorwand (13) jeweils zwischen den Stegen (10) eine Innenumfangsfläche (15) ausbildet, und - einen zweiten Teilgrünling (16) als Deckel (17) aus einem zweiten Sinterwerkstoff (18), der eine in der Umfangsrichtung (12) umlaufende Außenumfangsfläche (19) aufweist und der an der ersten Stirnseite (8) des Stators (5) angeordnet ist und einen ersten Bereich (20) zumindest teilweise überdeckt, der sich zwischen den Stegen (10) und innerhalb der Statorwand (13) erstreckt; wobei der Deckel (17) mit der Außenumfangsfläche (19) an die Innenumfangsfläche (15) und die Stegflanken (11) des Stators (5) angrenzt und gemeinsame Kontaktflächen (21) ausbildet, wobei der Deckel (17) und der Stator (5) über diese Kontaktflächen (21) mittels einer Presspassung (22) miteinander gefügt sind.
Grünling (1) nach Patentanspruch 1, wobei die Außenumfangsfläche (19) des Deckels (17) zumindest an einer, der ersten Stirnseite (8) des Stators (5) abgewandten ersten Seite (23) des Deckels (17) mit den Stegflanken (11) einen ersten Übergang (24) sowie mit der Innenumfangsfläche (15) einen zweiten Übergang (25) ausbildet, wobei zumindest der erste Übergang (24) oder der zweite Übergang (25) einen Radius (26) von höchstens 0,01 mm [Millimeter] aufweist.
Grünling (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei sich die gemeinsamen Kontaktflächen (21) parallel zu der axialen Richtung (7) erstrecken.
Grünling (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der erste Teilgrünling (4) eine in einer radialen Richtung (14) außerhalb der Statorwand (13) angeordnete und nach außen weisende Außenverzahnung (27) als Kettenrad (28) aufweist.
Grünling (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Deckel (17) zumindest an einer, der ersten Stirnseite (8) des Stators (5) abgewandten ersten Seite (23) des Deckels (17) mindestens eine Vertiefung (29) aufweist, die zu dem ersten Übergang (24) und zu dem zweiten Übergang (25) beabstandet angeordnet ist.
Grünling (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Stator (5) und der Deckel (17) unterschiedliche Dichten aufweisen.
Grünling (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der erste Sinterwerkstoff (6) und der zweite Sinterwerkstoff (18) zueinander identisch sind.
Stator-Deckel-Einheit (2), umfassend einen gesinterten Grünling (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Außenumfangsfläche (19) des Deckels (17) zumindest an einer, der ersten Stirnseite (8) des Stators (5) abgewandten ersten Seite (23) des Deckels (17) mit den Stegflanken (11) einen ersten Übergang (24) sowie mit der Innenumfangsfläche (15) einen zweiten Übergang (25) ausbildet, wobei zumindest der erste Übergang (24) oder der zweite Übergang (25) unmittelbar nach dem Sintern einen Radius (26) von höchstens 0,01 mm [Millimeter] aufweist.
Stator-Deckel-Einheit (2) nach Patentanspruch 8, wobei der Deckel (17) unmittelbar nach dem Sintern zumindest an einer, der ersten Stirnseite (8) des Stators (5) abgewandten ersten Seite (23) des Deckels (17) mindestens eine Vertiefung (29) aufweist, die zu dem ersten Übergang (24) und zu dem zweiten Übergang (25) beabstandet angeordnet ist.
Nockenwellenversteller-Einheit (3), zumindest umfassend eine Stator-Deckel-Einheit (2) nach einem der Patentansprüche 8 und 9 sowie einen Rotor (30) mit einer Mehrzahl von Flügeln (31), die sich ausgehend von einer in der Umfangsrichtung (12) umlaufenden Rotorwand (32) in der radialen Richtung (14) nach außen erstrecken und in der Umfangsrichtung (12) voneinander beabstandet angeordnet sind; wobei jeweils ein Flügel (31) zwischen zwei Stegen (10) angeordnet ist, so dass zwischen der Rotorwand (32) und der Statorwand (13) sowie jeweils zwischen einem Flügel (31) und einem ersten Steg (33) eine erste Kammer (34) und zwischen dem Flügel (31) und einem zweiten Steg (35) eine zweite Kammer (36) gebildet ist; wobei zumindest der erste Übergang (24) und der zweite Übergang (25) der Stator-Deckel-Einheit (2) unmittelbar durch das Sintern gebildet sind.
Nockenwellenversteller-Einheit (3) nach Patentanspruch 10, wobei der Deckel (17) an einer, der ersten Stirnseite (8) des Stators (5) abgewandten ersten Seite (23) des Deckels (17) in zumindest einem zweiten Bereich (37), der von mindestens einem Flügel (31) im Betrieb der Nockenwellenversteller-Einheit (3) überfahren wird, die mindestens eine Vertiefung (29) aufweist, die zu dem ersten Übergang (24) und zu dem zweiten Übergang (25) beabstandet angeordnet ist; wobei die mindestens eine Vertiefung (29) unmittelbar durch das Sintern ausgebildet ist.
Nockenwellenversteller-Einheit (3) nach Patentanspruch 11, wobei eine erste Oberfläche (38) der ersten Seite (23) des Deckels (17) in dem zweiten Bereich (37), der von mindestens einem Flügel (31) im Betrieb der Nockenwellenversteller-Einheit (3) überfahren wird und zwischen dem ersten Übergang (24) und der mindestens einen Vertiefung (29) oder zwischen dem zweiten Übergang (25) und der mindestens einen Vertiefung (29) angeordnet ist, eine Gleitfläche (39) für den mindestens einen Flügel (31) des Rotors (30) bildet und unmittelbar durch das Sintern gebildet ist.
Nockenwellenversteller-Einheit (3) nach einem der Patentansprüche 9 bis 12, wobei zumindest alle die Kammern (34, 36) begrenzenden Oberflächen (40) der Stator-Deckel-Einheit (2) unmittelbar durch das Sintern gebildet sind.
Presse (41) mit einem Werkzeug (42) zur Herstellung eines Grünlings (1) einer Stator-Deckel-Einheit (2) nach einem der Patentansprüche 1 bis 8 und mit einer Zuführung (50) für einen sinterfähigen pulverförmigen Sinterwerkstoff (6, 18); wobei das Werkzeug (42) zumindest die folgenden Komponenten aufweist: - einen ersten Oberstempel (43) und einen ersten Unterstempel (44), die einen ersten Füllraum (45) zum Erstellen des den Stator (5) bildenden ersten Teilgrünlings (4) bilden; - einen zweiten Oberstempel (46) und einen zweiten Unterstempel (47), die einen zweiten Füllraum (48) zum Erstellen des den Deckel (17) bildenden zweiten Teilgrünlings (16) bilden; - einen Verfahrantrieb (49) zum Ineinanderverfahren des ersten Teilgrünlings (4) und des zweiten Teilgrünlings (16) unter Druckausübung auf den ersten Teilgrünling (4) und den zweiten Teilgrünling (16) zum Ausbilden einer Presspassung (22) zwischen den Teilgrünlingen (4, 16); wobei die Presse (41) ein Herstellen des ersten Teilgrünlings (4), des zweiten Teilgrünlings (16) und des Grünlings (1) in einem Arbeitsgang ermöglicht.
Presse (41) nach Patentanspruch 14, wobei in einer radialen Richtung (14) außerhalb und benachbart zum ersten Oberstempel (43) und ersten Unterstempel (44) ein dritter Oberstempel mit einem dritten Unterstempel angeordnet ist, die einen dritten Füllraum zum Erstellen eines mit dem ersten Teilgrünling (4) zu verbindenden dritten Teilgrünlings (51) aufweist, wobei der dritte Teilgrünling (51) ein Kettenrad (28) bildet; wobei die Presse (41) ein Herstellen des Grünlings (1) und des dritten Teilgrünlings (51) in einem Arbeitsgang ermöglicht.
Presse (41) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 14 und 15, wobei die Zuführung (50) zumindest einen sich kreisförmig entlang einer Umfangsrichtung (12) drehenden Füllschuh (52) aufweist, der unterschiedliche pulverförmige Sinterwerkstoffe (6, 18) zur Verfügung stellt.
Verfahren zur Herstellung eines Grünlings (1) einer Stator-Deckel-Einheit (2) mit einer Presse (41) nach einem der Patentansprüche 14 bis 16; umfassend zumindest die folgenden Schritte: a) Herstellen des ersten Teilgrünlings (4) in einem ersten Arbeitsraum (53) des Werkzeuges (42) durch Verpressen eines ersten Sinterwerkstoffs (6); b) Herstellen des zweiten Teilgrünlings (16) in einem zweiten Arbeitsraum (54) des Werkzeuges durch Verpressen eines zweiten Sinterwerkstoffs (18); c) Verfahren des ersten Teilgrünlings (4) relativ zum zweiten Teilgrünling (16) und Fügen der Teilgrünlinge (4, 16) unter Bildung einer Presspassung (22); d) Sintern des einteiligen Grünlings (1) zu einer einteiligen Stator-Deckel-Einheit (2), so dass an aneinandergrenzenden gemeinsamen Kontaktflächen (21) der Teilgrünlinge (4, 16) zumindest teilweise eine Versinterung stattfindet.
Verfahren nach Patentanspruch 17, wobei die Schritte a) bis c) in einem einzelnen Werkzeug (42) und in einem Arbeitsgang gemeinsam aufeinander abgestimmt durchgeführt werden.