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Die Erfindung betrifft ein Montagesystem aus einer Kupplung, wie einer Einfach- oder Doppelkupplung, etwa mit einem Nachstellsystem, bspw. einem wegnachstellenden Verschleißkompensationssystem, für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wie eines Pkws, eines Lkws oder eines anderen Nutzfahrzeuges, wobei die Doppelkupplung eine erste Platte, wie einen Deckel aufweist, eine zweite Platte, wie eine Zentralplatte oder Gegenplatte aufweist, und optional eine dritte Platte, wie einen Mitnehmerring aufweist, wobei in jeder der zwei, drei oder mehr Platten wenigstens ein Montageloch vorhanden ist, das in die Montagelöcher der anderen oder der anderen beiden Platten übergeht, vorzugsweise derart, dass die zwei, drei oder mehr Montagelöcher miteinander fluchten und/oder eine gemeinsame Längsachse besitzen.
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Aus dem Stand der Technik sind Montagesysteme bekannt, die üblicherweise bei Doppelkupplungen, wie solchen Doppelkupplungen mit zwei Verstellringen eingesetzt werden. Solche auch als „2VR-Doppelkupplungen“ bezeichneten Vorrichtungen werden zusammen mit Zweimassenschwungrädern eingesetzt.
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Doppelkupplungen sind bspw. aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, wie etwa aus der
WO 2012 006978 A2 . Dort ist eine Doppelkupplung zum Kuppeln einer motorseitigen Eingangswelle mit einer ersten getriebeseitigen Ausgangswelle und/oder einer zweiten getriebeseitigen Ausgangswelle offenbart. Diese Doppelkupplung weist eine erste Kupplung auf, die eine relativ zu einer zentralen Gegenplatte axial bewegbare erste Anpressplatte zum Kuppeln einer mit der ersten Ausgangswelle verbundenen ersten Kupplungsscheibe aufweist. Zusätzlich weist die Doppelkupplung eine zweite Kupplung auf, die eine relativ zu der zentralen Gegenplatte axial bewegbare zweite Anpressplatte zum Kuppeln einer mit der zweiten Ausgangswelle verbundenen zweiten Kupplungsscheibe aufweist. Ferner ist eine Betätigungseinrichtung zum Bewegen der ersten Anpressplatte und/oder der zweiten Anpressplatte vorgesehen. Mit der zentralen Gegenplatte ist ein Kupplungsdeckel verbunden.
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Aktuell werden bei Doppelkupplungen die Bauteile Zentralplatte, Mitnehmerring und Deckel inkl. eines Unterzusammenbaus durch drei Passstifte zueinander ausgerichtet und anschließend vernietet. Der Passstift wird an einer Vormontagestation in die Zentralplatte eingepresst. Dazu muss das Loch in der Zentralplatte entsprechend vorbereitet sein. Üblicherweise wird die innere Lochwandung nach dem Bohren zusätzlich in einem Reibprozess behandelt. Die Oberflächengüte wird dadurch erhöht, sodass eine Presspassung zwischen dem Passstift, der als Aufrichtstift agiert, und der Lochlaibung in der Zentralplatte vorliegt.
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Allerdings ist dies montagetechnisch relativ aufwändig. Auch gehen die Kosten nicht nur durch die lange Montagezeit nach oben, sondern auch dadurch, dass eine Vielzahl von Passstiften verbraucht wird, die Passstifte extra vorbereitet sein müssen und ein genaues Arbeiten erforderlich ist.
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Es sollen aber gerade diese Nachteile aus dem Stand der Technik vermieden werden und ein neues Zentrierkonzept gefunden werden, damit vorzugsweise einerseits die Passstifte entfallen können und andererseits die Vormontage entfallen kann. Es ist jedoch dabei darauf zu achten, dass keine Erhöhung der Exzentrizität der drei zu verbindenden Platten auftritt, und keine Erhöhung der Eingangsunwucht auftritt. Ferner soll ein einfaches Einlegen der Bauteile während der Serienmontage sichergestellt sein.
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Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Montagesystem dadurch gelöst, dass ein Montageträger wenigstens einen als Aufrichtstift wirkenden Montageträgerstift besitzt, der in die zwei, drei oder mehr ineinander übergehenden Montagelöcher der zwei, drei oder mehr Platten eingreift. Der Montageträger ist dabei ein von den zwei, drei oder mehr Platten separates Bauteil und ein Bestandteil einer Montagevorrichtung, die bei der fertiggebauten Doppelkupplung selbstverständlich nicht mehr vorhanden ist, geschweige denn angebunden ist.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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So ist es von Vorteil, wenn der Montageträger wenigstens drei Montageträgerstifte besitzt, die jeweils in drei ineinander übergehende Montagelöcher der zwei, drei oder mehr Platten eingreift. Auf diese Weise ist eine saubere Zentrierung aller Bauteile und eine Ausrichtung zueinander effizient gewährleistbar.
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Wenn der Montageträgerstift als separates Bauteil am Montageträger kraft-, form- und/oder stoffschlüssig befestigt ist, etwa über eine Einpressung und/oder eine Presspassung oder über eine Verschweißung, so kann der Montageträger mit seinem Montageträgerstift oder seinen Montageträgerstiften schnell und kostengünstig zusammengebaut werden. Natürlich ist es auch möglich, dass der Montageträgerstift als integrales Bauteil des Montageträgers ausgebildet ist. Die Anzahl an Einzelteilen wird dann reduziert, was die Lagerhaltungskosten reduziert.
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Es ist von Vorteil, wenn die Montageträgerstifte zueinander um ca. 120° ± 5° bis 10° versetzt sind. Auf diese Weise wird im Betrieb ein Verkippen verhindert und schon während der Montage ein sauberes Zueinanderausrichten erzwungen.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn jeweils benachbart zu jedem der bspw. drei etwa gleich verteilten Montagelöcher ein Nietaufnahmeloch oder zwei oder mehr Nietaufnahmelöcher in jedem der zwei, drei oder mehr Platten vorhanden ist/sind. Die zwei, drei oder mehr Platten sind dann ausreichend stark miteinander verbindbar und im Betrieb der Doppelkupplung ist die Verbindung hoch belastbar.
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Es ist zweckmäßig, wenn jedem Montageloch pro Platte zwei Nietaufnahmelöcher zugeordnet sind, zwischen denen, vorzugsweise gleich beabstandet, das besagte Montageloch angeordnet ist. Der Kraftverlauf ist dann besonders gut.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass der Montageträgerstift mit wenigstens 5/100stel mm, 8/100stel mm oder 14/100stel mm Spiel in das Montageloch eingepasst ist. Eine spezielle Nachbehandlung der Oberfläche des Montageträgerstifts und/oder des Montageloches an seiner Lochlaibung kann dann unterbleiben. Dies wirkt sich positiv auf die Kosten aus.
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Ferner ist es von Vorteil, wenn die Montageträgerstifte in demselben Abstand vom Zentrum des Montageträgers und/oder dessen Rand angeordnet sind. Ein symmetrischer Aufbau des Montageträgers und des durch dessen Montageträgerstifte vorzentrierten Plattenaufbaus ist dann möglich.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Verbinden von drei Platten einer Kupplung miteinander, wobei die zwei, drei oder mehr Platten durch wenigstens einen montageträgerangebundenen Montageträgerstift, etwa nach Art eines Ausrichtstiftes zueinander durch Eingreifen in jeweils ein Montageloch pro Platte ausgerichtet werden. Der Montageträger ist dabei, wie erläutert ein plattenseparates Bauteil.
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Die Ausrichtung der Bauteile, also der Zentralplatte, des Deckels inklusive seines Unterzusammenbaus und des Mitnehmerringes erfolgt nun insbesondere bei 2VR-Doppelkupplungen über drei Stifte in den Montageträger. Anschließend werden die Bauteile durch ein Mehrfachnietwerkzeug / Mehrfachvernietungswerkzeug, vorzugsweise nämlich mit drei Vernietungen, die jeweils um ca. 120° versetzt sind, weiterbearbeitet. Es ist nämlich von Vorteil, wenn nach dem ersten Verfahrensschritt oder den ersten Verfahrensschritten mehrere Niete, vorzugsweise ca. 120° ± 5° bis 10° versetzt zueinander in Nietaufnahmelöcher der zwei, drei oder mehr Platten eingetrieben werden, um dort eine feste Verbindung hervorzurufen. Aktuell wird ein 6-faches Nietwerkzeug bevorzugt eingesetzt. Alle sechs Niete werden gleichzeitig verformt, also die zwei, drei oder mehr Platten werden gleichzeitig miteinander vernietet. Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass eine radiale und/oder tangentiale Komponente einer beim Vernieten aufgewandten Nietkraft größer ist, als die einer radialen und/oder tangentialen Komponente einer Niederhalterkraft. Es ist nämlich wünschenswert, wenn die beim Vernieten resultierende Kraft in radialer / tangentialer Richtung deutlich größer ist, als die der Bewegung entgegenwirkende Niederhalterkraft bzw. deren radiale / tangentiale Komponente.
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Bei Einhaltung dieser Bedingung werden sich die Bauteile zueinander zentrieren und der Passstift kann entfallen. Als weitere Vorteile stellen sich eine Kostenreduktion durch Entfallen der Passstifte inklusive des Arbeitsschritts des Einpressens der Passstifte in das Bauteil „Zentralplatte“ und eine Kostenreduktion des Bauteils „Zentralplatte“ durch den Entfall des Reibprozesses, der für das Einpressen eines Passstiftes bisher erforderlich ist, ein.
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Durch den Entfall des Reibens sind an den relevanten Bohrungen wesentlich größere Bohrungstoleranzen vorhanden, als bisher. Ein weiterer Unterschied zu den herkömmlichen Lösungen besteht darin, dass unterschiedliche Rauheitswerte an den relevanten Bohrungen vorliegen. Kenngrößen zu den Trennverfahren Reiben und Bohren liefert bspw. die DIN 4766-2.
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Die Erfindung betrifft auch eine Kupplung, wie eine Doppelkupplung, etwa mit einem Nachstellsystem, bspw. einem wegnachstellenden Verschleißkompensationssystem, für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einer ersten Platte und mit einer zweiten Platte, wobei die zweite Platte axial versetzt zu der ersten Platte angeordnet ist, wobei in den wenigstens zwei Platten zumindest jeweils ein Montageloch zum Aufnehmen von einem (einzigen pro Montageloch beider Platten) die relative Ausrichtung der wenigstens zwei Platten zueinander vorgebenden Ausrichtstifts vorhanden ist. Die Erfindung betrifft auch eine Kupplung, wie eine Doppelkupplung, etwa mit einem Nachstellsystem, bspw. einem wegnachstellenden Verschleißkompensationssystem, für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einer ersten Platte, wie einem Deckel, mit einer vorzugsweise zur ersten Platte parallelen oder axialversetzten zweiten Platte, wie einer Zentralplatte oder Gegenplatte, und mit einer vorzugsweise zur ersten und zweiten Platte parallelen aber axial versetzten dritten Platte, wobei die zweite Platte zwischen der ersten Platte und der dritten Platte angeordnet ist, und ferner in den drei Montagelöcher ein bestimmter (einziger) Ausrichtstift vorhanden ist, der zum Aufnehmen von mehreren, die relative Ausrichtung der drei Platten zueinander vorgesehen / ausgelegt / eingesetzt ist.
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Diese gattungsgemäßen Kupplungen können erfindungsgemäß dadurch weiter entwickelt werden, dass das Montageloch der jeweiligen Platte oder die Montagelöcher der zwei, drei oder mehr Platten eine bohrprozess- oder stanzprozessabhängig beschaffene / erzielte Innenoberfläche aufweisen.
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Dabei ist es auch von Vorteil, wenn die Löcher auf ihrer Innenoberfläche einen vorzugsweise reibprozessfrei-erzielten Mittenrauwert von ca. 1,6 µm bis 25 µm besitzen.
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Es hat sich auch bewährt, wenn die Löcher auf ihrer Innenoberfläche einen Mittenrauwert von ca. 6,3 µm bis 12,5 µm besitzen, vorzugsweise (ca. / exakt) 7 µm, 8 µm, 9 µm, 10 µm, 11 µm oder 12 µm.
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Die Erfindung betrifft letztlich auch eine Doppelkupplung, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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Die erste, zweite und/oder dritte Platte kann als Ring mit einem Zentralloch ausgestaltet sein. Üblicherweise sind alle zwei, drei oder mehr Platten zueinander konzentrisch angeordnet.
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Zwischen den zwei, drei oder mehr Platten können Reibscheiben, wie Kupplungsscheiben mit Reibbelägen angeordnet sein.
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Mit anderen Worten könnte man auch ausführen, dass beim Zusammenbau einer Doppelkupplung bisher Verfahren verwendet werden, bei denen Passstifte in einer Zentralplatte, die im Drei-Platten-Design hergestellt ist, eingepresst werden. Hierüber werden die übrigen Platten zentriert und anschließend vernietet.
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Das vorgeschlagene Verfahren baut auf einer von der Kupplung unabhängigen Lösung auf. Es werden in einem Montageträger zur Montage der Kupplung mehrere Montageträgerstifte vorgehalten, die eine Zentrierung über entsprechende Zentrierlöcher / Montagelöcher der beteiligten Bauteile, wie z.B. Kupplungsdeckel, Zentralplatte und Mitnehmerring ermöglichen. Nach einem Nietprozess können die Montageträgerstifte entfernt werden und die Zentrierung bleibt erhalten. Dieser Prozess ist auch für andere Kupplungen, wie Einfachkupplungen denkbar. Es fällt also auf, dass ein (zentralplattenfester) Zentrierstift per se fehlt.
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Ergänzend sei erwähnt, dass für die Ausrichtung der Bauteile beim Vernietungsprozess gewährleistet sein sollte, dass die radiale Komponente der minimalen Nietkraft immer größer ist, als die maximale radiale Komponente der Niederhalterkraft. Außerdem sollte die Vernietung durch ein Mehrfachnietwerkzeug erfolgen, vorzugsweise wenigstens an drei Positionen, die jeweils um 120° versetzt sind. Bei Einhaltung dieser beiden Randbedingungen werden die Bauteile beim Vernieten zueinander ausgerichtet. Ein Betrag für die radiale Komponente der Niederhalterkraft kann um die 0,4 kN betragen, vorzugsweise 445 N. Die radiale Komponente der Nietkraft FNietkraft,radial kann 1,1 kN oder 1,6 kN betragen. Dieser Kraftanteil kann auch als FNietkraft,Guss(Min) bezeichnet werden. Die Kraft FNiederhalter,radial wird durch Multiplikation des Reibungskoeffizienten mit FNiederhalter,F2 in Newton berechnet. Je nach Modell können unterschiedliche Kräfte FNietkraft,radial eingestellt werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Dabei ist ein erstes Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
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1 ein Montagesystem zum Umsetzen des Montagekonzepts,
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2 eine Ansicht von oben auf eine erfindungsgemäße Doppelkupplung, also eine solche Doppelkupplung, die gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist, und
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3 eine Detaildarstellung des Längsschnitts aus 1 bei der Krafteinbringung beim Vernieten.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Montagesystems 1 dargestellt. Das Montagesystem 1 weist eine Kupplung 2, nach Art einer Doppelkupplung auf. Ferner weist sie einen Montageträger 3 auf. Nicht alle Bauteile der Kupplung 2 sind dargestellt, wohl aber eine erste Platte 4, eine zweite Platte 5 und eine dritte Platte 6. Alle drei Platten 4, 5 und 6 sind ringartig ausgebildet.
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Die erste Platte 4 ist als ein Deckel 7 ausgebildet. Die zweite Platte 5 ist als eine Zentralplatte 8 ausgebildet. Die dritte Platte 6 ist als Mitnehmerring 9 ausgebildet. Der Deckel 7, die Zentralplatte 8 und der Mitnehmerring 9 weisen ein Zentralloch 10 auf. Um dieses Zentralloch 10 radial gleich beabstandet und winkelgleich versetzt zueinander sind Montagelöcher 11 vorhanden. Diese Montagelöcher 11 sind insbesondere an der Zentralplatte 8 im Bereich von Lappen 12 ausgebildet. In die Montagelöcher 11 wird ein Montageträgerstift 13, der am Montageträger 3 befestigt ist, eingesetzt.
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Der Montageträgerstift, nach Art eines Ausrichtstiftes 14, durchdringt jeweils ein Montageloch 11 der ersten Platte 4, der zweiten Platte 5 und der dritten Platte 6. Diese drei Montagelöcher gehen fluchtend ineinander über. Sie haben also dieselbe Längsachse. Die Montagelöcher 11 erstrecken sich von einer Platte vorzugsweise nahtlos in die nächste Platte und vorzugsweise nahtlos in die übernächste Platte. Der Ausrichtstift 14 sorgt dafür, dass die einzelnen drei Platten 4 bis 6 zueinander ungefähr die korrekte Ausrichtung haben. Das eigentliche Zentrieren findet aber erst danach im Vernietungsteilprozess statt.
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Neben den Montagelöchern 11 sind auch Nietaufnahmelöcher 15 vorhanden. Nach der Montage wird der Montageträger 3 mit seinen Montageträgerstiften 13 aus den drei Platten 4 bis 6 wieder entnommen. Beim dann durchgeführten Vernietungsteilprozess werden sechs Niete 16 durch ein Mehrfachvernietungswerkzeug gleichzeitig eingesetzt. Dies erkennt man gut in 2.
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Die vorliegende Kupplung 2, nach Art einer Doppelkupplung, hat ein wegnachstellendes Verschleißkompensationssystem, das jedoch nicht näher dargestellt ist, genauso wenig wie die Kupplungsscheiben oder weitere Bauteile oder Bauteilabschnitte. Hier wird auf den eingangs genannten Stand der Technik verwiesen, um ein Verständnis des Gesamtsystems über das bisher Erläuterte hinaus zu erhalten.
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In 3 wird der Zusammenhang zwischen FNietkraft,axial, FNietkraft,radial, FNiederhalter,axial, FNiederhalter,radial erklärt. Die Krafte FNietkraft,axial, FNietkraft,radial, FNiederhalter,axial, FNiederhalter,radial sind mit den Bezugszeichen 17, 18, 19 und 20 versehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Montagesystem
- 2
- Kupplung
- 3
- Montageträger
- 4
- erste Platte
- 5
- zweite Platte
- 6
- dritte Platte
- 7
- Deckel
- 8
- Zentralplatte
- 9
- Mitnehmerring
- 10
- Zentralloch
- 11
- Montageloch
- 12
- Lappen
- 13
- Montageträgerstift
- 14
- Ausrichtstift
- 15
- Nietaufnahmeloch
- 16
- Niet
- 17
- FNietkraft,axial
- 18
- FNietkraft,radial
- 19
- FNiederhalter,axial
- 20
- FNiederhalter,radial
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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