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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage von einer Tripodenrolle mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft des Weiteren die Tripodenrolle sowie ein Gleichlaufgelenk mit der Tripodenrolle.
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Gleichlaufgelenke sind Gelenke zur gleichmäßigen Winkelgeschwindigkeits- und Drehmomentübertragung von einer Welle auf eine winklig dazu angeordnete weitere Welle. Eine Bauart von Gleichlaufgelenken sind Tripodengelenke, welche oftmals als einen Gelenkpartner einen Tripodenstern mit Bolzen aufweisen, wobei die Bolzen in radialer Richtung zu dem Gelenkpartner ausgerichtet sind und jeweils eine Tripodenrolle tragen. Der Tripodenstern mit den Tripodenrollen greift auf eine Gelenkglocke ein, welche drei in axialer Richtung zu dem zweiten Gelenkpartner verlaufende, längliche Aussparungen hat, in denen sich die drei Tripodenrollen axial zu dem zweiten Gelenkpartner bewegen können. Die Tripodenrollen weisen dabei einen Außenring auf, welcher zur Führung von Rollen ausgebildet ist.
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Ein Beispiel für ein derartiges Gleichlaufgelenk ist in der Offenlegungsschrift
DE 44 39 965 A1 gezeigt, die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet. Die Druckschrift offenbart eine Tripodeneinheit mit drei Tripodenrollen, wobei jede der Tripodenrollen einen Innenring und einen Außenring aufweist. Zwischen den Ringen sind eine Vielzahl von Wälzkörpern, insbesondere Nadeln, angeordnet, so dass Innenring und Außenring relativ zueinander abwälzen können.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Montage einer Tripodenrolle, eine Tripodenrolle sowie ein Gleichlaufgelenk mit der Tripodenrolle vorzuschlagen, so dass besonders stabile Tripodenrollen kostengünstig hergestellt werden können. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, mit einer Tripodenrolle mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie durch ein Gleichlaufgelenk mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Gegenstand der Erfindung ist damit ein Verfahren zur Montage einer Tripodenrolle, welche insbesondere für ein Gleichlaufgelenk, im Speziellen für ein Tripodengelenk, geeignet und/oder ausgebildet ist. Das Gleichlaufgelenk ist insbesondere als ein Gleichlauf-Verschiebegelenk ausgebildet. Insbesondere ist das Gleichlaufgelenk als ein homokinetisches Gelenk zur gleichmäßigen Winkelgeschwindigkeit- und Drehmomentübertragung von einer Welle auf eine winklig dazu angebrachte zweite Welle ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Gleichlaufgelenk als ein Übertragungsgelenk zur Übertragung eines Antriebsdrehmoments von einem Motor auf gelenkte Räder eines Fahrzeugs ausgebildet. Insbesondere wird das Gleichlaufgelenk zwischen einem Achsgetriebe und einer Antriebswelle angeordnet. Das Gleichlaufgelenk weist als einen ersten Gelenkpartner einen Tripodestern mit drei sich in radialer Richtung zu einer Achse des Tripodesterns erstreckenden Zapfen auf. Auf den Zapfen ist jeweils eine derartige Tripodenrolle positioniert. Der Tripodenstern greift in eine Gelenkglocke als zweiten Gelenkpartner ein, wobei die Gelenkglocke drei in axialer Richtung zu dem zweiten Gelenkpartner verlaufende, längliche Aussparungen hat, in den sich die drei Tripodenrollen axial zu dem zweiten Gelenkpartner bewegen können.
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Die Tripodenrolle weist einen Außenring und einen Außenring auf. Innenring und Außenring sind insbesondere konzentrisch zueinander angeordnet. Ferner sind insbesondere Innenring und Außenring im montierten Zustand gegeneinander verdrehbar.
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Der Außenring stellt insbesondere eine Außenlaufbahn bereit. Die Außenlaufbahn ist vorzugsweise als eine Zylindermantelfläche ausgebildet. Die Zylindermantelfläche kann eine gerade oder eine ebene oder eine gewölbte Zylindermantelfläche bilden. Der Innenring weist eine Innenlaufbahn auf, wobei Innenlaufbahn und Außenlaufbahn zueinander konzentrisch und/oder koaxial angeordnet sind. Die Innenlaufbahn ist insbesondere als eine Zylindermantelfläche ausgebildet. Die Innenlaufbahn ist vorzugsweise eine ebene Fläche, alternativ ist die Innenlaufbahn eine gewölbte Fläche. Im Speziellen können Innenlaufbahn und Außenlaufbahn deckungsgleich und/oder kongruent ausgebildet sein.
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Insbesondere definieren die Innenlaufbahn und die Außenlaufbahn eine Tripodenrollenachse. Vorzugsweise weist der Außenring in einem Längsschnitt entlang der Tripodenrollenachse eine ballige und/oder kugelsegmentartige Außenseite auf. Der Innenring und der Außenring sind jeweils als ein Laufring ausgebildet. Die Laufringe sind bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Stahl, gefertigt. Innenring und Außenring können aus gleichen oder aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sein, beispielsweise mit unterschiedlichen induktiven oder elektrischen Eigenschaften.
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Zwischen den Laufringen, insbesondere zwischen dem Innenring und dem Außenring, im Speziellen zwischen der Innenlaufbahn und der Außenlaufbahn ist ein Wälzkörperraum ausgebildet. Der Wälzkörperraum bildet insbesondere einen Ringspalt.
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Die Tripodenrolle weist eine Mehrzahl von Wälzkörpern auf, wobei die Wälzkörper in dem Wälzkörperraum angeordnet sind. Insbesondere sind die Wälzkörper als Rollen oder Tonnen, im Speziellen als Nadeln ausgebildet. Über die Wälzkörper können sich Innenlaufbahn und Außenlaufbahn und/oder Innenring und Außenring relativ zueinander bewegen. Insbesondere sind die Laufringe über die Wälzkörper zueinander gelagert. Insbesondere werden mittels der Laufringe die Wälzkörper verliersicher im Wälzkörperraum gehalten.
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Die Tripodenrolle weist einen ersten und einen zweiten Bord auf. Die Borde begrenzen den Wälzkörperraum in axialer Richtung zu der Tripodenrollenachse. Alternativ oder ergänzend ausgedrückt bilden die Borde einen axialen Anlauf für die Wälzkörper. Jeder der Borde definiert einen Borddurchmesser. In Abhängigkeit der konkreten Ausgestaltung können die Borddurchmesser als Außendurchmesser oder als Innendurchmesser ausgebildet sein.
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Es ist vorgesehen, dass die Borde an dem Bordring einstückig angeformt sind, so dass der Bordring in einem Längsschnitt im Profil U-förmig ausgebildet ist. Ferner ist vorgesehen, dass der Laufbahndurchmesser des Anlaufrings mit beiden Borddurchmesser mindestens in Form einer Übermaßpassung überlappt. Somit wird der Anlaufring zwischen den Borden in Bezug auf eine axiale Richtung zu der Tripodenrollenachse formschlüssig und/oder verliersicher gehalten. Alternativ oder ergänzend bilden die Borde einen axialen Anlauf für den Anlaufring in beide axiale Richtungen. Beide Borde sind einem der Laufringe zugeordnet, wobei dieser Laufring einen Bordring und der andere Laufring einen Anlaufring bildet. Die Laufbahn für die Wälzkörper von dem Anlaufring definiert einen Laufbahndurchmesser.
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Der erste Borddurchmesser ist ungleich dem zweiten Bordurchmesser. Beispielsweise ist der erst Borddurchmesser kleiner oder größer als der zweite Borddurchmesser. Insbesondere bilden die Borde einen radialen Überstand über die Laufbahn, wobei die Überstände eine Überstandshöhen aufweisen, wobei die Überstandshöhen der beiden Borde unterschiedlich groß ausgebildet. Die Borde bilden insbesondere Schludern des Außenrings.
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Im Rahmen des Verfahrens wird vorgeschlagen, dass die Laufringe ineinander montiert werden, wobei der Außenring während des Montagevorgangs auf eine Temperatur von mindestens 100 Grad Celsius erwärmt ist. Vorzugsweise ist der Außenring während des Montagevorgangs auf mindestens 150 Grad Celsius und im Speziellen auf mindestens 250 Grad Celsius erwärmt. Insbesondere wird der Außenring auf eine Mindesttemperatur erwärmt, wobei die Mindesttemperatur so bestimmt ist, dass die Laufringe bei der Montage kollisionsfrei oder zumindest zerstörungsfrei ineinander montiert werden können. Das eigentliche und/oder aktive Erwärmen erfolgt vorzugsweise vor der Montage, alternativ und/oder ergänzend erfolgt es während der Montage. Die Montage erfolgt bevorzugt durch ein axiales Ineinanderschieben der Laufringe. Die Wälzkörper werden vor dem Montieren in den oder die Laufringe eingelegt.
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Optional ist es vorgesehen, dass der erste Bord einen Überstand mit Überstandshöhe BH1 und der zweite Bord einen Überstand mit Überstandshöhe BH2 über die Laufbahn. Beispielsweise ist der Überstand ein quaderförmiger Überstand. Der Überstand und/oder die Borde können eckig ausgebildet sein oder Abschrägungen oder Abrundungen aufweisen. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Verhältnis der Überstandshöhe BH1 zur Überstandshöhe BH2 kleiner ist als 0,6. Vorzugsweise ist das Verhältnis der Überstandshöhe BH1 zur Überstandshöhe BH2 kleiner als 0,5 und im Speziellen kleiner als 0,3. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zu Grunde, eine Tripodenrolle bereitzustellen die mit dem Verfahren besonders einfach montierbar ist, indem eine Überstandshöhe und damit ein Borddurchmesser kleiner ist und gleichzeitig die Tripodenrolle besonders belastbar und stabil ist, indem der Bord mit der größeren Überstandshöhe mehr Kraft, beispielsweise vom Laufring und/oder den Wälzkörpern aufnehmen kann.
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Besonders bevorzugt weist der erste Bord einen Überstand mit Überstandshöhe BH1 und der zweite Bord einen Überstand mit Überstandshöhe BH2 über die Laufbahn auf und die Wälzkörper weißen eine Wälzkörperdicke DW auf. Vorzugsweise ist die kleinere der beiden Überstandshöhen BH1 und BH2 größer als die Wälzkörperdicke DW. Im Speziellen kleinere der beiden Überstandshöhen BH1 und BH2 größer als das 1,1-fache der Wälzkörperdicke DW und vorzugsweise größer als das 1,2-fache der Wälzkörperdicke DW. Insbesondere ist die kleinere der beiden Überstandshöhen BH1 und BH2 kleiner als die 1,6-fache Wälzköperdicke DW, vorzugsweise kleiner als die1,4-fache Wälzköperdicke DW und im Speziellen kleiner als die 1,3-fache Wälzkörperdicke DW.
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Der Anlaufring weist eine Anlaufringdicke DA auf. Die Anlaufringdicke ist dabei insbesondere als die Ringdicke in radiale Richtung definiert. Mittels der Überstandshöhen BH1 und BH2 der Borde kann eine Bordhöhendifferenz definiert werden, wobei die Bordhöhendifferenz insbesondere der Betrag der Differenz zwischen Überstandshöhe BH1 und Überstandshöhe BH2 ist.
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Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Bordhöhendifferenz größer als das 0,2-fache der Anlaufringdicke, vorzugsweise größer als das 0,4 fache der Anlaufringdicke und im Speziellen größer als das 0,5-fache der Anlaufringdicke. Ferner ist die Bordhöhendifferenz insbesondere kleiner als die Anlaufringdicke, vorzugsweise kleiner als das 0,8-fache der Anlaufringdicke und im Speziellen kleiner das 0,6-fache der Anlaufringdicke.
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Vorzugsweise erfolgt die Erwärmung des Außenrings mit einer Wärmequelle, wobei die Erwärmung insbesondere kontaktlos erfolgt. Kontaktlos meint in diesem Zusammenhang, dass kein mechanischer Kontakt zwischen Wärmequelle und Außenring während der Erwärmung vorliegt. Die Wärmeübertragung kann beispielsweise mittels elektromagnetischer Wellen oder über ein gasförmiges Medium erfolgen. Alternativ ist auch eine Erwärmung des Außenrings in einem Medienbad möglich, beispielsweise in einem Wasserbad, wobei die Montage von Innenring und Außenring außerhalb des Medienbads erfolgt.
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Besonders bevorzugt ist es, dass die Erwärmung des Außenrings mittels Induktion erfolgt. Die Induktive Erwärmung erfolgt insbesondere medienfrei. Bei dem induktiven Erwärmen ist der Außenring insbesondere elektrisch leitfähig, wobei der Außenring basierend auf erzeugten Wirbelstromverlusten erwärmt wird. Mittels der induktiven Erwärmung wird vorzugsweise eine Leistung von mehr als 102 Watt pro Quadratzentimeter übertragen und im Speziellen eine Leistung von mehr als 5000 Watt pro Quadratzentimeter übertragen. Das induktive Erwärmen erfolgt insbesondere mittels eines magnetischen Wechselfeldes, wobei das Wechselfeld eine Wechselfrequenz aufweist. Die Wechselfrezenz ist vorzugsweise niederfrequent, beispielsweise zwischen 50 und 300 Hertz, alternativ ein mittelfrequent, beispielsweise zwischen 300 Hertz und 100 Kilohertz, oder hochfrequent, beispielsweise größer als 100 Kilohertz. Das Wechselfeld weist insbesondere eine Eindringtiefe auf, wobei die Eindringtiefe vorzugsweise größer ist als ein Millimeter und im Speziellen größer ist als 5 Millimeter.
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Optional ist es vorgesehen, dass das der Außenring mittels Wärmestrahlung erwärmt wird. Insbesondere wird der Außenring mittels IR-Strahlung erwärmt. Im Speziellen kann der Außenring mit einem Punktstrahler, beispielsweise mit einem IR-Punktstrahler erwärmt werden. Alternativ und/oder ergänzend erfolgt die Erwärmung mit einem Laser, beispielsweise einem CO2-Laser, oder einem Elektronenstrahl.
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Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass der Innenring bei der Montage Raumtemperatur aufweist. Als Raumtemperatur wird insbesondere die Umgebungstemperatur verstanden und im Speziellen eine Temperatur zwischen 10 und 30 Grad Celsius. Innenring und Außenring weisen insbesondere einen Temperaturunterschied dadurch auf, dass der Innenring Raumtemperatur aufweist und der Außenring auf über 100 Grad Celsius erwärmt ist.
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Eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Innenring des während des Montageschritts abgekühlt ist. Der Innenring ist insbesondere auf unter fünf Grad Celsius, vorzugsweise auf unter Null Grad Celsius und im Speziellen auf unter 100 Grad Celsius abgekühlt. Das eigentliche Abkühlen kann vor und/oder während des Montageschritts erfolgen. Das Abkühlen kann ein Konatkabkühlen, ein Abkühlen in einem flüssigen oder gasförmigen Medium und im Speziellen ein Abkühlen mit flüssigem Stickstoff bilden. Durch das Abkühlen wird ein Temperaturunterschied zwischen Innenring und Außenring verbessert, wobei der Temperaturunterschied insbesondere mehr als 100 Grad Celsius beträgt, vorzugsweise mehr als 150 Grad Celsius. Mit diesem Temperaturunterschied wird sichergestellt, dass die Konturänderung von mindestens einem der Laufringe ausreichend ist, so dass die Montage erfolgen kann.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung wird durch eine Tripodenrolle gebildet, wobei diese den Innenring und den Außenring sowie die Mehrzahl von Wälzkörpern aufweist, insbesondere wie diese zuvor beschrieben wurden. Ferner weist die Tripodenrolle die Borde auf, wie diese ebenfalls zuvor beschrieben wurden. Das Verhältnis zwischen dem Laufbahndurchmesser und den beiden Borddurchmessern ist ebenfalls wie zuvor beschrieben ausgebildet.
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Bei einer bevorzugten Konkretisierung der Erfindung ist der Unterschied zwischen dem Laufbahndurchmesser und den Borddurchmessern so gewählt, dass die Laufringe ineinander montiert sind, wenn der Außenring auf einen Temperatur von mindestens 100 Grad Celsius erwärmt ist. Konstruktiv betrachtet ist die Tripodenrolle so ausgeführt, dass bei Erwärmung des Außenrings auf eine Montagetemperatur, die Laufringe ineinander montiert werden können, wobei die Montagetemperatur mindestens 100 Grad beträgt.
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Die beiden Borde weißen unterschiedliche Bordurchmesser BH1 und BH2 auf. Bei einer bevorzugten Konkretisierung der Erfindung ist der Bordring als der Außenring und/oder der Anlaufring als der Innenring ausgebildet. Somit sind die Borde radial nach innen zu der Tripodenrollenachse geöffnet. Der Anlaufring als Innenring ist zwischen den Borden angeordnet und läuft axial an diese an. Der freie Innendurchmesser von den Borden bildet jeweils den Borddurchmesser. Die Innenlaufbahn des als Innenring ausgebildeten Anlaufrings bildet den Laufbahndurchmesser. Der freie Innendurchmesser von den Borden ist kleiner ausgebildet als der Laufbahndurchmesser von dem Anlaufring.
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Der Anlaufring weist zumindest auf der axialen Seite, über die der Anlaufring in den Bordring eingeschoben wird, als maximalen Durchmesser den Laufbahndurchmesser auf. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Anlaufring, insbesondere Innenring, bordfrei ausgebildet ist. Im Speziellen wird der maximale Durchmesser des Anlaufrings, insbesondere Innenrings, durch den Laufbahndurchmesser definiert. Es ist vorgesehen, dass der Anlaufring, insbesondere der Innenring, mit den axialen Seitenflächen an beide Borde im Betrieb anläuft oder anlaufen kann. Die Tripodenrolle ist insbesondere Schnappringrei ausgebildet und/oder weißt keinen Schnappring auf.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Gleichlaufgelenk, welches mindestens eine Tripodenrolle aufweist, wie diese zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Das Gleichlaufgelenk weist als einen Gelenkpartner einen Tripodenstern auf, welcher drei in radialer Richtung zu dem Gelenkpartner ausgerichtete Zapfen aufweist, auf den jeweils eine Tripodenrolle angeordnet ist, wie diese zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Der andere Gelenkpartner ist dagegen als eine Glocke ausgebildet, welche drei längliche Aussparungen aufweist, in die die Tripodenrollen eingefahren werden. Insbesondere ist das Gleichlaufgelenk ausgebildet, wie dies zuvor beschrieben wurde.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen:
- 1 Gleichlaufgelenks als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Darstellung;
- 2 a - d eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens zur Montage der Tripodenrolle für das Gleichlaufgelenk in der 1;
- 3 a - d eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens zur Montage der Tripodenrolle für das Gleichlaufgelenk in der 1.
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In einer stark schematisierten Darstellung zeigt 1 ein Gleichlaufgelenk 1 für ein Fahrzeug 2, welches nur als ein Block dargestellt ist, als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Zwischen einem Getriebeausgang 3, insbesondere eines Differentialgetriebes, und einer Zwischenwelle 4, insbesondere einer Radantriebswelle oder einer Gelenkwelle, ist das Gleichlaufgelenk 1 im Antriebsstrang angeordnet. Der Getriebeausgang 3 definiert eine Ausgangsachse 5, die Zwischenwelle 4 definiert eine Wellenachse 6.
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Das Gleichlaufgelenk 1 ist ausgebildet, eine Drehung und damit ein Antriebsdrehmoment von dem Ausgang 3 auf die Zwischenwelle 4 zu übertragen und zugleich eine Schwenkung oder Winkeländerung zwischen der Ausgangsachse 5 und der Wellenachse 6 zu ermöglichen, wie dies beispielsweise bei einem Einfedern des an der Zwischenwelle 4 angeschlossenen, angetriebenen Rads erfolgen kann. Die Zwischenwelle 4 weist einen Wellenstumpfabschnitt 7 auf, auf denen eine Mehrzahl von Zapfen 8, in diesem Ausführungsbeispiel drei Zapfen 8, angeordnet sind, welche sich radial zu der Wellenachse 6 erstrecken. Die Zapfen 8 sind in Umlaufrichtung um die Wellenachse 6 regelmäßig angeordnet, sodass diese einen Tripodenstern 11 bilden. In der 1 ist nur einer der Zapfen 8 grafisch dargestellt. Auf den Zapfen 8 ist jeweils eine Tripodenrolle 9 angeordnet, welche eine Tripodenrollenachse T als Rotationsachse aufweist, die radial zu der Wellenachse 6 angeordnet ist.
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Das Gleichlaufgelenk 1 weist einen Glockenabschnitt 10 auf, welcher drehfest mit dem Ausgang 3 gekoppelt ist und welcher Laufbahnen für die Tripodenrollen 9 bereitstellt.
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Der Glockenabschnitt 10 ist hier drehfest mit dem Ausgang 3 gekoppelt ist und der Wellenstumpfabschnitt 7 drehfest mit der Zwischenwelle 4 gekoppelt. Alternativ ist es bei anderen Ausführungsbeispielen auch möglich, dass der Wellenstumpfabschnitt 7 mit dem Ausgang 3 drehfest gekoppelt ist und der Glockenabschnitt 10 mit der Zwischenwelle 4 gekoppelt ist. Ferner ist es möglich, dass der Glockenabschnitt 10 umlaufend geschlossen ausgebildet ist oder freie Bereiche aufweist.
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Ein Ausführungsbeispiel für das Verfahren zur Montage der Tripodenrolle 9, wie diese in dem Gleichlaufgelenk 1 in der 1 Verwendung findet, ist in den 2a, 2b, 2c und 2d gezeigt. In den Figuren ist jeweils ein Längsschnitt der Tripodenrolle 9 gezeigt.
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In den 2a bis 2d ist die Tripodenrolle 9 zu jeweils unterschiedlichen Stadien des Verfahrens, also der Herstellung der Tripodenrolle 9 gezeigt. Die 2a zeigt die Tripodenrolle 9 in einem demontierten Zustand, die 2b zeigt die Tripodenrolle 9 während dem Montagevorgang, die 2c zeigt die Tripodenrolle 9 nach dem Montagevorgang bei einem Temperaturangleich und die 2d zeigt die Tripodenrolle 9 in einem montierten Zustand.
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Die Tripodenrolle 9 weist einen Innenring 12 und einen Außenring 13 auf, welche koaxial und konzentrisch zueinander angeordnet sind und als Drehachse die Tripodenrollenachse T haben. Innenring 12 und Außenring 13 können vereinheitlicht als Laufringe bezeichnet werden.
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Der Außenring 13 ist an seiner radialen Außenseite teilkreisförmig, kreissegmentförmig und/oder ballig ausgebildet. Der Außenring 13 weist einen ersten und einen zweiten Bord 16, 17 auf, wobei sich die Borde 16, 17 radial nach innen erstrecken. Die Borde 16, 17 sind in dem Längsschnitt rechteckig ausgebildet. Der erste Bord 16 definiert durch seinen freien Öffnungsquerschnitt einen ersten Borddurchmesser BD1, der zweite Bord 17 definiert durch seinen freien Öffnungsquerschnitt einen zweiten Borddurchmesser BD2. Die beiden Borddurchmesser definieren jeweils einen Überstandshöhe BH1 bzw. BH2. Die Überstandshöhen BH1, BH2 sind dabei die Höhe des Bordes 16, 17 gemessen von der Laufbahn aus. Die Bordhöhen BH1, BH2 sowie die Borddurchmesser BD1, BD2 sind unterschiedlich groß ausgebildet.
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Die Borde 16, 17 sind in dem Außenring 13 einstückig ausgebildet und/oder aus einem gemeinsamen Grundmaterial ungetrennt hergestellt. In dem gezeigten Längsschnitt sind die Borde 16, 17 radial nach innen zu der Tripodenrollenachse T gerichtet. Der Außenring 13 ist damit als ein Bordring ausgebildet.
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Zwischen dem Innenring 12 und dem Außenring 13 sind eine Mehrzahl von Wälzkörpern 14 angeordnet, wobei die Wälzkörper 14 als Rollen, insbesondere Zylinderrollen oder Nadeln ausgebildet sind. Die Wälzkörper 14 weißen in radiale Richtung eine Wälzkörperdicke DA auf. Die Wälzkörper 14 sind zwischen dem Innenring und dem Außenring 12, 13 in einem Wälzkörperraum 15 angeordnet, wobei der Wälzkörperraum 15 in radialer Richtung einerseits durch eine Innenlaufbahn 18 und andererseits durch eine Außenlaufbahn 19 begrenzt ist. In axialer Richtung ist der Wälzkörperraum 15 durch die Borde 16, 17 begrenzt, welche einen Anlauf für die Wälzkörper 14 bilden. Der Innenring mit der Innenlaufbahn 18 weist in radialer Richtung eine Anlaufringdicke DA auf.
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Der Innenring 12 weist als maximalen Außendurchmesser die Innenlaufbahn 18 auf. Insbesondere ist der Innenring 12 in dem gezeigten Längsschnitt rechteckig ausgebildet. Die Innenlaufbahn 18 definiert einen Laufbahndurchmesser LD von dem Innenring 12.
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In den 2a und 2d ist die Tripodenrolle 9 in einem einheitlichen Temperaturzustand mit der Temperatur T1 dargestellt. Bei der Temperatur T1 kann sich beispielsweise um eine Raumtemperatur von 20 °C handeln. Zu unterstreichen ist insbesondere, dass der Innenring 12 und der Außenring 13 die gleiche Temperatur T1 aufweisen. In diesem Temperaturzustand ist sind die Borddurchmesser BD1, BD2 kleiner als der Laufbahndurchmesser LB. Diese konstruktive Verhältnisse kann auch als Übermaßpassung oder mindestens als Übermaßpassung bezeichnet werden.
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Aus der 2d ergibt sich, dass der Innenring 12 durch die Borde 16,17 in axialer Richtung verliersicher und/oder formschlüssig gehalten ist. Der Innenring 12 ist dadurch als ein Anlaufring ausgebildet. Aus der 2a ergibt sich, dass der Innenring 12 aufgrund der Übermaßpassung nicht in den Außenring 13 geschoben werden kann. Aus der 2d ergibt sich, dass die Tripodenrolle 9 nicht demontierbar ist.
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Die Montage wird dadurch ermöglicht, dass der Außenring 13 auf eine Erwärmungstemperatur T2 erwärmt wird, wobei die Erwärmugnstemperatur T2 mindestens 100 Grad Celsius beträgt. Der Innenring 12 wird auf der Temperatur T1 gehalten. Zwischen dem Innenring und dem Außenring 13, 12 herrscht so ein Temperaturunterschied während des Montagevorgangs. Der Außenring 13 dehnt sich aufgrund der Erwärmung aus. Durch die Ausdehnung des Außenrings 13 kann der Innenring 13 montiert werden.
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Das entsprechende Verfahren ist durch die 2b und 2c visualisiert. Durch das Erwärmen des Außenrings 13 auf die Temperatur T2 vergrößert sich dieser, so dass der Laufbahndurchmesser LD kleiner als mindestens einer der beiden Borddurchmesser BD1 bzw. BD2 ist. Insbesondere ist die Temperatur T2 so gewählt, dass bei der Temperatur T2 der Laufbahndurchmesser LD kleiner ist als größerer der beiden Borddurchmesser BD2 und größer ist als der kleinere der beiden Borddurchmesser BD1 In diesem Zustand kann der Innenring 12 in den Außenring 13 eingeschoben werden. In dem montierten Zustand wie dieser in der 2c dargestellt ist wird der Außenring 13 wieder abgekühlt, so dass es einen Übergang von der Temperatur T2 auf die Temperatur T1 gibt. Durch das Abkühlen zieht sich der Außenring 13 wieder zusammen, so dass dieser schließlich seine ursprüngliche Größe erreicht und die Borde 16, 17 formschlüssig den Innenring fassen.
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In den 3a - d ist ein Verfahren zur Montage der Tripodenrolle 9 aus 1 in einem weiteren Ausführungsbeispiel dargestellt. Zusätzlich zur den bezüglich der 2 beschriebenen Schritten wird der Innenring 12 abgekühlt. Der Innenring 12 wird auf eine Temperatur T3 abgekühlt, wobei die Temperatur T3 kleiner oder gleich Null Grad Celsius ist. Insbesondere kann der Innenring mit Flüssigstickstoff oder Trockeneis gekühlt werden. Durch das Abkühlen des Innenrings zieht sich dieser zusammen und verkleinert sich. So verkleinert sich insbesondere der Laufbahndurchmesser LD, so dass der Innenring 12 im Außenring montiert werden kann. Nach dem Montageschritt wird der Innenring 12 wieder auf die Temperatur T1 erwärmt, wobei er sich ausdehnt und formschlüssig von den Borden 16, 17 gehalten wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gleichlaufgelenk
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Getriebeausgang
- 4
- Zwischenwelle
- 5
- Ausgangsachse
- 6
- Wellenachse
- 7
- Wellenstumpfabschnitt
- 8
- Zapfen
- 9
- Tripodenrolle
- 10
- Gelenkglocke
- 11
- Tripodenstern
- 12
- Innenring
- 13
- Außenring
- 14
- Wälzkörper
- 15
- Wälzkörperraum
- 16
- erster Bord
- 17
- zweiter Bord
- 18
- Innenlaufbahn
- 19
- Außenlaufbahn
- T1
- Erste Temperatur
- T2
- Zweite Temperatur
- T1
- Dritte Temperatur
- LD
- Laufbahndurchmesser
- BD1, BD2
- Borddurchmesser
- BH1, BH2
- Überstandshöhe
- DW
- Wälzkörperdicke
- DA
- Anlaufringdicke
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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