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Die Erfindung befasst sich mit einem Kupplungsausrücklager für eine Kraftfahrzeugkupplung, insbesondere mit der Verschleißminderung solcher Kupplungsausrücklager.
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Kupplungsausrücklager zum Trennen von Schalttrennkupplungen bei Kraftfahrzeugen sind etwa aus
DE 37 43 853 A1 bekannt. Diese Kupplungsausrücklager bestehen im Wesentlichen aus einem ersten Lagerring, einem zweiten Lagerring und Wälzkörpern in der Form von Kugeln.
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Dabei stellt der erste Lagerring eine erste Laufbahn und der zweite Lagerring eine zweite Laufbahn bereit, auf welchen während des Betriebs des Kupplungsausrücklagers Kugeln zwischen den beiden Lagerringen abrollen. Dies bedingt, dass die jeweiligen Lagerringe bzw. deren Laufbahnen einen gegenseitigen, die Aufnahme der Kugeln ermöglichenden gegenseitigen Abstand einhalten. Je nach Lage der die Kugeln bereichsweise einfassenden Laufbahnen der beiden Lagerringe zueinander kann es sich bei dem Kupplungsausrücklager entweder um ein Radialkupplungsausrücklager oder um ein -im Zusammenhang mit dieser Anmeldung verkürzt als Schrägkugel bezeichnetes-Axialkupplungsausrücklager handeln. Entscheidend für die Einordung als Axial- oder Radialkupplungsausrücklager ist der Nenndruckwinkel. Darunter wird der Schnittwinkel zwischen einer Radialebene des Kupplungsausrücklagers und einer, später als Nenndruckachse bezeichneten Verbindungslinie verstanden, die im lastfreien Zustand des Kupplungsausrücklagers die beiden Berührpunkte der Kugel mit der ersten und zweiten Laufbahn verbindet. Ist der Nenndruckwinkel kleiner 45°, spricht man von Radialkupplungsausrücklagern, während man bei größeren Winkelabständen von Axialkupplungsausrücklagern redet. Unabhängig von der Winkellage der Nenndruckachse zur Radialebene des Kupplungsausrücklagers füllen sowohl Axial- als auch Radialkupplungsausrücklager den Begriff Schrägkugellager aus. Auch wenn es Anwendungen gibt, bei denen Axialkupplungsausrücklager eingesetzt werden, haben sich mehrheitlich Radialkupplungsausrücklager durchgesetzt, bei denen die durch den Mittelpunkt der Kugeln und jeweiligen Berührpunkten dieser Kugeln mit den beiden Laufbahnen verlaufenden Nenndruckachsen einen Nenndruckwinkel von etwa 30° +- 10° zu der durch die Kugeln verlaufenden Radialebene des Kupplungsausrücklager einnehmen.
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Liegen die Kugeln in den beteiligten Laufbahnen, schmiegen sich die Kugeln in die jeweiligen Laufbahnen. Zu diesem Zweck ist jede Laufbahn mit einem gleichen Radius, dem sog. Laufbahnradius, versehen. Dabei gibt der Quotient Q aus Laufbahnradius und Wälzkörperradius den Grad der Schmiegung an. Hat dieser Quotient Q einen Wert von 1, entspricht der Wälzkörperradius dem Laufbahnradius, während bei Quotienten von größer 1 der Laufbahnradius gegenüber dem Wälzkörperradius größer ist. Um die Reibung zwischen den Kugeln und den Laufbahnen zu mindern, gleichzeitig aber die Flächenpressung zwischen Kugeln und Laufbahnen möglichst gering zu halten, werden daher in der Praxis Quotienten Q angestrebt, die bei größer 1 liegen. Ein bevorzugter Bereich hat Quotienten Q zwischen 1,01 und 1,30. Wegen der -mitunter- großen Entfernung von Quotienten Q im bevorzugten Bereich von einem Quotienten Q mit dem Wert 1 spricht man dort auch von weniger engen bzw. weiten Schmiegungen.
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Zur Führung und Beabstandung der Kugeln kann ein Käfig vorgesehen sein, in welchen die Kugeln eingesetzt sind. Um die Kugel gegenüber der Umwelt abzudichten, können außerdem Dichtungen vorgesehen sein, die einen inneren und einen äußeren Rand haben und mit einem dieser Ränder mit dem ersten oder zweiten Lagerring des Kupplungsausrücklagers verbunden sind. Je nach Ausbildung des Dichtungssystems kann es sich bei den jeweiligen Dichtungen um berührende oder auch um berührungsfreie Dichtungen handeln.
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Um eine Kupplung beispielsweise von einem geschlossenen Zustand in einen, den Kraftfluss zwischen Motor und Getriebe trennenden Zustand zu überführen, sind aus
DE 102 46 937 A1 mechanisch wirkende Aktuatoren bekannt, die auf einen der beiden Lagerringe wirken und die geeignet sind, das Kupplungsausrücklager insgesamt von einer ersten in eine zweite Position axial entlang der Drehachse des Kupplungsausrücklagers zu verschieben. Dabei wird die Kraft, die von dem jeweiligen Aktuator auf den Lagerring wirkt, der mit dem Aktuator in unmittelbarem Wirkzusammenhang steht, von der Laufbahn dieses Lagerrings unter Vermittlung der Kugeln auf die Laufbahn des anderen, mit der Kupplung in unmittelbarem Wirkzusammenhang stehenden Lagerrings übertragen. Diese Kraft wird im Zusammenhang mit dieser Anmeldung als Betätigungskraft bezeichnet.
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Durch den häufigen Gangwechsel und die damit verbundene, zur Betätigung der Kupplung erforderliche Verschiebung des Kupplungsausrücklagers ist dieses einem nicht unerheblichen Verschleiß unterworfen. Da der Austausch von Kupplungsausrücklagern aber aufwändig ist, liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kupplungsausrücklager anzugeben, welches eine geringe Reibung aufweist, gleichzeitig aber hoch verschleißfest ist.
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Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Dabei wird von einem Kupplungsausrücklager ausgegangen, mit einem ersten Lagerring, mit einem zweiten Lagerring, mit Laufbahnen an den Lagerringen, die jeweils in Umfangsrichtung der Lagerringe verlaufen und die jeweils mit mit einer Krümmung versehenen Hohlkehle versehen sind, die sich quer zur Umfangsrichtung der jeweiligen Laufbahn ausdehnt, mit Kugeln, welche zwischen den Laufbahnen der beiden Lagerringe angeordnet sind und während des Betriebs der Kupplungsausrücklager auf den Laufbahnen abrollen, und mit einer Nenndruckachse, die im lastfreien Zustand des Kupplungsausrücklagers den Mittelpunkt der jeweiligen Kugel durchläuft und die Berührpunkte der jeweiligen Kugel mit den beiden Laufbahnen verbindet und die mit einer Radialebene einen Nenndruckwinkel von weniger als 45° einschließt.
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Die Besonderheit dieses Kupplungsausrücklagers besteht darin, dass die Krümmung der Hohlkehle mindestens einer der beiden Laufbahnen einen unstetigen Verlauf hat.
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Liegen die Kugeln in ihren Laufbahnen, ohne dass eine Betätigungskraft wirkt, lässt sich in dieser Lage, die außerhalb von Schaltvorgängen immer gegeben ist und etwa über 80% des Lebens der Kupplungsausrücklager ausmacht, die Reibung zwischen den Kugeln und den Laufbahnen durch Bereitstellung einer weiten Schmierung problemlos optimieren, indem beispielsweise Quotienten Q zwischen Laufbahnradius und Wälzkörperradius von weit über 1 realisiert werden. Wirkt allerdings eine Betätigungskraft auf das Kupplungsausrücklager, sind derart große, eine günstige Reibung erzeugenden Schmiegungswerte Q eher nachteilig, denn die hohen Betätigungskräfte führen durch die bei großen Quotienten Q bzw. weiten Schmiegungen zu kleinen Kontaktflächen zwischen Kugel und jeweiliger Laufbahn, was eine hohe Flächenpressung und mithin einen vorzeitigen Ausfall des Kupplungsausrücklagers nach sich zieht. Demgegenüber macht sich die Anmelderin die Erkenntnis zunutze, dass sich unter Wirkung der Betätigungskraft der Nenndruckwinkel hin zu einem Betriebsdruckwinkel verändert. Ebenso wie schon anhand der Nenndruckachsen gezeigt, verlaufen auch die Betriebsdruckachsen durch die Kugelmittelpunkte und Berührpunkte der jeweilen Kugeln mit ihren Laufbahnen, wobei allerdings durch die Winkelveränderung unter Wirkung der Betätigungskraft die Berührpunkte der Kugeln mit den Laufbahnen von den Berührpunkten der Kugeln mit den Laufbahnen verschieden sind, die sich unter Nenndruckverhältnisse, also ohne dass Betätigungskräfte wirken, gegeben sind. Durch diese Verschiedenheit der Berührpunkte der Betriebsdruckachsen unter Betriebsdruckbedingungen treffen dort die Betriebsdruckachsen aber nicht auf Laufbahnabschnitte mit großen Schmiegungen zwischen Kugeln und Laufbahnen, also auf Laufbahnabschnitte, deren Quotient Q zur Reibungsoptimierung unter Normaldruckbedingungen vergleichweise groß ist, sondern auf eine engere, also einen kleineren Quotienten Q zwischen den Kugel- und den Laufbahnradien habende Schmiegung. Diese engere Schmiegung bewirkt, dass sich unter Betriebsdruckbedingungen diese Laufbahnabschnitte mehr an die Kugeln anschmiegen, also diese etwas mehr umfassen, und durch diese größere Umfassung schädliche Flächenpressungen zwischen den Kugeln und den Laufbahnen verringern.
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Vorteilhaft ist es, wenn die jeweilige unstetige Krümmung durch die Aneinanderreihung von verschieden großen, nahtlos ineinander übergehenden Radien gebildet ist oder einen logarithmischen Verlauf hat.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens eine Laufbahn, deren Krümmung der Hohlkehle einen unstetigen Verlauf hat, in dem Lagerring ausgebildet ist, der von beiden Lagerringen den geringeren Radialabstand zur Drehachse DA des Kupplungsausrücklagers einhält, wobei Abschnitte der unstetigen Krümmung der Hohlkehle dieser Laufbahn, die einen größeren Radialabstand zur Drehachse DA des Kupplungsausrücklagers einhalten, stärker gekrümmt sind, als Abschnitte der unstetigen Krümmung der Hohlkehle dieser Laufbahn, die einen kleineren Radialabstand zur Drehachse DA des Kupplungsausrücklagers einhalten. Dies deshalb, weil die Laufbahn des Lagerrings, der von beiden Lagerringen den geringeren Radialabstand zur Drehachse DA des Kupplungsausrücklagers einhält, in Umfangsrichtung des Kupplungsausrücklagers nur eine konvexe Laufbahn zur Verfügung stellt und daher im Vergleich zu der anderen Laufbahn, welche in Umfangsrichtung eine konkave Laufbahn hat, und daher wegen ihrer geringeren Schmiegung im Umfangsrichtung einer größeren Flächenpressung unter Betriebsdruckverhältnissen ausgesetzt ist. Folglich wird der geometrische Nachteil, den der Lagerring mit dem geringeren Radialabstand zur Drehachse DA des Kupplungsausrücklagers nun mal hat, in einfacher Weise dadurch kompensiert, dass Abschnitte der unstetigen Krümmung der Hohlkehle dieser Laufbahn, die einen größeren Abstand zur Drehachse DA des Kupplungsausrücklagers einhalten, stärker gekrümmt sind, als Abschnitte dieser Laufbahn, die nur einen geringeren Radialabstand zur Drehachse DA des Kupplungsausrücklagers haben, und somit unter Betriebsdruckverhältnissen die in Umfangsrichtung große Schmiegung durch eine engere Schmiegung quer zur Umfangrichtung quasi ausgeglichen wird bzw. die Flächenpressung vermindert.
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Zur Verminderung der Flächenpressung an der Laufbahn des Lagerrings, welcher von beiden Lagerringen den größeren Radialabstand zur Drehachse DA des Kupplungsausrücklagers einhält, ist es vorteilhaft, wenn mindestens eine Laufbahn, deren Krümmung der Hohlkehle einen unstetigen Verlauf hat, in diesem Lagerring ausgebildet ist, wobei Abschnitte der unstetigen Krümmung der Hohlkehle dieser Laufbahn, die nur einen kleinen Radialabstand zur Drehachse DA des Kupplungsausrücklagers einhalten, stärker gekrümmt sind, als Abschnitte der unstetigen Krümmung der Hohlkehle dieser Laufbahn, die einen größeren Radialabstand zur Drehachse DA des Kupplungsausrücklagers einhalten.
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Soll die Flächenpressung unter Betriebsdruckverhältnissen in beiden Laufbahnen des Kupplungsausrücklagers reduziert werden, können auch beide Laufbahnen eine zuvor erläuterte unstetige Krümmung haben.
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Vorteilhaft zum Ausgleich von Geometriegegebenheiten ist es, wenn die jeweiligen Krümmungen der beiden Hohlkehlen beider Laufbahnen im Schnittpunkt mit der Nenndruckachse mit den Laufbahnen voneinander verschieden sind, wobei die größere der beiden Krümmungen im Schnittpunkt der Nenndruckachse mit der Hohlkehle desjenigen Lagerrings liegt, der von beiden Lagerringen den geringeren Radialabstand zur Drehachse DA des Kupplungsausrücklagers einhält.
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Die Erfindung lässt sich im weiten Umfang nutzen, da unstetige Krümmungen von Laufbahnen leicht in massive Lagerringe und auch in Lagerringe aus Blech eingebracht werden können.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 ein Kupplungsausrücklager,
- 2a- d eine Ausführungsform nach der Erfindung und
- 3a - f zwei weitere Ausführungsformen nach der Erfindung.
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Wege zum Ausführen der Erfindung
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Die Erfindung soll nun anhand der Figuren näher erläutert werden.
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In 1 ist ein Kupplungsausrücklager 1 gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Der schematischen Darstellung gemäß 1 ist entnehmbar, dass dieses Kupplungsausrücklager 1 einen ersten Lagerring 2 und einen zweiten Lagerring 3 umfasst. Der erste Lagerring 2 ist mit einer ersten umlaufenden Laufbahn 4 verstehen, die senkrecht zur Papierebene verläuft und die in der Papierebene die Kontur einer Hohlkehle H mit dem Radius R1 hat. Entsprechend dem ersten Lagerring 2 ist auch der zweite Lagerring 3 mit einer umlaufenden Laufbahn versehen, die als zweite Laufbahn 5 bezeichnet ist. Auch diese zweite Laufbahn 5 verläuft senkrecht zur Papierebene und hat in der Papierebene die Kontur einer Hohlkehle H mit dem Radius R2, der dem Radius R1 der ersten Laufbahn 4 entspricht. Dieser zweite Lagerring 3 hält, wie die Darstellung gemäß 1 deutlich zeigt, im Vergleich zum ersten Lagerring 2 einen geringeren Radialabstand zur Drehachse DA des Kupplungsausrücklagers 1 ein. Zwischen den beiden Lagerringen 2, 3 bzw. deren Laufbahnen 4, 5 sind die Wälzkörper in der Form von Kugeln 6 angeordnet, wovon in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit aber nur eine Kugel 6 gezeigt ist. Jede dieser Kugeln 6 hat einen Radius R3. Da die gleichgroßen Radien R1, R2 der beiden Laufbahnen 4, 5 größer als der Radius R3 der auf den Laufbahnen 4, 5 abrollenden Kugeln 6 sind, schmiegen sich die Kugeln 6 an den Laufbahnen 4, 5 an, wobei der Grad des Anschmiegens allgemein als Schmiegung bezeichnet wird und sich als Quotient Q aus der Division von Laufbahnradius (R1; R2) durch den Wälzkörperradius (R3)ergibt. Folglich wird von einer engen Schmiegung gesprochen, wenn der Quotient Q bei 1 liegt. Eine weite Schmiegung ist dann gegeben, wenn der sich ergebende Quotient Q bei größer 1 liegt.
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Wie der Darstellung gemäß 1 leicht entnommen werden kann, handelt es bei dem dort gezeigten Kupplungsausrücklager 1 um ein Radialkupplungsausrücklager, weil die Nenndruckachse N, welche, ohne dass eine Last auf das Kupplungsausrücklager 1 wirkt, durch den Mittelpunkt M der Kugeln 6 und deren Berührpunkte B1 mit den jeweiligen Laufbahnen 3, 4 verläuft, zu der Radialebene des Kupplungsausrücklagers 1 unter einem Nenndruckwinkel α verläuft, der mit etwa 30° unterhalb 45° liegt
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Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, die Winkelbeziehungen α und β in allen Figuren nicht maßstabsgerecht wiedergegeben werden, um die Verhältnisse besser darstellen zu können.
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Außerdem ist 1 entnehmbar, dass der erste Lagerring 2 mit einer Antriebsvorrichtung 7 versehen ist. Soll nun eine schematisch gezeigte Kupplung 8 betätigt werden, verschiebt die Antriebsvorrichtung 7 (angedeutet durch den Pfeil K) das gesamte Kupplungsausrücklager 1 in Richtung der Drehachse DA aus der in 1 gezeigten ersten Position P1 in eine nur für den Lagerring 3 angedeutete, zweite Position P2.
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In 2a ist ein zweiter Lagerring 3 nach der Erfindung gezeigt, der sich von dem zweiten Lagerring 3 gemäß 1 dadurch unterscheidet, dass die Kontur der hohlkehlförmigen ersten Laufbahn 5 keinen einheitlichen Radius R1 beschreibt (angedeutet durch die Strichpunktierung), sondern durch die Aneinanderreihung von verschieden großen Radien r1, r2, r3, rn gebildet wird, indem ausgehend vom größten, der Drehachse DA nahen Radus r1, die daran - von der Drehachse DA weg- anschließenden Radien r2, r3; rn sich immer mehr verkleinern. Diese Verhältnisse sind in 2b vergrößert gezeigt. Zur Vereinfachung der Verhältnisse sei darauf hingewiesen, dass der Radius r1 der zweiten Laufbahn 5 dort beginnt, wo der Radiuspfeil r1 auf die erste Laufbahn 5 trifft und dort endet, wo der Radiuspfeil r2 auf die erste Laufbahn 5 trifft. Folglich liegt der Radius r2 der zweiten Laufbahn 5 zwischen den Auftreffpunkten der Radiuspfeile r2 und r3 und der Radius r3 zwischen den der Radiuspfeile r3 und rn. In diese zweite Laufbahn 5 ist eine Kugel 6 eingelegt, welche entsprechend der Darstellung gemäß 1 ebenfalls den Radius R3 hat und welcher kleiner den Radien r1, r2, r3 ... rn ist. Wird von der Antriebsvorrichtung 7 auf den ersten Lagerring 2 keine Kraft K ausgeübt, verläuft die Nenndruckachse N auch hier durch den Mittelpunkt M der Kugel 6 und die jeweiligen Berührpunkte B1 der Kugel 6 mit den beiden Laufbahnen 4, 5. Da der Berührpunkt B1 der Kugel 6 mit der zweiten Laufbahn 5 in einem Abschnitt liegt, die den Radius r2 (2b) hat, ergibt sich dort eine Schmiegung von Q = Laufbahnradius r2/Kugelradius R3.
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2c bildet die Verhältnisse ab, die sich ergeben, wenn zur Betätigung der Kupplung 8 von der Antriebsvorrichtung 7 auf den nur schematisch gezeigten ersten Lagerring 3 eine Kraft K wirkt. Diese Kraft K bewirkt, dass sich der gemäß 2a ohne Last gegebene Nenndruckwinkel α der Nenndruckachse N hin zu einem größeren Betriebsdruckwinkel ß verändert. Die Achse, die unter dem größeren Betriebsdruckwinkel β verläuft, ist als Betriebsdruckachse C bezeichnet. Diese Veränderung der Nenndruckachse N hin zu der Betriebsdruckachse C unter Betriebsdruckverhältnissen hat zur Folge, dass der ehemalige Berührpunkt B1 zwischen zweiter Laufbahn 5 und Kugel 6 an der zweiten Laufbahn 5 entlangwandert und sich in größerem Abstand zur Drehachse DA ein neuer Berührpunkt B2 zwischen Kugel 6 und zweiter Laufbahn 5 bildet. Da der neue Berührpunkt B2 sich aber in einem Abschnitt der zweiten Laufbahn 5 bildet, wo der ehemalige Radius r2 bereits auf den Radius r3 verkleinert ist, führt dies dazu, dass sich der Quotient Q aus dem kleineren Radius r3 der zweiten Laufbahn 5 und dem Radius R3 der Kugel 6 bei B2 gegenüber dem Quotienten Q aus dem Radius r2 der zweiten Laufbahn 5 bei B1 und dem Radius R3 der Kugel 6 verkleinert, sich also bei B2 gegenüber B1 eine engere Schmiegung einstellt. Diese kleinere oder engere Schmiegung am Berührpunkt B2 hat zur Folge, dass sich die Druckellipse, die die Kugel 6 in der ersten Laufbahn 4 unter Last hervorruft, vergrößert, indem sich durch die im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse da liegende Achse der Druckellipse durch die engere Schmierung etwas vergrößert und sich damit -dank der größeren Druckellipse- die Flächenpressung, die die Kugel 6 unter Last in der zweiten Laufbahn 5 hervorruft, mit der Folge verringert, dass die zweite Laufbahn 5 unter Betriebsdruckverhältnissen weniger beansprucht wird.
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Auch wenn in den 2a und c die Laufbahn 4 des ersten Lagerrings 3 in der Papierebene eine Krümmung mit einem einheitlichen Radius R2 hat, gelten die im letzten Absatz erläuterten Verhältnisse selbstverständlich auch für die erste Laufbahn 4. Durch den wirkenden Betriebsdruck nähert sich der Berührpunkt B1 zwischen Kugel 6 und erster Laufbahn 4 der Drehachse DA des Kupplungsausrücklagers 1 und bildet unter diesen Verhältnissen den Berührpunkt B2 aus. Bedingt dadurch, dass die Krümmung der ersten Laufbahn 4 einen einheitlichen Radius R1 beschreibt, ändern sich allerdings die Schmiegung an den beiden Berührpunkten B1, B2 der Kugel 6 mit der ersten Laufbahn 4 nicht.
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Allerdings kann die erste Laufbahn 4 ebenso wie die zweite Laufbahn 5 eine unstetige Krümmung haben.
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Diese Verhältnisse werden in 3a gezeigt, wo die zweite Laufbahn 5 des zweiten Lagerrings 3 gegenüber der ersten Laufbahn 4 des ersten Lagerrings 3 entsprechend 2a gespiegelt und so gedreht ist, dass der kleinste Radius rn' der ersten Laufbahn 4 gegenüber den größer werdenden Radien r3', r2',... der ersten Laufbahn 4 den geringsten Abstand zur Drehachse DA einhält. Dies bewirkt, dass unter Betriebsbedingungen bzw. unter dem Betriebsdruckwinkel β auch am Berührpunkt B2 der Kugel 6 mit der ersten Laufbahn 4, verglichen mit dem Berührpunkt B1 zwischen Kugel 6 und erster Laufbahn 4, sich eine engere Schmiegung ergibt und sich daher auch dort eine geringere Flächenpressung der zweiten Laufbahn 5 durch die Kugel 6 einstellt.
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Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass gemäß 3a und b die jeweils korrespondieren Radien r1, r1'; r2, r2'... von beiden Laufbahnen 4, 5 gleichgroß sind und dass unter Nenndruck- oder Betriebsdruckbedingungen die Kugel 6 jeweils an Radien der verschiedenen Laufbahnen 4, 5 anliegt, die gleichgroß sind (3b und d). So liegen unter Nenndruck die Berührpunkte B1 zwischen der Kugel 6 und den jeweiligen Laufbahnen 4, 5 an Abschnitten der Laufbahnen 4, 5 an, wo die Radien r2 und r2' von beiden Laufbahnen 4, 5 einen gleichgroßen Wert haben (3b). Entsprechendes gilt auch unter Betriebsdruck, denn dort liegen die Berührpunkte B2 zwischen Kugel 6 und den jeweiligen Laufbahnen 4, 5 an Abschnitten der Laufbahnen 4, 5, wo die Radien r3 und r3'von beiden Laufbahnen 4, 5 die gleiche Größe haben (3d).
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Durch den Umstand, dass die Kugel 6 im Vergleich zur zweiten Laufbahn 5 von der ersten Laufbahn 4 in Umfangsrichtung der ersten Laufbahn 4 von dieser mehr umschlossen wird, führt dies allgemein bei sonst gleichen Bedingungen zu einer größeren Flächenpressung an der zweiten Laufbahn 5. Will man dies kompensieren, können die Radien an den jeweiligen Abschnitten der beiden Laufbahnen 4; 5, die mit der Kugel 6 einen Berührpunkte B1, B2 bilden, unterschiedlich groß sein. Dies wird in 3e veranschaulicht. Dort wird unter Nenndruckbedingungen ein Berührpunkt B1 zwischen Kugel 6 und erster Laufbahn 4 gebildet, wo dieser Abschnitt der ersten Laufbahn 4 entsprechend der vorstehenden Maßgabe den Radius r2' hat. Der unter Nenndruck korrespondierte Berührpunkt B1 zwischen Kugel 6 und zweiter Laufbahn 5, liegt allerdings in einem Abschnitt der zweiten Laufbahn 5 mit Radius r3, welcher gegenüber dem Radius r2 des Berührpunkts B1 an der ersten Laufbahn 4 allerdings etwas kleiner ist. Läuft das Kupplungsausrücklager 1 unter Betriebsdruck (3f), setzen sich die eben erläuterten Verhältnisse fort und die Kugel 6 bildet mit der ersten Laufbahn 4 einen Berührpunkt B2 in einen Abschnitt der ersten Laufbahn 4, die den Radius r3' hat, während der Berührpunkt B2 der Kugel 6 mit der zweiten Laufbahn 5 in einem Abschnitt der zweiten Laufbahn 5 liegt, der den Radius r4 bereitstellt, welcher gegenüber dem Radius r3' kleiner ist. Dieser kleinere Radius r4 am Berührpunkt B2 der Kugel 6 mit der zweiten Laufbahn 4 hat zur Folge, dass dadurch die Schmiegung zwischen Kugel 6 und der zweiten Laufbahn 5 gegenüber der Schmiegung zwischen Kugel 6 und erster Laufbahn 4 etwas enger ist und daher auch die Flächenpressung an der Laufbahn 5 gegenüber der Flächenpressung an der ersten Laufbahn 4 etwas reduziert ist und sogar der Flächenpressung an der ersten Laufbahn 4 entsprechen kann.
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Nur der Vollstänigkeit sein darauf hingewiesen, dass der Vergleich der Schmiegungen zwischen Kugel 6 und den jeweiligen Laufbahnen 4, 5 entsprechend den Ausführungen im letzten Absatz von weiteren Einflussgrößen, wie etwa den Laufbahndurchmessern der beteligten Lagerringe 2, 3 abhängig ist, und dass daher die jeweiligen Schmiegungen zwischen der Kugel 6 und den jeweiligen Laufbahnen 4, 5 nicht im größer und kleiner vergleichbar sind. Gleichwohl wurde der Größer-/Kleinervergleich gewählt, um die tatsächlich bestehenden, unterschiedlichen Schmiegungen zwischen Kugel 6 und den jeweiligen Laufbahnen 4, 5 und ihre Kompensation besser verdeutlichen zu können. Auch wenn im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen der 2 und 3 davon ausgegangen worden ist, dass die entsprechenden, keinen einheitlichen Radius habenden Laufbahnen 4, 5 durch die Aneinanderreihung von ineinander übergehenden, kleiner werden Radien r1 -rn bzw. r1'-rn'gebildet sind, können in einem anderen -nicht dargestellten- Ausführungsbeispiel die entsprechenden Laufbahnen 4, 5 auch eine logarithmische Kontur haben. Schließlich sei noch ausgeführt, dass die massiven Lagerringe 2, 3 entsprechend den Ausführungsbeispielen der 2 und 3 selbstverständlich zur Gewichtsreduzierung auch bloße Blechringe sein können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungsausrücklager
- 2
- erster Lagerring
- 3
- zweiter Lagerring
- 4
- erste Laufbahn
- 5
- zweite Laufbahn
- 6
- Kugel
- 7
- Antriebsvorrichtung
- 8
- Kupplung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3743853 A1 [0002]
- DE 10246937 A1 [0006]
