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Die Erfindung betrifft eine Kopplungsvorrichtung zur mechanischen Kopplung einer Blattfederanordnung an ein Fahrzeugteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Kopplungsvorrichtung.
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Die gattungsbildende
DE 10 2015 121 189 A1 befasst sich mit einer Blattfederhalterung zur Halterung einer Blattfeder an einem Achskörper eines Fahrzeugs. Die Blattfederhalterung weist einen Blattfedersattel für die Halterung einer Blattfeder auf, wobei der Blattfedersattel eine Satteloberfläche mit einer Deformation aufweist. Weiterhin beinhaltet die Blattfederung ein Adaptionsformteil, das zwischen dem Blattfedersattel und der Blattfeder angeordnet ist, und das eine Profiloberfläche aufweist, die auf der Satteloberfläche aufliegt und ein zumindest teilweises negatives Profil der Deformation der Satteloberfläche besitzt, wodurch eine Kontaktoberfläche zwischen dem Blattfedersattel und der Profiloberfläche erhöht ist. Die Blattfederhalterung weist ferner ein Halteteil auf, das auf die Blattfeder auflegbar ist, und mit dem Blattfedersattel und/oder mit dem Achskörper kraftschlüssig, beispielsweise durch Schrauben, verbindbar ist. Der Achskörper kann eine starre Achse eines Fahrzeugs sein. Die Deformation (der Satteloberfläche) kann herstellungsbedingt und im Voraus bekannt sein. Die durch das Adaptionsformteil bereit gestellte Adaptionslage wird gezielt der Satteloberfläche konturpassend plastisch vorgeformt. An der dem Blattfedersattel zugewandten Profiloberfläche nimmt das konturierte Adaptionsformteil einen nahezu vollflächigen Kontakt mit der Satteloberfläche auf, wodurch die Spannungsspitzen reduziert werden und eine gleichmäßige Einleitung der Flächenpressung auf die Blattfeder erreicht werden soll. Die der Blattfeder zugewandte Seite des Adaptionsformteils ist flach. Das Adaptionsformteil hat ferner eine Auflageoberfläche, auf welcher die Blattfeder aufliegt bzw. in Kontakt ist. Die Auflageoberfläche ist bevorzugt eben, um eine spannungsfreie Auflage der Blattfeder auf der Auflageoberfläche zu bewirken.
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Die
EP 0 161 155 A1 schlägt eine Befestigungsvorrichtung einer Blattfeder aus einem Verbundwerkstoff vor, insbesondere zur Befestigung an einem Schwerfahrzeug. Die Befestigung erfolgt durch Festlegen von Klammern, die auf Metallschuhe wirken, die sich auf beiden Seiten der Blattfeder befinden und auf deren Oberfläche zwei U-förmige Gummiteile eingesetzt sind. Auf der Innenseite der Gummiteile sind Stahlbleche angebracht, deren freie Fläche auf das Blatt der Feder geklebt ist.
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Die
DE 10 2010 010 987 A1 beschreibt eine Blattfederanbindung zur Verbindung einer Blattfeder, insbesondere aus einem Faserverbundwerkstoff, mit einer Achse oder einem Rahmen eines Fahrzeugs, mit einer geteilten Blattfederhalterung, in welcher die Blattfeder unter Eingliederung von Elastomerkörpern definiert vorgespannt gehalten ist, wobei wenigstens ein Elastomerkörper stoffschlüssig mit der Blattfeder verbunden ist.
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Die
DE 20 2013 103 900 U1 befasst sich mit einem Blattfederlager sowie einer Fahrzeugradaufhängung für ein Fahrzeug mit Querblattfeder, wobei das Blattfederlager über eine hohe Steifigkeit in vertikaler Richtung und eine geringe Dreh- und Quersteifigkeit parallel zur sowie um die Längsrichtung der Querblattfeder hinaus auch eine niedrige Steifigkeit in dessen Längsrichtung quer zur Längsrichtung der Querblattfeder besitzt. Das Blattfederlager für ein Fahrzeug mit der Querblattfeder beinhaltet zwei Lagerblöcke aus elastischem Material zwischen denen ein Abschnitt der Querblattfeder eingliederbar ist. Dabei besitzt wenigstens einer der Lagerblöcke einen zwischen zwei seiner Auflagerflächen in dem elastischem Material angeordneten und demgegenüber härteren Lagerkern. Das Blattfederlager weist ferner einen dem elastischen Material gegenüber härteren Einleger auf, wobei unter Ausbildung von drei Elastikschichten aus dem elastischen Material der Einleger und der Lagerkern sowohl untereinander als auch von den Auflagerflächen beabstandet sind.
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Im Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik ist es bekannt, Radaufhängungen mit elastischen Federelementen zwischen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs als gefedertem Objekt und Rädern des Fahrzeugs als ungefederten Objekten einzusetzen, um einen Fahrkomfort von Fahrzeuginsassen zu erhöhen, indem von Bodenunebenheiten verursachte Stöße nicht unmittelbar auf die Karosserie übertragen werden. Ferner kann ein für eine Kraftübertragung erforderlicher Bodenkontakt der Räder auch bei Bodenunebenheiten gewährleistet werden. Durch Bodenunebenheiten angeregte Schwingungen der Karosserie werden in bekannter Weise durch eine Verwendung von Stoßdämpfern gedämpft, die zwischen der Karosserie und Radachsen angeordnet sind. Die elastischen Federelemente können dabei beispielsweise von elastischen Spiralfedern gebildet und integraler Bestandteil der Stoßdämpfer sein.
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Im Gebiet der Federung von Kraftfahrzeugen ist ferner die Verwendung einer Blattfeder oder von Blattfederanordnungen in Radaufhängungen bekannt. Eine Blattfeder ist im Allgemeinen als ein gebogener länglicher Stab mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet. Zur Herstellung von Blattfedern oder Blattfederanordnungen ist eine Verwendung von Stahl oder, zwecks Gewichtsersparnis, eines Verbundwerkstoffes im Stand der Technik bekannt.
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Weiterhin ist bekannt, die Blattfeder oder die Blattfederanordnung als Querblattfeder senkrecht zu einer Geradeaus-Fahrtrichtung eines Fahrzeugs anzuordnen. Dabei kann die Querblattfederanordnung einerseits am Fahrzeugchassis und jedes ihrer Enden kann an einer Komponente der Radaufhängung befestigt sein.
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Zudem ist es bekannt, die Blattfeder oder die Blattfederanordnung als Längsblattfeder mit ihrer Erstreckungsrichtung parallel zu einer Geradeaus-Fahrtrichtung eines Fahrzeugs anzuordnen. Dabei kann die Längsblattfederanordnung einerseits mit ihren Enden am Fahrzeugchassis und andererseits in ihrem mittleren Bereich mittels einer Kopplungsvorrichtung an einer Fahrzeugachse befestigt sein.
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Die Kopplungsvorrichtung zur mechanischen Kopplung der Blattfederanordnung an die Fahrzeugachse kann üblicherweise ein Paar von U-Schraubbügeln aus Stahl aufweisen, die in der (Vorwärts-)Fahrtrichtung beabstandet angeordnet sind und die Blattfederanordnung in ihrem mittleren Bereich umfassen. Zwischen der Blattfederanordnung und den U-Schraubbügeln bzw. zwischen der Blattfederanordnung und der Fahrzeugachse können Übergangselemente zur Anpassung angeordnet sein. Üblicherweise können die U-Schraubbügel Durchgangsbohrungen in der Fahrzeugachse durchdringen und durch Schraubenmuttern gesichert sein.
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Das Übergangselement zwischen der Blattfederanordnung und dem U-förmigen Teil der U-Schraubbügel kann beispielsweise als Klemmplatte aus Stahl ausgebildet sein.
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Diese Art von Klemmplatte ist häufig als ein robustes und schweres Gussteil, beispielsweise für Nutzfahrzeuganwendungen, und oft nicht individuell konzipiert, sondern vielmehr derart ausgelegt, dass sie mit einem einzigen Design unterschiedliche Architekturen und deren Lastfälle durch einen dynamischen Fahrzeugbetrieb abdecken können. Dies führt zu einer entsprechend stark ausgebildeten und schweren Konstruktion mit hohem Gewicht für die unterschiedlichen Anwendungsvarianten, wobei an dem Übergangselement aufgrund von Fertigungstoleranzen eine sehr ungleichmäßige mechanische Lastverteilung auftreten kann. Zur Vermeidung von unzulässig hohen lokalen mechanischen Belastungen ist bei der Fertigung ein hoher Qualitätsaufwand innerhalb des Montageprozesses erforderlich.
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Weiterhin sind im Stand der Technik Verfahren der Additiven Fertigung (englisch: Additive Manufacturing (AM)) bekannt, mit deren Hilfe es ermöglicht ist, metallische Objekte mit Strukturbereichen herzustellen, die mit konventionellen Fertigungsmethoden nicht erreichbar sind und die aufgrund ihrer besonderen Struktur grundsätzlich unterschiedliche Festigkeiten aufweisen können.
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Beispielsweise beschreibt die
CN 1 06 180 720 B ein Verfahren zur laseradditiven Herstellung eines Metallteils mit einer optimierten inneren Netzstruktur. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Definieren von Formfaktoren einer inneren Netzstruktur; Bestimmen der Strukturparameter der inneren Netzstruktur; Bestimmen eines Optimierungsverfahrens für die innere Netzstruktur; Durchführen einer scheibenhierarchischen Verarbeitung an einem mathematischen Modell eines Formteils; Durchführen einer laseradditiven Herstellung an dem geformten Teil; Durchführen einer zerstörungsfreien Prüfung des Formteils mit der Netzstruktur; und Durchführen einer Nachbearbeitung, um ein endgültiges Formteil zu erhalten. Das bereitgestellte Verfahren ist einfach ausführbar, zuverlässig im Ergebnis und erfordert nur geringe Kosten. Das fertige Formteil hat die Vorteile, dass das Gewicht gering und die Oberfläche glatt ist, die Anforderungen einer Verwendung erfüllt werden können, die Lebensdauer verlängert ist und eine weitreichende Verbreitung und Anwendung realisiert werden können.
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Die
CN 2 07 386 561 U beschreibt einen 3-D-Drucker für metallografische Anwendungen. Der 3-D-Drucker für unregelmäßige Metallaufbauten beinhaltet einen Druckbereich und ist mit einem Bildprozessor, einem Druckmaterialvorratsraum, einem dreidimensionalen Bildscanner, einer Düsenbewegungssteuerung, einer einziehbaren 3-D-Druckdüse, einem 3-D-Druckerhauptkörper mit beweglicher Arbeitsbühne und einer Arbeitsbühnenbewegungssteuerung ausgestattet.
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Vor einer metallografischen Untersuchung wird das metallographische Material im Allgemeinen in entsprechende Größe geschnitten und dann direkt von Hand poliert oder in vorbestimmte kleine Stücke geschnitten und dann mit einer herkömmlichen Montagemaschine eingebettet. Diese Behandlungsmethoden berücksichtigen die Form und Größe des Materials. Die Reibung des Musters nach der Einbettung ist relativ groß, wodurch das Polieren zeitaufwendig und mühsam ist.
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Der 3-D-Bildscanner befindet sich im oberen Bereich des Druckbereichs. Der Druckmaterialvorratsraum ist mit der einziehbaren 3-D-Druckdüse und der Düsenbewegungssteuerung verbunden. Die 3-D-Druckdüsen sind miteinander verbunden. Die Arbeitsbühnenbewegungssteuerung ist mit der beweglichen Bühne verbunden; der Bildprozessor ist mit dem 3-D-Bildscanner, dem Druckmaterialvorratsraum, der Düsenbewegungssteuerung und der Arbeitsbühnenbewegungssteuerung verbunden.
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Der dreidimensionale Bildscanner des 3-D-Druckers führt eine dreidimensionale Abtastberechnung des bereitgestellten metallographischen Materials durch, plant automatisch einen geeigneten Druckweg, um, basierend auf einem digitalen Modell, das eine Vielzahl druckbarer Materialien verwendet, auf das metallographische Material eine Struktur aufzudrucken, die sofort verwendet werden kann. Der 3-D-Drucker kann den zusammengesetzten Aufbaukörper entsprechend der Form des abgetasteten metallografischen Materials bedrucken, was nicht nur die Handhabung komfortabler macht, sondern auch unnötigen Reibungsoberflächenkontakt verringert, wodurch ein Schleifen müheloser und einfacher gestaltet werden kann. Für den Schleifabschnitt der Bodenfläche kann die zusätzlich zum Beibehalten einer notwendigen Unterstützung erforderliche Materialfläche als Reibungsfläche minimiert werden, um nutzlose Arbeit während des Schleifens zu reduzieren.
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Durch Verfahren der Additiven Fertigung können auch Strukturen mit einem hohen Detaillierungsgrad hergestellt werden.
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So beschreibt etwa die
EP 3 303 116 A1 (=
WO 2016/ 196 914 A1 einen Gegenstand, der eine Oberflächentopographie aufweist, um eine Bioadhäsion von Organismen abzuwehren, und der einen Gegenstandsgrundkörper mit einer Oberfläche aufweist. Eine Zusammensetzung der Oberfläche beinhaltet ein Polymer. Die Oberfläche hat eine Topographie, die ein Muster aufweist, das durch eine Vielzahl von voneinander beabstandeten Merkmalen definiert ist, die an dem Gegenstandsgrundkörper angebracht sind oder in diesen hineinragen. Die Vielzahl von Merkmalen hat jeweils mindestens eine Abmessung im Mikrobereich und mindestens ein benachbartes Merkmal mit einer wesentlich verschiedenen Geometrie, wobei benachbarte Muster ein gemeinsames Merkmal aufweisen. Die Oberfläche hat eine optische Transmission bei 400 nm bis 700 nm von 70% oder mehr. In einer Ausführungsform kann die Oberfläche eine Beschichtung umfassen, die auf dem Gegenstandsgrundkörper angeordnet ist. Für kleinflächige Polymerschichtanwendungen, beispielsweise in der Größenordnung von Quadratmillimetern oder weniger, können Techniken wie herkömmliche Photolithographie, Nass- und Trockenätzen, additive Fertigung, 3-D-Druck und Tintenstrahldruck verwendet werden, um ein gewünschtes Polymermuster zu bilden. Zu diesem Zweck sind auch Nano-3-D-Drucker mit einer Auflösung von besser als 1 µm kommerziell verfügbar.
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Im Stand der Technik sind weiterhin Verfahren der Additiven Fertigung bekannt, die auch bei komplexen, zusammengesetzten Werkstoffen wie Faser-VerbundWerkstoffen angewendet werden können.
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Beispielsweise schlägt die WO 2017/ 007 321 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Gegenstands mit einer mittels 3-D-Druck hergestellten Oberflächenschicht vor, bei dem an mindestens einem Teil seiner Oberfläche eine Schicht aus einem Material angebracht ist, das nicht faserverstärkt ist. Das Verfahren beinhaltet die Schritte: 1) Herstellen einer Hülle mittels einer additiven Fertigungstechnik, wobei die Schale - aus einem Material bestehend, das nicht faserverstärkt ist - eine Oberfläche hat, die im negativen Relief einer Oberfläche des in Schritt 3) gebildeten Gegenstands entspricht; danach 2) Aufbringen von langen und/oder kontinuierlichen Verstärkungsfasern und eines aushärtbaren Harzes auf der Oberfläche der Schale, die sich in einem negativen Relief befindet, um eine Mischung aus aushärtbarem Harz und langen und/oder kontinuierlichen Verstärkungsfasern auf der Oberfläche der Schale zu bilden, so dass die Oberfläche der Mischung, die die Schale berührt, die Form der Oberfläche der Schale annimmt, die sich im negativen Relief befindet; danach 3) Aushärten des aushärtbaren Harzes, um den faserverstärkten Gegenstand zu bilden, an dem mindestens an einem Teil seiner Oberfläche eine Schicht aus einem Material angebracht ist, das nicht faserverstärkt ist. Mittels des Verfahrens kann ein faserverstärktes Material verarbeitet werden, um einen Gegenstand mit einer bestimmten Gestalt ohne die Verwendung einer Form zu bilden, wobei die Gestalt und die Oberfläche des Gegenstands einfach und präzise ausgebildet werden können und/oder wobei eine Nachbehandlung wie Schneiden, Schaben, Glätten, Schleifen, Polieren oder Gravieren nicht oder zumindest in geringerem Maße als bei herkömmlichen Verfahren erforderlich ist.
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Des Weiteren beschreibt die
US 9 688 028 B2 ein Verfahren zur Erzeugung einer Mehrschicht-Faserverstärkung mittels 3-D-Druck. Eine dreidimensionale Geometrie wird empfangen und in Schichten unterteilt. Ein erster anisotroper Füllwerkzeugpfad zum Steuern eines dreidimensionalen Druckers zum Abscheiden eines im Wesentlichen anisotropen Füllmaterials wird erzeugt, wobei zumindest ein Teil eines Inneren einer ersten Schicht definiert wird. Ein zweiter anisotroper Füllwerkzeugpfad zum Steuern eines dreidimensionalen Druckers zum Abscheiden des im Wesentlichen anisotropen Füllmaterials definiert mindestens einen Teil des Inneren einer zweiten Schicht. Ein erzeugter isotroper Füllmaterialwerkzeugpfad definiert mindestens einen Teil eines Umfangs und mindestens einen Teil eines Inneren einer dritten Schicht, die zwischen der ersten und der zweiten Schicht liegt.
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Zudem befasst sich der Fachartikel „Topology optimization considering the requirements of deep-drawn sheet metals“ von Dienemann, Robert et al., 11th World Congress on Structuraland Multidisciplinary Optimisation, Sydney, Australia, 2015, mit der Optimierung von Schalenkonstruktionen, die im Maschinenbau, aber auch im Tiefbau und in der Architektur (Dachkonstruktionen) wichtig sind.
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Der Artikel beschreibt, dass topologieoptimierte Konstruktionen für minimale Nachgiebigkeit oder minimale Beanspruchung bei minimaler Masse aufgrund ihrer homogenen Spannungsverteilung über den Querschnitt und der bestmöglichen Materialausnutzung häufig Gerüststrukturen sind. Aus Sicht der Fertigung sind komplexe Gerüststrukturen, die häufig bei der Topologieoptimierung entstehen, wegen möglicher Hinterschneidungen schwierig herzustellen. Die Herstellung dieser Konstruktionen ist oft nur durch Zusammenfügen zahlreicher Komponenten oder durch 3-D-Druck möglich. Für die Massenproduktion sind durch Tiefziehen hergestellte Blechteile oft kostengünstiger in Bezug auf ihre Leistung. Daher ist eine Fertigungsbeschränkung für die Optimierung der 3-D-Topologie basierend auf der Dichtemethode implementiert, um sicherzustellen, dass dünnwandige Strukturen entstehen. Im Vergleich zur Optimierung auf Basis von CAD-Parametern wird dadurch mehr Flexibilität bei der Gestaltung der Mittelfläche und auch bei Ausschnitten erreicht. Auch eine variable Dickenverteilung für „Tailored Blanks“, die vielfach in der Automobilindustrie für die Herstellung von Fahrzeugkarosserien eingesetzt werden, kann erreicht werden. Der Artikel vergleicht Ergebnisse für Tiefziehstrukturen mit optimierten Topologien mit ohne Einschränkung der Fertigung optimierten Strukturen hinsichtlich ihrer Leistung.
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Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet der Bereich der Kopplungsvorrichtungen zur mechanischen Kopplung einer Blattfederanordnung an ein Fahrzeugteil, insbesondere an eine Fahrzeugachse, noch Raum für Verbesserungen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kopplungsvorrichtung zur mechanischen Kopplung einer Blattfederanordnung an ein Fahrzeugteil, insbesondere an eine Fahrzeugachse, bereitzustellen, die im Betriebsfall eine ungleichmäßige mechanische Lastverteilung mit hohen Lastspitzen wirksam vermeidet, Auslegungsmöglichkeiten zur Erzielung einer gewünschten mechanischen Lastverteilung mit dem Ziel einer langen Lebensdauer bereitstellt und zugleich bestehende Festigkeitsanforderungen bei geringerem Eigengewicht erfüllt.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Kopplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren gemäß Anspruch 7 zur Herstellung einer derartigen Kopplungsvorrichtung gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die abhängigen Unteransprüche.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung zur mechanischen Kopplung einer Blattfederanordnung an ein Fahrzeugteil beinhaltet zumindest zwei Spannbügel, eine Klemmplatte und einen mit dem Fahrzeugteil koppelbaren Federsitz. Die zumindest zwei Spannbügel sind in Erstreckungsrichtung der Blattfederanordnung parallel beabstandet angeordnet. Die Klemmplatte ist mit den Spannbügeln wirkverbunden angeordnet. Der Federsitz ist mit den Spannbügeln wirkverbindbar. Zwischen der Klemmplatte und dem Federsitz ist ein Raum zur Aufnahme eines Teils zumindest eines Blattfederelements der Blattfederanordnung ausgebildet. Die Spannbügel sind dazu vorgesehen, die Klemmplatte und den Federsitz in einem Einbauzustand der Kopplungsvorrichtung mit einer aufeinander zu gerichteten, vorbestimmten Presskraft zu beaufschlagen.
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Dabei beinhaltet die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung eine zwischen der Klemmplatte und dem Federsitz oberhalb des Blattfederelements angeordnete Adapterplatte, die ein Dickenprofil mit zumindest einem Bereich mit absichtlich abweichend ausgelegter Dicke aufweist, in dem bei einer gedachten gleichmäßigen Dicke der Adapterplatte im Einbauzustand eine bestimmte Flächenpressung zu erwarten ist.
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Unter dem Begriff „Erstreckungsrichtung“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere die Richtung einer Linie verstanden werden, die die Enden der Blattfederanordnung verbindet, wobei die Linie parallel zu einer Kante der Blattfederanordnung verläuft. Unter dem Begriff „wirkverbindbar“ bzw. „wirkverbunden“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass wirkverbundene Objekte derart miteinander verbunden sind, dass eine Übertragung einer Kraft und/oder eines Drehmoments und/oder eines Torsionsmomentes zwischen den Objekten möglich ist. Die Übertragung kann dabei sowohl durch direkten Kontakt als auch mittelbar, durch zumindest ein Zwischenelement, erfolgen. Unter dem Begriff „dazu vorgesehen“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere speziell dafür ausgelegt oder angeordnet verstanden werden. Unter dem Begriff „Dicke“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere eine Abmessung in eine Richtung verstanden werden, die in einem Einbauzustand senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Blattfederanordnung angeordnet ist.
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Auf diese Weise kann eine Kopplungsvorrichtung zur mechanischen Kopplung einer Blattfederanordnung an ein Fahrzeugteil bereitgestellt werden, bei der im Betriebsfall eine ungleichmäßige mechanische Lastverteilung mit hohen Lastspitzen wirksam vermieden werden kann. Eine verkürzte Lebensdauer der Kopplungsvorrichtung aufgrund einer lokalen mechanischen Überlastung kann wirksam verhindert werden.
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Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung zur mechanischen Kopplung einer Blattfederanordnung an ein Fahrzeugteil anwendbar, das als Fahrzeugachse ausgebildet ist. Unter einem „Fahrzeug“ soll im Sinne dieser Erfindung insbesondere ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Kraftomnibus verstanden werden.
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Bevorzugt befindet sich die im Einbauzustand zwischen der Klemmplatte und dem Federsitz angeordnete Adapterplatte mit diesen in mechanischer Anlage. Auf diese Weise kann sich die absichtlich abweichend ausgelegte Dicke des zumindest einen Bereichs der Adapterplatte auf eine mechanische Lastverteilung entlang der Adapterplatte in unmittelbarer Weise und unverändert auswirken.
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Weiterhin bevorzugt weist die Adapterplatte in ihren Erstreckungsrichtungen ein Dickenprofil mit einer Vielzahl von Bereichen mit absichtlich abweichend ausgelegter Dicke auf, wobei die Bereiche der Vielzahl von Bereichen die Adapterplatte zu einem überwiegenden Teil abdecken. Unter dem Begriff „Vielzahl“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere eine Anzahl von zumindest zwei verstanden werden. In den Bereichen ist bei einer gedachten gleichmäßigen Dicke der Adapterplatte im Einbauzustand jeweils eine bestimmte Flächenpressung zu erwarten. Unter dem Begriff „zu einem überwiegenden Teil“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere einen Anteil von mehr als 50%, bevorzugt von mehr als 70% und, besonders bevorzugt, von mehr als 90% einer Fläche der Adapterplatte verstanden werden. Insbesondere soll der Begriff die Möglichkeit einschließen, dass 100% der Fläche der Adapterplatte von den Bereichen der Vielzahl von Bereichen abgedeckt ist.
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In erfindungsgemäßer Ausführungsform der Kopplungsvorrichtung ist die bestimmte Flächenpressung in dem zumindest einem Bereich von einer von einem Durchschnittswert abweichenden höheren bzw. niedrigeren Flächenpressung gebildet, und der zumindest eine Bereich weist eine gegenüber einem Durchschnittswert der Dicke verringerten oder vergrößerten Wert auf. Im Betriebsfall kann eine ungleichmäßige mechanische Lastverteilung mit hohen Lastspitzen wirksam vermieden werden. Beispielsweise kann die Adapterplatte in einem Bereich, in dem bei einer gedachten gleichmäßigen Dicke der Adapterplatte ein extrem hoher Wert der Flächenpressung zu erwarten ist, eine gegenüber einem Durchschnittswert der Dicke verringerten Wert aufweisen, wodurch sich die Flächenpressung in dem Bereich mit absichtlich abweichend ausgelegter, nämlich verringerter Dicke eine Flächenpressung einstellt, die geringer ist als diejenige im Falle der gedachten gleichmäßigen Dicke der Adapterplatte.
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In bevorzugten Ausführungsformen der Kopplungsvorrichtung ist die bestimmte Flächenpressung in dem zumindest einen Bereich von einer gewünschten, vorbestimmten Flächenpressung gebildet, und der zumindest eine Bereich weist eine Dicke auf, die gegenüber einer gleichmäßigen Dicke der Adapterplatte zur Erzielung der vorbestimmten Flächenpressung verändert ist. Auf diese Weise kann in dem zumindest einen Bereich im Betriebsfall eine gewünschte, vorbestimmte Flächenpressung eingestellt werden.
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Weist die Adapterplatte in ihren Erstreckungsrichtungen wie zuvor beschrieben ein Dickenprofil mit einer Vielzahl von Bereichen mit absichtlich abweichend ausgelegter Dicke auf, wobei in jedem der Bereiche die bestimmte Flächenpressung von einer gewünschten, vorbestimmten Flächenpressung gebildet ist, und wobei die Bereiche der Vielzahl von Bereichen die Adapterplatte zu einem überwiegenden Teil abdecken, so kann in den abgedeckten Teil der Adapterplatte eine gewünschte, vorbestimmte örtliche Verteilung der Flächenpressung erreicht werden. Auf diese Weise kann beispielsweise eine vorbestimmte örtliche Verteilung der Flächenpressung eingestellt werden, die, etwa aus Erfahrung, bekannterweise zu einer besonders langen Lebensdauer der Kopplungsvorrichtung führt.
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Bevorzugt ist die Adapterplatte auf der Grundlage einer geometrischen Vermessung zumindest der Klemmplatte oder des Federsitzes mittels eines Verfahrens der Additiven Fertigung hergestellt. Auf diese Weise ist eine Anpassung des Dickenprofils der Adapterplatte an eine individuelle geometrische Form der Klemmplatte und/oder eine individuelle geometrische Form des Federsitzes zur Lösung der technischen Aufgabe ermöglicht.
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Additive Fertigung beinhaltet die Produktion von Teilen durch einen schichtweisen Aufbau von Material, das als formloser Werkstoff vorliegt, und benötigt keine bauteilspezifischen Werkzeuge. Beispiele für derartige formlose Rohstoffe sind Metall- und Keramikpulver und thermoplastische Kunststoffmaterialien und Kunstharze.
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Bei einem 3-D-Druck üblicherweise angewandte Verfahren sind beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, das selektive Laserschmelzen (Selective Laser Melting (SLM)) und das selektive Laser-Sintern (Selective Laser Sintering (SLS)). Bei beiden Verfahren wird der in Pulverform vorliegende metallische Werkstoff mittels einer Walze oder eines Rakels aus einem Vorratsbehälter in einer dünnen Schicht flächig auf einer Grundplatte eines 3-D-Druckers aufgebracht und mit einem Laserstrahl an vorbestimmten Stellen lokal geschmolzen, wobei das Material anschließend rasch erstarrt. Üblicherweise wird die Grundplatte anschließend um den Betrag der Schichtdicke abgesenkt und eine neue Pulverschicht auf der Grundplatte aufgebracht. Diese Vorgänge werden wiederholt, bis das gewünschte Werkstück fertiggestellt ist. Das nicht umgeschmolzene Pulver kann nach Fertigstellung des Werkstücks in der Regel wieder in den Vorratsbehälter rückgeführt werden.
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Die Adapterplatte kann zumindest teilweise als 3-D-Gitterstruktur ausgebildet sein, deren Gitterabmessungen nach zumindest einer vorbestimmten Regel festgelegt sind. Dadurch kann die Adapterplatte zumindest teilweise in Leichtbauweise ausgeführt werden. Unter dem Begriff „Gitterstruktur“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere eine Struktur aus Elementarzellen verstanden werden. Eine Geometrie der Gitterstruktur kann durch Abmessungen der Elementarzellen in drei voneinander unabhängigen Raumrichtungen definiert werden, die durch vorbestimmte Regeln festgelegt sind.
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In bevorzugten Ausführungsformen der Kopplungsvorrichtung ist die Adapterplatte zu einem überwiegenden Teil aus Metall, einem Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff oder einer Mischung dieser Werkstoffe hergestellt ist. Bei einer geeigneten Ausgestaltung können diese Werkstoffe die an eine Festigkeit der Adapterplatte gestellten Anforderungen erfüllen, wobei sie gleichzeitig mittels eines Verfahrens der Additiven Fertigung auf präzise Weise, kostengünstig und individuell, beispielsweise an die geometrische Form der Klemmplatte und/oder die geometrische Form des Federsitzes angepasst, hergestellt werden können.
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Bevorzugt enthält der Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff Verstärkungsfasern z.B. aus zumindest einer von Kohlenstofffasern, Glasfasern und/oder Aramidfasern, und eine Kunststoffmatrix des Faser-Kunststoff-Verbunds enthält zumindest einen Kunststoff aus Polyesterharz, Epoxidharz und/oder einem Kunststoff der Polyamidgruppe.
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In bevorzugten Ausführungsformen der Kopplungsvorrichtung ist zumindest die Klemmplatte oder der Federsitz zumindest hinsichtlich ihrer Dickenabmessungen mit einer verringerten Toleranzanforderung hergestellt. Hieraus kann sich eine vereinfachte und/oder schnellere Herstellung von Klemmplatte und/oder Federsitz ergeben. Die durch die Herstellung mit verringerter Toleranzanforderung potenziell hervorgerufene unerwünschte, beispielsweise ungleichmäßige, Lastverteilung kann durch eine geeignete Ausgestaltung der Adapterplatte auf eine gewünschte, beispielsweise gleichmäßige Lastverteilung eingestellt werden.
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In einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet zumindest folgende Schritte:
- - Herstellen der Klemmplatte und des Federsitzes mit vorbestimmter Toleranzanforderung,
- - geometrische Vermessung zumindest der hergestellten Klemmplatte oder des hergestellten Federsitzes,
- - Herstellen der Adapterplatte mittels eines Verfahrens der Additiven Fertigung auf der Grundlage des Ergebnisses der geometrischen Vermessung, und
- - Montieren der Kopplungsvorrichtung unter Verwendung der Adapterplatte und zumindest der geometrisch vermessenen Klemmplatte oder des geometrisch vermessenen Federsitzes.
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Die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung beschriebenen Vorteile sind in vollem Umfang auf das vorgeschlagene Verfahren übertragbar.
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Bevorzugt erfolgt der Schritt des Herstellens zumindest der Klemmplatte oder des Federsitzes mit verringerter Toleranzanforderung, wodurch die Kopplungsvorrichtung einfacher, schneller und mit verringertem Qualitätsaufwand hergestellt werden kann.
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In bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens beinhaltet der Schritt des Herstellens der Adapterplatte auf der Grundlage der geometrischen Vermessung eine Berechnung eines Soll-Dickenprofils der Adapterplatte zur Erzielung einer gewünschten örtlichen Verteilung der Flächenpressung. Das Soll-Dickenprofil der Adapterplatte kann beispielsweise mit einem der an sich bekannten computergestützten Verfahren, beispielsweise auf der Basis einer Finite-Elemente-Methode (FEM), berechnet werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen
- 1 eine schematische, perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung in einem Einbauzustand,
- 2 eine schematische Darstellung der möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung gemäß der 1 in Vorderansicht (links) und Seitenansicht (rechts), und
- 3 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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1 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung 10 in einem Einbauzustand. Die Kopplungsvorrichtung 10 ist zur mechanischen Kopplung einer Blattfederanordnung 38 an ein Fahrzeugteil 46 vorgesehen, das als starre Hinterachse eines Lastkraftwagens ausgebildet ist. Das Fahrzeug kann optional auch als Personenkraftwagen oder als Kraftomnibus ausgebildet sein.
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Die Blattfederanordnung 38 ist als Längs-Blattfederanordnung ausgebildet und dient zur Federung einer Karosserie des Lastkraftwagens. Eine identisch aufgebaute Blattfederanordnung 38 ist symmetrisch auf der gegenüberliegenden Seite der Hinterachse des Lastkraftwagens vorgesehen (nicht dargestellt).
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Die Blattfederanordnung 38 beinhaltet ein länglich ausgebildetes Blattfederelement 40, das zu einem überwiegenden Anteil aus einem Faser-Kunststoff-Verbund besteht. Der Faser-Kunststoff-Verbund kann als kohlenstofffaserverstärktes Epoxidharz (CFK) ausgeführt sein. In anderen Ausführungsformen kann der Faser-Kunststoff-Verbund Verstärkungsfasern aus zumindest einer von Kohlenstofffasern, Glasfasern und Aramidfasern enthalten, und eine Kunststoffmatrix des Faser-Kunststoff-Verbunds kann zumindest einen Kunststoff aus Polyesterharz, Epoxidharz und einem Kunststoff der Polyamidgruppe enthalten. Das länglich ausgebildete Blattfederelement 40 liegt in dem in der 1 dargestellten Einbauzustand in einer Ebene, die senkrecht zur Hinterachse des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Eine Erstreckungsrichtung 44 der Blattfederanordnung 38 ist im Bereich der Kopplungsvorrichtung 10 dabei im Wesentlichen parallel zu einer Vorwärts-Fahrtrichtung 50 des Lastkraftwagens angeordnet, die in der 1 von rechts nach links verläuft. Das Blattfederelement 40 weist einen im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt auf, der entlang der Erstreckungsrichtung 44 variiert, um eine vorbestimmte Federkennlinie zu erzielen.
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2 zeigt eine schematische Darstellung der möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung 10 gemäß der 1 in Vorderansicht (links) und Seitenansicht (rechts).
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Die Kopplungsvorrichtung 10 zur mechanischen Kopplung der Blattfederanordnung 38 an die Hinterachse des Kraftfahrzeugs beinhaltet zwei in Erstreckungsrichtung 44 der Blattfederanordnung 38 parallel beabstandet angeordnete Spannbügel 12, 14. Die Spannbügel 12, 14 sind als U-Schraubbügel aus Stahl ausgebildet, die an ihren Enden Innengewinde aufweisen.
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Die Kopplungsvorrichtung 10 beinhaltet eine Klemmplatte 16 (2), die eine allgemein längliche Form aufweist und parallel zur Erstreckungsrichtung 44 der Blattfederanordnung 38 ausgerichtet ist. Die Klemmplatte 16 weist an ihren Enden jeweils einen Endbereich 20, 22 auf. Jeder der Endbereiche 20, 22 ist mit einem der Spannbügel 12, 14 wirkverbunden angeordnet, indem der geschlossene Teil des U-förmigen Schraubbügels mit einem der Endbereiche 20, 22 in mechanische Anlage gebracht ist.
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Die Endbereiche 20, 22 weisen eine im Vergleich zu einem zwischen den Endbereichen 20, 22 angeordneten Mittelbereich 18 der Klemmplatte 16 größere Querschnittsfläche mit einer senkrecht zur Erstreckungsrichtung 44 der Blattfederanordnung 38 gemessenen größeren Abmessung auf. Die Querschnittsfläche liegt in der Zeichenebene der Vorderansicht (2, links).
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Zwecks Gewichtsersparnis und zur vereinfachten Zentrierung kann in der Klemmplatte 16 in einer Richtung senkrecht zur Erstreckungsrichtung 44 der Blattfederanordnung 38 eine Durchgangsöffnung ausgebildet sein (nicht dargestellt).
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Zudem weist die Kopplungsvorrichtung 10 einen Federsitz 24 auf, der mittels eines Übergangselements 48 mit der Hinterachse des Lastkraftwagens gekoppelt ist (1; in 2 zur Vereinfachung nicht dargestellt). Zwischen der Klemmplatte 16 und dem Federsitz 24 ist ein Raum zur Aufnahme eines Teils des mittleren Bereichs 42 des Blattfederelements 40 der Blattfederanordnung 38 ausgebildet, der in dem in der 1 dargestellten Einbauzustand von dem Teil des Blattfederelements 40 beinahe vollständig eingenommen wird.
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Mittels von einer Unterseite durch die Durchgangsbohrungen im Federsitz 24 eingeführter, in die Innengewinde der Spannbügel 12, 14 eingeschraubter und mit einem vorbestimmten Drehmoment angezogener Schraubenbolzen 26, 28 sind die Klemmplatte 16 und der Federsitz 24 in dem in der 2 dargestellten Einbauzustand mit einer aufeinander zu gerichteten, vorbestimmten Presskraft beaufschlagt, die auf das in einem Ruhezustand gekrümmte Blattfederelement 40 als mechanische Vorspannung übertragen wird. Die Spannbügel 12, 14 und die Schraubenbolzen 26, 28 umfassen das Blattfederelement 40 in dessen mittleren Bereich 42 (1). Durch die Schraubenbolzen 26, 28 ist der Federsitz 24 ebenfalls mit den Spannbügeln 12, 14 wirkverbunden.
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Wie nachfolgend näher erläutert wird, ist die Klemmplatte 16 hinsichtlich ihrer Dickenabmessungen mit einer verringerten Toleranzanforderung hergestellt.
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In dem Raum zwischen der Klemmplatte 16 und dem Federsitz 24 ist unterhalb des Blattfederelementes 40 eine Kunststoffplatte 30, beispielsweise aus ABS (AcrylnitrilButadien-Styrol), eingelegt, um eine Geräuschentwicklung durch die Wechselbelastung des Blattfederelementes 40 während eines Fahrbetriebs zu vermeiden und bestehende NVH (Noise, Vibration, Harshness)-Anforderungen zu erfüllen. Ein weiterer vorteilhafter technischer Effekt der Kunststoffplatte 30 ist die Minderung oder Verhinderung von Verschleiß aufgrund von relativen Mikro-Bewegungen zwischen der Klemmplatte 16 und dem Federsitz 24.
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In dem Raum zwischen der Klemmplatte 16 und dem Federsitz 24 ist oberhalb des Blattfederelementes 40 eine Adapterplatte 32 angeordnet, die zu einem überwiegenden Anteil beispielsweise aus Metall oder aus einem Faser-Kunststoff-Verbund bestehen kann. Der Faser-Kunststoff-Verbund kann als kohlenstofffaserverstärktes Epoxidharz (CFK) ausgeführt sein. In anderen Ausführungsformen kann der Faser-Kunststoff-Verbund Verstärkungsfasern aus zumindest einer von Kohlenstofffasern, Glasfasern und Aramidfasern enthalten, und eine Kunststoffmatrix des Faser-Kunststoff-Verbunds kann zumindest einen Kunststoff aus Polyesterharz, Epoxidharz und einem Kunststoff der Polyamidgruppe enthalten. Die Adapterplatte 32 kann aber beispielsweise auch, ohne darauf beschränkt zu sein, aus einer oder mehreren Aluminium-Legierungen wie AISi10Mg, verschiedenen Stahlsorten wie SS316L (1.4404) und/oder aus Titan bzw. Titanlegierungen hergestellt sein. Es können auch andere Materialien, die dem Fachmann sinnvoll erscheinen, eingesetzt werden.
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Die Adapterplatte 32 der Kopplungsvorrichtung 10 ist mit einem Verfahren der Additiven Fertigung, beispielsweise durch 3-D-Druck mittels selektiven Laserschmelzens (Selective Laser Melting (SLM)), einstückig hergestellt.
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Die Adapterplatte 32 weist ein Dickenprofil 34 auf, das von einer gleichmäßigen Dicke abweicht. Der Verlauf des Dickenprofils 34 der Adapterplatte 32 ist im unteren linken Teil der 2 schematisch dargestellt. Das Dickenprofil 34 weist eine Vielzahl von Bereichen 36 mit von einer gleichmäßigen Dicke absichtlich abweichend ausgelegter Dicke auf, wobei die Bereiche 36 der Vielzahl von Bereichen 36 die Adapterplatte 32 zu einem überwiegenden Teil abdecken. In jedem der Bereiche 36 ist bei einer gedachten gleichmäßigen Dicke der Adapterplatte 32 im Einbauzustand jeweils eine bestimmte Flächenpressung zu erwarten. In der 2 sind einige der Bereiche 36 stellvertretend für die Vielzahl von Bereichen 36 wiedergegeben.
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Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung der Kopplungsvorrichtung 10 gemäß der 2 beschrieben. Ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der 3 dargestellt.
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In einem ersten Schritt 52 des Verfahrens werden die Klemmplatte 16 und der Federsitz 24 mit vorbestimmter Toleranzanforderung hergestellt. Dabei erfolgt in dieser speziellen Ausführungsform des Verfahrens die Herstellung der Klemmplatte 16 mit verringerter Toleranzanforderung. In einem weiteren Schritt 54 wird die mit verringerter Toleranzanforderung hergestellte Klemmplatte 16 geometrisch vermessen. Beispielsweise kann die geometrische Vermessung mittels eines 3-D-Scanners ausgeführt werden. In einem anschließenden Schritt 56 wird eine Berechnung eines Soll-Dickenprofils der Adapterplatte 32 zur Erzielung einer gewünschten örtlichen Verteilung der Flächenpressung durchgeführt. Bei der Berechnung können beispielsweise die bei einer gleichmäßigen Dicke der Adapterplatte 32 in den jeweiligen Bereichen 36 der Vielzahl von Bereichen 36 zu erwartenden Flächenpressungen und deren Abweichungen von der gewünschten örtlichen Verteilung der Flächenpressung bestimmt werden. Werte für die Dicke der Adapterplatte 32 in den Bereichen 36 können beispielsweise in mehreren Iterationen verändert werden, um die gewünschte örtliche Verteilung der Flächenpressung zu erreichen. Als Ergebnis der Berechnung ergeben sich dann die von einer gleichmäßigen Dicke der Adapterplatte 32 absichtlich abweichend auszulegenden Dicken in den jeweiligen Bereichen 36 der Vielzahl von Bereichen 36.
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Die gewünschte örtliche Verteilung der Flächenpressung kann beispielsweise von einer möglichst gleichmäßigen Flächenpressung gebildet sein, mit der im Betriebsfall eine mechanische Lastverteilung mit hohen Lastspitzen wirksam vermieden werden kann. In diesem Fall können bei der Berechnung die bei einer gleichmäßigen Dicke der Adapterplatte 32 in den jeweiligen Bereichen 36 der Vielzahl von Bereichen 36 zu erwartenden Flächenpressungen und deren Abweichungen von einem Durchschnittswert der Flächenpressung bestimmt werden. In Bereichen 36, in denen eine gegenüber dem Durchschnittswert abweichend höhere Flächenpressung bestimmt wurde, kann eine Dicke der Adapterplatte 32 verringert werden. In Bereichen 36, in denen eine gegenüber dem Durchschnittswert abweichend geringere Flächenpressung bestimmt wurde, kann eine Dicke der Adapterplatte 32 vergrößert werden. Die Dicke der Adapterplatte 32 in den jeweiligen Bereichen 36 kann dann beispielsweise iterativ variiert werden, bis eine möglichst gleichmäßige zu erwartende Flächenpressung bestimmt wird. Beispielsweise kann dafür ein zuvor festgelegtes Maß für eine Abweichung der zu erwartenden Flächenpressung von einer gleichmäßigen Flächenpressung unterschritten sein. Maße zur quantitativen Bewertung einer Abweichung der zu erwartenden Flächenpressung von einer gleichmäßigen Flächenpressung sind dem Fachmann geläufig und bedürfen daher an dieser Stelle keiner weiteren Erläuterung.
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Ein Ergebnis einer örtlichen Verteilung der Flächenpressung für den Fall einer angestrebten, möglichst gleichmäßigen Flächenpressung ist in der 2, unten rechts, mit der Bezeichnung „CAE #2“ wiedergegeben.
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Die gewünschte örtliche Verteilung der Flächenpressung kann beispielsweise auch von einer vorbestimmten örtlichen Verteilung der Flächenpressung gebildet sein, die, etwa aus Erfahrung, bekannterweise zu einer besonders langen Lebensdauer der Kopplungsvorrichtung 10 führt. In diesem Fall können bei der Berechnung die bei einer gleichmäßigen Dicke der Adapterplatte 32 in den jeweiligen Bereichen 36 der Vielzahl von Bereichen 36 zu erwartenden Flächenpressungen und deren Abweichungen von der vorbestimmten örtlichen Verteilung der Flächenpressung bestimmt werden. In Bereichen 36, in denen eine gegenüber der vorbestimmten örtlichen Verteilung der Flächenpressung abweichend höhere Flächenpressung bestimmt wurde, kann eine Dicke der Adapterplatte 32 verringert werden. In Bereichen, in denen eine gegenüber der vorbestimmten örtlichen Verteilung der Flächenpressung abweichend geringere Flächenpressung bestimmt wurde, kann eine Dicke der Adapterplatte 32 vergrößert werden. Die Dicke der Adapterplatte 32 in den jeweiligen Bereichen 36 kann dann beispielsweise iterativ variiert werden, bis eine der vorbestimmten örtlichen Verteilung der Flächenpressung möglichst nahe kommende zu erwartende Flächenpressung bestimmt wird. Beispielsweise kann dafür ein zuvor festgelegtes Maß für eine Abweichung der zu erwartenden Flächenpressung von der vorbestimmten örtlichen Verteilung der Flächenpressung unterschritten sein.
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Ein Ergebnis einer örtlichen Verteilung der Flächenpressung für den Fall einer angestrebten, vorbestimmten örtlichen Verteilung der Flächenpressung ist in der 2, unten rechts, mit der Bezeichnung „CAE #1“ wiedergegeben.
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In einem weiteren Schritt 58 des Verfahrens wird die Adapterplatte 32 mittels eines Verfahrens der Additiven Fertigung hergestellt. Die Herstellung erfolgt auf der Grundlage des Ergebnisses der geometrischen Messung und des daraus abgeleiteten Soll-Dickenprofils. In einem nächsten Schritt 60 wird die Kopplungsvorrichtung 10 unter Verwendung der hergestellten Adapterplatte 32 und der geometrisch vermessenen Klemmplatte 16, anhand deren Geometrie die Adapterplatte 32 individuell hergestellt wurde, montiert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kopplungsvorrichtung
- 12
- Spannbügel
- 14
- Spannbügel
- 16
- Klemmplatte
- 18
- Mittelbereich
- 20
- Endbereich
- 22
- Endbereich
- 24
- Federsitz
- 26
- Schraubenbolzen
- 28
- Schraubenbolzen
- 30
- Kunststoffplatte
- 32
- Adapterplatte
- 34
- Dickenprofil
- 36
- Bereich
- 38
- Blattfederanordnung
- 40
- Blattfederelement
- 42
- mittlerer Bereich
- 44
- Erstreckungsrichtung
- 46
- Fahrzeugteil
- 48
- Übergangselement
- 50
- Vorwärts-Fahrtrichtung Verfahrensschritte:
- 52
- Herstellen von Klemmplatte und Federsitz; Klemmplatte mit verringerter Toleranzanforderung
- 54
- Vermessen der hergestellten Klemmplatte
- 56
- Berechnen eines Soll-Dickenprofils der Adapterplatte
- 58
- Herstellen der Adapterplatte auf Grundlage des Soll-Dickenprofils
- 60
- Montieren der Kopplungsvorrichtung unter Verwendung der hergestellten Adapterplatte und der geometrisch vermessenen Klemmplatte
- CAE
- #1 örtliche Verteilung der Flächenpressung
- CAE
- #2 örtliche Verteilung der Flächenpressung
