-
Die Erfindung betrifft ein Rampensystem für eine Reibungskupplung mit einer verschleißabhängigen Nachstelleinrichtung, wobei die Reibungskupplung insbesondere in Kraftfahrzeugen einsetzbar ist. Die Reibungskupplung umfasst insbesondere zumindest einen Deckel und eine Anpressplatte, die gegenüber einer am Gehäuse fest angeordneten Gegenplatte unter Verspannung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe zum Öffnen und Schließen der Reibungskupplung in der axialen Richtung durch eine Betätigungseinrichtung verlagerbar ist und bei der in Abhängigkeit von einem Verschleiß der Reibbeläge durch eine Nachstelleinrichtung eine weggesteuerte Verschleißnachstellung erfolgt. Die Reibungskupplung kann als eine Einfachkupplung oder als Doppelkupplung ausgebildet sein.
-
-
Der Abstand einer Anpressplatte zu einer Gegendruckplatte wird im Betrieb fortwährend detektiert und, sofern ein Verschleiß der Reibbeläge der Reibungskupplung festgestellt wird, durch Nachstellung des Hubwegs reduziert. Der Verschleiß der Reibbeläge erzeugt einen Fehlabstand zwischen einer Idealposition einer Betätigungseinrichtung (z. B. einer Hebeleinrichtung, z. B. einer Tellerfeder), zur Betätigung der Anpressplatte, und der Anpressplatte. Dadurch ist die Anpressplatte nur mit erhöhter Kraft verlagerbar. Zur Vermeidung dieses Nachteils wird der Fehlabstand durch ein zwischen Betätigungseinrichtung und Anpressplatte angeordnetes Rampensystem ausgeglichen. Das Rampensystem weist zumindest eine, an der Anpressplatte angeordnete Rampe und zumindest eine, mit der Rampe zusammenwirkende und an einem Rampenring angeordnete (Gegen-)Rampe auf. Der Rampenring wird bei Erkennen eines Mindestmaßes an Verschleiß gegenüber der Anpressplatte gedreht, so dass die Anpressplatte, aufgrund der relativen Verlagerung der Rampe und der Gegenrampe zueinander, um den sensierten Fehlabstand hin zu der Gegenplatte verlagert wird.
-
Ein Rampensystem für eine Nachstelleinrichtung einer Reibungskupplung umfasst zumindest ein erstes Bauteil (z. B. eine Anpressplatte) mit einer Mehrzahl von ersten Rampen und ein zweites Bauteil (z. B. einen Rampenring) mit einer Mehrzahl von zweiten Rampen, wobei die Bauteile eine gemeinsame, sich in einer axialen Richtung erstreckende, Drehachse aufweisen und sich jeweils entlang einer Umfangsrichtung erstrecken und über die Rampen einander kontaktieren. Die Rampen jedes Bauteils sind entlang der Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordnet und weisen jeweils eine gegenüber der Umfangsrichtung (und gegenüber der sich in der, durch die radiale Richtung und die Umfangsrichtung aufgespannten, Ebene erstreckenden Reibbeläge z. B. der Anpressplatte bzw. des ersten Bauteils) in einer axialen Richtung geneigte Rampenoberfläche auf, so dass bei einer relativen Verdrehung des ersten Bauteils gegenüber dem zweiten Bauteil die Bauteile relativ zueinander in der axialen Richtung verlagerbar sind.
-
Der Rampenring kann z. B. zwischen einer Tellerfeder und dem Deckel (mit Gegenrampe) oder zwischen der Tellerfeder und der Anpressplatte (mit Gegenrampe) angeordnet sein. Der Rampenring kann hierbei einteilig oder mehrteilig (bspw. mit einem Drahtring) ausgeführt sein.
-
Für den Rampenring, der eine Mehrzahl von in einer bestimmten Weise ausgeführten (zweiten) Rampen aufweist, ist z. B. an der Anpressplatte eine Mehrzahl von entsprechend ausgeführten ersten Rampen und eine Zentrierung gegenüber einer radialen Richtung zu erstellen.
-
Für die Zentrierung ist eine Durchmesserzentrierung (Innen- oder Außen-Zentrierung) bekannt und üblich. Der Rampenring soll so koaxial zur Drehachse der Reibungskupplung bzw. der Anpressplatte angeordnet und drehbar gelagert werden. Durch eine Neigung der Rampenoberfläche in radialer Richtung kann auch eine radiale Kraftkomponente ausschließlich für die Zentrierfunktion genutzt werden.
-
Bei einer Durchmesserzentrierung tritt im realen Einsatz ein für die Funktion nachteiliges Spiel zwischen den Bauteilen auf. Da prinzipiell auch eine Kombination beider Versionen (Durchmesserzentrierung und Neigung der Rampenoberfläche) möglich ist, kann auf diese Weise der negative Einfluss eines in der radialen Richtung vorliegenden (Durchmesser-)Spieles eliminiert bzw. reduziert werden.
-
Für die Fertigung der Formen der Rampenoberflächen sind verschiedene Varianten bekannt. Beim Walzfräsen (siehe 3), bei dem z. B. ein Walzenstirnfräser bzw. ein Scheibenfräser eingesetzt wird, wird das Werkzeug (bzw. die Werkzeugdrehachse) entsprechend einer Wendelform bewegt. Hierzu ist eine einfache aber relativ spezielle Maschinenanordnung erforderlich (eine Drehung um die Mittelachse der Wendel, die z. B. parallel zur axialen Richtung verläuft, in Kombination mit einer Hubbewegung). Alternativ ist hierzu eine mindestens 4-Achs-Bewegung der Werkzeugführung erforderlich, bei der die Kosten für die Fertigung dann aber relativ hoch sind.
-
Durch eine geeignete Form der Fräser-Mantelfläche kann auch eine radial geneigte oder auch eine radial gewölbte Rampenoberfläche geformt werden.
-
Beim Stirnfräsen mit einem Stirnfräser bzw. Nutenfräser (siehe 4 bis 6) kann eine in radialer Richtung gerade bzw. ebene Rampenoberfläche hergestellt werden, wobei dann eine Neigung der Fräserachse entsprechend des Rampensteigungswinkels notwendig ist. Um den Fräser dann auf einer Kreisbahn zu führen ist hierzu eine 3-achsige Bewegung erforderlich. Somit ist in Summe eine 5-Achs-Bewegung zu realisieren. Die hierfür erforderliche Maschine/ Ausrüstung ist entsprechend kostenintensiv.
-
Dabei kann z. B. die Anpressplatte für die jeweilige Fräsung bzw. zerspanende Bearbeitung der Rampen um den passenden Winkel gekippt werden. Wenn die Fräserachse dann senkrecht zur Rampenoberfläche steht, kann eine ebene Rampenfläche ausgebildet werden. Ebenfalls kann so eine nutzbare Zentrierung gegenüber der radialen Richtung (Durchmesserzentrierung) hergestellt werden.
-
Um einen funktionssicheren Kontakt des Rampenrings am Zentrierdurchmesser des anderen Bauteils mit (Gegen-)Rampen zu ermöglichen, kann z. B. am anderen Bauteil ein Freischnitt am Übergang von Rampenoberfläche zur Zentrierfläche vorgesehen werden. Dabei kann z. B. eine Fase am Rampenring erzeugt werden (nachteilig, da zusätzlicher Bearbeitungsschritt oder spezielles Werkzeug erforderlich) oder ein speziell geformter Stirnfräser (mit Freischnittform, aber verbunden mit Werkzeugmehrkosten) für die Anpressplatten-Fräsung verwendet werden.
-
Soll eine kostengünstige Fräsbearbeitung erfolgen, ist die Nutzung einer einfachen Maschine bspw. einer herkömmlichen 3-Achs-Fräsmaschine mit einem normalen Stirnfräser (reine Zylinderform mit üblicher Schnittkantenrundung) anzustreben.
-
Ist die Drehachse des Stirnfräsers parallel zur Drehachse des Bauteils, hier z. B. der Anpressplatte, ausgerichtet (keine Kippung), kann mit einer Höhenbewegung und zwei Verschiebungen (entlang der Umfangsrichtung und entlang der radialen Richtung) die Rampenfertigung für alle Rampen erfolgen.
-
Dabei wird der zylinderförmige Stirnfräser während der zerspanenden Bearbeitung der Rampenoberfläche z. B. entsprechend einer Wendelform kreisbogenförmig bewegt (rampensteigungsgerecht). Durch die Höhenbewegung und aufgrund der Orientierung der Fräserdrehachse, die sich parallel zur Drehachse des Bauteils bzw. zur axialen Richtung erstreckt) entsteht eine gewölbte, konkav geformte Rampenoberfläche (in der Art einer Wanne/ Rinne) am bearbeiteten Bauteil.
-
Werden die Formen der Rampen der Anpressplatte und der Rampen des Rampenringes in der gleichen Weise und mit den entsprechenden Parametern (gleicher Radius der Fräserachsenbewegung, gleiche Steigung) gefertigt und sind die Breite/ Dicke bzw. die Innen-/ Außendurchmesser des Rampenringes passend zu den Rampen der Anpressplatte positioniert, bilden die beiden Bauteile an den Kontaktstellen ihrer Rampen jeweils zwei linienförmige, optimal wendelförmige Kontakte miteinander aus. Die beiden wannen- bzw. rinnenartige Formen der Rampenoberflächen sind hierbei symmetrisch zueinander angeordnet, d. h. die beiden linienförmigen Kontakte liegen in der gleichen Höhe bzw. auf einer zueinander gleichen axialen Position. Es ist dazu nicht erforderlich, dass die Fräsungen der Anpressplatte und des Rampenringes mit demselben Fräserdurchmesser (Werkzeugdurchmesser) durchgeführt werden. Für die Fräsung der Anpressplatte ist unter Umständen ein kleinerer Werkzeugdurchmesser vorteilhaft, da so weniger Material (Volumen) abgetragen werden muss. Bei dem Rampenring kann relativ unkompliziert ein eher größerer Werkzeugdurchmesser genutzt werden.
-
Allgemein kann aber auch festgestellt werden, dass bei einem größeren Fräserdurchmesser die Krümmung der Rampenflächen (im radialen Querschnitt) vorteilhaft, weil relativ kleiner, ausgebildet wird (bessere Kontaktverhältnisse, geringere Auswirkung von Toleranzen und Spielen). Die Kuppe des Rampenringes (die insbesondere die Kontaktstelle zur Tellerfeder bildet) muss hierbei nicht mittig zu der Symmetrie der Rampenoberflächen des Rampenringes liegen. Es sind also auch zur Querschnittsbreite außermittige Lagen der Kuppe möglich.
-
Bei einer derartigen Rampenoberfläche (in Rinnenform) kann eine herkömmliche Durchmesserzentrierung an der Anpressplatte für den Rampenring nicht genutzt werden.
-
Für die Durchmesserzentrierung sind daher separate Bereiche am Umfang des Rampenringes vorzusehen. In diesen Bereichen kann die Anpressplatte mit gefrästen Zentrierbereichen versehen werden. Nachteilig ist, dass hierfür eine zusätzliche Bearbeitung (also mehr Zeit und höhere Kosten) notwendig ist. Weiterhin wird durch die notwendigen, separaten Zentrierbereiche die am Rampenringumfang mögliche Länge entlang der Umfangsrichtung für die Rampen nachteilig eingeschränkt. Nachteilige Folgen sind eine notwendige steilere Steigung der Rampen oder eine Einschränkung des Nachstellbereiches sowie eine höhere Belastung der Rampenoberflächen (höhere Pressung) durch die kürzeren Kontaktlängen.
-
Für eine Innenzentrierung kann relativ vorteilhaft an einem Rohteil (z.B. einem Guss-Rohteil) eine Form ausgebildet werden, bei der jeweils nur einseitig, also in der radialen Richtung innen vom Rampenring (gut zugänglich, geringer Aufwand) eine vorteilhafte Zentrierfläche gefertigt werden kann.
-
Soll eine Außenzentrierung entstehen, ist nachteilig jeweils ein wesentlich größeres Volumen zu zerspanen, um eine nach Innen gerichtete Zentrierfläche, also in der radialen Richtung außen vom Rampenring, zu fertigen.
-
Durch eine vorteilhafte Fräsung ist es möglich, dass an einem Rampenbereich des Rohteiles teilweise eine Rampe und teilweise eine Zentrierfläche (Innen- und / oder Außen-Seite) entsteht. Diese Fräsungsform ist hierbei nicht bei allen Rampenbereichen notwendig, z. B. würden auch nur mindestens drei, in Umfangsrichtung insbesondere gleichmäßig verteilte, derartige Bereiche ausreichen. Bei dieser Form der Rampenoberfläche kann mit einem vorteilhaften Fräsverfahren (3-Achs-Fräsung) eine funktionssichere Zentrierung und gleichzeitig eine relativ lange Rampenauflage realisiert werden.
-
Es sind also zumindest die folgenden Parameter für ein Rampensystem zu beachten:
- • eine reine Durchmesserzentrierung weist durch ein vorhandenes Spiel gewisse Funktionsnachteile auf;
- • eine geneigte/ schräge Rampenoberfläche bewirkt eine für die Zentrierung vorteilhafte radiale Kraftkomponente. Die Herstellung (Fräsung) dieser Rampenoberflächen ist jedoch relativ aufwendig;
- • eine 3-Achsen-Bearbeitung der Rampen ist vorteilhaft im Hinblick auf die Fertigungskosten, jedoch tritt bei dieser Fertigungsmethode, durch die notwendigerweise separat auszuführende Zentrierung, eine Einschränkung für die Funktion der Rampen ein; sind die Rampenoberflächen und die Zentrierbereiche entlang der Umfangsrichtung getrennt voneinander ausgeführt, verkürzt sich die mögliche Länge der Rampenoberflächen, wobei das für die Grundfunktion des Rampenringes (Anpresskraftübertragung der Tellerfeder auf die Anpressplatte) nachteilig ist (höhere Pressungen, höherer Verschleiß, höhere Reibung beim Nachstellen).
-
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere ein Rampensystem anzugeben, bei dem insbesondere die Rampen und deren Rampenoberflächen kostengünstig und funktionserfüllend hergestellt werden. Insbesondere soll eine Zentrierfunktion in der Rampenoberfläche bzw. integriert ausgeführt sein.
-
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
-
Es wird ein Rampensystem für eine Nachstelleinrichtung einer Reibungskupplung vorgeschlagen. Das Rampensystem weist zumindest ein erstes Bauteil (insbesondere eine Anpressplatte oder ein Deckel einer Reibungskupplung) mit einer Mehrzahl von ersten Rampen und ein zweites Bauteil (insbesondere ein Rampenring) mit einer Mehrzahl von zweiten Rampen auf. Die Bauteile weisen eine gemeinsame, sich in einer axialen Richtung erstreckende, Drehachse auf, erstrecken sich jeweils entlang einer Umfangsrichtung und kontaktieren einander über die Rampen bzw. die Rampenoberflächen. Die Rampen jedes Bauteils sind entlang der Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordnet und weisen jeweils eine gegenüber der Umfangsrichtung in einer axialen Richtung geneigte Rampenoberfläche auf, so dass bei einer relativen Verdrehung des ersten Bauteils gegenüber dem zweiten Bauteil (in der Umfangsrichtung) die Bauteile relativ zueinander in der axialen Richtung verlagerbar sind.
-
In einer Querschnittsebene des Rampensystems, die die Drehachse umfasst und sich entlang einer radialen Richtung erstreckt, weisen die ersten Rampen und die zweiten Rampen jeweils zumindest teilweise eine konkave Form auf, so dass an einem inneren ersten Durchmesser ein sich entlang der Umfangsrichtung erstreckender linienförmiger erster Kontakt und an einem äußeren zweiten Durchmesser ein sich entlang der Umfangsrichtung erstreckender linienförmiger zweiter Kontakt zwischen den Rampenoberflächen ausbildet. Zumindest die Rampen eines Bauteils sind so geformt, dass bei koaxialer Anordnung der Bauteile der erste Kontakt und der zweite Kontakt gegenüber der axialen Richtung an voneinander unterschiedlichen Positionen angeordnet sind.
-
Insbesondere sind die Rampen jedes Bauteils entlang der Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordnet und weisen jeweils eine gegenüber der Umfangsrichtung geneigte Rampenoberfläche auf. Die Rampenoberfläche ist damit gegenüber der sich in der, durch die radiale Richtung und die Umfangsrichtung aufgespannten, Ebene erstreckenden, die Reibbeläge der Reibungskupplung kontaktierenden Anlagefläche z. B. der Anpressplatte bzw. des ersten Bauteils, in einer axialen Richtung geneigt ausgeführt. Der erste Kontakt und der zweite Kontakt sind also in unterschiedlichen Abständen (entlang der axialen Richtung) von der Ebene der Anlagefläche angeordnet.
-
Die Rampen des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils sollen vorteilhaft durch Stirnfräsen mit senkrechten Werkzeugachsen (zur Wendelachse bzw. axialen Richtung parallel) gefräst werden (3-Achs-Bearbeitung).
-
Die in der Querschnittsebene vorliegenden konkav ausgeführten Formen der Rampenoberflächen der ersten Rampen und der zweiten Rampen sollen insbesondere nicht symmetrisch zueinander ausgerichtet werden.
-
Bei der Bearbeitung durch Stirnfräsen sind hierzu z. B. die Werkzeuge bei der Fertigung des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils nicht mit dem jeweils gleichen Radius zur Wendel-Achse bzw. auf dem gleichen Durchmesser zur Drehachse zu führen. Die Form der Rampenoberfläche des zweiten Bauteils muss in der Querschnittsebene insbesondere nicht mittig zur Form der Rampenoberfläche des ersten Bauteils ausgeführt sein.
-
Bei dieser Bearbeitung, z. B. durch Stirnfräsen, ergeben sich für die jeweiligen Rampenbereiche je zwei linienförmige Kontakte, die nicht in der gleichen Position entlang der axialen Richtung angeordnet sind. Die die linienförmigen Kontakte bildenden Kanten des zweiten Bauteils liegen hierbei insbesondere auf in der Querschnittsebene gegenüber der radialen Richtung geneigt verlaufenden Flächen (nach Innen oder Außen möglich) der Rampenoberfläche der ersten Rampen auf. Tritt eine in der axialen Richtung wirkende Kraft auf das zweite Bauteil auf, wirkt insbesondere eine zentrierende Komponente der Kraft in der radialen Richtung.
-
Insbesondere weist das zweite Bauteil im Betrieb des Rampensystems gegenüber der Drehachse zumindest ein Spiel in der radialen Richtung auf, wobei die Rampenoberflächen des zweiten Bauteils so geformt sind, dass sich im Betrieb des Rampensystems eine auf das zweite Bauteil in der radialen Richtung nur nach innen oder nur nach außen wirkende Zentrierkraft einstellt. Diese Zentrierkraft wird insbesondere im Betrieb der Reibungskupplung durch die dabei auftretenden, in der axialen Richtung auf das zweite Bauteil wirkenden Kräfte erzeugt. Infolge der an unterschiedlichen Positionen entlang der axialen Richtung angeordneten Kontakte wirkt insbesondere eine zentrierende Komponente der Kraft (die Zentrierkraft) in der radialen Richtung.
-
Insbesondere weist das zweite Bauteil im Betrieb des Rampensystems gegenüber der Drehachse zumindest ein Spiel in der radialen Richtung auf. Insbesondere weist das zweite Bauteil zumindest im Bereich der Rampenoberfläche eine äußere Umfangsfläche mit einem größten Außendurchmesser und eine innere Umfangsfläche mit einem kleinsten Innendurchmesser auf. Das zweite Bauteil ist über zumindest eine der Umfangsflächen durch Zentrierflächen des ersten Bauteils gegenüber der radialen Richtung zentrierbar. Zumindest der erste Durchmesser ist größer als der kleinste Innendurchmesser oder der zweite Durchmesser ist kleiner als der größte Außendurchmesser. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass der jeweilige (erste oder zweite) Durchmesser durch einen Materialabtrag in einem Abschnitt erzeugt wird, der jeweils zwischen dem Durchmesser und einer Umfangsfläche angeordnet ist. Dieser Materialabtrag bildet insbesondere einen Freistich, der in der radialen Richtung benachbart zu der Rampenoberfläche der zweiten Rampen angeordnet ist. Der Freistich ermöglicht, dass das zweite Bauteil sich z. B. mit dem größten Außendurchmesser an nach innen weisenden äußeren Zentrierflächen des ersten Bauteils oder mit dem kleinsten Innendurchmesser an nach außen weisenden inneren Zentrierflächen des ersten Bauteils gegenüber der radialen Richtung abstützen kann.
-
Es ist insbesondere möglich, dass das zweite Bauteil entlang der axialen Richtung beabstandet von den Rampenoberflächen einen noch größeren Außendurchmesser oder einen noch kleineren Innendurchmesser aufweist. Für die hier beschriebene Funktion des zweiten Bauteils sind diese Ausgestaltungen jedoch nicht relevant.
-
Insbesondere weist das zweite Bauteil im Betrieb des Rampensystems gegenüber der Drehachse zumindest ein Spiel in der radialen Richtung auf. Das zweite Bauteil weist zumindest im Bereich der Rampenoberfläche eine äußere Umfangsfläche mit einem größten Außendurchmesser und eine innere Umfangsfläche mit einem kleinsten Innendurchmesser auf. Das zweite Bauteil ist über zumindest eine der Umfangsflächen durch Zentrierflächen des ersten Bauteils gegenüber der radialen Richtung zentrierbar. Die Zentrierflächen sind entlang der Umfangsrichtung zumindest teilweise im Bereich der ersten Rampen angeordnet, so dass in der Querschnittsebene zumindest eine Zentrierfläche und die Kontakte angeordnet sind.
-
Diese Ausgestaltung ermöglicht, dass die eingangs beschriebenen Nachteile überwunden werden können. Die erforderlichen Zentrierflächen müssen nicht in Bereichen zwischen den Rampen angeordnet werden, so dass die Rampen entlang der Umfangsrichtung eine längere Rampenoberfläche ausbilden können, so dass Presskräfte und damit der Verschleiß reduziert werden können.
-
Es wird weiterhin ein Rampenring für das beschriebene Rampensystem vorgeschlagen, wobei der Rampenring das zweite Bauteil ausbildet und sich entlang der Umfangsrichtung ringförmig um eine Drehachse erstreckt. Der Rampenring weist zumindest im Bereich der Rampenoberfläche eine äußere Umfangsfläche mit einem größten Außendurchmesser und eine innere Umfangsfläche mit einem kleinsten Innendurchmesser auf und erstreckt sich entlang der axialen Richtung zwischen den Rampenoberflächen und einer Kontaktfläche, wobei die Kontaktfläche parallel zur Umfangsrichtung verläuft. In einer Querschnittsebene des Rampenrings, die die Drehachse umfasst und sich entlang einer radialen Richtung erstreckt, weisen die zweiten Rampen jeweils zumindest teilweise eine konkave Form auf, so dass an einem inneren ersten Durchmesser der sich entlang der Umfangsrichtung erstreckende linienförmige erste Kontakt und an einem äußeren zweiten Durchmesser der sich entlang der Umfangsrichtung erstreckende linienförmiger zweite Kontakt mit den Rampenoberflächen des ersten Bauteils ausbilden kann. Die zweiten Rampen sind so geformt, dass in der Querschnittsebene die die Kontakte bildenden Rampenoberflächen der zweiten Rampen gegenüber der axialen Richtung an voneinander unterschiedlichen Positionen angeordnet sind.
-
Insbesondere ist zumindest der erste Durchmesser größer als der kleinste Innendurchmesser oder der zweite Durchmesser kleiner als der größte Außendurchmesser.
-
Die Kontaktfläche bildet in der Querschnittsebene insbesondere eine kuppenförmige bzw. eine konvexe Form aus. Über die Kontaktfläche kontaktiert der Rampenring insbesondere eine Tellerfeder. Die entlang der axialen Richtung höchste Stelle der Kontaktfläche muss insbesondere nicht, aber kann, gegenüber der radialen Richtung mittig zwischen den die Kontakte bildenden Kanten der Form der Rampenoberfläche angeordnet sein.
-
Die Ausführungen zu dem Rampensystem gelten insbesondere in gleicher Weise für den Rampenring und umgekehrt.
-
Es wird weiter ein Verfahren zur Herstellung des beschriebenen Rampensystems und/ oder des beschriebenen Rampenrings vorgeschlagen. Die Rampenoberflächen der ersten Rampen und der zweiten Rampen werden jeweils durch eine mechanische Zerspanung hergestellt, wobei die Zerspanung im Rahmen einer drei-Achsen Bearbeitung erfolgt.
-
Die Bearbeitung kann automatisiert auf einer programmierbaren Bearbeitungsmaschine erfolgen.
-
Insbesondere erfolgt die Zerspanung jedes Bauteils mit jeweils einem Fräswerkzeug; wobei das jeweilige Fräswerkzeug für jedes Bauteil und jede Rampe eine wendelförmige Bewegung ausführt. Ein erstes Fräswerkzeug wird bei der Bearbeitung des ersten Bauteils auf einem dritten Durchmesser gegenüber einer zur Drehachse koaxialen ersten Wendelachse geführt und ein zweites Fräswerkzeug wird bei der Bearbeitung des zweiten Bauteils auf einem vierten Durchmesser gegenüber einer zur Drehachse koaxialen zweiten Wendelachse geführt. Der dritte Durchmesser und der vierte Durchmesser sind voneinander unterschiedlich.
-
Für die Zerspanung der Bauteile können gleich oder unterschiedlich (z. B. hinsichtlich des Durchmessers) ausgeführte Werkzeuge eingesetzt werden.
-
Die Drehachse jedes Fräswerkzeugs ist insbesondere parallel zur Drehachse orientiert, so dass eine konkave Form der Rampen jedes Bauteils realisiert wird.
-
Insbesondere erfolgt die Bearbeitung der Rampenoberflächen des zweiten Bauteils derart, dass z. B. eine Fräserachse eines Stirnfräsers in der radialen Richtung versetzt zur herzustellenden Rampenoberfläche des zweiten Bauteils angeordnet ist. Damit können die die Kontakte bildenden Kanten der Form der Rampenflächen so hergestellt werden, dass sie gegenüber der axialen Richtung an voneinander unterschiedlichen Positionen angeordnet sind. Diese Kanten kontaktieren die Rampenoberflächen der ersten Rampen auf gegenüber der radialen Richtung geneigten Flächen (nach Innen oder Außen möglich). Wirkt eine Kraft in der axialen Richtung auf das zweite Bauteil, wirkt somit eine Radialkraftkomponente (wie bei radial schrägen Rampenquerschnitten), also eine in der radialen Richtung wirkende Zentrierkraft auf das zweite Bauteil. Da die Rampen umlaufend angeordnet sind, tritt eine Zentrierung des zweiten Bauteils gegenüber dem ersten Bauteil bzw. gegenüber der Drehachse des Rampensystems ein.
-
Wenn das zweite Bauteil einen Versatz in einer radialen Richtung erfährt, trifft hier nun die den Kontakt bildende Kante der Rampenoberfläche der zweiten Rampe auf einen Bereich der Rampenoberfläche der ersten Rampe mit einem noch stärkeren Schrägungswinkel gegenüber der radialen Richtung. Da bedeutet, dass hier eine höhere Zentrierkraft zurückwirkt. Diese Form der Rampenoberfläche weist somit einen verstärkten Selbstzentrierungseffekt auf.
-
Dennoch sind für diese Form der Rampenoberfläche insbesondere eine relativ unvorteilhafte, entlang der Umfangsrichtung von der Rampenoberfläche separat ausgeführte und beabstandet angeordnete, Zentrierflächen als Durchmesserzentrierung vorzusehen.
-
Insbesondere ist es möglich, alle Rampenoberflächen durch 3-Achsen-Bearbeitung herzustellen und dennoch eine Durchmesserzentrierung (nach Innen oder Außen) direkt in den Bereichen der Rampenoberflächen zu realisieren. Hierbei sind somit vorteilhaft keine separat ausgeführten Zentrierungsflächen vorzusehen.
-
Um den Zentrierkontakt zwischen der Umfangsfläche des zweiten Bauteils und den bearbeiteten zylindrischen Wänden des ersten Bauteils im Bereich der Rampen zu ermöglichen, ohne dass eine Überschneidung der Querschnitte der ersten Rampen und zweiten Rampen stört, wird vorgeschlagen, die jeweiligen Kanten der Rampenoberfläche der zweiten Rampen (störender Bereich am zweiten Bauteil) entsprechend zurückzunehmen. Die Querschnittsgeometrie an diesen Kanten kann hierbei insbesondere den Wendelformen der zweiten Rampen folgen. Das bedeutet, dass die passende Bearbeitung dieser Kanten in gleicher oder ähnlicher Weise wie die Bearbeitung der Rampenoberflächen selbst realisiert werden kann.
-
Insbesondere weist das zweite Bauteil im Betrieb des Rampensystems gegenüber der Drehachse zumindest ein Spiel in der radialen Richtung auf, wobei das zweite Bauteil zumindest im Bereich der Rampenoberfläche eine äußere Umfangsfläche mit einem größten Außendurchmesser und eine innere Umfangsfläche mit einem kleinsten Innendurchmesser aufweist. Das zweite Bauteil ist über zumindest eine der Umfangsflächen durch Zentrierflächen des ersten Bauteils gegenüber der radialen Richtung zentrierbar; wobei zumindest der den ersten Kontakt bildende erste Durchmesser größer als der kleinste Innendurchmesser oder der den zweiten Kontakt bildende zweite Durchmesser kleiner als der größte Außendurchmesser ist. Der jeweilige Durchmesser wird durch einen Materialabtrag in einem Abschnitt erzeugt, der jeweils zwischen dem Durchmesser und einer Umfangsfläche angeordnet ist.
-
Dieser Materialabtrag bildet insbesondere einen Freistich, der in der radialen Richtung benachbart zu der Rampenoberfläche der zweiten Rampen angeordnet ist. Der Freistich ermöglicht, dass das zweite Bauteil sich z. B. mit dem größten Außendurchmesser an nach innen weisenden äußeren Zentrierflächen des ersten Bauteils oder mit dem kleinsten Innendurchmesser an nach außen weisenden inneren Zentrierflächen des ersten Bauteils gegenüber der radialen Richtung abstützen kann.
-
Insbesondere wird die Geometrie des zweiten Bauteils durch den erforderlichen Durchmesser der z. B. eine Tellerfeder kontaktierenden Kontaktfläche des zweiten Bauteils bestimmt (vorbestimmt durch das Aufbringen einer Anpresskraft und den notwendigen Abhub). Soll nun eine Durchmesserzentrierung z. B. an einer äußeren Umfangsfläche des zweiten Bauteils realisiert werden, ist die Form der Rampenoberfläche des ersten Bauteils ihrem äußeren Durchmesser somit vorbestimmt. Bei weiterer Wahl eines geeigneten Werkzeugdurchmessers ergibt sich folglich für die wendelförmigen Bearbeitung der ersten Rampen, also für die Rampenfräsungen, des ersten Bauteils der Radius gegenüber der Drehachse bzw. der Durchmesser um die Drehachse zum Führen des Werkzeuges. Für die Bearbeitung am zweiten Bauteil ergibt sich damit insbesondere, wie weit die den zweiten Kontakt bildende Kante der Rampenoberfläche des zweiten Bauteils zurückgenommen werden muss um eine Überschneidung mit dem Material des ersten Bauteils zu verhindern (Kantenfräsung) und welche Lage für die Kanten der Rampenoberfläche der zweiten Rampen zu wählen ist (Form der Rampenfräsung bzw. der Rampenoberfläche).
-
Die Fertigung der zurückgenommenen Kanten der Rampenoberfläche der zweiten Rampen kann insbesondere jeweils durch eine separate/ zusätzliche Fräsoperation bzw. Bearbeitung realisiert werden. An den zweiten Rampen kann bei einer ersten wendelförmigen Fräsung bzw. Bearbeitung die Werkzeugachse mit einem vierten bzw. fünften Radius bzw. auf einem vierten bzw. fünften Durchmesser geführt werden. Die Steigung gegenüber der Umfangsrichtung, also in der axialen Richtung, wird durch den gewünschten Rampenwinkel bestimmt. Wird nun das gleiche Werkzeug bei einer zweiten Fräsung bzw. Bearbeitung mit einem passenden sechsten Radius, mit einer versetzten Position gegenüber der axialen Richtung und entsprechender Steigung geführt, entsteht eine Form der Rampenoberfläche mit einer gegenüber der radialen Richtung zurückgesetzten Kante der Rampenoberfläche, die eine Ausbildung der Zentrierflächen im Bereich der ersten Rampen ermöglicht.
-
Die beschriebene Form der Rampenoberflächen und das Verfahren zur Herstellung sind vorteilhaft, da hierbei, ggf. sogar mit nur einem einzigen, relativ einfachen Werkzeug (z. B. Stirnfräser) und einer kostengünstigen 3-Achsen-Bearbeitung bzw. Fräsung gefertigt werden kann. Der Nachteil, dass je Rampe nun mehrere Frässchritte ausgeführt werden müssen, um z. B. die zurückgenommenen Kanten herzustellen, ist hierbei relativ gering, da auch bei herkömmlicher Fertigung zum Herstellen der Rampen mehrere Fräsoperationen erforderlich sind.
-
Insbesondere ist auch die Nutzung von mehreren Werkzeugen (z. B. mit unterschiedlichen Werkzeug- bzw. Fräserdurchmessern) denkbar.
-
Auch eine andere Form und Verfahren für das Zurücknehmen der Kanten der Rampenoberfläche ist möglich. Es ist z. B. eine Verrundung, eine Fase oder eine andere Kontur realisierbar, z. B. mit einem Formfräser. Aber auch bei diesen Formen der Rampenoberflächen (insbesondere mit einem entsprechenden Werkzeug gefertigt) ist es durchführbar, dass die Werkzeugbewegung dem jeweiligen wendelförmigen Verlauf der Rampen angepasst folgt.
-
Insbesondere kann die Bearbeitung der Rampenoberfläche, also die Ausbildung der Form, und die Zurücknahme der Kanten der Rampenoberfläche mit einem kombinierten Werkzeug (Formfräser/ Stufenfräser) in einem Schritt erfolgen. In diesem Fall wird dann der Werkzeugbereich, der die Rampenoberfläche fertigt und der Werkzeugbereich, der die Zurücknahme der Kante erstellt, körperlich gekoppelt bewegt. Das Werkzeug wird hierbei in der üblichen Weise in einer Wendelform auf einem sechsten Radius bzw. auf einem sechsten Durchmesser geführt.
-
Die für die Funktion des zweiten Bauteils vorteilhafte Rücknahme der Kante der Rampenoberfläche ist insbesondere auch mit anderen Fräserformen realisierbar. Neben der Variante mit zwei zylindrischen Werkzeugbereichen (Stufenfräser) sind auch andere Formen bspw. mit gerundeten Durchmesserübergängen oder mit geschrägten Stufen einsetzbar.
-
Nachteilig an dieser Variante ist die relativ aufwendige (kostenintensive) Gestaltung des Fräswerkzeuges. Diesem Nachteil steht jedoch der Vorteil gegenüber, dass die Bearbeitung bzw. Fräsoperation einfacher und sicherer wird.
-
Insbesondere erfolgt die Zerspanung der Rampenoberfläche der zweiten Rampen mit einem Stufenfräser in einem Durchgang oder mit einem Stirnfräser, wobei der Stirnfräser in zumindest zwei Durchgängen entlang zumindest zweier unterschiedlicher Durchmesser geführt wird.
-
Es wird eine Reibungskupplung vorgeschlagen, zumindest aufweisend ein Gehäuse und eine Anpressplatte, die gegenüber einer am Gehäuse fest angeordneten Gegenplatte unter Verspannung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe zum Öffnen und Schließen der Reibungskupplung in der axialen Richtung durch eine Betätigungseinrichtung verlagerbar ist und bei der in Abhängigkeit von einem Verschleiß der Reibbeläge durch eine Nachstelleinrichtung eine (weggesteuerte) Verschleißnachstellung erfolgt. Die Nachstelleinrichtung weist ein Rampensystem mit zumindest einer Mehrzahl an der Anpressplatte angeordneten ersten Rampen und einem Rampenring mit einer Mehrzahl von zweiten Rampen auf. Eine Verdrehung des Rampenrings gegenüber der Anpressplatte in einer Umfangsrichtung führt infolge des Rampensystems zu einer Verlagerung der Anpressplatte entlang der axialen Richtung.
-
Eine Verdrehung des Rampenrings zur Kompensation des Verschleißes ist durch einen Anschlag, der an der Reibungskupplung (z. B. am Gehäuse) angeordnet ist, begrenzbar.
-
Die Ausführungen zu dem Rampensystem gelten insbesondere in gleicher Weise für den Rampenring, das Verfahren sowie die Reibungskupplung und umgekehrt.
-
Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können.
-
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.
-
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
- 1: ein bekanntes erstes Rampensystem in einer Querschnittsebene in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 2: ein bekanntes zweites Rampensystem in einer Querschnittsebene in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 3: ein bekanntes erstes Verfahren zur Herstellung der Rampensysteme nach 1 und 2 in einer perspektivischen Ansicht;
- 4: ein bekanntes zweites Verfahren zur Herstellung der Rampensysteme nach 1 und 2 in einer Seitenansicht entlang der radialen Richtung;
- 5: das zweite Verfahren nach 4 in einer Ansicht entlang der axialen Richtung;
- 6: das zweite Verfahren nach 4 und 5 in einer perspektivischen Ansicht;
- 7: ein bekanntes drittes Rampensystems in einer Querschnittsebene in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 8: das dritte Rampensystem nach 8 in einer Ansicht entlang der axialen Richtung;
- 9: ein bekanntes viertes Rampensystem in einer Querschnittsebene in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 10: ein bekanntes Verfahren zur Herstellung des vierten Rampensystems nach 9 in einer Querschnittsebene in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 11: ein bekanntes Verfahren zur Herstellung eines fünften Rampensystems in einer perspektivischen Ansicht;
- 12: das Verfahren nach 11 in einer Ansicht entlang der axialen Richtung;
- 13: das Verfahren nach 11 und 12 in einer Ansicht entlang der radialen Richtung;
- 14: das durch das Verfahren nach 10 bis 13 hergestellte bekannte sechste Rampensystem in einer Querschnittsebene in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 15: das sechste Rampensystem nach 14 mit einer Rampe in einer Querschnittsebene in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 16: das sechste Rampensystem nach 14 mit einer Zentrierfläche in einer Querschnittsebene in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 17: das sechste Rampensystem nach 14 bis 16 in einer Ansicht entlang der axialen Richtung;
- 18: ein bekanntes erstes Bauteil in Gussform in perspektivischer Ansicht;
- 19: das erste Bauteil nach 18 mit bearbeiteten Rampen und inneren Zentrierflächen in perspektivischer Ansicht;
- 20: das erste Bauteil nach 19 als Bestandteil eines Rampensystems in perspektivischer Ansicht;
- 21: das erste Bauteil nach 18 in Gussform in perspektivischer Ansicht;
- 22: das erste Bauteil nach 21 mit bearbeiteten Rampen und äußeren Zentrierflächen in perspektivischer Ansicht;
- 23: das erste Bauteil nach 22 als Bestandteil eines Rampensystems, mit einer Zentrierfläche in einer Querschnittsebene in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 24: das erste Bauteil nach 22 als Bestandteil eines bekannten Rampensystems, mit Rampen in einer Querschnittsebene in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 25: das erste Bauteil nach 22 in einer Ansicht entlang der axialen Richtung;
- 26: das erste Bauteil nach 22 als Bestandteil eines bekannten Rampensystems in einer Ansicht entlang der axialen Richtung;
- 27: ein erstes Rampensystem in einer Querschnittsebene in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 28: ein zweites Rampensystem in einer Querschnittsebene in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 29: das zweite Rampensystem nach 28 in einer Querschnittsebene in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 30: das zweite Rampensystem nach 29 in einer Querschnittsebene in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 31: ein Verfahren zur Herstellung des zweiten Bauteils für das zweite Rampensystem nach 28 bis 30 in einer perspektivischen Ansicht;
- 32: das Verfahren nach 31 in einer Ansicht entlang der axialen Richtung;
- 33: das Verfahren nach 31 und 32 in einer perspektivischen Ansicht;
- 34: das Verfahren nach 31 bis 33 in einer Ansicht entlang der radialen Richtung;
- 35: ein weiteres Verfahren zur Herstellung des zweiten Bauteils für das zweite Rampensystem nach 28 in einer Seitensicht im Schnitt; und
- 36: einen Ausschnitt einer Reibungskupplung mit einem Rampensystem in einer Seitenansicht im Schnitt.
-
1 zeigt ein bekanntes erstes Rampensystem 1 in einer Querschnittsebene 10 in einer Seitenansicht im Schnitt. 2 zeigt ein bekanntes zweites Rampensystem 1 in einer Querschnittsebene 10 in einer Seitenansicht im Schnitt. Die 1 und 2 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben.
-
Ein Rampensystem 1 für eine Nachstelleinrichtung einer Reibungskupplung 39 umfasst zumindest ein erstes Bauteil 2 mit einer Mehrzahl von ersten Rampen 3 und ein zweites Bauteil 4 (einen Rampenring 24) mit einer Mehrzahl von zweiten Rampen 5, wobei die Bauteile 2, 4 eine gemeinsame, sich in einer axialen Richtung 6 erstreckende, Drehachse 7 aufweisen und sich jeweils entlang einer Umfangsrichtung 8 erstrecken und über die Rampen 3, 5 einander kontaktieren. Die Rampen 3, 5 jedes Bauteils 2, 4 sind entlang der Umfangsrichtung 8 aufeinanderfolgend angeordnet und weisen jeweils eine gegenüber der Umfangsrichtung 8 (und gegenüber der sich in der durch die radiale Richtung 11 und die Umfangsrichtung 8 aufgespannten Ebene erstreckenden Reibbeläge z. B. der Anpressplatte bzw. des ersten Bauteils 2) in einer axialen Richtung 6 geneigte Rampenoberfläche 9 auf, so dass bei einer relativen Verdrehung des ersten Bauteils 2 gegenüber dem zweiten Bauteil 4 die Bauteile 2, 4 relativ zueinander in der axialen Richtung 6 verlagerbar sind.
-
Für den Rampenring 24, der eine Mehrzahl von in einer bestimmten Weise ausgeführten (zweiten) Rampen 5 aufweist, ist z. B. an der Anpressplatte eine Mehrzahl von entsprechend ausgeführten ersten Rampen 3 und eine Zentrierung 22, 23 gegenüber einer radialen Richtung 11 zu erstellen.
-
Für die Zentrierung ist eine Durchmesserzentrierung (Innen- oder Außen-Zentrierung) bekannt und üblich. Der Rampenring 24 soll so koaxial zur Drehachse 7 der Reibungskupplung 39 bzw. der Anpressplatte angeordnet und drehbar gelagert werden. Durch eine Neigung der Rampenoberfläche 9 in radialer Richtung 11 (siehe 2) kann auch eine radiale Kraftkomponente (Zentrierkraft 17) ausschließlich für die Zentrierfunktion genutzt werden.
-
Bei einer Durchmesserzentrierung tritt im realen Einsatz ein für die Funktion nachteiliges Spiel zwischen den Bauteilen 2, 4 auf. Da prinzipiell auch eine Kombination beider Versionen (Durchmesserzentrierung und Neigung der Rampenoberfläche 9) möglich ist, kann auf diese Weise der negative Einfluss eines in der radialen Richtung vorliegenden (Durchmesser-)Spieles eliminiert bzw. reduziert werden.
-
3 zeigt ein bekanntes erstes Verfahren zur Herstellung der Rampensysteme 1 nach 1 und 2 in einer perspektivischen Ansicht. Auf die Ausführungen zu 1 und 2 wird Bezug genommen.
-
Für die Fertigung der Formen 12 der Rampenoberflächen 9 sind verschiedene Varianten bekannt. Beim Walzfräsen (siehe 3), bei dem z. B. ein Walzenstirnfräser bzw. ein Scheibenfräser eingesetzt wird, wird das erste Fräswerkzeug 27 (bzw. die Werkzeugdrehachse) entsprechend einer Wendelform bewegt, Bewegung 29. Hierzu ist eine einfache aber relativ spezielle Maschinenanordnung erforderlich (eine Drehung um die Mittelachse der Wendel, die z. B. parallel zur axialen Richtung 6 verläuft, in Kombination mit einer Hubbewegung; siehe Pfeile).
-
4 zeigt ein bekanntes zweites Verfahren zur Herstellung der Rampensysteme 1 nach 1 und 2 in einer Seitenansicht entlang der radialen Richtung 11. 5 zeigt das zweite Verfahren nach 4 in einer Ansicht entlang der axialen Richtung 6. 6 zeigt das zweite Verfahren nach 4 und 5 in einer perspektivischen Ansicht. Die 4 bis 6 werden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu 3 wird verwiesen.
-
Beim Stirnfräsen mit einem Stirnfräser 36 bzw. Nutenfräser (siehe 4 bis 6) kann eine in radialer Richtung 11 gerade bzw. ebene Rampenoberfläche 9 hergestellt werden, wobei dann eine Neigung der Fräserachse entsprechend des Rampensteigungswinkels notwendig ist. Um das erste Fräswerkzeug 27 dann auf einer Kreisbahn zu führen ist hierzu eine 3-achsige Bewegung erforderlich. Somit ist in Summe eine 5-Achs-Bewegung zu realisieren. Die hierfür erforderliche Maschine/ Ausrüstung ist entsprechend kostenintensiv.
-
Dabei kann z. B. die Anpressplatte, erstes Bauteil 2, für die jeweilige Fräsung bzw. zerspanende Bearbeitung der ersten Rampen 3 um den passenden Winkel gekippt werden. Wenn die Fräserachse dann senkrecht zur Rampenoberfläche 9 steht, kann eine ebene Rampenoberfläche 9 ausgebildet werden. Ebenfalls kann so eine nutzbare Zentrierung gegenüber der radialen Richtung 11 (Durchmesserzentrierung) hergestellt werden.
-
7 zeigt ein bekanntes drittes Rampensystem 1 in einer Querschnittsebene 10 in einer Seitenansicht im Schnitt. 8 zeigt das dritte Rampensystem 1 nach 8 in einer Ansicht entlang der axialen Richtung 6. 9 zeigt ein bekanntes viertes Rampensystem 1 in einer Querschnittsebene 10 in einer Seitenansicht im Schnitt. 10 zeigt ein bekanntes Verfahren zur Herstellung des vierten Rampensystems 1 nach 9 in einer Querschnittsebene 10 in einer Seitenansicht im Schnitt. Die 7 bis 10 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den 1 bis 6 wird verwiesen.
-
Um einen funktionssicheren Kontakt des Rampenrings 24 am Zentrierdurchmesser des anderen Bauteils 2 mit (Gegen-)Rampen 3 zu ermöglichen, kann z. B. am anderen Bauteil 2 ein Freistich 42 am Übergang von Rampenoberfläche 9 zur Zentrierfläche 22, 23 vorgesehen werden. Dabei kann z. B. eine Fase am Rampenring 24 erzeugt werden (nachteilig, da zusätzlicher Bearbeitungsschritt oder spezielles Werkzeug erforderlich) oder ein speziell geformter Stirnfräser 36 (mit Freischnittform, aber verbunden mit Werkzeugmehrkosten, siehe 10) für die Anpressplatten-Fräsung verwendet werden. Dabei können Zentrierflächen 22, 23 und erste Rampen 3 entlang der radialen Richtung 11 nebeneinander angeordnet sein, da sich die zweiten Rampen 5 infolge des Freistichs 42 an den Zentrierflächen 22, 23 anlegen können.
-
12 zeigt das Verfahren nach 11 in einer Ansicht entlang der axialen Richtung 6. 13 zeigt das Verfahren nach 11 und 12 in einer Ansicht entlang der radialen Richtung 11. 14 zeigt das durch das Verfahren nach 10 bis 13 hergestellte bekannte sechste Rampensystem 1 in einer Querschnittsebene 10 in einer Seitenansicht im Schnitt. 15 zeigt das sechste Rampensystem 1 nach 14 mit einer Rampe 3, 5 in einer Querschnittsebene 10 in einer Seitenansicht im Schnitt. 16 zeigt das sechste Rampensystem 1 nach 14 mit einer inneren Zentrierfläche 22 in einer Querschnittsebene 10 in einer Seitenansicht im Schnitt. 17 zeigt das sechste Rampensystem 1 nach 14 bis 16 in einer Ansicht entlang der axialen Richtung 6. Die 12 bis 16 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den 1 bis 11 wird Bezug genommen.
-
Soll eine kostengünstige Fräsbearbeitung erfolgen, ist die Nutzung einer einfachen Maschine bspw. einer herkömmlichen 3-Achs-Fräsmaschine mit einem normalen Stirnfräser 36 (reine Zylinderform mit üblicher Schnittkantenrundung) anzustreben. Ist die Drehachse des Stirnfräsers 36 parallel zur Drehachse 7 des Bauteils 2, 4, hier z. B. der Anpressplatte, ausgerichtet (keine Kippung), kann mit einer Höhenbewegung entlang der axialen Richtung 6 und zwei Verschiebungen (entlang der Umfangsrichtung 8 und entlang der radialen Richtung 11, siehe 12 und 13) die Rampenfertigung für alle Rampen 3, 5 erfolgen.
-
Dabei wird der zylinderförmige Stirnfräser 36 während der zerspanenden Bearbeitung der Rampenoberfläche 9 z. B. entsprechend einer wendelförmigen Bewegung 29 kreisbogenförmig bewegt (rampensteigungsgerecht). Durch die Höhenbewegung und aufgrund der Orientierung der Fräserdrehachse, die sich parallel zur Drehachse 7 des Bauteils 2, 4 bzw. zur axialen Richtung 6 erstreckt, entsteht eine gewölbte, konkav geformte Rampenoberfläche 9 (in der Art einer Wanne/ Rinne) am bearbeiteten Bauteil 2, 4 (siehe 14).
-
Werden die Formen 12 der ersten Rampen 3 des ersten Bauteils 2 und der zweiten Rampen 5 des zweiten Bauteils 4 (Rampenring 24) in der gleichen Weise und mit den entsprechenden Parametern (gleicher Radius der Fräserachsenbewegung, gleiche Steigung) gefertigt und sind die Breite/ Dicke bzw. die Innen-/ Außendurchmesser des Rampenringes 24 passend zu den ersten Rampen 3 der Anpressplatte positioniert, bilden die beiden Bauteile an den Kontaktstellen ihrer Rampen 3, 5 jeweils zwei linienförmige, optimal wendelförmige Kontakte 14, 16 miteinander aus. Die beiden wannen- bzw. rinnenartige Formen 12 der Rampenoberflächen 9 sind hierbei symmetrisch zueinander angeordnet, d. h. die beiden linienförmigen Kontakte 14, 16 liegen in der gleichen Höhe bzw. auf einer zueinander gleichen axialen Position. Es ist dazu nicht erforderlich, dass die Fräsungen der Anpressplatte und des Rampenringes 24 mit demselben Fräserdurchmesser (Werkzeugdurchmesser) durchgeführt werden (in 14 sind gleiche Fräserdurchmesser durch die dargestellten Ellipsen angedeutet). Für die Fräsung der Anpressplatte ist unter Umständen ein kleinerer Werkzeugdurchmesser vorteilhaft, da so weniger Material (Volumen) abgetragen werden muss. Bei dem Rampenring 24 kann relativ unkompliziert ein eher größerer Werkzeugdurchmesser genutzt werden.
-
Allgemein kann aber auch festgestellt werden, dass bei einem größeren Fräserdurchmesser die Krümmung der Rampenoberflächen 9 (in der Querschnittsebene 10) vorteilhaft, weil relativ kleiner, ausgebildet wird (bessere Kontaktverhältnisse, geringere Auswirkung von Toleranzen und Spielen). Die Kuppe des Rampenringes 24 (Kontaktfläche 25; die die Kontaktstelle zur Tellerfeder 41 bildet) muss hierbei nicht mittig zu der Symmetrie der Rampenoberflächen 9 des Rampenringes 24 (in 14 mittig zur Symmetrie) liegen. Es sind also auch zur Querschnittsbreite außermittige Lagen der Kuppe möglich.
-
Bei einer derartigen Rampenoberfläche 9 (in Rinnenform) kann eine herkömmliche Durchmesserzentrierung an der Anpressplatte für den Rampenring 24 nicht genutzt werden, weil die die Kontakte 14, 16 ausbildenden Kanten der Rampenoberfläche 9 der zweiten Rampen 5 dann in den Übergang zwischen Rampenoberfläche 9 und den die Rampenoberflächen 9 in der radialen Richtung 11 begrenzenden Seitenflächen eingreifen würden.
-
Für die Durchmesserzentrierung sind daher separate Bereiche am Umfang des Rampenringes 24 vorzusehen (siehe 17). In diesen Bereichen kann die Anpressplatte mit gefrästen Zentrierbereichen versehen werden. Nachteilig ist, dass hierfür eine zusätzliche Bearbeitung (also mehr Zeit und höhere Kosten) notwendig ist. Weiterhin wird durch die notwendigen, separaten Zentrierbereiche die am Rampenringumfang mögliche Länge entlang der Umfangsrichtung 8 für die Rampen 3, 5 nachteilig eingeschränkt. Nachteilige Folgen sind eine notwendige steilere Steigung der Rampen 3, 5 oder eine Einschränkung des Nachstellbereiches sowie eine höhere Belastung der Rampenoberflächen 9 (höhere Pressung) durch die kürzeren Kontaktlängen.
-
18 zeigt ein bekanntes erstes Bauteil 2 in Gussform, in perspektivischer Ansicht. 19 zeigt das erste Bauteil 2 nach 18 mit bearbeiteten Rampen 3 und inneren Zentrierflächen 22 in perspektivischer Ansicht. 20 zeigt das erste Bauteil 2 nach 19 als Bestandteil eines Rampensystems 1 in perspektivischer Ansicht. Die 18 bis 20 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben.
-
Für eine Innenzentrierung kann relativ vorteilhaft an einem Rohteil (z.B. einem Guss-Rohteil, siehe 18) eine Form ausgebildet werden, bei der jeweils nur einseitig, also in der radialen Richtung 11 innen vom Rampenring 24 (gut zugänglich, geringer Aufwand) eine vorteilhafte innere Zentrierfläche 22 gefertigt werden.
-
21 zeigt das erste Bauteil 2 nach 18 in Gussform in perspektivischer Ansicht. 22 zeigt das erste Bauteil 2 nach 21 mit bearbeiteten Rampen 3 und äußeren Zentrierflächen 23 in perspektivischer Ansicht. 23 zeigt das erste Bauteil 2 nach 22 als Bestandteil eines Rampensystems 1, mit einer äußeren Zentrierfläche 23 in einer Querschnittsebene 10 in einer Seitenansicht im Schnitt. Die 21 bis 23 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben.
-
Soll eine Außenzentrierung entstehen, ist nachteilig jeweils ein wesentlich größeres Volumen zu zerspanen, um eine nach innen gerichtete äußere Zentrierfläche 23, also in der radialen Richtung 11 außen vom Rampenring 24, zu fertigen.
-
24 zeigt das erste Bauteil 2 nach 22 als Bestandteil eines bekannten Rampensystems 1, mit Rampen 3 in einer Querschnittsebene 10 in einer Seitenansicht im Schnitt. 25 zeigt das erste Bauteil 2 nach 22 in einer Ansicht entlang der axialen Richtung 6. 26 zeigt das erste Bauteil 2 nach 22 als Bestandteil eines bekannten Rampensystems 1 in einer Ansicht entlang der axialen Richtung 6. Die 24 bis 26 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben.
-
Durch eine vorteilhafte Fräsung ist es möglich, dass an einem Rampenbereich des Rohteiles teilweise eine Rampe 3 und teilweise eine Zentrierfläche 22, 23 (Innen- und / oder Außen-Seite) entsteht. Diese Fräsungsform ist hierbei nicht bei allen Rampenbereichen notwendig, z. B. würden auch nur mindestens drei, in Umfangsrichtung 8 insbesondere gleichmäßig verteilte, derartige Bereiche ausreichen. Bei dieser Form der Rampenoberfläche kann mit einem vorteilhaften Fräsverfahren (3-Achs-Fräsung) eine funktionssichere Zentrierung und gleichzeitig eine relativ lange Rampenauflage realisiert werden (siehe 25 und 26).
-
27 zeigt ein erstes Rampensystem 1 in einer Querschnittsebene 10 in einer Seitenansicht im Schnitt. Auf die Ausführungen zu den 1 bis 26 wird Bezug genommen.
-
Das Rampensystem 1 weist zumindest ein erstes Bauteil 2 (insbesondere eine Anpressplatte oder einen Deckel 40 einer Reibungskupplung 39) mit einer Mehrzahl von ersten Rampen 3 und ein zweites Bauteil 4 (insbesondere ein Rampenring 24) mit einer Mehrzahl von zweiten Rampen 5 auf. Die Bauteile 2, 4 weisen eine gemeinsame, sich in einer axialen Richtung 6 erstreckende Drehachse 7 auf, erstrecken sich jeweils entlang einer Umfangsrichtung 8 und kontaktieren einander über die Rampen 3, 5 bzw. die Rampenoberflächen 9. Die Rampen 3, 5 jedes Bauteils 2, 4 sind entlang der Umfangsrichtung 8 aufeinanderfolgend angeordnet und weisen jeweils eine gegenüber der Umfangsrichtung 8 in einer axialen Richtung 6 geneigte Rampenoberfläche 9 auf, so dass bei einer relativen Verdrehung des ersten Bauteils 2 gegenüber dem zweiten Bauteil 4 (in der Umfangsrichtung 8) die Bauteile 2, 4 relativ zueinander in der axialen Richtung 6 verlagerbar sind.
-
In einer Querschnittsebene 10 des Rampensystems 1, die die Drehachse 6 umfasst und sich entlang einer radialen Richtung 11 erstreckt, weisen die ersten Rampen 3 und die zweiten Rampen 5 jeweils eine konkave Form 12 auf, so dass an einem inneren ersten Durchmesser 13 ein sich entlang der Umfangsrichtung 8 erstreckender linienförmiger erster Kontakt 14 und an einem äußeren zweiten Durchmesser 15 ein sich entlang der Umfangsrichtung erstreckender linienförmiger zweiter Kontakt 16 zwischen den Rampenoberflächen 9 ausbildet. Die zweiten Rampen 5 des zweiten Bauteils 4 sind so geformt, dass bei koaxialer Anordnung der Bauteile 2, 4 der erste Kontakt 14 und der zweite Kontakt 16 gegenüber der axialen Richtung 6 an voneinander unterschiedlichen Positionen angeordnet sind.
-
Die Rampen 3, 5 des ersten Bauteils 2 und des zweiten Bauteils 4 sollen durch Stirnfräsen mit senkrechten Werkzeugachsen (zur Wendelachse 31, 33 bzw. axialen Richtung 6 parallel) gefräst werden (3-Achs-Bearbeitung).
-
Die in der Querschnittsebene 10 vorliegenden konkav ausgeführten Formen 12 der Rampenoberflächen 9 der ersten Rampen 3 und der zweiten Rampen 5 sind nicht symmetrisch zueinander ausgerichtet.
-
Bei der Bearbeitung durch Stirnfräsen sind hierzu z. B. die Werkzeuge bei der Fertigung des ersten Bauteils 2 und des zweiten Bauteils 4 nicht mit dem jeweils gleichen Radius zur Wendelachse 31, 33 bzw. auf dem gleichen Durchmesser 30, 32 zur Drehachse 7 zu führen. Die Form 12 der Rampenoberfläche 9 des zweiten Bauteils 4 ist in der Querschnittsebene 10 nicht mittig zur Form 12 der Rampenoberfläche 9 des ersten Bauteils 2 ausgeführt.
-
Bei dieser Bearbeitung, z. B. durch Stirnfräsen, ergeben sich für die jeweiligen Rampenbereiche je zwei linienförmige Kontakte 14, 16, die nicht in der gleichen Position entlang der axialen Richtung 6 angeordnet sind. Die die linienförmigen Kontakte 14, 16 bildenden Kanten des zweiten Bauteils 4 liegen hierbei auf, in der Querschnittsebene 10 gegenüber der radialen Richtung 11 geneigt verlaufenden Flächen (hier nach Innen geneigt) der Rampenoberfläche 9 der ersten Rampen 3 auf.
-
Tritt eine in der axialen Richtung 6 wirkende Kraft auf das zweite Bauteil 4 auf, wirkt eine zentrierende Komponente der Kraft (Zentrierkraft 17) in der radialen Richtung 11.
-
Das zweite Bauteil 4 weist im Betrieb des Rampensystems 1 gegenüber der Drehachse 7 zumindest ein Spiel in der radialen Richtung 11 auf, wobei die Rampenoberflächen 9 des zweiten Bauteils 4 so geformt sind, dass sich im Betrieb des Rampensystems 1 eine auf das zweite Bauteil 4 in der radialen Richtung 11 nur nach innen wirkende Zentrierkraft 17 einstellt. Diese Zentrierkraft 17 wird im Betrieb der Reibungskupplung 39 durch die dabei auftretenden in der axialen Richtung 6 auf das zweite Bauteil 4 wirkenden Kräfte erzeugt. Infolge der an unterschiedlichen Positionen entlang der axialen Richtung 6 angeordneten Kontakte 14, 16, wirkt eine zentrierende Komponente der Kraft (die Zentrierkraft 17) in der radialen Richtung 11.
-
28 zeigt ein zweites Rampensystem 1 in einer Querschnittsebene 10 in einer Seitenansicht im Schnitt. 29 zeigt das zweite Rampensystem 1 nach 28 in einer Querschnittsebene 10 in einer Seitenansicht im Schnitt. Die 28 und 29 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu 27 wird Bezug genommen.
-
Im Unterschied zum ersten Rampensystem 1 weist das zweite Rampensystem 1 einen Freistich 42 am zweiten Bauteil 4 auf. Das zweite Bauteil 4 weist im Betrieb des Rampensystems 1 gegenüber der Drehachse 7 zumindest ein Spiel in der radialen Richtung 11 auf. Das zweite Bauteil 4 weist zumindest im Bereich der Rampenoberfläche 9 eine äußere Umfangsfläche 18 mit einem größten Außendurchmesser 19 und eine innere Umfangsfläche 20 mit einem kleinsten Innendurchmesser 21 auf. Das zweite Bauteil 4 ist über die äußere Umfangsfläche 18 durch äußere Zentrierflächen 23 des ersten Bauteils 2 gegenüber der radialen Richtung 11 zentrierbar. Der zweite Durchmesser 15 ist kleiner als der größte Außendurchmesser 19. Es wird vorgeschlagen, dass der zweite Durchmesser 15 durch einen Materialabtrag in einem Abschnitt 34 erzeugt wird, der zwischen dem zweiten Durchmesser 15 und der äußeren Umfangsfläche 18 angeordnet ist. Dieser Materialabtrag bildet einen Freistich 42, der in der radialen Richtung 11 benachbart zu der Rampenoberfläche 9 der zweiten Rampen 5 angeordnet ist. Der Freistich 42 ermöglicht, dass das zweite Bauteil 4 sich z. B. mit dem größten Außendurchmesser 19 an nach innen weisenden äußeren Zentrierflächen 23 des ersten Bauteils 2 gegenüber der radialen Richtung 11 abstützen kann.
-
Der Freistich 42 ermöglicht insbesondere, dass die Zentrierflächen 22, 23 entlang der Umfangsrichtung 8 zumindest teilweise im Bereich der ersten Rampen 3 angeordnet sind, so dass in der Querschnittsebene 10 zumindest eine Zentrierfläche 22, 23 und die Kontakte 14, 16 angeordnet sind.
-
Diese Ausgestaltung ermöglicht, dass die eingangs beschriebenen Nachteile überwunden werden können. Die erforderlichen Zentrierflächen 22, 23 müssen nicht in Bereichen zwischen den Rampen 3, 5 angeordnet werden, so dass die Rampen 3 ,5 entlang der Umfangsrichtung 8 eine längere Rampenoberfläche 9 ausbilden können, so dass Presskräfte und damit der Verschleiß reduziert werden können.
-
30 zeigt das zweite Rampensystem 1 nach 29 in einer Querschnittsebene 10 in einer Seitenansicht im Schnitt. 31 zeigt ein Verfahren zur Herstellung des zweiten Bauteils 4 für das zweite Rampensystem 1 nach 28 bis 30 in einer perspektivischen Ansicht. 32 zeigt das Verfahren nach 31 in einer Ansicht entlang der axialen Richtung 6. 33 zeigt das Verfahren nach 31 und 32 in einer perspektivischen Ansicht. 34 zeigt das Verfahren nach 31 bis 33 in einer Ansicht entlang der radialen Richtung 11. Die 30 bis 33 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den 28 und 29 wird verwiesen.
-
Die Rampenoberflächen 9 der ersten Rampen 3 und der zweiten Rampen 5 werden jeweils durch eine mechanische Zerspanung hergestellt, wobei die Zerspanung im Rahmen einer drei-Achsen Bearbeitung 26 erfolgt.
-
Die Zerspanung jedes Bauteils 2, 4 erfolgt z. B. mit jeweils einem Fräswerkzeug 27, 28, wobei das jeweilige Fräswerkzeug 27, 28 für jedes Bauteil 2, 4 und jede Rampe 3, 5 eine wendelförmige Bewegung (siehe 31 bis 34) ausführt.
-
Ein erstes Fräswerkzeug 27 wird bei der Bearbeitung des ersten Bauteils 2 auf einem dritten Durchmesser 30 gegenüber einer zur Drehachse 7 koaxialen ersten Wendelachse 31 geführt und ein zweites Fräswerkzeug 28 wird bei der Bearbeitung des zweiten Bauteils 4 auf einem vierten Durchmesser 32 gegenüber einer zur Drehachse 7 koaxialen zweiten Wendelachse 33 geführt. Der dritte Durchmesser 30 und der vierte Durchmesser 32 sind voneinander unterschiedlich (siehe 30).
-
Für die Zerspanung der Bauteile 2, 4 können gleich (z. B. hinsichtlich des Durchmessers) ausgeführte Werkzeuge 27, 28 eingesetzt werden.
-
Die Drehachse jedes Fräswerkzeugs 27, 28 ist parallel zur Drehachse 7 orientiert, so dass eine konkave Form 12 der Rampen 3, 5 jedes Bauteils 2, 4 realisiert wird.
-
Die Bearbeitung der Rampenoberflächen 9 des zweiten Bauteils 4 erfolgt derart, dass z. B. eine Fräserachse eines Stirnfräsers 36 in der radialen Richtung 11 versetzt zur herzustellenden Rampenoberfläche 9 des zweiten Bauteils 4 angeordnet ist. Damit können die die Kontakte bildenden Kanten 14, 16 der Form 12 der Rampenoberflächen 9 so hergestellt werden, dass sie gegenüber der axialen Richtung 6 an voneinander unterschiedlichen Positionen angeordnet sind. Diese Kanten 14, 16 kontaktieren die Rampenoberflächen 9 der ersten Rampen 3 auf gegenüber der radialen Richtung 11 geneigten Flächen (hier nach Innen). Wirkt eine Kraft in der axialen Richtung 6 auf das zweite Bauteil 4, wirkt somit eine Radialkraftkomponente (wie bei radial schrägen Rampenquerschnitten), also eine in der radialen Richtung 11 wirkende Zentrierkraft 17 auf das zweite Bauteil 4. Da die Rampen 3, 5 umlaufend angeordnet sind, tritt eine Zentrierung des zweiten Bauteils 4 gegenüber dem ersten Bauteil 2 bzw. gegenüber der Drehachse 7 des Rampensystems 1 ein.
-
Wenn das zweite Bauteil 4 einen Versatz in einer radialen Richtung 11 erfährt, trifft hier nun die den Kontakt 14, 16 bildende Kante der Rampenoberfläche 9 der zweiten Rampe 5 auf einen Bereich der Rampenoberfläche 9 der ersten Rampe 3 mit einem noch stärkeren Schrägungswinkel gegenüber der radialen Richtung 11. Das bedeutet, dass hier eine höhere Zentrierkraft 17 zurückwirkt. Diese Form der Rampenoberfläche 9 weist somit einen verstärkten Selbstzentrierungseffekt auf.
-
Um den Zentrierkontakt zwischen der Umfangsfläche 18, 20 des zweiten Bauteils 4 und den bearbeiteten zylindrischen Wänden des ersten Bauteils 2 im Bereich der Rampen 3, 5 zu ermöglichen, ohne dass eine Überschneidung der Querschnitte der ersten Rampen 3 und zweiten Rampen 5 stört, wird vorgeschlagen, die jeweiligen die Kontakte 14, 16 bildenden Kanten der Rampenoberfläche 9 der zweiten Rampen 5 (störender Bereich am zweiten Bauteil 4) entsprechend zurückzunehmen. Die Querschnittsgeometrie an diesen Kontakten 14, 16 kann hierbei insbesondere den Wendelformen der zweiten Rampen 5 folgen. Das bedeutet, dass die passende Bearbeitung dieser Kontakte 14, 16 in gleicher oder ähnlicher Weise wie die Bearbeitung der Rampenoberflächen 9 selbst realisiert werden kann.
-
Die Fertigung der zurückgenommenen Kanten der Kontakte 14, 16 der Rampenoberfläche 9 der zweiten Rampen 5 kann jeweils durch eine separate/ zusätzliche Fräsoperation bzw. Bearbeitung realisiert werden. An den zweiten Rampen 5 kann bei einer ersten wendelförmigen Fräsung bzw. Bearbeitung die Werkzeugachse mit einem vierten bzw. fünften Radius bzw. auf einem vierten Durchmesser 32 bzw. fünften Durchmesser 37 geführt werden (siehe 31 und 32). Die Steigung gegenüber der Umfangsrichtung 8, also in der axialen Richtung 6, wird durch den gewünschten Rampenwinkel bestimmt. Wird nun das gleiche Werkzeug bei einer zweiten Fräsung bzw. Bearbeitung mit einem passenden sechsten Radius bzw. auf einem sechsten Durchmesser 38, mit einer versetzten Position gegenüber der axialen Richtung 6 und entsprechender Steigung geführt, entsteht eine Form der Rampenoberfläche 9 mit einer gegenüber der radialen Richtung 11 zurückgesetzten, den zweiten Kontakt 16 bildenden Kante der Rampenoberfläche 9, die eine Ausbildung der äußeren Zentrierflächen 23 im Bereich der ersten Rampen 3 ermöglicht.
-
Die beschriebene Form der Rampenoberflächen 9 und das Verfahren zur Herstellung sind vorteilhaft, da hierbei, ggf. sogar mit nur einem einzigen, relativ einfachen Werkzeug (z. B. Stirnfräser 36) und einer kostengünstigen 3-Achsen-Bearbeitung 26 bzw. Fräsung gefertigt werden kann. Der Nachteil, dass je Rampe 3, 5 nun mehrere Frässchritte ausgeführt werden müssen um z. B. die zurückgenommenen Kanten der Kontakte 14, 16 herzustellen, ist hierbei relativ gering, da auch bei herkömmlicher Fertigung zum Herstellen der Rampen 3, 5 mehrere Fräsoperationen erforderlich sind.
-
35 zeigt ein weiteres Verfahren zur Herstellung des zweiten Bauteils 4 für das zweite Rampensystem 1 nach 28 in einer Seitensicht im Schnitt. Auf die Ausführungen zu den 28 bis 34 wird Bezug genommen.
-
Die Bearbeitung der Rampenoberfläche 9, also die Ausbildung der Form 12, und die Zurücknahme der Kanten 14, 16 der Rampenoberfläche 9 kann mit einem kombinierten Werkzeug (Formfräser/ Stufenfräser 35) in einem Schritt erfolgen. In diesem Fall wird dann der Werkzeugbereich, der die Rampenoberfläche 9 fertigt und der Werkzeugbereich, der die Zurücknahme der zweiten Kante 16 erstellt, körperlich gekoppelt bewegt. Das Werkzeug wird hierbei in der üblichen Weise in einer wendelförmigen Bewegung 29 auf einem sechsten Radius bzw. auf einem sechsten Durchmesser 38 geführt.
-
36 zeigt einen Ausschnitt einer Reibungskupplung 39 mit einem Rampensystem 1 in einer Querschnittsebene 10 in einer Seitenansicht im Schnitt. Die Reibungskupplung 39 hat eine Drehachse 7 und umfasst ein Deckel 40 und eine Anpressplatte als zweites Bauteil 2, die gegenüber einer am Deckel 40 fest angeordneten Gegenplatte unter Verspannung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe zum Öffnen und Schließen der Reibungskupplung 39 in der axialen Richtung 6 durch eine Betätigungseinrichtung, hier die Tellerfeder 41, verlagerbar ist und bei der in Abhängigkeit von einem Verschleiß der Reibbeläge durch eine Nachstelleinrichtung eine weggesteuerte Verschleißnachstellung erfolgt.
-
Die Nachstelleinrichtung weist ein Rampensystem 1 mit zumindest einer Mehrzahl an der Anpressplatte angeordneten ersten Rampen 3 und einem Rampenring 24 mit einer Mehrzahl von zweiten Rampen 5 auf. Eine Verdrehung des Rampenrings 24 gegenüber der Anpressplatte in einer Umfangsrichtung 8 führt infolge des Rampensystems 1 zu einer Verlagerung der Anpressplatte entlang der axialen Richtung 6.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Ram pensystem
- 2
- erstes Bauteil
- 3
- erste Rampe
- 4
- zweites Bauteil
- 5
- zweite Rampe
- 6
- axiale Richtung
- 7
- Drehachse
- 8
- Umfangsrichtung
- 9
- Rampenoberfläche
- 10
- Querschnittsebene
- 11
- radiale Richtung
- 12
- Form
- 13
- erster Durchmesser
- 14
- erster Kontakt
- 15
- zweiter Durchmesser
- 16
- zweiter Kontakt
- 17
- Zentrierkraft
- 18
- äußere Umfangsfläche
- 19
- größter Außendurchmesser
- 20
- innere Umfangsfläche
- 21
- kleinster Innendurchmesser
- 22
- innere Zentrierfläche
- 23
- äußere Zentrierfläche
- 24
- Rampenring
- 25
- Kontaktfläche
- 26
- drei-Achsen Bearbeitung
- 27
- erstes Fräswerkzeug
- 28
- zweites Fräswerkzeug
- 29
- Bewegung
- 30
- dritter Durchmesser
- 31
- erste Wendelachse
- 32
- vierter Durchmesser
- 33
- zweite Wendelachse
- 34
- Abschnitt
- 35
- Stufenfräser
- 36
- Stirnfräser
- 37
- fünfter Durchmesser
- 38
- sechster Durchmesser
- 39
- Reibungskupplung
- 40
- Deckel
- 41
- Tellerfeder
- 42
- Freistich
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009051722 A1 [0002]
- DE 102009053479 A1 [0002]
- DE 102010006055 A1 [0002]
- DE 102011102261 A1 [0002]
- DE 102013217050 A1 [0002]
