| WO/2011/157401 | ADJUSTMENT APPARATUS FOR A SELF-ENERGIZING BRAKING DEVICE, AND SELF-ENERGIZING BRAKING DEVICE |
| WO/1987/002108 | BRAKING DEVICE FOR A TRAILER |
| JP2010215188 | VEHICLE BRAKE SYSTEM |
STEINRISSER, Niculo (Aufdorfstrasse 180, Maennedorf, CH-8708, CH)
Patentansprüche
1. Hohlkörper (1) mit zylindrischer Mantelfläche, welche mindestens bereichsweise eine im wesentlichen achsparallele Innen- und/oder Aussenprofilierung und mindestens eine an der Innen- oder Aussenfläche angeordnete konzentrische Aufnahmenut (2) aufweist, wobei die Aufnahmenut (2) durch im Fuss- oder Kopfteil der Profilierung angeordnete Schlitze (3) gebildet ist, wobei jeder Schlitz (3) durch zwei parallel zur Nutrichtung ausgebildete Schnitte (4,5) und radial nach Aussen oder nach Innen versetzte Stege (6) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (β) mindestens in ihrem mittleren Bereich einen Durchgang oder eine öffnung (7; 8) aufweisen. 2. Hohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aufnahmenut (2) lediglich über ein Segment des Umfanges des Hohlkörpers erstreckt und durch mindestens einen Schlitz (3) gebildet ist.
3. Hohlkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgang oder die öffnung (7; 8) einen runden Querschnitt aufweist.
4. Hohlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgang (7/8) als vollständige Trennung des Steges (6) in seinem mittleren Bereich gebildet ist.
5. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern (1) mit zylindrischer Mantelfläche, welche mindestens bereichsweise eine im wesentlichen achsparallele Innen- und/oder Aussenprofilierung aufweisen und mindestens eine an der Innen- oder Aussenfläche angeordnete konzentrische Aufnahmenut (2) aufweisen, wobei die Aufnahmenut (2) durch im Fuss- oder Kopfteil der Profilierung angeordnete Schlitze (3) gebildet ist, wobei jeder Schlitz (3) durch zwei parallel zur Nutrichtung ausgebildete Schnitte (4,5) und radial nach Aussen oder nach Innen versetzte Stege (β) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in die Stege (6) mindestens in ihrem mittleren Bereich ein Durchgang oder eine öffnung (7; 8) angebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgang oder die öffnung (7; 8) durch Stanzen erzeugt wird. |
Längsprofilierter Hohlkörper mit Aufnahmeschlitzen
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hohlkörper mit zylindrischer Mantelfläche nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 5.
Verzahnte Hohlkörper werden beispielsweise in der Kraftfahrzeugtechnik für Kupplungen und Bremsen eingesetzt. Derartige Hohlkörper dienen der formschlüssigen Halterung von flächigen Kupplungs- oder Bremselementen, wie beispielsweise von Kupplungslamellen von automatischen Getrieben.
So sind beispielsweise Kupplungslamellenträger als innen- und/oder aussenverzahnte Hohlkörper ausgebildet. Um die Kupplungslamellen in Längsrichtung, d.h. axial in Bezug auf den Kupplungslamellenträger zu halten, werden Sprengringe eingesetzt. Um diese Sprengringe im Kupplungslamellenträger zu halten, müssen Nuten im Kopf- bzw. Fussbereich und Flanken der Zähne des Kupplungslamellenträgers angebracht werden.
Derartige Kupplungslamellenträger werden umformtechnisch, beispielsweise durch KaltUmformung, aus einem scheibenförmigen Rohling geformt. Dabei wird praktisch in einem Arbeitsgang die fertige Form des Kupplungslamellenträgers geschaffen. Die erwähnten Nuten für Sprengringe können im Herstellungsprozess des Kupplungslamellenträgers nicht zusammen mit der Formung der Verzahnung geformt werden, sondern müssen in einem
nachfolgenden Fertigungsschritt ausgebildet werden. Dabei tritt das Problem auf, dass diese nachträgliche Bearbeitung Einfluss auf die bereits fertig gestellte Geometrie der Verzahnung des Kupplungslamellenträgers hat. Weiter muss dieser zusätzliche Fertigungsschritt ebenfalls mit grosser Wirtschaftlichkeit erfolgen, was durch eine spanlose Bearbeitung gewährleistet wird.
So ist beispielsweise aus der DE 2 619 479 ein derartiges Maschinenelement resp. ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt. Dabei werden in einem spanlosen Verfahren Schnitte im Fussbereich der Verzahnung angebracht und das zwischen diesen Schlitzen befindliche Material wird aus der Kontur der Verzahnung versetzt. Dieses spanloses Verfahren wird auch Formstanzen genannt und weist den Vorteil auf, dass im Gegensatz zur spanenden Bearbeitung kein Materialabtrag erfolgt und die damit verbundene Schwächung des Materials an dieser Stelle vermieden wird. Es hat sich allerdings gezeigt, dass durch diese Bearbeitung eine geometrische Abweichung der ursprünglichen Form des Maschinenelementes erfolgt, einerseits bedingt durch die Bearbeitung an sich und andererseits bedingt durch die Spannungen des plastisch umgeformten Materials im Nutbereich. Praktisch führt dies zu einer trichterförmigen Aufweitung des Maschinenelementes in seinem öffnungsbereich. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand nun darin, einen derartigen Hohlkörper mit Nuten oder Schlitzen bereitzustellen, bei welchem diese Verformungen nicht oder höchstens in tolerierbaren Grenzen auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen Hohlkörper mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Weitere erfindungsgemässe Ausführungsformen ergeben sich aus den Merkmalen der weiteren Ansprüche 2 bis 3. Beim erfindungsgemässen Hohlkörper mit zylindrischer Mantelfläche, welche mindestens bereichsweise eine im wesentlichen achsparallele Innen- und/oder Aussenprofilierung aufweist und mindestens eine an der Innen- oder Aussenfläche angeordnete konzentrische Aufnahmenut aufweist, wobei die Aufnahmenut durch im Fuss- oder Kopfteil der Profilierung angeordnete Schlitze gebildet ist, wobei jeder Schlitz durch zwei parallel zur Nutrichtung ausgebildete Schnitte und radial nach Aussen oder nach Innen versetzte Stege gebildet ist, weisen die Stege mindestens in ihrem mittleren Bereich einen Durchgang oder eine öffnung auf. Durch die öffnung resp. den Durchgang werden die durch den im plastischen Bereich ausgeführten Präge- und Durchstellungsvorgang des Steges bewirkten Druckspannungen eliminiert bzw. vermieden. Damit wird verhindert, dass diese Druckspannungen zu unerwünschten Deformationen in diesem Bereich der Wand des Hohlkörpers führen, welche zum Beispiel die Geometrie der Profilierung beeinflussen können.
Beispielsweise erstreckt sich die Aufnahmenut lediglich über ein Segment des ümfanges des Hohlkörpers und ist durch mindestens einen Schlitz gebildet. Bei der Aufnahmenut kann es sich also um eine in der Umfangsausdehnung begrenzte Aufnahmenut handeln, die aus ein paar wenigen, benachbarten Schlitzen gebildet ist oder um eine lediglich durch einen
einzelnen Schlitz gebildete Nut handeln. Selbstverständlich kann es sich bei der Aufnahmenut auch um eine sich um den ganzen Umfang des Hohlkörpers erstreckende Nut handeln, wie sie beispielsweise für die Aufnahme von Sprengringen benötigt wird, und durch in jedem Fuss- resp, Kopfteil der Profilierung angeordneten Schlitz gebildet ist.
Beispielsweise weist der Durchgang oder die öffnung einen runden Querschnitt auf. Ein solcher Querschnitt kann beispielsweise mit Stanzwerkzeugen erreicht werden. Beispielsweise ist der Durchgang als vollständige Trennung des Steges in seinem mittleren Bereich gebildet. Durch die Trennung des Steges werden die Druckspannungen ebenfalls zuverlässig eliminiert bzw. verhindert. Die Trennung kann beispielsweise durch einen quer verlaufenden Schnitt oder durch eine Stanzung mit einem Stempel erfolgen, der einen grosseren Durchmesser aufweist als die Breite des Steges.
Die Aufgabe wird weiter erfindungsgemäss durch die Merkmale des Verfahrens nach Anspruch 5 gelöst. Weitere erfindungsgemässe Ausführungsformen ergeben sich aus den Merkmalen von Anspruch 6.
Beim erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern mit zylindrischer Mantelfläche, welche mindestens bereichsweise eine im wesentlichen achsparallele Innen- und/oder Aussenprofilierung und mindestens eine an der Innen- oder Aussenfläche angeordnete konzentrische
Aufnahmenut aufweisen, wobei die Aufnahmenut durch im Fuss- oder Kopfteil der Profilierung angeordnete Schlitze gebildet ist, wobei jeder Schlitz durch zwei parallel zur Nutrichtung ausgebildete Schnitte und radial nach Aussen
oder nach Innen versetzte Stege gebildet wird, wird in die Stege mindestens in ihrem mittleren Bereich ein Durchgang oder eine öffnung angebracht. Die öffnung resp. der Durchgang kann nun vor während oder nach der Erstellung der Schnitte für den Schlitz angebracht werden.
Wenn dies nun vor resp. während der Erstellung der Schnitte resp. des Ausbiegens des Steges erfolgt, wird bereits die Bildung von Spannungen im Steg verhindert.
Wenn dies erst nach der Erstellung der Schnitte resp. des Ausbiegens des Steges erfolgt, werden die entstandenen Spannungen abgebaut und allfällige dadurch bedingte elastische Deformationen bilden sich zurück.
Beispielsweise wird der Durchgang oder die öffnung durch Stanzen erzeugt. Damit wird eine saubere Trennung des Steges resp. eine öffnung mit einer klaren öffnungskante erzielt, so dass keine störenden Grate auftreten. Die Grosse und Geometrie der Stanzung wird dabei beispielsweise so gewählt, dass beim Ausbiegen resp. Durchstellen des Steges dieser durch die sich aufbauenden Spannungen in diesem Bereich aufreisst, womit die Spannungen vollkommen eliminiert werden und damit keine unerwünschten Deformationen entstehen können.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand von Figuren noch näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 die Ansicht im Teilschnitt eines erfindungsgemässen Hohlkörpers;
Fig. 2 die Ansicht auf einen Steg eines erfindungsgemäss ausgebildete Hohlkörpers;
Fig. 3 die Ansicht auf eine erfindungsgemäss alternative Ausführung des Steges nach Figur 2.
In Figur 1 ist ein profiliertes Kupplungsgehäuse 1 als topfförmiger Hohlkörper dargestellt, wie es beispielsweise in automatischen Getrieben für Automobile eingesetzt wird.
Das hier dargestellt Kupplungsgehäuse 1 weist an seiner Aussenseite im Bereich des Topfrandes eine vollständig umlaufende Aufnahmenut resp. Nut 2 auf, welche durch im Kopfbereich der Längsprofile des Kupplungsgehäuses 1 ausgebildeten Schlitze 3 gebildet wird. In diese Nut 2 kann beispielsweise ein (in der Figur nicht dargestellter) Sprengring eingesetzt werden.
Es ist für den Fachmann klar, dass die Nut 2 auch auf der Innenseite des Kupplungsgehäuses 1 ausgebildet sein kann, wobei die entsprechenden Schlitze 3 dann im Fussbereich der Längsprofile des Kupplungsgehäuses 1 ausgebildet sind. Figur 2 zeigt nun detaillierter einen Ausschnitt der Innenwand des Kupplungsgehäuses 1 im Bereich eines Schlitzes 3. Der Schlitz 3 ist durch zwei parallele Schnitte 4 resp. 5 im Kopfbereich eines Längsprofils des Kupplungsgehäuses 1 gebildet, wobei das zwischen den beiden Schnitten 4 resp. 5 befindliche Material als Steg 6 radial nach Innen weggedrückt resp. durchgestellt worden ist. Dies erfolgt beispielsweise in einem kombinierten Präge-, Biege- und Schneidevorgang. Ein grosser Vorteil dabei ist, dass im
Bereich der Schnitte 4 resp. 5 keine Grate entstehen sondern saubere Schnittkanten.
Der Steg β ist in seinem mittleren Bereich beispielsweise vollständig aufgetrennt, weist also einen vollständigen Durchgang 7 auf. Damit werden sämtliche im Steg β durch den Biege- und Prägevorgang erzeugten Druckspannungen abgebaut resp. eliminiert, so dass hier keine Verformung der Geometrie des Kupplungsgehäuses 1 auftreten kann.
Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass vor dem Durchstellen des Steges 6 eine Lochstanzung in der Mitte des Steges β ausgeführt wird. Beim Durchstellen des Steges β nach Innen können dann die das Loch begrenzenden Rippen des Steges β durch die aufgebauten Spannungen einreissen und damit den vollständigen Durchbruch resp. Durchgang 7 bilden. Damit werden auch die aufgebauten Druckkräfte komplett abgebaut.
In Figur 3 ist eine alternative Ausführung dargestellt, bei welcher keine vollständige Auftrennung des Steges 6 erfolgt, sondern im mittleren Bereich des Steges 6 eine öffnung 8 ausgebildet ist. Eine solche öffnung 8 kann beispielsweise durch Stanzung erzeugt werden, entweder vor, während oder nach dem kombinierten Präge-, Biege- und Schneidevorgang. Bei entsprechender Dimensionierung dieser öffnung 8 wird die Druckspannung im Steg 6 praktisch vollständig abgebaut, ohne dass die die öffnung 8 begrenzenden Rippen des Steges 6 aufbrechen und damit der Steg 6 ungebrochen verbleibt.
Die Ausführung des Durchstellens und Stanzens kann in einem Arbeitsgang mit einem kombinierten Werkzeug ausgeführt
werden, welches beispielsweise das Stanzwerkzeug innerhalb des Stempels resp. Matrize für das Durchstellen resp. Biegen aufweist.
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