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Die
Erfindung betrifft gemäß dem einteiligen Patentanspruch
1 einen hydrodynamischen Drehmomentwandler und gemäß dem einteiligen
Patentanspruch 6 ein Verfahren zur Herstellung eines solchen.
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Die
nicht vor veröffentlichte
DE 102005006253.9-34 betrifft
bereits einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, bei dessen Herstellung
ein Warmnietverfahren Anwendung findet. Dieser hydrodynamische Drehmomentwandler
weist einen Torsionsdämpfer
auf.
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In
der
DE 19826351 C2 ist
ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem Torsionsdämpfer und
einer Turbine gezeigt.
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Grundsätzlich sind
Warmnietverfahren mit einem Warmniet, der einen Kopf aufweist, bereits
aus der
US 2005/0161442
A1 , der
GB 1 528 730 und
der
DE 31 40 368 A1 bekannt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler bzw.
ein Verfahren zur Herstellung eines solchen zu schaffen, das eine Anbindung
der Turbine nach dem Zusammenbau des Torsionsdämpfers ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen von Vorrichtungsanspruch 1 bzw. den Merkmalen von Verfahrensanspruch
6 gelöst.
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Gemäß einem
Vorteil der Erfindung ist es möglich,
den Torsionsdämpfer
komplett fertig zu stellen und gegebenenfalls auf Funktion zu prüfen und im
Anschluss von der einen Seite die Turbine an dem Torsionsdämpfer mittels
Warmnieten drehfest zu befestigen. Dazu ist der große Kopf
des Warmniets auf der axialen Seite der Turbine vorgesehen, wohingegen
der schmale Bolzen des Warmniets durch eine Ausnehmung dieser Turbine
gesteckt wird und mit einem Trägerteil
des Torsionsdämpfers
warm vernietet wird. Durch diese Montage von der einen Seite wird erreicht,
dass die Turbine erst nach erfolgter Torsionsdämpfermontage am Torsionsdämpfer befestigt werden
kann. Eine solche Vormontage von Turbine und Torsionsdämpfer kann
sich nämlich
als aufwändig
erweisen, wenn die Turbine an einem anderen Produktionsstandort
hergestellt wird, als der Torsionsdämpfer. So müssten zunächst die Turbine und der Torsionsdämpfer an
einen Ort zur Montage zusammengeführt werden und gegebenenfalls
anschließend
an einen anderen Ort zur Montage mit dem Gehäuse verbracht werden. Dieses
Problem verschärft
sich, wenn die einzelnen Bauteile von verschiedenen Herstellern – insbesondere
OEM (Original Equipment Manufacturer) und Zulieferern – produziert
werden. Hingegen stellt die Anfuhr der gesamten Bauteile an einen
Ort, an welchem gleichzeitig auch Großteile der Bauteile gefertigt
werden, den geringsten Fertigungs-/Montageaufwand dar.
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Beim
Warmnieten findet in besonders vorteilhafter Weise ein Verfahren
Anwendung, wie dieses bereits in der nicht vor veröffentlichten
DE 102005006253.9-34 dargestellt
ist. Neben dem eingangs genannten Vorteil ist ein weiterer Vorteil
dieses Verfahrens, dass kein Abbrand freigesetzt wird, der bereits
bei erster Inbetriebnahme des hydrodynamischen Drehmomentwandlers
in dessen Ölkreislauf wäre. Damit
wird auch der Öl kreislauf
des Getriebes sauber gehalten, welches üblicherweise einen gemeinsamen Ölkreislauf
mit dem hydrodynamischen Drehmomentwandler hat. Der Abbrand – d.h. Schweißspritzer – kann nämlich beim
Warmnieten in einem besonderen Auffangbereich zurückgehalten werden,
der beispielsweise als Ringtasche oder Lochlaibung ausgeführt sein
kann.
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Die
Verbindung mit Warmnieten hat beispielsweise gegenüber der
drehfesten Verbindung mit einer Keilwellenverzahnung den Vorteil,
dass es eine feste Verbindung ohne Zahnflankenspiel ist, so dass
es nicht zu Geräuschen
infolge Resonanzschwingungen kommen kann.
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Die
Turbine kann unmittelbar mit einem Blech des Torsionsdämpfers warm
vernietet sein, so dass dieses Blech das besagte Trägerteil
bildet. Allerdings ist eine Turbine aus sehr dünnem Blech hinsichtlich Gewicht
und Dynamik vorteilhaft, was jedoch die Verbindung mit dem Warmnietverfahren wiederum
problematisch macht. Aus diesem Grund kann als Trägerteil
ein spezieller Träger
vorgesehen sein, der insbesondere als ringförmiger Träger ausgestaltet sein kann.
Die Warmniete werden dabei auf den Träger aufgeschweißt. Somit
wird das Blech des Torsionsdämpfers
und die dünne
Turbine zwischen dem Träger
und dem Kopf des Warmniets verspannt.
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Dieser
Träger
kann so dick bzw. ausreichend steif ausgeführt sein, dass er die zum Schweißen und Nieten
erforderlichen Kräfte
aufnehmen kann. Ferner kann der Träger eine Zentrierungsfunktion
für die Turbine
und/oder einen Federträger
des Torsionsdämpfers übernehmen.
Dieser Träger
kann zur Aufnahme des Abbrandes ein Sackloch aufweisen. Da der Träger insbesondere
als Drehteil ausgeführt
sein kann, kann für
die umfangsmäßig verteilten
Warmniete auch eine Ringnut vorgesehen sein. Die Tiefe der Ringnut
bestimmt in vorteilhafter Weise die Warmnnietlänge. So kann ein besonders
langer Warmniet vorgesehen sein, dessen Schrumpfung ebenfalls entsprechend
groß ist,
so dass auch eine hohe Zugspannung erreicht wird. Diese hohe Zugspannung
eine besonders gute kraftschlüssige
Verbindung.
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In
besonders vorteilhafter Weise kann zwischen den mittels Warmnieten
zu verbindenden Blechen – d.h.
dem Blech des Torsionsdämpfers
und der Turbine – eine
Prägung
vorgesehen sein. Eine solche Prägung
bildet zeitlich vor dem Vernieten eine Verdrehsicherung der Bleche
gegeneinander. Diese Prägung
kann insbesondere im Bereich des Warmniets vorgesehen sein.
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Der
Gegenstand des Patentanspruchs 4 stellt in vorteilhafter Weise als
Zusatzfunktion mittels des Trägerteils
eine axiale Positionierung des Torsionsdämpfers zur Getriebeeingangswellennabe
sicher.
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Das
indirekte Verschweißen
von zumindest zwei Nieten gleichzeitig stellt sicher, dass der Hauptstrom
nicht über
gegeneinander bewegliche Teile fließt, so dass es dort nicht zu
Nebenschweißungen und/oder
Oberflächenbeschädigungen
kommen kann. Zumindest zwei gleichmäßig am Umfang verteilte Schweißelektroden
stellen eine Sicherheit gegen Verkippen dar.
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Weitere
Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen, der
Beschreibung und der Zeichnung vor.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand von mehreren zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispielen
erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 einen
hydrodynamischen Drehmomentwandler 1 mit Warmnieten in
einem Halbschnitt,
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2 bis 4 in
einem Detail des hydrodynamischen Drehmomentwandlers gemäß 1 ein Herstellungsverfahren
zur Verbindung im Bereich des Warmniets,
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5 in
einer alternativen Ausgestaltung einen Warmniet mit kegelförmiger Geometrie,
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6 eine
Einspannung einer Baueinheit des hydrodynamischen Drehmomentwandlers
auf einer Maschine zum Warmnieten und
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7 und 8 analog
zu 2 bis 4 die Verfahrensschritte zum
Warmnieten eines alternativen Warmniets.
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1 zeigt
einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 1 in einem Halbschnitt.
Dieser hydrodynamische Drehmomentwandler 1 ist eingangsseitig über eine
Verschraubung mit einer nicht näher dargestellten
teilweise flexiblen Mitnehmerscheibe und einer Kurbelwelle eines
Antriebsmotors verbunden. Dabei sind in der Zeichnung zwei alternative Möglichkeiten
der Verschraubung dargestellt.
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Ausgangsseitig
ist der hydrodynamische Drehmomentwandler 1 über eine
Keilwellenverzahnung 52 mit einer nicht näher dargestellten
koaxial angeordneten Getriebeeingangswelle eines Getriebes verbunden.
Die Getriebeeingangswelle, der hydrodynamische Drehmomentwandler 1 und
ein Kurbelwellenflansch sind dabei koaxial zu einer Zentralachse 25 angeordnet.
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Der
hydrodynamische Drehmomentwandler 1 umfasst das Gehäuse 50,
eine Pumpenschale 35, eine Turbine 37 und ein
Leitrad 38.
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Die
nachfolgende nähere
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
folgt dabei dem Kraftfluss von der Kurbelwelle auf das Gehäuse 50.
Vom Gehäuse 50 verläuft der
Kraftfluss auf die Pumpenschale 35. Bei hydrodynamischer
Kraftübertragung
wird der Kraftfluss von dieser Pumpenschale 35 auf die
Turbine 37 und über
einen Torsionsdämpfer 17 auf
die besagte Getriebeeingangswelle übertragen. Hingegen wird der
Kraftfluss bei einer eingerückten Überbrückungskupplung 18 vom
Gehäuse 50 über die Überbrückungskupplung 18 auf
den Torsionsdämpfer 17 und
anschließend
auf die Getriebeeingangswelle übertragen.
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Die
Turbine 37 ist neben der Pumpenschale 35 auf deren
dem Antriebsmotor zugewandter Seite angeordnet. Axial zwischen der
Pumpenschale 35 und der Turbine 37 ist das Leitrad 38 radial
innen angeordnet, das sich in üblicher
Weise an einem Freilauf 39 abstützt.
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Eine
innere Nabe 40 des Freilaufes 39 ist mittels einer
Innenverzahnung drehfest mit einer nicht näher dargestellten Statorwelle
verbunden.
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Die
Turbine 37 weist radial innen mehrere gleichmäßig am Umfang
verteilte runde Ausnehmungen 5a auf, die im Detail gemäß 2 bis 4 näher ersichtlich
sind. In diese Ausnehmungen 5a sind von Seiten der Turbine 37 Warmniete 7 eingesteckt, die
einen Kopf 15 und einen Schaft 13 umfassen. Die Warmniete 7 verspannen
einen Federträger 44 gegen
einen ringförmigen
Träger 43.
Die Herstellung dieser Verbindung ist weiter unten in 2 bis 4 näher erläutert. Der
Federträger 44 ist
gegen die Torsionssteifigkeit des Torsionsdämpfers 17 begrenzt drehbar
zu einem Stützblech 46 angeordnet.
Dazu sind Bogenfedern 47, 14 des Torsionsdämpfers 17 in Aussparungen
aufgenommen, die in das Blech
- – des Stützblechs 46,
- – des
Federträgers 44 und
- – eines
drehfest mit letzterem vernieteten Kupplungsbleches 53
eingearbeitet
sind.
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Das
Stützblech 46 ist
radial außerhalb
der Bogenfedern 47, 14 in Umfangsrichtung mit
gebogenen Ansätzen 49 versehen,
welche die Bogenfedern 14 führen. Das Stützblech 46 ist
radial innen drehfest mit einer Getriebeeingangswellennabe 51 verbunden.
Diese Getriebeeingangswellennabe 51 ist mittels der eingangs
genannten Keilwellenverzahnung 52 drehfest mit der Getriebeeingangswelle
verbunden. Der Träger 43 ist
radial und axial mittels einer Gleitlagerung auf der Getriebeeingangswellennabe 51 geführt. Zur
Schmierung der axialen Gleitflächenpaarung
ist ein Schmiermittelkanal 70 vorgesehen. Dieser Schmiermittelkanal 70 mündet in
einen Schmiermittelkanal 71, der zur Schmierung der radialen
Gleitflächenpaarung
vorgesehen ist. Dieser Schmiermittelkanal 70 stellt gleichzeitig
die Zirkulation des Wandlerkühlkreislaufs
sicher. Das Trägerteil 43 ist über ein
Axialwälzlager 72 an
einem Axialsicherungsring 73 axial abgestützt. Dieser
Axialsicherungsring 73 stützt sich seinerseits axial
an einem Außenring 74 – d.h. Klemmring – des Freilaufs 39 ab.
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Das
Kupplungsblech 53 ist bewegungsfest mit einem inneren Lamellenträger 54 verbunden.
Der innere Lamellenträger 54 haltert über eine
Axialverzahnung innere Kupplungslamellen der Überbrückungskupplung 18.
Diese Kupplungslamellen sind dabei drehfest und axial verschiebbar
gegenüber dem
inneren Lamellenträger 54.
Ebenso werden äußere Kupplungslamellen
an einem mit dem Gehäuse 50 fest
verbundenen äußeren Lamellenträger 57 drehfest
und axial verschiebbar gehaltert. Dazu ist eine axial ausgerichtete
Innenverzahnung in den äußeren Lamellenträger 57 eingearbeitet,
in welche eine Außenverzahnung
der äußeren Kupplungslamellen
eingreift. Der äußere Lamellenträger 57 erstreckt
sich koaxial zum Gehäuse 50 und
ist mit diesem bewegungsfest reibverschweißt. Die äußeren und die innere Kupplungslamellen
greifen radial ineinander ein. Dabei weisen die inneren Kupplungslamellen 55 Reibbeläge auf,
die beidseitig fest an einem Grundkörper befestigt sind. Diese
Reibbeläge liegen
beiderseits der äußeren Kupplungslamellen und
einseitig an der vordersten Kupplungslamelle und einer Widerlagerscheibe 63 an.
Dabei wird an den Kontaktflächen
ein Reibmoment übertragen.
Ein Kolben 64 ist vorgesehen, um die Überbrückungskupplung 18 auszurücken und
einzurücken.
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Beim
weiter unten zu 2 bis 4 beschriebenen
Herstellungsverfahren wird von Seiten des Getriebes – d.h. in
der Zeichnungsebene von rechts – ein
Druck in den Warmniet 7 eingeleitet, um den Warmniet 7 mit
dem ringförmigen
Träger 43 zu verschweißen und
anschließend
zu stauchen. Dazu wird gemäß 6 zunächst eine
Baueinheit 100 montiert, welche
- – den inneren
Lamellenträger 54,
- – den
Torsionsdämpfer 17,
- – den
ringförmigen
Träger 43 und
- – die
Getriebeeinganswellennabe 51
umfasst. Die Getriebeeingangswellennabe 51 wird
in einer Aufnahme 101 einer Maschine eingesetzt und die
Turbine 37 wird gemeinsam mit den Warmnieten 7 in
die Baueinheit 100 eingesetzt. Im Anschluss wird mittels
zumindest zwei gleichmäßig am Umfang
verteilten Elektroden 102a, 102b das Warmnietverfahren
durchgeführt,
wie es im Detail anhand eines einzelnen Warmniets in 2 bis 4 beschrieben
ist. Die Kräfte
beim Eindrücken
der Warmniete 7 werden dabei über den Träger 43 und die Getriebeeingangswellennabe 51 an
der Aufnahme 101 abgestützt.
Gemäß den Pfeilen
aus 9 wird indirekt geschweißt. Dabei
fließt
der Schweißstrom
durch eine Elektrode 102a in eine andere Elektrode 102b.
Damit fließt
der Hauptstrom relativ direkt über
die Warmniete 7, den Träger 43 und
die Getriebeeingangswellennabe 51. Dies stellt sicher,
dass einander berührende – aber gegeneinander
bewegliche – Teile
der Baueinheit 100 nicht miteinander verschweißen bzw.
verkleben und die Oberfläche
dieser Bauteile geschützt
wird.
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2 bis 4 zeigen
in einem ein Detail des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 gemäß 1 das
Herstellungsverfahren der Verbindung im Bereich des Warmniets 7.
Das Detail ist dabei im Verhältnis
zu 1 90° gedreht
dargestellt.
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2 zeigt
dabei die Turbine 37 und den Federträger 44, welche an
dem in 2 noch nicht dargestellten ringförmigen Träger 43 befestigt
werden sollen. Die Turbine 37 und der Federträger 44 weisen durchgehende
runde Ausnehmungen 5a, 5b auf. Weiterhin ist der
Warmniet 7 mit dem Schaft 13 sowie dem Kopf 15 dargestellt.
Dabei haben die Ausnehmungen 5a, 5b einen größeren Durchmesser
als der Schaft 13, so dass der Warmniet 7 in Zusammenbaulage
Spiel gegenüber
den Ausnehmungen 5a, 5b aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel
ist die vom Kopf 15 abgewandte Stirnfläche 9 des Warmniets 7 in Form
einer Spitze 16 ausgestaltet. Der Warmniet 7 besteht
beispielsweise aus einem Stahl mit einem niedrigen Kohlenstoff-Gehalt,
um eine hohe Zähigkeit
zu gewährleisten.
Die Ausnehmung 5b im Federträger 44 ist auf deren
vom Kopf 15 abgewandter Seite mit einem Absatz versehen,
der die Ausnehmung 5b auf dieser Seite in einem Auffangbereich 23 vergrößert. Die
Funktion dieses Auffangbereichs 23 wird weiter unten beschrieben.
Der Auffangbereich 23 ist in diesem Ausführungsbeispiel
zylind risch und kann als Ringtasche bezeichnet werden. Der Auffangbereich 23 kann
aber auch eine andere Geometrie aufweisen.
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3 zeigt
zusätzlich
den ringförmigen
Träger 43,
an welchem die Turbine 37 und der Federträger 44 mit
Hilfe des Warmniets 7 unlösbar befestigt werden sollen.
Dazu wird zunächst
der Warmniet 7 mit Hilfe einer hier nicht dargestellten
Schweißelektrode,
mit welcher der Kopf 15 des Warmniets 7 fest, aber
lösbar
verbunden ist in die Ausnehmungen 5a, 5b eingeführt. Diese
Verbindung des Kopfes 15 mit der Schweißelektrode wird beispielsweise
durch einen Unterdruck hergestellt. Alternativ kann der Kopf 15 durch
eine mechanische Klemmung mit der Schweißelektrode verbunden werden.
Alternativ kann die Ausnehmung 5a bzw. 5b mit
den Warmnieten auch vor bestückt
sein, so dass die Position von Turbine 37 zu Federträger 44 festgelegt
ist.
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Dann
wird der Warmniet 7 mit seiner Stirnfläche 9 an der Oberfläche 10 des
Trägers 43 angeschweißt. Dies
geschieht hier beispielsweise durch ein Widerstandsschweißverfahren.
Geeignet sind aber sämtliche
elektrischen Schweißverfahren.
Unter den Widerstandsschweißverfahren
kommt hier insbesondere ein Buckelschweißverfahren zum Einsatz. Dazu
ist die Stirnfläche 9 des
Warmniets 7 entsprechend als Spitze 16 geformt.
Das Aufschweißen
erfolgt durch einen elektrischen Schweißimpuls. Der Impuls besitzt
in diesem Ausführungsbeispiel
größenordnungsmäßig eine
Länge von
30-60 Millisekunden, einem beim stirnseitigen Widerstandsschweißen von
Warmnieten 7 üblichen
Wert. 3 zeigt ferner die nun entstandene Schweißzone 30. Eine
Alternative zum elektrischen Widerstandsschweißen stellt beispielsweise ein
Lichtbogenbolzenschweißverfahren
dar. Dies ist aber hier weniger geeignet, da bei diesem Verfahren
der Lichtbogen auf die andere Seite überspringen würde, was
unerwünscht
ist.
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In 4 ist
die unlösbare
Verbindung des Trägers 43 mit
der Turbine 37 und dem Federträger 44 nach der Durchführung des
nächsten
und letzten Verfahrensschritts dargestellt. In diesem Schritt wird der
Warmniet 7 plastisch verformt. Diese plastische Verformung
wird erzeugt, indem ein zweiter elektrischer Impuls aufgebracht
wird, welcher in einem kurzen zeitlichen Abstand auf den ersten
Schweißimpuls
folgt. Dieser zweite Impuls mit niedriger Stromstärke ist
deutlich länger
als der erste Schweißimpuls.
Er kann beispielsweise 1000 Millisekunden betragen. Durch den zweiten
Impuls wird der Warmniet 7 erwärmt und erweicht.
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Gleichzeitig
wird in Längsrichtung 8 des Warmniets 7 eine
Kraft ausgeübt,
die zu einer plastischen Verformung in Form eines Stauchens des Schafts 13 des
Warmniets 7 führt.
Die Stauchkraft kann dabei dieselbe Höhe wie die Schweißkraft aufweisen
oder niedriger oder höher
sein als diese. Diese Stauchbewegung wird durchgeführt, bis
der Kopf 15 des Warmniets 7 zumindest bereichsweise
mit seiner Unterseite 12 auf der Oberfläche 11 der Turbine 37 aufliegt.
Das beim Stauchen zu den Seiten gedrängte Material des Schaftes 13 füllt die
Ausnehmungen 5a, 5b nun bereichsweise in Umfangsrichtung
völlig
aus. Die beim Aufschweißen
der Stirnfläche 9 des
Warmniets 7 auf die Oberfläche 10 des Trägerteils 43 entstehenden
Schweißspritzer
sowie in diesem Auffangbereich beim Stauchen verdrängtes Material
werden in dem Auffangbereich 23 der Ausnehmung 5b aufgenommen,
so dass sowohl
- – zwischen dem Träger 43 und
dem Federträger 44,
als auch
- – zwischen
dem Federträger 44 und
der Turbine 37
eine saubere, glatte Kontaktfläche vorliegt.
Die Schweißspritzer
können
somit nicht als Abbrand in den Ölkreislauf
des hydrodynamischen Drehmomentwandler bzw. ggfs. des Getriebes
gelangen.
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Dadurch,
dass bei diesem Verfahren nur zwischen dem Warmniet 7 und
dem Träger 43 eine Schweißverbindung
hergestellt wird, ist es möglich, den
Federträger 44 und
die Turbine 37 an den Träger 43 zu befestigen,
welche nicht schweißbar
sein müssen.
Beispielsweise können
der Federträger 44 und die
Turbine 37 Bauteile aus Aluminium, oberflächenbeschichtetem
Stahl – insbesondere
nitriert –,
Keramik oder Kunststoff – insbesondere
faserverstärkte Kunststoffe – sowie
Verbunde solcher Bauteile sein. Lediglich der Warmniet 7 und
das Trägerteil 43 müssen aus
einem schweißbaren
Material bestehen.
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Durch
die Tatsache, dass der Warmniet 7 vor der Durchführung des
Verfahrens Spiel gegenüber der
Bohrung 5 hat, kann weiterhin auch bei der Verbindung von
elektrisch leitfähigen
Materialien für
den Träger 43 ohne
einen Kurzschluss die Stirnfläche 9 des
Warmniets 7 auf dem Träger 43 aufgeschweißt werden,
da der Schweißstrom
nur durch den Warmniet 7 selber geleitet wird. Der zum
Schweißen
benötigte
hohe elektrische Widerstand tritt in jedem Fall zwischen der Stirnfläche 9 des
Warmniets 7 und der Oberfläche 10 des Trägers 43 auf.
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Nach
der Durchführung
des Verfahrens schrumpft der Warmniet 7 aufgrund der vorausgegangenen
thermischen Umformung. Auf diese Weise kommt es zu einer zusätzlichen
Verspannung der Verbindung, welche eine hohe Festigkeit zur Folge hat.
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Weiterhin
erfolgen das Schweißen
und die anschließende
plastische Verformung in einem Arbeitsgang auf einer Standard-Schweißpresse,
ohne dass zusätzliche
Umrüst-
oder Umspann-Maßnahmen
erforderlich sind.
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Die
durch das Schweißen
möglicherweise verursachte
Aufhärtung
der Schweißzone 30 wird durch
die anschließende
Erwärmung
im Rahmen der plastischen Verformung reduziert.
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Neben
der oben dargestellten zylindrischen Geometrie der Ausnehmung 5b ist
es möglich,
eine kegelförmige
Geometrie vorzusehen, wie sie in 5 dargestellt
ist. Eine konische Ausnehmung ist beispielsweise bei Verwendung
eines Gussteils als Federträger 44 oder
als Turbine 37 einfacher herzustellen als eine zylindrische.
Der Durchmesser der Ausnehmung vergrößert sich mit wachsendem Abstand
vom Träger 43.
Der Öffnungswinkel α kann dabei
variieren, in diesem Beispiel beträgt er näherungsweise α = 25°. Es ist
zu erkennen, dass das bei der Stauchung des Schafts 13 verdrängte Material sich
an die Wandung der Ausnehmungen im Federträger 44 andrückt und
somit diese Ausnehmungen nahezu vollständig ausfüllt. Weiterhin ist in diesem Ausführungsbeispiel
an die Unterseite 98 des Kopfes 15 des Warmniets 7 ein
umlaufender Dichtring 27 angeformt. Dieser Dichtring 27 liegt
nach dem Stauchvorgang auf der Oberfläche 11 des Federträgers 44 auf
und dichtet die Verbindung zusätzlich
ab. Alternativ kann auch ein ähnlicher
umlaufender Dichtring auf der Oberfläche 11 des Federträgers 44 vorgesehen werden,
welcher dann die gleiche Funktion erfüllt.
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In
einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird der Warmniet
nicht per Unterdruck an der Schweißelektrode befestigt. Ferner
kann der Warmniet an der Schweißelektrode
auch magnetisch oder mechanisch befestigt sein.
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Die
Ausnehmungen in der Turbine 37 können ausgestanzt oder ausgebohrt
sein.
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In 2 bis 4 sind
die Ausnehmungen 5a, 5b zur besseren Darstellung
mit einem übertriebenen
Durchmesser dargestellt. In der Praxis hat der Bolzen 13 eine
sehr geringes Spiel zu den Ausnehmungen 5a, 5b,
so dass eine Zentrierung für
die vorausgehende Schweißung
erreicht wird. Um bei diesem geringen Spiel eine Aufnahme für die Materialaufwerfung
zwischen Kopf und Turbine beim Warmnietvorgang zu schaffen, kann
eine Ausgestaltung gemäß 7 und 8 vorgesehen
sein.
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Dabei
zeigen 7 und 8 in zwei Verfahrensschritten
eine Ringnut 104 an der Unterseite des Kopfes. Diese Ringnut 104 nimmt
die besagte Materialaufwerfung 105a, 105b auf,
wenn die Turbine 37 fertig vernietet ist. Mit dieser Ausgestaltung
in Verbindung mit einem geringen radialen Spiel entsteht eine sehr
hohe radiale Verspannung zwischen dem Bolzen 113 und der
Turbine 37 bzw. dem Federträger 44. Vom Warmniet 107 können dabei
zusätzlich
zu der kraftschlüssigen
Verbindung auch Scherkräfte übertragen
werden.
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Der
Auffangbereich 123 zur Aufnahme der Schweißspritzer
ist dabei anders ausgestaltet, als gemäß 2 bis. 4.
So ist der Auffangbereich 123 gemäß 7 und 8 eine
Vertiefung im ringförmigen
Träger 143.
Diese Vertiefung kann als flaches Sackloch ausgeführt sein.
Da es sich bei dem Träger 143 um
ein Drehteil handelt, kann die Vertiefung aber auch als ringförmige Nut
ausgeführt
sein, die in einem Arbeitsgang beim Drehen des Trägers 143 hergestellt
wird.
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Bei
den beschriebenen Ausführungsformen handelt
es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der
beschriebenen Merkmale für
unterschiedliche Ausführungsformen
ist ebenfalls möglich.
Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung
gehörenden
Vorrichtungsteile, sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien
der Vorrichtungsteile zu entnehmen.