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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung von aus Kunststoff gebildeten Gehäusen von Kupplungsausrücklagern, insbesondere auf einen erhöhten Verschleißschutz derartiger Gehäuse.
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Gattungsmäßige Gehäuse für Kupplungsausrücklager sind aus
DE10152484 bekannt. Das dort gezeigte Gehäuse wird im Wesentlichen von einem einstückig aus Kunststoff hergestellten Rohrstück gebildet. Dieses Rohrstück umfasst eine – ebenfalls mit ihm einstückig verbundene – Schulter. An der einen Seite dieser Schulter stützt sich ein zu einem Wälzlager gehöriger Flansch eines Lagerrings ab, während die andere Seite der Schulter von einer Kraft beaufschlagbar ist, welche das Rohrstück mitsamt dem Lagerring gegenüber einer Welle, die eine im Rohrstück vorgesehene Bohrung durchdringt, axial verschiebbar stellt.
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Bedingt durch die Relativbewegungen zwischen der aus Stahl gebildeten Welle und dem Rohrstück ist dessen Bohrung und damit auch das Gehäuse einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt.
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Zur Eindämmung dieses Verschleißes haben sich im Wesentlichen zwei Maßnahmen herausgebildet, die beide auf dem Gedanken basieren, die Bohrung mit einer, den Verschleiß mindernden Hülse auszukleiden.
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Gemäß dem ersten Ansatz wird dazu eine aus Metall gebildete geschlitzte Hülse verwendet. Diese Hülse wird vor ihrer Verbindung mit dem Gehäuse in ihrem Durchmesser elastisch verkleinert und dann in die Bohrung eingeführt.
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Nachdem die Hülse ihre Endlage in der Bohrung gefunden hat, wird die Verkleinerung des Durchmessers beseitigt, und man vertraut darauf, dass die Rückstellkräfte der Hülse diese gegen den Innenmantel der Bohrung pressen, so dass eine Relativbewegung zwischen der Hülse und dem Rohrstück ausgeschlossen ist. Da es sich bei den Rohrstücken und den Hülsen um Massenteile handelt, können Toleranzen nicht vermieden werden, so dass verschleißerhöhende Relativbewegungen zwischen der Hülse und dem Rohrstück nicht völlig ausgeschlossen werden können.
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Nach dem anderen Ansatz wird eine – ungeschlitzte – Hülse in die Bohrung des Rohrstücks eingeschoben, wobei die axiale Länge der Hülse größer ist als diejenige der Bohrung. Hat die Hülse ihre Endlage in der Bohrung eingenommen, ragen deren beide Enden aus der Bohrung heraus. Anschließend werden dann zur Festlegung der Hülse in der Bohrung die herausragenden Enden radial nach außen umgebogen. Da die Hülsen zur weiteren Erhöhung der Verschleißfestigkeit mit wenigstens einer Lage eines Gleitmaterials beschichtet sind, kann nicht ausgeschlossen werden, dass es beim Umbiegen der Enden zu Ab- oder Anlösungen des Gleitmaterials von der Hülse kommt, die sich dann während des weiteren Betriebs fortsetzen und die Gleitfähigkeit der Hülse auf der Welle herabsetzen.
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Aufgabe der Erfindung
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Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse eines Kupplungsausrücklagers fortzubilden bzw. dessen Verschleißfestigkeit weiter zu erhöhen.
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Darstellung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind den Ansprüchen 2 bis 7 entnehmbar.
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Wird das das Gehäuse bildende Rohrstück aus zwei Halbschalen gebildet und nehmen die beiden Halbschalen, wenn sie miteinander verbunden sind, die Hülse zwischen sich auf, wird diese durch den Verbund der beiden Halbschalen verdrehfest gehalten und gleichzeitig sichergestellt, dass nach dem Zusammenfügen von Hülse und Rohrstück keine, eine Beschichtung der Hülse beeinträchtigende Verformungsarbeit an der Hülse mehr ausgeführt werden muss.
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Schon an dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass unter Halbschalen Gebilde verstanden werden, die durch die Auftrennung eines Rohrstücks entlang dessen Längsachse entstehen. Dabei schließt der Begriff Halbschale auch solche Schalen ein, die nicht exakt einen Kreisbogen von 180° beschreiben, sondern auch solche, bei denen die eine (Halb-)Schale einen Kreisbogen von etwa 135° und die andere (Halb-)Schale einen solchen von 225° beschreibt.
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Die Verbindung der beiden Halbschalen ist dann besonders einfach, wenn beide Halbschalen mit zueinander komplementären Rastmitteln versehen sind. In diesem Fall muss zur Verbindung der beiden Halbschalen lediglich die eine Halbschale auf die andere Halbschale, in welche die Hülse eingelegt ist, aufgeclipst werden.
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Eine vorteilhafte Art der Verbindung zwischen Hülse und dem aus den beiden Halbschalen gebildeten Rohrstück ist dann gegeben, wenn die Hülse an zumindest einem ihrer Enden einen radial nach außen gebogenen Rand aufweist. Dieser Rand, der bereits vor dem Verbinden der Hülse mit den Halbschalen an der Hülse ausgebildet ist, ist dann besonders wirkungsvoll, wenn er klemmend an den Enden der Halbschalen anliegt.
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Der Vollständigkeit halber soll schon an dieser Stelle ausgeführt werden, dass trotz der mit Rändern versehenen Hülsen nicht befürchtet werden muss, dass Gleitschichten, mit denen die Hülse beschichtet sind, sich ablösen, wenn die Beschichtung nach dem Umbiegen der Ränder ausgeführt wird.
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Eine gute Verdrehsicherung der Hülse in der von beiden Halbschalen im miteinander verbundenen Zustand bereitgestellten Bohrung ist dann gegeben, wenn die Hülse geschlitzt ausgebildet ist, indem ein Schnitt die Hülse in axialer Richtung vollständig durchtrennt. Hat solch eine geschlitzt ausgebildete Hülse gegenüber der Bohrung, welche von den beiden Halbschalen im miteinander verbundenen Zustand bereitgestellt wird, einen größeren Durchmesser, passt sich die geschlitzte Hülse den Durchmesserverhältnissen der Bohrung an, wodurch durch die Rückstellkräfte der geschlitzten Hülse in der Bohrung eine weiter verbesserte Verdrehsicherung der Hülse in der Bohrung erreicht wird.
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Ist die Hülse aus Metall gefertigt, ist eine hohe Verschleißfestigkeit gegeben.
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Die Verschleißfestigkeit ist weiter verbessert, wenn der Innenmantel der Hülse, welche der Bohrung abgewandt ist, mit einer Gleitbeschichtung versehen ist. Bevorzugte Gleitschichten sind dabei solche, die eine Teflon-Basis/PTFE-Basis haben.
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Eine besonders gute und nachhaltige Verschleißfestigkeit bei exzellenten Gleiteigenschaften und geringen Pedalkräften zur axialen Verschiebung des aus den beiden Halbschalen gebildeten Rohrstücks ist dann gegeben, wenn die Hülse mit einer Vielzahl von Durchbrüchen versehen ist und die Durchbrüche mit einem Festschmierstoff ausgefüllt sind. In diesem Zusammenhang bieten sich insbesondere Festschmierstoffe auf Graphit- oder Molybdänbasis an.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Es zeigen:
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1 ein Kupplungsausrücklager;
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2 zwei Halbschalen;
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3 eine Kombination aus zwei Halbschalen und einer Hülse
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Wege zum Ausführen der Erfindung
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Die Erfindung soll nun anhand der Figuren näher erläutert werden.
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In 1 ist ein Kupplungsausrücklager 1 gezeigt, welches im Wesentlichen ein Schrägkugellager 2 und ein aus Kunststoff gebildetes Gehäuse 3 umfasst. Das Gehäuse 3 ist im Wesentlichen ein Rohrstück 4, welches mit einer sich radial nach außen – von der Rotationsachse R weg – erstreckenden Schulter 5 versehen ist. An der Schulter 5, die einstückig mit dem Rohrstück 4 verbunden ist, liegt ein Flansch 6 eines zum Schräglager gehörenden Lagerrings 7 an. Im verbauten Zustand durchgreift eine – in 1 nicht gezeigte Welle – einen im Rohrstück 4 belassene Bohrung 8. Wirkt auf die Schulter 5 zur Betätigung einer Schalttrennkupplung (nicht gezeigt) eine Kraft, verschiebt sich das Rohrstück und das Schrägkugellager axial in Richtung der Rotationsachse R.
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Wie der 2 entnehmbar ist, wird das Rohrstück 4 gemäß 1 von zwei Halbschalen 9a, 9b gebildet. Jede dieser beiden Halbschalen 9a, 9b beschreibt in diesem Ausführungsbeispiel einen Kreisbogen von 180°.
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Werden die beiden Halbschalen 9a, 9b zu einem Rohrstück 4 miteinander verbunden, umschließt – wie 1 entnehmbar ist – die sich ergebende Bohrung 8 eine aus Metall gebildete Hülse 10. Die Hülse 10 kleidet die Bohrung 8 vollständig aus und weist an ihren beiden Enden 11 umgebogene Ränder 12 auf, die sich von der Rotationsache R weg erstrecken und die an den Stirnflächen 13 der Hülse 10 klemmend anliegen. Außerdem wird die Hülse 10 von einem sich in Richtung der Rotationsachse R erstreckenden Schlitz 20 durchtrennt.
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Auch wenn 1 lediglich eine Hülse 10 zeigt, die bereits von der Bohrung 8 aufgenommen ist, sei darauf hingewiesen, dass im unverbauten Zustand der Hülse 10 der Durchmesser der Hülse 10 bezogen auf den Durchmesser der Bohrung 8, der sich nach dem Verbinden der beiden Halbschalen 9a, 9b einstellt, größer ist. Wird dann eine solche Hülse 10 zwischen den beiden Halbschalen 9a, 9b aufgenommen und die beiden Halbschalen 9a, 9b miteinander verbunden, wird der ehemals größere Durchmesser der Hülse 10 dem Durchmesser der Bohrung angepasst und die ehemals vorhandene Schlitzbreite reduziert. Die dabei durch die Durchmesserverringerung in der Hülse 10 aufgebauten Rückstellkräfte sorgen dann dafür, dass sich ein leichter Presssitz der Hülse 10 in der Bohrung einstellt, was die Verdrehfestigkeit der Hülse 10 in der Bohrung 8 verbessert.
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Zur Verbesserung der Gleitfähigkeit ist der Innenmantel 14 der Hülse 10 gemäß 1 mit einer dünnen PTFE Lage L beschichtet. Um sicherzustellen, dass diese PTFE Lage L nicht beschädigt wird, wurde diese nach der An- bzw. Ausformung der Ränder 12 am Innenmantel 14 aufgebracht.
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Bei der in 3 gezeigten Ausführung, welche ein aus zwei miteinander verbundenen Halbschalen 9a, 9b gebildetes Rohrstück 4 zum Gegenstand hat, ist die Hülse 10 rand- und schlitzfrei ausgebildet. Außerdem wird im Unterschied zur Ausführung gemäß 1, bei welcher am Innenmantel 14 der Hülse 10 eine Lage L aus PTFE flächig aufgebracht ist, bei der Ausführung gemäß 3 die Hülse 10 von einer Mehrzahl von runden Durchbrüchen 15 penetriert, die mit einem Festschmierstoff F auf Graphitbasis ausgefüllt sind.
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Auch ist 3 entnehmbar, wie die Verbindung der beiden Halbschalen 9a, 9b mittels von Rastmitteln realisiert ist. Hierzu wird auf die Detaildarstellung verwiesen. Die dort nur auszugsweise dargestellte Halbschale 9a ist mit einer Tasche 16 versehen, während die andere Halbschale 9b einen Rasthaken 17 aufweist. Da die Tasche 16 und der Rasthaken 17 entsprechend der Ausführung in der Detaildarstellung zueinander komplementär ausgebildet sind, greift bei dem Verbinden der beiden Halbschalen 9a, 9b der Rasthaben 17 in die Tasche 16 ein und verrastet in dieser. Auch wenn die Verbindung der beiden Halbschalen 9a, 9b nur für das – mit Blickrichtung auf die 3 – linke Ende der beiden Halbschalen 9a, 9b gezeigt ist, kann die eben beschriebene Rastverbindung auch am axial gegenüberliegenden Ende der beiden Halbschalen 9a, 9b ausgeführt sein. Als Ersatz oder zusätzlich zu der Rastverbindung können die beiden Halbschalen 9a, 9b auch miteinander verschraubt oder mit einem Spannband, welches um die beiden Halbschalen 9a, 9b gelegt ist, verbunden sein.
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Wie schon in 2 angedeutet, muss es sich bei den beiden Halbschalen 9a, 9b nicht notwendig um zwei separate ausgebildete Bauteile handeln. Vielmehr kann es für die Herstellung und/oder die spätere Montage vorteilhaft sein, beide Halbschalen 9a, 9b einstückig auszubilden. Wie in diesem Zusammenhang 2 bzw. 3 entnehmbar ist, sind dort die beiden Halbschalen 9a, 9b an einer ihrer Stirnseiten 18 über Scharniere 19 verbunden. Sind diese Scharniere 19 vorhanden, müssen zur Herstellung eines eine eingelegte Hülse 10 umschließenden Rohrstücks 4 lediglich die scharnierfreien Enden der beiden Halbschalen 9a, 9b aufeinander zu bewegt und sei es über komplementäre Rastmittel 16, 17 oder in sonstiger Weise miteinander verbunden werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungsausrücklager
- 2
- Schrägkugellager
- 3
- Gehäuse
- 4
- Rohrstück
- 5
- Schulter
- 6
- Flansch
- 7
- Lagerring
- 8
- Bohrung
- 9a, 9b
- Halbschalen
- 10
- Hülse
- 11
- Enden
- 12
- Ränder
- 13
- Stirnflächen
- 14
- Innenmantel
- 15
- Durchbrüche
- 16
- Tasche
- 17
- Rasthaken
- 18
- Stirnseiten
- 19
- Scharnier
- 20
- Schlitz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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