WO2019115124A1 - Blech-lamellenträger sowie verfahren zu dessen drehzahlfestigkeitserhöhung - Google Patents

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WO2019115124A1
WO2019115124A1 PCT/EP2018/081282 EP2018081282W WO2019115124A1 WO 2019115124 A1 WO2019115124 A1 WO 2019115124A1 EP 2018081282 W EP2018081282 W EP 2018081282W WO 2019115124 A1 WO2019115124 A1 WO 2019115124A1
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tooth
plate
carrier
teeth
plate carrier
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PCT/EP2018/081282
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Walter Fritz
Thilo HEINLEIN
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
    • B21H5/02—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D53/26—Making other particular articles wheels or the like
    • B21D53/28—Making other particular articles wheels or the like gear wheels

Definitions

  • the present invention relates to a method for increasing the speed of a plate-plate carrier according to the closer defined in the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a plate-plate carrier according to the closer defined in the preamble of claim 5 and a multi-plate clutch with such a plate Plate carrier according to the closer defined in the preamble of claim 13.
  • a transmission device which has an inner disk carrier which comprises a cylindrical end contour in the region of a free end remote from a carrier element.
  • This cylindrical end contour of the inner disk carrier increases the rotational speed resistance of the lamella profile of the inner disk carrier.
  • a coupling device with an inner disk carrier which has a toothed section and a carrier section.
  • the toothed portion and the support portion are connected together.
  • the inner disk carrier has a bottom portion which is arranged axially adjacent to the drive-side toothing portion on a side opposite the end-side region of the driven-side disk carrier.
  • the bottom portion is substantially free of teeth and annular.
  • the bottom section extends substantially radially inwardly from the driven-side toothed section. This embodiment avoids a radial widening of the driven-side disk carrier.
  • Object of the present invention is therefore to provide a method for speed increase and a plate-plate carrier, which is inexpensive to produce and can also be used in high-speed motors.
  • a method for increasing the rotational speed of a sheet-metal plate carrier in which a plate-plate carrier is provided with an axially extending cylindrical toothed portion.
  • the toothed portion comprises a free end and is deformed such that it has on its outer peripheral surface an external toothing and on its inner peripheral surface complementary to this internal toothing.
  • These teeth each comprise a plurality of teeth spaced apart from each other in the circumferential direction by tooth grooves, each having a tooth tip end and a tooth root end in the axial direction in the region of the free end. At least some of the tooth tip ends of the internal teeth or the external teeth are pressed in the direction of their respective tooth root end.
  • a reinforcing wall extending in the radial direction is formed in the region of the free end of the respective tooth.
  • Radial direction here means that at least at a certain angle from the axial direction is changed.
  • the resulting reinforcing wall is preferably designed obliquely to the tooth head surface, which extends axially, in the longitudinal direction.
  • cost-effectively produced sheet-plate carriers which are actually intended for use in less high-revving engines, especially diesel engines, can be modified by a further step such that they can also be used for high-speed engines, in particular gasoline engines ,
  • the already manufactured, not speed-resistant sheet-plate carrier can be inexpensively and easily strengthened by just pressed at least some of the free ends of the respective teeth, in particular embossed.
  • the two tooth flanks of the respective tooth to be reinforced are supported on the outside in the region of the free end, in particular via two support surfaces of the stamping tool, so that they are held in position during forming of the tooth tip end.
  • the tooth geometry of the respective toothing remains unchanged and as a result the lamellae engaging therein are axially displaceable without being misjudged.
  • the slats can thus be inserted into the corresponding toothing even after the formation of the reinforcing wall and also removed again.
  • the embossing tool converts several, preferably all, tooth heads in one embossing cycle.
  • the embossing tool is designed in such a way that it only transforms a single tooth head in a stamping cycle.
  • the embossing tool can be designed very inexpensively.
  • the plate-plate carrier is arranged in a rotatable receiving unit and / or is rotated tooth-wise relative to the embossing tool.
  • a sheet-metal plate carrier for a multi-plate clutch which has an axially extending cylindrical toothed portion.
  • the toothed section comprises a free end in the axial direction.
  • the toothed section is reshaped in such a way that it has an outer toothing on its outer circumferential surface and an inner toothing complementary thereto on its inner circumferential surface.
  • the gearing i. the inner and outer teeth, to the free end.
  • the external teeth and internal teeth each comprise a plurality of teeth spaced from one another in the circumferential direction by tooth grooves.
  • the teeth each have a tooth tip end and a tooth root end in the axial direction in the region of the free end.
  • the external teeth and the internal teeth are complementary to each other.
  • tooth of the external toothing and the tooth groove of the internal toothing are arranged in the circumferential direction at the same angular interval. Furthermore, this preferably means that the teeth of the respective toothing are hollow and this cavity forms the respective tooth groove of the other toothing.
  • the tooth tip ends of the internal gear or the external gear are pressed radially in the direction of their respective tooth root end.
  • the teeth of the internal toothing or of the external toothing are accordingly reshaped in such a way that their rotational speed resistance is increased in the region of the free end.
  • the reshaped tooth tip ends are preferably formed by a speed increase process according to the preceding description, said features being individual or may be present in any combination.
  • these teeth have a radially extending reinforcing wall in the region of the free end.
  • the plate-plate carrier has an increased speed resistance, so that it can also be used in high-speed engines, especially gasoline engines.
  • this sheet-metal plate carrier is characterized by its low production costs, since its production uses a sheet-metal plate carrier intended for less high-revving motors, in particular diesel engines, which can be formed by a quick and inexpensive forming operation with the reinforcing wall.
  • these deformed teeth each have a stiffening bend.
  • This is preferably formed in the tooth longitudinal direction between a Zahnkopf Design and the reinforcing wall.
  • the tooth head surface forms the surface extending in the tooth longitudinal direction and formed in the region of the tooth head.
  • the stiffening kink gives the tooth a higher speed resistance, so that the plate plate carrier can also be used for high-speed motors.
  • the reinforcing wall of the respective tooth runs obliquely, in particular perpendicularly, with respect to the tooth head surface. Additionally or alternatively, it is advantageous if the outer side of the reinforcing wall is formed flat, in particular pressed flat.
  • the tooth tip end is pressed in the radial direction at the maximum to the level of the respective tooth root end.
  • the tooth tip has a radial distance at a lower deformation to the respective Zahnfußende.
  • the reinforcing wall is formed by a stamping of the respective tooth in the region of its free end.
  • the displaced in the manufacture of the reinforcing wall material is formed in a tooth interior.
  • the internal space of the tooth is therefore the cavity of the respective tooth, which due to the comfor- plementric training of the two gears forms the tooth groove of the other teeth.
  • the sheet-metal plate carrier can be produced inexpensively if two mutually adjacent reinforcing walls are spaced from each other in the circumferential direction, in particular by the interposed tooth groove.
  • the sheet-metal plate carrier is an inner plate carrier.
  • the sheet-metal plate carrier is designed as an outer plate carrier.
  • the tooth tip ends of the internal toothing, in particular all the tooth heads are pressed radially outward. In this way it can be ensured that the outer disks can be pushed onto the inner toothing of the outer disk carrier.
  • the sheet-metal plate carrier in the region of the end facing away from the free end of the toothed portion on a support portion for centering and / or forwarding a torque.
  • the support portion and the toothed portion are integrally formed with one another and of uniform material.
  • these are formed in two parts and are positively and / or materially connected to each other.
  • in a one-piece and material uniform design of the carrier and toothing portion of the plate plate carrier can be made very inexpensive.
  • a multi-plate clutch with an inner disk carrier, with the inner disk rotatably and axially movably connected, and with an outer disk carrier, with the outer disk rotatably and axially movably connected.
  • the inner disk carrier and the outer disk carrier are rotatable relative to one another about an axis of rotation. Furthermore, their mutually corresponding slats can be brought into frictional contact with each other by introducing an axial force, so that a torque can be transmitted between the two slat carriers.
  • At least one of the two plate carriers is produced as a sheet-metal plate carrier in a speed increase process according to the preceding description and / or designed according to the preceding description, wherein said characteristics may be present individually or in any combination.
  • a multi-plate clutch designed for less high-speed motors can be adapted very quickly and cost-effectively also for use in high-speed engines.
  • FIG. 1 shows a partial section of a plate-plate carrier in a perspective sectional view, without / prior to carrying out a method for speed increase
  • FIG 3 shows a longitudinal section of the sheet-metal plate carrier shown in Figure 2 in the region of a tooth.
  • FIG. 1 shows a sheet-metal plate carrier 1 for a multi-plate clutch not shown here.
  • a multi-plate clutch comprises a nenlamellenlasi and a corresponding with this outer plate carrier.
  • the inner disk carrier has rotating test and axially movable inner disks.
  • the outer disk carrier rotatable and axially movable outer disks.
  • the inner disk carrier and the outer disk carrier are rotatable relative to one another about an axis of rotation.
  • the inner disks and the outer disks intermesh alternately.
  • the mutually corresponding slats can be brought into frictional contact by introducing an axial force, so that a torque can be transmitted between the two slat carriers.
  • the sheet-metal plate carrier 1 comprises a toothed section 2, which extends in the axial direction of the plate-plate carrier 1.
  • the toothed section 2 has a cylindrical basic shape.
  • the sheet-metal plate carrier 1 comprises a carrier section 3.
  • the carrier section 3 holds the toothed section 2 and thus serves to center it.
  • the support portion 3 and the toothed portion together have a cup shape.
  • a torque from the toothed portion 2 are transmitted to a shaft not shown here, which can be rotatably coupled in the region of a hub with the plate-plate carrier. Likewise, it is possible to transmit torque from this shaft via the hub of the sheet-metal plate carrier 1, which is not shown here, to the toothed section 2 via the carrier section 3.
  • the carrier section 3 and the toothed section 2 are formed together in one piece and of the same material. Alternatively, however, these can also be connected to one another in their connection region in a form-fitting and / or material-locking manner.
  • the basic shape of the plate-plate carrier 1 can be produced in a forming process. Preferably, the basic shape is produced by means of a deep-drawing process or rolling process.
  • the toothed portion 2 has on its outer peripheral surface an external toothing 4 and on its inner peripheral surface an internal toothing 5. These are formed due to production technology complementary to each other. This means tet, that in the circumferential direction, the teeth 6, 9 of a toothing in the tooth grooves 7, 8 of the other teeth are arranged.
  • teeth 6, 9 are hollow, with their tooth interior 15,
  • the external toothing 4 and the internal toothing 5 are produced together in a production method, in particular an axial rolling method.
  • the external toothing 4 is produced together with the internal toothing 5 in a segment-mold method according to Müller-Weingart, a punching method with the coarse 12 NCT or a profile roll method with small rolls according to Müller-Weingart.
  • the external toothing 4 accordingly comprises a plurality of first teeth 6 spaced apart from each other in the circumferential direction by first tooth grooves 7.
  • the internal toothing 5 has a plurality of second teeth 9, which in turn are spaced apart from each other by second tooth grooves 8 arranged therebetween.
  • only one of the teeth 6, 9 and only one of the toothed grooves 7, 8 of the respective toothing 4, 5 is provided with a reference numeral.
  • the deformed toothed section 2 has hollow teeth 6, 9 due to the method.
  • the teeth 6, 9 each form the toothed groove 7, 8 of the other toothing 4, 5.
  • the first hollow tooth 6 of the external toothing 4 thus forms the second toothed groove 8 of the internal toothing 5.
  • the two toothings 4, 5 are thus formed complementary to one another.
  • the toothing section 2 has a free end 10 according to FIG.
  • the teeth 6, 9 each have a tooth head end 11, 14 and a corresponding tooth root end 12 in longitudinal section,
  • the first tooth tip end 11 is arranged radially outside and the first tooth tip end 12 is arranged radially inside. Conversely, it behaves in the internal toothing 5. Accordingly, here is the second end of the tooth head
  • the external toothing 4 and the internal toothing 5 are designed to be complementary to one another in terms of production engineering.
  • the teeth 6, 9 have tooth spaces 15, 16. These each form the tooth grooves 7, 8 of the corresponding other teeth 4, fifth
  • the sheet-metal plate carrier 1 shown in Figure 1 can advantageously be produced very inexpensively.
  • the disadvantage of this, however, is that it does not have high speed stability.
  • the toothed section 2 radially expands at too high speeds in the region of the free end 10.
  • the sheet-metal plate carrier 1 shown in Figure 1 is essentially suitable only for less high-revving engines, especially diesel engines.
  • the aim is to upgrade these inexpensive sheet-metal plate carrier 1 in such a way that they can also be used in high-speed engines, in particular gasoline engines.
  • a plate-plate carrier 1 according to the embodiment shown in Figure 1 is provided.
  • the sheet-metal plate carrier 1 is first clamped in a machine, not shown here. This may be the same machine that also forms the external toothing 4 and the internal toothing 5 of the toothing section 2.
  • the tooth head ends 11, 14 of the internal toothing 5 or the external toothing 4 are pressed radially in the direction of their respective tooth root end 12, 13.
  • a reinforcing wall 17 is formed, which are shown in the embodiment shown in Figures 2 and 3 and of which not all are provided with a reference numeral for the sake of clarity.
  • FIGS 2 and 3 show the corresponding reworked plate-plate carrier 1, wherein this is presently used as an inner disc carrier.
  • the external toothing 4 is used to connect the associated, not shown here, inner disk rotatably and axially movable with the inner disk carrier.
  • the first tooth tip ends 1 1 of the outer teeth 4 are pressed radially in the direction of their respective first Zahnfußenden 12.
  • Each of the teeth 6 of the outer teeth 4 accordingly has in the region of its free end 10 a pressing on, by means of which a respective reinforcing wall 17 is formed.
  • the pressing or formed by forming reinforcing wall 17 is formed by means of an embossing tool, not shown here.
  • the embossing tool with which the tooth tip ends 1 1 are pressed, may be formed differently. Accordingly, it is conceivable that this is designed such that several, preferably all tooth tip ends 1 1 are formed simultaneously. Alternatively, it is also conceivable that the tooth tip ends 1 1 are individually formed. It is advantageous if a receiving unit of the embossing tool, in which the plate-plate carrier 1 is received, is rotatably formed. As a result, the sheet-metal plate carrier 1 can be rotated tooth-wise with respect to the stamping tool.
  • the embossing tool can be activated, whereby the tooth tip end 11 of the respective tooth 6 is reshaped such that a corresponding reinforcing wall 17 is formed at the free end 10.
  • FIG. 3 shows an axial longitudinal section through the first tooth 6 of the outer toothing 4.
  • the teeth 6 now have the amplification in the region of the free end 10. kungsclaim 17 on.
  • the first tooth 6 comprises a stiffening bend 20. This is formed in the tooth longitudinal direction between a tooth head surface 21 and the associated reinforcing wall 17.
  • the reinforcing wall 17 extends obliquely to the tooth tip surface 21, which extends in the longitudinal direction.
  • the stiffening wall 17 extends at an angle of approximately 45 ° relative to the tooth head surface 21.
  • the reinforcing wall 17 may be compared to the tooth head surface 21 inclined to an angle of 90 °.
  • the tooth tip end 11 is not completely deformed in the radial direction up to its tooth tip foot or tooth root end 12. Instead, the tooth tip end 11 has a radial distance 22 from the associated tooth root end 12.
  • the reinforcing wall 17 thus does not completely close the first tooth interior 15 of the first tooth 6 on the free end 10 side. In order to achieve the highest possible strength, however, it is advantageous if the tooth tip end 1 1 is pressed to the level of the Zahnfußendes 12. In this case, the respective first tooth 6 or the second toothed groove 8 is completely closed at the end by the reinforcing wall 17.
  • the reinforcing walls 17 of the respective first teeth 6 do not form an uninterrupted reinforcing collar, but instead are interrupted or spaced apart in the circumferential direction from one another by the first toothed grooves 7 arranged therebetween.
  • a reinforcement collar (not shown here) is formed. In the case of a sheet-metal plate carrier designed as an inner disk carrier, this reinforcing collar would extend radially inwards from the base of the tooth 12.
  • this reinforcing collar In the case of a sheet-metal plate carrier configured as an outer plate carrier, this reinforcing collar would extend radially outwards from the respective tooth root end 13.
  • the reinforcing collar would be circumferentially closed in this case, ie uninterrupted trained. Only in the area of the tooth flanks would still be a trained by the respective tooth grooves 7, 8 distance between the respective adjacent teeth 6, 9 may be formed.
  • the sheet-metal plate carrier 1 illustrated in FIGS. 2 and 3 is designed as an inner plate carrier.
  • this is designed as an outer disk carrier.
  • not the external teeth 4, but internal teeth 5 would be used for rotationally fixed and axially movable recording of the slats.
  • the abovementioned features of the inner disk carrier can accordingly be transmitted in an analogous manner to the outer disk carrier not explicitly shown above.
  • the reinforcing wall 17 may in this case be designed according to the preceding description, wherein said features may be present individually or in any desired combination.

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Drehzahlfestigkeiterhöhung eines Blech- Lamellenträgers (1), bei welchem ein Blech-Lamellenträger (1) mit einem sich in Axialrichtung erstreckenden zylindrischen Verzahnungsabschnitt (2) bereitgestellt wird, wobei der Verzahnungsabschnitt (2) ein freies Ende (10) umfasst und derart umgeformt ist, dass dieser an seiner Außenumfangsfläche eine Außenverzahnung (4) und an seiner Innenumfangsfläche eine zu dieser komplementäre Innenverzahnung (5) aufweist, die jeweils mehrere voneinander in Umfangsrichtung durch Zahnnuten (7; 8) beabstandete Zähne (6; 9) umfassen, die jeweils in Axialrichtung im Bereich des freien Endes (10) ein Zahnkopfende (11; 14) und ein Zahnfußende (12; 13) aufweisen. Erfindungsgemäß werden zumindest einige der Zahnkopfenden (11;14) der Außen- (4) oder Innenverzahnung (5) radial in Richtung ihres jeweiligen Zahnfußendes (12; 13) gedrückt, wodurch im Bereich des freien Endes (10) des jeweiligen Zahns (6; 9) eine sich in Radialrichtung erstreckende Verstärkungswand (17) ausgebildet wird. Ferner wird ein derartiger Blech-Lamellenträger (1) vorgeschlagen.

Description

Blech-Lamellenträqer sowie Verfahren zu dessen Drehzahlfestiqkeitserhöhunq
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Drehzahlfestigkeitserhöhung eines Blech-Lamellenträgers gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Blech-Lamellenträger gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 5 näher definierten Art sowie eine Lamellenkupplung mit einem derartigen Blech-Lamellenträger gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 13 näher definierten Art.
Aus der DE 10 2008 040 123 A1 ist eine Getriebevorrichtung bekannt, die einen Innenlamellenträger aufweist, der im Bereich eines zu einem Trägerelement abgewandten freien Endes eine zylindrische Endkontur umfasst. Diese zylindrische Endkontur des Innenlamellenträgers erhöht die Drehzahlfestigkeit des Lamellenprofils des Innenlamellenträgers.
Des Weiteren ist aus der DE 10 2015 219 635 A1 eine Kupplungseinrichtung mit einem Innenlamellenträger bekannt, der einen Verzahnungsabschnitt und einen Trägerabschnitt aufweist. Der Verzahnungsabschnitt und der Trägerabschnitt sind miteinander verbunden. Der Innenlamellenträger weist einen Bodenabschnitt auf, der axial angrenzend an den antriebsseitigen Verzahnungsabschnitt auf einer zum stirnseitigen Bereich gegenüberliegenden Seite des abtriebsseitigen Lamellenträgers angeordnet ist. Der Bodenabschnitt ist im Wesentlichen verzahnungsfrei und ringförmig ausgebildet. Dabei erstreckt sich der Bodenabschnitt im Wesentlichen vom abtriebsseitigen Verzahnungsabschnitt radial nach innen. Durch diese Ausgestaltung wird eine radiale Aufweitung des abtriebsseitigen Lamellenträgers vermieden.
Die vorstehenden Lamellenträger sind in der Herstellung teuer und werden explizit für hochdrehende Motoren, insbesondere Benzin-Motoren, hergestellt. Für weniger hochdrehende Motoren, insbesondere Diesel-Motoren, sind derartige Lamellenträger aufgrund der erhöhten Herstellungskosten nicht erforderlich. Aus der DE 10 2006 025 034 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Profilkörpern bekannt. Dieses Verfahren wird insbesondere zur Herstellung von Lamellenträgern verwendet, die für den Einsatz in weniger hochdrehenden Motoren, insbesondere Diesel-Motoren, vorgesehen sind. Bei den Herstellungsverfahren werden in einem zylindrischen Werkstück Längsnuten erzeugt. Dies erfolgt mittels konzentrisch angeordneter Profilsegmentscheiben. Diese erzeugen demnach ein Profil am Umfang des Werkstücks. Mit diesem Verfahren können Blech-Lamellenträger sehr kostengünstig hergestellt werden. Nachteilig hierbei ist, dass derartige Blech-Lamellenträger nicht für den Einsatz in hochdrehenden Motoren, insbesondere Benzin-Motoren, geeignet sind. Dies ist durch die bei hochdrehenden Motoren erhöhten Anforderungen an die Drehzahlfestigkeit bedingt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Verfahren zur Drehzahlfestigkeitserhöhung sowie einen Blech-Lamellenträger zu schaffen, der kostengünstig herstellbar ist und auch bei hochdrehenden Motoren eingesetzt werden kann.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen.
Es wird ein Verfahren zur Drehzahlfestigkeitserhöhung eines Blech-Lamellenträgers vorgeschlagen, bei welchem ein Blech-Lamellenträger mit einem sich in Axialrichtung erstreckenden zylindrischen Verzahnungsabschnitt bereitgestellt wird. Der Verzahnungsabschnitt umfasst ein freies Ende und ist derart umgeformt, dass dieser an seiner Außenumfangsfläche eine Außenverzahnung und an seiner Innenumfangsfläche eine zu dieser komplementäre Innenverzahnung aufweist. Diese Verzahnungen umfassen jeweils mehrere voneinander in Umfangsrichtung durch Zahnnuten beabstan- dete Zähne, die jeweils in Axialrichtung im Bereich des freien Endes ein Zahnkopfende und ein Zahnfußende aufweisen. Zumindest einige der Zahnkopfenden der Innenverzahnung oder der Außenverzahnung werden in Richtung ihres jeweiligen Zahnfußendes gedrückt. Hierdurch wird im Bereich des freien Endes des jeweiligen Zahns eine sich in Radialrichtung erstreckende Verstärkungswand ausgebildet. Radialrichtung bedeutet hier, dass zumindest in einem bestimmten Winkel von der Axi- alrichtung abgewichen wird. Damit ist die entstehende Verstärkungswand bevorzugt schräg zur Zahnkopffläche ausgeführt, die sich axial, in Längsrichtung erstreckt. Mittels dieser Verstärkungswand kann die Drehzahlfestigkeit des Blech-Lamellenträgers im Bereich seines freien Endes erhöht werden. Vorteilhafterweise können somit kostengünstig hergestellte Blech-Lamellenträger, die eigentlich für den Einsatz in weniger hochdrehenden Motoren, insbesondere Diesel-Motoren, vorgesehen sind, durch einen weiteren Arbeitsschritt derart modifiziert werden, dass diese auch für hochdrehende Motoren, insbesondere Benzin-Motoren, eingesetzt werden können. Hieraus resultiert eine höhere Fertigungsflexibilität, da bedarfsabhängig die bereits gefertigten, nicht drehzahlfesten Blech-Lamellenträger kostengünstig und einfach verstärkt werden können, indem lediglich zumindest einige der freien Enden der jeweiligen Verzahnung eingedrückt, insbesondere geprägt, werden.
Vorteilhaft ist es, wenn die Zahnkopfenden mit einem Prägewerkzeug angedrückt werden. Hierdurch kann sehr schnell und kostengünstig eine entsprechende Verstärkungswand ausgebildet werden.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die beiden Zahnflanken des jeweiligen zu verstärkenden Zahns im Bereich des freien Endes außenseitig abgestützt werden, insbesondere über zwei Stützflächen des Prägewerkzeug, so dass diese beim Umformen des Zahnkopfendes in Position gehalten werden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Zahngeometrie der jeweiligen Verzahnung unverändert bleibt und infolgedessen die darin eingreifenden Lamellen ohne sich zu verkannten axialverschieblich sind. Des Weiteren können die Lamellen somit auch noch nach der Ausbildung der Verstärkungswand in die entsprechende Verzahnung eingeschoben und auch wieder entfernt werden.
Aus selbigen Gründen ist es vorteilhaft, wenn beim Umformen des Zahnkopfes das jeweils verschobene Material in einen Zahninnenraum des jeweiligen Zahns verdrängt wird. Infolgedessen bleibt die Zahngeometrie unverändert, so dass die Lamellen ein- und ausgeführt werden können. Um die Produktionszeiten zu verkürzen, ist es vorteilhaft, wenn das Prägewerkzeug in einem Prägezyklus mehrere, vorzugsweise alle, Zahnköpfe umformt. Alternativ ist es aber auch ebenso vorteilhaft, wenn das Prägewerkzeug derart ausgebildet ist, dass dieses in einem Prägezyklus nur einen einzigen Zahnkopf umformt. Hierdurch kann das Prägewerkzeug sehr kostengünstig ausgebildet werden. In diesem Fall ist es ferner vorteilhaft, wenn der Blech-Lamellenträger in einer rotierbaren Aufnahmeeinheit angeordnet ist und/oder zahnweise gegenüber dem Prägewerkzeug rotiert wird.
Vorgeschlagen wird ferner ein Blech-Lamellenträger für eine Lamellenkupplung, der einen sich in Axialrichtung erstreckenden zylindrischen Verzahnungsabschnitt aufweist. Der Verzahnungsabschnitt umfasst in Axialrichtung ein freies Ende. Der Verzahnungsabschnitt ist derart umgeformt, dass dieser an seiner Außenumfangsfläche eine Außenverzahnung und an seiner Innenumfangsfläche eine zu dieser komplementäre Innenverzahnung aufweist. Vorzugsweise erstreckt sich die Verzahnung, d.h. die Innen- und Außenverzahnung, bis zum freien Ende hin. Die Außenverzahnung und Innenverzahnung umfassen jeweils mehrere voneinander in Umfangsrichtung durch Zahnnuten beabstandete Zähne. Die Zähne weisen jeweils in Axialrichtung im Bereich des freien Endes ein Zahnkopfende und ein Zahnfußende auf. Wie bereits vorstehend erwähnt, sind die Außenverzahnung und die Innenverzahnung zueinander komplementär ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Zahn der Außenverzahnung und die Zahnnut der Innenverzahnung in Umfangsrichtung im gleichen Winkelintervall angeordnet sind. Des Weiteren bedeutet dies vorzugsweise, dass die Zähne der jeweiligen Verzahnung hohl ausgebildet sind und dieser Hohlraum die jeweilige Zahnnut der anderen Verzahnung bildet.
Um die Drehzahlfestigkeit des Blech-Lamellenträgers zu erhöhen, sind zumindest einige der Zahnkopfenden der Innenverzahnung oder der Außenverzahnung radial in Richtung ihres jeweiligen Zahnfußendes gedrückt. Die Zähne der Innenverzahnung oder der Außenverzahnung sind demnach derart umgeformt, dass ihre Drehzahlfestigkeit im Bereich des freien Endes erhöht ist. Die umgeformten Zahnkopfenden sind vorzugsweise nach einem Verfahren zur Drehzahlfestigkeitserhöhung gemäß der vorangegangenen Beschreibung umgeformt, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können. Infolgedessen weisen diese Zähne im Bereich des freien Endes eine sich in Radialrichtung erstreckende Verstärkungswand auf. Hierdurch weist der Blech-Lamellenträger eine erhöhte Drehzahlfestigkeit auf, so dass dieser auch bei hochdrehenden Motoren, insbesondere Benzin- Motoren, eingesetzt werden kann. Des Weiteren zeichnet sich dieser Blech- Lamellenträger durch seine geringen Herstellungskosten aus, da zu dessen Herstellung ein für weniger hochdrehende Motoren, insbesondere Diesel-Motoren, vorgesehener Blech-Lamellenträger verwendet wird, der durch einen schnellen und kostengünstigen Umformarbeitsschritt mit der Verstärkungswand ausgebildet werden kann.
Vorteilhaft ist es, wenn diese umgeformten Zähne jeweils einen Versteifungsknick aufweisen. Dieser ist vorzugsweise in Zahnlängsrichtung zwischen einer Zahnkopffläche und der Verstärkungswand ausgebildet. Die Zahnkopffläche bildet hierbei die sich in Zahnlängsrichtung erstreckende und im Bereich des Zahnkopfes ausgebildete Fläche. Der Versteifungsknick verleiht dem Zahn eine höhere Drehzahlfestigkeit, so dass der Blech-Lamellenträger auch für hochdrehende Motoren einsetzbar ist.
Um eine entsprechende Festigkeit sicherstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Verstärkungswand des jeweiligen Zahns gegenüber der Zahnkopffläche schräg, insbesondere lotrecht, verläuft. Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn die Außenseite der Verstärkungswand plan ausgebildet, insbesondere plan angedrückt, ist.
Um eine Deformation der Zahngeometrie vermeiden zu können, ist es vorteilhaft, wenn das Zahnkopfende in Radialrichtung maximal bis auf Höhe des jeweiligen Zahnfußendes gedrückt ist. Infolgedessen weist das Zahnkopfende bei einer geringeren Deformation zum jeweiligen Zahnfußende einen radialen Abstand auf.
Wie bereits vorstehend erwähnt, ist es vorteilhaft, wenn die Verstärkungswand durch ein Verprägen des jeweiligen Zahns im Bereich seines freien Endes ausgebildet ist. Diesbezüglich ist es ferner vorteilhaft, wenn das bei der Herstellung der Verstärkungswand verdrängte Material in einen Zahninnenraum eingeformt ist. Der Zahnin- nenraum ist demnach der Hohlraum des jeweiligen Zahns, der aufgrund der kom- plementären Ausbildung der beiden Verzahnungen die Zahnnut der jeweils anderen Verzahnung bildet.
Der Blech-Lamellenträger kann kostengünstig hergestellt werden, wenn zwei zueinander benachbarte Verstärkungswände voneinander in Umfangsrichtung, insbesondere durch die dazwischen angeordnete Zahnnut, beabstandet sind.
Vorteilhaft ist es, wenn der Blech-Lamellenträger ein Innenlamellenträger ist. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn zumindest einige der Zahnkopfenden der Außenverzahnung, insbesondere aber alle, radial nach innen gedrückt sind. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Innenlamellen auf die Außenverzahnung des Innenlamellenträgers aufgeschoben werden können.
Alternativ ist es aber auch ebenso vorteilhaft, wenn der Blech-Lamellenträger als Außenlamellenträger ausgebildet ist. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Zahnkopfenden der Innenverzahnung, insbesondere alle Zahn köpfenden, radial nach außen gedrückt sind. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Außenlamellen auf die Innenverzahnung des Außenlamellenträgers aufgeschoben werden können.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Blech-Lamellenträger im Bereich des dem freien Ende abgewandten Endes des Verzahnungsabschnitts einen Trägerabschnitt zur Zentrierung und/oder Weiterleitung eines Drehmoments auf. Vorzugsweise sind der Trägerabschnitt und der Verzahnungsabschnitt zueinander einteilig und materialeinheitlich ausgebildet. Alternativ ist es aber auch ebenso denkbar, dass diese zweiteilig ausgebildet sind und form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Insbesondere bei einer einteiligen und Material einheitlichen Ausbildung des Träger- und Verzahnungsabschnitts kann der Blech-Lamellenträger sehr kostengünstig hergestellt werden.
Vorteilhaft ist es, wenn der Verzahnungsabschnitt mit einem Segmentform-Verfahren nach Müller-Weingarten, einem Schlagstempel-Verfahren auf einer Grob 12 NCT Maschine oder einem Profilroll-Verfahren mit kleinen Rollen nach Müller-Weingarten hergestellt ist. Hierdurch können die Herstellungskosten des Blech-Lamellenträgers zusätzlich reduziert werden.
Vorgeschlagen wird eine Lamellenkupplung mit einem Innenlamellenträger, mit dem Innenlamellen drehfest und axial beweglich verbunden sind, und mit einem Außenlamellenträger, mit dem Außenlamellen drehfest und axial beweglich verbunden sind. Der Innenlamellenträger und der Außenlamellenträger sind relativ zueinander um eine Drehachse drehbar. Des Weiteren sind deren miteinander korrespondierenden Lamellen durch Einleiten einer Axialkraft in Reibkontakt miteinander bringbar, so dass zwischen den beiden Lamellenträgern ein Drehmoment übertragbar ist. Zumindest einer der beiden Lamellenträger ist als Blech-Lamellenträger in einem Verfahren zur Drehzahlfestigkeitserhöhung gemäß der vorangegangenen Beschreibung hergestellt und/oder gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können. Hierdurch kann eine für weniger hochdrehende Motoren ausgelegte Lamellenkupplung sehr schnell und kostengünstig auch für den Einsatz bei hochdrehende Motoren adaptiert werden.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Teilausschnitt eines Blech-Lamellenträgers in perspektivischer Schnittdarstellung, ohne/vor Durchführung eines Verfahrens zur Drehzahlfestigkeitserhöhung,
Figur 2 den Blech-Lamellenträger nach der Durchführung eines Verfahrens zur Drehzahlfestigkeitserhöhung mit einer im Bereich seines freien Endes ausgebildeten Verstärkungswand und
Figur 3 einen Längsschnitt des in Figur 2 dargestellten Blech-Lamellenträgers im Bereich eine Zahns.
Figur 1 zeigt einen Blech-Lamellenträger 1 für eine vorliegend nicht dargestellte Lamellenkupplung. Für gewöhnlich umfasst eine derartige Lamellenkupplung einen In- nenlamellenträger und einen mit diesem korrespondierenden Außenlamellenträger. Der Innenlamellenträger weist drehtest und axial bewegliche Innenlamellen auf.
Ebenso umfasst der Außenlamellenträger drehfeste und axial bewegliche Außenlamellen. Der Innenlamellenträger und der Außenlamellenträger sind relativ zueinander um eine Drehachse drehbar. Des Weiteren greifen die Innenlamellen und die Außenlamellen alternierend ineinander ein. Hierdurch sind die miteinander korrespondierenden Lamellen durch Einleitung einer Axialkraft in Reibkontakt bringbar, so dass zwischen den beiden Lamellenträgern ein Drehmoment übertragbar ist.
Gemäß Figur 1 umfasst der Blech-Lamellenträger 1 einen Verzahnungsabschnitt 2, der sich in Axialrichtung des Blech-Lamellenträgers 1 erstreckt. Der Verzahnungsabschnitt 2 weist eine zylindrische Grundform auf. Des Weiteren umfasst der Blech- Lamellenträger 1 einen Trägerabschnitt 3. Der Trägerabschnitt 3 hält den Verzahnungsabschnitt 2 und dient demnach zu dessen Zentrierung. Der Trägerabschnitt 3 und der Verzahnungsabschnitt weisen zusammen eine Topfform auf.
Über den Trägerabschnitt 3 kann ein Drehmoment vom Verzahnungsabschnitt 2 auf eine vorliegend nicht dargestellte Welle übertragen werden, die im Bereich einer Nabe mit dem Blech-Lamellenträger drehfest gekoppelt sein kann. Ebenso ist es möglich von dieser Welle über die vorliegend nicht dargestellte Nabe des Blech- Lamellenträgers 1 ein Drehmoment über den Trägerabschnitt 3 auf den Verzahnungsabschnitt 2 zu übertragen.
Vorliegend sind der Trägerabschnitt 3 und der Verzahnungsabschnitt 2 zusammen einteilig und materialeinheitlich ausgebildet. Alternativ können diese aber auch in ihrem Verbindungsbereich form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Die Grundform des Blech-Lamellenträgers 1 kann in einem Umformverfahren hergestellt sein. Vorzugsweise ist die Grundform im Rahmen eines Tiefziehverfahrens oder Rollverfahrens hergestellt.
Der Verzahnungsabschnitt 2 weist an seiner Außenumfangsfläche eine Außenverzahnung 4 und an seiner Innenumfangsfläche eine Innenverzahnung 5 auf. Diese sind fertigungstechnisch bedingt zueinander komplementär ausgebildet. Dies bedeu- tet, dass in Umfangsrichtung die Zähne 6, 9 der einen Verzahnung im Bereich der Zahnnuten 7, 8 der anderen Verzahnung angeordnet sind.
Des Weiteren sind die Zähne 6, 9 hohl ausgebildet, wobei deren Zahninnenraum 15,
16 jeweils die Zahnnut 7, 8 der anderen Verzahnung bildet. Die Außenverzahnung 4 und die Innenverzahnung 5 sind gemeinsam in einem Herstellungsverfahren, insbesondere einem Axialrollverfahren, hergestellt. Vorzugsweise ist die Außenverzahnung 4 gemeinsam mit der Innenverzahnung 5 in einem Segmentform-Verfahren nach Müller-Weingart, einem Schlagstempel-Verfahren mit der Grob 12 NCT oder einem Profilroll-Verfahren mit kleinen Rollen nach Müller-Weingart hergestellt.
Gemäß der vorherigen Beschreibung umfasst die Außenverzahnung 4 demnach mehrere voneinander in Umfangsrichtung durch erste Zahnnuten 7 beabstandete erste Zähne 6. Analog weist die Innenverzahnung 5 mehrere zweite Zähne 9 auf, die wiederum voneinander durch dazwischen angeordnete zweite Zahnnuten 8 beab- standet sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist jeweils nur einer der Zähne 6, 9 und nur eine der Zahnnuten 7, 8 der jeweiligen Verzahnung 4, 5 mit einem Bezugszeichen versehen.
Der umgeformte Verzahnungsabschnitt 2 weist verfahrensbedingt hohle Zähne 6, 9 auf. Die Zähne 6, 9 bilden jeweils die Zahnnut 7, 8 der anderen Verzahnung 4, 5. Der erste hohle Zahn 6 der Außenverzahnung 4 bildet demnach die zweite Zahnnut 8 der Innenverzahnung 5. Die beiden Verzahnungen 4, 5 sind somit komplementär zueinander ausgebildet.
Der Verzahnungsabschnitt 2 weist gemäß Figur 1 ein freies Ende 10 auf. Das freie Ende 10 bildet das dem Trägerabschnitt 3 abgewandte Ende des Verzahnungsabschnitts 2. Im Bereich des freien Endes 10 weisen die Zähne 6, 9 im Längsschnitt jeweils ein Zahnkopfende 11 , 14 und ein dazu korrespondierendes Zahnfußende 12,
13 auf. Im Falle der Außenverzahnung 4 ist das erste Zahnkopfende 11 radial außerhalb und das erste Zahnfußende 12 radial innerhalb angeordnet. Umgekehrt verhält es sich bei der Innenverzahnung 5. Demnach ist hier das zweite Zahnkopfende
14 radial innerhalb und das zweite Zahnfußende 13 radial außerhalb angeordnet. Wie bereits vorstehend erwähnt, ist die Außenverzahnung 4 und die Innenverzahnung 5 fertigungstechnisch komplementär zueinander ausgebildet. Infolgedessen weisen die Zähne 6, 9 Zahninnenräume 15, 16 auf. Diese bilden jeweils die Zahnnuten 7, 8 der entsprechend anderen Verzahnung 4, 5.
Der in Figur 1 dargestellte Blech-Lamellenträger 1 kann vorteilhafterweise sehr kostengünstig hergestellt werden. Nachteilig bei diesem ist jedoch, dass dieser keine hohe Drehzahlfestigkeit aufweist. Infolgedessen besteht die Gefahr, dass sich der Verzahnungsabschnitt 2 bei zu hohen Drehzahlen im Bereich des freien Endes 10 radial aufweitet. Infolgedessen ist der in Figur 1 dargestellte Blech-Lamellenträger 1 im Wesentlichen nur für weniger hoch drehende Motoren, insbesondere Diesel- Motoren, geeignet. Ziel ist es, diese in der Herstellung günstigen Blech- Lamellenträger 1 derart aufzuwerten, dass diese auch bei hochdrehenden Motoren, insbesondere Benzin-Motoren, eingesetzt werden können.
Dies erfolgt mit einem Verfahren zur Drehzahlfestigkeitserhöhung, bei dem zunächst ein Blech-Lamellenträger 1 gemäß dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird. Der Blech-Lamellenträger 1 wird zunächst in eine vorliegend nicht dargestellte Maschine eingespannt. Hierbei kann es sich um die gleiche Maschine handeln, die auch die Außenverzahnung 4 und die Innenverzahnung 5 des Verzahnungsabschnitts 2 ausbildet. Um die Drehzahlfestigkeit des Blech-Lamellenträgers 1 zu erhöhen, werden die Zahnkopfenden 1 1 , 14 der Innenverzahnung 5 oder der Außenverzahnung 4 radial in Richtung ihres jeweiligen Zahnfußendes 12, 13 gedrückt. Hierdurch wird jeweils eine Verstärkungswand 17 ausgebildet, die in dem in Figur 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel dargestellt sind und von denen zur Wahrung der Übersichtlichkeit nicht alle mit einem Bezugszeichen versehen sind.
Figur 2 und 3 zeigen den entsprechend nachbearbeiteten Blech-Lamellenträger 1 , wobei dieser vorliegend als Innenlamellenträger einsetzbar ist. Infolgedessen wird bei diesem Innenlamellenträger die Außenverzahnung 4 genutzt, um die dazugehörigen, vorliegend nicht dargestellten, Innenlamellen drehfest und axial beweglich mit dem Innenlamellenträger zu verbinden. Bei diesem Blech-Lamellenträger 1 sind die ersten Zahnkopfenden 1 1 der Außenverzahnung 4 radial in Richtung ihrer jeweiligen ersten Zahnfußenden 12 gedrückt. Jeder der Zähne 6 der Außenverzahnung 4 weist demnach im Bereich seines freien Endes 10 eine Andrückung auf, mittels der eine jeweilige Verstärkungswand 17 ausgebildet ist. Die Andrückung bzw. durch Umformung ausgebildete Verstärkungswand 17 wird mittels eines vorliegend nicht dargestellten Prägewerkzeuges ausgebildet. Beim Umformen der jeweiligen ersten Zähne 6 der Außenverzahnung 4 wird ein Teil des Materials in den ersten Zahninnenraum 15 des jeweiligen ersten Zahns 6 der Außenverzahnung 4 bzw. in die zweite Zahnnut 8 der Innenverzahnung 5 verdrängt. Um bei diesem Andrücken der jeweiligen ersten Zähne 6 eine Deformation der Verzahnungsgeometrie der Außenverzahnung 4 vermeiden zu können, ist es vorteilhaft, wenn die beiden Zahnflanken 18, 19 des jeweils umzuformenden ersten Zahns 6 zumindest im Bereich des freien Endes 10 mittels eines vorliegend nicht dargestellten Stützwerkzeuges außenseitig abgestützt werden. Hierdurch kann die Außenkontur der Zahnkopfgeometrie bewahrt werden, da das verdrängte Material in den Zahninnenraum 15 verdrängt wird.
Das Prägewerkzeug, mit dem die Zahnkopfenden 1 1 angedrückt werden, kann unterschiedlich ausgebildet sein. Demnach ist es denkbar, dass dies derart ausgebildet ist, dass mehrere, vorzugsweise alle Zahnkopfenden 1 1 gleichzeitig umgeformt werden. Alternativ ist es aber auch denkbar, dass die Zahnkopfenden 1 1 einzeln umgeformt werden. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn eine Aufnahmeeinheit des Prägewerkzeugs, in dem der Blech-Lamellenträger 1 aufgenommen ist, drehbar ausgebildet ist. Hierdurch kann der Blech-Lamellenträger 1 zahnweise gegenüber dem Prägewerkzeug rotiert werden. Sobald der jeweils umzuformende Zahn 6 in den Bereich des Prägewerkzeugs rotiert ist, kann das Prägewerkzeug aktiviert werden, wodurch das Zahnkopfende 1 1 des jeweiligen Zahns 6 derart umgeformt wird, dass eine entsprechende Verstärkungswand 17 am freien Ende 10 ausgebildet wird.
Figur 3 zeigt einen axialen Längsschnitt durch den ersten Zahn 6 der Außenverzahnung 4. Durch das vorstehend beschriebene Verfahren zur Erhöhung der Drehzahlfestigkeit weisen die Zähne 6 nunmehr im Bereich des freien Endes 10 die Verstär- kungswände 17 auf. Fertigungsbedingt umfasst der erste Zahn 6 einen Versteifungsknick 20. Dieser ist in Zahnlängsrichtung zwischen einer Zahnkopffläche 21 und der dazugehörigen Verstärkungswand 17 ausgebildet. Infolgedessen verläuft die Verstärkungswand 17 schräg zur Zahnkopffläche 21 , die sich in Längsrichtung erstreckt. Vorliegend erstreckt sich die Versteifungswand 17 in einem Winkel von ca. 45° gegenüber der Zahnkopffläche 21. Die Verstärkungswand 17 kann gegenüber der Zahn kopffläche 21 bis zu einem Winkel von 90° geneigt sein.
Wie insbesondere aus der in Figur 3 dargestellten Schnittansicht hervorgeht, ist das Zahnkopfende 11 in Radialrichtung nicht vollständig bis zu dessen Zahnkopffuß bzw. Zahnfußende 12 verformt. Stattdessen weist das Zahnkopfende 11 vom dazugehörigen Zahnfußende 12 einen radialen Abstand 22 auf. Die Verstärkungswand 17 verschließt somit den ersten Zahninnenraum 15 des ersten Zahns 6 auf Seiten des freien Endes 10 nicht vollständig. Um eine möglichst hohe Festigkeit erzielen zu können, ist es jedoch vorteilhaft, wenn das Zahnkopfende 1 1 bis auf Höhe des Zahnfußendes 12 gedrückt ist. In diesem Fall ist der jeweilige erste Zahn 6 bzw. die zweite Zahnnut 8 stirnseitig vollständig durch die Verstärkungswand 17 verschlossen.
Wie aus Figur 2 hervorgeht bilden die Verstärkungswände 17 der jeweiligen ersten Zähne 6 keinen unterbrechungsfreien Verstärkungskragen aus, sondern sind stattdessen in Umfangsrichtung voneinander durch die jeweils dazwischen angeordneten ersten Zahnnuten 7 unterbrochen bzw. beabstandet. Um eine besonders hohe Drehzahlfestigkeit erzielen zu können, ist es jedoch wie vorstehend erwähnt, vorteilhaft, wenn die Zahnkopfenden 11 jeweils radial bis auf Höhe des jeweiligen Zahnfußendes 12 gedrückt sind. Zusätzlich kann es vorteilhaft sein, wenn in einem vorzugsweise separaten, nachfolgenden Arbeitsschritt im Bereich des Zahnfußendes 12 ein vorliegend nicht dargestellter Verstärkungskragen ausgebildet wird. Im Falle eines als Innenlamellenträger ausgebildeten Blech-Lamellenträgers würde sich dieser Verstärkungskragen vom Zahnfußende 12 ausgehend radial nach innen erstrecken. Bei einem als Außenlamellenträger ausgebildeten Blech-Lamellenträger würde sich dieser Verstärkungskragen vom jeweiligen Zahnfußende 13 radial nach außen erstrecken. Der Verstärkungskragen wäre in diesem Fall umfangsmäßig geschlossen, d.h. unterbrechungsfrei, ausgebildet. Lediglich im Bereich der Zahnflanken würde immer noch ein durch die jeweiligen Zahnnuten 7, 8 ausgebildeter Abstand zwischen den jeweils benachbarten Zähnen 6, 9 ausgebildet sein.
Wie bereits vorstehend erwähnt, ist der in Figur 2 und 3 dargestellte Blech- Lamellenträger 1 als Innenlamellenträger ausgebildet. Alternativ ist es aber auch ebenso denkbar, dass dieser als Außenlamellenträger ausgebildet ist. Infolgedessen würde nicht dessen Außenverzahnung 4, sondern Innenverzahnung 5 zur drehfesten und axial beweglichen Aufnahme der Lamellen genutzt werden. Die vorstehend genannten Merkmale des Innenlamellenträgers können demnach in analoger Weise auf den vorstehend nicht explizit dargestellten Außenlamellenträger übertragen werden.
Der einzige Unterschied besteht im Wesentlichen darin, dass bei einem als Außenlamellenträger ausgebildeten Blech-Lamellenträger 1 die Zahnkopfenden 14 der Innenverzahnung 5 nicht radial nach innen, sondern radial nach außen in Richtung ihrer jeweiligen Zahnfußenden 13 gedrückt bzw. verformt sind. Infolgedessen würden die zweiten Zähne 9 der Innenverzahnung 5 mit einer entsprechenden Verstärkungswand 17 ausgebildet sein. Die Verstärkungswand 17 kann hierbei gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet sein, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
Bezuaszeichen Blech-Lamellenträger
Verzahnungsabschnitt
Trägerabschnitt
Außenverzahnung
Innenverzahnung
erster Zahn
erste Zahnnut
zweite Zahnnut
zweiter Zahn
freies Ende
erstes Zahnkopfende
erstes Zahnfußende
zweites Zahnfußende
zweites Zahnkopfende
erster Zahninnenraum
zweiter Zahninnenraum
Verstärkungswand
Erste Zahnflanke
Zweite Zahnflanke
Versteifungsknick
Zahnkopffläche
radialer Abstand

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Drehzahlfestigkeitserhöhung eines Blech-Lamellenträgers (1 ), bei welchem ein Blech-Lamellenträger (1 ) mit einem sich in Axialrichtung erstreckenden zylindrischen Verzahnungsabschnitt (2) bereitgestellt wird, wobei der Verzahnungsabschnitt (2) ein freies Ende (10) umfasst und derart umgeformt ist, dass dieser an seiner Außenumfangsfläche eine Außenverzahnung (4) und an seiner Innenumfangsfläche eine zu dieser komplementäre Innenverzahnung (5) aufweist, die jeweils mehrere voneinander in Umfangsrichtung durch Zahnnuten (7; 8) beabstandete Zähne (6; 9) umfassen, die jeweils in Axialrichtung im Bereich des freien Endes (10) ein Zahnkopfende (1 1 ; 14) und ein Zahnfußende (12; 13) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Zahnkopfenden (1 1 ; 14) der Außen- (4) oder Innenverzahnung (5) radial in Richtung ihres jeweiligen Zahnfußendes (12; 13) gedrückt werden, wodurch im Bereich des freien Endes (10) des jeweiligen Zahns (6; 9) eine sich in Radialrichtung erstreckende Verstärkungswand (17) ausgebildet wird.
2. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass beide Zahnflanken (18, 19) des jeweiligen Zahns (6; 9) im Bereich des freien Endes (10) außenseitig abgestützt werden, so dass diese beim Umformen des Zahnkopfendes (1 1 ; 14) in Position gehalten werden.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umformen des Zahnkopfendes (1 1 ; 14) Material in einen Zahninnenraum (15, 16) des jeweiligen Zahns (6; 9) verdrängt wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnkopfenden (1 1 ; 14) mit einem Prägewerkzeug angedrückt werden und/oder dass das Prägewerkzeug in einem Prägezyklus mehrere, vorzugsweise alle, Zahnkopfenden (11 ; 14) der Verzahnung umformt oder nur ein einziges umformt, wobei vorzugsweise der Blech-Lamellenträger (1 ) zahnweise gegenüber dem Prägewerkzeug rotiert wird.
5. Blech-Lamellenträger (1) für eine Lamellenkupplung mit einem sich in Axialrichtung erstreckenden zylindrischen Verzahnungsabschnitt (2), der ein freies Ende (10) umfasst und derart umgeformt ist, dass dieser an seiner Außenumfangsfläche eine Außenverzahnung (4) und an seiner Innenumfangsfläche eine zu dieser komplementäre Innenverzahnung (5) aufweist, die jeweils mehrere voneinander in Umfangsrichtung durch Zahnnuten (7; 8) beabstandete Zähne (6; 9) umfassen, die jeweils in Axialrichtung im Bereich des freien Endes (10) ein Zahnkopfende (11 ; 14) und ein Zahnfußende (12; 13) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Zahnkopfenden (11 ; 14) der Außenverzahnung (4) oder Innenverzahnung (5) radial in Richtung ihres jeweiligen Zahnfußendes (12; 13) gedrückt sind, insbesondere gemäß einem Verfahren zur Drehzahlfestigkeitserhöhung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, so dass diese Zähne (6; 9) im Bereich des freien Endes (10) eine sich in Radialrichtung erstreckende Verstärkungswand (17) aufweisen.
6. Blech-Lamellenträger nach dem vorherige Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass diese umgeformten Zähne (6; 9) jeweils einen Versteifungsknick (20) aufweisen, der in Zahnlängsrichtung zwischen einer Zahnkopffläche (21) und der Verstärkungswand (17) ausgebildet ist.
7. Blech-Lamellenträger nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungswand (17) gegenüber der Zahnkopffläche (21 ) schräg, insbesondere lotrecht, verläuft und/oder die Außenseite der Verstärkungswand (17) plan ausgebildet ist.
8. Blech-Lamellenträger nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnkopfende (11 ; 14) zum Zahnfußende (12; 13) einen radialen Abstand (22) aufweist oder maximal bis auf Höhe des Zahnfußendes (12; 13) gedrückt ist.
9. Blech-Lamellenträger nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zueinander benachbarte Verstärkungswände (17) voneinander in Umfangsrichtung, insbesondere durch die dazwischen angeordnete Zahnnut (7; 8), beabstandet sind.
10. Blech-Lamellenträger nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Blech-Lamellenträger (1) ein Innenlamellenträger ist und die Zahnkopfenden (11 ) der Außenverzahnung (4) radial nach innen gedrückt sind oder dass der Blech-Lamellenträger (1 ) ein Außenlamellenträger ist und die Zahnkopfenden (14) der Innenverzahnung (5) radial nach außen gedrückt sind.
11. Blech-Lamellenträger nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzahnungsabschnitt (2) mit einem Segmentform- Verfahren nach Müller-Weingarten, einem Schlagstempel-Verfahren mit einer Grob 12 NCT oder einem Profilroll-Verfahren mit kleinen Rollen nach Müller-Weingarten hergestellt ist.
12. Blech-Lamellenträger nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Blech-Lamellenträger (1) im Bereich des dem freien Ende (10) abgewandten Endes des Verzahnungsabschnitts (2) einen Trägerabschnitt (3) zur Zentrierung und/oder Weiterleitung eines Drehmoments aufweist und/oder dass der Träger- (3) und Verzahnungsabschnitt (2) zusammen einteilig und materialeinheitlich ausgebildet sind.
13. Lamellenkupplung mit einem Innenlamellenträger, mit dem Innenlamellen drehfest und axial beweglich verbunden sind, und einem Außenlamellenträger, mit dem Außenlamellen drehfest und axial beweglich verbunden sind, die relativ zueinander um eine Drehachse drehbar sind und deren miteinander korrespondierenden Lamellen durch Einleiten einer Axialkraft in Reibkontakt miteinander bringbar sind, so dass zwischen den beiden Lamellenträgern ein Drehmoment übertragbar ist, und zumindest einer der beiden Lamellenträger als Blech-Lamellenträger (1) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Blech-Lamellenträger (1 ) gemäß einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4 hergestellt und/oder gemäß einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 12 ausgebildet ist.
PCT/EP2018/081282 2017-12-15 2018-11-15 Blech-lamellenträger sowie verfahren zu dessen drehzahlfestigkeitserhöhung WO2019115124A1 (de)

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