DE102014200818A1 - Two-part stator with cold-welded lid - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller, des Flügelzellentyps mit einem Stator (1) und einem konzentrisch und innerhalb davon angeordneten Rotor, welcher mit einer Nockenwelle verbindbar ist, wobei der Stator (1) einen Hauptkörper (3) mit einer zumindest abschnittsweise hohlzylindrischen Form und einen Deckel (4) aufweist, wobei der Deckel (4) axial fest und drehfest am Hauptkörper (3) angebracht ist, wobei zwischen dem Hauptkörper (3) und dem Deckel (4) zumindest abschnittsweise eine Verbindung nach Art einer Kaltverschweißung ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Fügen eines Deckels (4) an einem Hauptkörper (3) eines Stators, der zum Ausbilden eines Bestandteils eines solchen Nockenwellenverstellers vorgesehen ist, wobei der Deckel (4) und der Hauptkörper (3) in einer axiales und radiales Ausweichen des Werkstoffs verhindernder Negativform zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Deckel (4) und dem Hauptkörper (3) mit hohen Axial- und Radialkräften beaufschlagt werden.The invention relates to a hydraulic camshaft adjuster, the vane type with a stator (1) and a rotor disposed concentrically within and which is connectable to a camshaft, wherein the stator (1) has a main body (3) with an at least partially hollow cylindrical shape and a Cover (4), wherein the lid (4) axially fixed and non-rotatably mounted on the main body (3), wherein between the main body (3) and the lid (4) at least partially a connection in the manner of a cold welding is formed. The invention also relates to a method for joining a cover (4) to a main body (3) of a stator, which is provided for forming a component of such a camshaft adjuster, wherein the cover (4) and the main body (3) in an axial and radial Dodge the material preventing negative mold to make a connection between the cover (4) and the main body (3) are subjected to high axial and radial forces.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller, für ein Kraftfahrzeug, wie einen Pkw, einen Lkw oder ein anderes Nutzfahrzeug, mit einem Stator und einem konzentrisch und innerhalb davon angeordnetem Rotor, welcher mit einer Nockenwelle verbindbar ist, wobei der Stator einen Hauptkörper / Statorhauptkörper mit einer zumindest abschnittsweise hohlzylindrischen Form, etwa nach Art eines Statortopfes oder nach Art eines Statornapfes, und einen bspw. plattenartigen Deckel oder in einer Transversalebene angeordnetes Abschlusselement aufweist, wobei der Deckel / das Abschlußelement axial fest und drehfest am Hauptkörper angebracht ist.The invention relates to a hydraulic phaser, for a motor vehicle, such as a car, a truck or other commercial vehicle, with a stator and a concentrically and internally disposed rotor, which is connectable to a camshaft, the stator having a main body / stator main body with a at least partially hollow cylindrical shape, for example in the manner of a Statortopfes or in the manner of a Statornapfes, and a example. Plate-like cover or arranged in a transverse plane end element, wherein the lid / the closure element is mounted axially fixed and rotationally fixed to the main body.
Die Erfindung ist also auf dem Gebiet von Flügelzellenverstellern insbesondere auf dem Gebiet von Drehflügelversteller beheimatet.The invention thus resides in the field of vane-type adjusters, in particular in the field of vane adjusters.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Nockenwellenversteller bekannt, bspw. aus der
Solche Nockenwellenversteller werden üblicherweise in Steuertrieben von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere unter Einsatz von Ketten- oder Riementrieben sowohl für Ottomotoren, als auch für Dieselmotoren eingesetzt. Spezielle Nockenwellenversteller, bei denen der Stator aus zwei oder mehreren getrennten Teilen ausgeführt ist und durch spezielle Fügeprozesse form- und kraftschlüssig verbunden werden, sind bekannt. Diese haben schon Vorteile gegenüber einteiligen Statortöpfen, die spanend hergestellt werden müssen, wobei die Funktionsflächen aufwändig bearbeitet werden müssen. Such camshaft adjusters are usually used in control drives of internal combustion engines, in particular using chain or belt drives for both gasoline engines, as well as for diesel engines. Special camshaft adjusters, in which the stator is made of two or more separate parts and are positively and non-positively connected by special joining processes, are known. These already have advantages over one-piece Statortöpfen that must be made by machining, the functional surfaces must be laboriously processed.
Der bekannte Stand der Technik beschreibt Stator-Deckel-Kombinationen, welche normalerweise einteilig ausgeführt sind, oder aber durch Verstemmungen oder Presspassungen verbunden sind. Bei einteiligen Ausgestaltungen müssen sämtliche Funktionsflächen, wie Radial-, Axiallager- und Dichtflächen spanend nachbearbeitet werden, was hohe Fertigungskosten zur Folge hat.The known prior art describes stator-lid combinations, which are normally carried out in one piece, or are connected by caulking or interference fits. In one-piece designs, all functional surfaces, such as radial, thrust bearing and sealing surfaces must be machined, resulting in high production costs.
Geometriebedingt wird als Bearbeitungsprozess dann ein Fräsvorgang genutzt, welcher weitere funktionale Nachteile mit sich bringt. Es entsteht beim Fräsen durch einen abgeschrägten bzw. abgerundeten Fräserauslauf ein umlaufender positiver Kantenbruch, der auch als Materialaufwurf / Materialhäufung bezeichnet werden kann, nämlich am Übergang einer Axiallagerfläche des Deckels zur radialen Statorwandung. Eine gegengleiche Fase muss dann am Rotor vorgehalten werden, um ein Klemmen im Axiallager zu vermeiden. Dies hat wiederum eine erhöhte Leckage durch den umlaufenden Spalt zwischen dem Rotor und dem Stator zur Folge. Außerdem müssen beim Einsatz von Dichtleisten, also Leisten, die zur fluiddichten Abgrenzung der Flügelzellen auf der Außenseite des Rotors und der Innenseite des Stators am Rotor in Axialrichtung verlaufend festgelegt sind, speziell einseitig abgeschrägte Varianten eingesetzt werden, welche an dieser Stelle den Kantenbruch am Statortopf ebenfalls vorhalten. Mit anderen Worten müssen sie im Bereich der Materialhäufung / des Materialaufwurfs ausgenommen sein, d.h. eine Ausnehmung aufweisen. Dies macht eine gerichtete Montage notwendig, was wiederum einen erhöhten Aufwand nach sich zieht.Geometriebedingt is then used as a machining process, a milling process, which brings with it further functional disadvantages. The result of milling through a bevelled or rounded cutter outlet a circumferential positive edge fracture, which can also be referred to as Materialaufwurf / material accumulation, namely at the transition of a thrust bearing surface of the lid to the radial Statorwandung. A diametrically opposite chamfer must then be held on the rotor in order to avoid jamming in the axial bearing. This in turn results in increased leakage through the circumferential gap between the rotor and the stator. In addition, when using sealing strips, so strips, which are set to the fluid-tight delimitation of the vane on the outside of the rotor and the inside of the stator on the rotor extending in the axial direction, especially one-sided beveled variants are used, which at this point the edge break on Statortopf also hold. In other words, they must be excluded in the area of material accumulation / material disposal, i. have a recess. This makes a directed assembly necessary, which in turn requires an increased effort.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Stator-Deckel-Kombination zur Verfügung zu stellen, welche aus Einzelteilen zusammengefügt wird, aber besonders dicht und kostengünstig ist. Insbesondere soll eine besonders struktursteife Stator-Deckel-Kombination zur Verfügung gestellt werden.It is the object of the present invention to avoid the disadvantages known from the prior art and in particular to provide a stator-lid combination which is assembled from individual parts, but is particularly dense and inexpensive. In particular, a particularly structurally stable stator-lid combination is to be made available.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen dem Hauptkörper und dem Deckel zumindest abschnittsweise eine Verbindung nach Art einer Kaltverschweißung ausgebildet ist.This object is achieved in a generic device according to the invention in that at least in sections, a connection is formed in the manner of a cold welding between the main body and the lid.
Unter einer Kaltverschweißung wird hier eine Verbindung auf atomarer Ebene unter Einwirkung von hohem Druck und/oder einer (hohen) Relativgeschwindigkeit verstanden.A cold welding is understood to mean a connection at the atomic level under the action of high pressure and / or a (high) relative speed.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert. Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.
So ist es von Vorteil, wenn die zweckmäßigerweise in einem Sinterpressverfahren geschaffene Kaltverschweißung an einer Stirnfläche des Hauptkörpers und/oder einer (Innen-)Umfangsfläche des Hauptkörpers vorhanden ist. Eine große Verbindungsfläche kann dann zur Verfügung gestellt werden. Thus, it is of advantage if the cold welding which is expediently provided in a sintering press process is present on an end face of the main body and / or an (inner) circumferential face of the main body. A large interface can then be provided.
Auch ist es von Vorteil, wenn die Kaltverschweißung kraft-, form- und/oder stoffschlüssig wirkende Verbindungsabschnitte aufweist, insbesondere einen oder mehrere Mikroformschlussabschnitte. Als besonders zweckmäßig ist dabei also ein solcher Formschluss, der speziell auf Mikroebene wirkt, durch z.B. speziell strukturierte Oberflächen. Unter der Einwirkung von hohen Kräften bildet sich dann die Kaltverschweißung. Ein Verzahnungseffekt von Oberflächenstrukturen sei hier subsummiert. Beispielsweise fällt hier auch eine Wasserdampfbehandlung hinein, die einen Mikroformschluss durch „Verrosten“ auf atomarer Ebene bewirkt. It is also advantageous if the cold welding has force-fitting, positive-locking and / or cohesively acting connecting sections, in particular one or more microforming sections. In this case, it is particularly expedient for such a form fit, which acts especially at the micro level, for example by means of specially structured surfaces. Under the action of high forces then forms the cold welding. A gearing effect of surface structures is subsumed here. For example, a steam treatment which causes a microform closure by "rusting" at the atomic level also occurs here.
Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass an Abschnitten der miteinander in Kontakt gelangenden Flächen des Hauptkörpers und des vorzugsweise ringartigen Deckels eine Mikrostruktur, etwa nach Art einer Riffelung, Riefung und/oder (Mikro-)Verzahnung vorgesehen ist. Der Zusammenhalt der Einzelteile wird dadurch verbessert. A further advantageous embodiment is also characterized in that a microstructure, such as in the manner of a corrugation, groove and / or (micro) toothing is provided at portions of the contacting surfaces of the main body and the preferably ring-like lid. The cohesion of the items is thereby improved.
Auch ist es von Vorteil, wenn der Hauptkörper und/oder der Deckel aus vorzugsweise metallischem Sintermaterial aufgebaut ist/sind.It is also advantageous if the main body and / or the cover is constructed of preferably metallic sintered material / are.
Wenn der Hauptkörper und der an ihm befestigte Deckel etwa unter Einsatz einer Wasserdampfbehandlung anoxidiert, angerostet, verrostet oder brüniert ist, so kann der Zusammenhalt der Einzelbauteile weiter verbessert werden. If the main body and the lid attached to it are oxidized, rusted, rusted or burnished using, for example, steam treatment, the cohesion of the individual components can be further improved.
Es ist zweckmäßig, wenn sich in Axialrichtung erstreckende Vorsprünge des Hauptkörpers oder des Deckels formschlüssig in Aussparungen des Deckels oder des Hauptkörpers eingesetzt sind. Die übertragbaren Kräfte können dann noch größer werden. It is useful if axially extending projections of the main body or the lid are positively inserted into recesses of the lid or the main body. The transferable forces can then get even bigger.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Kaltverschweißung Adhäsivmittel / Adhäsionsmittel, wie Klebstoff oder Wachs, vorhanden ist. An advantageous embodiment is also characterized in that adhesive agent / adhesive, such as adhesive or wax, is present in the region of the cold welding.
Damit die Verbindung besonders langlebig ist, ist es von Vorteil, wenn der Deckel mit dem Hauptkörper sinterverlötet ist. So that the connection is particularly durable, it is advantageous if the lid is sintered with the main body.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Fügen eines Deckels an einen Hauptkörper eines Stators, der zum Ausbilden eines Bestandteils eines Nockenwellenverstellers der erfindungsgemäßen Art vorgesehen ist, wobei besonders vorzugsweise zur Herstellung einer Verbindung nach Art einer Kaltverschweißung zwischen dem Deckel und dem Hauptkörper, jener Deckel und jener Hauptkörper in einer Negativform, die axiales und radiales Ausweichen des Werkstoffs verhindert, mit hohen Axial- und Radialkräften beaufschlagt werden. The invention also relates to a method for joining a lid to a main body of a stator, which is provided for forming a component of a camshaft adjuster of the type according to the invention, particularly preferably for producing a connection in the manner of a cold welding between the lid and the main body, that lid and that main body in a negative mold, which prevents axial and radial deflection of the material, be subjected to high axial and radial forces.
Man könnte auch sagen, dass die Erfindung die Aufteilung des Stators in mehrere Teile betrifft, wobei die Trennung in radialer bzw. in axialer Richtung erfolgen kann. Der auch später noch detailliert beschriebene Fall beschreibt konkret eine Stator-Deckel-Einheit, welche im ersten Fertigungsschnitt zweiteilig vorliegt, nämlich umfassend einen (Stator-)Hauptkörper und einen Deckel, der anschließend durch einen Fügeprozess, der auch als „Kalibrierprozess“ bezeichnet werden kann, verbunden wird. It could also be said that the invention relates to the division of the stator into several parts, wherein the separation can take place in the radial or in the axial direction. The case, also described in detail later, concretely describes a stator-lid unit which is in two parts in the first production cut, namely comprising a (stator) main body and a lid, which can subsequently be referred to as a "calibration process" by a joining process , is connected.
Unter einem „Kalibrierprozess“ wird ein Prozess verstanden, der die Maßhaltigkeit des Werkstückes durch Überpressen unter Einsatz von sehr hohen Kräften verbessert. Das Werkstück wird dabei in eine Negativform eingelegt und mit sehr hohen Axial- und/oder Radialkräften beaufschlagt, was zu einer Anlage an die Negativform führt. Durch diese plastische Verformung wird das Werkstück nachträglich verdichtet und die Maßgenauigkeit erhöht. A "calibration process" is understood to mean a process which improves the dimensional stability of the workpiece by overpressing using very high forces. The workpiece is placed in a negative mold and subjected to very high axial and / or radial forces, resulting in an investment in the negative mold. By this plastic deformation, the workpiece is subsequently compacted and increases the dimensional accuracy.
Die Verbindung durch „Kalibrieren“ führt zu einem kraft- und formschlüssigen Verbund, welcher hohe Betriebsbelastungen übertragen kann. Aus diesem Grund wird eine Verzahnung, über welche die Steuerkette formschlüssig eingehängt ist, und eine Verriegelungsfunktion in diese Bauteilkombination integriert. The connection by "calibration" leads to a non-positive and positive connection, which can transmit high operating loads. For this reason, a toothing, via which the timing chain is mounted positively, and a locking function integrated into this component combination.
Ein weiterer Vorteil des Statortopfs kann genutzt werden, wenn eine umlaufende, radiale Abdichtung am Außendurchmesser zwischen dem Deckel und dem Stator vorhanden ist, welche die externe radial nach außen gerichtete Leckage vermindert. Bei Mangel einer solchen formschlüssigen Gestaltung, kann ein Aufklaffen um mehrere Mikrometer, etwa 20 μm auftreten, was zu einer Leckage führt. Eine umlaufende formschlüssige Dichtung wird durch „Überpressen“, also ein Durchdringen der Einzelteile im Mikrobereich, ähnlich einer Presspassung mit aber höheren Fügekräften, während des „Kalibrierprozesses“ erreicht. Dazu wird eine geometrische Überlappung zwischen dem Stator und dem Deckel realisiert, welche radial am Außendurchmesser oder durch Einzelelemente im Bereich der Statorsegmente umgesetzt wird.Another advantage of the stator can be utilized when there is a circumferential, radial seal at the outer diameter between the cover and the stator which reduces the external radially outward leakage. In the absence of such a form-fitting design, a gap of several microns, about 20 microns may occur, resulting in leakage. A circumferential positive seal is achieved by "overpressing", ie a penetration of the individual parts in the micro range, similar to a press fit but with higher joining forces during the "calibration". For this purpose, a geometric overlap between the stator and the lid is realized, which is implemented radially on the outer diameter or by individual elements in the region of the stator segments.
Durch das Zusammenfügen des Statortopfes aus zwei getrennten Bauteilen kann die Nacharbeit durch Fräsen entfallen, da die Funktionsflächen ebenso durch „Kalibrieren“ ausreichend genau hergestellt werden können. Es entsteht außerdem kein umlaufender „positiver Kantenbruch“, also keine Materialhäufung, wobei dieser positive Kantenbruch die bereits genannten Nachteile mit sich bringen würde. Es können symmetrische Dichtleisten sowie eine „scharfkantige“ Rotorplanfläche verwendet werden, was sich wiederum positiv auf die hydraulische Leckage auswirkt, d.h. sie unterbindet. By assembling the Statortopfes of two separate components, the reworking by milling can be omitted, since the functional surfaces can also be made sufficiently accurate by "calibrate". In addition, there is no circumferential "positive edge break", so no accumulation of material, this positive edge fracture would bring the aforementioned disadvantages with it. Symmetrical sealing strips and a "sharp-edged" rotor surface can be used, which in turn has a positive effect on the hydraulic leakage, i. she stops.
Bei der Verbindung der beiden Bauteile wird durch das axiale Verpressen ebenso die Axiallagerbreite sehr exakt im Stator hergestellt. Auch diese spanende Nachbearbeitung (Höhenschleifen) kann somit entfallen. When connecting the two components as well as the axial bearing width is produced very accurately in the stator by the axial compression. This machining post-processing (height grinding) can thus be omitted.
Um die Verbindungsfestigkeit der Einzelteile weiter zu erhöhen, ist es denkbar, eine Mikrostruktur an den Fügeflächen vorzusehen. Durch das axiale Verpressen fließt nämlich Material der beiden Fügepartner ineinander und es entsteht eine Mikroverzahnung. Desweiteren kann durch eine Wärmebehandlung, z.B. unter Einsatz einer Wasserdampfbehandlung, ein „Verrosten“ der Einzelteile untereinander erzeugt werden, was zusätzlich die Verbindungssteifigkeit erhöht. Außerdem kann über einen Zusatzarbeitsgang wie Sinterlöten eine Verbindung geschaffen werden.In order to further increase the connection strength of the individual parts, it is conceivable to provide a microstructure at the joining surfaces. Due to the axial compression namely material of the two joining partners flows into each other and there is a micro-toothing. Furthermore, by a heat treatment, e.g. using a steam treatment, a "rusting" of the individual parts are generated with each other, which also increases the connection stiffness. In addition, a connection can be made via an additional operation such as sintered soldering.
Diese Arten der Bauteilverbindung lassen sich konstruktiv nutzen, um höhere Freiheitsgrade, wie z.B. bei einem als Einzelteil gefertigten Statortopf zu erreichen. Es können Hinterschnitte zwischen dem Stator und dem Deckel zum Freistellen für z.B. die Kettenlaschen oder andere Bauteile geschaffen werden, welche sonst nur durch aufwändige spanende Nacharbeit hergestellt werden könnten. So kann sich der Deckel radial auch weit über die zahnfreie Außenumfangsfläche des Stators erstrecken. Ein radialer Absatz zwischen dem Deckel und dem Statorhauptkörper ist dann die Folge. Hierdurch können lokal Geometrieelemente eingebracht werden, welche zur Positionierung der als Werkzeugeingriff bei der Montage dienen können und dabei die Festigkeit nicht über die Gesamtbreite reduzieren.These types of component connection can be used constructively to provide higher degrees of freedom, such as, for example, to achieve in a manufactured as a single piece Static pot. Undercuts can be made between the stator and the lid for cropping e.g. the link plates or other components are created, which could otherwise be produced only by elaborate machining rework. Thus, the lid may extend radially far beyond the tooth-free outer peripheral surface of the stator. A radial step between the lid and the stator main body is then the result. As a result, local geometric elements can be introduced, which can serve for positioning as a tool engagement during assembly and thereby do not reduce the strength over the entire width.
Es kann im Bereich dieser Kaltverschweißung auch ein Adhäsivmittel eingebracht werden. Dadurch wird eine adhäsive Verbindung geschaffen. Eine generelle Beschreibung über „Adhäsionskräfte“, welche z.B. durch den Einsatz von Zusatzmitteln, wie Klebstoff, Wachs oder ähnliches erhöht, wobei zusätzlich auch noch die Dichtfunktion verbessert wird. Solches ist bspw. in der
An den Einzelteilen des Hauptkörpers und des Deckels sind außerdem Geometrieelemente in axialer Richtung vorgesehen, wie Vorsprünge, welche einen Formschluss im verbundenen Zustand erzeugen und somit die Betriebsbelastung in Umfangsrichtung zur Aufnahme von Drehmoment reduzieren.Geometric elements in the axial direction are also provided on the individual parts of the main body and the cover, such as projections which produce a positive connection in the connected state and thus reduce the operating load in the circumferential direction for receiving torque.
Sollte bauraumbedingt eine gekröpfte Verzahnung, d.h. eine Verzahnung, die radial oder axial über den Statordeckel hinausragt, gewünscht sein, kann dies ohne mechanische Nacharbeit, wie einem Drehprozess, umgesetzt werden. Dazu wird der Deckel im Hinterschnitt der Verzahnung am Stator durch Formschluss oder Kraftschluss (Presspassung) befestigt.If space constrained, a cranked gearing, i. a toothing that projects radially or axially beyond the stator cover may be desired, this can be implemented without mechanical reworking, such as a turning process. For this purpose, the lid is attached in the undercut of the toothing on the stator by positive locking or frictional connection (press fit).
Bei der Gestaltung einer kraftschlüssigen Verbindung durch einen Kalibrierprozess mit hohen Kräften, kann die Gestaltsteifigkeit des Zusammenbaus ausgenutzt werden, um höhere Betriebsbelastungen zu übertragen, bzw. bei gleichen Betriebsbelastungen können die Wandstärke und damit die gesamte Masse des Nockenwellenverstellers reduziert werden.When designing a frictional connection by a high-force calibration process, the structural rigidity of the assembly can be exploited to transmit higher operating loads, or at the same operating loads, the wall thickness and thus the entire mass of the camshaft adjuster can be reduced.
Als konstruktiv bedeutsame Punkte sind festzuhalten, dass zwei separat hergestellte Einzelteile, vorzugsweise aus Sinterwerkstoff, verwendbar sind, welche anschließend durch einen Kalibrierprozess form- und kraftschlüssig miteinander verbindbar sind.As structurally significant points, it should be noted that two separately produced individual parts, preferably of sintered material, can be used, which can then be connected to one another in a form-locking and force-locking manner by a calibration process.
Es sind die Geometrieelemente am Statorhauptkörper und am Deckel vorgehalten, welche axial und radial beim Fügen ineinander greifen und durch die Einwirkung hoher Presskräfte eine kraftschlüssige Verbindung ergeben. Diese Geometrieelemente dienen zur Gestaltung der Verbindung (Formschluss beim Fügen), zur Aufnahme von Kräften und Momenten im Betrieb und zur Abdichtung gegen Leckage, etwa bei Gestaltung einer umlaufenden Nut am Statorhauptkörper oder Deckel. In der Nut kann dann eine gegengleiche umlaufende Bundausgestaltung des jeweils anderen Bauteils greifen.There are the geometry elements on the stator main body and the lid held, which engage axially and radially during joining into one another and result in a non-positive connection by the action of high pressing forces. These geometric elements are used to design the connection (fit during joining), to absorb forces and moments during operation and to seal against leakage, such as in the design of a circumferential groove on the stator main body or cover. In the groove can then grab a gegengleiche circumferential collar design of the other component.
Zur Abdichtung gegen Leckage am Außendurchmesser können verschiedene Geometrien zwischen dem Stator und dem Deckel, wie Rundnuten, Rechtecknuten, Labyrinth-Formen oder ähnliches vorgesehen sein.For sealing against leakage at the outer diameter, different geometries between the stator and the cover, such as circular grooves, rectangular grooves, labyrinth forms or the like may be provided.
Die Gestaltung einer scharfkantigen Verbindung bzw. eines negativen Kantenbruchs, also dem Mangel an einer Materialhäufung, umlaufend einer Axialfläche am Übergang zwischen dem Statorhauptkörper oder Dichtdeckel führt zu einer Minimierung des umlaufenden Leckage-Spalts.The design of a sharp-edged connection or of a negative edge break, that is to say the lack of a material accumulation, running around an axial surface at the transition between the stator main body or sealing cover, leads to a minimization of the circulating leakage gap.
Es wird eine Gestaltung möglich, bei der eine Vertiefung bzw. Bohrung am Deckel eingebracht werden kann, über welche die mechanische Verriegelung realisierbar ist.It is a design possible in which a depression or bore can be introduced on the lid, via which the mechanical locking can be realized.
Die Gestaltung der Kontaktflächen vor den Zügen mittels einer Mikrostruktur ist vorteilhaft, wobei dann beim Fügeprozess ein Verzahnungseffekt realisierbar ist, der die Verbindungsfestigkeit erhöht. Als Nebeneffekt kann durch diese Mikrostruktur eine wesentlich exaktere Lagerbreite / Axialbreite umgesetzt werden, so dass ein anschließendes Höhenschleifen entfallen kann.The design of the contact surfaces before the trains by means of a microstructure is advantageous, in which case a toothing effect can be realized during the joining process, which increases the connection strength. As a side effect can be implemented by this microstructure a much more accurate bearing width / axial width, so that a subsequent height grinding can be omitted.
Die Erhöhung der Verbindungsfestigkeit durch einen Nachbehandlungsprozess, wie z.B. eine Wasserdampfbehandlung sei herausgestellt. Die Verbindung der Einzelteile über Rostbildung, Verzahnung über eine Mikrostruktur oder Sinterlöten wurde bereits angesprochen.Increasing the bond strength through an aftertreatment process, such as a steam treatment was highlighted. The connection of the individual parts via rust formation, toothing via a microstructure or sintered soldering has already been mentioned.
Ein genereller Verzicht auf eine spanende Nachbearbeitung der Funktionsflächen ist die Folge.A general abandonment of a machining rework of the functional surfaces is the result.
Selbst gekröpfte Verzahnungen bis über die Deckelebene ohne spanende Nacharbeit sind realisierbar.Even cranked teeth up to over the top level without machining reworking can be realized.
Höhere übertragbare Betriebslasten können dann verkraftet werden. Der Aufwand der Herstellung wird reduziert. Auf kostenintensive (Schmelz-)Schweißverbindungen kann verzichtet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei mehrteiligen Rotoren eingesetzt sein. Higher transferable operating loads can then be dealt with. The effort of production is reduced. Cost-intensive (fusion) welded joints can be dispensed with. The inventive method can also be used in multi-part rotors.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert, in der unterschiedliche Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen.The invention will be explained in more detail with the aid of a drawing, in which different embodiments are shown. Show it.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Elemente der einzelnen Ausführungsbeispiele können unter einander durchgetauscht / ausgetauscht werden.The figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of the invention. Elements of the individual embodiments can be exchanged / exchanged with each other.
Die
In den
In den
Ein negativer Kantenbruch, nach Art eines Freistichs, kann zwischen dem Deckel
Ein statortopfartiger Hauptkörper
In den
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Stator stator
- 22
- Verzahnung gearing
- 33
- Hauptkörper main body
- 44
- Deckel cover
- 55
- Vorsprung head Start
- 66
- Ausnehmung/Aussparung Recess / recess
- 77
- Drehachse axis of rotation
- 88th
- Ringdichtung ring seal
- 99
- Nut groove
- 1010
- Bund Federation
- 1111
- Dom cathedral
- 1212
- Bohrung drilling
- 1313
- Gewinde thread
- 1414
- Rad wheel
- 1515
- Deckelaußendurchmesser Cover external diameter
- 1616
- Mikrostruktur microstructure
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- WO 2010/128976 A1 [0028] WO 2010/128976 A1 [0028]
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