Kg Schiebemuffe

Aufsteckhülse aus PVC KG DN125, DIN EN 1401-1

Mehrschichtiges Rohr - Die einmalige Coextrusionstechnologie ist die Basis für das KG-System (PVC-U). Auf diese Weise ist es möglich, ein Erzeugnis zu produzieren, dessen Wandstruktur der eines Tierknochens nachempfunden ist. KG-System (PVC-U) werden nach den geltenden Europanormen gefertigt. Die Rohrleitungen werden nach DIN EN 13476-2, die Fittings nach DIN EN 1401 gefertigt.

Es handelt sich um ein Herstellungsverfahren einer Schalt- oder Schiebemuffe für die Verriegelungssynchronisation von manuell geschalteten Fahrzeuggetrieben mit einer mindestens etwa symmetrischen Hülsenform zu einer zur Hülsenachse senkrechten Fläche und mit einer von der Stirnfläche aus betrachtet in Symmetrierichtung zulaufenden Innenverzahnung an der Hülseninnenfläche.

Der formschlüssige Verbund zwischen den oben erwähnten Bauteilen wird schließlich über eine Schalt- oder Schiebehülse hergestellt, wenn alternativ verschiedene Synchronisationselemente eingesetzt werden. Bild 1 veranschaulicht die wichtigsten Konstruktionsmerkmale einer herkömmlichen Schalt- oder Schiebehülse in Skizzenform. Die Schalt- oder Schiebehülsen haben eine komplexe Zahnung auf der Innenseite des Hülsenrings. Während des Synchronisationsvorgangs werden die Verzahnungen der inneren Zahnung der Schiebemuffe zunächst auf die Verriegelungsverzahnung eines Synchronrings aufgebracht und im weiteren Synchronisationsverlauf durch die Verriegelungsverzahnung in eine Krallenverzahnung am Zahnrad eingesetzt.

Damit sich die oben beschriebene Zahnung insbesondere bei Lastwechseln in einem Zahnrad nicht wieder lockert, hat die Innenverzahnung der Hülse, von der Stirnfläche aus betrachtet, auch nach Innen zur Ebene der Symmetrie oder der hinterschnittenen Zahnflankenschnitte hin verjüngte Zahnflanken. Die Sonderzahnprofile werden wahlweise zunächst durch spanende Vorbearbeitung und anschließendes Rückwalzen hergestellt.

Bei der Herstellung eines Schaltgetriebes ist die Herstellung der Schalt- oder Schiebemuffe ein wesentlicher Faktor. Dennoch war es bisher nicht möglich, den Weg der kostspieligen, spanenden Innenbearbeitung für die Herstellung von Spezialverzahnungen in Schalt- oder Schiebehülsen zu gehen. Aufgabenstellung dieser Entwicklung ist es nun, ein kostengünstigeres Herstellungsverfahren für Schalt- oder Schiebehülsen des oben beschriebenen Typs zu erarbeiten.

Vor allem sollen die bisher erforderlichen manövrierfähigen Bearbeitungstechniken vermieden werden. Der innovative Prozess umfasst die getrennte Herstellung von zwei Einzelteilen, die die beiden Symmetrieabschnitte der Hülse formen und die anschließende Verbindung der einzelnen Teile zu einer vollständigen Schalt- oder Schiebehülse. Im Gegensatz zu den konstruktiven Anforderungen an eine vollständige Schalt- oder Schiebemuffe haben die einzelnen Teile keine hinterschnittene Zahnflanken oder keine sich nach innen verjüngende Verzahnung.

Dadurch wird die Verwendung von Original-Formverfahren wie Pulverpressen und Sinterung oder Guss ermöglicht, die nun mit hoher Genauigkeit durchführbar sind. Darüber hinaus sind Präzisionsschmiedeverfahren wie Feinschmieden und Kaltfliesspressen - beginnend mit einer rohen Form - für die Produktion von Innenverzahnungen geeignet. In Anbetracht der oben genannten Prozesse zur Produktion von Schalt- oder Schiebehülsen gemäß der aktuellen Entwicklung werden Bearbeitungsverfahren an Gewicht einbüßen.

Weil die Herstellung von Einzelteilen nach der Idee die besonders aufwändige und maschinelle Herstellung von unterschnittenen Flanken überflüssig macht, können die Produktionskosten für die spanende Metallbearbeitung auch in Zukunft deutlich reduziert werden, so dass die spanende Herstellung der einzelnen Teile und deren anschließende Verbindung ebenfalls erhebliche Vorteile gegenüber dem heutigen Standard hat.

Um die beiden Teile zu einer vollständigen Schalt- oder Schiebemuffe zu verbinden, können verschiedene bekannte Fügeprozesse eingesetzt werden. Dies umso mehr, als nur vergleichsweise niedrige Mechanikkräfte zwischen den Bauteilen über den Verbindungspunkt der Bauteile übertragbar sind. Die Kraftübertragung zwischen der Hauptzahnwelle und dem Zahnrad erfolgt im eingeschalteten Zustand immer nur im individuellen Symmetriebereich der gesamten Hülse, so dass die Verbindung selbst belastungsfrei ist.

Aufgrund der heute üblichen Geometrie der Schalt- oder Schiebehülsen hat sich das Verbinden durch Reibschweißen ebenso gut durchgesetzt wie das Stumpfschweißen oder das so genannte "Rotationslichtbogenverfahren". Auch das Schweißen mittels Elektronen- oder Laserstrahl ist bei geeigneter Schweißnahtvorbereitung ein bevorzugtes Einsatzgebiet. Lötprozesse können auch zum Verbinden eingesetzt werden, besonders in der Sintertechnik.

Je nach einzusetzender Verbindungstechnik werden die zu liefernden Teile entweder stoß-, reib- oder formgerecht ausgeführt. Der Erfindungsprozess ist nicht an die Nutzung von bestimmten Materialien geknüpft. Durch das ausgeklügelte Herstellungsverfahren können erhebliche Kosteneinsparungen bei der Fertigung von Schalt- oder Schiebehülsen erzielt werden, ohne auf die im Zahnradbau erforderliche Konstruktionsgenauigkeit achten zu müssen.

Im folgenden Beispiel wird die Entwicklung genauer erläutert. In Bild 1 ist eine der jeweiligen Invention entsprechende Schiebehülse umrissen. Die Abbildung zeigt die Symmetrie-Ebene 3, entlang der die beiden Teile 1 und 2 nach der separaten Produktion ineinandergreifen. Aus einem legierten Metallpulver der Zusammenstellung nach DIN-Norm SINT D 39 und einer durchschnittlichen Korngröße von ca. 75 µm wird die Schalt- oder Schiebehülse mit den Eigenschaften wie in Bild 1 hergestellt.

Dann werden die beiden einzelnen Teile in den Halter einer handelsüblichen Schweissanlage gespannt und durch Reibschweissen zusammengefügt.