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Stossstange und Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stossstange und ein Verfahren zu deren Herstellung. Die Stossstange kann zur Verbindung einer grossen Vielfalt beweglicher Glieder in verschiedenen Arten von-Maschinen verwendet werden. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist eine Stossstange zur kraftschlüssige Verbindung eines Ventilstössels mit einem Kipphebel in einer Brennkraftmaschine.
Die Stossstange besteht in bekannter Weise aus einem Rohr, das durch Einrollen von Bandstahl gebildet ist und dessen Kanten in einer Längsnaht durch Schweissen, Hartlöten od. dgl. miteinander vereinigt sind und bei dem mindestens an einem Ende ein EinsÅatz befestigt ist. Die Endstücke werden so im Rohr befestigt, dass sie teilweise aus dem Rohr herausragen, so dass sie mit einem Ventilstössel, einem Kipphebel oder einem andern Mechanismus zusammenwirken können.
Ein Rohr der erwähnten Art ist wesentlich billiger als nahtlose Rohre und hat die erforderliche Baufestigkeit. Solche, eine Längsnaht aufweisende Rohre haben den Nachteil, dass die Unregelmässigkeiten auf der Innenseite im Bereich der Längsnaht des Rohres das Zentrieren des Einsatzes im Rohr mit der für Stossstangen erforderlichen Genauigkeit verhindert und die Verringerung oder Beseitigung der Nahtunre- gelmässigkeiten-beispielsweise durch Ausschärfen, Reiben oder durch Ziehen des Rohres über einen Dornund die Notwendigkeit einer nachfolgenden Innenablehrung des Rohres kostspielig sind.
Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Stossstange, die in ihren Hauptteilen aus den bisher bewährten Elementen besteht, die aber eine solche Ausbildung der Verbindungsstellen aufweist, dass sie bei gleicher Genauigkeit und Zuverlässigkeit billiger zu stehen kommt, sowie eines wirtschaftlichen Verfahrens zu deren Herstellung.
Dieses Ziel wird im wesentlichen dadurch erreicht, dass das Rohr zumindest im Bereich wenigstens eines offenen Endteils mit im wesentlichen radial nach innen ragenden Vorsprüngen an mindestens drei in Umfangrichtung im Abstand voneinander befindlichen Stellen versehen ist und in dem Endteil ein Einsatz eingesteckt ist, der von den Vorsprüngen gehalten und innerhalb des Endteiles zentriert ist, wobei die Einsätze Köpfe besitzen, die aus den Endteilen herausragen und für das Zusammenwirken mit einem andern kraftübertragenden Element ausgebildet sind.
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Stossstange ist im Wesen dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens an einem Endteil eines Rohrstückes, welches längs seiner Naht nach innen vorspringende Materialanhäufungen aufweist, durch Verformung der Rohrwand nach innen hervortretende, warzenoder rippenförmige Vorsprünge an mindestens drei sich in Umfangrichtung im Abstand voneinander befindenden Stellen ausgebildet werden, worauf ein Einsatz in den so bearbeiteten Endteil des Rohrstückes, gegebenenfalls durch Einpressen so weit eingeführt wird, dass er durch die Vorsprünge zentriert gehalten ist, jedoch mit seinem Endteil über das Rohrende zwecks Zusammenwirken mit einem andern kraftübertragenden Element hinausragt.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, u. zw. zeigen : Fig. 1 teilweise im Aufriss und teilweise im Schnitt eine Stossstange gemäss der Erfindung im Gebrauch ; Fig. 2 In vergrössertem Massstab eine Teilansicht des einen Endes der Stossstange ; Fig. 3 in vergrössertem Massstab eine Ansicht eines Endes eines Rohrstückes, bevor dieses zur Aufnahme eines Einsatzes bearbeitet worden ist ; Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht, die das Ende eines Rohrstückes nach der Bearbeitung für die Aufnahme eines Einsatzes zeigt ; Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht, die das Ende des Rohres nach dem Einsetzen
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eines Einsatzes zeigt ; Fig. 6 eine Teilansicht eines Endteiles eines Rohrstückes mit einem andern Einsatz ;
Fig. 7 eine Ansicht eines abgeänderten Rohrstückes.
In Fig. 1 ist eine Stossstange 10 gemäss der Erfindung gezeigt, die einen Ventilstössel 11 und einen Kipphebel 12 kraftschlüssig miteinander verbindet. Der Ventilstössel 11 wird durch einen Nocken 13 auf einer Nockenwelle 14 angehoben und abgesenkt und bewegt sich in einer Führung 15, die im Motorblock 16 ausgebildet sein kann. Der Kipphebel 12 ist auf einer Achse 18 schwenkbar angeordnet, wobei sein einer Arm 19 an einem Ventil 20 angreift und sein anderer \rm 21 auf der entgegengesetzten Seite der Achse 18 mit der Stossstange zusammenwirkt. Das Ventil 20 wird durch eine Feder 22 auf seinen Sitz zurückgeführt. Der Arm 21 des Kipphebels 12 und der obere Teil des Stössels 11 sind je mit einer Ausnehmung 25 bzw. 26 zur Aufnahme von Endstücken oder Einsätzen 27 der Stossstange versehen.
Die Stossstange 10 besteht aus einer Rohrlänge 30. die durch Walzen von flachem Bandstahl In Querrichtung in Rohrform gebildet wird, wobei die einander zugekehrten Teile der Rohrwandung-beispielsweise durch Hartlöten oder Schweissen-miteinander verbunden werden. Das Rohr hat daher eine Längsnaht. Das Rohr kann eine einlagige Wandstärke haben und es können die einander zugekehrten Teile des das Rohr bildenden Materiales stumpf verschweisst werden, wie schematisch bei 31 in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Das Schweissen kann in beliebiger geeigneter Weise - beispielsweise durch Widerstandschweissung oder Lichtbogenschweissung-erfolgen. In manchen Fällen kann der Verbindungsstoss hartgelötet werden.
Ein geeignetes Rohr lässt sich auch durch Querwalzen vom Bandstahl über etwa 720 zur Bildung einer mehrfachen Rohrwandung mit miteinander hartverlöteten Gegenflächen herstellen, wie in der USA-Patentschrift Nr. 2, 292, 810 beschrieben.
Es sei angenommen, dass das in Fig. 3 dargestellte Rohrstück 32, aus dem die Stossstange gemäss der Erfindung hergestellt wird, eine einlagige Wand hat, und dass die Seitenkanten durch Widerstandsschwei- ssung stumpf geschweisst sind--Die durch das Schweissen entstandenen äusseren und inneren Schweissraupen oder Grate sind bei 33 untT. argestellt. Die Endteile des Rohrstückes 32 werden zur Aufnahme von Endstücken 27 in der Weise bearbeitet, dass die Wände der Endteile radial nach innen an mindestens drei in Umfangrichtung im Abstand voneinander befindlichen Stellen verformt werden, so dass Innenvorsprünge 36 entstehen, die in der Zeichnung in etwas übertriebener Form dargestellt sind.
Diese Vorsprünge können zweckmässig durch Nuten des Rohres, wie bei 37 gezeigt, längs sich axial erstreckender Linien durch Gesenke gebildet werden, die in einer Presse eingespannt sind und denen in axialer Richtung ein Vorschub über das Ende des Rohres mitgeteilt wird. Wenn die Nuten geformt werden, ohne dass das Rohr innen durch einen Dorn abgestützt wird, kann das Rohr in der Nähe der Nuten. wie in Fig. 4 unter Andeutung des Durchmessers des Einsatzes 40 dargestellt, etwas ausgeflacht werden.
Die Endstücke 27 können an den genuteten Rohrenden dadurch angebracht werden, dass ein zylindrischer Teil 40 in das Rohr so eingesetzt wird, dass die durch die Nuten gebildeten Innenvorsprünge 36 an ihm anliegen. Der zylindrische Einsatz kann mit einem verjüngten Ende 41 versehen sein, um sein Einführen in das Rohrende zu erleichtern. Jedes Endstück 27 weist einen abgerundeten Endteil 42 auf, der aus dem Rohr herausragt und eine Auflagefläche für das Zusammenwirken mit einem andern Mechanismus-beispielsweise mit dem Kipphebel 21 oder mit dem Stössel 11 - bildet. Zwischen dem Einsatz 40 und dem Endteil 42 ist eine Schulter 43 vorgesehen, die auf der Endfläche des Rohres, wie Fig. 2 zeigt, aufsitzt, um den Teil 42 in der Längsrichtung des Rohres in der richtigen Lage zu halten.
Die Vorsprün- ge 36 erstrecken sich im wesentlichen gleich weit in das Rohrinnere und liegen eng gegen den zylindrischen Einsatzteil 40 an, um diesen und den Endteil 42 zum Rohr zu zentrieren. Die Vorsprünge 36 erstrecken sich weiter nach innen als der Grat 34 an der Nahtfläche, so dass der Einsatz nicht mit dem Grat in Berührung steht. Durch das Vorhandensein des Grates 34 wird daher das Zentrieren des Einsatzes 40 oder des Endteiles 42 nicht beeinträchtigt, so dass es nicht erforderlich ist, den Grat zu beseitigen oder dessen Grösse zu verringern.
Der Betrag, mit dem die Vorsprünge 36 sich radial nach innen erstrecken, braucht nicht genau eingestellt zu werden, da das einzige Erfordernis darin besteht, dass sie ausreichend weit nach innen ragen, so
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rend des Nutens die Vorsprünge 36 weiter nach innen gepresst werden als notwendig ist, wird die Wandung des Rohrendes in den Nutenbereichen, wenn der in Fig. 5 strichliert angedeutete zylindrische Einsatz 40 in dieses eingetrieben wird, lediglich nach aussen gedrückt tFig. 4 und 5). Nachdem der zylindrische Einsatz 40 in das Rohrende eingesetzt worden ist, kann er in seiner Lage durch Punktschweissen an einer Stelle, an der ein Vorsprung oder die Vorsprünge 36 am Einsatz anliegen, wie bei 44 gezeigt, gesichert werden. Die Stossstange ist nun fertig.
Die Endstücke 27 sind ausreichend zentriert und werden in Längsrichtung so gehalten, dass die nach
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aussen ragenden Teile 42 mit dem Kipphebel 21 und dem Ventilstössel 11 zusammenwirken können. Der Innengrat 34 im Nahtbereich braucht, wie bereits erwähnt, nicht verkleinert oder beseitigt zu werden.
Da sich die Vorsprünge 36 nicht mit einem genau bestimmten Betrag in das Rohr zu erstrecken brauchen, ist keine Ablehrung des Rohrinnern während der Herstellung erforderlich. Das Einsetzen der End- 5 stUcke 27 in das Rohr zur Vervollständigung der Stossstange geht daher rasch von statten und ist somit ausserordentlich wirtschaftlich.
Fig. 6 zeigt eine der Stossstange 10 ähnliche Stossstange 10a, die von der ersteren dadurch abweicht, dass das Endstück 27a an seinem nach aussen ragenden Ende anstatt einer Kugel 42 eine Ausnehmung 45 für das Zusammenwirken mit dem zugeordneten Mechanismus aufweist. dz Fig. 7 zeigt eine Stossstange 50, die gegenüber der in Fig. 1 gezeigten insofern abgeändert ist, als das Rohr 51 Nuten 52 aufweist, die sich über seine ganze Länge erstrecken, statt nur über einen kurzen Abstand von seinen Enden. Diese Abänderung ermöglicht es dem Rohrhersteller, genutetes Rohrmaterial in verhältnismässig grossen Längen in Vorrat zu halten. Der Stossstangenhersteller kann dann das Rohr auf die verschiedenen kürzeren Längen zur Vervollständigung durch das Einsetzen der Endstücke 27 in der be- 5 schriebenen Weise zuschneiden.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Stossstange, bestehend aus einem Rohr, das durch Einrollen von Bandstahl gebildet ist und dessen Kanten in einer Längsnaht durch Schweissen, Hartlöten od. dgl. miteinander vereinigt sind und bei dem mindestens an einem Ende ein Einsatz befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (32) zumindest im Bereich wenigstens eines offenen Endteiles mit im wesentlichen radial nach innen ragenden Vor- ) Sprüngen (36) an mindestens drei in Umfangsrichtung im Abstand voneinander befindlichen Stellen versehen ist und in dem Endteil ein Einsatz (27) eingesteckt ist, der von den Vorsprüngen gehalten und innerhalb des Endteils zentriert ist, wobei die Einsätze Köpfe (42) besitzen, die aus den Endteilen herausragen und für das Zusammenwirken mit einem andern kraftübertragenden Element ausgebildet sind.