DE10126588C2 - Vorrichtung zum Einpassen eines im wesentlichen zylindrischen Körpers in ein zylindrisches Gehäuse durch Pressen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einpassen eines im wesentlichen zylindrischen Körpers in ein zylindrisches Gehäuse durch Pressen gemäß dem Oberbeg­ riff des unabhängigen Patentanspruches 1 bzw. gemäß dem Oberbegriff des unabhängi­ gen Patentanspruches 14. Insbesondere wird auf Vorrichtungen zum Zusammenbauen von Katalysatoren Bezug genommen, mit denen ein zylindrisches Katalysatorkernbett (oder ein gewickelter Körper) in ein zylindrisches Metallgehäuse durch Pressen einge­ passt wird.

Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung klar zu stellen, wird nachfolgend ein be­ kanntes Verfahren zum Presspassen eines zylindrischen Katalysatorkernbettes in ein zylindrisches Außengehäuse unter Bezug auf die Fig. 13 bis 15 kurz beschrieben. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der JP-8-164487 A bekannt.

Fig. 13 zeigt ein Verfahren zum Herstellen eines zylindrischen Katalysator-Kernbettes (oder gewickelten Körpers) für einen Katalysator, z. B. für einen Katalysator eines Verbrennungsmotors. Wie gezeigt, werden eine ebene Metallplatte 3 und eine gewellte Metallplatte 1 aufeinander gelegt. Die sich überlappenden Platten 1, 3 werden gemein­ sam gewickelt, um einen gewickelten Körper 5 zu formen, der, wie gezeigt, einen kreis­ förmigen Querschnitt hat. Nachdem eine Lötfolie aus Ni (Nickel) um ein axial hinteres Ende des gewickelten Körpers 5 gelegt wurde, wird der gewickelte Körper 5 durch Pressen in ein zylindrisches Metallgehäuse 7 (Fig. 14A und 14B) eingepasst. Die aus dem gewi­ ckelten Körper 5 und dem Metallgehäuse 7 bestehende Einheit wird in einen Vakuum­ ofen überführt und in diesem einer Wärmebehandlung unterzogen. Dort werden die ebe­ ne Platte 3 und die gewellte Platte 1 durch Diffusion verbunden und es wird zur gleichen Zeit der gewickelte Körper 5 mit dem zylindrischen Metallgehäuse 7 verlötet.

Die Fig. 14A und 14B zeigen eine Einpassvorrichtung 13 zum Einpassen des gewickel­ ten Körpers 5 in das zylindrische Metallgehäuse 7 durch Pressen. Wie gezeigt, weist die Einpassvorrichtung 13 allgemein ein Führungsteil 9 und ein kreisförmiges Pressteil 11 auf. Das Führungsteil 9 ist mit einer konischen Bohrung 9a versehen. Das Pressteil 11 wird durch einen hydraulischen Aktuator (nicht gezeigt) angetrieben. Der Durchmesser "A" des größten oberen Endes der konischen Bohrung 9a ist größer als der Außen­ durchmesser "B" des gewickelten Körpers 5. Der Durchmesser "C" des kleinsten unteren Endes der konischen Bohrung 9a ist gleich dem oder geringfügig kleiner als der Innen­ durchmesser "D" des Metallgehäuses 7. Natürlich ist der Durchmesser "A" größer als der Durchmesser "C". Das Pressteil 11 ist etwas kleiner dimensioniert als das kleinste untere Ende "C" der konischen Bohrung 9a und besitzt eine ebene untere Fläche.

Zum Durchführen des Einpassvorgangs durch Pressen wird zunächst, wie in Fig. 14A gezeigt, das Führungsteil 9 genau auf ein offenes Ende des Metallgehäuses 7 aufge­ setzt. Der gewickelte Körper 5 wird angehoben und oben koaxial in die konische Boh­ rung 9a des Führungsteiles 9 eingesetzt, und zwar von der Seite des größten oberen Endes der Bohrung 9a. Dann wird das Pressteil 11 auf eine ebene Endfläche 5a des gewickelten Körpers 5 aufgesetzt und über einen Hub-Länge "L" durch die Kraft des hyd­ raulischen Aktuators nach unten gedrückt. Durch diese Drückaktion wird der gewickelte Körper 5 in das Metallgehäuse 7 hineingeschoben, wie sich aus Fig. 14B erkennen lässt. Beim Hindurchtreten durch das kleinste untere Ende der konischen Bohrung 9a wird der gewickelte Körper 5 im bestimmten Ausmaß einer Reduktion seines Durchmessers un­ terworfen, wodurch das Einsetzen des gewickelten Körpers 5 in das Metallgehäuse 7 gleichmäßig durchgeführt werden kann. Nach Erreichen einer korrekten Position im Me­ tallgehäuse 7 entspannt sich der gewickelte Körper 5 nachgiebig als Folge seiner Rück­ stellkraft. Die zylindrische äußere Oberfläche des gewickelten Körpers 5 kontaktiert da­ durch vollständig die zylindrische Innenoberfläche des Metallgehäuses 7. Die auf diese Weise zusammengesetzte Einheit, bestehend aus dem gewickelten Körper 5 und dem Metallgehäuse 7, wird für die Wärmebehandlung in einen Vakuumofen überführt.

Das vorerwähnte, bekannte Verfahren liefert jedoch aus folgenden Gründen keine zu­ friedenstellende Resultate für Katalysatoren. Wie sich aus Fig. 15 ergibt, wird nämlich ein Umfangsbereich der ebenen Endfläche 5a des Körpers 5 unansehnlich gegenüber dem zentralen Hauptteil der ebenen Endfläche 5a verschoben, sobald der gewickelte Körper 5 durch das Pressteil 11 in der konischen Bohrung 9a nach unten gepresst wird. Dies ist die Folge der Ausbildung einer kreisringförmigen Totzone "S" zwischen der Peri­ pherie 11a des Pressteiles 11 und der abfallenden inneren Wand 9b der konischen Boh­ rung 9a, in der von dem Pressteil 11 kein Druck ausgeübt wird. Deshalb wird beim Durch­ schieben des gewickelten Körpers 5 durch die konische Bohrung 9a der weggeschobene Bereich der Endfläche 5a erheblich zwischen dem Pressteil 11 und der abfallenden inne­ ren Wand 9b eingequetscht und unansehnlich verformt. Dies verschlechtert nicht nur die Funktion des Produkts, sondern beeinträchtigt auch dessen äußeres Erscheinungsbild.

Weiterhin ist aus der Druckschrift DE 197 53 609 A1 ein Abgaskatalysator, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und ein Verfahren zu seiner Herstellung bekannt. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß ein aus wenigstens einem von einer Lagerungsmatte umwickelten Monolithen gebildetes Monolithpaket in einen als Gehäuse dienenden Rohrabschnitt eingepreßt wird. Der Rohrabschnitt weist zwei Längsabschnitte mit unter­ schiedlichen Innenquerschnittsflächen auf. Das Monolithpaket wird von dem Rohrende mit einer größeren oder mit der größten Innenquerschnittsfläche her eingepreßt. Bei dem so hergestellten Abgaskatalysator ist dementsprechend wenigstens ein verengter Längsabschnitt mit einem verringerten Durchmesser bzw. mit einer verkleinerten Innen­ querschnittsfläche vorhanden, wobei die Innenfläche des Rohrabschnitts parallel zu des­ sen Mittellängsachse verläuft.

Weiterhin ist in der Druckschrift DE 36 34 235 C1 eine Matrix für einen katalytischen Re­ aktor zur Abgasreinigung sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu ihrer Herstellung beschrieben. Die Matrix besteht aus einem gewellten, gewickelten oder gefalteten oder auch aus einem glatten und einem gewellten Metallband, die zu mehreren aneinander­ grenzenden Schichten gewickelt oder gefaltet sind. Die so gewickelten oder gefalteten Schichten werden untereinander verlötet. An den an die benachbarten Schichten an­ grenzenden Stellen des gewellten Bandes sind dabei radial verlaufende Vertiefungen geringer Abmessungen vorgesehen, in denen das zur Verlötung dienende Material auf­ genommen wird. Diese Ausgestaltung bringt den Vorteil mit sich, daß ein nachträgliches Setzen der einzelnen aufeinanderliegenden Schichten, das beim Lötvorgang im Ofen bei bekannten Bauarten eintritt, vermieden werden kann. Nachträgliche Durchmesserverän­ derungen sind bei einer Matrix, die mit diesem Verfahren hergestellt ist, daher nicht zu befürchten.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Einpassen eines im wesentlichen zylindrischen Körpers in ein zylindrisches Gehäuse durch Pressen der ein­ gangs genannte Art anzugeben, wobei das Einpassen des zylindrischen Körpers in zu­ verlässiger und einfacher Weise erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Einpassen ei­ nes im wesentlichen zylindrischen Körpers in ein zylindrisches Gehäuse durch Pressen mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 1 bzw. mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 14.

Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsformen in Verbin­ dung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In den Zeich­ nungen zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines Pressteiles, wie es in einer Einpassvorrichtung einer ersten Ausführungsform verwendet wird;

Fig. 2 eine Schnittansicht in der Schnittebene II-II von Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht der ersten Ausführungsform der Einpassvorrichtung unter schematischer Darstellung unterschiedlicher Konditionen des Pressteiles in Bezug auf ein Führungsteil;

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Teils der Einpassvorrichtung, wobei schematisch ein unerwünschtes Verhalten des Pressteiles angedeutet ist, das auftreten würde, falls keine Führungsplatte vorgesehen wäre;

Fig. 5 eine Schnittansicht eines Führungsteiles, wie es in einer Einpassvorrichtung einer zweiten Ausführungsform verwendet wird;

Fig. 6 und 7 Schnittansichten eines essentiellen Bereichs einer Einpassvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;

Fig. 8 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 6, jedoch einer vierten Ausführungsform;

Fig. 9 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 6, jedoch einer fünften Ausführungsform;

Fig. 10 eine Schnittansicht eines Pressteiles, wie es bei einer sechsten Ausführungs­ form einer Einpassvorrichtung verwendet wird;

Fig. 11 und 12 Draufsichten auf Pressteile, wie sie bei siebten und achten Ausführungsformen verwendet werden;

Fig. 13 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung eines bekannten Verfahrens zum Herstellen eines gewickelten Körpers, d. h. eines gewickelten Katalysator­ bettes;

Fig. 14A und 14B Schnittansichten einer bekannten Einpassvorrichtung unter Verdeutlichung zweier unterschiedlicher Konditionen, und

Fig. 15 eine Schnittansicht der bekannten Einpassvorrichtung, wobei ein Nachteil dar­ gestellt ist, welcher der bekannten Einpassvorrichtung zu eigen ist.

Nachfolgend werden unterschiedliche Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Zum leichteren Verständnis werden in der folgenden Beschreibung Richtungsbezeichnungen wie rechts, links, oben, unten, rechtsseitig, und dergleichen, verwendet. Jedoch sind solche Bezeichnungen nur im Hinblick auf eine Zeichnung oder auf Zeichnungen zu werten, in der oder in denen das jeweilige Teil oder der jeweilige Bereich gezeigt wird. Durch die Beschreibung werden ähnliche oder im Wesentlichen gleiche Teile und Elemente durch die selben Bezugszeichen hervorgeho­ ben.

Eine erste Ausführungsform einer Einpassvorrichtung 100 wird in den Fig. 1 bis 4 ge­ zeigt.

Gemäß Fig. 3 weist die Einpassvorrichtung 100 dieser Ausführungsform allgemein ein Führungsteil 9 und ein Pressteil 15 auf. Es ist anzumerken, dass Fig. 3 drei Konditionen des Pressteiles 15 im Führungsteil 9 zeigt.

Gemäß Fig. 3 ist das Führungsteil 9 mit einer konischen Bohrung 9a versehen, die im Wesentlichen gleich wie bei dem vorerwähnten bekannten Führungsteil 9 der Fig. 14A und 14B. Das heißt, der Durchmesser "A" des größten oberen Endes der Bohrung 9a ist größer als der Durchmesser "C" des kleinsten unteren Endes der Bohrung 9a.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, weist das Pressteil 15 allgemein eine kreisförmige zent­ rale Grundplatte 17, zwei bogenförmige Seitenplatten 19 und 21 an diametral gegenü­ berliegenden Positionen der zentralen Grundplatte 17, einen Haltebolzen 33, der diamet­ ral durch die zentrale Grundplatte 17 hindurchgeht, um die Seitenplatten 19, 21 an sei­ nen axial voneinander wegweisenden, freiliegenden Abschnitten lose zu halten, und zwei Schraubenfedern 51, 53 zum Vorspannen der Seitenplatten 19, 21 radial auswärts in Bezug auf die zentrale Grundplatte 17 auf.

Wie in Fig. 1 gezeigt, hat jede Seitenplatte 19, 21 in ihrem innenseitigen Bereich eine konkave Ausnehmung, deren Perimeter im Wesentlichen der gleiche ist wie der halbe der zentralen Grundplatte 17. Wenn also die beiden Seitenplatten 19, 21 sich zueinander hin bewegen und schließlich in ihre innersten Positionen gelangen, dann bilden sie eine ringförmige Struktur "AS", die die kreisförmige zentrale Grundplatte 17 eng umgibt.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Durchmesser der ringförmigen Struktur "AS" geringfügig kleiner als der Durchmesser "C" des kleinsten unteren Endes der konischen Bohrung 9a.

Wie in Fig. 2 gezeigt, haben die kreisförmige zentrale Grundplatte 17 und die beiden bo­ genförmigen Seitenplatten 19, 21 die gleiche Dicke und obere und untere ebene Ober­ flächen, die miteinander fluchten. Die kreisförmige zentrale Grundplatte 17 ist in ihrem Zentralbereich mit einer Montierstange 27 versehen, die nach oben vorsteht. Die Mon­ tierstange 27 ist in einer Montierbohrung 25 gehalten, die in einem unteren Ende einer Kolbenstange 23 eines Hydraulikzylinders "HC" ausgebildet ist. Zum Verbinden der Montierstange 27 mit der Kolbenstange 23 wird ein Verbindungsstift 29 eingesetzt, der durch aufeinander ausgerichtete Bohrungen 31 in der Montierstange 27 und der Kolben­ stange 23 hindurchgeht.

Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, geht der Haltebolzen 33 diametral durch die kreisförmige zentrale Grundplatte 17 so hindurch, dass er von ihr festgehalten wird. Er besitzt axial voneinander wegweisende Endabschnitte, die von der zentralen Grundplatte 17 vorste­ hen. Die voneinander abgewandten Endabschnitte des Haltebolzens 33 gehen lose durch Bohrungen 35, 37 hindurch, die in den bogenförmigen Seitenplatten 19, 21 ausge­ bildet sind. Auf diese Weise können die beiden bogenförmigen Seitenplatten 19, 21 ent­ lang des Haltebolzens 33 relativ zur kreisförmigen zentralen Grundplatte 17 gleiten, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist. Wie gezeigt, ist jedes Ende des Haltebolzens 33 mit einem vergrößerten Anschlag 43, 45 ausgestattet, der in einer Ausnehmung 39, 41 frei liegt, die jeweils in der Seitenplatte 19, 21 ausgebildet ist. Mit den Anschlägen 43, 45 wird eine ungewollte Separation der jeweiligen Seitenplatte 19, 21 vom Haltebolzen 33 vermieden.

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird zwischen der kreisförmigen zentralen Grundplatte 17 und je­ der Seitenplatte 19, 21 eine Schraubenfeder 51, 53 zusammengedrückt. Auf diese Wei­ se werden die Seitenplatten 19, 21 radial nach außen vorgespannt. Zum Aufnehmen der innenseitigen Enden der Schraubenfedern 51, 53 ist die kreisförmige zentrale Grund­ platte 17 an diametral gegenüberliegenden Bereichen mit Vertiefungen 47, 49 versehen. Durch die Schraubenfedern 51, 53 nehmen die Seitenplatten 19, 21 in einem normalen Zustand des Pressteiles 15 ihre äußersten Positionen ein. In diesem Zustand ist die Länge "E" (Fig. 1) der Hauptachse des Pressteiles 15 gleich oder geringfügig kleiner als der Durchmesser "A" (Fig. 3) des größten oberen Endes der konischen Bohrung 9a des Führungsteiles 9.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist zwischen dem unteren Ende der Kolbenstange 23 und der obe­ ren Fläche der kreisförmigen zentralen Grundplatte 17 eine kreisförmige Führungsplatte 55 angeordnet, die an der zentralen Grundplatte 17 befestigt ist. Die Führungsplatte 55 hat eine ebene untere Fläche, die mit den oberen ebenen Flächen der Seitenplatten 19, 21 eng in gleitendem Kontakt ist. Die Montierstange 27 der zentralen Grundplatte 17 steht nach oben durch eine Öffnung 57 zur Montierbohrung 25 der Kolbenstange 23. Vorzugsweise (Fig. 1) hat die kreisförmige Führungsplatte 55 den selben Durchmesser wie die vorerwähnte ringförmige Struktur "AS", die vorliegt, falls die beiden Seitenplatten 19, 21 in ihren innersten Positionen stehen. Im Besonderen ist der Durchmesser der kreisförmigen Führungsplatte 55 geringfügig kleiner als der Durchmesser "C" des kleinsten Endes der konischen Bohrung 9a des Führungsteiles 9. Wie später erläutert, wird durch die Führungsplatte 55 eine unerwünschte Schrägstellung der beiden Seiten­ platten 19, 21 unterdrückt, die während des Einschiebens des Pressteiles 15 in die koni­ sche Bohrung 9a des Führungsteiles 9 auftreten könnte.

Nachfolgend werden Schritte zum Einpassen des z. B. gewickelten, allgemein zylindri­ schen Körpers 5 in das zylindrische Metallgehäuse 7 durch Einpressen unter Verwen­ dung der Einpassvorrichtung 100 der ersten Ausführungsform mit Hilfe der Fig. 1, 2 und 3 beschrieben. Der Körper 5 weist eine Lötfolie aus Ni (Nickel) auf, die um ein axial hin­ teres Ende gelegt ist.

Zunächst (Fig. 3) wird das Führungsteil 9 ordnungsgemäß auf ein offenes Ende des zy­ lindrischen Metallgehäuses 7 aufgesetzt. Der Körper 5 wird angehoben und oben koaxial in die konische Bohrung 9a des Führungsteiles 9 eingesetzt, und zwar vom größten obe­ ren offenen Ende der Bohrung 9a, wie auch im Fall der vorerwähnten, bekannten Tech­ nik gezeigt in Fig. 14A. Dann wird unter Betätigung des Hydraulikzylinders "HC" das Pressteil 15 auf die ebene Endfläche 5a des gewickelten Körpers 5 gesetzt und gemäß einem gegebenen Hub nach unten gedrückt. Dadurch wird der gewickelte Körper 5 in das zylindrische Metallgehäuse 7 hineingeschoben, wie im Fall der vorerwähnten be­ kannten Technik der Fig. 14A und 14B. Beim Hindurchgehen durch das kleinste untere Ende der konischen Bohrung 9a wird der gewickelte Körper 5 einer bestimmten Durch­ messerreduktion unterworfen, wodurch das Einsetzen des gewickelten Körpers 5 in das Metallgehäuse 7 gleichmäßig durchgeführt wird. Nach Erreichen einer gewünschten Po­ sition im Metallgehäuse 7 expandiert der gewickelte Körper 5 etwas und nachgiebig, und zwar als Folge seiner eigenen Rückstellkraft. Dadurch kontaktiert die zylindrische äußere Oberfläche des gewickelten Körpers 5 vollständig die zylindrische Innenoberfläche des Metallgehäuses 7.

Während der vorerwähnten Abwärtsbewegung des Pressteiles 15 in dem Führungsteil 9 wird durch das Pressteil 15 folgender einzigartiger und vorteilhafter Effekt ausgeführt.

Das heißt, (Fig. 3) während der Abwärtsbewegung des Pressteiles 15 in der konischen Bohrung 9a werden die beiden bogenförmigen Seitenplatten 19, 21, welche die geneigte Innenwand 9b der Bohrung 9a gleitend kontaktieren, gezwungen, sich gegen die Federn 51, 53 graduell radial einwärts zu bewegen unter Verminderung der aktuellen Dimension des Pressteiles 15. Bei der fortwährenden Abwärtsbewegung des Pressteiles 15 und dem Hinabschieben des gewickelten Körpers 5 kontaktieren die konvexen Außenseiten der beiden Seitenplatten 19, 21 des Pressteiles 15 die geneigte Innenwand 9b der Boh­ rung 9a. Dies bedeutet, dass bei der ersten Ausführungsform eine unerwünschte Totzo­ ne, wie die ringförmige Totzone "S", die sich bei der bekannten Technik (Fig. 15) ergibt, vermieden wird. Beim Einschieben wird deshalb die ebene obere Endfläche 5a des ge­ wickelten Körpers 5 im Wesentlichen zur Gänze durch das Pressteil 15 beaufschlagt und deshalb wird die gesamte Wicklung des Körpers 5 gleichförmig durch das Pressteil 15 vorwärts gepresst, ohne einen unansehnlich weggeschobenen Randteil des Körpers 5 entstehen zu lassen. Sobald der Einschiebevorgang abgeschlossen ist, wird das Press­ teil 15 durch Betätigung des Hydraulikzylinders in der entgegengesetzten Richtung an­ gehoben. Während der Aufwärtsbewegung des Pressteiles 15 werden die beiden Sei­ tenplatten 19, 21 als Folge der Vorspannkraft der Schraubenfedern 51, 53 radial nach außen bewegt, wodurch die tatsächliche Größe des Pressteiles 15 graduell zunimmt. Sobald das Pressteil 15 aus der Bohrung 9a herausgezogen ist, hat das Pressteil 15 wieder die größte Originalgröße, wie in Fig. 1 gezeigt.

Wegen der kreisförmigen Führungsplatte 55 läuft die Radialbewegung der beiden Sei­ tenplatten 19, 21 gleichförmig, geradlinig und stabil ab. Wäre eine solche Führungsplatte 55 nicht vorgesehen, dann könnte (Fig. 4) eine bestimmte Schrägstellung der beiden Seitenplatten 19, 21 auftreten, die durch den innigen Kontakt zwischen den Außenrän­ dern der Seitenplatten 19, 21 und der geneigten Innenwand 9a des Führungsteiles 9 verursacht wird.

Die auf diese Weise zusammengebaute Einheit, d. h. aus dem z. B. gewickelten Körper 5 und dem Metallgehäuse 7 wird danach in einen Vakuumofen überführt, um einer Wär­ mebehandlung unterworfen zu werden. Dabei werden die beiden Metallplatten 3, 1 diffu­ sionsverbunden und gleichzeitig wird der gewickelte Körper 5 mit dem zylindrischen metallischen Gehäuse 7 verlötet. Das bedeutet, dass ein Katalysatorbett (oder Träger) eines Wabentyps hergestellt wird.

Wie erwähnt, wird bei der ersten Ausführungsform der Einpassvorrichtung 100 die tat­ sächliche Größe des Pressteiles 15 in Abstimmung auf den Bohrungsdurchmesser an der Position variiert, an der sich das Pressteil 15 gerade befindet bzw. die Wand der Bohrung 9a kontaktiert. In anderen Worten werden die beiden Seitenplatten 19, 21 in Übereinstimmung mit dem jeweiligen Bohrungsdurchmesser radial eingestellt, während sie die geneigte Innenwand 9b des Führungsteiles 9 berühren. Der gewickelte Körper 5 kann dadurch keinen unerwünschten, weggeschobenen Randbereich entwickeln.

In Fig. 5 wird ein Führungsteil 9-1 gezeigt, das in einer Einpassvorrichtung 200 einer zweiten Ausführungsform verwendet wird. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist das Pressteil gleich wie das Pressteil 15, das bei der ersten Ausführungsform der Einpass­ vorrichtung 100 verwendet wird.

Das Führungsteil 9-1 wie in der zweiten Ausführungsform 200 verwendet, ist mit einer im Wesentlichen konischen Bohrung 9a-1 ausgestattet, die eine Mehrzahl koaxialer kreis­ förmiger Sektionen aufweist, d. h. eine sich verjüngende obere Sektion 9b-1a, die den größten Durchmesser besitzt, eine erste zylindrische Sektion 9b-1b, die sich von der sich verjüngenden oberen Sektion 9b-1a nach unten erstreckt und einen Durchmesser gleich dem oder geringfügig größer als der Durchmesser des gewickelten Körpers 5 hat, eine konische Sektion 9b-1c, die sich von der ersten zylindrischen Sektion 9b-1b nach unten erstreckt und eine geneigte Innenwand besitzt, eine zweite zylindrische Sektion 9b-1d, die sich von der konischen Sektion 9b-1c nach unten erstreckt und den kleinsten Durch­ messer hat, und eine dritte zylindrische Sektion 59, die gerade unterhalb der zweiten zylindrischen Sektion 9b-1d positioniert ist und eine Größe hat zum Aufnehmen eines oberen Endes des zylindrischen Metallgehäuses 7. Wie in der Zeichnung zu sehen ist, fluchtet eine zylindrische Innenoberfläche 7a des Metallgehäuses 7 mit einer Innenober­ fläche 9b-1d- der zweiten zylindrischen Sektion 9b-1d, sobald das obere Ende des Metallge­ häuses 7 in die dritte zylindrische Sektion 59 eingesetzt ist. Falls erwünscht, kann der Durchmesser der zweiten zylindrischen Sektion 9b-1d auch geringfügig kleiner sein als der Innendurchmesser des Metallgehäuses 7.

Bei diesem Führungsteil 9-1 kann der gewickelte Körper 5 in der Bohrung 9a-1 stabil gehalten werden, ehe er von oben durch das Pressteil 15 nach unten gepresst wird, und zwar wegen der ersten zylindrischen Sektion 9b-1b, deren Durchmesser gleich dem oder nur geringfügig größer als der Durchmesser des gewickelten Körpers 5 ist. Dies bewirkt eine gerade und präzise Abwärtsbewegung des Körpers 5, sobald der Körper 5 vom Pressteil 15 nach unten gepresst wird. Auf diese Weise läuft das Einsetzen des gewi­ ckelten Körpers 5 in das Metallgehäuse 7 sehr gleichmäßig ab.

In Fig. 6 und 7 ist eine Einpassvorrichtung 300 einer dritten Ausführungsform zumindest teilweise gezeigt. Bei dieser dritten Ausführungsform ist das Führungsteil gleich wie das Führungsteil 9 in der ersten Ausführungsform der Einpassvorrichtung 100.

Wie in Fig. 6 gezeigt, sind beim Pressteil 15-1 der Einpassvorrichtung 300 eine Mehrzahl an Führungsvorsprüngen 61 anstelle der kreisförmigen Führungsplatte 55 der ersten Ausführungsform der Einpassvorrichtung 100 verwendet. Durch den Einsatz dieser Füh­ rungsvorsprünge 61 wird eine vergleichmäßigte Radialbewegung der beiden Seitenplat­ ten 19, 21 erreicht.

Wie in Fig. 6 und 7 gezeigt, sind die Führungsvorsprünge 61 halbkreisförmige Führungs­ vorsprünge, die mit bestimmten Intervallen an gerundeten äußeren Wänden 19a und 21a (Seitenwände) der Seitenplatten 19, 21 befestigt sind. Wegen des Unterschiedes der Form zwischen dem kreisförmigen Querschnitt der konischen Bohrung 9a des Füh­ rungsteiles 9 und der hier elliptischen Form des Pressteiles 15-1 haben die Führungs­ vorsprünge 61 unterschiedliche Größen. Das heißt, die Führungsvorsprünge 61, die in einer Verlängerung der Achse des Haltebolzens 33 (Fig. 1) angeordnet sind, sind die kleinsten. Die Größen der Führungsvorsprünge 61 nehmen mit zunehmendem Abstand von der Verlängerung der Hauptachse zu.

Die Führungsvorsprünge 61, die nahe der Verlängerung der Achse des Haltebolzens 33 vorgesehen sind, werden wie folgt angeordnet (Fig. 7).

Wie in Fig. 7 gezeigt, ist jeder der Führungsvorsprünge 61 so angeordnet, dass ein Nei­ gungswinkel "Q1" einer imaginären Linie "L1", die sowohl den Führungsvorsprung 61 als auch den unteren Rand der gerundeten Außenwand kontaktiert, gleich einem Neigungs­ winkel "Q2" der geneigten Innenwand 9b der konischen Bohrung 9a ist.

Wie in Fig. 6 gezeigt, funktionieren die Führungsvorsprünge 61 während der Abwärtsbe­ wegung des Pressteiles 15 in der konischen Bohrung 9a des Führungsteiles 9 so, dass sie eine unerwünschte Schrägstellung der beiden Seitenplatten 19, 21 verhindern.

Fig. 8 zeigt, zumindest zum Teil, eine Einpassvorrichtung 400 einer vierten Ausfüh­ rungsform. Bei dieser vierten Ausführungsform ist das Führungsteil gleich wie das Füh­ rungsteil 9 der ersten Ausführungsform der Einpassvorrichtung 100.

Im Pressteil 15-2 dieser vierten Ausführungsform der Einpassvorrichtung 400 sind an den gerundeten Seitenwänden 19a, 21a der Seitenplatten 19, 21 Führungsvorsprünge 63 befestigt. Jeder Führungsvorsprung hat im Radialschnitt einen dreieckigen Quer­ schnitt. Dabei besitzt jeder Führungsvorsprung 63 aber im Achsschnitt eine konvexe, passend zur Bohrungswand ausgebildete Außenfläche, die gleitend in Eingriff mit der geneigten oder konischen Innenfläche 9b der Bohrung 9a des Führungsteiles 9 bringbar ist.

In Fig. 9 wird ein Teil einer Einpassvorrichtung 500 einer fünften Ausführungsform ge­ zeigt.

Im Pressteil 15-3 dieser Ausführungsform werden plattenförmige Teile 65 anstelle der vorerwähnten Führungsvorsprünge 61 und 63 eingesetzt.

In Fig. 10 ist ein Pressteil 15-4 gezeigt, wie es in einer Einpassvorrichtung 600 einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung benutzt wird.

Das Pressteil 15-4 ist im Wesentlichen gleich dem vorerwähnten Pressteil 15 (Fig. 2) der ersten Ausführungsform der Einpassvorrichtung 100, ausgenommen dass bei der sechsten Ausführungsform zwei elastische Gummirohre 67 anstelle der Schraubenfe­ dern 51, 53 verwendet werden. In Fig. 10 werden Komponenten, die der kreisförmigen Führungsplatte 55, der Montierstange 27, etc. (Fig. 2) entsprechen, und für das Pressteil 15-4 benutzt werden, nicht gezeigt.

Fig. 11 zeigt schematisch ein Pressteil 15-5 einer Einpassvorrichtung 700 einer siebten Ausführungsform.

Die Einpassvorrichtung 700 dieser Ausführungsform ist zur Handhabung eines z. B. ge­ wickelten Körpers mit elliptischer Querschnittsform ausgebildet. Es wird deshalb in der siebten Ausführungsform der Einpassvorrichtung 700 ein Führungsteil verwendet, wel­ ches von einem Typ ist, der mit einer elliptischen zylindrischen Bohrung geformt ist, de­ ren Querschnittsfläche graduell von der Oberseite zur Unterseite der Bohrung abnimmt.

In Fig. 11 weist das in der siebten Ausführungsform verwendete Pressteil 15-5 allgemein eine rhombische zentrale Grundplatte 69, die mit einer Kolbenstange eines hydrauli­ schen Zylinders verbunden ist, und vier sektorartige äußere Platten 71, 73, 75 und 77, welche die zentrale Grundplatte 69 umgeben und radial bewegbar sind, ferner zwei ge­ genseitig abgewinkelte Haltebolzen, die durch die zentrale Grundplatte hindurchgehen und die äußeren Platten 71, 73, 75, 77 beweglich halten, vier Federteile, welche die vier äußeren Platten 71, 73, 75, 77 radial nach außen vorspannen, und eine elliptische Füh­ rungsplatte, die an der zentralen Grundplatte 69 befestigt ist, um die radiale Bewegung der äußeren Platten 71, 73, 75, 77 gleichförmig zu führen, auf.

Fig. 12 zeigt schematisch ein Pressteil 15-6 einer Einpassvorrichtung 800 einer achten Ausführungsform.

Die Einpassvorrichtung 800 dieser Ausführungsform ist ebenfalls ausgebildet zum Ver­ arbeiten eines gewickelten Körpers mit einem elliptischen Querschnitt. Das bei dieser Ausführungsform verwendete Führungsteil besitzt eine elliptische zylindrische Bohrung, deren Querschnittsfläche von der Oberseite zur Unterseite der Bohrung graduell ab­ nimmt.

In Fig. 12 weist das Pressteil 15-6 dieser achten Ausführungsform allgemein eine vier­ eckige zentrale Grundplatte 79, die an einer Kolbenstange eines Kolbens eines Hydrau­ likzylinders befestigt ist, zwei mit Ausnehmungen geformte Seitenplatten 81, 83, die an sich gegenüberliegenden Seiten der zentralen Grundplatte 79 angeordnet und radial be­ wegbar sind, einen Haltebolzen, der durch die zentrale Grundplatte hindurchgeht und die Seitenplatten 81, 83 beweglich hält, zwei Federteile, welche die Seitenplatten 81, 83 ra­ dial nach außen vorspannen, und eine elliptische Führungsplatte, die an der zentralen Grundplatte 79 befestigt ist, um die radiale Bewegung der Seitenplatten 81, 83 gleich­ förmig zu führen, auf.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Einpassen eines im wesentlichen zylindrischen Körpers (5) in ein zylindrisches Gehäuse (7) durch Pressen, wobei der Körper (5) unter Beaufschla­ gen mit einer vorgegebenen externen Kraft aus einer radialen Richtung einer Durchmesserreduktion unterworfen wird, mit
einem Führungsteil (9, 9-1), das mit einer sich vertikal erstreckenden Bohrung (9a, 9a-1) ausgebildet ist, deren Querschnitt in seiner Größe von einer Oberseite der Bohrung (9a, 9a-1) in Richtung zu einer Unterseite der Bohrung (9a, 9a-1) graduell abnimmt, wobei der Querschnitt an der Unterseite der Bohrung (9a, 9a-1) geringfügig kleiner ist als der Querschnitt des allgemein zylindrischen Körpers (5) und das Führungsteil (9, 9-1) auf das zylindrische Gehäuse (7) aufsetzbar ist, und die Bohrung (9a, 9a-1) des Führungsteiles (9, 9-1) koaxial auf eine Innenfläche (7a) des zylindrischen Gehäuses (7) ausgerichtet ist;
einem Pressteil (15, 15-1, 15-2, 15-3, 15-4, 15-5, 15-6), um den zylindrischen Körper (5), der in die Bohrung (9a, 9a-1) des Führungsteiles (9, 9-1) eingesetzt ist, nach unten zu pressen, und den zylindrischen Körper (5) durch die Unterseite der Bohrung (9a, 9a-1) in das zylindrische Gehäuse (7) einzuschieben; und
einem Aktuator (HC, 23) zum Betätigen des Pressteiles (15, 15-1, 15-2, 15-3, 15- 4, 15-5, 15-6),
dadurch gekennzeichnet, dass das Pressteil (15, 15-1, 15-2, 15-3, 15-4, 15-5, 15-6) eine zentrale Grundplatte (17, 69, 79), zumindest zwei Seitenplatten (19, 21, 71, 73, 75, 77, 81, 83) an beiden Seiten der zentralen Grundplatte (17, 69, 79), eine Führungsstruktur mit der die Seitenplatten (19, 21, 71, 73, 75, 77, 81, 83) in zueinander entgegengesetzten Richtungen in Bezug auf die zentrale Grundplatte (17, 69, 79) radial beweglich sind, und Vorspannteile (51, 53, 67) zum Vorspannen der Seitenplatten (19, 21, 71, 73, 75, 77, 81, 83) radial nach außen, aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenplatten (19, 21) in Kontakt mit einer geneigten Innenwand (9b) der Bohrung (9a, 9a-1) des Führungsteiles (9, 9-1) haltbar sind, während das Pressteil (15, 15-1, 15-2, 15-3, 15-4, 15-5, 15-6) in der Bohrung (9a, 9a-1) des Führungsteiles (9, 9-1) axial bewegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Füh­ rungsstruktur des Pressteiles (15, 15-1, 15-2, 15-3, 15-4, 15-5, 15-6) einen Halte­ bolzen (33), der durch die zentrale Grundplatte (17) hindurchgeht und die Seiten­ platten (19, 21) an seinen axial voneinander abgewandten freiliegenden Endab­ schnitten lose hält, und Anschläge (43, 45) aufweist, die an den axial voneinander weg weisenden Endabschnitten des Haltebolzens (33) befestigt sind, um eine Bewegung der Seitenplatten (19, 21) nach außen zu begrenzen.

4. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Führungsstruktur eine Führungsplatte (55) aufweist, die an der zentralen Grundplatte (17) befestigt ist und eine ebene untere Fläche besitzt, die mit oberen ebenen Flächen der Seitenplatten (19, 21) in gleitendem Kontakt steht.

5. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Führungsstruktur eine Mehrzahl von Führungsvorsprüngen (61, 63, 65) umfasst, die an gerundeten Außenwänden (19a, 21a) der Seiten­ platten (19, 21) in vorgegebenen Intervallen angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Neigungswin­ kel (Q1) einer imaginären Linie (L1), die sowohl den Führungsvorsprung (61) als auch einen unteren Rand der gerundeten Außenwand (19a, 21a) der Seitenplat­ ten (19, 21) kontaktiert, gleich einem Neigungswinkel (Q2) der geneigten Innen­ wand (9b) der Bohrung (9a) des Führungsteiles (9) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Füh­ rungsvorsprung (61, 63, 65) einen halbkreisförmigen oder einen dreieckigen oder einen rechteckigen Querschnitt aufweist.

8. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die zentrale Grundplatte (17) eine kreisförmige Form hat, und die Seitenplatten (19, 21) eine bogenförmige Form haben, wobei jede Seitenplatte (19, 21) an einem innenseitigen Bereich eine konkave Ausnehmung besitzt, deren Perimeter im Wesentlichen derselbe ist wie der einer Hälfte der kreisförmigen zentralen Grundplatte (17).

9. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Vorspannteile Schraubenfedern (51, 53) oder elastische Gummirohre (67) sind.

10. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Aktuator einen Hydraulikzylinder (HC) und eine Kolbenstange (23) aufweist, die sich von dem Hydraulikzylinder (HC) erstreckt und mit der zent­ ralen Grundplatte (17) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Bohrung (9a) des Führungsteiles (9) konische Form hat.

12. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Bohrung (9a-1) des Führungsteiles (9-1) aufweist:
eine sich verjüngende obere Sektion (9b-1a) mit dem größten Durchmesser,
eine erste zylindrische Sektion (9b-1b), die sich von der sich verjüngenden oberen Sektion (9b-1a) nach unten erstreckt und einen Durchmesser aufweist, der gleich oder geringfügig größer als der Durchmesser des zylindrischen Körpers (5) ist,
eine konische Sektion (9b-1c), die sich von der ersten zylindrischen Sektion (9b- 1b) nach unten erstreckt und eine geneigte Innenwand aufweist,
eine zweite zylindrische Sektion (9b-1d), die sich von der konischen Sektion (9b- 1c) nach unten erstreckt und den kleinsten Durchmesser aufweist, und
eine dritte zylindrische Sektion (59), die unterhalb der zweiten zylindrischen Sek­ tion (9b-1d) positioniert ist und eine Größe hat, mit der sie ein oberes Ende des zylindrisches Gehäuses (7) aufzunehmen vermag.

13. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Pressteil (15-5) vier Seitenplatten (71, 73, 75, 77) aufweist, die an Seiten der zentralen Grundplatte (69) positioniert sind, eine Führungs­ struktur vorgesehen ist, mit welcher die vier Seitenplatten (71, 73, 75, 77) in von­ einander entgegengesetzten Richtungen bezüglich der zentralen Grundplatte (69) radial beweglich sind, und Vorspannteile zum Vorspannen der vier Seitenplatten (71, 73, 75, 77) radial nach außen vorgesehen sind.

14. Vorrichtung zum Einpassen eines im wesentlichen zylindrischen Körpers (5) in ein zylindrisches Gehäuse (7) durch Pressen, mit:
einem Führungsteil (9), das mit einer konischen Bohrung (9a) ausgebildet ist, de­ ren Querschnittsgröße mit zunehmenden Abstand von einer Oberseite der Boh­ rung (9a) in Richtung zu einer Unterseite der Bohrung (9a) graduell abnimmt, wo­ bei der Querschnitt auf der Unterseite der Bohrung (9a) geringfügig kleiner als der Querschnitt des zylindrischen Körpers (5) ist, und wobei das Führungsteil (9) auf das zylindrische Gehäuse (7) aufsetzbar ist, und die Bohrung (9a) des Führungs­ teiles (9) koaxial auf eine Innenfläche (7a) des zylindrischen Gehäuses (7) ausge­ richtet ist;
einem Pressteil (15), um den zylindrischen Körper (5), der in die Bohrung (9a) des Führungsteiles (9) eingesetzt ist, nach unten zu pressen, um den allgemein zy­ lindrischen Körper (5) durch die Unterseite der Bohrung (9a) in das zylindrische Gehäuse (7) einzuschieben; und
einem Aktuator (HC, 23) zum Betätigen des Pressteiles (15),
dadurch gekennzeichnet, dass das Pressteil (15) aufweist:
eine kreisförmige zentrale Grundplatte (17);
zwei bogenförmige Seitenplatten (19, 21), die an Seiten der zentralen Grundplatte (17) positioniert sind und konkave Seiten besitzen, die zur Grundplatte (17) wei­ sen;
einen von der zentralen Grundplatte (17) gehaltenen Haltebolzen (33), der axial voneinander weg weisende Endabschnitte besitzt, die in voneinander entgegen­ gesetzten Richtungen von der zentralen Grundplatte (17) vorstehen und die bo­ genförmigen Seitenplatten (19, 21) bewegbar lagern, und
zwei Federteile (51, 53) von denen jeweils eines zwischen der zentralen Grund­ platte (17) und einer der bogenförmigen Seitenplatten (19, 21) zusammenge­ drückt ist, um die bogenförmige Seitenplatte (19, 21) nach außen vorzuspannen.

15. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der zylindrische Körper ein zylindrisch gewickelter Körper (5) ist.