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Die Erfindung bezieht sich auf einen
Verschlußdeckel
zum Einsetzen in und Verschließen
von Bohrungen, insbesondere von Montagebohrungen in Getriebe- oder
Motorgehäusen,
mit einem Deckelboden, der im in eine Bohrung eingesetzten Zustand
die Öffnung
der Bohrung überspannt,
und einer quer zu diesem, längs
dessen Umfang verlaufenden Seitenwand, deren Außenabmessungen höchstens
gleich den Innenabmessungen der Bohrung sind, wobei die einander
zugewandten Seiten von Deckelboden und Seitenwand einen Innenraum
begrenzen, in den hinein der Deckelboden gewölbt ist, und wobei der Deckelboden
und die Seitenwand nach außen
hin derart verformbar sind, daß die
Wölbung
des Deckelbodens durch plastische Verformung verringerbar ist und gleichzeitig
der Umfang des Deckelbodens und zumindest der daran anschließende Bereich
der Seitenwand soweit aufweitbar sind, daß im eingesetzten Zustand des
Verschlußdeckels
die Seitenwand mit Druck an die Innenwandung der Bohrung anlegbar ist.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren und ein Werkzeug
zum Einsetzen eines solchen Verschlußdeckels in eine Bohrung.
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Solche Verschlußdeckel, wie sie z. B. zum Verschließen von
Montagebohrungen in Getriebe- und Motorgehäusen und auch in anderen Gehäusen zum
Einsatz kommen, sollen eine sichere Abdichtung gewährleisten
und darüber
hinaus einem Innendruck sowie äußeren Belastungen
standhalten.
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Verschlußdeckel sind aus der DIN 443
bekannt. Sie weisen gegenüber
der Bohrung, in die sie eingesetzt werden sollen, ein Übermaß auf und
werden in die Bohrung durch das Einführen eingepreßt. Durch
die Preßpassung
wird zunächst
ein fester Sitz erreicht. Jedoch können die bekannten Verschlußdeckel
bei Vibrationen aus der Bohrung herauswandern oder herausfallen.
Nachteilig ist bei den bekannten Verschlußdeckeln ferner, daß es beim
Einpressen zu Beschädigungen
kommen kann. Die Verschlußdeckel
sind aus einem einseitig oder beidseitig mit Elastomer beschichtetem
Stahlblech hergestellt; das Einpressen kann zur Ablösung der
Elastomerbeschichtung und damit zu Undichtigkeiten führen. Außerdem kann
die Dichtfläche
in der Bohrung durch eventuell vorhandenen Stanzgrat am Stahlblech
beschädigt werden.
Zudem ist es schwierig, bei den herkömmlichen Verschlußdeckeln
geringe Deckelhöhen
auszubilden, da bekannte Verschlußdeckel mit geringer Höhe bei der
Montage leicht abkippen können.
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Aus der
US 3 851 794 ist ein Verschlußdeckel
der eingangs genannten Art bekannt. Der vorbekannte Verschlußdeckel
weist eine Seitenwand mit einer radial nach außen vorspringenden Ringnase, einen
Deckelboden an einem Rand der Seitenwand und an deren anderen Rand
einen radialen nach außen
vorragenden Bund auf. Zwischen Bund und Ringnase ist ein kreisförmiger Haftfilm
angeordnet, der mit dem Einsetzen des Verschlußdeckels in eine Bohrung fest
an die die Bohrung angrenzende Bauteiloberfläche gedrückt werden soll. Der Deckelboden
ist im unverformten Zustand aus einem äußeren kreisringförmigen geneigten
geraden Abschnitt und einem zentralen gewölbten Abschnitt gebildet. Im
in eine Bohrung eingesetzten Zustand wird der kreisringförmige gerade
Abschnitt in eine horizontale Lage gedrückt, wohingegen der zentrale
Abschnitt gekrümmt
bleibt. Die Außenabmessungen
der Seitenwand sind geringer als die Abmessungen der Bohrung. Der
von der Seitenwand radial nach außen vorragende Bund verläuft schräg nach unten,
d. h. zu der Seite hin, an der sich der Deckelboden befindet. Zur
Montage des Verschlußdeckels
wird dieser in die Bohrung soweit eingeführt, bis der Bund auf der die Bohrung
umgebenden Werkstückoberfläche aufliegt. Dann
wird der Verschlußdeckel
weiter axial in die Bohrung hineingedrückt, bis die an der Seitenwand ausgebildete
Ringnase die Bohrungswand unterhalb der Bohrung untergreift, wobei
der kreisringförmige gerade
Abschnitt des Deckelbodens in die horizontale Lage gedrückt wird
und der gewölbte
zentrale Abschnitt gekrümmt
bleibt.
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Nachteilig ist dabei, daß der vorbekannte Verschlußdeckel
beim axialen Hineindrücken
in die Bohrung beschädigt
werden kann, indem z. B. Stanzgrade Riefen erzeugen oder eine Elastomerbeschichtung
auf dem Verschlußdeckel
abgequetscht wird. Auch wird die beim vorbekannten Verschlußdeckel
erzielbare Druckkraft auf die Innenwandung der Bohrung als nicht
zufriedenstellend angesehen. Ferner ist ein solcher Ver schlußdeckel
auf Anwendungen mit einer relativ dünnen Bauteilwand beschränkt, da
die Ringnase die Bohrungs- bzw. Bauteilwand untergreifen soll, um
diese zwischen Bund und Ringnase zu verklemmen.
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Demgegenüber liegt die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung darin, einen gattungsgemäßen Verschlußdeckel
so zu verbessern, daß bei
möglichst geringem
Montageaufwand und größerer Abmessungsvielfalt
eine sichere und dauerhafte Abdichtung des Verschlußdeckels
in der Bohrung ermöglicht
ist. Ferner soll ein Verfahren und ein Werkzeug zum Einsetzen eines
solchen Verschlußdeckels
in Bohrungen vorgeschlagen werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem
Verschlußdeckel
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß im unverformten Zustand des Verschlußdeckels
dessen Deckelboden über
seine gesamte Fläche
hinweg monoton gekrümmt
ist und dessen Seitenwand soweit in die Bohrung einführbar ist,
bis der Verschlußdeckel
in Längsrichtung
der Bohrung seine Endlage erreicht hat, daß ferner der Deckelboden in
einen im wesentlichen ebenen Zustand drückbar ist und daß im eingesetzten
und plastisch aufgeweiteten Zustand des Verschlußdeckels dessen Seitenwand
mit ihren radial ganz außenliegenden
Bereichen mit Druck an die Innenwandung der Bohrung anlegbar ist.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ferner
ein Verfahren zum Einsetzen eines erfindungsgemäßen Verschlußdeckels
mit den Schritten gemäß Nebenaspruch
8 und ein Werkzeug zur Durchführung
des Verfahrens mit den Merkmalen gemäß Nebenaspruch 10 vorgeschlagen.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann
eine Bohrung auf relativ einfache Weise dicht und fest verschlossen
werden. Ein erfindungsgemäßer Verschlußdeckel
kann bis zum Erreichen seiner Endlage in die Bohrung eingeführt werden.
Hierbei ist keinerlei Kraftaufwand notwendig, da die Abmessungen
der Seitenwand höchstens
gleich den Innenabmessungen der Bohrungen sind. Aufgrund seiner plastischen
Verformbarkeit kann der Verschlußdeckel danach aufgeweitet
werden. Durch dieses plastische Verformungsvermögen eines erfindungsgemäßen Verschlußdeckels
kann dieser im Bereich seiner Seitenwand mit Druck an die Innenwandung
der Bohrung gepreßt
werden, wobei der zum freien Seitenrand der Seitenwand hin, d. h.
in den Innenraum des Verschlußdeckels
hineingewölbte
Deckelboden in einen im wesentlichen ebenen Verformungszustand gedrückt wird.
Auf diese Weise wird der Anpreßdruck der
Seitenwand an die Innenwandung der Bohrung erhöht und eine möglichst
starke Anpressung der Seitenwand des Verschlußdeckels an die Innenwandung
der Bohrung erzielt und aufgrund des bleibenden plastischen Verformungszustandes
auch dauerhaft beibehalten. Hierdurch entsteht eine Dichtverbindung
zwischen Innenwandung der Bohrung und Seitenwand des Verschlußdeckels,
die eine sichere Abdichtung über
die gesamte Lebensdauer hinweg gewährleistet und hohen Innendrücken und
Außenbelastungen
widersteht und auch ein Abkippen oder bei Vibrationen ein Herauswandern
des Verschlußdeckels
zuverlässig
verhindert. Eine Beschädigung der
Elastomerbeschichtung des Verschlußdeckels sowie der Dichtfläche der
Bohrung durch Stanzgrate ist durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen
ausgeschlossen.
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Mit einem erfindungsgemäßen Werkzeug kann
der in eine Bohrung eingesetzte erfindungsgemäße Verschlußdeckel sehr bequem plastisch
verformt werden. Es müssen
lediglich die Füße der Spreizelemente
und die Stirnfläche
des Stempels in den Innenraum des Verschlußdeckels eingeführt werden,
wobei die Füße über die
Stirnfläche
hinausragen, und danach der Stempel entlang der Innenseiten der
Füße verschoben
werden, um diese quer zur Bewegungsrichtung des Stempels nach außen zu drükken. Dabei
werden die Füße soweit
nach außen gedrückt, daß deren
Außenseiten
die Seitenwand des Verschlußdeckels
in ihre plastische Sollform gegen die Innenwandung der Bohrung drükken, wobei gleichzeitig
die Stirnfläche
des Stempels auf den Deckelboden drückt, um dessen Wölbung bzw.
Krümmung
zu verringern. Hierdurch weitet sich der Deckel an seinem Umfang
auf und verstärkt
den Druck der Seitenwand auf die Innenwandung der Bohrung. Aufgrund
der eintretenden plastischen Verformung des Deckelbodens und zumindest
des an diesen anschließenden
Bereiches der Seitenwand bleibt der aufgebrachte Druck auch nach
Entfernen des Werkzeuges im wesentlichen erhalten.
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In vorteilhafter Weiterbildung der
Erfindung sind im unverformten Zustand des Verschlußdeckels die
Außenabmessungen
der Seitenwand höchstens gleich
den Innenabmessungen eines Dichtwulstes, der sich .in Umfangsrichtung
auf der Innenwandung der Bohrung erstreckt, und sind der Deckelboden
und die Seitenwand soweit plastisch verformbar, daß im verformten
Zustand des Verschlußdeckels
der Deckelboden und der daran anschließende Bereich der Seitenwand
den Dichtwulst bzw. Hinterschnitt bis zur Innenwandung der Bohrung
untergreifen können.
Mit diesen Maßnahmen
wird die Widerstandsfähigkeit des
Verschlußdeckels
gegen Innendruck, d. h. gegen Auspreßkräfte, die den Deckel wieder
aus der Bohrung herauspressen, deutlich erhöht. Der zwischen der Seitenwand
des Verschlußdeckels
und dem Dichtwulst erzeugte Formschluß bewirkt neben der Erhöhung der
Widerstandsfähigkeit
gegen Auspreßkräfte auch
noch eine wesentliche Verbesserung des dichten Sitzes des Verschlußdeckels
in der Bohrung, so daß auch
bei hohen Innendrücken
eine Abdichtung gewährleistet
ist. Da die Außenabmessungen des
Verschlußdeckels
eine Spielpassung mit den Innenabmessungen des Dichtwulstes ausbilden,
bleibt ein leichtes und beschädigungsfreies
Einführen
des Verschlußdeckels
in die Bohrung auch dann gewährleistet,
wenn Dichtwülste
vorhanden sind.
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Dabei verläuft der Dichtwulst besonders
bevorzugt am Rand der Innenwandung der Bohrung.
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Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßer Verschlußdeckel
aus einseitig mit Elastomer beschichtetem Blech, z. B. aus nichtrostendem
Material wie Aluminium oder Edelstahl, gebildet, wobei die elastomerbeschichtete
Seite die Außenseite
des Verschlußdeckels
bildet. Hierdurch wird noch einmal die Dichtheit zwischen Verschlußdeckel
und Bohrung erhöht.
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Der Verschlußdeckel kann aber auch aus beidseitig
mit Elastomer beschichtetem Blech gebildet sein. Die innere Elastomerbeschichtung
dient dann als Korrosionsschutz bei der Verwendung von rostanfälligem Material,
z. B. von Stahlblech.
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In günstiger Weiterbildung der Erfindung kann
auf der Innenwandung der Bohrung in einem vorgegebenen Abstand von
deren Rand ein den Deckelboden untergreifender Haltewulst bzw. -vorsprung
geformt sein, wobei der Abstand so vorgegeben ist, daß der Verschluß, wenn
er soweit in die Bohrung eingeführt
ist, bis der Deckelboden auf dem Haltevorsprung aufliegt, seine
Endlage erreicht hat.
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In günstiger Weiterbildung der Erfindung
erstreckt sich von dem dem Deckelboden abgewandten freien Rand der
Seitenwand aus quer nach außen ein
Bund, der an die an die Bohrung angrenzende Werkstück- bzw.
Gehäuseoberfläche anlegbar
ist. Hierdurch kann die Endlage des Verschlußdeckels in der Bohrung auf
einfache Weise vorgegeben werden.
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Ist der Verschlußdeckel mit einem Bund versehen,
wird der Verschlußdeckel
zum Erreichen seiner Endlage soweit in die Bohrung eingeführt, bis
der Bund an der die Bohrung umgebenden Werkstück- bzw. Gehäuseoberfläche anliegt.
Auf diese Weise kann der Verschlußdeckel mit einfachen Mitteln
genau in seine Endlage gebracht werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung
eines erfindungsgemäßen Werkzeugs
liegt die Innenfläche des
Rings an der Umfangsfläche
des Stempels an. Hierdurch können
eventuell notwendige, gesonderte Führungen für den Stempel und den Ring
bzw. die Spreizteile vermieden werden, da der Stempel während seiner
Verschiebebewegung durch seine Anlage am Ring bereits geführt ist.
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Bevorzugt ist die Stirnfläche des
Stempels eben. Zum einen kann mit einem solchermaßen ausgebildeten
Stempel der Deckelboden in einem im wesentlichen ebenen Zustand
gedrückt
werden, und zum anderen ist solch ein Stempel sehr leicht herstellbar.
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Vorteilhafterweise ist zwischen der
Stirnfläche
und der Umfangsfläche
des Stempels eine Kante ausgebildet, die zum Überführen der Spreizelemente vom
unverformten in den verformten Zustand und umgekehrt auf den Innenseiten
der Füße gleitet. Hierdurch
wird der Herstellungsaufwand für
ein erfindungsgemäßes Werkzeug
weiter verringert, da lediglich die besagte Kante als Gleitkante,
z. B. abgerundet oder angefast, und die Innenseiten der Füße als Gleitbahn
ausgebildet werden müssen.
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Vorteilhafterweise verbreitern sich
die Füße zu ihrem
freien Ende hin. Auf diese Weise kann eine zum Stempel hin geneigte
Innenseite und eine zur Seitenwand des Verschlußdeckels hin geneigte Außenseite
der Füße ausgebildet
werden.
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In günstiger Weiterbildung der Erfindung
verläuft
die dem Ring abgewandte Unterseite der Füße jeweils zur Außenseite
hin und zur vom Ring abgewandten Seite hin geneigt. Mit die ser Ausbildung kann
eine verbesserte Anlage der Füße an dem
nach innen gewölbten
Deckelboden des unverformten Verschlußdeckels erreicht werden.
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Dabei ist besonders bevorzugt zwischen
der Unterseite und der Außenseite
der Füße eine
Außenkante
gebildet, die zum Eingreifen in den Übergangsbereich zwischen Deckelboden
und Seitenwand, d. h, in die von Deckelboden und Seitenwand gebildete Innenkante,
eines Verschlußdeckels
ausgebildet ist. Die Füße haben
so einen sicheren Halt an der Innenwandung der Seitenwand und können die
Verformungskraft sowohl auf den Umfangsbereich des Deckelbodens
als auch auf den daran anschließenden Bereich
der Seitenwand sicher aufbringen.
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Dabei sind ganz besonders bevorzugt
die Außenkante
der Füße und die
Stirnfläche
des Stempels in eine Ebene bringbar. Mit diesen Maßnahmen ist
ein Überführen des
Deckelbodens von seinem unverformten, gewölbten Ausgangszustand in den
im wesentlichen ebenen, plastisch verformten Zustand auf einfache
Weise möglich.
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In günstiger Fortbildung der Erfindung
weist das hülsenförmige Spreizteil
zur Ausbildung der Spreizelemente in seiner Wand zwischen dem Ring und
dem zweiten Ende in Hülsenlängsrichtung
verlaufende Öffnungen
auf, die in einem vorgegebenen Abstand vom zweiten Ende enden, und
verläuft
in diesem verbleibenden Wandabschnitt zwischen den Öffnungen
und dem zweiten Ende in Hülsenlängsrichtung
jeweils ein Schlitz, der diesen Wandabschnitt vollständig durchtrennt.
Durch diese Ausbildung ist aus einer geschlossenen Hülse schnell
und kostengünstig
ein erfindungsgemäßes Spreizteil
mit Spreizelementen herstellbar. Die Spreizelemente haben ihren
verformungsfähigen
Abschnitt in dem zwischen den Öffnungen
bzw. Durchbrechungen verbleibenden Steg. Die Füße werden durch den zwischen
den Schlitzen verbleibenden Hülsenwandabschnitt
in Umfangsrichtung, d. h. durch den zwischen den Öffnungen
und dem zweiten Ende der Spreizelemente in Hülsenlängsrichtung verbleibenden Wandabschnitt
gebildet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist das Werkzeug vier Spreizelemente auf, die sich
jeweils um nahezu 90° in
Umfangsrichtung längs
des Rings erstrecken. Hierdurch wird bei noch relativ geringem Herstellungsaufwand
eine sehr formgenaue Aufweitung des Verschlußdeckels erzielt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
der Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. Es zeigt:
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1 in
einer Querschnittsansicht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verschlußdeckels
im unverformten Zustand;
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2 in
einer Querschnittsansicht eine Dichtverbindung zwischen einer Bohrung
und dem Verschlußdeckel
aus 1 in dessen verformten
Zustand;
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3 in
einer Querschnittsansicht den unverformten Verschlußdeckel
aus 1 und eine teilweise
geschnittene Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkzeuges, im
in den Verschlußdeckel
eingeführten,
noch nicht gespreizten Zustand;
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4 in
einer Querschnittsansicht den verformten Verschlußdeckel
aus 2 und eine der 3 ähnliche Ansicht der ersten
Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Werkzeuges,
im in den Verschlußdeckel
eingeführten
und gespreizten Zustand;
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5 eine
Querschnittsansicht durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spreizteils;
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6 eine
Querschnittsansicht längs
Linie VI-VI in 5.
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Das in 1 dargestellte
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Verschlußdeckels 1 ist
rotationssymmetrisch um eine Längsachse 2 herum
ausgebildet und weist einen Deckelboden 3, eine an dessen
Rand 4 in Umfangsrichtung verlaufende Seitenwand 5 sowie
einen in Umfangsrichtung verlaufenden Bund 6 auf.
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Der Deckelboden 3 ist über seine
gesamte Fläche
hinweg nach innen, d. h. in den Innenraum 7 zwischen Deckelboden 3 und
Seitenwand 5 hinein bzw. zum freien Rand 8 der
Seitenwand 5 hin monoton gekrümmt bzw. gewölbt, wobei
der Scheitelpunkt 9 auf der Längsachse 2 liegt.
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Die Seitenwand 5 ist zylindrisch
ausgebildet und schließt
mit ihrem einen Rand 10 an den Umfangsrand 4 des
Deckelbodens 3 an. Dabei ist zwischen dem Deckelboden 3 und
der Seitenwand 5 ein Übergangsradius
geformt, so daß dieser Übergangsbereich 11 sowohl
auf der Innenseite 12 als auch auf der Außenseite 13 abgerundet
ist.
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An den vom Deckelboden 3 abgewandten freien
Rand 8 der Seitenwand 5 ist ein radial nach außen ragender
Bund 6 angeformt.
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Der Verschlußdeckel 1 ist aus
einem elastomerbeschichteten Blech, beispielsweise durch Tiefziehen,
hergestellt. Als Bleche kommen alle geeigneten plastisch verformbaren
Materialien in Betracht, z. B. übliche
Stahlbleche, Bleche aus nichtrostendem Stahl oder aus Aluminium.
Wird ein Blech aus einem nichtrostenden Material verwendet, so genügt eine Elastomerbeschichtung
auf der Seite des Bleches, die die Außenseite 13 des Verschlußdeckels 1,
also die der Bohrung 14 zugewandte Seite des Verschlußdeckels 1 bilden
soll. Wird dagegen ein rostempfindliches Blech zur Herstellung des
Verschlußdeckels 1 verwendet,
wird ein beidseitig elastomerbeschichtetes Ausgangsblech eingesetzt.
Dabei dient die Beschichtung auf der späteren Innenseite 12 des
Verschlußdeckels 1 als
Korrosionsschutz.
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In 2 ist
der in 1 dargestellte
Verschlußdeckel
1 im in eine Bohrung 14 eines Gehäuses bzw. Werkstückes 15a eingebauten
Zustand dargestellt. Die Bohrung 14 läuft nach außen zur Gehäuseaußenfläche bzw. Werkstückoberfläche 15 mit
einem Dichtwulst 16 aus. Die Bohrung 14 weist
also an ihrem Rand 17, d. h. an ihrem in die Werkstückoberfläche 15 austretendem
Ende, einen Dichtwulst 16 auf, der sich von der Innenwandung 18 der
Bohrung 14 radial nach innen erstreckt. Der Außendurchmesser
der Seitenwand 5 des Verschlußdeckels 1 ist in dessen
unverformten Zustand etwas geringer als der Innendurchmesser des
Dichtwulstes 16, so daß der Verschlußdeckel 1 sich
leicht und ohne Pressung mit Spielpassung in die Dichtfläche der
Bohrung 14 einführen
läßt. Im in
die Bohrung 14 eingeführten
Zustand des Verschlußdeckels 1 liegt
dessen Bund 6 auf der die Bohrung 14 umgebenden
Werkstückoberfläche 15 auf.
Die Werkstückoberfläche 15 ist
in diesem Bereich um das Maß der
Dicke des Materials, aus dem der Verschlußdeckel 1 hergestellt
ist, abgesenkt, so daß die
Oberseite 19 des Bundes 6 mit der benachbarten
Werkstückoberfläche 15 bündig verläuft. Mit
dem Anliegen der Unterseite 19a des Bundes 6 auf
der Werkstückoberfläche 15 hat
der Verschlußdeckel 1 seine
Endlage erreicht.
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Wie aus 2 zu ersehen ist, ist der Verschlußdeckel 1 in
seinem verformten Zustand im Übergangsbereich 11 zwischen
Deckelboden 3 und Seitenwand 5 radial aufgeweitet
und der Deckelboden 3 nahezu eben. Der Übergangsbereich 11,
d. h. der Umfangsrand 4 des Deckelbodens 3 und
der daran anschließende
Bereich der Seitenwand 5, liegen an der Innenwandung 18 der
Bohrung 14 an und untergreifen somit den Dichtwulst 16.
Durch die plastische Verformung des ursprünglich gewölbten Deckelbodens 3 in
einen Verformungszustand geringerer Wölbung, im dargestellten Ausführungsbeispiel
in einen im wesentlichen ebenen Verformungszustand, wird der Übergangsbereich 11 gegen
die Innenwandung 18 der Bohrung 14 vorgespannt
bzw. gepreßt und
wird dieser Vorspannungs- bzw. Preßdruck auch auf Dauer aufrechterhalten.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und ein erstes
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Werkzeuges 20 zum
plastischen Verformen des Verschlußdeckels 1 ist den 3 und 4 entnehmbar. Zum Verschließen bzw.
Abdichten der Bohrung 14 wird ein Verschlußdeckel 1 hergestellt
bzw. bereitgestellt, dessen Seitenwand 5 einen Außendurchmesser
aufweist, der etwas geringer ist als der Innendurchmesser der Bohrung 14.
Falls, wie in 4 dargestellt,
auf der Innenwandung 18 der Bohrung 14 ein Dichtwulst 16 geformt
ist, wird ein Verschlußdeckel 1 bereitgestellt,
dessen Seitenwand 5 einen Außendurchmesser aufweist, der
etwas geringer ist als der Innendurchmesser des Dichtwulstes 16.
In jedem Falle soll der Verschlußdeckel 1 kraftlos,
d. h. mit Spielpassung, in die Bohrung 14 eingeführt werden können.
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Im in den 3 und 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel
wird der Verschlußdeckel 1 soweit
in die Bohrung 14 eingeführt, bis der Bund 6 des
Verschlußdeckels 1 auf
der die Bohrung 14 umgebenden Werkstückoberfläche 15 aufliegt. Der
Verschlußdeckel 1 hat
dann seine Soll- bzw. Endlage erreicht. Danach wird, wie in 4 dargestellt ist, auf die
Innenseite 12 des Deckelbodens 3 gedrückt, um
dessen Wölbung
bis zu einem nahezu ebenen Verformungszustand zu verringern, und
gleichzeitig werden der Deckelumfang 4 und die Seitenwand 5 radial
nach außen
gedrückt,
um sie soweit aufzuweiten, daß sie an
der Innenwandung 18 der Bohrung 14 mit Druck anliegen.
Der in einen nahezu ebenen Verformungszustand gedrückte Dekkelboden 3 wirkt
dabei wie eine Druckstrebe, die den Druck auf den Deckelrand 4 und
die Seitenwand 5 aufbringt und diesen auch dauerhaft aufrechterhält, wenn
das Verformungswerkzeug 20 wieder entfernt ist.
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Das Verformungswerkzeug 20 weist
einen länglichen
Stempel 21 und ein den Stempel 21 umgebenendes
hülsenförmiges Spreizteil 22 auf.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Stempel 21 zylindrisch ausgebildet mit einer ebenen Stirnfläche 23,
die zur Anlage an die Innenseite 12 des Deckelbodens 3 vorgesehen
ist. Der Stempel 21 ist in seiner Längsrichtung gegenüber dem
Spreizteil 22 verschiebbar.
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Das Spreizteil 22 weist
einen Ring 24 auf, der den Stempel 21 umschließt und mit
seiner Innenfläche 25 an
der zylindrischen Umfangsfläche 26 des Stempels 21 anliegt.
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Von der Unterseite 27 des
Rings 24, d. h. von dessen der Stirnfläche 23 des Stempels 21 zugewandten
Seite, erstrecken sich vier Spreizelemente bzw. -segmente 28,
die durch Längsschlitze 29 voneinander
getrennt sind und jeweils einen Verformungsabschnitt 30 und
einen Fußabschnitt 31 aufweisen.
Die Verformungsabschnitte 30 verlaufen vom Ring 24 aus
zunächst
zylindrisch und ab etwa der Hälfte
ihrer Längserstreckung
nach innen auf die Umfangsfläche 26 des
Stempels 21 zu. Sie sind radial elastisch verformbar bzw.
biegbar, so daß die
Fußabschnitte 31 durch
Biegen der Verformungsabschnitte 30 radial nach außen bewegbar
sind.
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Die Fußabschnitte 31 weisen
eine Außenseite 32 zur
Anlage an die Innenseite 12 der Seitenwand 5 des
Verschlußdeckels 1,
eine Innenseite 33 zur Anlage an die Umfangsfläche 26 des
Stempels 21 sowie eine Unterseite 34 zur Anlage
an die Innenseite 12 des Deckelbodens 3 auf. Im
unverformten Zustand des Spreizteiles 22 bzw. der Verformungsabschnitte 30 ist
der Außendurchmesser
der Fußabschnitte 31 etwas
geringer als der Innendurchmesser der Seitenwand 5, so
daß die
Fußabschnitte 31 ohne
weiteres in den unverformten Verschlußdeckel 1 eingeführt werden
können.
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Die Außenseite 32 und die
Innenseite 33 der Fußabschnitte 31 verlaufen
vom Verformungsabschnitt 30 aus nach außen bzw. nach innen hin geneigt,
so daß sich
die Fußabschnitte 31 zu
ihrer Unterseite 34 hin verbreitern.
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Im Ausgangszustand, d. h. im unverformten Zustand
der Verformungsabschnitte 30, ist der radiale Abstand zwischen
den Innenseiten 33 der Fußabschnitte 31 geringer
als der Durchmesser der Umfangsfläche 26 des Stempels 21,
so daß die
Innenseiten 33 der Fußabschnitte 31 zumindest
zum Teil radial einwärts über die
Stirnfläche 23 des
Stempels 21 überstehen.
Dieser Überstand
ist so bemessen, daß die
Spreizung der Spreizelemente 28 ihren Sollwert erreicht,
wenn die Innenseiten 33 der Füße 31 im Bereich ihres geringsten
Durchmessers an der Umfangsfläche
des verschobenen Stempels 21 anliegen, d. h, wenn die Stirnfläche 23 des
Stempels 21 über
die Innenseiten 33 der Füße 31 übersteht.
Die von der Umfangsfläche 26 und
der Stirnfläche 23 des Stempels 21 gebildete
Kante 35 ist im dargestellten Beispiel gerundet und gleitet
beim Verschieben auf den Innenseiten 33 der Fußabschnitte 31.
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Die Außenseiten 32 der Fußabschnitte 31 sind
so geformt und bemessen, daß sie
in vollständig gespreiztem
Zustand die Form der Innenwandung der Seitenwand 5 des
Verschlußdeckels 1 in
deren plastisch verformten Sollzustand ausbilden (4).
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Die Unterseiten 34 der Füße 31 verlaufen von
deren Innenseite 33 nach außen zur vom Ring 24 abgewandten
Seite hin schräg,
so daß sie
sich an die Innenseite 12 des gewölbten Deckelbodens 3 anlegen
können.
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Die Funktionsweise des Werkzeuges 20 ist wie
folgt:
Im Ausgangszustand ist der Stempel 21 gegenüber den
Spreizelementen 28 zurückgezogen,
so daß die Fußabschnitte 31 über die
Stirnfläche 23 des
Stempels 21 überstehen
und die Verformungsabschnitte 30 im unverformten Zustand
sind (3). In diesem Ausgangszustand
wird das Werkzeug 20 in den Innenraum 7 des bereits
in der Bohrung 14 befindlichen Verschlußdeckels 1 soweit
eingeführt,
bis die Unterseiten 34 der Fußabschnitte 31 auf
der Innenseite 12 des Deckelbodens 3 aufliegen.
Nun wird der Stempel 21 in Richtung der Fußabschnitte 31,
d. h. in den 3 und 4 nach unten, bewegt, wobei
die Kante 35 zwischen Umfangsfläche 26 und Stirnfläche 23 des Stempels 21 entlang
der Innenseiten 33 der Fußabschnitte 31 gleitet
und dadurch diese radial nach außen drückt. Dabei kommt die Stirnfläche 23 zur
Anlage auf der Innenseite 12 des gewölbten Deckelbodens 3 und
drückt
diesen nach außen,
d. h. in den 3 und 4 nach unten, so daß sich dessen
Wölbung
verringert. Im in 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel
wird der Stempel 21 soweit nach unten be wegt, bis sich
die Stirnfläche 23 und
die Außenkanten
der Fußabschnitte 31 in
einer Ebene befinden, wodurch der Deckelboden 3 in einen
im wesentlichen ebenen plastischen Verformungszustand gebracht worden
ist und der Verschlußdeckel 1 insgesamt
seinen plastischen Soll-Verformungszustand erreicht.
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Eine weitere Ausführungsform eines Spreizteiles
ist in den 5 und 6 dargestellt.
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Bei dieser Ausführungsform weist der den Stempel 21 umschließende und
an diesem anliegende Ring 24 an seinem den Spreizelementen 28 zugewandten
Ende einen radial nach außen
vorstehenden Bund 36 auf. In dem Bund 36 sind
zwei einander diametral gegenüberliegende
Durchgangslöcher 37 ausgebildet,
die zur Aufnahme von Befestigungselementen zur Lagefixierung des
Spreizteiles 22 dienen.
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In dem den Spreizelementen 28 abgewandten
Endbereich des Ringes ist ein Außengewinde 38 angebracht,
das zum Eingriff in eine (nicht dargestellte) mit Innengewinde versehene
Aufnahme am Stempel 21 dient. Auf diese Weise wird der
Stempel 21 beim Verschieben auch gleichzeitig gedreht.
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Vom Bund 36 aus erstrecken
sich in Hülsenlängsrichtung
vier Spreizelemente 28, die sich in Umfangsrichtung jeweils über 90° erstrecken.
Die Längsränder der
Spreizelemente 28 liegen in deren unverformten Zustand
aneinander.
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Die Spreizelemente 28 weisen,
ebenso wie bei der Ausführungsform
gemäß den 3 und 4, einen Verformungsabschnitt 30 und
einen Fußabschnitt 31 auf.
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Zur Ausbildung der Verformungsabschnitte 30 weist
das hülsenförmige Spreizteil 22 in
seiner Wand 39 zwischen dem Bund 36 und den Fußabschnitten 31 vier
in Hülsenlängsrichtung
verlaufende Durchbrechungen bzw. Öffnungen 40 auf, die
sich von der den Fußabschnitten 31 zugewandten
Unterseite des Bundes 36 aus bis zu einem vorgegebenen Abstand
vom zweiten Ende, d. h.
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bis zum Beginn der Fußabschnitte 31 erstrecken.
Der zwischen den Durchbrechungen 40 bleibende Materialsteg 41 bildet
jeweils den Verformungsabschnitt 30 eines Spreizelementes 28 aus.
In dem zwischen den Durchbrechungen 40 und dem zweiten
Ende verbleibenden in Umfangsrichtung verlaufenden Wandabschnitt
bzw. Materialsteg 42 verläuft jeweils zwischen einer
Durchbrechung 40 und dem zweiten Ende in Längsrichtung
ein Schlitz 43, um vier Fußabschnitte 31 zu
bilden. Die Spreizelemente 28 sind somit jeweils aus einem
in Hülsenlängsrichtung
verlaufenden Materialsteg 41 zwischen zwei Durchbrechungen 40 und
einem in Umfangsrichtung verlaufenden, sich an die Durchbrechungen 40 anschließenden Materialstegabschnitt 42a gebildet.
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Die Fußabschnitte 31 sind
ebenso wie die in den 3 und 4 dargestellten Fußabschnitte 31 mit Außenseiten 32,
die im vollständig
gespreizten Zustand im wesentlichen der Form der Innenwandung der
Seitenwand 5 des Verschlußdeckels 1 in dessen plastisch
verformten Sollzustand entsprechen, ferner mit Innenseiten 33,
die im nicht gespreizten Zustand der Spreizelemente 28 radial
einwärts über die
Umfangsfläche 23 des
Stempels 21 überstehen,
und mit Unterseiten 34 versehen, die zur Anlage an den
gewölbten
Deckelboden 3 in dessen nicht verformten Zustand vorgesehen
sind.
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Die Funktionsweise dieses Spreizteils 22 entspricht
der des in den 3 und 4 dargestellten Spreizteils 22.