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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Rundrücken eines im Wesentlichen hohlzylindrischen ersten Werkstücks, insbesondere des Gehäuses einer Doppelkupplungseinheit für ein Kraftfahrzeug, zur Erleichterung des Einsetzens eines korrespondierenden, scheibenartigen zweiten Werkstücks, insbesondere einer Mitnehmerscheibe der Doppelkupplungseinheit, umfassend ein im Wesentlichen ringförmiges Umschlingungsmittel und wenigstens ein Spannglied, mit welchem die lichte Weite des Umschlingungsmittels von einer ersten Spannstellung, in der sie gegenüber einem Sollmaß der Außenwandung des ersten Werkstücks ein Übermaß hat, zu einer zweiten Spannstellung, in der sie dem Sollmaß der Außenwandung des ersten Werkstücks entspricht, überführbar ist.
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Die Montage von Doppelkupplungseinheiten für Kraftfahrzeuge ist ein komplexer Vorgang, bei dem nach und nach unterschiedliche Elemente wie Lamellenpakete, Lamellenträger, hydraulische Stellelemente etc. in ein im Wesentlichen hohlzylindrisches Gehäuse, dessen Wandung jedoch eine filigrane Zahnung aufweist, eingepasst werden müssen. Während einige dieser Elemente mit Abstand zur Gehäusewandung eingelegt werden müssen, müssen andere, insbesondere die Mitnehmerscheibe, sehr genau in die Verzahnungskontur eingepasst werden. Bereits geringfügige Unrundheiten oder Verspannungen der im Wesentlichen hohlzylindrischen Gehäusewandung reichen aus, um ein Einpassen der Mitnehmerscheibe unmöglich zu machen oder die Entstehung unerwünschter Grate zu provozieren. Dies verkompliziert die Montage und erhöht den Ausschuss, was im Ergebnis zu unerwünschter Kostensteigerung führt.
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Es ist bekannt, die Gehäusewandung vor dem Einsetzen der Mitnehmerscheibe rundzudrücken, d.h. durch über den gesamten Gehäuseumfang verteilte, radiale Kraftanwendung in die Sollform zu zwingen. Hierzu wird nach dem Stand der Technik ein einer bekannten Schlauchschelle entsprechendes Werkzeug eingesetzt. Es handelt sich dabei um ein im Wesentlichen ringförmiges Stahlband, welches in einem Überlappungsbereich der Bandenden von einem als Schneckenschraube ausgebildeten Spannglied zusammengehalten wird. Die Schneckenschraube ist dabei drehbar in einem Schneckengehäuse gelagert, welches an einem der Bandenden festgelegt ist, das andere Bandende weist eine Verzahnung auf, die mit der Schneckenzahnung kämmt, sodass eine Drehung der Schnecke eine tangentiale Relativbewegung der beiden Bandenden hervorruft. Sobald der Bandring so eng zusammengezogen ist, dass er die Gehäusewandung vollumfänglich kontaktiert, führt eine weitere Umfangsverminderung zu einer allseitig radialen Kraftwirkung auf die Gehäusewandung, d.h. zu einem Runddrücken.
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Nachteilig hierbei ist der erhebliche Handhabungsaufwand, der durch Anlegen des Bandes, dessen korrekte Positionierung in einer vorgegebenen Axialposition und die Drehbetätigung der Schnecke entsteht. Zudem besteht die Gefahr, dass das Stahlband leicht schräg angesetzt wird, was zu mangelhaftem Runddrücken oder gar zur Beschädigung der Gehäusewand, insbesondere zur Ausbildung von Dellen führen kann.
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Aus der
CN 102615146 A ist eine Runddrückvorrichtung für dünnwandige Druckbehälter bekannt, die zwei vertikal angeordnete, halbringförmige, einander mit ihren offenen Seiten über einen Spalt beabstandet gegenüberliegende Stempel aufweist. Der untere Stempel ist linear nach oben gegen den oberen Stempel verschiebbar. Die Verschieberichtung entspricht der Tangentialrichtung des durch die beiden Halbringe gebildeten Vollrings im Bereich des Spaltes. Beim Zusammenpressen der Ringe besteht die Gefahr, dass sich Material der Druckbehälterwand, anstatt sich die gewünschte Rundform einzunehmen, in den Spalt zwängt.
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Eine vergleichbare Vorrichtung, die jedoch zur Klemmung von Rohren gedacht ist, ist aus der
CN 202028651 U bekannt. Da hier keine Umformung, sondern lediglich eine Klemmung der Rohre vorgesehen ist und daher im Verhältnis zur Wandstärke relativ geringere Kräfte eingesetzt werden, fällt der o.g. Nachteil nicht ins Gewicht.
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Aus der
DE 692 507 A ist eine Vorrichtung zum Anpressen von Kolbenringen beim Einsetzen des Kolbens in einen Zylinder bekannt. Die Vorrichtung weist einen Tragring auf, an dem schwenkbare Anpressfinger zum Anpressen der Kolbenringe angelenkt sind. Ein zweiter, beweglich am Tragring angeordneter Betätigungsring dient der Ansteuerung der Anpressfinger.
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Aus der
CN 201512069 U ist eine Schnellspannklemme für die Lenkstange eines klappbaren Fahrrades bekannt.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Runddrückwerkzeug für im Wesentlichen hohlzylindrische Werkstücke, insbesondere für Gehäuse von Doppelkupplungseinheiten für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass das Umschlingungsmittel zwei wenigstens einseitig aneinander angelenkte, steife und in der zweiten Spannstellung einen Vollkreis bildende Teilringelemente aufweist und dass mittels des Spanngliedes eine tangentiale Relativverschiebung der der Anlenkstelle radial gegenüberliegenden Enden der Teilringelemente bewirkbar ist.
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Wesentliches Merkmal der Erfindung ist es, dass das Umschlingungsmittel aus mehreren, aneinander angelenkten, steifen Elementen besteht. Hierdurch lässt sich die axiale Position des Werkzeugs zum Werkstück deutlich leichter korrekt einstellen. Es ist offensichtlich, dass bei Verwendung steifer Teilringelemente anders als bei der Verwendung eines flexiblen Umschlingungsbandes in höchstens einer Relativstellung der Elemente die Kreisform erzielbar ist. Jede andere Stellung führt zu einer von der Kreisform mehr oder weniger stark abweichenden Form. Es hat sich jedoch erwiesen, dass die Herstellung der Kreisform in der zweiten Spannstellung, d.h. in der Endstellung des Runddrückvorgangs, hinreichend ist. Es überwiegt der Vorteil der steifen Ausbildung der Teilringelemente, die es wie bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, erlaubt, Abstandshalteelemente vorzusehen, mittels derer das Umschlingungsmittel in einer vorgegebenen Axialposition relativ zu dem ersten Werkstück positionierbar ist. Beispielsweise können die Teilringelemente in ihrer Axialerstreckung so auf die axiale Höhe des Doppelkupplungsgehäuses und eines Werkstückträgers, auf dem das Gehäuse während des Montagevorgangs positioniert ist, abgestimmt sein, dass die in ihrer ersten Spannstellung, d.h. in ihrer geöffneten Stellung mit Übermaß über das Gehäuse gestülpte Runddrückvorrichtung mit den Abstandshalteelementen so aufliegt, dass es automatisch optimal für den Runddrückvorgang relativ zum Gehäuse positioniert ist.
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Für die konkrete Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Runddrückwerkzeugs sind unterschiedliche Ausführungsformen denkbar. Bei einer ersten Grundvariante ist vorgesehen, dass das Spannglied als Spannhebel ausgebildet ist, der an seinem Fußpunkt an einem ersten Teilringelement angelenkt ist und dass ein Brückenglied einerseits beabstandet von dem Fußpunkt an dem Spannhebel und andererseits an einem benachbarten, zweiten Teilringelement angelenkt ist. Bei dieser wie bei allen anderen, weiter unten beschriebenen Ausführungsformen besteht das Runddrückwerkzeug bevorzugt aus genau zwei Teilringelementen. Der Einfachheit halber beziehen sich die nachfolgenden Erläuterungen auf solche Ausführungsformen, wobei selbstverständlich eine Ausgestaltung mit mehr als zwei Teilringelementen in allen Fällen möglich bleibt.
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Bei der ersten grundlegenden Ausführungsform sind die zwei Teilringelemente mit jeweils einem ihrer Enden aneinander angelenkt. Die freien Enden sind nicht unmittelbar miteinander verbunden. Es ist jedoch möglich, dass sie einen gemeinsamen Überlappungsbereich aufweisen. Im Bereich dieser freien Enden ist bei der ersten Grundvariante an einem Teilringelement ein Spannhebel schwenkbar angelenkt. An diesem wie auch an dem zweiten Teilringelement ist ein Brückenglied angelenkt. Eine Verschwenkung des Spannhebels führt je nach Schwenkrichtung zu einer Zug- oder Druckbelastung des Brückengliedes und einer entsprechenden Relativverschwenkung der beiden Teilringelemente um ihren gemeinsamen Anlenkpunkt. Durch die Wahl der Hebellänge und des Anlenkpunktes des Brückengliedes am Spannhebel können die Betätigungskraft und der Verschwenkungsweg eingestellt werden.
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Um bei hohen Krafteinwirkungen eine axiale oder radiale Fehlbewegung der Teilringelemente zu verhindern ist bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform vorgesehen, dass die Teilringelemente beidseitig des Spanngliedes tangential ausgerichtete Führungselemente aufweisen, in denen eine gemeinsame Führungsstange tangential verschieblich gelagert ist. Durch die Führungsstange, an der entlang sich bei Betätigung die sie lagernden Führungselemente bewegen, wird die korrekte Relativbewegung der Teilringelemente vorgegeben; Querbewegungen dazu werden von der Führungsstange an ihren Lagerpunkten abgestützt.
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Bei einer zweiten Grundvariante des erfindungsgemäßen Runddrückwerkzeugs ist vorgesehen, dass das Spannglied als ein Paar von im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichteten Spannhebeln ausgebildet ist, von denen je einer starr mit einem von zwei Teilringelementen verbunden ist. Die Krafteinleitungshebel dienen als Einleitungspunkte einer senkrecht zu ihrer Erstreckungsrichtung ausgerichteten und die Krafteinleitungshebel aufeinander zu verschwenkenden Kraft, die zur Überführung des Werkzeugs von der ersten in die zweite Spannstellung dient. Diese Kraft wird bevorzugt von einer automatisierten Kraftbeaufschlagungsvorrichtung generiert. Insbesondere bei dieser Ausführungsform kann es günstig sein, anstelle der üblicherweise verwendeten zwei Teilringelemente drei Teilringelemente zu verwenden, wobei zwei äußere Teilringelemente besagte Krafteinleitungshebel tragen und das dritte Teilringelement zwischen den beiden erstgenannten angeordnet ist und beiderseits je einem von diesem angelenkt ist.
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Bei einer dritten Grundvariante des erfindungsgemäßen Runddrückwerkzeugs ist vorgesehen, dass das Spannglied als eine Exzenterwelle ausgebildet ist, die in einem tangentialen Überlappungsbereich zweier Teilringelemente beide axial durchsetzend angeordnet ist, wobei die Exzenterwelle in einem ersten der Teilringelemente drehbar gelagert ist und einen Exzenternocken aufweist, der von einer Durchbrechung in einem zweiten der Teilringelemente umgriffen ist. Die Durchbrechung ist bevorzugt als radial ausgerichtetes Langloch ausgebildet. Eine Rotation der Exzenterwelle in ihrem Lager in dem ersten Teilringelement führt zu einer Verschwenkung des Exzenternockens, der dadurch eine Kraftwirkung auf den ihn kontaktierenden Rand der Durchbrechung im zweiten Teilringelement ausübt. Hierdurch kommt es zu einer tangentialen Relativverschiebung der Teilringelemente in ihrem Überlappungsbereich. ♦
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Um auch manuell ein hinreichendes Drehmoment auf die Exzenterwelle ausüben zu können, ist an dieser bevorzugt ein senkrecht zu ihrer Axialrichtung erstreckter Betätigungshebel angeordnet.
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Während die beiden ersten Grundvarianten einen radialen Freiraum rund um das rundzudrückende Werkstück benötigen, benötigt die zuletzt beschriebene Grundvariante lediglich axialen Freiraum, sodass sie beispielsweise auch bei einer bereits in ein Getriebe eingebauten Doppelkupplungseinheit angewendet werden kann.
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Günstigerweise ist der Überlappungsbereich der Teilringelemente als Führungsbereich ausgebildet, beispielsweise können die einander überlappenden Teilringelemente ineinander eingesteckt sein. Hierzu ist es allerdings erforderlich, dass ihre Form der tangentialen Bewegung angepasst ist. Es ist daher bevorzugt vorgesehen, dass der Überlappungsbereich von tangential ausgerichteten, endständigen Geradabschnitten der Teilringelemente gebildet ist.
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Auch bei dieser Variante ist bevorzugt vorgesehen, dass das Umschlingungsmittel von genau zwei Teilringelementen gebildet ist. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die zwei Teilringelemente beidseitig aneinander angelenkt sind und an jeder ihrer Anlenkstellen mit einem Spannglied versehen sind. Den Exzenterwellen der Spannglieder kommt somit jeweils eine Doppelfunktion zu, nämlich einerseits als Zentralelement eines Spanngliedes und andererseits als Zentralelement der Anlenkung.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.
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Es zeigen:
- 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Runddrückwerkzeugs
- 2 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Runddrückwerkzeugs
- 3 eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Runddrückwerkzeugs
- 4 isolierte Ansicht der Teilringelemente des Runddrückwerkzeugs von 3
- 5 eine Exzenterwelle zur Anlenkung und Verspannung der Teilringelemente von 4
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Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Bauteile hin.
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1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Runddrückwerkzeugs 100, die der oben beschriebenen zweiten Grundvariante entspricht. Sie besteht aus einem ersten Teilringelement 10 und einem zweiten Teilringelement 20, die mit jeweils einem ihrer Enden an einer Gelenkstelle 30 aneinander angelenkt sind. Die Teilringelemente 10, 20 umgreifen gemeinsam eine in etwa runde Zentralöffnung 40. In der in 1 dargestellten Position der Teilringelemente 10, 20 ist die runde Form der Zentralöffnung 40 nicht vollkommen. Vielmehr hat die Zentralöffnung 40 hier die Form einer leicht aufgeweiteten Kreisscheibe. Eine Verschwenkung der freien Enden der Teilringelemente 10, 20 aufeinander zu führt jedoch zu einer vollkommen runden Ausgestaltung der Zentralöffnung 40. Hierdurch wird ein in 1 nicht dargestelltes, hohlzylindrisches Werkstück, insbesondere das Gehäuse der Doppelkupplungseinheit, rundgedrückt, sodass ein im Wesentlichen kreisscheibenförmiges Element, insbesondere die Mitnehmerscheibe einer Doppelkupplungseinheit, passgenau eingesetzt werden kann. Der Fachmann wird erkennen, dass mit Runddrücken hier nur die Überführung des Werkstücks in eine runde Grundform gemeint ist, die selbstverständlich nichtrunde Detailformen, wie insbesondere eine Verzahnung, zulässt.
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Um die zum Runddrücken erforderliche Kraft in die Teilringelemente 10, 20 einleiten zu können, sind diese mit Verlängerungshebeln, die als Kraftleitungshebel 12, 22 wirken, starr verbunden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die bevorzugte einstückige Ausgestaltung von Teilringelement 10, 20 und Krafteinleitungshebel 12, 22 dargestellt. Die eigentliche Kraftbeaufschlagung erfolgt mittels einer automatisierten Kraftbeaufschlagungsvorrichtung, insbesondere einem Hydraulikkolben 50, der zwischen den Krafteinleitungshebeln 12, 22 angeordnet ist. Alternativ können selbstverständlich auch elektrische, magnetische oder pneumatische Kraftbeaufschlagungsvorrichtungen Einsatz finden.
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Um eine saubere Führung der Verschwenkungsbewegung der Teilringelemente 10, 20 relativ zueinander sicherzustellen, sind diese mit Führungslagern 14, 24 versehen, die von Führungsstiften 60, die von einem Werkzeugrahmen aufragen, durchsetzt sind.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Runddrückwerkzeuges 100, welches der oben beschriebenen ersten Grundvariante entspricht. Es umfasst widerum zwei Teilringelemente 10, 20, die im Bereich jeweils eines ihrer Enden an einer Anlenkstelle 30 aneinander angelenkt sind und eine in etwa runde Zentralöffnung 40 umgreifen. An dem mit dem Bezugszeichen 20 versehenen Teilringelement ist ein Spannhebel 70 schwenkbeweglich angelenkt. An diesem wiederum ist ein Brückenelement 72 angelenkt, welches seinerseits an dem anderem, hier mit dem Bezugszeichen 10 versehenen Teilringelement angelenkt ist. Diese letzt genannte Anlenkung ist sehr einfach dadurch ausgeführt, dass das als Bügel ausgebildete Brückenelement 72 einen am Teilringelement festgelegten Haken 74 hintergreift. Die Anlenkung des Brückenelementes 72 am Spannhebel 70 ist hingegen komplexer ausgestaltet. Hier sind die freien Enden des Bügels des Brückenelementes 72 durch eine Querbohrung eines drehbar im Spannhebel 70 gelagerten Bolzens 76 gelagert. Zur Längeneinstellung sind die freien Enden des Brückenelementes 72 bei der gezeigten Ausführungsform mit Gewinden versehen, sodass die exakte Lagerposition im Bolzen 76 durch beidseitig des Bolzens positionierte Muttern einstellbar ist. Zur leichteren Handhabung ist außer dem Spannhebel 70 am Teilringelement 20 noch ein fest mit diesem verbundener Haltegriff 26 vorgesehen.
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3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Runddrückwerkzeugs 100 welches der oben beschriebenen dritten Grundvariante entspricht. Es umfasst wiederum zwei Teilringelemente 10, 20 umfasst, die jedoch im Gegensatz zu den beiden vorangehend beschriebenen Ausführungsformen an ihren beiden Enden aneinander angelenkt sind, sodass zwei Anlenkstellen 30 vorhanden sind. In 4 sind die maßgeblichen Bereiche der beiden Teilringelemente 10, 20 nochmals isoliert dargestellt. In dem in 3 dargestellten Montageendzustand sind die Teilringelemente 10, 20 mit ihren Überlappungsbereichen 11, 21 formschlüssig ineinander gesteckt. Zudem weist das in 3 gezeigte Runddrückwerkzeug 100 einen an die Teilringelemente 10, 20 montierten Abstandshalterring 80, mittels dessen eine korrekte axiale Positionierung des Werkzeugs 100 am Werkstück erleichtert wird. Man erkennt, dass beim gezeigten Ausführungsbeispiel der Abstandshalterring 80 die Verzahnungskontur eines Doppelkupplungsgehäuses aufnehmen kann.
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Die Überlappungsbereiche 11, 21 der Teilringelemente 10, 20 weisen keine Krümmung auf, sondern sind als Geradabschnitte ausgebildet, die bei formschlüssigem Ineinanderstecken eine tangentiale Relativverschiebung der Teilringelemente 10, 20 erlauben. Zur wechselseitigen Anlenkung der Teilringelement 10, 20 sind in den Überlappungsbereichen 11, 21 überlappende Öffnungen 111, 211 vorgesehen. Das Rundloch 111 im Überlappungsbereich 11 des Teilringelementes 10 dient als Drehlager einer Exzenterwelle 90, die in 5 dargestellt ist. Sie weist einen Exzenternocken 92 auf, der so dimensioniert und angeordnet ist, dass er bei ineinander gesteckten Teilringelementen 10, 20 und in der Lagerbohrung 111 gelagerter Exzenterwelle 90, die als radiales Langloch ausgebildete Durchbrechung 211 im Überlappungsbereich 21 des Teilringelementes 20 durchsetzt. Bei einer gleichzeitigen Rotation beider Exzenterwellen 90 werden somit die Teilringelemente 10, 20 tangential gegeneinander verschoben; die Zentralöffnung 40 ändert ihre Form dadurch von rund zu oval oder umgekehrt. Rotation nur einer Exzenterwelle 90 führt im Rahmen des Spiels des Formschlusses der Überlappungsbereiche zu einer Verschwenkung der Teilringelemente 10, 20 um die der rotierten Exzenterwelle 90 gegenüberliegenden Exzenterwelle 90.
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Um manuell das erforderliche Drehmoment auf die Exzenterwellen 90 aufbringen zu können, sind diese wie in 3 gezeigt mit Griffhebeln 94 versehen.
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Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Runddrückwerkzeug
- 10
- Teilringelement
- 11
- Überlappungsbereich
- 111
- Bohrung in 11
- 12
- Krafteinleitungshebel
- 14
- Führungslager
- 20
- Teilringelement
- 21
- Überlappungsbereich
- 211
- Bohrung in 21
- 22
- Krafteinleitungshebel
- 24
- Führungslager
- 26
- Haltegriff
- 30
- Anlenkstelle
- 40
- Zentralöffnung
- 50
- Kraftbeaufschlagungsvorrichtung
- 60
- Führungsstift / Führungsstange
- 70
- Spannhebel
- 72
- Brückenelement
- 74
- Haken
- 76
- Drehbolzen
- 80
- Abstandshalterring
- 90
- Exzenterwelle
- 92
- Exzenternocken
- 94
- Hebel
