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Die Erfindung betrifft eine Montageeinrichtung zum Montieren eines Federrings in einer korrespondierenden Nut eines Bauteils, insbesondere für ein Fahrzeug.
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Aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau ist es bekannt, Federringe zu verwenden, welche in jeweiligen, korrespondierenden Nuten von Bauteilen montiert sind. Ein solcher Federring wird beispielsweise als Sprengring oder als Sicherungsring genutzt, um wenigstens ein weiteres Bauteil, insbesondere in dessen axialer Richtung, an dem ersten Bauteil zu sichern. Hierzu ist beispielsweise der Federring in seinem in der Nut montierten Zustand teilweise in der Nut angeordnet und ragt teilweise aus der Nut heraus, sodass der Federring formschlüssig mit dem ersten Bauteil zusammenwirkt und sodass das weitere Bauteil an dem Federring abstützbar ist. Dadurch kann beispielsweise das weitere Bauteil über den Federring an dem ersten Bauteil abgestützt werden.
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Ferner offenbart die
DE 10 2006 034 013 A1 eine Anbindung eines Zentralausrückers an eine Kupplung beziehungsweise einen Gehäusedeckel einer Kupplung, bestehend aus einem drehbaren Außenring eines am Zentralausrücker angeordneten Lagers und einem Gehäusedeckel, bei dem Außenring und Gehäusedeckel mittels bajonettartigem Verschluss miteinander verbunden sind. Dabei ist es vorgesehen, dass in dem Verschlussbereich beider zu verbindender Bauteile ein Sprengring eingefügt wird.
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Zum Montieren des Federrings in der korrespondierenden Nut wird der Sprengring gespannt, insbesondere komprimiert und dabei elastisch verformt, sodass der Sprengring gespannt und somit elastisch verformt in der Nut sitzt. Somit ist der an der Nut montierte Federring vorgespannt, wodurch der Federring an dem Bauteil in der Nut gesichert ist. Da der Federring für seine Montage gespannt, insbesondere komprimiert, werden muss, ist die Montage eines solchen Federrings üblicherweise sehr aufwendig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Montageeinrichtung zu schaffen, mittels welcher ein Federring besonders einfach und somit zeitgünstig und prozesssicher montiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Montageeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Montageeinrichtung zum Montieren eines Federrings in einer korrespondierenden Nut eines Bauteils, insbesondere für ein Fahrzeug, zeichnet sich durch eine Montagehülse aus, welche wenigstens einen konischen Längenbereich aufweist. Mit anderen Worten ist der Längenbereich konisch ausgebildet, sodass sich der Längenbereich entlang seiner axialen Richtung verjüngt. Dabei ist der Federring entlang des Längenbereichs in dessen axialer Richtung relativ zur Montagehülse bewegbar, um dadurch den Federring in dessen radialer Richtung zu spannen, insbesondere in seiner radialen Richtung nach innen zu komprimieren. Mit anderen Worten, der Federring kann beispielsweise in der Montagehülse und dabei in dem Längenbereich angeordnet werden, sodass die Montagehülse, insbesondere der Längenbereich, den Federring außenumfangsseitig umgibt. Dann ist der Federring in radialer Richtung nach außen durch die Montagehülse, insbesondere durch den Längenbereich, überdeckt. Wird dann der Federring entlang einer Richtung relativ zu der Montagehülse translatorisch bewegt, wobei sich der Längenbereich entlang der genannten Richtung verjüngt, so wird der sich in seiner radialen Richtung in Stützanlage mit dem Längenbereich befindende Federring in radialer Richtung nach innen hin mittels des Längenbereichs und somit mittels der Montagehülse komprimiert, das heißt in radialer Richtung nach innen hin elastisch verformt. Hierdurch wird der Federring gespannt beziehungsweise vorgespannt.
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Die erfindungsgemäße Montageeinrichtung umfasst ferner einen in axialer Richtung des Längenbereichs beziehungsweise des Federrings relativ zur Montagehülse translatorisch bewegbaren Stempel, mittels welchem der Federring entlang des Längenbereichs relativ zur Montagehülse, insbesondere translatorisch, bewegbar ist. Der Federring ist in seiner axialen Richtung an dem Stempel, welcher auch als Fügestempel bezeichnet wird, abstützbar, sodass der Federring mittels des Stempels entlang des Längenbereichs bewegt werden kann, indem der Stempel relativ zur Montagehülse translatorisch bewegt wird.
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Im Rahmen der Montage des Federrings wird die Montagehülse beispielsweise derart angeordnet, dass sich an ein freies Ende der Montagehülse die Nut, in welcher der Federring zu montieren ist, anschließt. Mittels des Stempels kann der Federring von der Montagehülse über das freie Ende abgestreift werden. Insbesondere wird die Montagehülse derart angeordnet, dass der konische Längenbereich bezogen auf eine Bewegungsrichtung, entlang welcher der Federring mittels des Stempels relativ zur Montagehülse bewegbar ist, um dadurch den Federring zu spannen, vor der Nut angeordnet ist. Wird somit der Federring mittels des Stempels translatorisch relativ zur Montagehülse bewegt, so wird der Federring zunächst mittels des Längenbereichs elastisch verformt und dabei komprimiert. Wird daraufhin der Federring mittels des Stempels von der Montagehülse abgestreift, so gelangt der elastisch verformte und dadurch vorgespannte Federring in die Nut. Somit sitzt der Federring nach dem Abstreifen von der Montagehülse elastisch verformt und somit vorgespannt in der Nut. Beispielsweise kann der Federring infolge des Abstreifens von der Montagehülse ein Stück zurückfedern, wenn der Federring in die Nut gelangt, wobei sich der Federring jedoch nicht vollständig entspannt und somit vorgespannt in der Nut sitzt.
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Mittels der erfindungsgemäßen Montageeinrichtung lässt sich eine besonders einfache und somit zeit- und kostengünstige sowie prozesssichere Montage des Federrings in der Nut realisieren, wobei insbesondere eine automatisierte oder teil-automatisierte Montage des Federrings realisiert werden kann. Insbesondere ist es mittels der erfindungsgemäßen Montageeinrichtung möglich, den Federring auf einfache und sichere Weise vorzuspannen, sodass es nicht zu Verletzungen einer die Montage durchführenden beziehungsweise beaufsichtigenden Person kommt. Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Montageeinrichtung ein lagerorientiertes Fügen des Montagerings, wobei im Vergleich zu einer manuellen Montage des Federrings Arbeitsschritte zusammengefasst werden können. Dadurch kann der Federring in einer besonders kurzen Taktzeit gefügt werden. Ferner ermöglicht die Montageeinrichtung eine definierte und sichere Zentrierung des Federrings, insbesondere bei einer undefinierten Lage des Bauteils.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine schematische und perspektivische Explosionsansicht einer Montageeinrichtung zum Montieren eines Federrings in einer korrespondierenden Nut eines Bauteils, insbesondere für ein Fahrzeug;
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2 eine schematische Schnittansicht durch die Montageeinrichtung;
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3 eine schematische Perspektivansicht auf eine Montagehülse der Montageeinrichtung;
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4 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Seitenansicht auf das Bauteil; und
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5 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Seitenansicht auf die Montageeinrichtung.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine Montageeinrichtung zum Montieren eines Federrings 10 in einer aus 4 ausschnittsweise erkennbaren Nut 12 eines Bauteils 14 für ein Fahrzeug. Das Bauteil 14 ist vorliegend ein Getriebegehäuse eines Getriebes, welches Bestandteil eines Antriebsstrangs zum Antreiben des als Kraftfahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs ist. Die Nut 12 ist dabei als Ringnut ausgebildet, wobei die Nut 12 als sogenannte Innennut ausgebildet ist. Dabei ist die Nut 12 an einer Innenumfangsseite des Bauteils 14 vorgesehen.
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Der Federring 10 wird beispielsweise als Sprengring oder Sicherungsring genutzt, um wenigstens ein in den Fig. nicht erkennbares weiteres Bauteil an dem Bauteil 14, insbesondere in axialer Richtung des Bauteils 14, zu sichern. In seinem in der Nut 12 montierten Zustand sitzt der Federring 10 elastisch verformt und somit vorgespannt in der Nut 12, wobei der Federring 10 in seinem in der Nut 12 montierten Zustand gegenüber einem Ausgangszustand, in welchem der Federring 10 nicht elastisch verformt und somit nicht vorgespannt ist, in radialer Richtung des Federrings 10 nach innen komprimiert und somit elastisch verformt ist. Da der Federring 10 vorgespannt in der Nut 12 sitzt, ist der Federring 10 sicher in der Nut 12 und somit an dem Bauteil 14 gehalten.
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Um nun eine besonders einfache und somit zeit- und kostengünstige sowie prozesssichere Montage des Federrings 10 in der Nut 12 zu realisieren, umfasst die Montageeinrichtung eine Montagehülse 16, welche einen konischen Längenbereich 18 aufweist. Mit anderen Worten ist der Längenbereich 18 konisch ausgebildet, wobei sich der Längenbereich 18 in seiner axialen Richtung verjüngt. In axialer Richtung des Längenbereichs 18 und vorliegend der Montagehülse 16 insgesamt schließt sich an den konischen Längenbereich 18 ein zweiter Längenbereich 20 der Montagehülse 16 an, wobei der Längenbereich 20 innenumfangsseitig zumindest im Wesentlichen in Form eines geraden Kreiszylinders, das heißt zylindrisch, ausgebildet ist. Der Längenbereich 18 ist innenumfangsseitig konisch ausgebildet und verjüngt sich in seiner axialen Richtung zu dem Längenbereich 20 hin.
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Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, wird der Federring 10 bei seiner Montage entlang einer Montagerichtung oder einer Bewegungsrichtung relativ zur Montagehülse 16 translatorisch bewegt, wobei der Federring 10 zunächst entlang des Längenbereichs 18 und daraufhin entlang des Längenbereichs 20 bewegt wird. Bezogen auf diese Bewegungsrichtung schließt sich der Längenbereich 20 an den Längenbereich 18 an. Mit anderen Worten folgt der Längenbereich 20 entlang der Bewegungsrichtung auf den Längenbereich 18. Der Federring 10 ist somit entlang des Längenbereichs 18 translatorisch bewegbar, um dadurch den Federring 10 in seiner radialen Richtung zu spannen und dabei nach innen zu komprimieren und somit elastisch zu verformen.
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Die Montageeinrichtung umfasst ferner einen in axialer Richtung des Längenbereichs 18 und dabei entlang der Bewegungsrichtung relativ zu der Montagehülse 16 translatorisch bewegbaren Stempel 22, welcher auch als Fügestempel bezeichnet wird. Mittels des Stempels 22 ist der Federring 10 entlang der Längenbereiche 18 und 20 relativ zur Montagehülse 16 entlang der Bewegungsrichtung (Montagerichtung) translatorisch bewegbar.
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Aus 2 ist erkennbar, dass die Montageeinrichtung einen Bolzen 24 mit einer Zentrierhilfe 26 aufweist. Der Stempel 22 ist zumindest teilweise auf dem Bolzen 24 relativ zu dem Bolzen 24 translatorisch bewegbar angeordnet, wobei zur Realisierung einer besonders vorteilhaften Führung des Stempels 22 eine doppelte axiale Führung 28 und 30 vorgesehen ist. Mittels der Zentrierhilfe 26 und somit mittels des Bolzens 24 kann der Stempel 22 relativ zu dem Bauteil 14 zentriert werden, um dadurch eine lageorientierte Montage des Federrings 10 zu realisieren.
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Bei einem ersten Schritt der Montage des Federrings 10 wird das auch als Werkstück bezeichnete Bauteil 14 positioniert. Bei einem zweiten Schritt der Montage wird die Montagehülse 16, welche auch als Fügehülse bezeichnet wird, relativ zu dem Bauteil 14 ausgerichtet, wobei die Montagehülse 16 vorliegend zumindest teilweise in das Bauteil 14 gelegt wird. Besonders gut aus 1 ist erkennbar, dass die Montagehülse 16 ein freies Ende 32 aufweist, an welchem der in Bewegungsrichtung auf den Längenbereich 18 folgende Längenbereich 20 endet. Dabei wird die Montagehülse 16 derart relativ zu dem Bauteil 14 angeordnet beziehungsweise ausgerichtet, dass sich zumindest ein Teil der Nut 12 entlang der Bewegungsrichtung an das freie Ende 32 und somit an den Längenbereich 20 anschließt.
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Bei einem dritten Schritt der Montage wird der Federring 10 in die auch als Fügehülse bezeichnete Montagehülse 16 eingelegt, sodass der Federring 10 in der Montagehülse 16 aufgenommen ist. Dies bedeutet, dass der Federring 10 in seiner radialen Richtung nach außen hin, insbesondere vollumfänglich umlaufend, durch die Montagehülse 16 überdeckt und somit von der Montagehülse 16 umgeben ist.
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Bei einem aus 5 erkennbaren vierten Schritt der Montage wird der auch als Fügestempel bezeichnete Stempel 22 zumindest teilweise in die Montagehülse 16 eingebracht, insbesondere eingelegt. Dabei wird beispielsweise die Zentrierhilfe 26 in Zusammenwirken mit dem Bauteil 14 gebracht, wodurch der Stempel 22 über den Bolzen 24 relativ zum Bauteil 14 zentriert wird. Dann wird beispielsweise der Fügestempel relativ zur Montagehülse 16 und insbesondere relativ zum Bolzen 24 translatorisch in die Bewegungsrichtung bewegt, sodass der Federring 10 in seiner axialen Richtung in Stützanlage mit dem Stempel 22 kommt. Mit anderen Worten befindet sich der Federring 10 entlang seiner axialen Richtung in Stützanlage mit dem Stempel 22, wenn der Stempel 22 in axialer Richtung des Federrings 10 und somit in axialer Richtung der Montagehülse 16 relativ zur Montagehülse 16 translatorisch in die Bewegungsrichtung bewegt wird. Hierdurch wird der Federring 10 mittels des Stempels 22 relativ zur Montagehülse 16 translatorisch in die Bewegungsrichtung bewegt, sodass der Federring 10 zunächst entlang des konischen Längenbereichs 18 und dann entlang des zumindest im Wesentlichen zylindrischen Längenbereichs 20 bewegt wird.
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Der Federring 10 kommt somit in seiner radialen Richtung in Stützanlage mit dem Längenbereich 18 und dann mit dem Längenbereich 20. Da dabei der Längenbereich 18 konisch ausgebildet ist und sich zum Längenbereich 20 hin verjüngt, wird der Federring 10 dadurch, dass er mittels des Stempels 22 entlang des Längenbereichs 18 in Richtung des Längenbereich 20 bewegt wird, in radialer Richtung des Federrings 10 nach innen hin komprimiert und dadurch elastisch verformt. Dadurch wird der Federring 10 gespannt, insbesondere vorgespannt. Die durch den Längenbereich 18 bewirkte Komprimierung des Federrings 10 wird dadurch, dass der Längenbereich 20 zumindest im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, beibehalten. Durch weiteres Bewegen des Federrings 10 entlang des Längenbereichs 20 erreicht der Federring 10 das freie Ende 32 und wird dann mittels des Stempels 22 über das freie Ende 32 von der Montagehülse 16, insbesondere von dem Längenbereich 20, abgestreift.
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Da sich die Nut 12 entlang der Bewegungsrichtung an das freie Ende 32 anschließt, und da der Federring 10 mittels des Stempels 22 entlang der Bewegungsrichtung relativ zur Montagehülse 16 bewegt wird, gelangt der Federring 10, welcher über das freie Ende 32 von der Montagehülse 16 abgestreift wird, in die Nut 12. Dadurch wird der Federring 10 in die Nut 12 eingebracht, das heißt in die Nut 12 gefügt, wobei der Federring 10 in seiner radialen Richtung nach innen komprimiert und somit elastisch verformt beziehungsweise vorgespannt in der Nut 12 sitzt.
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Beispielsweise kann sich der Federring 10, wenn er in die Nut 12 gelangt, ein Stück aufspreizen, indem der Federring 10 ein Stück zurückfedern, wobei sich der Federring 10 jedoch nicht vollständig entspannt, sondern elastisch verformt und somit vorgespannt in der Nut 12 zum Liegen kommt. Im Anschluss daran wird der Stempel 22 beispielsweise aus der Montagehülse 16 bewegt, und die Montagehülse 16 wird von dem Bauteil 14 abgenommen. Dann steht die Montageeinrichtung zum Fügen eines weiteren Federrings zur Verfügung.
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Besonders gut aus 2 und 5 ist erkennbar, dass der Stempel 22 auf seiner beim Bewegen des Federrings 10 entlang der Bewegungsrichtung dem Federring 10 zugewandten Seite 34 Abstützelemente 36 aufweist, welche auch als Segmente bezeichnet werden. Vorzugsweise weist der Fügestempel wenigstens zwei Abstützelemente auf, wobei vorliegend vier Abstützelemente 36 vorgesehen sind. Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Abstützelemente 36 in Umfangsrichtung des Stempels 22 gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
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Beim Bewegen des Federrings 10 entlang der Längenbereiche 18 und 20 wird der Federring 10 in seiner axialen Richtung an den Abstützelementen 36 abgestützt. Hierzu weist das jeweilige Abstützelement 36 eine aus 2 erkennbare axiale Abstützfläche 38 auf. In radialer Richtung nach außen hin wird der Federring 10 an der Montagehülse 16, insbesondere den Längenbereichen 18 und 20, abgestützt. Die Abstützelemente 36 dienen auch der Abstützung des Federrings 10 in radialer Richtung nach innen. Hierzu schließt sich in radialer Richtung nach innen hin an die Abstützfläche 38 eine radiale Abstützfläche 40 an, an welcher der Federring 10 in seiner radialen Richtung nach innen abstützbar ist. Die Abstützelemente 36 sind somit axiale und radiale Aufnahmen beziehungsweise Abstützungen des Federrings 10, wobei – wie im Folgenden noch genauer erläutert wird – die Abstützelemente 36 als variable Segmente ausgebildet sind. Die Abstützelemente 36 sind dabei an einem Basiselement 42 des Stempels 22 gehalten und dabei in radialer Richtung des Längenbereichs 18 und somit in radialer Richtung des Federrings 10 relativ zu dem Basiselement 42 und relativ zur Montagehülse 16 bewegbar.
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Dabei ist das jeweilige Abstützelement 36 ferner als federbelastetes Segment ausgebildet. Dies bedeutet, dass dem jeweiligen Abstützelement 36 wenigstens ein Federelement zugeordnet ist, welches beispielsweise zumindest mittelbar an dem Basiselement 42 und zumindest mittelbar an dem jeweiligen Abstützelement 36 abgestützt ist. Wird das jeweilige Abstützelement 36 in radialer Richtung des Längenbereichs 18 von der Montagehülse 16 weg nach innen bewegt, so wird dadurch beispielsweise das jeweilige Federelement gespannt. Dadurch stellt das jeweilige Federelement eine Federkraft bereit, mittels welcher das jeweilige Abstützelement 36 in radialer Richtung nach außen zurück in eine Ausgangslage bewegbar ist. Dies bedeutet, dass das jeweilige Abstützelement 36 nach dem Fügen des Federrings 10 mittels des jeweiligen Federelements zurück in die Ausgangslage bewegt, insbesondere gedrückt, wird.
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Beispielsweise kommt ein Pressenstempel zum Einsatz, mittels welchem der Stempel 22 und über diesen der Federring 10 entlang der Bewegungsrichtung relativ zur Montagehülse 16 bewegt, insbesondere gedrückt, werden. Hierdurch ist eine besonders einfache und somit zeit- und kostengünstige Montage des Federrings 10 darstellbar. Ferner ermöglichen die Montagehülse 16 und der Stempel 22 ein koaxiales Fügen des Federrings 10, wobei sich die Montageeinrichtung für eine große Bandbreite von unterschiedlichen Durchmessern von Federringen eignet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006034013 A1 [0003]
