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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Nockenfolgers für einen Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, insbesondere zum Herstellen eines Primärhebels für einen schaltbaren Schlepphebel, der weiterhin einen Sekundärhebel aufweist, wobei beide Hebel einerseits gelenkig und andererseits über eine Verriegelungseinrichtung miteinander verbunden sind, und der Primärhebel aus einem Blech durch mehrere Umformschritte hergestellt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung einen derart hergestellten Primärhebel.
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Stand der Technik
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Als Nockenfolger werden in heutigen Hubkolbenbrennkraftmaschinen in der Regel Kipphebel oder Schlepphebel zum Betätigen der Ventile verwendet, die bei heutigen Motoren von einer obenliegenden, im Zylinderkopf angeordneten Nockenwelle betätigt werden. Mit einem einfachen Kipphebel oder Schlepphebel lässt sich der Hub des damit gesteuerten Ventils nicht beeinflussen.
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Um Kraftstoff zu sparen und die Effizienz des Hubkolbenmotors zu steigern, ist es bereits seit längerem bekannt, schaltbare Schlepphebel zu verwenden. Diese werden bei Brennkraftmaschinen dazu verwendet, den Hub der Gaswechselventile zu beeinflussen. Im einfachsten Fall wird ein sogenannter Nullhub realisiert, d. h. das zugeordnete Gaswechselventil öffnet nicht, obwohl ein Nocken einer sich drehenden Nockenwelle den Schlepphebel betätigt. Auch sind - je nach Ausgestaltung des schaltbaren Schlepphebels - Änderungen des Ventilhubes realisierbar.
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Aus der
DE 10 2015221011 A1 ist ein schaltbarer, aus einem Primär- und einem Sekundärhebel bestehender Schlepphebel für ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine und ein Verfahren zur Herstellung des Primärhebels bekannt. Hierbei wird der Primärhebel einerseits schwenkbar mit dem Sekundärhebel verbunden. Gleichzeitig wird auf dieser Verschwenkachse eine Rückholfeder angebracht. Auf der anderen Seite wird der Primärhebelebel mit dem Sekundärhebel über eine Verriegelungseinrichtung verbunden.
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Um den Primärhebel herzustellen, wird er in einem ersten Arbeitsschritt aus einer Blechplatine durch Blechumformen, insbesondere durch Stanzen und Biegen, vorgeformt. Die Seitenwände und der sie verbindende Quersteg werden als U-förmiges Querschnittsprofil durch Biegen, vorzugsweise durch Tiefziehen, hergestellt. Zugleich wird an der Unterseite des Quersteges des ventilseitigen Hebelendbereiches die Anlage zur Betätigung eines Gaswechselventils und am abstützseitigen Hebelendbereich die kalottenförmige Wölbung mit der konkaven Lagerfläche an der Unterseite angeformt. In zwischen den Hebelendbereichen gelegenen mittleren Bereich und am ventilseitigen Hebelendbereich sind dabei die Seitenwände parallel zueinander angeordnet, während der abstützseitige Hebelendbereich zum Ende hin zum Anformen der konkaven kalottenförmigen Lagerfläche aufgeweitet ist.
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Am Ende des abstütztseitigen Hebelendbereiches ist ein Blechstreifen als Lasche einteilig mit dem Quersteg verbunden ausgestanzt. Der Blechstreifen weist etwa die Breite des Quersteges und in der Draufsicht eine rechteckige Form auf. Er dient zur Herstellung einer Aufnahme für die Schalteinrichtung am Primärhebel. In dem zwischen den Hebelendbereichen gelegenen mittleren Bereich wird der an der Hebelunterseite die Seitenwände verbindende Quersteg und werden an diesen zwei fluchtend gegenüberliegende Aufnahmeöffnung zur Aufnahme der Nockenrollenachse ausgestanzt. Am ventilseitigen Hebelendbereich werden zwei fluchtend gegenüberliegende Aufnahmeöffnung zur Aufnahme eines Bolzens zur schwenkbeweglichen Abstützung des Sekundärhebels ebenfalls ausgestanzt.
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In einem zweiten Arbeitsschritt wird durch mehrfaches Biegen des Blechstreifens ein Rahmen an der Oberseite des abstützseitigen Hebelendbereiches hergestellt, der an den Hebelquerseiten offen ist. Hierzu wird der Blechstreifen an drei Biegekanten zwischen den Seitenwänden an der Oberseite des abstützseitigen Hebelendbereiches in rückwärtige Richtung umgebogen. An einer ersten Biegekante, die den Quersteg an seinem Äußeren stirnseitigen Ende begrenzt, ist der Blechstreifen mit einer ersten Abschnitt um ca. 90° zur Oberseite des Quersteges umgebogen. Es wird nun eine zweite Biegekante erzeugt, die den ersten Abschnitt begrenzt, indem ein zweiter Abschnitt des Blechstreifens um ca. 90° rückwärtig nach axial innen umgebogen wird. Eine dritte Biegekante begrenzt den zweiten Abschnitt, indem ein dritter Abschnitt mit dem freien Ende des Blechstreifens zurück zur Oberseite des Quersteges umgebogen wird, sodass sich der erste und dritte Abschnitt gegenüberliegen. Dabei ist das Ende geringfügig beabstandet von axial inneren Rand der kalottenförmigen Wölbung am Quersteg angelegt. Der so gebildete Rahmen ist am freien Ende des Blechstreifens an der Oberseite des Quersteges verschweißt. Dabei schließt das Ende bündig mit dem axial inneren Rand des Querstegs ab.
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Der gezeigte Primärhebel ist trotz Blechumformung sehr aufwendig herstellbar, da er einen Rahmen zur Aufnahme der Verriegelungseinrichtung benötigt, der so ausgestaltet sein muss, das er die im Betrieb des Schlepphebels auftretenden Kräfte aufnehmen kann, ohne seine Funktion zu schmäleren bzw. einzubüßen.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Primärhebels vorzuschlagen, mit dem die Herstellkosten gesenkt werden können, andererseits aber die Stabilität des Primärhebels nicht beeinträchtigt wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen wiedergegeben, die jeweils für sich genommen oder in verschiedenen Kombinationen miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Danach wird von einem Verfahren zum Herstellen eines Nockenfolgers für einen Ventiltrieb einer Hubkolbenmaschine ausgegangen. Der Nockenfolger ist hierbei insbesondere ein schaltbarer Schlepphebel, der einen Primärhebel und einen Sekundärhebel aufweist. Beide Hebel sind einerseits gelenkig miteinander verbunden und weisen andererseits eine Verriegelungseinrichtung auf, über die sie wahlweise verbunden werden können. Hierbei ist der Primärhebel aus einem Blech durch mehrere Umformschritte hergestellt.
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Erfindungsgemäß soll dabei als Blechplatine für den Primärhebel ein Tailored-Blank-Blech verwendet werden. Mit Tailored Blank wird eine aus verschiedenen Werkstoffgüten und Blechdicken zusammengesetzte Blechplatine bezeichnet. Zur Herstellung eines Bauteils kann diese anschließend in einem spanlosen Formgebungsprozess umgeformt werden. Die Verwendung eines Tailored-Blank-Bleches hat den Vorteil, dass die Blechstärke dem späteren Belastungsfall bzw. der notwendigen Materialanhäufung zur Herstellung des Primärhebels angepasst werden kann. Dadurch entfallen einige Mehrfach-Biegevorgänge, um beispielsweise die Aufnahme einer Verriegelungseinrichtung zur Verbindung des Primärhebels mit dem Sekundärhebel zu bilden. Weiterhin können durch die Verwendung einer Tailored-Blank Platine unterschiedliche Werkstoff- und Oberflächenbeschaffenheiten erzielt werden. Damit erreicht man ein robusteres Schlepphebeldesign. Gegenüber dem bekannten Sekundärhebel kann sowohl die Verbindungsachse als auch die Schalteinheit nunmehr an einem Endbereich des Primärhebels angeordnet werden. Der erfindungsgemäße Primärhebel verlangt nur geringe Anpassungen des Sekundärhebels gegenüber dem bekannten Primärhebel. Das Vorsehen der notwendigen Bohrungen (Schwenkachsbohrung, Bolzenbohrung) sowie das Anbringen der Verriegelungseinheit und der Seitenführung werden wie bisher in weiteren Fertigungsschritten vollzogen.
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Vorteilhaft ist es, die Materialstärke des Tailored Blank Bleches in einem Endbereich größer zu wählen als in dem anderen. Dann dient dieser Endbereich zur Aufnahme der Kalotte zur Abstützung des Schlepphebels im Zylinderkopf, üblicherweise über ein hydraulisch arbeitendes Ventilspielausgleichsellelement (HVA). Auch ist hier auch die Verriegelungseinheit vorgesehen. Die im Stand der Technik verwendete Buchse für die Verriegelungseinheit kann somit entfallen.
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Der materialschwächere Teil des Tailored Blank Bleches dient zur Ausbildung der Seitenwände zur Aufnahme einer Nockenrolle, der Schwenkachse sowie zur Ausbildung des Ventilbetätigungsabschnittes.
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Sinnvoll ist es, als ersten Umformschritt im materialschwächeren Bereich des Tailored Blank Bleches eine Erhebung einzuprägen. Über diese Erhebung wird beim fertigen Schlepphebel das Ventil betätigt. Hierbei ist die Prägung maßlich so genau, dass eine spätere Bearbeitung dieser Erhebung entfallen kann, was wiederum zur Senkung der Herstellkosten beiträgt.
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In einem zweiten Schritt wird dann die Platine auf Kontur geschnitten. Dies ist besonders einfach möglich, da sie an ihren Randbereichen noch als ebene Platine vorliegt.
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Vorteilhaft ist es dann, den materialschwächeren Bereich des Tailored Blank Bleches weiter umgeformt wird. So werden die Seitenwangen umgelegt und gleichzeitig der die Seitenwangen verbindende Quersteg nach außen gewölbt.
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In einem nun folgenden Arbeitsschritt wird der materialstärkere Bereich des Tailored Blank Bleches durch Stauchen in seine benötigte Kontur umgeformt. Hier kann dann die Kalotte zur Abstützung im Zylinderkopf über ein HVA eingeprägt werden und gleichzeitig eine Kalibrierung und Fertigformung der Ventilauflage erfolgen. Hierbei können auch eventuell notwendige Endanschläge mit angeformt werden, die die Bewegung des Primärhebels gegenüber dem Sekundärhebel begrenzen. Damit sind die Umformschritte beendet.
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Vor der mechanischen Bearbeitung wird der Quersteg im materialschwächeren Bereich des Tailored Blank Bleches noch gelocht für einen späteren Durchlass der Nockenrolle.
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Mit der beschriebenen Abfolge der Fertigungsschritte lässt sich kostengünstig und schnell ein Primärhebel erstellen, der robust im Einsatz ist, nur geringe Anpassungen am Sekundärhebel gegenüber dem bisherigen Primärhebel erfordert und eine gute Übertragung der im Betrieb der Brennkraftmaschine auftretenden Kräfte im Ventiltrieb gestattet.
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Anstelle eines Tailored Blank Bleches mit einem materialstärkeren Endbereich kann auch ein Tailored Blank Blech als Ausgangsblech verwendet werden, dessen materialstärkerer Bereich in der Blechmitte liegt. Dann können aus diesem Blech zwei Primärhebel hergestellt werden, entweder in einem Arbeitsgang oder nach dem Trennen des Tailored Blank Bleches in der Mitte des materialstärkeren Bereichs, so dass diese beiden Bereiche wieder zu Endbereichen werden.
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Anstelle der beschriebenen Abfolge der Fertigungsschritte zum Umformen des Primärhebels kann es auch sinnvoll sein, wenn als erster Schritt ein Beschneiden des Blechstreifens stattfindet, dann die eingangs beschriebenen Umformschritte folgen, nämlich Einprägen der Ventilauflage, Umlegen der Seitenwangen, Stauchen des materialstärken Bereiches mit Einprägen der Kalotte, Umbiegen und Prägen evtl. notwendiger Endanschläge und abschließend ein Fertigschneiden des Primärhebels.
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Weiterhin umfasst die Erfindung einen Primärhebel eines schaltbaren Schlepphebels für eine Ventilsteuerung einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, des aus einer Platine aus einem Tailored Blank Blech hergestellt wird, wobei die Platine im nicht umgeformten Zustand eine materialstärkeren und einen materialschwächeren Endbereich aufweist und wobei aus dem materialstärkeren Endbereich eine Abstützung des Primärhebels im Zylinderkopf sowie die Aufnahme der Verriegelungseinrichtung ausgeformt wird und aus dem materialschwächeren Endbereich eine Kontaktfläche mit dem Schaft des Ventils hergestellt wird.
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Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der Patentansprüche 1 und 10 mit den von diesen abhängigen Patentansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus weitere Möglichkeiten, einzelne Merkmale, insbesondere dann, wenn sie sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele oder unmittelbar aus den Figuren ergeben, miteinander zu kombinieren. Außerdem soll die Bezugnahme der Patentansprüche auf die Figuren durch die Verwendung von Bezugszeichen den Schutzumfang der Patentansprüche auf keinen Fall auf die dargestellten Ausgestaltungsbeispiele beschränken.
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Figurenliste
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
- 1 einen schaltbaren Schlepphebel zur Betätigung eines nicht näher dargestellten Ventils nach dem Stand der Technik, wobei der Schlepphebel einen Primär- und einen Sekundärhebel aufweist,
- 2 eine perspektivische Ansicht eines fertig umgeformten Primärhebels nach der Erfindung, hergestellt aus einer Platine aus einem Tailored Blank Blech,
- 3a eine Draufsicht auf eine erste Platine aus einem Tailored Blank Blech vor dem ersten Umformvorgang,
- 3b eine Seitenansicht durch die Platine nach 3a,
- 4 eine Seitenansicht einer zweiten Platine aus einem Tailored Blank Blech vor dem ersten Umformvorgang,
- 5 einen Querschnitt durch die Platine nach 3a, b vor dem ersten Umformvorgang,
- 6a einen Querschnitt durch die Platine nach 5 nach dem ersten Umformschritt, mit dem eine Ventilschaftauflage auf der Unterseite des Primärhebels geprägt wurde,
- 6b eine Draufsicht auf die Unterseite der Platine nach 5 nach dem ersten Umformschritt,
- 6c die Ansicht nach 6a mit den Angriffspunkten des formgebenden Werkzeugs,
- 7a eine Draufsicht auf die Unterseite der Platine nach 6a nach einem ersten Umformschritt und einem Nachschneiden auf Kontur,
- 7b einen Querschnitt durch die Platine nach 6a nach dem ersten Umformschritt und mit den Angriffspunkten des Schneidewerkzeugs, um die in 7a gezeigte Kontur zu erhalten,
- 8a eine Draufsicht auf die Platine nach 7a nach einem zweiten Umformschritt, mit dem die Seitenwangen hergestellt und der Quersteg ausgewölbt wurde,
- 8b einen Querschnitt durch die Platine nach 8a nach dem zweiten Umformschritt,
- 8c die Ansicht nach 8a mit den Angriffspunkten des formgebenden Werkzeugs,
- 8d die Ansicht nach 8b mit den Angriffspunkten des formgebenden Werkzeugs,
- 9a eine Draufsicht auf die Platine nach 8a nach einem dritten Umformschritt, mit dem der materialstärkere Endbereich gestaucht wurde und Endanschläge angeformt wurden,
- 9b einen Querschnitt durch die Platine nach 9a nach dem dritten Umformschritt,
- 9c die Ansicht nach 9a mit den Angriffspunkten des formgebenden Werkzeugs,
- 9d die Ansicht nach 9b mit den Angriffspunkten des formgebenden Werkzeugs,
- 10a eine Draufsicht auf die Platine nach 9a nach einem vierten Umformschritt, mit dem eine Kalotte eingeprägt und die Ventilschaftauflage fertig geprägt wurde,
- 10b einen Querschnitt durch die Platine nach 9a nach dem vierten Umformschritt,
- 10c die Ansicht nach 10a mit den Angriffspunkten des formgebenden Werkzeugs,
- 10d die Ansicht nach 10b mit den Angriffspunkten des formgebenden Werkzeugs,
- 11a eine Draufsicht auf die Platine nach 7a nach einem fünften und letzten Umformschritt, mit dem der Quersteg geöffnet wurde zur Erzeugung einer Nockenrollentasche,
- 11b einen Querschnitt durch die Platine nach 10a nach dem fünften und letzten Umformschritt,
- 11c die Ansicht nach 11a mit den Angriffspunkten des formgebenden Werkzeugs.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
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In der 1 ist beispielhaft ein aus dem Stand der Technik bekannter schaltbarer Schlepphebel 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine dargestellt. Der Schlepphebel 1 besteht aus einem Primärhebel 2 und einem Sekundärhebel 3. Der Primärhebels 2 ist als sogenannter Innenhebel ausgeführt, der an seinen Längs- und Stirnseiten zumindest abschnittsweise vom Sekundärhebel 3 als sogenannten Außenhebel umschlossen ist. Der Primärhebels 2 weist einen ventilseitigen Hebelendbereich 4 zur Betätigung eines hier nicht näher dargestellten Gaswechselventils der Brennkraftmaschine auf. An seinem anderen Hebelendbereich 5 stützt sich der Schlepphebel 1 über ein Ventilausgleichselement (ebenfalls nicht dargestellt) an dem nicht dargestellten Zylinderkopf ab.
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Verschwenkbar verbunden ist der Primärhebels 2 mit dem Sekundärhebel 3 am ventilseitigen Endbereich 4 über Schwenklagerung. Am abstütztseitigen Hebelendbereich 5 ist eine Verriegelungseinrichtung 6 am Primärhebels 2 vorgesehen, über die eine Kopplung des Primärhebels 1 mit dem Sekundärhebel 2 wahlweise vorgenommen werden kann bzw. aufgehoben werden kann. In dem Primärhebel 2 ist eine Nockenrolle 7 drehbar gelagert, die mit einer hier nicht dargestellten Nockenwelle zusammen wirkt. Auch der Sekundärhebel 3 weist Kontaktflächen 3' auf, die mit einem Nocken der Nockenwelle zusammenwirkt.
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2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Primärhebels 2 für einen schaltbaren Schlepphebel 1, der gemäß der Erfindung aufgebaut ist und hergestellt wurde. Er besteht aus einem massiven Endbereich 9, der die Verriegelungseinheit (hier nicht dargestellt) aufnimmt. An dem materialstärkeren Endbereich 9 schließt sich ein materialschwächerer Endbereich 10 an, der aus zwei Seitenwangen 11 und 12 mit einem diese verbindenden Quersteg 13 sowie die ventilschaftseitigen Aufnahme 14 besteht. Gleichzeitig ist hier an den Seitenwangen 11 und 12 eine vergrößerte Fläche für die schwenkbewegliche Verbindung des Primärhebels mit dem Sekundärhebel vorgesehen.
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Im Folgenden werden nun - ausgehend von einer Platine - die einzelnen Blechbearbeitungsschritte ausführlich erläutert.
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In 3a, b ist eine Platine 8 in Draufsicht und in Seitenansicht dargestellt, die aus eine Tailored Blank Blech erzeugt wurde. Die Tailored Blank Platine 8 weist den ersten Endbereich 9 und den zweiten Endbereich 10 auf. Das Blech, das den Endbereich 9 bildet, ist materialstärker als das den Endbereich 10 bildende Blech (3a). Beide Bleche können auch aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen und/oder unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheiten aufweisen. Im konkreten Beispiel besitzt das den Endbereich 9 bildende Bleche eine Dicke von 8 mm, während das den Endbereich 10 bildende Blech nur 3 mm stark ist. Aus der Platine 8 aus 3a, b wird in einem Werkzeug durch mehrere Umformvorgänge der Primärhebel 2 geformt.
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Anstelle der in 3a, b gezeigten Platine mit einem materialstärkeren und einem materialschwächeren Endbereich können auch in einem entsprechend gestalteten Werkzeug zwei Primärhebel 2 gleichzeitig hergestellt werden. Der Aufbau einer hierfür geeigneten Tailored Blank Platine 8' zeigt 4 in Seitenansicht. Bei dieser Platine 8' sind die materialstärkeren Endbereiche 9 einteilig in der Blechmitte ausgebildet. Rechts und links davon liegen die materialschwächeren Endbereichen 10. Diese Platine 8' hat somit die doppelte Länge wie die Platine 8 aus 3b. Sie muss dann vor oder im Laufe des Umformprozesses getrennt werden.
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Im Folgenden werden die einzelnen Umformschritte in einer bevorzugten Reihenfolge anhand der 5 bis 11c beschrieben.
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5 zeigt einen Querschnitt durch die Tailored Blank Platine 8 nach 3a, die bereits auf die erforderlichen Rohmaße geschnitten wurde.
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Dann wird in einem ersten Umformschritt auf der späteren Unterseite des fertigen Primärhebels 2 am freien Ende des materialschwächeren Endbereichs 10 eine im Wesentlichen rechteckige Erhebung 15 eingeprägt (6a). Diese Erhebung 15 steht beim fertigen Primärhebel 2 in Kontakt mit einem Ventilschaft. Diese Erhebung wird mit Hilfe eines Formstempels 16 und eines Gegenhalters 17 erzeugt, wobei der Formstempel 16 gemäß 6c an der späteren Oberseite des fertigen Primärhebels 2 angesetzt wird.
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Als nächsten Bearbeitungsschritt wird die gemäß der 6a bearbeitete Tailored Blank Platine 8 in ihren Randbereichen auf Kontur geschnitten. Eine Draufsicht auf die Unterseite der beschnittenen Platine 8 zeigt 7a. Im Vergleich mit der in 6b unbeschnittenen Platine 8 sieht man, dass im Wesentlichen der materialstärkere Endbereich 9 sehr stark eingeschnitten wurde. Auch wurden im Bereich der später herzustellenden Seitenwangen 11 und 12 zwei Vorsprünge (Nasen 19 und 20) ausgebildet. 7b zeigt den Ansatz der zum Beschneiden notwenigen umlaufenden Schneidwerkzeuge 18 schematisch.
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Nach dem Zuschnitt der Tailored Blank Platine 8 gemäß 7a werden im nächsten Bearbeitungsschritt (8a und 8b) die Seitenwangen 11 und 12 durch Biegen hergestellt. Hierbei werden die beiden Seitenwangen 11 und 12 um 90° aufgerichtet. Aufgrund des vorangegangen Beschnittes fluchten die aufgebogenen Seitenwangen 11 und 12 mit dem materialstärkeren Endbereich 9. Am vorderen Ende sind die zwei Nasen 19 und 20 zu sehen. Gleichzeitig mit dem Umbiegen der Seitenwangen 11 und 12 wird in dem die Seitenwangen verbindenden Quersteg 13 eine konkave Auswölbung 21 eingeformt. Um diese die beschriebene Ausgestaltung zu erzielen, werden gemäß 8c und 8d Schieberwerkzeuge 22, ein Formstempel 23 und eine entsprechend gestaltete Matrize 24 benötigt. Schematisiert sind die Angriffspunkte der Werkzeuge dargestellt.
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In einem nächsten Bearbeitungsschritt (9a bis 9d) wird der materialstärkere Endbereich 9 umgeformt, um später nach einer mechanischen Bearbeitung eine Verriegelungseinrichtung aufzunehmen. Weiterhin wird ein oberer Endanschlag 25 angeformt. 9a zeigt die spätere Unterseite des Primärhebels 2. Hieraus ist erkennbar, dass der materialstärkere Endbereich 9 seitlich gestaucht und hierbei gelichzeitig ( 9b) in die Höhe getrieben wurde. Die 9c und 9d zeigen wiederum die für die Stauchung notwendigen Angriffspunkte des Werkzeugs schematisiert. Zwei Schieberwerkzeuge 26 und 27 (9c) greifen seitlich an dem materialstärkeren Endbereich an. Zusätzlich werden ein Formstempel 28 und drei Gegenhalter 29 verwendet, die seitlich und von oben und unten (9d) angesetzt werden.
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In den 10a bis 10d sind die nächsten Bearbeitungsschritte dargestellt. Hier werden zum Einen eine Kalotte 30 an der späteren Unterseite des Primärhebels 2 eingeprägt und zum Anderen wird die Auflage des Ventilschaftes fertig geformt. Die Kalotte 30 wird an dem materialstärkeren Endbereich 9 eingeprägt. Sie dient zur Abstützung des Primärhebels 2 und damit des schaltbaren Schlepphebels 1 im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine. Gleichzeitig werden seitlich an dem materialstärkeren Endbereich seitlich zwei untere Anschläge 31 und 32 ausgeformt. Die Anschläge 25 und 31 und 32 dienen zur Begrenzung des Verstellweges des Primärhebels 2 gegenüber dem Sekundärhebel. Um die in 10a und 10b gezeigte Ausgestaltung herzustellen, werden Schieberwerkzeuge 33, Gegenhalter 34 und Formstempel 35 benötigt, die schematisiert wie in 10c und 10d angreifen.
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Als fünfter und letzter Bearbeitungsgang in einem Umformwerkzeug wird der Quersteg 13 gelocht, um eine Öffnung 36 für die in den Seitenwangen 11 und 12 gelagerte Nockenrolle herzustellen. In 11a ist eine Unteransicht des Primärhebels mit gelochtem Quersteg 13 dargestellt. 11b zeigt einen entsprechenden Querschnitt. 11c zeigt die Werkzeuganordnung, um die Öffnung 36 herzustellen. Hierzu wird ein Formstempel 37 verwendet, der mit zwei Gegenhalter 38 zusammenwirkt. Die Gegenhalter greifen zum Einen an der Kalotte 30 und zum Anderen an der Ventilschaftauflage 15 an.
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Der so hergestellte Primärhebel 2 wird in weiteren mechanischen Fertigungsprozessen fertigbearbeitet. Hierzu gehören Herstellung bzw. Bearbeitung der Verriegelungseinrichtung, der Seitenführung, der Schwenklochbohrung und der Bolzenbohrung. In diesen weiteren Fertigungsprozessen kann die mit der beschriebenen Blechmassivumformung hergestellte Ventilschaftauflage und der Kalotte als Auflagepunkte dienen, da sie nicht in den weiteren Fertigungsprozessen bearbeitet werden müssen. Aufgrund der Ausführung des Blechteils können alternativ die Auflagepunkte des Umformteils übernommen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- schaltbarer Schlepphebel
- 2
- Primärhebel
- 3
- Sekundärhebel
- 4
- ventilseitiger Hebelendbereich
- 5
- anderer Hebelendbereich
- 6
- Verriegelungseinrichtung
- 7
- Nockenrolle
- 8, 8'
- Tailored Blank Platine
- 9
- materialstärkerer Endbereich
- 10
- materialschwächerer Endbereich
- 11
- Seitenwange
- 12
- Seitenwange
- 13
- Quersteg
- 14
- ventilseitige Aufnahme
- 15
- Erhebung
- 16
- Formstempel
- 17
- Gegenhalter
- 18
- Schneidwerkzeug
- 19
- Nase
- 20
- Nase
- 21
- Wölbung
- 22
- Schieberwerkzeug
- 23
- Formstempel
- 24
- Matrize
- 25
- oberer Endanschlag
- 26
- Schieberwerkzeuge
- 27
- Schieberwerkzeuge
- 28
- Formstempel
- 29
- Gegenhalter
- 30
- Kalotte
- 31
- unterer Anschlag
- 32
- unterer Anschlag
- 33
- Schiebewerkzeug
- 34
- Gegenhalter
- 35
- Formstempel
- 36
- Öffnung
- 37
- Formstempel
- 38
- Gegenhalter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015221011 A1 [0004]
