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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Installation und/oder Umformung von Buchsen, umfassend eine in einem Gehäuse axial verschieblich gelagerte Welle, wobei die Welle und das Gehäuse einen Anlageabschnitt umfassen, über den die Vorrichtung zum axialen Verschieben der Welle relativ zum Gehäuse mit einem Aktuator koppelbar ist.
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Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Vorrichtungen und Verfahren zum Umformen bzw. Installieren von Buchsen an Bauteilen bekannt.
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Dabei können beispielsweise rotierende Scheiben verwendet werden, mittels derer die Buchsen entsprechend bearbeitet werden können. Hierzu muss die Buchse bzw. das jeweilige Buchsengehäuse nachteiligerweise in eine stationäre Vorrichtung eingelegt werden, um derart stabilisiert den bei der Bearbeitung auftretenden Kräften widerstehen zu können.
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Nachteilig an den mittels rotierender Scheiben arbeitenden Verfahren bzw. Vorrichtungen ist, dass diese nur angewendet werden können, solange das bearbeitete Buchsengehäuse in eine entsprechende Vorrichtung eingelegt und fixiert werden kann. Dies ist insbesondere bei großen Werkstücken wie Fahrwerksgehäusen problematisch.
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Im Bereich der Luftfahrtanwendung wird ferner das so genannte ForceMate-Verfahren der Fa. FTI angewandt. Dieses Verfahren ist allerdings nicht frei zugänglich.
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Ferner ist es bekannt, insbesondere an Befestigungslaschen von Großbauteilen wie beispielsweise Fahrwerksgehäusen jeweils zwei Buchsen bzw. jeweils zwei Buchsenhälften durch thermische Installation und ohne plastische Verformung der Buchsenteile vorzunehmen.
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Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Vorrichtung zur Installation und/oder Umformung von Buchsen bereitzustellen, die insbesondere kostengünstiger ist und es ermöglicht, Buchsen in Bauteile zu installieren, ohne dabei spezielle stationäre Haltevorrichtungen nutzen zu müssen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Demnach ist eine Vorrichtung zu Installation und/oder der Umformung von Buchsen vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst eine in einem Gehäuse axial verschieblich gelagerte Welle, wobei die Welle und das Gehäuse einen Anlageabschnitt umfassen, über den die Vorrichtung zum axialen Verschieben der Welle relativ zum Gehäuse mit einem Aktuator koppelbar ist. Der Anlageabschnitt kann dabei wenigstens teilweise an dem Gehäuse und/oder wenigstens teilweise an der Welle ausgebildet sein.
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Eine zu bearbeitende Buchse kann zwischen der Welle und dem Gehäuse anordenbar sein. Es kann durch das entsprechende Verschieben der Welle relativ zum Gehäuse und eine damit einhergehende Krafteinleitung mittels des Aktuators auf die Buchse zu deren Verformung bzw. Installation eingewirkt werden.
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Auf die Buchse kann hierbei eine in deren Axialrichtung wirkende Kraft eingeleitet werden, die zum Umformen wenigstens eines Abschnitts der Buchse dient. Durch das Umformen der Buchse kann diese innerhalb einer entsprechenden Ausnehmung eines Werkstücks festgestellt werden. Somit wird die Buchse umgeformt und innerhalb der Ausnehmung installiert bzw. angeordnet. Vorliegend wird zwar überwiegend auf hohlzylinderförmige Buchsen Bezug genommen, jedoch richtete sich die Erfindung auf Vorrichtungen zur Installation und/oder Umformung beliebiger Buchsen.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist denkbar, dass der Aktuator eine Zwischenzange und/oder eine Radialpresse umfasst. Bei der Zwischenzange und/oder der Radialpresse kann es sich um von der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterschiedliche Komponenten handeln, die mit der Vorrichtung über den Anlageabschnitt koppelbar sind. Alternativ kann die Vorrichtung samt Zwischenzange und/oder Radialpresse als zusammenhängende Einrichtung ausgebildet sein, wobei der Anlageabschnitt eine lösbare oder dauerhafte Kopplung der genannten Komponenten ermöglichen kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass der Anlageabschnitt eine Ausnehmung an der Welle und/oder an dem Gehäuse umfasst. Die Ausnehmung kann zur Aufnahme von Teilen des Aktuators ausgebildet sein.
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Innerhalb der Ausnehmung der Welle und/oder des Gehäuses kann in einer besonders bevorzugten Ausführung ein Bolzen vorgesehen sein. Demnach kann auch sowohl innerhalb der Welle als auch innerhalb des Gehäuses jeweils ein Bolzen vorgesehen sein, an dem der Aktuator in wenigstens einer Richtung feststellbar ist. Der Begriff des Bolzens ist breit auszulegen und kann jegliche Komponenten bzw. Strukturen umfassen, die ein Hintergreifen durch den Aktuator ermöglichen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist denkbar, dass das Gehäuse einen Lageabschnitt zum Lagern der Welle und einen davon in axialer Richtung der Welle beabstandeten Gegenlagerabschnitt umfasst. Der Lagerabschnitt und der Gegenlagerabschnitt können in axialer Richtung des Gehäuses voneinander beabstandet sein und insbesondere einstückig miteinander ausgebildet sein. Der Lagerabschnitt des Gehäuses kann wenigstens teilweise einen zylinderförmigen Querschnitt aufweisen, während die Welle wenigstens teilweise einen dazu passenden zylinderförmigen Außenquerschnitt aufweisen kann. Der Gegenlagerabschnitt kann dazu ausgebildet sein, die Welle in einer axialen Richtung festzustellen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass eine Buchse zu deren Installation und/oder Umformung zwischen dem Lagerabschnitt und dem Gegenlagerabschnitt lagerbar ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass eine Feststelleinrichtung vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, die Welle relativ zum Gehäuse in einer Umfangsrichtung der Welle festzustellen. Hierdurch kann eine ungewollte Rotation der Welle relativ zum Gehäuse in einer Umfangsrichtung der Welle verhindert werden und dadurch das Koppeln der Vorrichtung mit einem Aktuator vereinfacht werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist denkbar, dass ein Anschlag vorgesehen ist, der dazu eingerichtet ist, das axiale Verschieben der Welle relativ zum Gehäuse zu begrenzen. Der Anschlag kann Komponenten der Welle und/oder des Gehäuses umfassen, die in einem maximal eingefahrenen Zustand der Welle innerhalb des Gehäuses miteinander in Kontakt sind. Der Anschlag kann insbesondere im Bereich des Gegenlagerabschnitts ausgebildet sein.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist denkbar, dass ein Formstück in einem Gehäuselug des Gehäuses vorgesehen ist. Der Gehäuselug und das Formstück einerseits und der Anschlag andererseits können an axial einander gegenüberliegenden Enden der Welle bzw. des Gehäuses vorgesehen sein. Der Gehäuselug und das Formstück können an einem Bereich des Gehäuses angeordnet sein, der dem Lagerabschnitt in axialer Richtung des Gehäuses gegenüberliegt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist denkbar, dass eine Feder vorgesehen ist, die die Welle gegen die Buchse und/oder gegen das Formstück nach Anspruch 9 drückt.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind anhand der in den Figuren beispielhaft gezeigten Ausführungen erläutert. Dabei zeigen:
- 1a, 1b, 1c: unterschiedlichen Ansichten der Vorrichtung in geöffnetem Zustand mit Buchse;
- 2: perspektivische Ansicht der Zwischenzange eines Aktuators;
- 3a: 3b, 3c: unterschiedlichen Ansichten der Vorrichtung in geöffnetem Zustand mit Buchse und Zwischenzange;
- 4a: 4b, 4c: unterschiedlichen Ansichten der Vorrichtung in geschlossenem Zustand mit Buchse und Zwischenzange;
- 5: vergrößerte Schnittansicht der Buchse innerhalb der Vorrichtung; und
- 6, 7: beispielhafte Bauteile mit mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingearbeiteten Buchsen.
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1a, 1b und 1c zeigen unterschiedliche Ansichten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Installation und/oder Umformung von Buchsen 10, umfassend eine in einem Gehäuse 2 verschieblich gelagerte Welle 1, wobei die Welle 1 und das Gehäuse 2 einen Anlageabschnitt 3 umfassen, über den die Vorrichtung zum axialen Verschieben der Welle 1 relative zum Gehäuse 2 mit einem in den weiteren Figuren gezeigten Aktuator 40 koppelbar ist.
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Der Anlageabschnitt 3 umfasst wenigstens eine Ausnehmung an der Welle 1 und/oder wenigstens eine Ausnehmung an dem Gehäuse 2, wobei in den Bereichen der Ausnehmungen Bolzen zum Koppeln der Vorrichtungen mit dem Aktuator 40 vorgesehen sein können. Das Gehäuse 2 umfasst ferne einen Lagerabschnitt 21, der zum Lagern der Welle 1 ausgebildet ist. Der Lagerabschnitt 21 kann als Durchführung ausgebildet sein, innerhalb deren die Welle 1 verschieblich lagerbar ist. In axialer Richtung der Welle 1 von dem Lagerabschnitt 21 beabstandet befindet sich ein Gegenlagerabschnitt 22. Zwischen dem Lagerabschnitt 21 und dem Gegenlagerabschnitt 22 ist eine Ausnehmung zur Aufnahme von wenigstens einer Buchse 10 vorgesehen.
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Wie den 1a, 1b und 1c entnehmbar ist, kann eine innerhalb eines zu bearbeitenden Bauteils angeordnete Buchse 10 in die Ausnehmung der Vorrichtung eingeführt und mittels der Welle 1 gegen den Gegenlagerabschnitt 22 gedrückt werden, wobei die Buchse 10 entsprechend bearbeitet bzw. umgeformt werden kann.
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Um eine Rotation der Welle 1 um ihre Längsachse zu verhindern, kann eine Feststelleinrichtung vorgesehen sein, die eine entsprechende Bewegung der Welle 1 relativ zum Gehäuse in Umfangsichtung der Welle verhindert bzw. die die genannten Komponenten gegeneinander feststellt. Dadurch wird das Eingreifen des Aktuators 40 in die Bolzen bzw. in den Anlageabschnitt 3 der Vorrichtung erleichtert.
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Es kann ferner wenigstens ein Anschlag 30 vorgesehen sein, der dazu eingerichtet ist, dass axiale Verschieben der Welle 1 relativ zum Gehäuse 2 zu begrenzen. Der Anschlag 30 kann an einem dem Gegenlagerabschnitt 22 gegenüberliegenden Bereich des Gehäuses 2 und/oder der Welle 1 angeordnet sein.
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Im Bereich des Gegenlagerabschnitts 22 kann ein Formstück 6 insbesondere in einem Gehäuselug 7 des Gehäuses 2 vorgesehen sein. Das Formstück 6 und/oder der Gehäuselug 7 können dabei mit der Welle 1 fluchtend positioniert sein.
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2 zeigt eine Zwischenzange 4, welche insbesondere gemeinsam mit einer Radialpresse den Aktuator bilden oder von diesem umfasst sein kann. Die Zwischenzange 4 kann in Eingriff mit Bereichen des Anlageabschnitts 3 gebracht werden. Die Zwischenzange 4 kann insbesondere wenigstens teilweise zylinderförmige Ausnehmungen umfassen, welche mit dem entsprechend zylinderförmig ausgebildeten Bolzen koppelbar sind. Mittels der Zwischenzange 4 können die beiden Bolzen der Vorrichtung aufeinander zu bewegt werden und so über das Gehäuse 2 und die Welle 1 Kraft auf eine dazwischen angeordnete Buchse 10 ausgeübt werden.
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3a, 3b und 3c zeigen die Zwischenzange 4 in unterschiedlichen Ansichten im Eingriff mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei zwischen der Welle 1 und dem Gehäuse 2 eine zu bearbeitende Buchse 10 innerhalb eines nicht genauer ausgeführten Bauteils vorgesehen ist. Die vorliegend genannten Bezugszeichen beziehen sich in allen Figuren auf die gleichen Komponenten. In diesem teilweise geöffneten Zustand der Vorrichtung kann ein mit der Welle 1 gekoppelter Endabschnitt wenigstens teilweise in eine zu bearbeitende Buchse 10 eingreifen, wie dies insbesondere aus 3a ersichtlich ist. Aus 3a geht ebenfalls hervor, dass der Aktuator 40 wenigstens teilweise innerhalb von Ausnehmungen der Welle 1 und des Gehäuses 2 angeordnet werden kann, während er mit dem Bolzen bzw. mit dem Anlageabschnitt gekoppelt ist.
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4a, 4b und 4c zeigen die Vorrichtungen in einem geschlossenen Zustand, in dem mittels des Aktuators 40 Kraft auf die Buchse 10 ausgeübt werden kann. Die Buchse 10 ist dabei im Kontakt sowohl mit einem Endabschnitt der Welle 1 als auch mit dem Formstück 6, welches in einem Gehäuselug 7 des Gehäuses 2 in axialer Richtung von der Welle 1 beanstandet vorgesehen ist. Wie den Figuren entnehmbar ist, kann die Welle 1 in axialer Richtung relativ zum Gehäuse 2 über einen Anschlag 30 begrenzt werden. Der Anschlag 30 kann dabei im Bereich des Anlageabschnitts 3 ausgebildet sein und alternativ oder zusätzlich im Bereich der Buchse 10 verortet sein. Hierbei kann die Buchse 10 eine Kraft zwischen einem Endabschnitt der Welle 1 und dem Formstück 6 übertragen und so die weitere axiale Verschiebung der Welle 1 relativ zum Gehäuse 2 begrenzen.
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5 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Bereichs des Gegenlagerabschnitts 22, wobei das in einem Gehäuselug 7 des Gehäuses 2 angeordnete Formstück 6 näher dargestellt ist. Das Formstück 6 kann eine hohlzylinderförmige Ausnehmung innerhalb eines kegelstumpfförmigen Abschnitts umfassen, in der wenigstens ein hohlzylinderförmiger Abschnitt der Buchse 10 einführbar ist. Durch die Ausbildung des Formstücks 6 kann ein radial weiter außen liegender Abschnitt der Buchse 10 durch ein Aufeinanderbewegen von Welle 1 und Gehäuse 2 nach außen gebogen und die Buchse dadurch an einem Bauteil festgestellt werden.
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6 zeigt ein Bauteile, an dem Befestigungspunkte mit insbesondere beidseitigen Buchsen vorgesehen sein können, die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung installierbar bzw. umformbar sind.
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Figiur 7 zeigt ein Detail eines weiteren Bauteils mit entsprechenden Befestigungspunkten. Der Aufbau der beidseitigen Buchsen ergibt sich dabei insbesondere aus dem Schnitt entlang der Schnittlinie F-F.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die es ermöglicht, eine Buchse mit einer handelsüblichen Radialpresse so umzuformen, dass diese formschlüssig gegen axiale Bewegungen fixiert wird. Die dabei verwendbare Radialpresse wird vorwiegend elektrisch betrieben und ist auch kabellos mit integrierten Akkus im Handel erhältlich.
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Die dadurch bedingte hohe Mobilität der Vorrichtung mit zugehöriger Radialpresse ermöglicht die Umformung von Buchsen auch an großen Bauteilen, die mit stationären Vorrichtungen nicht umgeformt werden können.
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Daneben hat die hohe Mobilität dieses Umformverfahrens auch den Vorteil, dass dieses Verfahren an nahezu jedem Ort (z.B. Repair Shop) durchgeführt werden kann. Die Kosten einer handelsüblichen Radialpresse sind verglichen zu stationären Maschinen deutlich geringer.
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Ein Ziel der Erfindung ist es eine Verformung einer Buchse mit einer kostengünstigen Vorrichtung zu ermöglichen, wobei das Bauteil, in welches die Buchse installiert werden soll, in keine spezielle stationäre Vorrichtung platziert werden muss. Die Vorrichtung soll dabei kompakt und kostengünstig sein, so dass diese an Montagearbeitsplätzen ohne besondere Anforderungen Anwendung finden kann. Die Vorrichtung soll somit eine plastische Buchsenverformung an Großbauteilen ermöglichen, die mit stationären Vorrichtungen nicht erreichbar sind.
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Durch die Umformung der Buchse soll es ferner möglich sein, auf eine thermische Buchsenmontage verzichten zu können.
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Es soll somit auch die Möglichkeit geschaffen werden, gegenseitig installierte Buchsen durch eine einseitig installierte Buchse zu ersetzten. Somit können diese Buchsen von einer Seite eines Gehäuses installiert werden, ein Wenden des Gehäuses kann entfallen. Der Buchsenschaft soll dabei aus dem Gehäuse überstehen, so dass eine Kontaktfläche für eine Scheibe oder ein Anbauteil vorhanden ist.
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Es soll durch eine „formschlüssigere“ Verbindung zwischen der Buchse und dem Gehäuse der Korrosionsanfälligkeit an der Fügestelle verringert werden.
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Es sollen durch Reduzierung der Fügezeit und der Reduzierung der Buchsenanzahl bei Doppelbuchsen Herstellkosten verringert werden. Dies kann zum Beispiel an Befestigungslaschen für Anbauteile, wie Lampen oder Halterungen, an Fahrwerksgehäusen erfolgen.
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Die beschriebene Erfindung bietet die Möglichkeit, Buchsen an Großbauteilen bei der Installation plastisch zu verformen. Dabei kann an Befestigungslugs das Installieren von zwei Buchen auf eine reduziert werden. Somit können Kosten bei der Installation als auch bei der Beschaffung der Buchsen reduziert werden.
