DE102017204234A1

DE102017204234A1 - Verfahren zur Montage einer verstellbaren Nockenwelle und Montagevorrichtung

Info

Publication number: DE102017204234A1
Application number: DE102017204234.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas Flender; Stefan Steichele
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2017-03-14
Filing date: 2017-03-14
Publication date: 2018-09-20
Also published as: US20180264605A1; US10759011B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (18) zur Montage einer verstellbaren Nockenwelle (2) mit einer Innenwelle (3) und mit einer die Innenwelle (3) rohrförmig ummantelnden Außenwelle (4), umfassend einen Einlegschritt (19), einen Ausrichtschritt (20) und einen Verbindungsschritt (21). In dem Einlegschritt (19) wird die Nockenwelle (2) in eine Montagevorrichtung (1) eingelegt. In dem Ausrichtschritt (20) wird ein Ausrichtstift (10) durch eine radiale Durchgangsöffnung (12) eines Nockens (7) und durch eine dazu fluchtende Bohrung (13) der Innenwelle (3) geschoben und der Nocken (7) relativ zu der Innenwelle (3) ausgerichtet. In dem Verbindungsschritt (21) wird ein Verbindungsstift (9) entgegen dem Ausrichtstift (10) durch die Durchgangsöffnung (12) und die Bohrung (13) eingeschoben und der Nocken (7) so drehfest mit der Innenwelle (3) verbunden. Erfindungsgemäß werden in dem Verbindungsschritt (21) der Verbindungsstift (9) und der Ausrichtstift (10) formschlüssig lösbar miteinander verbunden.Die Erfindung betrifft auch die Montagevorrichtung (1), die zur Durchführung des Verfahrens (18) geeignet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage einer verstellbaren Nockenwelle und eine Montagevorrichtung.
Verstellbare Nockenwellen sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Eine verstellbare Nockenwelle weist eine Innenwelle und eine Außenwelle auf, wobei die Außenwelle die Innenwelle rohrförmig ummantelt. Die Nockenwelle weist dabei wenigstens einen Nocken auf, der drehbar auf der Außenwelle und drehfest auf der Innenwelle festgelegt ist.
Die Festlegung des Nockens an der Innenwelle kann beispielsweise durch ein Verstiften erfolgen. Dazu wird die verstellbare Nockenwelle in einer Montagevorrichtung so angeordnet, dass eine radiale Öffnung des Nockens und eine dazu fluchtende Öffnung der Innenwelle zueinander durch einen in den Öffnungen angeordneten Pilotstift ausgerichtet sind. Anschließend wird ein Passstift entgegen dem Pilotstift durch die beiden Öffnungen eingeschoben und der Pilotstift so aus den Öffnungen rausgeschoben. Sobald der Passstift den Pilotstift in den Öffnungen ersetzt hat, ist der Nocken an der Innenwelle drehfest festgelegt und die verstellbare Nockenwelle kann von der Montagevorrichtung gelöst werden.
Um ein Verkanten des Pilotstifts in den Öffnungen bei der Festlegung des Nockens an der Innenwelle zu verhindern, kann die Bewegung des Pilotstifts in den Öffnungen beispielsweise durch eine Feder unterstützt werden. Dabei steigen die Herstellungskosten der Montagevorrichtung und ein Verkanten des Passstifts kann dennoch nicht verhindert werden.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Montagevorrichtung bereitzustellen, durch die ein Verkanten des Passstifts und des Pilotstifts vorteilhaft verhindert werden und ein Ausrichten des Nockens an der verstellbaren Nockenwelle vereinfacht werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche 1 und 4 und gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, zuerst ein Verfahren bereitzustellen, bei dem die vorgenannten Nachteile vermieden werden. Ein Verfahren zur Montage einer verstellbaren Nockenwelle mit einer Innenwelle und mit einer die Innenwelle rohrförmig ummantelnden Außenwelle umfasst einen Einlegschritt, einen Ausrichtschritt und einen Verbindungsschritt. In dem Einlegschritt wird die Nockenwelle in eine Montagevorrichtung eingelegt, wobei die Montagevorrichtung eine Ausrichtung wenigstens eines drehbar auf der Außenwelle angeordneten Nockens relativ zu der Innenwelle ermöglicht. In dem nachfolgenden Ausrichtschritt wird ein Ausrichtstift durch eine radiale Durchgangsöffnung des Nockens und durch eine dazu fluchtende Bohrung/Öffnung der Innenwelle geschoben und dadurch der Nocken relativ zu der Innenwelle ausgerichtet. In dem Verbindungsschritt wird ein Verbindungsstift entgegen den Ausrichtstift durch die Durchgangsöffnung und die Bohrung eingeschoben. Dabei wird der Ausrichtstift herausschoben und der Nocken wird drehfest mit der Innenwelle verbunden. Erfindungsgemäß werden in dem Verbindungsschritt der Verbindungsstift und der Ausrichtstift formschlüssig lösbar miteinander verbunden.
In dem Verbindungsschritt werden also der Verbindungsstift und der Ausrichtstift lösbar formschlüssig aneinander festgelegt und nach dem Verbindungsschritt auf einfache Weise voneinander gelöst. Durch eine lösbare formschlüssige Festlegung des Verbindungsstifts und des Ausrichtstifts aneinander kann ein radiales Knicken an der Kontaktstelle des Ausrichtstifts und des Verbindungsstifts und dadurch ein Verkanten des Ausrichtstifts und des Verbindungsstifts in der Durchgangsöffnung und in der Bohrung - insbesondere bei einer rohrförmigen Innenwelle - vorteilhaft verhindert werden. Das Verfahren kann so auf einfache aufwandreduzierte Weise durchgeführt werden.
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass eine kegelförmige Verbindungsstiftspitze des Verbindungsstifts und eine an die Verbindungsstiftspitze angepasste oder komplementär dazu ausgebildete Ausrichtstiftspitze des Ausrichtstifts ineinander eingreifen. Alternativ ist vorgesehen, dass eine kegelförmige Ausrichtstiftspitze des Ausrichtstifts und eine an die Ausrichtstiftspitze angepasste oder komplementär dazu ausgebildete Verbindungsstiftspitze des Verbindungsstifts ineinander eingreifen.
Die kegelförmige Verbindungsstiftspitze oder die Ausrichtstiftspitze und die komplementär dazu ausgebildete Ausrichtstiftspitze oder Verbindungsstiftspitze ermöglichen eine Ausrichtung von Längsachsen des Verbindungsstifts und des Ausrichtstifts zueinander. Eine radiale Verschiebung sowie ein Knicken des Verbindungsstifts und des Ausrichtstifts zueinander werden dabei verhindert und ein Verkanten in der der Durchgangsöffnung und in der Bohrung vorteilhaft verhindert.
Die Erfindung betrifft auch eine Montagevorrichtung zur Montage der verstellbaren Nockenwelle mit der Innenwelle und mit der die Innenwelle rohrförmig ummantelnden Außenwelle und zur Ausrichtung wenigstens eines drehbar auf der Außenwelle angeordneten Nockens relativ zu der Innenwelle. Dabei weist die Montagevorrichtung eine Festlegeanordnung zur Festlegung der Nockenwelle an der Montagevorrichtung und eine Ausrichtungsanordnung auf. Die Ausrichtungsanordnung weist wenigstens einen Ausrichtstift und wenigstens einen Verbindungsstift zur Ausrichtung des Nockens an der Nockenwelle auf. Erfindungsgemäß ist die Montagevorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens ausgelegt.
Erfindungsgemäß können der Verbindungsstift und der Ausrichtstift also formschlüssig in- oder aneinander festgelegt werden, so dass durch die erfindungsgemäße Montagevorrichtung ein Verkanten des Verbindungsstifts und des Ausrichtstifts in der Nockenwelle vorteilhaft verhindert wird. Die formschlüssige Verbindung kann auf einfache Weise hergestellt und gelöst und dadurch das mit der Montagevorrichtung durchführte Verfahren vereinfacht werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Montagevorrichtung ist vorgesehen, dass der Verbindungsstift eine kegelförmige Verbindungsstiftspitze und der Ausrichtstift eine an die Verbindungsstiftspitze angepasste oder komplementär dazu ausgebildete Ausrichtstiftspitze aufweisen. Alternativ ist vorgesehen, dass der Ausrichtstift eine kegelförmige Ausrichtstiftspitze und der Verbindungsstift eine an die Ausrichtstiftspitze angepasste oder komplementär dazu ausgebildete Verbindungsstiftspitze aufweisen. Durch eine derartige Ausgestaltung der Verbindungsstiftspitze und der Ausrichtstiftspitze werden Längsachsen des Verbindungsstifts und des Ausrichtstifts zueinander ausgerichtet. Die Verbindungsstiftspitze und die Ausrichtstiftspitze sind dabei formschlüssig aneinander festgelegt, so dass eine radiale Verschiebung sowie ein Knicken des Verbindungsstifts und des Ausrichtstifts zueinander verhindert werden. Damit wird vorteilhaft auch ein Verkanten des Ausrichtstifts und des Verbindungsstifts in der Durchgangsöffnung des Nockens und in der Bohrung der Innenwelle verhindert und das mit der Montagevorrichtung durchgeführtes Verfahren vereinfacht.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch

1 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Montagevorrichtung;
2 eine Schnittansicht eines Ausrichtstifts und eines Verbindungsstifts;
3 eine Schnittansicht eines alternativ ausgestalteten Ausrichtstifts und eines alternativ ausgestalteten Verbindungsstifts;
4 einzelne Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Montage einer Nockenwelle.

1 zeigt eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Montagevorrichtung 1. An der Montagevorrichtung 1 ist zur Montage eine verstellbare Nockenwelle 2 mit einer Innenwelle 3 und mit einer die Innenwelle 3 rohrförmig ummantelnden und koaxial dazu angeordneten Außenwelle 4 festgelegt. Dazu weist die Montagevorrichtung 1 eine Festlegeanordnung 5 mit Halterungselementen 6 auf, durch die die Nockenwelle 2 an der Montagevorrichtung 1 festgelegt und radial ausgerichtet werden kann.
Die an der Montagevorrichtung 1 festgelegte Nockenwelle 2 weist einen Nocken 7 auf, der durch die Montagevorrichtung 1 an der Innenwelle 3 drehfest festgelegt werden kann. Die Montagevorrichtung 1 weist dazu eine Ausrichtungsanordnung 8 mit einem Verbindungsstift 9 und mit einem Ausrichtstift 10 auf, wobei der Ausrichtstift 10 durch eine Führungsanordnung 11 radial zu der Nockenwelle 3 verschiebbar gelagert ist. So kann der Ausrichtstift 10 in einer Durchgangsöffnung 12 des Nockens 7 und in einer dazu fluchtenden Bohrung 13 der Innenwelle 3 angeordnet und dadurch der Nocken 7 zu der Innenwelle 3 ausgerichtet werden. Der Verbindungsstift 9 kann anschließend entgegen dem Ausrichtstift 10 in die Durchgangsöffnung 12 und in die Bohrung 13 eingeschoben und der Ausrichtstift 10 so rausgeschoben werden.
Erfindungsgemäß sind der Verbindungsstift 9 und der Ausrichtstift 10 formschlüssig lösbar miteinander verbunden, so dass vorteilhaft ein Verkanten des Verbindungsstifts 9 und des Ausrichtstifts 10 in der Durchgangsöffnung 12 und in der Bohrung 13 verhindert wird.
In 1 ist die lösbare formschlüssige Verbindung zwischen dem Verbindungsstift 9 und dem Ausrichtstift 10 mittels unterbrochen gezeichneter Linie angedeutet.
2 zeigt eine Schnittansicht des Verbindungsstifts 9 und des Ausrichtstifts 10. Der Verbindungsstift 9 weist eine kegelförmige Verbindungsstiftspitze 14a und der Ausrichtstift 10 weist eine komplementär zu der Verbindungsspitze 14a ausgebildete Ausrichtstiftspitze 15a auf. In 3 ist eine alternative Ausgestaltung des Verbindungsstifts 9 und des Ausrichtstifts 10 gezeigt. Hier weist der Ausrichtstift 10 eine kegelförmige Ausrichtstiftspitze 15b und der Verbindungsstift 9 eine komplementär zu der Ausrichtstiftspitze 15b ausgebildete Verbindungsstiftspitze 14b auf.
Durch die Verbindungsstiftspitze 14a oder 14b und durch die komplementär dazu ausgebildete Ausrichtstiftspitze 15a oder 15b werden Längsachsen 16 und 17 des Verbindungsstifts 9 und des Ausrichtstifts 10 zueinander ausgerichtet und eine radiale Verschiebung sowie ein Knicken des Verbindungsstifts 9 und des Ausrichtstifts 10 zueinander werden verhindert. Vorteilhaft kann dadurch ein Verkanten des Verbindungsstifts 9 und des Ausrichtstifts 10 in der Durchgangsöffnung 12 des Nockens 7 und in der Bohrung 13 der Innenwelle 3 verhindert werden.
4 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Verfahrens 18 mit einem Einlegschritt 19, mit einem Ausrichtschritt 20 und mit einem Verbindungsschritt 21. In dem Einlegschritt 19 wird die Nockenwelle 2 in die Montagevorrichtung 1 eingelegt. In dem nachfolgenden Ausrichtschritt 20 wird der Ausrichtstift 10 durch die radiale Durchgangsöffnung 12 des Nockens 7 und durch die dazu fluchtende Bohrung 13 der Innenwelle 2 geschoben und dadurch der Nocken 7 relativ zu der Innenwelle 3 ausgerichtet. In dem Verbindungsschritt 21 wird der Verbindungsstift 9 entgegen dem Ausrichtstift 10 durch die Durchgangsöffnung 12 und die Bohrung 13 eingeschoben und der Ausrichtstift 10 so aus der Durchgangsöffnung 12 und aus der Bohrung 13 rausgeschoben.
In dem Verbindungsschritt 21 wird erfindungsgemäß der Verbindungsstift 9 an dem Ausrichtstift 10 lösbar formschlüssig festgelegt. So kann ein radiales Knicken des Verbindungsstifts 9 und des Ausrichtstifts 10 und dadurch ein Verkanten des Verbindungsstifts 9 und des Ausrichtstifts 10 in der Durchgangsöffnung 12 und in der Bohrung 13 vorteilhaft verhindert werden.

Claims

Verfahren (18) zur Montage einer verstellbaren Nockenwelle (2) mit einer Innenwelle (3) und einer die Innenwelle (3) rohrförmig ummantelnden Außenwelle (4), umfassend - einen Einlegschritt (19), in dem die Nockenwelle (2) in eine Montagevorrichtung (1) eingelegt wird, wobei die Montagevorrichtung (1) eine Ausrichtung wenigstens eines drehbar auf der Außenwelle (4) angeordneten Nockens (7) relativ zu der Innenwelle (3) ermöglicht, - einen Ausrichtschritt (20), in dem ein Ausrichtstift (10) durch eine radiale Durchgangsöffnung (12) des Nockens (7) und durch eine dazu fluchtende Bohrung (13) der Innenwelle (3) geschoben wird, wobei dadurch der Nocken (7) relativ zu der Innenwelle (3) ausgerichtet wird, - einen Verbindungsschritt (21), in dem ein Verbindungsstift (9) entgegen dem Ausrichtstift (10) durch die Durchgangsöffnung (12) und die Bohrung (13) eingeschoben wird, wobei der Ausrichtstift (10) herausschoben und der Nocken (7) drehfest mit der Innenwelle (3) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbindungsschritt (21) der Verbindungsstift (9) und der Ausrichtstift (10) formschlüssig lösbar miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine kegelförmige Verbindungsstiftspitze (14a) des Verbindungsstifts (9) und eine an die Verbindungsstiftspitze (14a) angepasste oder komplementär dazu ausgebildete Ausrichtstiftspitze (15a) des Ausrichtstifts (10) ineinander eingreifen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine kegelförmige Ausrichtstiftspitze (15b) des Ausrichtstifts (10) und eine an die Ausrichtstiftspitze (15b) angepasste oder komplementär dazu ausgebildete Verbindungsstiftspitze (14b) des Verbindungsstifts (9) ineinander eingreifen.
Montagevorrichtung (1) zur Montage einer verstellbaren Nockenwelle (2) mit einer Innenwelle (3) und mit einer die Innenwelle (3) rohrförmig ummantelnden Außenwelle (4) und für eine Ausrichtung wenigstens eines drehbar auf der Außenwelle (4) angeordneten Nockens (7) relativ zu der Innenwelle (3), wobei die Montagevorrichtung (1) eine Festlegeanordnung (5) zur Festlegung der Nockenwelle (2) an der Montagevorrichtung (1) und eine Ausrichtungsanordnung (8) mit wenigstens einem Ausrichtstift (10) und mit wenigstens einem Verbindungsstift (9) zur Ausrichtung des Nockens (7) an der Nockenwelle (2) aufweist, wobei die Montagevorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ausgelegt ist.
Montagevorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsstift (9) eine kegelförmige Verbindungsstiftspitze (14a) und der Ausrichtstift (10) eine an die Verbindungsstiftspitze (14a) angepasste oder komplementär dazu ausgebildete Ausrichtstiftspitze (15a) aufweisen.
Montagevorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausrichtstift (10) eine kegelförmige Ausrichtstiftspitze (15b) und der Verbindungsstift (9) eine an die Ausrichtstiftspitze (15b) angepasste oder komplementär dazu ausgebildete Verbindungsstiftspitze (14b) aufweisen.