DE19803779C1 - Vorrichtung zur Montage eines Sprengringes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage eines Sprengringes in eine korrespondierende im inneren Randbereich einer Bohrung angeordnete radiale Haltenut.

Im inneren Randbereich von Bohrungen angeordnete Sprengringe nach DIN 7993 dienen der Sicherung von innerhalb der Bohrung befindlichen Einbauteilen. Als Einbauteile kommen hierbei beispielsweise Radialdichtringe oder Kugellager in Betracht, die an einem Absatz der Bohrung zur Anlage kommen und an der gegenüberliegenden Seite vom Sprengring gesichert sind. Zu diesem Zweck weist die Bohrung in ihrem Randbereich eine radiale Haltenut auf. Die radiale Haltenut für den Sprengring besitzt ein halbkreisförmiges Profil. Da der Sprengring einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, verengt sein überstehender Teil den Durchmesser der Bohrung, so daß das Einbauteil in der Bohrung gehalten wird. Der Sprengring besteht aus einem Federstahldraht und ist geschlitzt. Die Breite des Schlitzes ermöglicht ein Zusammendrücken des Sprengringes, so daß sich sein Durchmesser verringert, um durch die Bohrung hindurch in die Haltenut zu gelangen. In der Haltenut federt der Sprengring wieder auf, so daß er dort fest zur Anlage kommt.

Zur Montage eines Sprengringes wird ein allgemein bekanntes manuelles Verfahren angewendet. Hierbei wird nach Einbringen des Einbauteils in die abgesetze Bohrung der Sprengring unter Nutzung eines Hilfsmittels - beispielsweise eines einfachen Schraubendrehers - in die Haltenut gedrückt.

Die Praxis hat gezeigt, daß diese Art und Weise der Montage insbesondere bei einer Serienfertigung recht aufwendig ist. Bei Einbringen des Sprengringes in die Bohrung mittels Schraubendreher kann der vorgespannte Sprengring von der Bohrung und dem Schraubendreher abgleiten und wegspringen. Zur manuellen Montage ist darüber hinaus eine hohe Fingerfertigkeit erforderlich, damit der Sprengring in der Bohrung nicht verklemmt. Wegspringende Sprengringe stellen weiterhin eine Verletzungsgefahr dar.

Ein Wegspring des Sprengringes verhindert eine aus der DE 41 20 389 A1 bekannte Vorrichtung. Diese Montagevorrichtung beinhaltet eine mit einer Seitenstirnfläche auf eine mit dem Sprengring zu sichernde Bohrung koaxial aufsetzbare Führungshülse, deren Innendurchmesser sich ausgehend von der innenliegenden Stirnseitenfläche derart in Längsrichtung konisch erweitert, daß an der anderen gegenüberliegenden Stirnseitenfläche der Führungshülse der Sprengring im entspannten Zustand plazierbar ist. Über koaxial zur Führungshülse angeordnete längsbewegliche Federzungen ist der Sprengring entlang des sich in entgegengesetzter Richtung konisch verjüngenden Innendurchmessers in die Bohrung drückbar. Die Federzungen der Montagevorrichtung besitzen jedoch eine relativ große Federsteifigkeit, so daß ein Verklemmen der Federzungen innerhalb der Führungshülse nicht auszuschließen ist, was die Handhabbarkeit der Montagevorrichtung beeinträchtigt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Montage eines Sprengringes zu schaffen, die den Montagevorgang vereinfacht und eine Verletzungsgefahr ausschließt.

Die Aufgabe wir ausgehend von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, daß eine mit einer Stirnseitenfläche auf die Bohrung koaxial aufsetzbare Führungshülse vorgesehen ist, deren Innendurchmesser sich ausgehend von der anliegenden Stirnseitenfläche derart in Längsrichtung konisch erweitert, daß an der anderen Stirnseitenfläche der Sprengring im entspannten Zustand auflegbar ist und über koaxial zur Führungshülse angeordnete längsbewegliche Mittel entlang des sich in entgegengesetzter Richtung konisch verjüngenden Innendurchmessers in die Haltenut drückbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet eine leichte und sichere Montage des Sprengringes ohne Verwendung zusätzlicher manueller Hilfsmittel in einem zusammenhängenden Arbeitsgang. Nachdem der Sprengring auf die Führungshülse gelegt wurde, wird er aufgrund des sich verjüngenden Innendurchmessers beim Passieren der Führungshülse vorgespannt und gezielt in die Haltenut der Bohrung geführt. Durch die geschlossene Führungshülse ist ein Verklemmen oder Wegspringen des Sprengringes ausgeschlossen.

Als längsbewegliches Mittel zum Eindrücken des Sprengringes ist vorzugsweise ein Aufnahmeteil vorgesehen, an dem an seiner der Führungshülse zugewandten Stirnseite mindestens drei im Aufnahmeteil radial schwenkbar gelagerte und äquidistant beabstandet angeordnete stangenartige Eindrückkrallen vorgesehen sind. Durch die schwenkbar gelagerte Anordnung der Eindrückkrallen im Aufnahmeteil vermögen die Eindrückkrallen sowohl die Kraft in Richtung der Eindrückbewegung zu übertragen, als auch die dabei auftretende Verringerung des Innendurchmessers der Führungshülse auszugleichen. Wegen der äquidistanten Beabstandung der Eindrückkrallen entlang des Umfanges des Aufnahmeteils wird eine gleichmäßige Kraftaufbringung auf den Sprengring beim Eindrückvorgang gewährleistet, so daß ein Verklemmen des Sprengringes in der Führungshülse vermieden wird. Hierzu sind mindestens drei auf den Umfang äquidistant angeordnete Eindrückkrallen erforderlich. Bei größerem Durchmesser der Sprengringe sind entsprechend mehr Eindrückkrallen vorzusehen. Die Länge der Eindrückkrallen ist analog der Länge der Führungshülse zu bemessen. Ist die erforderliche Eindrückkraft - bedingt durch den sich verjüngenden und eine Vorspannung des Sprengringes gewährleistenden Innendurchmessers der Führungshülse - größer als eine manuell aufbringbare Eindrückkraft, so kann die Vorrichtung maschinenunterstützt - beispielsweise über eine Handhebelpresse - betrieben werden.

Vorteilhafter Weise werden die Eindrückkrallen mittels eines koaxial angeordneten Lagerteils im Aufnahmeteil gehalten, wobei zum Halten das im Wesentlichen zylinderförmige Lagerteil außenradial eine halbkreisförmige Aufnahmenut aufweist, in die nach radial innen gerichtete korrespondierende Materialanformungen im Bereich der Schwenkachse der Eindrückkrallen eingreifen. Zum Rückstellen der schwenkbaren Eindrückkrallen ist zwischen diesen und dem Aufnahmeteil und/oder dem Lagerteil mindestens ein ringartig ausgebildetes Elastomerelement vorgesehen. Durch diese Konstruktion ist ein einfacher mit wenigen Bauteilen auskommender und zugleich robuster Aufbau der Eindrückmittel sichergestellt.

Die stangenartigen Eindrückkrallen weisen vorzugsweise an ihrem distalen Ende je keilförmig nach radialaußen und in Richtung der Einbaulage des Sprengringes gerichtete Montagespitzen auf. Damit kann der Sprengring präzise durch die Führungshülse hindurchgeführt werden, um schließlich in seine Haltenut zu gleiten.

Zur Befestigung und Längeneinstellung der Eindrückkrallen im Aufnahmeteil kann nach einer weiteren, die Erfindung verbessernden Maßnahme das mit den Eindrückkrallen zusammenwirkende Lagerteil eine koaxiale Durchgangsbohrung aufweisen, durch die eine Zentralschraube verläuft, die in eine koaxiale Grundgewindebohrung im Aufnahmeteil eingeschraubt ist. Die dadurch mögliche stufenlose Längeneinstellung der Eindrückkrallen sorgt für eine optimale Verstellbarkeit der Eindrückkrallen gegenüber der Führungshülse. Die Führungshülse selbst kann an ihrer der Bohrung zugewandten Stirnseitenfläche einen Führungsansatz besitzen, dessen Länge nicht größer als der Abstand zwischen der Haltenut und dem Rand der Bohrung ist. Damit wird eine sichere Zentrierung der Führungshülse gegenüber der Bohrung gewährleistet und ein ungehindertes Einrasten des Sprengringes in die Haltenut sichergestellt. Die Führungshülse kann weiterhin an ihrer der Bohrung abgewandten Stirnseitenfläche einen Auflageabsatz besitzen, der den Sprengring im entspannten Zustand vor dessen Montage aufnimmt, um das exakte Positionieren des Sprengringes beim Auflegen zu erleichtern.

Zum maschinenunterstützten Eindrücken des Sprengringes in die Haltenut der Bohrung weist das Aufnahmeteil vorzugsweise einen koaxialen Einspannzapfen auf, über den eine Befestigung, beispielsweise an einer Handhebelpresse möglich ist. Ebenso ist es denkbar, die Vorrichtung ohne Zuhilfenahme von druckkraftaufbringenden Hilfseinrichtungen zu benutzen.

Zur Begrenzung der Abwärtsbewegung des Aufnahmeteils wird vorgeschlagen, daß das Aufnahmeteil einen Anschlag aufweist, welcher an der Stirnseitenfläche der Führungshülse bei Erreichen der Endposition zur Anlage kommt.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand der einzigen Figur dargestellt.

Die Figur zeigt eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung zur Montage eines Sprengringes, wobei die linke Zeichnungshälfte die Vorrichtung in Ausgangsposition und die rechte Zeichnungshälfte die Vorrichtung in Endposition zeigt.

Ein Sprengring 1, der zur Sicherung eines in einer abgesetzten Bohrung 2 eingelegten Einbauteiles 3 bestimmt ist, befindet sich in seiner Ausgangslage nach der linken Zeichnungshälfte im Bereich der oberen Stirnseitenfläche 4 einer Führungshülse 5. Die Führungshülse 5 ist mit ihrer anderen Stirnseitenfläche 6 auf die Bohrung 2 koaxial aufgesetzt. Die koaxiale Ausrichtung übernimmt dabei ein an die Stirnseitenfläche 6 angeformter Führungsansatz 7. Der Führungsansatz 7 greift in den inneren Randbereich der Bohrung 2 ein und ist in seiner Länge so bemessen, daß er kurz vor einer der Aufnahme des Sprengringes 1 dienenden radialen Haltenut 8 endet, so daß eine präzise Einführung des Sprengringes 1 in die Haltenut 8 erfolgen kann.

Ausgehend von der Stirnseitenfläche 6 der Führungshülse 5 erweitert sich deren Innendurchmesser stetig bis zur Stirnseitenfläche 4, an der sich der Sprengring 1 in seiner Ausgangslage befindet. Hier ist ein Auflageabsatz 9 angeordnet, der den Sprengring 1 im entspannten Zustand - also vor dessen Montage - aufnimmt.

Zum Eindrücken des Sprengringes 1 von dessen Ausgangsposition gemäß linker Zeichnungshälfte in dessen Endposition gemäß rechter Zeichnungshälfte, dienen acht äquidistant auf den Umfang verteilt angeordnete stangenartige Eindrückkrallen 10. Die Eindrückkrallen 10 sind an ihrem proximalen Ende in einem Aufnahmeteil 11 radial schwenkbar um eine Schwenkachse 12 gelagert. Zur Lagerung ist ein Lagerteil 13 vorgesehen. Das Lagerteil 13 besitzt außenradial eine halbkreisförmige Aufnahmenut 14. Korrespondierend zur Aufnahmenut 14 wirken nach radialinnen gerichtete halbkreisförmige Materialanformungen 15 der Eindrückkrallen 10.

Bei einer Aufwärtsbewegung des Aufnahmeteils 11 mit Eindrückkrallen 10 ist es nötig, daß die Eindrückkrallen 10 wieder zurück in ihre äußerste radiale Ausgangsposition gelangen. Hierfür sind zwei Elastomerelemente 16 und 17 vorgesehen. Das Elastomerelement 16 ist in Form eines runden Gummiringes ausgebildet und zwischen dem oberen Ende der Eindrückkrallen 10 und dem Aufnahmeteil 11 über der Schwenkachse 12 plaziert. Das Elastomerelement 17 ist in Form einer Gummiringscheibe ausgebildet und befindet sich zwischen den Eindrückkrallen 10 und dem Lagerteil 13 unterhalb der Schwenkachse 12.

Um eine präzise Funktion des Eindrückvorganges sicherzustellen, besitzen die Eindrückkrallen 10 an ihrem distalen Ende spezielle Montagespitzen 18. Die Montagespitzen 18 sind keilförmig nach radialaußen und in Richtung der Einbaulage des Sprengringes 1 ausgerichtet. Zur Befestigung und Längsverstellung der Eindrückkrallen 10 ist eine durch das Lagerteil 13 koaxial hindurchgeführte Zentralschraube 19 vorgesehen. Die Zentralschraube 19 ist in eine Grundgewindebohrung 20 im Aufnahmeteil 11 eingeschraubt.

Die Vorrichtung ist für ein maschinell unterstütztes Eindrücken des Sprengringes 1 konzipiert. Zu diesem Zwecke ist koaxial am Aufnahmeteil 11 ein Einspannzapfen 21 vorgesehen, welcher der Befestigung an einer Handhebelpresse dient. Zur Begrenzung der Abwärtsbewegung des Aufnahmeteils 11 bei der Montage des Sprengringes 1 weist das Aufnahmeteil 11 einen Anschlag 22 auf, der an der Stirnseitenfläche 4 der Führungshülse 5 bei Erreichen der Endposition zur Anlage kommt.

Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wird der zu montierende Sprengring 1 ungespannt auf den Auflageabsatz 9 der Führungshülse 5 gelegt. Die Vorrichtung befindet sich in der Ausgangsposition. Die Handhebelpresse wird betätigt und das Aufnahmeteil 11 mit Eindrückkrallen 10 bewegt sich abwärts. Der Sprengring 1 wird durch die Geometrie der Eindrückkrallen 10 aus seiner Ausgangslage über den verrundeten Auflageabsatz 9 in die Führungshülse 5 gedrückt, wo er bei weiterer Abwärtsbewegung vorgespannt wird (linke Zeichnungshälfte). Die Eindrückkrallen 10 schwenken bei diesem Vorgang über die Schwenkachse 12 nach radialinnen. Die beiden Elastomerelemente 16 und 17 zur Rückstellung der Eindrückkrallen 10 werden ebenfalls vorgespannt. Die Abwärtsbewegung ist beendet, wenn das Aufnahmeteil 11 auf die Führungshülse 5 aufsetzt (rechte Zeichnungshälfte). Die Spitzen der Eindrückkrallen 10 befinden sich dann am untersten Ende der Führungshülse 5. Diese Position ist vor Montagebeginn mittels Zentralschraube 19 einzustellen. Die Elastomerelemente 16 und 17 sind jetzt maximal vorgespannt. Der Sprengring 1 wird aus der Führungshülse 5 herausgedrückt und rastet in die Haltenut 3 der Bohrung 2 ein. Der Montagevorgang ist hiermit beendet. Beim Zurückfahren des Aufnahmeteils 11 mit Eindrückkrallen 10 drücken die vorgespannten Elastomerelemente 16 und 17 die Eindrückkrallen 10 wieder in ihre Ausgangslage zurück.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Montage eines Sprengringes (1) in eine korrespondierende, im inneren Randbereich einer Bohrung (2) angeordnete radiale Haltenut (8), wobei eine mit einer Stirnseitenfläche (6) auf die Bohrung (2) koaxial aufsetzbare Führungshülse (5) vorgesehen ist, deren Innendurchmesser sich ausgehend von der anliegenden Stirnseitenfläche (6) derart in Längsrichtung konisch erweitert, daß an der anderen Stirnseitenfläche (4) der Sprengring (1) im entspannten Zustand auflegbar ist und über koaxial zur Führungshülse (5) angeordnete längsbewegliche Mittel entlang des sich in entgegengesetzter Richtung konisch verjüngenden Innendurchmessers in die Haltenut (8) drückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Eindrücken des Sprengringes (1) ein Aufnahmeteil (11) vorgesehen ist, an dem an seiner der Führungshülse (5) zugewandten Stirnseite mindestens drei im Aufnahmeteil (11) radial schwenkbar gelagerte und äquidistant beabstandet angeordnete stangenartige Eindrückkrallen (10) vorgesehen sind, und daß zum Rückstellen zwischen den schwenkbaren Eindrückkrallen (10) und dem Aufnahmeteil (11) oberhalb des Schwenkpunktes der Eindrückkrallen (10) oder zwischen den schwenkbaren Eindrückkrallen (10) und einem innerhalb des Aufnahmeteils (11) angeordneten Lagerteil (13) unterhalb des Schwenkpunktes der Eindrückkrallen (10) mindestens ein ringartig ausgebildetes Elastomerelement (16, 17) vorgesehen ist, und daß die stangenartigen Eindrückkrallen (10) an ihrem distalen Ende je keilförmig nach radialaußen und in Richtung der Einbaulage des Sprengringes (1) gerichtete Montagespitzen (18) aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindrückkrallen (10) mittels des koaxial angeordneten Lagerteils (13) im Aufnahmeteil (11) gehalten sind, wobei zum Halten das im wesentlichen zylinderförmige Lagerteil (13) außenradial eine Aufnahmenut (14) mit halbkreisförmigem Nutgrund aufweist, in die nach radialinnen gerichtete korrespondierende Materialanformungen (15) im Bereich der Schwenkachse (12) der Eindrückkrallen (10) eingreifen.

3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung und Längeneinstellung der Eindrückkrallen (10) im Aufnahmeteil (11) das mit den Eindrückkrallen (10) zusammenwirkende Lagerteil (13) eine koaxiale Durchgangsbohrung aufweist, durch die eine Zentralschraube (19) verläuft, die in eine koaxiale Grundgewindebohrung (20) im Aufnahmeteil eingeschraubt ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (5) an ihrer der Bohrung (2) zugewandten Stirnseitenfläche (6) einen Führungsansatz (7) besitzt, dessen Länge nicht größer als der Abstand zwischen der Haltenut (8) und dem Rand der Bohrung (2) ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (5) an ihrer der Bohrung (2) abgewandten Stirnseitenfläche (4) einen Auflageabsatz (9) besitzt, der den Sprengring (1) im entspannten Zustand vor dessen Montage aufnimmt.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum maschinellen Eindrücken des Sprengrings (1) in die Haltenut (8) der Bohrung (2) das Aufnahmeteil (11) einen koaxialen Einspannzapfen (21) aufweist, über den eine Handhebelpresse ankoppelbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Abwärtsbewegung des Aufnahmeteils (11) mit Eindrückkrallen (10) das Aufnahmeteil (11) einen Anschlag (22) aufweist, welcher an der Stirnseitenfläche (4) der Führungshülse (5) bei Erreichen der Endlagenposition zur Anlage kommt.