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Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Verschieben eines Körpers mit einer Bohrung, wobei der Körper an einer Achse festgelegt ist gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
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Aus der
DE 202 10 759 U1 ist eine Vorrichtung zum Ziehen von Einspritzdüsen aus einem Motorblock bekannt. Diese Vorrichtung weist ein Rohr auf, an dem Greiffinger angeformt sind. Diese Greiffinger sind radial biegbar und weisen radial ausgerichtete Vorsprünge zum Erfassen der Einspritzdüse auf. Außenseitig sind die Greiffinger von einer Hülse übergriffen, welche mittels eines Gewindes axial verstellbar ist. Je näher diese Hülse den freien Enden der Greiffinger kommt, umso mehr werden die Greiffinger radial nach innen gedrückt und erfassen dabei die Einspritzdüse. Durch entsprechendes Ziehen an dieser Vorrichtung kann die Einspritzdüse gezogen werden.
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Diese Vorrichtung hat sich in der Praxis gut bewährt und bildet den Ausgangspunkt der vorliegenden Neuerung.
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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch eine schnelle und gleichzeitig unkomplizierte Bedienbarkeit auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.
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Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 dient zum Verschieben eines Körpers relativ zu einer Achse. Der Körper weist dabei eine Bohrung auf, welche passend zur Achse ausgebildet ist oder an der der Körper erfasst werden kann. Dabei ist der Körper an der Achse festgelegt, wobei es unerheblich ist, ob der Körper auf der Achse oder in einer Bohrung der Achse festgelegt ist. Die konkrete Ausbildung des zu verschiebenden Körpers spielt dabei keine Rolle. Insbesondere ist an Dichtungen, Lager, Riemenscheiben, Zahnräder oder an andere Maschinenelemente gedacht. Der Neuerungsgegenstand ist bezüglich seiner Anwendung jedoch nicht auf solche Maschinenelemente beschränkt und kann beispielsweise auch zum Ziehen von Zündkerzen, Einspritzdüsen oder ähnlichem herangezogen werden. Es spielt auch keine Rolle, ob der Körper bei ruhender Achse bewegt wird oder umgekehrt die Achse bei ruhendem Körper. Entscheidend ist lediglich, dass zwischen dem Körper einerseits und der Achse andererseits eine relative Schiebebewegung hervorgerufen werden kann. Es spielt auch keine Rolle, ob die Achse gegenüber der der Körper zu verschieben ist, eine reine Stützfunktion aufweist oder auch Drehmomente übertragen können soll. Demnach wird unter dem Begriff „Achse” auch jegliche Ausbildung von Wellen verstanden.
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In der Regel ist der Körper fest mit der Achse verbunden. Dies kann beispielsweise durch Vorsehen einer Presspassung zwischen der Bohrung einerseits und der Achse andererseits geschehen. Andererseits kann der Körper und/oder die Achse auch elastisch verformbar sein, um eine federnde Rückstellkraft zu erzeugen. Dabei muss zur Verschiebung des Körpers relativ zu Achse eine entsprechende Haltekraft überwunden werden. In der Regel ist es dabei schwierig, am Körper selbst anzufassen, da oftmals der Platz um den zu verschiebenden Körper herum sehr beengt ist. Um den zu verschiebenden Körper überhaupt erfassen zu können, wird die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 genutzt.
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Diese Vorrichtung weist mindestens einen rohrförmigen Körper auf, an dem radial verbiegbare Greiffinger axial angebracht sind. Vorzugsweise erstrecken sich die Greiffinger fluchtend mit dem rohrförmigen Körper, so dass die Vorrichtung insgesamt in radialer Richtung klein bauend ausgebildet ist. Damit kann die Vorrichtung auch unter sehr beengten Platzverhältnissen rund um die Achse eingesetzt werden. Die Greiffinger sind durch ihre Biegbarkeit radial verstellbar, insbesondere verschwenkbar. Die Verstellung erfolgt dabei zwischen einer das Einführen der Vorrichtung ermöglichenden Einführstellung und einer den Körper erfassenden Ziehstellung. In der Ziehstellung sind die Greiffinger der Vorrichtung mit dem Körper kraft- oder formschlüssig verbunden, so dass über die Vorrichtung Zugkräfte auf den Körper ausgeübt werden können. Um die Greiffinger zwischen der Einführstellung und der Zugstellung zu verbiegen, weist die Vorrichtung eine die Greiffinger betätigende Hülse auf. Diese Hülse ist konzentrisch zum rohrförmigen Körper angeordnet und verdrehbar zu diesem gehalten. Unerheblich ist dabei, ob die Hülse außerhalb oder innerhalb des rohrförmigen Körpers vorgesehen ist.
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Um eine schnelle und einfache Bedienung der Vorrichtung zu erreichen, wird nicht eine Schiebebewegung der Hülse ausgenutzt, die über einen entsprechenden Gewindegang der Hülse erzeugt wird, sondern die Drehbewegung der Hülse direkt umgesetzt. Dabei erfolgt die Verstellung der Greiffinger von der Einführstellung zur Zugstellung durch Verdrehen der Hülse um einen Winkel von höchstens 180°. Ein umständliches und langwieriges Eindrehen der Hülse an einem Gewinde kann dadurch entfallen. Vielmehr genügt ein einmal angesetzter Drehgriff, um die Greiffinger in die Zugstellung zu überführen.
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Um die gewünschte Verstellung der Greiffinger über einen hinreichend kurzen Drehweg der Hülse zu erreichen, ist es gemäß Anspruch 2 günstig, wenn die Hülse und/oder die Greiffinger über ihren Umfang verteilte Keilflächen aufweisen. Diese Keilflächen sind jeweils einem Greiffinger zugeordnet und drücken bei Verdrehung der Hülse relativ zum rohrförmigen Körper radial gegen die Greiffinger. Auf diese Weise wird eine sehr effiziente Verstellung der Greiffinger realisiert.
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Als Keilfläche ist dabei jede beliebige Fläche zu verstehen, deren Kontur von einem Kreiszylinder mit zur Drehachse der Hülse zusammenfallende Achse abweicht. Bevorzugt wird als Keilfläche eine Schrägfläche eingesetzt. Insbesondere bei schräg angestellten Greiffingern kann die Keilfläche der Hülse auch von einer Stufe mit oder ohne Rundung gebildet sein. Diese Keilflächen sind in Umfangrichtung angestellt, um die Drehbewegung der Hülse in eine radiale Verstellung der Greiffinger umzuformen. Dabei spielt die konkrete Form der Keilflächen keine Rolle. Vorzugsweise sind die Keilflächen eben ausgebildet, was deren Herstellung vereinfacht. Alternativ ist jedoch auch an die Anwendung gekrümmter Keilflächen gedacht, bei denen verschiedene Optimierungen realisierbar sind. So kann die Keilfläche beispielsweise derart gestaltet sein, dass der radiale Abstand der einzelnen Punkte der Keilfläche von der Drehachse der Vorrichtung einer Offset-behafteten linearen Funktion entspricht. Hierdurch wird eine über den gesamten Verstellweg der Greiffinger konstante Übersetzung zwischen dem Drehwinkel der Hülse und dem Verstellweg der Greiffinger erreicht. Alternativ könnte jedoch die Keilfläche im Bereich nahe der Zugstellung flacher ausgebildet sein als im Bereich nahe der Einführstellung. Auf diese Weise nimmt die Übersetzung der Bewegung der Hülse auf die Greiffinger von der Einführstellung bis zur Zugstellung ab. Im Bereich nahe der Einführstellung führt eine derartige Keilfläche zu einer verhältnismäßig großen Verstellung der Greiffinger bei schlechter Kraftübertragung. In Bereichen nahe der Zugstellung nimmt die Übersetzung jedoch ab, was zwar den Verstellweg der Greiffinger reduziert, aber die Kraftwirkung auf die Greiffinger entsprechend verbessert. Dies ist insbesondere im Bereich nahe der Zugstellung wichtig, da dort die Greiffinger bereits im Eingriff mit dem zu verschiebenden Körper sind.
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Zur Vergrößerung des Verstellwegs der Greiffinger ist es gemäß Anspruch 3 vorteilhaft, wenn sich die Keilfläche wenigstens zum Teil über einen Vorsprung der Hülse und/oder der Greiffinger erstreckt.
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Insbesondere bei sehr beengten Platzverhältnissen ist es wichtig, dass die gesamte Vorrichtung in der Einführstellung in Radialrichtung möglichst wenig Platz beansprucht. Dies wird am Besten gemäß Anspruch 4 dadurch erreicht, dass die Hülse Betätigungsfinger aufweist. Diese Betätigungsfinger stehen mit den Greiffingern in Wirkverbindung. In der Einführstellung können die Greiffinger zwischen die Betätigungsfinger greifen und sind demnach in Radialrichtung frei. Damit muss lediglich ein Raum um die Achse herum zur Verfügung stehen, der die Dicke der Greiffinger in Radialrichtung nur geringfügig übersteigt.
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Zur Erzielung einer effektiven Kraftübertragung von der Hülse auf die Greiffinger ist es gemäß Anspruch 5 günstig, wenn auf jedem Betätigungsfinger mindestens eine der Keilflächen vorgesehen ist. Damit kann jeder einzelne Betätigungsfinger den zugeordneten Greiffinger in Radialrichtung verstellen.
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Ist der zu verschiebende Körper in einer Bohrung der Achse festgelegt, so muss die Vorrichtung in eine entsprechende Bohrung des Körpers eingeführt werden. Für diesen Anwendungsfall ist es gemäß Anspruch 6 günstig, wenn die Hülse innerhalb des rohrförmigen Körpers vorgesehen ist. Die Hülse drückt dann bei Verdrehung um die Achse der Vorrichtung die Greiffinger nach außen und bringt sie auf diese Weise in kraft- oder formschlüssige Verbindung mit dem zu verschiebenden Körper.
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Alternativ kann es jedoch auch vorkommen, dass der Körper auf der Achse festgelegt ist. Zu diesem Zweck ist es gemäß Anspruch 7 günstig, wenn die Hülse außerhalb des rohrförmigen Körpers vorgesehen ist. Die Greiffinger werden dabei außenseitig über den zu verschiebenden Körper geschoben und dann durch die Wirkung der Hülse radial nach innen gedrückt. Auch auf diese Weise entsteht wiederum eine kraft- oder formschlüssige Verbindung zwischen der Vorrichtung und dem zu verschiebenden Körper.
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Oftmals reicht die Anwendung einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen den Greiffingern einerseits und dem zu verschiebenden Körper andererseits nicht aus, um die erforderlichen Zugkräfte in den zu verschiebenden Körper einzuleiten. In diesem Fall muss eine formschlüssige Verbindung realisiert werden. Diese erfolgt am einfachsten, wenn die Greiffinger gemäß Anspruch 8 mit einem radial ausgebildeten Vorsprung ausgerüstet sind. Dieser Vorsprung kann sich zum Ergreifen von Körpern, die auf einer Achse festgelegt sind, nach innen erstrecken. Im anderen Fall erstreckt sich der Vorsprung nach außen. Für eine universell einsetzbare Vorrichtung ist auch daran gedacht, dass sich der Vorsprung sowohl nach innen als auch nach außen erstreckt.
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Der Neuerungsgegenstand wird beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert, ohne den Schutzumfang zu beschränken.
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Es zeigt:
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1 eine räumliche Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Verschieben eines Körpers,
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2 eine räumliche Darstellung der Vorrichtung gemäß 1 in zusammengebauter Form,
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3 eine räumliche Darstellung der Vorrichtung gemäß 2 von hinten und
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4 eine räumliche Explosionsdarstellung einer zweiten. Ausführungsform einer Vorrichtung zum Verschieben eines Körpers.
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Die 1 zeigt eine räumliche Explosionsdarstellung einer Vorrichtung 1 zum Verschieben eines nicht dargestellten Körpers, der an einer nicht dargestellten Achse festgelegt ist. Die Vorrichtung 1 weist einen rohrförmigen Körper 2 auf, an dem über dem Umfang verteilt Greiffinger 3 angeformt sind. Die Greiffinger 3 sind über eine Materialverjüngung 4 einstückig mit dem rohrförmigen Körper 2 verbunden. Die Materialverjüngung 4 wirkt dabei wie ein Drehgelenk, um das eine radiale Verschwenkung der Greiffinger 3 möglich ist. Die Materialverjüngung 4 sorgt zusätzlich für eine elastische Rückstellkraft, die die Greiffinger 3 aus einer ausgelenkten Lage in die in 1 dargestellte Ruhelage spannt.
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An einem freien Ende 5 weisen die Greiffinger 3 Vorsprünge 6 auf, die radial nach außen gerichtet sind. Über diese Vorsprünge 6 kann der nicht dargestellte, zu verschiebende Körper hintergriffen werden, um auf diese Weise eine formschlüssige Verbindung zwischen den Greiffingern 3 und dem zu verschiebenden Körper zu realisieren.
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Im Bereich der Materialverjüngung 4 ist zwischen den Greiffingern 3 eine kreisförmige Ausnehmung 7 vorgesehen. Diese kreisförmige Ausnehmung 7 trennt die einzelnen Greiffinger 3 voneinander, so dass sie grundsätzlich unabhängig voneinander bewegbar sind. Dies ist wichtig, da alle Greiffinger 3 jeweils radial nach außen verschwenkbar sein sollen. Damit besitzt jeder einzelne Greiffinger 3 eine unterschiedliche Bewegungsrichtung. Die freie Bewegbarkeit der einzelnen Greiffinger 3 erfordert demnach eine mechanische Entkopplung der Greiffinger 3 voneinander, die durch die Ausnehmung 7 realisiert ist. Die kreisförmige Ausbildung der Ausnehmung 7 hat außerdem den Zweck, Materialspannungen beim Ausschwenken der Greiffinger 3 über einen möglichst großen Volumenbereich des rohrförmigen Körpers 2 zu verteilen. Dies beugt hohen lokalen Belastungen des rohrförmigen Körpers 2 vor, die gegebenenfalls zu Spannungsrissen und damit zum Abbrechen einzelner Greiffinger 3 führen könnten.
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Innerhalb des rohrförmigen Körpers 2 ist eine Hülse 8 vorgesehen. Diese Hülse 8 ist in der 1 hinter dem rohrförmigen Körper 2 dargestellt. Diese Darstellungsweise wurde gewählt, um die Greiffinger 3 des rohrförmigen Körpers 2 besser erkennen zu können. Die Montage der Hülse 8 erfolgt jedoch nicht von der dargestellten hinteren Seite, sondern von der gegenüberliegenden Vorderseite her.
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An der Hülse 8 sind Keilflächen 9 vorgesehen, die über den Umfang der Hülse 8 verteilt angeordnet sind. Dabei ist jede Keilfläche 9 einem Greiffinger 3 zugeordnet. Die einzelnen Keilflächen 9 erstrecken sich dabei zum Teil in eine Mantelfläche der Hülse 8 hinein, zum anderen Teil jedoch über einen Vorsprung 10.
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Im Bereich des hinteren Endes 11 der Hülse 8 ist eine Montageplatte 12 vorgesehen, an der ein Schraubenkopf 13 gehalten ist. Dieser Schraubenkopf 13 dient zum Angriff eines Werkzeugs, zum Beispiel einer Stecknuss, um die Hülse 8 relativ zum rohrförmigen Körper 2 zu verdrehen.
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Die 2 zeigt die Vorrichtung 1 gemäß 1 in montierter Lage. Dabei greifen die Vorsprünge 10 der Hülse 8 zwischen die Greiffinger 3. In dieser Einführstellung bleiben die Greiffinger 3 in ihrer entspannten, nicht deformierten Ruhelage, in der sie axial ausgerichtet sind. Die Greiffinger 3 sind dabei derart dimensioniert, dass die Vorrichtung 1 in dieser Lage in eine entsprechende Bohrung des zu verschiebenden Körpers eingeführt werden kann. Diese Lage definiert demnach die Einführstellung der Greiffinger 3.
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Durch Verdrehen der Hülse 8 relativ zum rohrförmigen Körper 2 entgegen dem Uhrzeigersinn werden die Greiffinger 3 von den Keilflächen 9 radial nach außen gedrückt. Die Greiffinger 3 werden dabei so weit deformiert, dass die Vorsprünge 6 an den freien Enden 5 der Greiffinger 3 den zu verschiebenden Körper hintergreifen. Auf diese Weise ergibt sich eine formschlüssige Verbindung zwischen den Greiffingern 3 einerseits und dem zu verschiebenden Körper andererseits. Anschließend kann der zu verschiebende Körper durch entsprechende Krafteinbringung auf die Vorrichtung 1 verschoben werden.
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Die 3 zeigt die Vorrichtung 1 gemäß 2 von hinten. In dieser Darstellung sind insbesondere die Montageplatte 12 und der Schraubenkopf 13 zu sehen.
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Die 4 zeigt eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung 1 gemäß 1, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile benennen. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede zur Ausführungsform gemäß 1 eingegangen.
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Der rohrförmige Körper 2 weist wiederum Greiffinger 3 auf. Diese Greiffinger 3 besitzen wiederum Vorsprünge 6 an ihren freien Enden 5, die jedoch im Gegensatz zur Ausführungsform gemäß 1 nach innen gerichtet sind.
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Die Hülse 8 ist bei dieser Ausführungsform nicht innenseitig, sondern außenseitig vorgesehen. Durch Drehung der Hülse 8 gegenüber dem rohrförmigen Körper 2 im Uhrzeigersinn werden die Greiffinger 3 mehr und mehr radial nach innen gedrückt. Dadurch wird erreicht, dass ein zu verschiebender Körper außenseitig von den Greiffingern 3 übergriffen wird und durch Verdrehen der Hülse 8 von den Vorsprüngen 6 zusätzlich hintergriffen wird. Auch auf diese Weise ergibt sich wiederum eine formschlüssige Verbindung, über die entsprechende Kräfte in den zu verschiebenden Körper eingeleitet werden können.
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Allen gezeigten Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass die Hülse 8 nur um einen relativ geringen Drehwinkel gedreht werden muss, um die Greiffinger 3 von der Einführstellung in die Zugstellung zu bringen. Dieser Drehwinkel ist stets kleiner als 360° geteilt durch die Anzahl der Greiffinger 3. Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen ist dieser Drehwinkel stets kleiner als 36°, da zehn Greiffinger 3 eingesetzt werden. Der Neuerungsgegenstand ist jedoch nicht auf diese Anzahl von Greiffingern beschränkt. Vielmehr ist daran gedacht, bei Vorrichtungen 1 mit kleinem Außendurchmesser weniger Greiffinger 3 einzusetzen, wobei als Minimum zwei Greiffinger 3 anzusehen sind. Bei großen Außendurchmessern der Vorrichtung 1 sind jedoch auch mehr als zehn Greiffinger 3 sinnvoll.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- rohrförmiger Körper
- 3
- Greiffinger
- 4
- Materialverjüngung
- 5
- freies Ende
- 6
- Vorsprung
- 7
- Ausnehmung
- 8
- Hülse
- 9
- Keilfläche
- 10
- Vorsprung
- 11
- hinteres Ende
- 12
- Montageplatte
- 13
- Schraubenkopf
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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