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Die Erfindung betrifft ein Rollwerkzeug zum Herstellen eines Kugelgelenks mit mindestens einer Rolle zum Umformen eines Gehäusestegs des Kugelgelenks.
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Ein solches Rollwerkzeug ist aus der
DE 10 2017 218 421 B4 bekannt. Hierbei ist die Lage der Rolle an dem Rollwerkzeug fest und damit unveränderlich vorgegeben.
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Hiervon abweichend kann es jedoch wünschenswert sein, dass eine Anpassung des Rollwerkzeugs möglich ist. Insbesondere ist es wünschenswert, dass ein Rollwerkzeug auf möglichst einfache Weise zum Herstellen unterschiedlicher Kugelgelenke angepasst werden kann.
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Es ist daher die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe, ein Rollwerkzeug der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine Anpassung des Rollwerkzeugs ermöglicht und/oder vereinfacht ist. Insbesondere soll eine alternative Ausführungsform bereitgestellt werden.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mittels eines Rollwerkzeugs nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung.
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Die Erfindung betrifft ein Rollwerkzeug zum Herstellen eines Kugelgelenks mit mindestens einer Rolle zum Umformen eines Gehäusestegs des Kugelgelenks. Insbesondere ist das Kugelgelenk zur Verwendung in einem Fahrwerk eines Fahrzeugs oder Kraftfahrzeugs vorgesehen und/oder ausgebildet. Das Kugelgelenk kann als ein Kugelzapfengelenk oder als ein Kugelhülsengelenk ausgebildet sein. Das Kugelgelenk kann ein Gelenkgehäuse mit einem Gehäusesteg aufweisen. Insbesondere bildet der Gehäusesteg einen Gehäuserand einer Öffnung des Kugelgelenks. Bei der Montage des Kugelgelenks kann durch diese Öffnung ein Kugelzapfen und/oder eine Kugelschale in das Gelenkgehäuse eingeführt werden. Anschließend kann die Öffnung mittels eines Verschlusselementes und/oder eines Verschlussdeckels abgedeckt werden. Sodann kann das Verrollen des Kugelgelenks erfolgen. Hierzu weist das Rollwerkzeug mindestens eine Rolle zum Umformen des Gehäusestegs des Kugelgelenks auf. Insbesondere weist die Rolle eine zum Umformen des Gehäusestegs geeignete Kontur auf. Vorzugsweise ist das Kugelgelenk und/oder die Öffnung aufgrund des Umformens des Gehäusestegs bzw. des Verrollens des Kugelgelenks verschlossen. Erfindungsgemäß ist die Rolle drehbar an einer Wechselbacke angeordnet, wobei mittels der Wechselbacke ein Umrüsten und/oder Einstellen des Werkzeugs realisierbar ist.
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Hierbei ist von Vorteil, dass die Rolle nicht unmittelbar oder unveränderlich hinsichtlich ihrer Position an dem Rollwerkzeug oder einem Werkzeuggehäuse des Rollwerkzeugs festgesetzt ist. Stattdessen ist die Rolle an einer Wechselbacke drehbar gelagert. Insbesondere ist die Wechselbacke einstellbar und/oder verstellbar an dem Rollwerkzeug angeordnet. Vorzugsweise ist die Wechselbacke als ein eigenständiges Bauteil des Rollwerkzeugs ausgebildet. Hierdurch ist ein Umrüsten und/oder Einstellen des Rollwerkzeugs realisierbar.
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Gemäß einer Weiterbildung ist die Wechselbacke aus einem Sortiment von unterschiedlich ausgebildeten Wechselbacken und/oder mit unterschiedlich ausgebildeten Rollen ausgewählt. Hierdurch ist das Rollwerkzeug mittels eines Austauschs der mindestens einen Wechselbacke umrüstbar. Somit kann das Rollwerkzeug auf einfache Weise an unterschiedliche Geometrien und/oder Ausmaße eines Kugelgelenks oder in Bezug auf unterschiedliche Kugelgelenke angepasst werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Wechselbacke eine L-förmige oder im Wesentlichen L-förmige Grundform auf. Die L-förmige Grundform kann aus einem ersten Schenkel und einem quer oder rechtwinklig zum ersten Schenkel angeordneten zweiten Schenkel gebildet sein. Insbesondere erstreckt sich ein Achsabschnitt zum Lagern der Rolle an einem Ende eines ersten Schenkels der L-förmigen Grundform quer oder rechtwinklig zu dem ersten Schenkel. Hierbei kann sich der Achsabschnitt nach außen und/oder von dem zweiten Schenkel der L-förmigen Grundform von dem Ende des ersten Schenkels wegerstrecken.
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Vorzugsweise ist die Wechselbacke lösbar mittels eines Befestigungsmittels, insbesondere mittels einer Schraube, an einem Positionierschlitten befestigt. Die Wechselbacke oder der zweite Schenkel der Wechselbacke kann eine Durchgangsöffnung zum teilweisen Durchführen oder Durchstecken des Befestigungsmittels aufweisen. Der Positionierschlitten kann eine Befestigungsaufnahme zum formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Aufnehmen des Befestigungsmittels aufweisen. Die Befestigungsaufnahme kann beispielsweise als eine Aufnahme mit einem Innengewinde ausgebildet sein. In ein solches Innengewinde kann ein als Schraube ausgebildetes Befestigungsmittel eingeschraubt werden. Hierüber kann die Wechselbacke an dem Positionierschlitten festgesetzt werden bzw. sein.
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Nach einer weiteren Ausführungsform sind mehrere Positionierschlitten zum wahlweisen Montieren jeweils einer Wechselbacke bereitgestellt. Insbesondere sind die Positionierschlitten mit einem gleichen Abstand zu einer Längsachse des Rollwerkzeugs angeordnet. Hierbei können die mehreren Positionierschlitten bzw. die mehreren Wechselbacken einen Niederhalter des Rollwerkzeugs umgebend angeordnet sein. Vorzugsweise dient der Niederhalter zum Halten bzw. Niederdrücken eines Verschlusselementes und/oder eines Verschlussdeckels beim Verrollen des Kugelgelenks bzw. beim Umformen des Gehäusestegs. Insbesondere sind insgesamt vier Positionierschlitten bereitgestellt. Hierbei können wahlweise zwei einander gegenüberliegende Wechselbacken oder drei in einem Winkel von jeweils 120° zueinander angeordnete Wechselbacken an entsprechend bereitgestellten Positionierschlitten montiert sein oder montiert werden. Somit ermöglicht das Rollwerkzeug eine wahlweise Bestückung mit zwei Wechselbacken oder mit drei Wechselbacken.
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Gemäß einer Weiterbildung ist die Wechselbacke mittels einer Formschlussverbindung mit dem Positionierschlitten verbunden. Insbesondere ist mittels der Formschlussverbindung eine Einstellung des Rollwerkzeugs radial zu einer axialen Wirkrichtung des Rollwerkzeugs realisierbar. Vorzugsweise ist eine gewünschte und/oder vorgegebene Position der Wechselbacke im Bezug zum Positionierschlitten mittels des Befestigungsmittels festgesetzt. Hierbei kann die Formschlussverbindung als eine Schwalbenschwanz-Verbindung ausgebildet sein. Insbesondere weist der zweite Schenkel der Wechselbacke an einer von dem ersten Schenkel abgewandten Seite eine Schwalbenschwanz-Nut auf. Der Positionierschlitten kann einen korrespondierend zu der Schwalbenschwanz-Nut ausgebildeten Schwalbenschwanz-Steg aufweisen.
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Das Rollwerkzeug kann eine Mittellängsachse aufweisen. Insbesondere zum Umformen des Gehäusestegs des Kugelgelenks realisiert das Rollwerkzeug eine axiale Wirkrichtung in Richtung der Mittellängsachse und/oder parallel zur Mittellängsachse. Vorzugsweise ist eine Drehachse der Rolle rechtwinklig zur Mittellängsachse bzw. zur axialen Wirkrichtung des Rollwerkzeugs ausgerichtet. Insbesondere rotieren die Rollen beim Umformen des Stegs zum einem um den Achsabschnitt der Wechselbacke und zugleich um die Mittellängsachse des Rollwerkzeugs.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Positionierschlitten in einer Nut und/oder in einem Schlitz eines Werkzeuggehäuses angeordnet. Hierbei steht der Positionierschlitten in Wirkverbindung mit einem Plangewindekörper. Bei mehreren Positionierschlitten und/oder mehreren Wechselbacken, die jeweils an einem Positionierschlitten angeordnet sind, können diese mittels des Plangewindekörpers gleichzeitig und/oder gleichartig zueinander verstellt werden. Insbesondere ist mittels des Plangewindekörpers ein Abstand zwischen den mehreren Positionierschlitten und/oder den Rollen von mehreren Wechselbacken einstellbar und/oder verstellbar. Insbesondere ist das Rollwerkzeug mittels des Plangewindekörpers hinsichtlich unterschiedlicher Kugelgelenke mit voneinander abweichendem Durchmesser einstellbar.
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Vorzugsweise ist ein Niederhalter mittig zwischen mehreren Wechselbacken und/oder mehreren Positionierschlitten angeordnet. Hierbei ist der Niederhalter, insbesondere mittels einer Schraub- und/oder Steckverbindung, austauschbar. Hierdurch kann der Niederhalter als ein Einzelteil des Rollwerkzeugs auf einfache Weise ausgetauscht werden. Insbesondere ist der an dem Rollwerkzeug montierte Niederhalter aus einem Sortiment von unterschiedlich ausgebildeten Niederhaltern ausgewählt. Somit ist das Rollwerkzeug mittels eines Austauschs des Niederhalters zum Bearbeiten von unterschiedlich ausgebildeten Kugelgelenken umrüstbar.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Hierbei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Rollwerkzeugs,
- 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Rollwerkzeugs gemäß 1,
- 3 eine perspektivische Seitenansicht einer Wechselbacke ohne Rolle für ein erfindungsgemäßen Rollwerkzeug gemäß 1 und 2,
- 4 eine perspektivische Seitenansicht eines Plangewindekörpers für ein erfindungsgemäßen Rollwerkzeug gemäß 1 und 2, und
- 5 eine Frontansicht des erfindungsgemäßen Rollwerkzeugs gemäß 1 und 2.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Rollwerkzeugs 1. Das Rollwerkzeug 1 ist zum Herstellen eines hier nicht näher dargestellten Kugelgelenks, nämlich zum Umformen eines Gehäusestegs des Kugelgelenks, ausgebildet. Das Rollwerkzeug 1 hat ein Werkzeuggehäuse 2. Das Werkzeuggehäuse 2 weist bei diesem Ausführungsbeispiel eine scheibenartige Grundform auf. An einer Unterseite 3 des Werkzeuggehäuses 2 sind bei diesem Ausführungsbeispiel zwei Wechselbacken 4 angeordnet. An jeder Wechselbacke 4 ist jeweils eine Rolle 5 drehbar gelagert angeordnet. Mittig zwischen den Wechselbacken 4 bzw. den Rollen 5 ist ein Niederhalter 6 an dem Rollwerkzeug 1 angeordnet.
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Die Wechselbacke 4 ist jeweils mittels eines Befestigungsmittels 7 an einem Positionierschlitten 8 befestigt. Für eine bessere Übersichtlichkeit sind nicht sämtliche Positionierschlitten 8 mit einem Bezugszeichen versehen. Die Positionierschlitten 8 weisen jeweils eine Befestigungsaufnahme 9 auf. Die Befestigungsaufnahme 9 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als eine Aufnahme mit einem Innengewinde zum Einschrauben des als Schraube ausgebildeten Befestigungsmittels 7 ausgebildet.
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Des Weiteren ist die Wechselbacke 4 jeweils mittels einer Formschlussverbindung 10 mit dem Positionierschlitten 8 verbunden. Die Formschlussverbindung 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als eine Schwalbenschwanz-Verbindung ausgebildet. Hierzu weist der Positionierschlitten 8 einen Schwalbenschwanz-Steg 11 auf.
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Die Positionierschlitten 8 sind jeweils innerhalb eines Schlitzes 12 angeordnet. Hierbei ist der Schlitz 12 jeweils in dem Werkzeuggehäuse 2 bzw. in der Unterseite 3 des Werkzeuggehäuses 2 ausgebildet.
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2 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Rollwerkzeugs 1 gemäß 1. Das Rollwerkzeug 1 weist eine Mittellängsachse 13 auf. Zum Herstellen des hier nicht näher dargestellten Kugelgelenks bzw. zum Umformen eines Gehäusestegs des Kugelgelenks weist das Rollwerkzeug 1 eine axiale Wirkrichtung gemäß Pfeil 14 auf. Des Weiteren rotiert das Rollwerkzeug 1 bzw. die Wechselbacken 4 mit den Rollen 5 beim Umformen um die Mittellängsachse 13. Hierbei ist die axiale Wirkrichtung auf den Gehäusesteg gemäß Pfeil 14 in axialer Richtung bzw. mittels der Rollen 5 parallel zur axialen Richtung der Mittellängsachse 13 ausgerichtet.
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Die Wechselbacken 4 bzw. die Rollen 5 sind mit einem gleichen Abstand zum Niederhalter 6 bzw. zur Mittellängsachse 13 angeordnet. Hierbei ist der Niederhalter 6 mittig oder rotationssymmetrisch zur Mittellängsachse 13 angeordnet.
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3 zeigt eine perspektivische Seitenansicht einer Wechselbacke 4 ohne Rolle 5 für ein erfindungsgemäßes Rollwerkzeug 1 gemäß 1 und 2. Die Wechselbacke 4 hat eine L-förmige Grundform. Die L-förmige Grundform ist einteilig ausgebildet und aus einem ersten Schenkel 15 und einem zweiten Schenkel 16 gebildet. Die beiden Schenkel 15, 16 sind rechtwinklig zueinander angeordnet. Des Weiteren weist die Wechselbacke 4 einen Achsabschnitt 17 auf. Der Achsabschnitt 17 dient zum drehbaren Lagern einer Rolle 5 gemäß 1 und 2. Hierbei ist der Achsabschnitt 17 an einem ersten freien Ende des ersten Schenkels 16 angeordnet bzw. ausgebildet. Der Achsabschnitt 17 erstreckt sich bei diesem Ausführungsbeispiel rechtwinklig zum ersten Schenkel 15. Hierbei erstreckt sich der Achsabschnitt 17 nach außen bzw. in eine zum zweiten Schenkel 16 abgewandte Richtung.
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Die Wechselbacke 4 weist eine Durchgangsöffnung 18 auf. Gemäß 1 und 2 ist durch die Durchgangsöffnung 18 das Befestigungsmittel 7 zum Festsetzen der Wechselbacke 4 an dem Positionierschlitten 8 teilweise hindurchgeführt bzw. hindurchgesteckt.
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Zum Ausbilden der als Schwalbenschwanz-Verbindung ausgebildeten Formschlussverbindung 10 gemäß 1 zwischen der Wechselbacke 4 und dem Positionierschlitten 8 weist die Wechselbacke 4 eine Schwalbenschwanz-Nut 19 auf. Die Schwalbenschwanz-Nut 19 ist formkorrespondierend zum Schwalbenschwanz-Steg 11 des Positionierschlittens 8 gemäß 1 ausgebildet. Hierbei ist die Schwalbenschwanz-Nut 19 im zweiten Schenkel 16 und in einer von dem ersten Schenkel 15 abgewandten Seite des zweiten Schenkels 16 ausgebildet.
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4 zeigt eine perspektivische Seitenansicht eines Plangewindekörpers 20 für das erfindungsgemäße Rollwerkzeug 1 gemäß 1 und 2. Der Plangewindekörper 20 weist in einer Ebene ein spiralförmiges Gewinde 21 auf. Der Plangewindekörper 20 ist innerhalb des Werkzeuggehäuses 2 gemäß 1 und 2 angeordnet. Hierbei ist das spiralförmige Gewinde 21 den Positionierschlitten 8 zugewandt.
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5 zeigt eine Frontansicht des erfindungsgemäßen Rollwerkzeugs 1 gemäß 1 und 2. Hierbei wird die Unterseite 3 des Werkzeuggehäuses 2 dargestellt. Die Schlitze 12 sind länger ausgebildet als die Positionierschlitten 8 innerhalb der Schlitze 12. Hierdurch ist durch den Schlitz 12 ein Teil des spiralförmigen Gewindes 21 des Plangewindekörpers 20 gemäß 4 erkennbar. Die Positionierschlitten 8 stehen in Wirkverbindung mit dem spiralförmigen Gewinde 21 des Plangewindekörpers 20. Hierdurch sind sämtliche Positionierschlitten 8 bei einer Rotation des Plangewindekörpers 20 gleichzeitig und gleichmäßig radial zur Mittellängsachse 13 verstellbar.
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Zum Festsetzen des Plangewindekörpers 20 ist dieses mittels Festsetzmitteln 22 an dem Werkzeuggehäuse 2 festgesetzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Festsetzmittel 22 als Schrauben ausgebildet. Für eine bessere Übersichtlichkeit sind nicht sämtliche Festsetzmittel 22 mit einem Bezugszeichen versehen. Hier sind beispielhaft insgesamt drei Festsetzmittel 22 vorhanden. Zum Verstellen eines Abstands der Positionierschlitten 8 zueinander werden die Festsetzmittel 22 gelöst, um den Plangewindekörper 20 um die Mittellängsachse 13 gemäß 2 rotieren zu können. Nach dem Einstellen des gewünschten Abstands der Positionierschlitten 8 zueinander wird der Plangewindekörper durch Festziehen der Festsetzmittel 22 wieder gegenüber dem Werkzeuggehäuse 2 fixiert.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Rollwerkzeug 1 insgesamt vier Positionierschlitten 8 auf. Gemäß der hier dargestellten Variante ist an zwei spiegelsymmetrisch zueinander angeordneten Positionierschlitten 8 jeweils eine Wechselbacke 4 montiert. Alternativ hierzu können Wechselbacken 4 an drei Positionierschlitten 8 montiert sein, so dass die Wechselbacken 4 jeweils in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet sind.
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Der Niederhalter 6 ist mittels eines weiteren Befestigungsmittels 23 lösbar bzw. austauschbar an dem Rollwerkzeug 1 angeordnet. Das weitere Befestigungsmittel 23 ist hier als eine Schraube ausgebildet.
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Durch einen Austausch verschieden ausgebildeter Wechselbacken 4 ist das Rollwerkzeug 1 auf einfache Weise im Hinblick auf unterschiedlich ausgestaltete Kugelgelenke umrüstbar und/oder einstellbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rollwerkzeug
- 2
- Werkzeuggehäuse
- 3
- Unterseite
- 4
- Wechselbacke
- 5
- Rolle
- 6
- Niederhalter
- 7
- Befestigungsmittel
- 8
- Positionierschlitten
- 9
- Befestigungsaufnahme
- 10
- Formschlussverbindung
- 11
- Schwalbenschwanz-Steg
- 12
- Schlitz
- 13
- Mittellängsachse
- 14
- Pfeil
- 15
- erster Schenkel
- 16
- zweiter Schenkel
- 17
- Achsabschnitt
- 18
- Durchgangsöffnung
- 19
- Schwalbenschwanz-Nut
- 20
- Plangewindekörper
- 21
- spiralförmiges Gewinde
- 22
- Festsetzmittel
- 23
- weiteres Befestigungsmittel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017218421 B4 [0002]
