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Titel: Verfahren und Werkzeug zum Befestigen
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einer Manschette an zwei relativ zueinander verschiebbaren Bauteilen
B
e s c h r e i b u n y Verfahren und Werkzeug zum Befestigen einer Manschette an
zwei relativ zueinander verschiebbaren Bauteilen Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und ein Werkzeug zum Befestigen einer Manschette an zwei gegeneinander verschiebbaren
Bauteilen, beispielsweise an einem Kolben und einem Zylinder, in dem der Kolben
axial verschieblich ist.
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Gebräuchliche Manschetten weisen einen rohrförmigen Körper aus flexiblem,
in zweckdienlichem Maße elastischem Werkstoff auf, der an entgeyencJesetzten-Enden
mit Wulsten versehen ist, die in llaltenuten in zwei Bauteilen aufnehmbar sind.
In einem bekannten Anwendungsfall, bei dem ein Kolben in einem Zylinder axial verschieblich
ist, ist einer der Wulste in einer radialen Nut iln Zylinder angeordnet, wobei die
offene Seite der Nut nach innen gerichtet ist, so daß der Wulst durch den Kolben
in Stellung gehalten ist, und der andere Wulst ist in einer radialen Nut in der
Außenfläche des Kolbens aufgenommen.' Diese Art der Wulstbefesticjunq im Zylinder
ist sehr sicher, jedoch ist beim Zusammenbauen wegen der unvermeidlichen Nähe des
Kolbens das Anordnen der Wulste in den Nuten äußerst schwierig. Von
besonderer
Schwierigkeit ist das Dehnen eines der Wulste und das Aufziehen dieses Wulstes auf
den Kolben bis in die Nut, in der er festgehalten werden soll.
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Wenn eine Preßluftquelle zur Verfügung steht, wird einer der Wulste
bei vom Zylinder entferntem Kolben in die Nut im Zylinder eingesetzt, und das innere
Ende des Kolbens wird dem entgegengesetzten Ende der Manschette so dargeboten, daß
es am Wulst dieses Endes im wesentlichen dicht anzuliegen vermag. In das Innere
der Manschette eingeleitete Luft bewirkt, daß sich die Manschette radial dehnt,
so daß der Kolben ohne weiteres in die Bohrung eingeführt und durch die Manschette
hindurchgeschoben werden kann, bis der andere Wulst in der Nut im Kolben aufgenommen
ist.
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Wenn keine Preßluftguelle zur Verfügung steht, läßt sich die Manschette
- mit Schwierigkeiten - bei vom Zylinder entferntem Kolben einbauen. Hierzu wird
zuerst einer der Wulste in die Nut im Zylinder eingesetzt und danach der andere
Wulst auf den Kolben aufgebracht. Während dann der Kolben in die Zylinderbohrung
eingeschoben wird, wird der Wulst am Kolben entlanggeschoben, bis er in die Nut
einrastet. Dieser schwierige Arbeitsvorgang kann durch das Vorhandensein eines Bauteiles,
beispielsweise einer Brücke an einem Sattel einer Scheibenbremse, das den Zugang
zur Manschette behindert, weiter kompliziert werden. Unter solchen Bedingungen kann
der richtige Sitz des Wulstes in der Nut im Kolben nicht immer gewährleistet werden.
Außerdem kann durch die Brücke die Sicht eingeschränkt sein, so daß es schwierig
ist, durch Überprüfen der Manschette die einwandfreie Anordnung des Wulstes in der
Nut des Kolbens sicherzustellen.
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Erfindunysgemäß wird eine Manschette, die von einem flexiblen, rohrförmigen
Körper gebildet ist, der an entgegengesetzten Enden mit
Wulsten
versehen ist, an einem Innenteil und einem Außenteil, die als Paarungsglieder relativ
zueinander verschiebbar sind, durch Aufnehmen der Wulste in entsprechenden Nuten
in den beiden Bauteilen in der Weise befestigt, daß, wenn das Innenteil vom Außenteil
zurückgezogen ist, einer der Wulste in der Nut im Außenteil angeordnet wirdy das
Innenteil dem anderen Wulst am entgegengesetzten Ende der Manschette mit einem Hebel
dargeboten wird, der an der dem Außenteil abgewandten Außenseite des anderen Wulstes
zur manuellen Betätigung zugänglich ist, der Hebel und das Innenteil in bezug aufeinander
so gehandhabt werden, daß der andere Wulst auf das Innenteil aufgezogen wird, und
daß der Hebel und das Innenteil in bezug aufeinander so bewegt werden, daß der Hebel
aus der Manschette herausgezogen wird, wobei das Innenteil in bezug auf den Wulst
so bewegt wird, daß der Wulst in die Nut eingreifen kann.
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Der Hebel wird anfänglich in Umfangsrichtung des Innenteils bewegt,
um den Wulst auf das Innenteil aufzuziehen, und danach wird das Innenteil in das
Außenteil eingeschoben, wobei der Wulst am Innenteil entlanggleitet, bis er in die
Nut im Innenteil einrastet. Der Hebel kann dann gegenüber dem Innenteil und dem
Wulst geschwenkt werden, damit er aus der Manschette herausgezogen werden kann.
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Der Hebel weist einen Finger mit einem schräggestellten oder in anderer
Weise versetzten vorderen Endstück auf, und das vordere Endstück ist an die Innenfläche
des Wulstes anlegbar, um den Wulst auf das Innenteil aufzuziehen, wenn der Finger,
der sich zwischen entgegengesetzten Seiten des Wulstes erstreckt, an der Außenfläche
des Innenteils eng anliegt.
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Bei einer anderen Ausführungsform ragt der Finger von einem Seitenrand
eines Trägers von überwiegender Längsausdehnung seitlich heraus, der wenigstens
einen wesentlichen Abschnitt des Umfanges des Innenteils zu umschließen vermag,
und das vordere Endstück weist einen mit dem Finger einstückig bzw.
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fest verbundenen Vorsprung an seinem dem Träger abgewandten
Ende
auf. Beispielsweise kann der Träger eine Handhabe aufweisen, die mit dem Finger
einteilig geformt worden ist und bogenförmigen Querschnitt hat, um einen größeren
Abschnitt des Umfanges zu umgreifen, in bezug auf den sie drehbar ist.
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Bei einer anderen Ausführungsform kann der Träger ein flexibles Band
aufweisen, das das Innenteil völlig umschließt, wobei Endabschnitte des Bandes mit
Überlappung lösbar aneinander befestigt sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Betätigungseinrichtung einer Fig. 1 einen
Längsschnitt durch eine/Scheibenbremse, der die Anwendung eines Manschetten-Montagewerkzeuges
mit einer Handhabe und einem Hebel verdeutlicht, Fig. 2 eine Seitenansicht des Hebels
des Montagewerkzeuges, Fig. 3 eine Seitenansicht einer abgewandelten Handhabe für
das Montagewerkzeug gemäß Fig. 1 und 2, Fig. 4 eine andere abgewandelte Handhabe,
Fig. 5 eine Schrägansicht eines anderen Montagewerkzeuges, Fig. 6 eine Seitenansicht
eines noch anderen Montagewerkzeuges, Fig. 7 die Draufsicht auf das Montagewerkzeug,
Fig. 8 eine Seitenansicht des Montagewerkzeuges gemäß Fig. 6 und 7 bei der Anwendung,
wobei die Manschette und der Zylinder weggelassen worden sind, Fig. 9 den Schnitt
9-9 in Fig. 8 durch die Manschette und der Zylinder Fig. 10 eine Seitenansicht eines
abgewandelten Montagewerkzeuges, Fig. 11 die Draufsicht auf dasselbe Montagewerkzeug,
Fig. 12 eine Schrägansicht desselben Montagewerkzeuges in Arbeitsstellung und
Fig.13
den Schnitt 13-13 in Fig.12.
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Fig.1 zeigt eine hydraulische Betätigungsvorrichtung einer Scheibenbremse
mit einer zylindrischen Bohrung 1 in einem als Zylinder 2 in einem Bremssattel ausgebildeten
Außenteil, in der ein als hohler hydraulischer Kolben 3 ausgebildetes Innenteil
zu arbeiten vermag. Die Bohrung 1 enthält ein hydraulisches Dichtglied 4, in dem
der Kolben 3 abdichtend gleitet. Das offene Ende der Bohrung 1 ist gegen das Eindringen
von Schmutz durch eine abdichtende Manschette 5 geschützt. Die Manschette 5 weist
einen außen gewellten flexiblen Rohrkörper 6 auf, der an entgegengesetzten Enden
mit kreisringförmigen Wulsten 7 und 8 versehen ist. Der Wulst 7 erstreckt sich radial
nach außen und ist in einer Nut 9 am äußeren Ende der Bohrung 1 aufgenommen.
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Der Wulst 8 erstreckt sich radial nach innen und ist in einer Nut
10 nahe dem äußeren, offenen Ende des Kolbens 3 aufgenommen.
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Zum Befestigen der Manschette 5 am Zylinder 2 und am Kolben 3 wird
ein erfindungsgemäßes Montagewerkzeug benutzt.
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Gemäß Fig.1 und 2 ist das Montagewerkzeug ein Hebel 11 aus einem Stück
Draht. Der Draht bildet einen Finger 12, und ist an dessen einem Ende zu einer geschlossenen
Schleife gebogen, die ein vorderes Endstück 13 bildet, das aus der Ebene des Fingers
12 nach außen herausragt und dessen Achse rechtwinklig zur Achse des Fingers 12
verläuft. Am entgegengesetzten Ende des Fingers 12 ist ebenfalls eine Schleife 14
ausgebildet, deren Achse parallel zur Achse des Fingers 12 ist. Der Hebel 11 wird
zusammen mit einer außen zylindrischen Handhabe 15 benutzt, die einen Endabschnitt
16 von kleinerem Durchmesser aufweisen kann. Die Schleife 14 ist auf den Endabschnitt
16 aufgeschoben; ein Abschnitt 17 des Fingers 12, der eine nach innen gerichtete
Verformung aufweist, ist in einem Längsschlitz 18 in der Handhabe 15 aufgenommen.
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Die Handhabe 15 weist nahe ihrem inneren Ende eine kreisringförmige
Nut 20 auf, in der ein Federring 19 gehalten ist In der gezeigten Anordnung hat
der freie Endabschnitt des Fingers 12, der im schleifenförmigen vorderen Endstück
13 endet, radialen Abstand von der Handhabe 15, und das vordere Endstück 13 liegt
in einer Ebene, die im Abstand vom freien Ende der Handhabe 15 angeordnet ist.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Zuerst wird der Kolben 3 aus der Bohrung
1 herausgezogen. Der Wulst 7 der Manschette 5 wird in die Nut 9 eingesetzt. Nachdem
der Hebel 11 in der weiter oben beschriebenen Weise an der Handhabe 15 angeordnet
worden ist, wird der Abschnitt von größerem Durchmesser der Handhabe 15 in den Kolben
3 eingeführt, wobei sich der Finger 12 in Längsrichtung über die Außenfläche des
Kolbens 3 erstreckt.
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Der Kolben 3 und das Montagewerkzeug werden dann vor das äußere Ende
der Bohrung 1 gebracht, und die Handhabe 15 und der Hebel 11 werden so gehandhabt,
daß das vordere Endstück 13 eine Stellung unter dem Wulst 8 an einer Stelle von
dessen Umfangslänge einnimmt. Sodann wird die Handhabe 15 in der Bohrung des Kolbens
3 am Federring 19 gedreht, wobei sie etwas axial bewegt wird, um den Wulst 8 auf
den Kolben 3 aufzuziehen. Danach wird der Finger 12 von der Handhabe 15 gelöst und
in axialer Richtung bewegt, um den Wulst 8 zur Nut 10 hin zu ziehen.
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Sobald der Wulst 8 nur noch wenig von der Nut 10 entfernt ist, wird
der Finger 12 weiter in bezug auf die Handhabe 17 bewegt, um den Wulst 8 in die
Nut 10 zu zwängen und gleichzeitig den Finger 12 und das vordere Endstück 13 aus
der Manschette 5 herauszuziehen. Die Handhabe 15 läßt sich dann nach innen bewegen,
um sie an den Kolben 3 anzulegen und diesen in seine Endstellung in der Bohrung
1 zu schieben. Zum Schluß wird die Handhabe 15 aus dem Kolben 3 herausgezogen, was
keine Schwierigkeiten bereitet, da die Reibung zwischen dem Dichtglied 4 und dem
Kolben 3 größer ist als die Reibung zwischen dem Federring 19 und dem Kolben 3.
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Bei einer abgewandelten Ausführungsform kann der Federring 19 weggelassen
sein; die Handhabe 15 ist dann an ihrem inneren Ende geschlitzt, um eine elastische
Kraft gegen die Innenwand des Kolbens 3 auszuüben.
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Bei einer anderen abgewandelten Ausführungsform kann das schleifenförmige
vordere Endstück 13 durch ein kugelförmiges Endstück ersetzt sein.
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Bei der in Fig. 3 dargestellten abgewandelten Ausführungsform weist
die Handhabe 15 einen Mittelabschnitt 21 von verkleinerem Durchmesser auf, so daß
der Federring 19 in einem im Durchmesser größten Endabschnitt 22 aufgenommen ist.
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Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Handhabe 15, die aus zwei voneinander
lösbaren Bauteilen zusammengesetzt ist. Bei dieser Ausführungsform weist der Endabschnitt
22, der von gleichem Durchmesser wie der übrige Teil der Handhabe 15 sein kann,
einen Zapfen 23 von verkleinertem Durchmesser auf, der in einer Bohrung 24 in der
Handhabe 15 lösbar aufgenommen ist.
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Eine zerlegbare Ausbildung der Handhabe 15 ermöglicht es, die Handhabe
15 zu normen und gleichzeitig den Endabschnitt 22 mit verschiedenen Durchmessern
entsprechend verschiedenen Kolben 3 mit verschiedenen Abmessungen auszuführen.
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Das in Fig. 5 dargestellte Montagewerkzeug weist einen Träger 25 auf,
der beim gezeigten Beispiel als einteiliger Kunststoff-Formling ausgebildet ist.
Die Handhabe 15 ist außen bogenförmig und weist eine gezahnte Außenfläche 26 auf.
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Der Finger 12 ragt aus einer Stirnseite der Handhabe 15 in axialer
Richtung heraus und trägt an seinem freien Ende ein vorderes Endstück 27 in Gestalt
eines mit ihm einstückigen, schrägen Vorsprungs.
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Die Handhabe 15 ist relativ zum Kolben 3 drehbar, den sie auf einem
größeren Abschnitt seiner Umfangslänge
umgreift. Die Handhabe 15
ist ausreichend elastisch, so daß sie sich am Kolben 3 auf- und abschnappen läßt,
wobei die Verzahnung in der Außenfläche 26 das Drehen der Handhabe 15 gegenüber
dem Kolben 3 erleichtert. Der Finger 12 ist im wesentlichen starr.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig.6 bis 9 weist die Handhabe 15 einen
Träger 28 auf, der beim gezeigten Beispiel als flexibles Band ausgebildet ist und
den Kolben 3 zu umschließen vermag. Der Träger 28 ist ohne äußere Hilfsmittel mittels
einer Mehrzahl von Zähnen 29 befestigbar, die mit einer Nase 30 an einem Ende des
Trägers 28 in Eingriff bringbar sind. Der Finger 12 ragt aus der Seite des Trägers
28 an einem Trägerende heraus und trägt an seinem freien Ende ein beim gezeigten
Beispiel als Vorsprung ausgebildetes Endstück 31, das hinter dem Wulst 8 anzugreifen
vermag. Das entgegengesetzte Ende des Trägers 28 ist mit einem vergrößterten Abschnitt
32 versehen, der das Anlegen des Trägers 28 um den Kolben 3 und danach das Drehen
des Trägers 28 relativ zum Kolben 3 beim Aufziehen des Wulstes 8 auf den Kolben
3 in ähnlicher Weise wie weiter oben beschrieben erleichtert. Nachdem der Wulst
8 in seine Stellung gezogen worden ist, wird der Träger 28 gelöst, damit das Endstück
31 relativ zum Wulst 8 bewegt werden kann, um den Wulst 8 in die Nut 10 einrasten
zu lassen.
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Bei dem in Fig.10 bis 13 dargestellten Montagewerkzeug hat der bandförmige
Träger 28 parallele Seiten und ist in einer Nut 33 verschieblich aufgenommen, die
von Flächen 34 und 35 an entgegengesetzten Enden des Fingers 12 gebildet ist, an
denen der Finger 12 in das Endstück 31 bzw. in einen Vorsprung 36 am oberen, entgegengesetzten
Rand des Trägers 28 übergeht. Das Ende des Trägers 28 ist mit einem vergrößerten
Abschnitt 37 versehen, der das Anlegen des Trägers 28 um den Kolben 3 und danach
das Drehen des Trägers 28 relativ zum Kolben 3 beim Aufziehen des Wulstes 8 auf
den Kolben 3 in ähnlicher Weise wie weiter oben beschrieben erleichtert.
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Aufbau und Arbeitsweise des Montagewerkzeuges gemäß Fig.1O bis 13
sind im übrigen die gleichen wie bei dem in Fig.6 bis 9 dargestellten Montagewerkzeug;
einander entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Das ähnlich der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ausgebildete Montagewerkzeug
läßt sich in eine Bohrmaschine oder eine ähnliche, eine Drehbewegung erteilende
Vorrichtung einspannen.
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In diesem Falle wird der Kolben 3 an dem anfänglich stillstehenden
Montagwerkzeug gehalten, und der Zylinder 2 wird bei in seine Nut 9 eingesetztem
Wulst 7 nach oben dem Montagewerkzeug und dem Kolben 3 dargeboten. Nachdem das vordere
Endstück 13 des Montagewerkzeuges unter den dem Kolben 3 zugeordneten Wulst 8 geschoben
worden ist, wird die Maschine eingeschaltet, um sie bei verhältnismäßig niedriger
Geschwindigkeit und ortsfest gehaltenem Kolben 3 eine Umdrehung ausführen zu lassen.
Ähnlich wie beim manuellen Arbeitsgang wird der kolbenseitige Wulst 8 der Manschette
5 auf die Außenfläche des Kolbens 3 gehoben.
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