DE3807817C1

DE3807817C1 -

Info

Publication number: DE3807817C1
Application number: DE3807817A
Authority: DE
Inventors: Herbert 4630 Bochum De Krips; Miroslan Dr. 4030 Ratingen De Podhorsky
Original assignee: Balcke Duerr AG
Current assignee: Balcke Duerr AG
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1989-03-09
Also published as: DE58901825D1; ES2033472T3; KR890014903A; EP0331938A3; EP0331938A2; RU1782183C; KR950000066B1; GR3005759T3; ATE78200T1; EP0331938B1; DD285937A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum lagegenauen Be festigen von mehreren, jeweils mit einer Öffnung versehenen Teilen auf einem Hohlkörper, insbesondere von Nocken und/oder Lagerhülsen auf einer hohlen Welle, wobei im Ausgangs zustand die Öffnung in den Teilen größer als das entsprechende Abmaß des Hohlkörpers an den jeweiligen Befestigungsstellen ist und die Teile in die vorgegebene Position auf dem Hohlkörper gebracht werden, bevor der Befestigungsvorgang durch hydraulisches Aufweiten des Hohlkörpers zumindest im Bereich der Befestigungsstellen erfolgt, wozu die zu be festigenden Teile in Aussparungen einer in axialer Richtung mindestens zweigeteilten Form eingelegt werden, der Hohlkörper in die Öffnungen der Teile eingesetzt wird und die Formteile durch ein sie umgebendes Gehäuse zueinander ausgerichtet und gehalten werden.

Eine Vorrichtung der voranstehend beschriebenen Art ist aus der DE 36 16 901 A1 bekannt. Sie dient zum Herstellen einer Nockenwelle, die durch Aufschieben von Nockenscheiben auf eine Hohlwelle, Einbringen der so gebildeten Konstruktion in eine Form und Aufweiten der Hohlwelle hergestellt wird, wobei dieses Aufweiten durch Einbringen eines unter hohem Druck stehenden Fluids erfolgt. Die Form besteht aus zwei Form hälften, die mit entsprechenden Aussparungen für die Nocken scheiben versehen sind. Diese in axialer Richtung zweige teilte Form wird während des Aufweitvorganges in ein eben falls zweiteiliges Gehäuse eingesetzt, das die beiden Form hälften zusammenhält.

Da es bei der Herstellung von Nockenwellen entscheidend darauf ankommt, daß die einzelnen Nockenscheiben exakt auf der Hohlwelle positioniert werden, damit eine spätere Bear beitung der Nocken vermieden bzw. auf ein Minimum reduziert werden kann, werden hohe Anforderungen sowohl an die Ausbil dung der Form als auch an die Ausrichtung der Formhälften während des Herstellungsvorgangs gestellt. Wenn sich die Nockenscheiben innerhalb der Aussparungen der beiden Form hälften verdrehen oder in axialer Richtung verlagern können und wenn die beiden Formhälften nicht exakt zueinander ausge richtet und in diesem ausgerichteten Zustand gehalten werden, ergeben sich entweder unbrauchbare Nockenwellen oder es wird erforderlich, die einzelnen Nocken mit großem Aufwand nachzu arbeiten.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die die Nocken umschließenden Formteile einfacher und kostengünstiger herzustellen, die Vorrichtung durch einfachen und schnellen Austausch der Formteile universeller anwendbar zu machen sowie die Einstellung der Winkellage der einzelnen Nocken zu einander zu vereinfachen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Form in mehrere quer zu ihrer Längsachse geteilte Formabschnitte unterteilt ist, die mit stirnseitigen Anlageflächen, axial verlaufenden, eine Ausrichtung in Umfangsrichtung bewirkenden Führungsflächen und einer äußeren konischen Mantelfläche ausgebildet sind, auf die ein mit einer entsprechenden konischen Innenfläche versehenes Gehäuse aufschiebbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Aufteilung der Form in mehrere axiale Formabschnitte lassen sich die Aussparungen in diesen Formabschnitten besonders gut den jeweils aufzunehmenden, auf dem Hohlkörper zu befestigenden Teilen anpassen, wobei vorzugsweise jeder axiale Formabschnitt zur Aufnahme eines derartigen Teiles ausgebildet wird. Mit Hilfe ihrer stirn seitigen Anlageflächen werden die axialen Formabschnitte an schließend an das Einlegen der Teile zur Bildung der Gesamt form zusammengesetzt, wobei eine exakte Ausrichtung der Form abschnitte in Umfangsrichtung durch die in axialer Richtung verlaufenden Führungsflächen erfolgt. Über ihre konischen Mantelflächen werden die axialen Formabschnitte schließlich zentriert, wenn ein Gehäuse mit einer entsprechend der konischen Mantelfläche der Formabschnitte ausgeführten konischen Innenfläche auf die zusammengesetzte Form aufge schoben wird. Die erfindungsgemäße, aus axialen Formab schnitten bestehende Form bewirkt somit selbsttätig eine lagegenaue Ausrichtung der auf dem Hohlkörper zu befestigen den Teile, da über die Stirnseiten Anlageflächen eine exakte Positionierung in axialer Richtung, über die axial verlaufen den Führungsflächen eine Ausrichtung in Umfangsrichtung und über die konischen Mantelflächen eine Zentrierung der einzelnen Formabschnitte erfolgt, ohne daß Überbestimmungen auftreten oder beim Zusammensetzen Spalte entstehen können.

Die axial verlaufenden Führungsflächen können bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindundg jeweils als eine in jedem Teil der in axialer Richtung mindestens zweigeteilten Formabschnitte ausgebildete Bohrung ausgeführt sein, in die jeweils eine achsparallel im Gehäuse angeordnete Führungs stange eingreift. In diesem Falle erfolgt die Führung und Ausrichtung in Umfangsrichtung durch präzise und einfach her zustellende zylindrische Bohrungen und Führungsstangen. Bei einer alternativen Ausführungsform sind die axial verlaufen den Führungsflächen als auf der konischen Mantelfläche jedes Teils der in axialer Richtung mindestens zweigeteilten Form abschnitte ausgebildete Führungsleisten oder Führungsnuten ausgeführt, die mit einer entsprechenden Führungsnut oder Führungsleiste in bzw. an der konischen Innenfläche des Ge häuses zusammenwirken.

Erfindungsgemäß kann der Boden des Gehäuses als Anlagefläche für den letzten Formabschnitt ausgebildet sein und der erste Formabschnitt an der Anlagefläche eines Widerlagers anliegen, das zugleich mit einer Führungs- und Dichtfläche für den Hohlkörper versehen ist, so daß auch dessen Abdichtung nach seinem Einsetzen in die Form selbsttätig erreicht wird.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der er findungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erste Ausführungs form,

Fig. 2 die Draufsicht gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt gemäß der Schnittlinie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 den Schnitt gemäß der Schnittlinie IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform,

Fig. 6 den Querschnitt gemäß der Schnittlinie VI- VI in Fig. 5 und

Fig. 7 den Querschnitt gemäß der Schnittlinie VII-VII in Fig. 5.

Die herzustellende Nockenwelle besteht aus einer Hohlwelle 1, auf der bei den Ausführungsbeispielen jeweils insgesamt acht Nocken 2 und ein Flansch 3 befestigt werden sollen.

Um diese, jeweils mit einer Öffnung versehenen Teile 2 und 3 lagegenau auf der Hohlwelle 1 anzuordnen, wird eine Form ver wendet, die bei den Ausführungsbeispielen aus insgesamt neun Form abschnitten 4 besteht. Jeder Formabschnitt 4 ist in axialer Richtung zweigeteilt, wie sich aus den Fig. 2 bis 3 bzw. 6 ergibt. Jeder dieser Formabschnitte 4 weist eine Aussparung zur Aufnahme eines Nockens 2 bzw. des Flansches 3 auf, wie wiederum am besten aus den Fig. 1 bzw. 5 hervorgeht.

Um die Formabschnitte 4 zur Gesamtform zusammensetzen zu können, ist jeder Formabschnitt 4 mit stirnseitigen Anlage flächen 4 a versehen, die bezüglich des mittleren Formab schnittes 4 in Fig. 1 und 5 eingezeichnet sind. Über diese stirnseitigen Anlageflächen 4 a liegen die in Achsrichtung auf einanderfolgenden Formabschnitte 4 aneinander an, was eben falls aus den Fig. 1 und 5 hervorgeht.

Jeder der zweiteiligen Formabschnitte 4 ist darüber hinaus mit axial verlaufenden Führungsflächen 4 b versehen, die der Aus richtung der Formabschnitte 4 in Umfangsrichtung dienen. Beim ersten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4 werden diese Führungsflächen 4 b durch eine zylindrische Bohrung ge bildet. Bei der zweiten Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 bestehen die Führungsflächen 4 b aus axialen Nuten in der Mantelfläche jedes zweiteiligen Formabschnittes 4 (siehe Fig. 6).

Die Formabschnitte 4 sind schließlich mit konischen Mantel flächen 4 c ausgebildet, so daß sich bei zusammengesetzten Formabschnitten 4 insgesamt eine Form mit einer konischen Mantelfläche ergibt, wie dies die unteren Hälften der Fig. 1 und 5 erkennen lassen.

Diese Darstellungen zeigen auch, daß der jeweils erste Formab schnitt 4 auf der Anlagefläche 5 a eines Widerlagers 5 anliegt. Dieses Widerlager 5 ist weiterhin mit einer Führungs- und Dichtfläche 5 b für die Hohlwelle 1 versehen. An dieser Führungs- und Dichtfläche 5 b liegt die Hohlwelle 1 dichtend an, wenn diese durch die Öffnungen der Teile 2 und 3 hindurch in ihre endgültige Position geschoben wird.

Sobald die Form in der voranstehend beschriebenen Weise zu sammengesetzt und damit die Teile 2 und 3 relativ zur Hohl welle 1 in ihrer Lage bestimmt worden sind, wird ein Gehäuse 6 auf die aus den Formabschnitten 4 zusammengesetzte Form aufge schoben. Das Gehäuse 6 ist mit einer konischen Innenfläche 6 a versehen, die beim Aufschieben des Gehäuses 6 selbsttätig ein Zentrieren der einzelnen Formabschnitte 4 bewirkt. Gleich zeitig erfolgt über die stirnseitigen Anlageflächen 4 a eine axiale Lagebestimmung und über die Führungsflächen 4 b eine Ausrichtung der Formabschnitte 4 in Umfangsrichtung. Bei aufgeschobenem Gehäuse 6 liegt der letzte Formabschnitt 4 mit seiner Anlagefläche 4 a an einer Anlagefläche 6 b des Gehäuses 6 an, die am Boden 6 c des einteilig in der Art einer Glocke ausgebildeten Gehäuses 6 ausgebildet ist.

Beim ersten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4 greifen in die als Bohrungen ausgebildeten Führungsflächen 4 b der Formabschnitte 4 Führungsstangen 7 ein, die im Inneren des Gehäuses 6 angeordnet sind. Bei der zweiten Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 wirken die in den Formabschnitten 4 in Form von Nuten ausgebildeten Führungsflächen 4 b mit Führungsleisten 6 d zusammen, die in axialer Richtung aus der Innenfläche 6 a des Gehäuses 6 hervorstehen.

Sobald die Form mit den zu befestigenden Teilen 2 und 3 zusammengesetzt, die Hohlwelle 1 eingeschoben und das Gehäuse 6 ordnungsgemäß aufgesetzt worden ist, erfolgt bei beiden Aus führungsbeispielen das Aufweiten der Hohlwelle 1 mit Hilfe eines in die Hohlwelle 1 eingebrachten Druckmittels. Dieses Druckmittel wird mit Hilfe eines Mundstückes 8 zugeführt, für das im Boden 6 c des Gehäuses 6 eine Durchtrittsöffnung 6 e vor gesehen ist. Dieses Mundstück 8 drückt die Hohlwelle 1 einer seits gegen die Führungs- und Dichtfläche 5 b des Widerlagers 5 und liegt andererseits dichtend am anderen Ende der Hohlwelle 1 an, so daß kein Druckmedium entweichen kann. Nach erfolgtem Aufweitvorgang werden das Mundstück 8 entfernt, das Gehäuse 6 abgezogen und die Formabschnitte 4 seitlich abgenommen, so daß die fertige Nockenwelle der Endbearbeitung zugeführt werden kann.

Claims

1. Vorrichtung zum lagegenauen Befestigen von mehreren, jeweils mit einer Öffnung versehenen Teilen auf einem Hohl körper, insbesondere von Nocken und/oder Lagerhülsen auf einer hohlen Welle, wobei im Ausgangszustand die Öffnung in den Teilen größer als das entsprechende Abmaß des Hohlkörpers an den jeweiligen Befestigungsstellen ist und die Teile in die vorgegebene Position auf dem Hohlkörper gebracht werden, bevor der Befestigungsvorgang durch hydraulisches Aufweiten des Hohlkörpers zumindest im Bereich der Befestigungsstellen erfolgt, wozu die zu be festigenden Teile in Aussparungen einer in axialer Richtung mindestens zweigeteilten Form eingelegt werden, der Hohl körper in die Öffnungen der Teile eingesetzt wird und die Formteile durch ein sie umgebendes Gehäuse zueinander aus gerichtet und gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Form in mehreren quer zu ihrer Längsachse geteilte Formabschnitte (4) unterteilt ist, die mit stirnseitigen Anlageflächen (4 a), axial verlaufenden, eine Ausrichtung in Umfangsrichtung bewirkenden Führungsflächen (4 b) und einer äußeren konischen Mantelfläche (4 c) ausgebildet sind, auf die ein mit einer entsprechenden konischen Innenfläche (6 a) versehenes Gehäuse (6) aufschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlaufenden Führungsflächen (4 b) jeweils als eine in jedem Teil der in axialer Richtung mindestens zweigeteilten Formabschnitte (4) ausgebildete Bohrung aus geführt sind, in die jeweils eine achsparallel im Gehäuse (6) angeordnete Führungsstange (7) eingreift.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlaufenden Führungsflächen (4 b) als auf der konischen Mantelfläche (4 c) jedes Teils der in axialer Richtung mindestens zweigeteilten Formabschnitte (4) ausgebildete Führungsleisten oder Führungsnuten ausgeführt sind, die mit einer entsprechenden Führungsnut oder Führungsleiste (6 d) in bzw. an der konischen Innenfläche (6 a) des Gehäuses (6) zusammenwirken.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (6 c) des Gehäuses (6) als Anlagefläche (6 b) für den letzten Formabschnitt (4) ausgebildet ist und daß der erste Formabschnitt (4) an der Anlagefläche (5 a) eines Widerlagers (5) anliegt, das zugleich mit einer Führungs- und Dichtfläche (5 b) für den Hohlkörper (1) versehen ist.