DE3820645C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Herstellen eines becherförmigen Gehäuses für einen sich selbsttätig hydraulisch einstellenden Ventilstößel, wobei das becherförmige Gehäuse einen Boden, eine zylindrische Wand und einen den Boden auf seiner der Wand abgewandten Seite überragenden Kragen aufweist und wobei zunächst aus einer Platine ein topfförmiger Roh­ ling durch Tiefziehen oder Abstreck-Gleitziehen hergestellt und sodann der Kragen erzeugt wird.

Diese Art der Herstellung von becherförmigen Gehäusen mit einem bodenseitigen Kragen ist grundsätzlich seit langem bekannt und beispielsweise auch in dem JP-Abstract 55-40269 beschrieben. Dabei wird zunächst aus einem Zuschnitt in gegebenenfalls mehreren Tiefziehschritten ein becher­ förmiges Gehäuse gezogen. Der Boden des Gehäuses weist mittig einen einwärts gerichteten Vorsprung auf und ferner wird der Boden gegenüber der zylindrischen Wand ge­ ringfügig einwärts verlagert, so daß ein den Boden überragender, ringförmiger Kragen entsteht. Dieser Kragen weist eine doppelte Wandstärke auf, da das geschlossene, bodenseitige Ende des becherförmigen Gehäuses zur Bil­ dung des Kragens in mehreren Schritten einwärts gestülpt wird. Hierzu wird die Becherwand ferner ringförmig gefal­ tet, wobei sich die doppelte Materialstärke im Bereich des über den Boden vorstehenden Randes bzw. Kragens zwangsläufig ergibt. Verwendung findet dieser Becher nach dem JP-Abstract 55-40269 z. B. bei Verbrennungsmotoren.

Der Erfindung liegt gegenüber diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein derartiges, für Ventilstößel bestimmtes Gehäuse in großen Stückzahlen auf möglichst einfache und zweckmäßige Weise zu fertigen, wobei die zy­ lindrische Wand zugleich als Führung dient und engen To­ leranzen unterliegt und sich ein Kragen auf der dem Boden abgewandten Seite befindet.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Rohling zur Bildung des den Boden überragenden Kragens mindestens einem entgegen der Wandbildung gerichteten Rückwärts-Abstreck-Gleitzieh-Bearbeitungsvorgang un­ terzogen wird.

Der Werkstoff der Platine wird bei der Herstellung des becherförmigen Gehäuses in dem die Wand bildenden Bereich zunächst in der einen Richtung gezogen und sodann bei der Kragenbildung in der entgegengesetzten Richtung der Rückwärts-Abstreck-Gleitzieh-Bearbeitung unterzogen. Der den Kragen bildende Werkstoff wird dabei während des Rückwärts-Abstreck-Gleitzieh-Bearbeitungsvorganges aus dem Material der Wand über die Ebene des Bodens hinaus axial verschoben. Der topfförmige Rohling wird somit nicht in Richtung des freien Becherrandes, sondern dazu entge­ gengesetzt abgestreckt. Das Abstrecken erfolgt über die flache Stirnseite des Bodens hinaus, wobei sich der ring­ förmige Kragen bildet.

Die zweifache und in entgegengesetzte Richtungen wirkende Bearbeitung des Werkstoffes erfolgt mit engen Maßtoleranzen, so daß ein becherförmiges Gehäuse mit einem bodenseitigen Kragen und hoher Maßhaltigkeit entsteht.

Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung, deren erfindungsgemäßen Einzelheiten aus den Ansprüchen 2 und 3 hervorgehen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 in Seitenansicht eine als Ausgangsmaterial dienende Platine für das Gehäuse;

Fig. 2 im Schnitt das Gehäuse als Rohling;

Fig. 3 im Schnitt das Gehäuse mit einem rückwärts abgestreckten Kragen;

Fig. 4 im Schnitt das Gehäuse mit einer eingelegten, fest verbundenen Hart­ metallplatte;

Fig. 5 einen Schnitt wie in Fig. 4 mit einer verschleißfesten Schicht aus einem pulverförmigen Ausgangswerkstoff und

Fig. 6 einen Schnitt durch ein Werkzeug zum Herstellen des Gehäuses gemäß Fig. 3.

Ein becherförmiges Gehäuse 1 eines sich selbsttätig hydraulisch einstellenden Ventilstößels besteht aus einem Boden 2, einer zylindrischen Wand 3 und einem ringförmigen Kragen 4 bzw. einem erhabenen Rand 4 auf der der zylindrischen Wand 3 abgewandten Seite des Bodens 2. Zur Herstellung des Gehäuses 1 wird eine Patine 5 gemäß Fig. 1 zunächst in gegebenenfalls mehreren Schritten durch Tiefziehen und/oder Abstreck- Gleitziehen in einen topfförmigen Rohling 6 gemäß Fig. 2 umgeformt. Dieser topfförmige Rohling wird sodann zur Bildung des über den Boden 2 ragenden Kragens 4 bzw. Randes 4 in entgegengesetzter Richtung, also in Richtung des Pfeiles a in Fig. 2 einem Abstreck- Gleitzieh-Bearbeitungsvorgang unterzogen. Das Gehäuse 1 mit seinem Boden 2, der zylindrischen Wand 3 und dem ringförmigen Kragen 4 ist daher ein spanlos gefertigtes, einstückiges Teil.

Das Gehäuse 1 kann ferner weiteren Bearbeitungsvorgängen bis zur Herstellung eines fertigen Tassenstößels unter­ worfen werden, doch interessieren diese Bearbeitungs­ vorgänge hier im einzelnen nicht. Wesentlich ist, daß zur Erzielung des Gehäuses 1 eine Platine 5 in einer Richtung entsprechend dem Pfeil b in Fig. 1 tiefgezogen und/oder vorwärts abgestreckt wird, und der somit erhaltene Rohling 6 gemäß Fig. 2 sodann wieder rück­ wärts entsprechend dem Pfeil a abgestreckt wird, damit sich der Rand bzw. Kragen 4 bildet.

Die außenliegende Oberfläche 7 des Bodens 2, die mit dem Steuernocken eines Ventilschaftes zusammenwirkt, wird ferner mit einer Schicht 8 gemäß Fig. 4 bzw. einer Schicht 9 gemäß Fig. 5 versehen. Die Schicht 8 ist z. B. eine Hartmetallplatte und wird in der durch den Rand bzw. Kragen 4 gebildeten Vertiefung 10 ange­ ordnet. Die Verbindung der Hartmetallplatte 8 mit dem Boden 2 erfolgt in grundsätzlich bekannter Weise z. B. mittels Lot oder dergleichen. Sowohl für die Anordnung des Lotes als auch die der Hartmetallplatte 8 (Fig. 4) dient der Kragen bzw. Rand 4 als Zentrierung.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hartmetallplatte 8 durch eine andersartige Beschichtung 9 ersetzt, die in ihrem Augangszustand flüssig oder pulverförmig sein kann. Hier dient die Vertiefung 10 dazu, um zu verhindern, daß die zur Bildung der Schicht 9 dienende Substanz vor dem Er­ starren im noch pulverförmigen oder flüssigen Zustand im Bereich des Bodens 2 außen auf die zylindrische Wand 3 des Gehäuses 1 gelangt. Der Boden 2 und der Rand bzw. Kragen 4 besitzen hier somit die Funktion eines die Schicht 9 in ihrer Lage exakt definierenden Gefäßes.

Für die Herstellung des Gehäuses 1 gemäß Fig. 3 aus einem Rohling 6 gemäß Fig. 2 dient ein Abstreckwerkzeug 11 gemäß Fig. 6. Dieses Abstreckwerkzeug 11 besteht aus einem Oberwerkzeug 12 und einem Unterwerkzeug 13, wobei das Oberwerkzeug 12 einen Oberstempel 14 und das Unterwerkzeug 13 einen unteren Stempel 15 sowie gemäß Ausführungsbeispiel eine Matrize 16 in Gestalt eines Abstreckringes 16 aufweist.

Zu dem Oberwerkzeug 12 gehören gemäß Fig. 6 ein Träger 17 und ein mit diesem verschraubter Halter 18 für den Oberstempel 14. Entsprechend der Form und Gestalt des Rohlings 6 weist der Oberstempel 14 ein zylindrisches, freies Ende 19 mit einer ebenen, kreisförmigen Stirnfläche 20 auf, die an ihrem Umfang einen, den Kragen 4 bzw. Rand des Gehäuses 1 bildenden Absatz 21 aufweist.

Das Unterwerkzeug 13 besteht aus einem Werkzeugunter­ teil 22, in welchem der untere Stempel 15 bzw. Gegen­ stempel 15 axial beweglich geführt ist, einem auf dem Werkzeugunterteil 22 angeordneten Zwischenstück 23, einem auf diesem angeordneten Träger 24 für die Matrize 16 bzw. den Abstreckring 16 und einer Spannplatte 25 über dem Träger 24 und der Matrize 16. Die Spannplatte 25 ist an dem Träger 24 bzw. dem Zwischenstück 23 und dieses wiederum an dem Werkzeugunterteil 22 angeschraubt, wie dies in Fig. 6 angedeutet ist. Grundsätzlich gleiches gilt für die Befestigung des Halters 18 an dem Träger 17 beim Oberwerkzeug 12.

Die Spannplatte 25 besitzt eine Durchtrittsbohrung 26, auf die bzw. in die der Rohling 6 vor Beginn eines Abstreckvorganges bei angehobenem Oberwerkzeug 12 und Oberstempel 14 gesetzt wird. Die Durchtrittsbohrung 26 ist fluchtend mit der Einlaufschräge, der Umformzone und der Auslaufschräge der Matrize 16 bzw. des Abstreck­ ringes 16 angeordnet und gleiches gilt für eine Durch­ trittsbohrung 27 im Träger 24 und eine Durchtritts­ bohrung 28 im Zwischenstück 23, wobei diese beiden Durchtrittsbohrungen 27 und 28 einen Durchmesser be­ sitzen, der größer ist als die Umformzone der Matrize 16 bzw. des Abstreckringes 16.

Das Zwischenstück 23 besitzt schließlich noch eine Entnahmeöffnung 29 für das fertiggestellte, rückwärts abgestreckte Gehäuse 1, wie aus Fig. 6 hervorgeht.

Zu Beginn eines Abstreck-Gleitzieh-Bearbeitungsvorganges bewegt sich der untere Stempel 15 bzw. Gegenstempel 15 mit seinem freien Ende 30 in das Innere des Rohlings 6, der von dem freien, zylindrischen Ende 19 des Oberstempels 14 abgestützt bzw. in die Durchtrittsbohrung 26 der Spannplatte 25 gedrückt wird. Zwischen den beiden freien Enden 19 und 30 des Oberstempels 14 und des unteren Stempels 15 bzw. Gegenstempels 15 fest eingespannt wird der Rohling 6 sodann durch die Matrize 16 bzw. den Abstreckring 16 bewegt, wobei Material von der zylindrischen Wand 31 über die Ebene des Bodens 2 des Rohlings 6 unter Bildung des Randes bzw. Kragens 4 fließt. Definiert wird der Kragen bzw. Rand 4 bezüglich Lage und Abmessung durch die Form und Gestalt des Absatzes 21 am Übergang von der Stirnfläche 20 zum zylindrischen Umfang des Ober­ stempels 14. Der Oberstempel 14 und der untere Stempel 15 bzw. Gegenstempel 15 geben im Bereich der Entnahme­ öffnung 29 im Zwischenstück 23 das fertiggestellte Gehäuse 1 frei, so daß es quer zur Bewegungsrichtung der Stempel aus dem Abstreckwerkzeug 11 entnommen werden kann.

Als Antrieb 32 für den beweglichen Oberstempel 14 und sein Oberwerkzeug 12 und ebenso als Antrieb für beide Hubrichtungen des unteren Stempels 15 bzw. Gegen­ stempels 15 relativ zu dem Unterwerkzeug 13 mit seinem feststehenden Werkzeugunterteil 22 und der feststehenden Matrize 16 dienen grundsätzlich bekannte, insbesondere hydraulische Antriebsmittel und Aggregate, die der Übersicht wegen in Fig. 6 nicht im einzelnen, sondern nur prinzipmäßig mit Hilfe von Druckstangen 33 und Rückstellfedern 34 dargestellt sind. Es versteht sich daher, daß die Erfindung nicht auf die konkret dargestellte Ausführungsform bzw. deren Details beschränkt ist. So kann z. B. auch die Matrize 16 relativ zu einem während des Abstreck-Gleitzieh-Bearbeitungsvorganges still­ stehenden Rohling 6 bewegbar sein.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen eines becherförmigen Gehäuses für einen sich selbsttätig hydraulisch einstellenden Ventilstößel, mit einem Boden, einer zylindrischen Wand und einem den Boden auf seiner der Wand abgewandten Seite über­ ragenden Kragen, wobei zunächst aus einer Platine ein topfförmiger Rohling durch Tiefziehen oder Abstreck- Gleitziehen hergestellt und sodann der Kragen erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling zur Bildung des den Boden überragenden Kragens (4) min­ destens einem entgegen der Wandbildung gerichteten Rückwärts-Abstreck-Gleitzieh-Bearbeitungsvorgang unterzogen wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1 mit einem Abstreckwerkzeug, das mindestens einen Stempel und mindestens eine Matrize bzw. einen Abstreckring mit einer Einlaufschräge, einer Umform­ zone und einer Auslaufschräge aufweist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Oberstempel (14) vorgesehen ist, der einen den Umfang seiner Stirnfläche (20) be­ grenzenden Absatz (21) aufweist und bodenseitig außen am topfförmigen Rohling (6) angreift, daß ferner ein unterer Stempel (15) bzw. ein Gegenstempel (15) vor­ gesehen ist, der innen am Boden (2) angreift und den topfförmigen Rohling (6) innen stützt und daß An­ triebselemente vorgesehen sind, so daß der Oberstempel (14) und der Gegenstempel (15) mit den topfförmigen Rohling (6) einerseits und die Matrize (16) an­ dererseits relativ zueinander bewegbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (16) in einem feststehenden Unterwerkzeug (13) sowie unterhalb einer Spannplatte (25) mit einer Durchtrittsöffnung (26) angeordnet ist und daß sich in Bewegungsrichtung hinter der Matrize (16) im Unterwerkzeug (13) eine Entnahmeöffnung (29) be­ findet, bis zu der der Oberstempel (14) mit seinem freien Ende (19) bewegbar ist.