DE4131385C2 - Werkzeug zum Verstemmen eines Bauteils in einer hohlzylindrischen Aufnahme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Verstemmen eines Bauteils in einer insbesonders hohlzylindrischen Aufnahme mit zumindest zwei über den Umfang der Stirnfläche des Verstemmwerkzeuges verteilt angeordneten Stempeln, die durch einen das Verstemmwerkzeug bezüglich der Aufnahme zentrierenden Grundkörper geführt sind und die geneigt zur Aufnahme-Seitenwand in diese eintreibbar sind, so daß die Aufnahme-Seitenwand bereichsweise kalt verformt wird, um das Bauteil abschnittsweise zu überdecken.

In der DE-OS 22 20 657 ist beschrieben, wie ein scheiben­ förmiges Bauteil durch Verstemmen mit einer hohlzylindri­ schen Aufnahme verbunden werden kann. Das Verstemmen eines Kugellagers auf einem Trägerteil, das ebenfalls als Aufnahme bezeichnet werden kann, ist in der US 4,574,448 gezeigt. Diese Schrift zeigt auch ein Verstemmwerkzeug mit zwei Stempeln, die einen Wandabschnitt der Aufnahme bzw. des Trägerteils so kalt verformen, daß das Wandmate­ rial das zu verstemmende Bauteil bereichsweise überdeckt und dieses somit an der Aufnahme bzw. am Trägerteil fixiert. Bei diesem bekannten Stand der Technik werden die Stempel auf nicht gezeigte Weise vorangetrieben. Wird nun dieser Stempel in einem Verstemmwerkzeug eingebaut, so können nach oftmaliger Benutzung dieses Verstemmwerk­ zeuges Probleme auftreten, da sich die Stempel bei jedem Verstemmvorgang geringfügig abnutzen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Maßnahmen zur Steige­ rung der Zuverlässigkeit eines Verstemmwerkzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Stempel austauschbar sind und sich an mindestens einem parallel zur Aufnahme-Seitenwand verschiebbaren Druckstück ab­ stützen. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind In­ halt der Unteransprüche.

Wie bereits erwähnt, sind die Stempel in einem Ver­ stemmwerkzeug durch einen Grundkörper desselben geführt, um eine definierte Kaltverformung zu erzielen. Neben dem Neigungswinkel der Stempel ist dabei bevorzugt auch deren maximaler Hub vorgegeben. Vorteilhafterweise kann durch den Grundkörper des Verstellwerkzeuges letzteres auch be­ züglich der Aufnahme zentriert werden. Da jedoch die Stempel einer hohen Abnutzung unterworfen sind, sind diese erfindungsgemäß einfach austauschbar im Verstemm- Werkzeug angeordnet. Hierzu können sich die Stempel an Druckstücken abstützen, wobei diese Abstützung auch ge­ lenkig beispielsweise unter Zuhilfenahme eines Kugel­ druckstückes erfolgen kann, um dem Druckstück zur Vereinfachung der Kinematik eine im wesentlichen parallel zur Aufnahme-Seitenwand verlaufende Bewegungsrichtung zu er­ möglichen. Während das Eintreiben der Stempel durch Krafteinwir­ kung auf die Druckstücke erfolgt, kann die Rückbewegung der Stempel in ihre Ruhestellung auf einfache Weise durch eine Rück­ stellfeder ausgelöst werden. Zur Vereinfachung der Handhabung kann dabei das Verstemmwerkzeug zusätzlich mit einer insbeson­ dere magnetischen Haltevorrichtung für das Bauteil versehen sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Grundkörper des Verstemmwerkzeuges auch das zu verstemmende Bauteil zentrieren. Eine zentrale Schmiermittelzufuhr im Verstemmwerkzeug vereinfacht die Ölversorgung sämtlicher Reibflächen sowie der Verstemmstem­ pel und kann beispielsweise intermittierend angesteuert sein.

Anhand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Gezeigt ist jeweils ein erfindungsge­ mäßes Verstemmwerkzeug im Schnitt.

Fig. 1 zeigt das in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnete Verstemm­ werkzeug, das dazu dient, ein als Scheibe ausgebildetes Bauteil 2 in einer im wesentlichen hohlzylindrischen Aufnahme 3 zu verstemmen. Hierzu weist das Verstemmwerkzeug mehrere über dem Umfang der Aufnahme 3 verteilte Stempel 4 auf, die geneigt zur Aufnahme-Sei­ tenwand 5 in diese eingetrieben werden und dabei Wandmaterial derart kaltverformen, daß dieses Material das Bauteil 2 abschnitts­ weise überdeckt. Diese Verfahrensweise ist in Fig. 1 deutlich darge­ stellt, da sich der linke Stempel 4 in seiner Ruhestellung befindet und das Bauteil 2 noch ungesichert in der Aufnahme 3 liegt, wäh­ rend der rechte Stempel 4 in seiner Endposition nach Durchführung eines Verstemmvorganges dargestellt ist, wobei das kaltverformte, durch einen Pfeil 6 gekennzeichnete Seitenwandmaterial das Bauteil 2 bereichsweise überdeckt und somit in der Aufnahme 3 fixiert.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Stempel 4 in Druck­ stücken 7 befestigt, die ihrerseits durch einen zentrisch angeordne­ ten Grundkörper 8 des Verstemmwerkzeuges geführt sind. Da über dem Umfang der Aufnahme 3 drei Stempel 4 vorgesehen sind, sind auch drei Druckstücke 7 vorgesehen, die jeweils im Punkt 9 an einer Druckhülse 10 schwenkbar aufgehängt sind. Diese hohlzylindrische Druckhülse 10 umgibt den Grundkörper 8 und ist somit ebenfalls durch diesen geführt.

Der Verstemmvorgang läuft wie folgt ab:

Zunächst wird das Verstemmwerkzeug 1 gemeinsam mit dem Bauteil 2 in die Aufnahme 3 eingesetzt. Dabei wird das Bauteil 2 am Grundkörper 8 durch eine magnetische Haltevorrichtung 11 in Form dreier Einzelmagnete gehalten und durch einen aus dem Grundkör­ per 8 herausgearbeiteten Zentrierbolzen 12 zentriert. Dieser Zentrier­ bolzen 12 übernimmt gemeinsam mit dem Außenwandbereich des Grundkörpers 8 im Bereich der Aufnahme 3 die Zentrierung des Verstemmwerkzeuges 1. Die Stempel 4, die Druckstücke 7, sowie die Druckhülse 10 befinden sich dabei bezüglich des Grundkörpers 8 in der in der linken Hälfte des Verstemmwerkzeuges dargestellten Position.

Anschließend wird auf das freie obere Ende der Druckhülse 10 ein Kraftimpuls aufgebracht. Die Druckhülse 10 sowie die Druckstücke 8 und die Stempel 4 bewegen sich dabei gemäß Pfeilrichtung 13 nach unten. Dabei werden die Druckstücke 7 aufgrund der konischen Form des Grundkörpers 8 im dem Punkt 9 gegenüberliegenden End­ bereich der Druckstücke 7 ausgelenkt und geringfügig um den Punkt 9 verschwenkt (Pfeil 14). Die Überlagerung der beiden Bewegungen gemäß den Pfeilen 13, 14 treibt die Stempel 4 in die Aufnahme-Sei­ tenwand 5 und führt zu einer Materialverformung gemäß dem in der rechten Hälfte von Fig. 1 dargestellten Ergebnis (Bezugsziffer 6).

Zurückgeführt in die Ausgangslage werden die Stempel 4 bzw. die Druckstücke 7 und die Druckhülse 10 durch eine Rückstellfeder 15, die innerhalb der Druckhülse 10 angeordnet ist und die sich am Grundkörper 8 abstützt. Das Rückverschwenken der Druckstücke 7 gegen die Pfeilrichtung 14 erfolgt dabei unter Einfluß eines die Druckstücke 7 umgebenden Federringes 16.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die Druckstücke 7 im wesentlichen innerhalb des hohlzylindrischen Grundkörpers 8 ange­ ordnet. Hiermit kann der Grundkörper 8 über einen weiten Bereich innerhalb der Aufnahme 3 geführt werden und somit das Verstemm­ werkzeug 1 noch besser zentrieren. Analog dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die Stempel 4, deren Verteilung über den Umfang aus Fig. 2a (Ansicht A aus Fig. 2) ersichtlich ist, in Bohrungen im Grundkörper 8 derart geführt, daß die Stempel 4 bei Krafteinwirkung auf das Druckstück 7 gemäß Pfeilrichtung 13 geneigt zur Aufnahme- Seitenwand 5 in diese eingetrieben werden. Zwischen dem Druck­ stück 7 sowie den Stempeln 4 sind dabei Kugel-Druckstücke 7′ vor­ gesehen, die die erforderliche geringfügige Relativbewegung ermög­ lichen. Gehalten und ggf. gegen Verdrehung gesichert werden die Stempel 4 dabei durch jeweils einen Stifthalter 17.

Ferner unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 von dem gemäß Fig. 1 durch eine zentrale Schmiermittelzufuhr 18, die über eine Ringnut 19 sowie einen Längskanal 20 die Stempel 4 - ausgelöst durch die Bewegung des Druckstückes 7 in bzw. gegen Pfeilrichtung 13 - intermittierend mit Schmieröl versorgt. Vorgesehen ist ferner eine Distanzhülse 21, die den maximalen Hub h des Druckstückes 7 bzw. der Druckhülse 10 (Fig. 1) begrenzt. Gezeigt ist dieses Verstemmwerkzeug 1 in Fig. 2 in seiner Arbeitsstellung, d. h. die Stempel 4 sind in die Aufnahme-Seitenwand 5 eingetrieben. Die die Rückbewegung der Stempel 4 in ihre Ruhestellung initiierende Rückstellfeder 15 stützt sich abermals am Grundkörper 8 ab und greift am Druckstück 7 über einen Stützring 22 an. Bei diesem Aus­ führungsbeispiel ist auf den Grundkörper 8 ferner eine mit einer Klemmschraube 23 fixierte Einstellhülse 24 aufgeschraubt, die der Höhenpositionierung des Verstemmwerkzeuges 1 bezüglich der Auf­ nahme 3 dient. Wie ersichtlich, liegt die Einstellhülse auf der Ober­ kante der Aufnahme 3 auf. Weiterhin dient die Einstellhülse 24 der Rückhubbegrenzung von Druckstück 7 und Stempeln 4. In Fig. 2a erkennt man darüber hinaus drei magnetische Haltevorrichtungen 11, mit denen das Bauteil 2 am Grundkörper 8 gehalten und somit ge­ meinsam mit dem Verstemmwerkzeug 1 auf einfachste Weise in die Aufnahme 3 eingesetzt werden kann. Detaillierte konstruktive Aus­ führungsformen können jedoch durchaus anderweitig gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims (5)

1. Werkzeug zum Verstemmen eines Bauteils (2) in einer insbesonders hohlzylindrischen Aufnahme (3) mit zu­ mindest zwei über den Umfang der Stirnfläche des Verstemmwerkzeuges (1) verteilt angeordneten Stem­ peln (4), die durch einen das Verstemmwerkzeug (1) bezüglich der Aufnahme (3) zentrierenden Grundkörper (8) geführt sind und die geneigt zur Aufnahme-Sei­ tenwand (5) in diese eintreibbar sind, so daß die Aufnahme-Seitenwand (5) bereichsweise kalt verformt wird, um das Bauteil (2) abschnittsweise zu über­ decken, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempel (4) aus­ tauschbar sind und sich an mindestens einem parallel zur Aufnahme-Seitenwand (5) verschiebbaren Druck­ stück (7, 7′) abstützen.

2. Verstemmwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am/an (den) Druck­ stück(en) (7) eine sich am Grundkörper (8) ab­ stützende Rückstellfeder (15) angreift.

3. Verstemmwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (8) mit einer insbesondere magnetischen Haltevorrichtung (11) für das Bauteil (2) vorgesehen ist.

4. Verstemmwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (8) mit einer Zentrierung (12) für das Bauteil (2) versehen ist.

5. Verstemmwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine zentrale Schmiermittelzu­ fuhr zu den Verstemm-Stempeln (4).