DE69508399T2

DE69508399T2 - Crimpzange

Info

Publication number: DE69508399T2
Application number: DE69508399T
Authority: DE
Inventors: David Cole; Richard Everett
Original assignee: Forsheda Ltd
Current assignee: Trelleborg Sealing Solutions UK Ltd
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2015-05-31
Also published as: GB2289860B; DE69508399D1; GB2289860A; EP0765206A1; US5887330A; CA2191237A1; ES2129203T3; WO1995032835A1; GB9410834D0; EP0765206B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen einer Dichtung an der Verwendungsstelle in einer Nut. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der US-A-3 395 441 beschrieben.
Es ist bekannt, eine ringförmige Schaftdichtung an einen Tragkörper zu befestigen, indem ein Rand der Dichtung in einer Nut positioniert wird und dann eine Lippe, die eine Wandung der Nut bildet, gecrimpt wird, so dass der Rand der Dichtung gegriffen wird. Dieses Crimpen wird duch die Benutzung eines Presswerkzeugs bewerkstelligt, welches sich lateral zur Lippe bewegt. Diese bekannte Crimptechnik kann zum Zerbrechen der Lippe führen, was zur mechanischen Fehlfunktion und zur Undichtigkeit führen kann.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Befestigen einer Dichtung in einer Nut bereit, bei dem eine Lippe, die eine Wandung der Nut bildet, verformt wird, um einen Rand der Dichtung in der Nut zu greifen, wobei die Lippe durch ein Presswerkzeug, das zumindest einen rundlichen Rollkörper aufweist, verformt wird und wobei sich der zumindest eine rundliche Rollkörper entlang der Länge der Lippe bewegt, so dass die zu der Werkzeugachse parallele Mittellinie des zumindest einen rundlichen Rollkörpers zu der Lippe versetzt ist, um eine abgeschrägte gepresste Lippe zu erzeugen. Der (Die) rundliche(n) Rollkörper können relativ zur Lippe bewegt werden oder umgekehrt.
Die Erfindung kann insbesondere bei einer ringförmigen Dichtung, die in eine ringförmige Nut eingepasst ist, angewendet werden, wobei in diesem Fall der rundliche Rollkörper entlang eines kreisförmigen Pfads bewegt wird. Vorzugsweise werden eine Vielzahl von mit Zwischenraum angeordneten rundlichen Rollkörpern verwendet, die um den kreisförmigen Pfad herum angeordnet sind.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Presswerkzeug bereit, um eine Dichtung in einer ringförmigen Nut in einem Tragkörper zu befestigen, wobei das Werkzeug einen drehbaren Halter umfasst, der eine Vielzahl von rundlichen Rollkörpern trägt, die entlang eines gemeinsamen kreisförmigen Pfads um die Nut herum laufen, wenn der Halter in Kontakt mit dem Tragkörper gedreht wird, bei dem bei der Benutzung die rundlichen Rollkörper herumlaufen und eine Lippe, die eine Wandung der Nut bildet, verformen, um einen Rand der Dichtung zu greifen, und wobei das Presswerkzeug bei der Benutzung derart angewendet wird, dass die Mittellinie von jedem der rundlichen Rollkörper, welche parallel zu der Werkzeugachse verläuft, zu der Lippe versetzt ist, um eine abgeschrägte gepresste Lippe zu erzeugen. Entweder der Halter oder der Tragkörper oder beide können bewegt werden, um die Drehung zu bewirken.
Die rundlichen Rollkörper des Presswerkzeugs sind vorzugsweise umfangsmässig mit Zwischenraum um den Umfang eines Halters mit rundem Querschnitt angeordnet, der um seine zentrale Längsachse drehbar ist.
Die rundlichen Rollkörper können am Halter von Beinen getragen werden, die von einer Vorderseite des Halters abragen. Um guten Kontakt und relativ gleichförmigen Druck auf den Tragkörper sicherzustellen, können die Beine vorgespannt sein. Die Vorspannung kann eine Federbelastung, eine elektromagnetische oder pneumatische Belastung oder eine Belastung sein, die einen gasgefüllten Hohlraum verwendet.
Zum Schmieren der rundlichen Rollkörper können die Beine Schmiermittelkanäle zu den rundlichen Rollkörpern aufweisen. Ein Schmiermittelkanal in einem federbelasteten Bein kann ein Ventil aufweisen, so dass Schmiermittel auf den rundlichen Rollkörper gedrückt wird, wenn der rundliche Rollkörper gegen den Tragkörper stösst und den Tragkörper gegen die Belastungskraft drückt. Somit wird die Schmierung der rundlichen Rollkörper automatisch bewirkt.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines Werkzeugs gemäss der vorliegenden Erfindung zur Befestigung einer ringförmigen Dichtung an einem Metallkörper, um davon radial nach innen abzuragen, ist,
Fig. 2 eine Vorderansicht einer ersten Ausgestaltung eines Presswerkzeugs gemäss der vorliegenden Erfindung ist,
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der in Fig. 2 dargestellten Linie X-X ist,
Fig. 4 eine Rückansicht einer zweiten Ausgestaltung eines Presswerkzeugs gemäss der vorliegenden Erfindung ist,
Fig. 5 eine Querschnittsansicht entlang der in Fig. 4 dargestellten Linie X-X ist,
Fig. 6 eine Rückansicht einer dritten Ausgestaltung eines Presswerkzeugs gemäss der vorliegenden Erfindung ist und
Fig. 7 eine Querschnittsansicht entlang der in Fig. 6 dargestellten Linie X-X ist.
Wie in Fig. 1 dargestellt, wird eine ringförmige Schaftdichtung 6 an einem Tragkörper 4' befestigt, indem ein Rand der Dichtung 6 in eine Nut 5 in dem Tragkörper 4' eingeführt, und dann eine Lippe 4, die eine Wandung der Nut 5 bildet, gecrimpt wird, um den Rand der Dichtung 6 zu greifen. Das Crimpen wird durch einen rundlichen Rollkörper 22 bewerkstelligt, der sich entlang der Länge der Lippe 4 und der Nut 5 bewegt. Der Eingriffspunkt des rundlichen Rollkörpers 22 mit der Lippe 4 ist zu einer Seite der parallel zu der Werkzeugachse verlaufenden Mittellinie 9 des rundlichen Rollkörpers 22 versetzt, um einen abgeschrägten Rand zu erzeugen.
Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, besteht das Presswerkzeug 10 in einer ersten Ausgestaltung der Erfindung aus einem zylindrischen Körper 12, der eine Vorderseite 14 aufweist. Drei Beine 16 ragen von der Vorderseite 14 ab. Wie in Fig. 3 dargestellt, enthält jedes Bein einen mit einem Gewinde versehenen Schraubenabschnitt 18, der in eine entsprechende Vertiefung 20 in der Vorderseite 14 des Körpers 12 passt. Ein rundlicher Rollkörper 22 wird am Ende eines jeden Beins 16 in einer Öffnung 24 gehalten, um sich innerhalb der Öffnung 24 drehen zu können. Jeder rundliche Rollkörper 22 präsentiert bei der Benutzung eine teilweise unverdeckte Oberfläche 26 für den Kontakt mit der Lippe 4. Jedes Bein 16 enthält einen Kanal 28, um den jeweiligen rundlichen Rollkörper 22 über die Öffnung 24 mit Schmiermittel zu versorgen.
Das Presswerkzeug 10 wird zur Befestigung der Dichtung 6 in der Nut 5 benutzt, indem der Körper 12 um seine zentrale Längsachse gedreht und der Körper 12 hin zur Lippe 4, die zu verformen ist, bewegt wird. Jeder der drei rundlichen Rollkörper 22 läuft dann entlang der Länge der Lippe 4 in einem kreisförmigen Pfad um die Achse der Nut 5. Daraus resultiert, dass die Lippe 4 nach und nach veformt wird, um den Rand der ringförmigen Dichtung 6 zu greifen.
Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, ist ein Presswerkzeug gemäss der zweiten Ausgestaltung grundsätzlich dem der ersten Ausgestaltung ähnlich. Zusätzlich sind die Beine 16, die die rundlichen Rollkörper 22 tragen, federbelastet, um während der Benutzung einen guten Kontakt und eine gleichmässige Vorspannung gegen die Lippe 4 sicherzustellen. Der mit einem Gewinde versehene Schraubabschnitt 18' des Beins 16' passt in eine Vertiefung in einem bewegbaren Element 30, das eine begrenzte axiale Bewegung innerhalb eines Gehäuses 32 ausführen kann. Das Gehäuse 32 passt in einen entsprechenden Hohlraum 34 in dem Werkzeugkörper 12 und wird dort durch eine Sicherungsschraube 36 gehalten. Das bewegbare Element 30 ist federbelastet, um durch eine Feder 38 nach aussen zu ragen. Die Feder 38 stösst gegen eine Schulter 40 eines Schliesselements 42.
Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, ist die dritte Ausgestaltung der Erfindung der zweiten Ausgestaltung ähnlich, wobei jedoch ein Bein 16" und ein bewegbares Element 30" als ein Teil ausgebildet sind und wobei Ventilmittel 44 vorgesehen sind, die ein federbelastetes Ventilelement 46 umfassen, welches bewirkt, dass Schmiermittel auf den rundlichen Rollkörper 22 gedrückt wird, während die Kugel gegen das Arbeitsteil 4' drückt. Schmiermittel, das in dem Hohlraum 48 unterzubringen ist, wird über einen Schmiermittelkanal 28 geliefert.
Die vorliegende Erfindung hat Vorteile dahingehend, dass eine Dichtung ohne das Erfordernis einer vorherigen Hitzebehandlung der Lippe befestigt werden kann. Die verformte Lippe ist im wesentlichen frei von Rissen.
Vorherbestimmte Verformungen können durch Auswahl geeigneter Dimensionen von Komponenten wie z. B. dem (der) rundlichen Rollkörper sowie Anwendung geeigneter axialer Bewegung des Werkzeugs erzeugt werden. Für jede spezielle Anwendung können die Grösse, Konfiguration und der Grad des Versatzes der (des) rundlichen Rollkörper(s) zu der Lippe optimiert werden. Der Grad der Federbelastung kann geeignet gewählt werden. Des Weiteren kann begonnen werden, das Werkzeug vor der axialen Bewegung und dem Kontakt mit der Lippe zu drehen, um sicherzustellen, dass eine gleichmässige Verformung auftritt.
Die Erfindung ermöglicht es somit, Lippen in einer genau kontrollierten und gleichförmigen Weise zu verformen, sogar wenn die Lippen nicht flache Formen und unebene Oberflächen aufweisen.
Es wird klar erkennbar, dass obwohl die Zeichnungen eine Dichtung 6 zeigen, die sich von einer Nut 5 in dem inneren umfangsmässigen Rand eines ringförmigen Körpers 4' radial nach innen erstreckt, die Dichtung genausogut an einer Nut in dem äusseren umfangsmässigen Rand eines ringförmigen Körpers befestigt werden könnte, um sich vom Körper radial nach aussen zu erstrecken.

Claims

1. Verfahren zum Befestigen einer Dichtung (6) in einer Nut (5), bei dem eine Lippe (4), die eine Wandung der Nut eines Tragkörpers (4) bildet, verformt wird, um einen Rand der Dichtung in der Nut zu greifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe durch ein Preßwerkzeug verformt wird, das zumindest einen rundlichen Rollkörper (22) aufweist, wobei sich der zumindest eine rundliche Rollkörper entlang der Länge der Lippe bewegt, so daß die zu der Werkzeugachse parallele Mittelachse des zumindest einen rundlichen Rollkörpers nicht durch den Tragkörper (4) verläuft und zu der Lippe versetzt ist, um eine abgeschrägte gepreßte Lippe zu erzeugen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der oder jeder rundliche Rollkörper relativ zu der Lippe bewegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lippe relativ zu dem oder jedem rundlichen Rollkörper bewegt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der oder jeder rundliche Rollkörper entlang eines kreisförmigen Pfads bewegt wird, um die Lippe zu verformen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem eine Vielzahl von mit Zwischenraum angeordneten rundlichen Rollkörpern (22) um den kreisförmigen Pfad herum angeordnet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei dem die Bewegung des oder der rundlichen Rollkörpers bzw. Rollkörper um den kreisförmigen Pfad herum vor der axialen Bewegung zum Kontaktieren des bzw. der rundlichen Rollkörpers bzw. Rollkörper mit der Lippe beginnt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Preßwerkzeug einen drehbaren Halter (12) umfaßt, der eine Vielzahl von rundlichen Rollkörpern (22) trägt, die entlang eines gemeinsamen kreisförmigen Pfads um die Nut herum laufen, wenn der Halter in Kontakt mit dem Tragkörper gedreht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Halter bewegt wird, um die Drehung zu bewirken.

9. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Tragkörper bewegt wird, um die Drehung zu bewirken.

10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem sowohl der Halter als auch der Tragkörper bewegt werden, um die Drehung zu bewirken.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem vor einer axialen Bewegung und einem Kontakt mit dem Tragkörper begonnen wird, das Preßwerkzeug zu drehen.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei dem die rundlichen Rollkörper des Preßwerkzeugs um den Umfang des Halters umfangsmäßig mit Zwischenraum angeordnet sind, welcher einen runden Querschnitt aufweist und um seine zentrale Längsachse drehbar ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei dem die rundlichen Rollkörper des Preßwerkzeugs durch Arme an dem Halter getragen sind, die von einer Vorderseite des Halters abragen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Arme des Preßwerkzeugs gegen den Tragkörper elastisch vorgespannt sind, um einen relativ gleichmäßigen Druck bereitzustellen.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Vorspannung eine Federbelastung, eine elektromagnetische oder pneumatische Belastung oder eine Belastung ist, die einen gasgefüllten Hohlraum verwendet.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem die Arme Kanäle zu den rundlichen Rollkörpern aufweisen, um ein Schmiermittel zur Schmierung bereitzustellen.

17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem ein Kanal für das Schmiermittel ein Ventil umfaßt, so daß das Schmiermittel auf den rundlichen Rollkörper gedrückt wird, wenn der jeweilige rundliche Rollkörper gegen den Tragkörper stößt und den Tragkörper gegen eine Belastungskraft drückt.