用于安装具有用于轴的开孔的至少一个功能元件的装置

摘要

本发明涉及一种用于将具有用于轴(2)的开孔(3)的至少一个功能元件(4)，特别是凸轮、配重、齿轮和/或轴承安装在轴(2)上的装置(1)，其中所述装置(1)具有至少一个保持件(5)，其供一个功能元件(4)使用，其中，设置有可动的引导滑块(6)，通过其所述轴(2)能够在第一方向上被推进穿过至少一个功能元件(4)的所述开孔(3)，其中，设置有尾座(7)，其能够在与所述第一方向相反的方向移动，并且所述尾座(7)的尾座末端(8)能够联接至所述轴(2)的端面，其中，设置有振动发生器(9)，其特别布置在所述尾座末端(8)中。因此实现了一个或多个功能元件(4)在轴(2)上的简单且非常精准的安装。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于安装具有用于轴的开孔的至少一个功能元件的装置。本发明还涉及一种用于将具有开孔的至少一个功能元件接合至轴的方法。

背景技术

为了将功能元件，特别是凸轮接合至轴，特别是接合至凸轮轴管，单个功能元件中的轮轴或者开孔必须与轴的轴线对齐。如果功能元件中的一个或多个通过引进轴而接合为一体，所有功能元件必须因此而对齐。

专利文献DE102008064194A1公开了一种适于对多个功能元件，特别是具有用于轴并在轴上处于预定角度位置的开口的凸轮进行定位的装置，所述装置具有多个保持件，每个保持件供一个功能元件使用。保持件能够以功能元件中的开口大致位于同一直线上的方式定位。

当在轴上一次安装一个或多个凸轮时，待安装的凸轮通常由夹具抓住或者保持在保持件中并被加热，随后凸轮轴管或者主要是轴被引进，直到至少一个凸轮达到其端部位置。具有尾座末端的尾座首先从相对侧穿过功能元件并提起轴，或者具体地，提起凸轮轴管，以便凸轮轴管或者主要是轴当穿过凸轮或主要是功能元件时能够被支撑。然后尾座与轴一起通过功能元件中的开口穿回。功能元件或者具体地是凸轮至少因尾座末端而被足够精确地定位，所述尾座末端具有比轴小的直径，以便顺利地穿过开孔。未准确定位的功能元件通过尾座头能够因此至少粗略地预先对齐。在轴通过轴管上的插入斜面穿过并且功能元件因此穿在轴上的同时，之前的对同轴错误的更正随后继续。

当轴穿过时，然而，待穿在轴上的功能元件在功能元件的轮轴的部分区域中与轴接触，并导致短暂的微振磨损或形成碎屑。另外，存在功能元件在夹具本身中未对齐并且当处于其端部位置时在该未对齐位置中冷却的危险，导致定位缺陷。

本发明因此关于提出一种用于安装至少一个具有用于轴的开孔的功能元件的装置，其克服了现有技术中已知的缺点。

发明内容

该问题根据本发明由独立权利要求1的主题解决。有益的实施例形成从属权利要求的主题。

本发明基于如下原则：在用于在轴上安装具有用于轴的开孔的至少一个功能元件的装置中提供振动发生器，以及特别是在尾座末端或者主要是尾座中提供所述的振动发生器，并当接合至至少一个功能元件时激活所述振动发生器，其结果是通过不变的、最小的抖动防止了功能元件与轴的“粘合”，并特别减小了接触力。特别能够排出因功能元件的错位引起的功能元件的卡住或倾斜。当多于一个功能元件被穿过时，这是特别有益处的，因为当有若干个功能元件穿过时，第一个穿过的功能元件，例如第一凸轮穿过时，已经被冷却并因此用于穿过的空隙变得越来越小，所以增加了卡住的危险。所述振动和因该振动而产生的力当然要小于夹住或保持凸轮或功能元件所使用的夹子中的夹紧力。根据本发明的装置具有至少一个保持件或夹子，每个供一个功能元件使用，在有多个保持件的情况下，这些保持件被优选布置甚至垂直叠落，并且通过可动滑块能够将轴在第一方向上推动穿过功能元件中的开孔。上述尾座能够在与第一方向相反的方向上移动并因此与轴和滑块反向且同时能够将其尾座末端联接至轴的端面。振动发生器随后优选地布置在尾座末端中并产生改善安装所需的振动。通过根据本发明的装置，待安装的功能元件的卡住或倾斜以及特别是同样的功能元件在轴上的错位固定能够因此优选地被完全排除，其结果特别是实现了高生产质量。

为了所述振动能够特别有益地改善安装，针对要发生的最小的变形，轴必须设计为具有足够的弹性，或者保持件或者夹子必须允许至少一个功能元件移动。该移动优选地在一个平面(x-y)上以受限制的方式发生，以便在轴上的功能元件的轴线(z轴)的位置不受影响。

在根据本发明的技术方案的优选发展中，尾座末端具有斜面，通过所述斜面尾座末端能够至少部分地插入轴中。该斜面能够用于夹在相应的夹子中或者保持在相应的保持件中的单独的功能元件的预先对齐，特别是如果所述功能元件的开孔没有与其他开孔齐平。通过迎着轴的端面按压尾座末端并将其部分地插入后者，端部斜面还能够用于实现向轴的振动传导联接。所述振动传导联接对于根据本发明的安装过程尤为重要。

振动发生器能够被方便地打开和关闭。这使得能够只是暂时地根据本发明而使用振动的产生，例如用于热接合的凸轮轴的加速冷却，以便在凸轮轴管达到其端部位置之后例如振动能够通过振动发生器施加至凸轮轴管，并且结果是凸轮轴管振动且经受与功能元件的轮轴或者凸轮的轮轴的非常的微接触，其结果是能够实现更快的冷却。特别是周期时间也因此而能够减少。在轴穿过功能元件的同时还能够想到在一个或多个部分中只是暂时地激活振动的产生。

在根据本发明的技术方案的进一步有益的实施例中，由振动发生器产生的振动的频率和振幅能够被调整。如果，例如，只有单独的功能元件，特别是凸轮被接合，或者当多个功能元件被接合时轴已经处于其端部位置，为了将凸轮轴管带入与功能元件的轮轴的非常的微接触并因此实现更快的冷却，能够增加振幅和/或频率。为了正常的安装过程，能够因此提供第一振幅和/或第一频率并为了在端部阶段的冷却能够随后增加第一振幅和/或第一频率。

在根据本发明的技术方案的进一步有益的实施例中，振动发生器具有偏心件，其通过液压、电动或者气压驱动。这样的偏心件例如能够是布置在尾座末端具有不均质重量的电动机。经由尾座自身能够容易地供应电能。以同样的方式，偏心件当然也能够由气压或液压驱动。

本发明进一步基于如下原则：改善用于将具有开孔的至少一个功能元件通过使用上述段落中描述的装置热接合至轴的方法，功能元件例如是凸轮、配重、齿轮和/或轴承。在根据本发明的方法中，功能元件首先放置到装置的夹子/保持件中并且随后或之前进行加热。

尾座随后从下方穿过至少一个单独的功能元件中的开孔，其结果是如果功能元件尚未对齐，能够将其开孔对齐。如果存在多个功能元件，尾座穿过全部功能元件中的所有开孔直到其能够与位于保持在引导滑块中的轴的末端的尾座末端联接。如果实现了联接，则振动发生器被激活并随后通过可动引导滑块将轴从上方推动穿过功能元件中的开孔。在推动的过程中，振动发生器持续产生振动，这特别防止了功能元件，例如凸轮的“粘合”，并且通过不变的、最小的抖动至少减少了功能元件与轴之间的接触力。因此实现了具有极度高质量的最终产品的极度高质量的生产过程。通过具有阶梯直径的轴，通过在同样的部位向后移的直径，当穿过较大直径的部分时还能够想到只暂时地激活振动的产生。

只要轴已经达到其端部位置，由振动发生器产生的振动的频率和/或振幅可被方便地增加。增加频率和/或振幅实现了功能元件的轮轴与轴之间的非常的接触，其结果是实现了更快的冷却并因此减少了周期时间。

本发明的进一步重要的特征和益处能够在从属权利要求，附图以及使用附图的相关说明书中找到。

不言而喻，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征及下文将要说明的特征不仅能够用于已给出的各个情况中的结合，还能够用于其他结合或单独使用。

附图说明

附图中示出了本发明的优选示例性实施方式，并且在下文的说明书中详细说明了本发明的优选示例性实施方式，相同的附图标记指代相同或相似或功能上等同的部件。

在附图中，

图1示意性地示出了根据本发明的用于安装具有用于轴的开孔的多个功能元件的装置的部分剖面示意图；

图2示意性地示出了如图1中的示意图，但具有以不同方式形成的尾座；

图3示意性地示出了如图2中的示意图，但具有以不同方式形成的尾座和以不同方式形成的尾座末端；

图4示意性地示出了如在图1中的示意图，但具有保持杆。

具体实施方式

根据图1和图4，根据本发明的用于安装具有用于轴2的具有开孔3的多个功能元件4的装置1，例如，将凸轮、配重、齿轮和/或轴承安装在轴2上，轴2具有多个保持件5，通过保持件5中的每一个来保持一个功能元件4。例如在图1中示出的，保持件5例如能够形成为以压配合的方式分别保持住功能元件4的夹具，但是例如在图4中示出的，也可仅作为保持杆。并且，设置有可动的引导滑块6，通过该引导滑块6轴2能够在第一方向上被推进，即，在当前情况下向上，通过功能元件4上的开口3。此外,提供了尾座7,可以在与第一方向相反的方向上移动,即在目前的情况下向上，并且尾座末端8能够联接至轴2的端面。根据本发明，随即设置有振动发生器9，其布置在尾座7中，并特别布置在尾座末端8中，通过该振动发生器9能够将尾座末端8，并且还能够将轴2在振动中设定。

轴2通常形成为凸轮轴管,而功能元件4通常形成为凸轮,在轴2与功能元件4之间发生热接合。可替换地,轴2当然也能够通过压配合而连接至功能元件4。

如果观察根据图1至图4的尾座末端8，能够看到其上的端部斜面10，通过所述端部斜面10尾座末端8能够至少部分地插入到轴2中,并且同时能够以振动传导的方式联接至所述轴。振动发生器9被形成以便其能够开关并且也以便由其产生的振动能够从振动的频率和/或振幅方面被调整。原则上，所述装置当然也能够只用于单独的功能元件4。供至少一个功能元件4使用的保持件5还能够是可替换的，特别是在与轴2的轴线正交放置的平面中。

如上已经描述过的，通过引导滑块6，能够竖直地从上方将轴2插入功能元件，并且能够竖直地从下方将尾座7插入功能元件4，所述功能元件4在保持件5中竖直地保持在其他功能元件4的上方，由于该情况下的所述轴通过自身的重力对齐，所以将轴2从上方竖直地插入是特别有益处的。

尾座7和尾座末端8的外径小于功能元件4中的开孔3的内径，以便所述尾座和尾座末端能够以优选的免接触的方式被推动穿过开孔3。当功能元件4明显从他们的对齐中偏离时，只推动尾座7能够用于预先对齐单个的功能元件4。

振动发生器9具有离心件11，其特别由液压、气压或者优选由电动机驱动。

通过根据本发明的装置1，当将功能元件4接合至轴2时，由于接触力至少由不变的、最小的抖动减少，所以第一次能够防止或至少减少功能元件4的粘合。同时，也能够防止功能元件4的卡住或者倾斜。当多于一个功能元件4被穿过时，这是特别有益处的，因为当有若干个功能元件4穿过时，第一个穿过的功能元件4已经被冷却并因此用于穿过的空隙变得越来越小，所以增加了卡住的危险。由振动发生器9产生的振动和因此产生的力当然总是比夹子或保持件5中的夹紧力小，所以特别是被夹在夹子中的功能元件4的位置不会受到相反的影响。

当尾座末端8向上移动时能够使用该振动，并因此对可能的同轴的误差进行第一次修正。将振动发生器9打开和关闭的可能性也使得能够想到只在轴端穿过相关的功能元件4并因此正确地穿到功能元件4上时打开振动，功能元件4例如为凸轮。如果只接合单独的凸轮或者功能元件4，或者当多个功能元件4被接合时如果轴2处于其端部位置，由振动发生器9产生的振动的振幅和/或频率能够被增加，以便使轴2与功能元件4的轮轴更加地微接触(micro-contact)，并因此实现快速冷却，从而减少周期时间。

在示出的示例性实施例中，振动发生器9位于尾座末端8中，对于尾座末端8本身，当然能够移到尾座7上并从尾座7移走，所以同样，振动发生器9能够置于尾座7上的各种位置。

通过根据本发明的装置1，并还特别是通过根据本发明的方法，其中，当功能元件4接合至轴2时，轴2通过振动发生器9设定为振动，在减少周期时间的同时尤其能够实现高质量的接合。