DE102015102793A1

DE102015102793A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Fügen von Anbauteilen auf einer Trägerwelle sowie Heizvorrichtung

Info

Publication number: DE102015102793A1
Application number: DE102015102793.3A
Authority: DE
Inventors: Georg Feidieker; Wolfgang Vielmeyer
Original assignee: MBB Fertigungstechnik GmbH
Current assignee: Aumann Beelen GmbH
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2016-09-01
Anticipated expiration: 2035-02-27
Also published as: DE102015102793B4

Abstract

Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Fügen von Anbauteilen (2) auf einer Trägerwelle (3), bei dem in einem Fügewerkzeug (1.1, ..., 1.3) Anbauteile (2) entlang einer Einführrichtung angeordnet werden, derart, dass Durchgangsöffnungen der Anbauteile (2), die der Aufnahme einer Trägerwelle (3) dienen, in der Einführeinrichtung fluchten, eine Heizvorrichtung in die Durchgangsöffnung der Anbauteile (2) eingeführt wird, die Anbauteile (2) zumindest in einem zur jeweiligen Durchgangsöffnung benachbarten Bauteilbereich mittels der Heizvorrichtung gleichzeitig erwärmt werden und die Anbauteile (2) auf der Trägerwelle (3) gefügt werden, indem die Heizvorrichtung aus den Durchgangsöffnungen der Anbauteile (2) entfernt, die Trägerwelle (3) mittels einer Einführvorrichtung in die Durchgangsöffnungen eingeschoben und die Anordnung von Trägerwelle (3) und hierauf angeordneten Anbauteilen (2) abgekühlt wird. Des Weiteren betrifft die Anmeldung eine Vorrichtung zum Fügen von Anbauteilen (2) und eine Heizvorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fügen von Anbauteilen auf einer Trägerwelle sowie eine Heizvorrichtung hierfür.
Hintergrund
Das Fügen von Anbauteilen auf einer Trägerwelle dient regelmäßig der drehfesten Montage der Anbauteile auf der Trägerwelle. Auf diese Weise können verschiedene Anordnungen mit Trägerwelle und hierauf gefügten Bauteilen hergestellt werden, wozu zum Beispiel eine Nockenwelle, eine Getriebewelle, eine Hydraulikwelle und eine Antriebswelle gehören.
Ein Verfahren zum Zusammenbau einer Nockenwelle ist aus dem Dokument DE 10 2012 025 442 A1 bekannt. Beim Zusammenbau wird die Trägerwelle gekühlt und/oder die Anbauteile werden erwärmt, so dass beim Fügen die Trägerwelle durch als Bohrungen ausgeführte Durchgangsöffnungen der Anbauteile hindurchgeschoben werden kann.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Nockenwellenmoduls sowie ein Nockenwellenmodul sind weiterhin aus dem Dokument DE 10 2009 051 636 A1 bekannt. Beim Fügen der Anbauteile auf der Trägerwelle werden diese auf die Trägerwelle aufgefädelt. Ein Toleranzring wird auf der Trägerwelle axial positioniert, und eine Pressverbindung wird zwischen Trägerwelle, Toleranzring und Anbauteil mittels axialer Relativverschiebung zwischen Toleranzring und Anbauteil hergestellt.
Ein weiteres Nockenwellenmodul ist in dem Dokument DE 10 2008 007 091 B4 offenbart. Im Dokument DE 10 2013 107 284 A1 ist ein Verfahren zum Zusammenbau eines Motormoduls beschrieben.
Das Dokument DE 198 31 772 A1 betrifft einen Zylinderkopf, eine Nockenwelle sowie ein Verfahren zur Montage einer Nockenwelle in einem Zylinderkopf.
Eine Nockenwelle und ein zugehöriges Herstellungsverfahren sind Gegenstand des Dokuments DE 10 2012 204 214 A1 . Auf einer Außenmantelfläche der Trägerwelle und/oder auf einer Innenmantelfläche des zu fügenden Anbauteils wird lokal im Bereich der späteren Fügefläche zwischen Trägerwelle und Anbauteil Weichlot aufgebracht. Nach dem Aufschieben des Anbauteils auf die Welle wird das Weichlot aufgeschmolzen. Mittels Erkalten wird die drehfeste Verbindung zwischen Trägerwelle und Anbauteil hergestellt. Zum Aufschmelzen des Weichlots wird vorgeschlagen, eine Innenoberfläche der Trägerwelle lokal mittels Laserstrahl oder Einführen einer Induktionsspule in die Welle zu erhitzen.
Das Dokument DE 199 37 938 A1 betrifft eine gebaute Nockenwelle und ein Verfahren zu deren Herstellung. Der Nocken wird hierbei auf eine Hohlwelle gefügt. Die Randzone des Nockens wird ledeburitisch umgeschmolzen.
Dokument DE 10 2006 035 082 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Welle-Nabe-Verbindung. Im Zusammenhang mit vorbekannten gebauten Nockenwellen wird erläutert, dass zum Herstellen der Endhärte von Nockenscheiben ein induktives Erwärmen der gesamten gebauten Nockenwelle mit anschließendem Abschrecken im Wasser- oder Ölbad erforderlich ist.
Das Dokument DE 10 2004 032 587 A1 bezieht sich auf ein Verfahren und ein Montagesystem zur Herstellung einer gebauten Nockenwelle. Die Nocken werden zunächst erwärmt, im erwärmten Zustand in eine vorgegebene Position auf der Trägerwelle aufgefädelt und anschließend mittels Aufschrumpfen infolge des Abkühlens auf der Trägerwelle befestigt. Zum Auffädeln und Positionieren der Nocken auf der Trägerwelle wird diese abgekühlt, während die gehärteten Nocken erwärmt werden. Zur Kühlung der Trägerwelle wird eine Kühllanze vorgeschlagen, die in den Innenraum der Trägerwelle eingeführt wird.
Zusammenfassung
Aufgabe der Erfindung ist es, verbesserte Technologien zum Fügen von Anbauteilen auf einer Trägerwelle anzugeben, die insbesondere eine zeitsparende Ausführung des Fügens ermöglichen. Sowohl ein Verfahren wie auch eine Montageanlage zum Fügen von Anbauteilen auf einer Trägerwelle sollen bereitgestellt werden.
Zur Lösung der Aufgabe sind ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Fügen von Anbauteilen auf einer Trägerwelle nach den unabhängigen Ansprüchen 1 und 11 geschaffen. Weiterhin ist eine Heizvorrichtung nach dem unabhängigen Anspruch 12 vorgeschlagen. Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
Nach einem Aspekt ist ein Verfahren zum Fügen von Anbauteilen auf einer Trägerwelle geschaffen, bei dem in einem Fügewerkzeug Anbauteile entlang einer Einführrichtung angeordnet werden, derart, dass Durchgangsöffnungen der Anbauteile, die der Aufnahme einer Trägerwelle dienen, in der Einführrichtung fluchten. Auf diese Weise sind die Anbauteile positioniert, um nach dem Aufschieben auf die Trägerwelle hierauf axial beabstandet angeordnet zu sein. Es wird eine Heizvorrichtung in die Durchgangsöffnung der Anbauteile eingeführt. Mittels der Heizvorrichtung werden die Anbauteile zumindest in einem jeweils zur Durchgangsöffnung benachbarten Bauteilbereich gleichzeitig erwärmt. Sodann werden Anbauteile auf der Trägerwelle gefügt, indem die Heizvorrichtung aus den Durchgangsöffnungen der Anbauteile entfernt, die Trägerwelle mittels einer Einführvorrichtung in die Durchgangsöffnungen eingeschoben und die Anordnung von Trägerwelle und hierauf angeordneten Anbauteilen abgekühlt wird. Beim Abkühlen findet ein Temperaturausgleich über Trägerwelle und Anbauteile statt, wodurch die Anbauteile auf der Trägerwelle aufgeschrumpft werden. Das Abkühlen kann ausschließlich aufgrund eines Temperaturausgleichs zwischen den Bauteilen und mit der Umgebung stattfinden. Es kann ergänzend vorgesehen sein, aktiv zu kühlen, zum Beispiel mittels Wasser- und/oder Ölbad.
Nach einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zum Fügen von Anbauteilen auf einer Trägerwelle geschaffen. Die als Montageanlage gebildete Vorrichtung weist eine Fügevorrichtung auf, die eingerichtet ist, für einen Fügeprozess Anbauteile entlang einer Einführrichtung aufzunehmen, derart, dass Durchgangsöffnungen der Anbauteile, die der Aufnahme einer Trägerwelle dienen, fluchten. Die Montageanlage weist weiterhin eine Heizvorrichtung sowie eine Einführvorrichtung auf. Die Heizvorrichtung ist eingerichtet, im Fügeprozess in die Durchgangsöffnungen der Einbauteile eingeführt zu werden und die Anbauteile zumindest in einem zur jeweiligen Durchgangsöffnung benachbarten Bauteilbereich gleichzeitig zu erwärmen. Mithilfe der Einführvorrichtung werden die Anbauteile auf der Trägerwelle gefügt, indem nach dem Entfernen der Heizvorrichtung die Trägerwelle in die Durchgangsöffnung der Anbauteile eingeschoben wird, wonach die Trägerwelle mit den hierauf angeordneten Anbauteilen abgekühlt werden kann.
Nach einem weiteren Aspekt ist eine Heizvorrichtung geschaffen, insbesondere zur Verwendung bei dem vorangehend erläuterten Verfahren sowie der Vorrichtung zum Fügen von Anbauteilen auf einer Trägerwelle. Die Heizvorrichtung ist mit einer Heiz- und Einfädellanze gebildet, die einen Heizlanzenkörper sowie wahlweise eine Lanzenkörperaufnahme aufweist, an welcher der Heizlanzenkörper aufgenommen ist. Die Heiz- und Einfädellanze verfügt über eine Heizung, die entlang des Heizlanzenkörpers gebildet ist. Die Heiz- und Einfädellanze weist ein rüstbares Lanzenende auf, welches an einem Ende des Lanzenkörpers angeordnet und eingerichtet ist, ein Ende einer Trägerwelle zum Spannen der Trägerwelle aufzunehmen. Die Heizvorrichtung ist somit multifunktional ausgebildet, nämlich als Mittel zum Heizen sowie als Einfädelvorrichtung, mit der die Trägerwelle eingefädelt werden kann.
Das rüstbare Lanzenende kann als wechselbares Lanzenende ausgeführt sein, wodurch zum Beispiel eine Anpassung des rüstbaren Lanzenendes an unterschiedliche Trägerwellen ermöglicht sein kann.
Die Vorrichtung für das Fügen von Anbauteilen kann auf mehreren Trägerwellen ausgelegt sein, insbesondere auch ein gleichzeitiges Fügen. Für die auf einer jeweiligen Trägerwelle zu fügenden Anbauteile ist ein gleichzeitiges Anordnen ermöglicht, so dass die mehreren Trägerwellen gleichzeitig oder zeitlich versetzt eingebracht werden können, nachdem die jeweiligen Anbauteile zuvor erwärmt wurden. Hierbei kann ein Heiz- und Einfädellanze-Revolver vorgesehen sein.
Beim Fügen der Anbauteile auf der Trägerwelle können das Entfernen der Heizvorrichtung sowie das Einschieben der Trägerwelle in die Durchgangsöffnungen der Anbauteile synchron erfolgen, beispielsweise derart, dass die Trägerwelle in einem betrachteten Zeitabschnitt stets in dem Umfang eingeschoben wird wie die Heizvorrichtung herausgezogen wird. Das Einschieben der Trägerwelle in die Durchgangsöffnungen der Anbauteile kann als schneller Vorgang im Sinne eines Einschießens ausgeführt werden.
Bei den verschiedenen Ausgestaltungen können die Durchgangsöffnungen der Anbauteile jeweils als eine Bohrung hergestellt sein.
Nach dem Temperaturausgleich der Anordnung von Trägerwelle und hierauf gefügten Anbauteilen ist eine drehfeste Verbindung zwischen den Anbauteilen und der Trägerwelle hergestellt. Diese Anordnung kann zum Beispiel als gebaute Nockenwelle, Getriebewelle, Hydraulikwelle oder Antriebswelle ausgeführt sein.
Der Heizlanzenkörper kann zum Beispiel wenigstens zum Teil aus einem Glas- oder einem Keramikmaterial sein.
Das Erwärmen kann mittels lokalen Heizabschnitten ausgeführt werden, die an der Heizvorrichtung, wenn diese in die Durchgangsöffnungen eingeführt ist, in axialer Richtung beabstandet und einer jeweiligen Durchgangsöffnung der Anbauteile zugeordnet gebildet sind. Die axial beabstandeten lokalen Heizabschnitte können mithilfe lokaler Heizeinrichtungen oder -quellen gebildet sein, die lediglich lokal, also der jeweiligen Durchgangsöffnung zugeordnet, eine Heizwirkung entfalten. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass axiale Abschnitte der Heizvorrichtung eine Abschirmung aufweisen, die verhindert, dass in den abgeschirmten Bereichen eine existierende Heizvorrichtung eine Heizwirkung entfaltet. Die Abschirmung kann in axialen Bereichen der Heizvorrichtung ausgebildet sein, die zwischen den Anbauteilen angeordnet sind, wenn die Heizvorrichtung in die Durchgangsöffnungen der Anbauteile eingeschoben ist.
Die Heizvorrichtung kann an der Einführvorrichtung angeordnet sein. Bei dieser Ausführung ist ein multifunktionelles Bauteil oder Werkzeug geschaffen, welches sowohl die Heizvorrichtung wie auch die Einführvorrichtung bereitstellt, beispielsweise als Heiz- und Einfädellanze mit induktiver Heizung. Die Heiz- und Einfädellanze dient einerseits dazu, die Anbauteile vor dem Einschieben der Trägerwelle zu erwärmen. Andererseits wird mit ihrer Hilfe die Trägerwelle anschließend in die Durchgangsöffnungen der Anbauteile eingeschoben.
Die Trägerwelle kann an der Einführvorrichtung gespannt sein, derart, dass die Trägerwelle zum Einschieben beim Entfernen der Heizvorrichtung aus den Durchgangsöffnungen zwangsnachgeführt wird. Zu diesem Zweck kann die Einführvorrichtung ein Spannelement aufweisen, welches mit einem zugeordneten Spannelement zusammenwirkt, um die Trägerwelle mittels der Spannelemente an der Einführvorrichtung zu spannen. Das Herausziehen oder -schieben der Heizvorrichtung aus den Durchgangsöffnungen der Anbauteile führt dann zwangsweise zum Einschieben oder Einschießen der Trägerwelle. Kombinierte Heiz- und Einführvorrichtung sowie Trägerwelle werden gleichzeitig in die gleiche Richtung bewegt.
Die Trägerwelle kann an der Einführvorrichtung stirnseitig gespannt sein. Bei dieser oder anderen Ausführungsformen kann das Spannen der Trägerwelle an der Einführvorrichtung vor oder nach dem Einschieben der Heizvorrichtung in die Durchgangsöffnungen der Anbauteile ausgeführt werden. Zur stirnseitigen Spannung der Trägerwelle an der Einführvorrichtung, die integriert mit der Heizvorrichtung gebildet ist, kann an einem stirnseitigen Ende der Einführvorrichtung ein Spannelement angeordnet sein.
Die Heizvorrichtung kann wenigstens eine der folgenden Heizquellen aufweisen: eine induktive Heizquelle und eine optische Strahlheizquelle. Mittels der induktiven Heizquelle wird ein induktives Heizen ausgeführt. Optische Strahlheizquelle kann elektromagnetische Strahlung in einem oder in mehreren Wellenlängenbereichen zum Heizen bereitstellen, zum Beispiel Infrarotstrahlung. Als Wirkmechanismus zum Erwärmen der Anbauteile können neben dem Induktionsverfahren alternativ oder ergänzend weitere Methoden zum Einsatz kommen. Hierdurch wird erreicht, gegebenenfalls auch nicht-ferritische Anbauteile fügen zu können. So kann ein Heizmechanismus mittels Infrarot-Strahlung vorgesehen sein, wobei die von einer Strahlquelle abgegebene Strahlung über eine in die Heiz- und Einfädellanze integrierte optische Strahlführung zu einem Strahlungsausgang geleitet werden kann, zum Beispiel mittels Lichtwellenleiter. Angepasst an die jeweiligen Absorptionseigenschaften des zu erwärmenden Materials kann neben Infrarotstrahlung auch Strahlung in anderen Wellenlängenbereichen zum Einsatz kommen. Es kann sich sowohl um inkohärente als auch kohärente Strahlung (Laserstrahlung) handeln, die wahlweise zeitlich und/oder räumlich moduliert sein kann.
Die Trägerwelle kann gekühlt und als gekühltes Bauteil in den Durchgangsöffnungen der Anbauteile eingeführt werden. Ist die Trägerwelle als eine Hohlwelle ausgebildet, kann eine Kühlvorrichtung, zum Beispiel in Form einer Kühllanze, in die Trägerwelle eingeschoben werden, insbesondere vor dem Einschieben der Trägerwelle in die Durchgangsöffnungen der Anbauteile. Alternativ oder ergänzend kann eine Kühlung der Trägerwelle von außen vorgesehen sein.
Die Anbauteile können beim Einführen der Heizvorrichtung in die Durchgangsöffnungen ausgerichtet werden. Die Heizvorrichtung, beispielsweise der Heiz- und Einfädellanze, trägt hier zum (ergänzenden) Ausrichten der Anbauteile für das anschließende Einschieben der Trägerwelle bei.
Es kann ein Gehäuse in der Fügevorrichtung angeordnet werden, und die Trägerwelle kann beim Fügen der Anbauteile auf der Trägerwelle zusätzlich in einander gegenüberliegende Wellenlager eingeführt werden, die an dem Gehäuse gebildet sind. Das Gehäuse kann ein- oder mehrstückig ausgeführt sein.
Die Heizvorrichtung kann während des Heizens, sei es zum Beispiel mittels induktivem Heizen und/oder mittels Aufgeben von elektromagnetischer Strahlung, in mindestens eines der Wellenlager eingeführt sein. Die Wellenlager können hierbei von der Heizwirkung der Heizvorrichtung abgeschirmt sein. Auf diese Weise wird ganz oder wenigstens teilweise vermieden, dass sich die Wellenlager unbeabsichtigt erwärmen.
In Verbindung mit der Vorrichtung zum Fügen von Anbauteilen auf einer Trägerwelle können die vorangehend im Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Ausgestaltungen entsprechend vorgesehen sein.
Bei der Heiz- und Einfädellanze der Heizvorrichtung, insbesondere in Verbindung mit der induktiven Heizquelle, kann der Heizlanzenkörper aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen, zum Beispiel einem keramischen Werkstoff. An dem Heizlanzenkörper können eine oder mehrere Ausnehmungen gebildet sein, in welchen die Heizquelle ganz oder teilweise angeordnet ist. In einer Ausführung erstrecken sich entlang des Heizlanzenkörpers auf voneinander abgewandten Seiten Vertiefungen, die entlang des Heizlanzenkörpers durchgehend oder unterbrochen gebildet sind. Der Heizlanzenkörper kann in die Lanzenkörperaufnahme lösbar oder nicht lösbar eingesteckt sein. Die Heizung kann am Heizlanzenkörper mit mehreren axial beabstandeten lokalen Heizquellen gebildet sein, die nach dem Einschieben in die Durchgangsöffnungen der Anbauteile einem jeweiligen Anbauteil zugeordnet sind. Solche lokalen Heizungen können gebildet sein, indem in den Bereichen zwischen den lokalen Heizquellen eine Abschirmung angeordnet ist, welche in den Zwischenbereiche eine Heizwirkung, zum Beispiel eine induktive Heizwirkung, einer durchgehend entlang des Heizlanzenkörpers gebildeten Heizung unterbindet.
Im Rahmen des durch die Geometrie der Heiz- und Einfädellanze begrenzten Bauraumes können die unterschiedlichen Heizmechanismen gleichzeitig bzw. in Kombination zum Einsatz kommen, wobei die einzelnen Wirksegmente (Heizenergieausgänge) angepasst an die jeweils zu erwärmenden Einzelkomponenten in Längsrichtung aneinandergereiht angeordnet werden können. Durch etwaige „passive” Segmente, d. h. Segmente ohne integrierten Heizmechanismus können hierbei auch Teilbereiche ohne Erwärmung, d. h. im kalten Zustand bzw. im Zustand der Umgebungstemperatur verbleiben.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren einer Zeichnung erläutert. Hierbei zeigen:
1 eine schematische Blockdarstellung von Elementen einer Vorrichtung zum Fügen von Anbauteilen auf einer Trägerwelle,
2 eine perspektivische Darstellung einer Heiz- und Einfädellanze,
3 weitere Darstellungen der Heiz- und Einfädellanze aus 2 im Querschnitt und
4 schematische Darstellungen eines Montagelements für ein rüstbares Lanzenende.
1 zeigt eine schematische Darstellung von Elementen einer Vorrichtung zum Fügen von Anbauteilen auf einer Trägerwelle. In mehreren als Fügewerkzeug dienenden Kassetten 1.1, ..., 1.3 werden zunächst jeweils Anbauteile 2 in zugeordneten Kassettenplätzen angeordnet, derart, dass Durchgangsöffnungen der Anbauteile 2, die der Aufnahme einer Trägerwelle 3 dienen, fluchten. Nach dem Bestücken der Kassetten 1.1 bis 1.3 werden diese nacheinander einer Fügevorrichtung 4 zugeführt, in welcher die Anbauteile 2 auf die Trägerwelle 3 gefügt werden. In der Fügevorrichtung 4 wird eine Heizvorrichtung, die mithilfe einer Heiz- und Einfädellanze 5 (vgl. weitere Erläuterungen unten unter Bezugnahme auf die 2 bis 4) gebildet ist, in die Durchgangsöffnungen der Anbauteile 2 eingeführt, um diese zu erwärmen. Die Heizvorrichtung kann eingerichtet sein für ein induktives Heizen und/oder ein Heizen mittels optischer Strahlung. Im Fall einer optischen Strahlungsheizquelle können entlang der Heiz- und Einfädellanze mehrere lokale Austrittsfenster für die optische Strahlung vorgesehen sein, die beim Einfädeln im Bereich der Durchbrüche der Anbauteile 2 anordenbar sind. Hierbei können ein oder mehrere Strahlungsquellen vorgesehen sein, deren abgegebene Strahlung innerhalb der Heiz- und Einfädellanze mittels optischer Bauteile geleitet werden kann, zum Beispiel unter Verwendung eines Lichtwellenleiters.
Das Verfahren kann beispielsweise zum Herstellen einer Nockenwelle genutzt werden. Aber auch zum Herstellen anderer Anordnungen mit einer Welle und hierauf drehfest montierten Anbauteilen kann die Montageanlage genutzt werden, zum Beispiel zum Zusammenbau einer Getriebewelle, einer Hydraulikwelle oder einer Antriebswelle.
Das Einschieben der Heiz- und Einfädellanze in die Durchgangsöffnungen der Anbauteile 2 kann zum Ausrichten der Anbauteile 2 für das nachfolgende Einschieben der Trägerwelle 3 genutzt werden. Sind die Anbauteile 2 mithilfe der Heizvorrichtung erwärmt, wird die Trägerwelle 3 eingeschossen, nachdem die Heizvorrichtung zuvor entfernt wurde. Das Einschießen der Trägerwelle 3 erfolgt in einem Zug und gleichzeitig (synchron) mit dem Herausführen der Heiz- und Einfädellanze 5. Hierbei ist die Trägerwelle 3 stirnseitig an der Heiz- und Einfädellanze 5 gespannt und wird bei deren Entfernung aus den Durchgangsöffnungen der Anbauteile 2 zwangsweise in diese hineingeschoben/-gezogen. Es kann vorgesehen sein, dass die Trägerwelle 3 vor dem Einschieben in die Durchgangsöffnungen der Anbauteile 2 gekühlt wird.
Nach dem Aufschieben der Anbauteile 2 auf die Trägerwelle 3 findet ein Temperaturausgleich statt, welcher zum Aufschrumpfen der Anbauteile 2 auf der Trägerwelle 3 führt, wodurch eine drehfeste Verbindung zwischen Anbauteilen 2 und Trägerwelle 3 hergestellt wird. Bei der Vorrichtung in 1 werden die Kassetten 1.1, ..., 1.3 nach dem Fügeprozess dann auf der gegenüberliegenden Seite abgeführt, was mithilfe gestrichelter Linien dargestellt ist.
Unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 wird nachfolgend eine Ausführung einer Heiz- und Einfädellanze 20 näher erläutert, mit der für das vorangehend beschriebene Verfahren eine Heizvorrichtung sowie eine Einführvorrichtung für das Einschieben der Trägerwelle 3 in die Anbauteile 2 gebildet ist. Die 2 und 3 zeigen Darstellungen der Heiz- und Einfädellanze 20. 4 zeigt schematische Darstellungen für ein Montagelement 28 zum Ausbilden eines rüstbaren Lanzenendes 21.
Bei der Heiz- und Einfädellanze 20 gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Heizlanzenkörper 22 vorgesehen. Ein Endabschnitt 23 kann in einer Lanzenaufnahme (nicht gezeigt) angeordnet sein. Hierbei kann der Endabschnitt in eine Ausnehmung eingesteckt sein.
Der Heizlanzenkörper 22 kann zumindest teilweise aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen, zum Beispiel einem keramischen Material oder einem Glasmaterial. Auf gegenüberliegenden Seiten 24, 25 sind sich axial erstreckende Vertiefungen 25a, 25a vorgesehen, in denen beim gezeigten Ausführungsbeispiel eine induktive Heizung 26 angeordnet ist.
Am gegenüberliegenden Endabschnitt 27 ist an dem Heizlanzenkörper 22 das rüstbare Lanzenende 21 aufgesetzt, welches das Montageelement 28 (vgl. 4) aufnimmt, an dem im Prozess des Fügens der Anbauteilen auf der Trägerwelle 3 gespannt wird. Das Montageelement 28 für die das rüstbare Lanzenende 21 ist lösbar an dem Heizlanzenkörper 22 aufgenommen. Hierdurch ist es ermöglicht, unterschiedliche rüstbare Lanzenenden zu montieren, die an verschiedene zu montierende Trägerwellen angepasst sind.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der verschiedenen Ausführungen von Bedeutung sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012025442 A1 [0003]
DE 102009051636 A1 [0004]
DE 102008007091 B4 [0005]
DE 102013107284 A1 [0005]
DE 19831772 A1 [0006]
DE 102012204214 A1 [0007]
DE 19937938 A1 [0008]
DE 102006035082 A1 [0009]
DE 102004032587 A1 [0010]

Claims

Verfahren zum Fügen von Anbauteilen (2) auf einer Trägerwelle (3), bei dem – in einem Fügewerkzeug (1.1, ..., 1.3) Anbauteile (2) entlang einer Einführrichtung angeordnet werden, derart, dass Durchgangsöffnungen der Anbauteile (2), die der Aufnahme einer Trägerwelle (3) dienen, in der Einführeinrichtung fluchten, – eine Heizvorrichtung in die Durchgangsöffnung der Anbauteile (2) eingeführt wird, – die Anbauteile (2) zumindest in einem zur jeweiligen Durchgangsöffnung benachbarten Bauteilbereich mittels der Heizvorrichtung gleichzeitig erwärmt werden und – die Anbauteile (2) auf der Trägerwelle (3) gefügt werden, indem die Heizvorrichtung aus den Durchgangsöffnungen der Anbauteile (2) entfernt, die Trägerwelle (3) mittels einer Einführvorrichtung in die Durchgangsöffnungen eingeschoben und die Anordnung von Trägerwelle (3) und hierauf angeordneten Anbauteilen (2) abgekühlt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erwärmen mittels lokalen Heizabschnitten ausgeführt wird, die an der Heizvorrichtung, wenn diese in die Durchgangsöffnungen eingeführt ist, in axialer Richtung beabstandet und einer jeweiligen Durchgangsöffnung der Anbauteile (2) zugeordnet gebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung an der Einführvorrichtung angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerwelle (3) an der Einführvorrichtung gespannt wird, derart, dass die Trägerwelle (3) zum Einschieben beim Entfernen der Heizvorrichtung aus den Durchgangsöffnungen zwangsnachgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerwelle (3) an der Einführvorrichtung stirnseitig gespannt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung wenigstens eine der folgenden Heizquellen aufweist: eine induktive Heizquelle und eine optische Strahlheizquelle.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerwelle (3) gekühlt und als gekühltes Bauteil in den Durchgangsöffnungen der Anbauteile (2) eingeführt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbauteile (2) beim Einführen der Heizvorrichtung in die Durchgangsöffnungen ausgerichtet werden.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse an dem Fügewerkzeug angeordnet wird und die Trägerwelle (3) beim Fügen der Anbauteile (2) auf der Trägerwelle (3) zusätzlich in einander gegenüberliegende Wellenlager eingeführt wird, die an dem Gehäuse gebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung während des Heizens in mindestens ein Wellenlager eingeführt ist und die Wellenlager von der Heizwirkung der Heizvorrichtung abgeschirmt werden.
Vorrichtung zum Fügen von Anbauteilen (2) auf einer Trägerwelle (3), mit – einer Fügewerkzeug (1.1, ..., 1.3), die eingerichtet ist, für einen Fügeprozess Anbauteile (2) entlang einer Einführrichtung aufzunehmen, derart, dass Durchgangsöffnungen der Anbauteile (2), die der Aufnahme einer Trägerwelle (3) dienen, in der Einführeinrichtung fluchten, – einer Heizvorrichtung, die eingerichtet ist, im Fügeprozess in die Durchgangsöffnungen der Anbauteile (2) eingeführt zu werden und die Anbauteile (2) zumindest in einem zur jeweiligen Durchgangsöffnung benachbarten Bauteilbereich gleichzeitig zu erwärmen, und – einer Einführvorrichtung, die eingerichtet ist, die Anbauteile (2) auf der Trägerwelle (3) zu fügen, indem nach dem Entfernen der Heizvorrichtung die Trägerwelle (3) in die Durchgangsöffnungen der Anbauteile (2) eingeschoben wird, so dass im Anschluss die Trägerwelle (3) mit den hierauf angeordneten Anbauteilen (2) abgekühlt werden kann.
Heizvorrichtung mit einer Heiz- und Einfädellanze (20), die Heiz- und Einfädellanze aufweisend: – einen Heizlanzenkörper (23), – eine Heizquelle (28), die entlang des Heizlanzenkörpers (23) gebildet ist, und – ein rüstbares Lanzenende (22), welches an einem Ende (29) des Lanzenkörpers (23) angeordnet und eingerichtet ist, ein Ende einer Trägerwelle (3) zum Spannen der Trägerwelle (3) aufzunehmen.