DE112007003018T5

DE112007003018T5 - Herstellungsvorrichtung für eine Pleuelstange

Info

Publication number: DE112007003018T5
Application number: DE200711003018
Authority: DE
Inventors: Yoshinari Hashimoto
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2009-09-24
Also published as: JP2008144925A; CN101563545A; JP4390801B2; US8302271B2; US20100018023A1; CN101563545B; WO2008072450A1

Abstract

Vorrichtung zum Herstellen einer Pleuelstange durch einstückiges Ausbilden einer Pleuelstange mit einem größeren Ende und einem kleineren Ende, Setzen eines Lagerlochs im größeren Ende auf ein Paar von Spreizern, und Spreizen der Spreizer voneinander weg, um das größere Ende in ein Kappenteil und ein Stangenteil zu brechen, umfassend:
eine feste Bühne, die an einer Basis fest angebracht ist;
eine bewegliche Bühne, die der festen Bühne gegenüberliegend angeordnet und horizontal zu der festen Bühne hin und von dieser weg bewegbar ist;
einen Spreizer, der an der festen Bühne angebracht ist;
einen anderen Spreizer, der zur gemeinsamen Verlagerung mit der beweglichen Bühne an der beweglichen Bühne angebracht ist; und
einen Belastungsmechanismus zum Ausüben einer Bruchlast zum Bewegen der Spreizer voneinander weg, um das größere Ende zu brechen;
worin in dem größeren Ende an jeweiligen horizontalen Seiten des größeren Endes im Wesentlichen parallel zur Achse des Stangenteils...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Apparat (eine Vorrichtung) zur Herstellung einer Pleuelstange als Motorkomponente für Fahrzeuge, und insbesondere eine Vorrichtung zur Herstellung einer Pleuelstange durch einstückiges Ausbilden einer Pleuelstange mit einem größeren Ende und einem kleineren Ende, und Brechen des größeren Endes in ein Kappenteil und ein Stangenteil.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Pleuelstangen, die Kolbenbolzen und Kurbelzapfen verbinden, werden in Motoren für Fahrzeuge weithin angewendet. Eine Pleuelstange hat ein größeres Ende, das mit dem Kurbelzapfen verbunden ist, und ein kleineres Ende, das mit dem Kolbenbolzen verbunden ist. Zur Herstellung der Pleuelstange ist es üblich, eine Pleuelstange vom größeren Ende zum kleineren Ende hin, z. B. durch Schmieden oder dgl., zu formen, und dann das größere Ende in ein Kappenteil und ein Stangenteil zu brechen.
Eine Vorrichtung zum Brechen einer Pleuelstange, die z. B. in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-277848 offenbart ist, umfasst eine Innendruckanlegevorrichtung zum Anlegen eines auswärtigen Innendrucks auf ein Lagerloch im Lager einer Pleuelstange, sowie ein Paar von Außendruckanlegevorrichtungen zum Ausüben eines Außendrucks auf das Lager. Die Außendruckanlegevorrichtungen üben einen Außendruck auf das Lager aus, und die Innendruckanlegevorrichtung übt einen Innendruck auf das Lager aus. Während der von der Innendruckanlegevorrichtung ausgeübte Innendruck eine Höhe hat, die in der Lage ist, das Lager zu brechen, wird das Lager plötzlich von dem Außendruck gelöst, der von den Außendruckanlegevorrichtungen ausgeübt wird, wodurch es möglich wird, dass der Innendruck das Lager plötzlich bricht.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-066998 offenbart eine Vorrichtung zum Brechen einer Pleuelstange, umfassend erste und zweite Trägerelemente zum horizontalen Tragen einer Pleuelstange, wobei die ersten und zweiten Trägerelemente auf einer Basis einer Palette zum Platzieren der Pleuelstange darauf angeordnet sind und die in Richtungen voneinander weg bewegbar sind, einen Spaltdorn mit Dornhälften, die an den ersten und zweiten Trägerelementen vertikal angebracht sind und die jeweilige Außenumfangsflächen zur Abstützung gegen jeweilige Innenoberflächen eines Öffnungsteils aufweisen, einen Keil mit jeweiligen Schrägflächen, die sich gegen gegenüberliegende Endflächen der Dornhälften abstützen, um die Dornhälften gleichmäßig voneinander weg zu trennen und zu spreizen, einen Aktuator zum Anlegen einer Last auf den Keil sowie eine Steuerschaltung zum Ausüben einer Anfangslast auf den Aktuator, um die Dornhälften in Anlage gegen die jeweiligen Innenoberflächen des Öffnungsteils zu bringen und danach eine Bruchlast auszuüben, um das Öffnungsteil plötzlich zu brechen.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 06-042527 zeigt z. B. eine Vorrichtung zum Brechen einer Pleuelstange durch gleichmäßiges Anlegen von Bruchkräften in Richtungen, um ein Paar von halbzylindrischen Vorsprüngen voneinander weg zu trennen, auf axial entgegengesetzte Seiten der halbzylindrischen Vorsprünge, die in ein Loch eingesetzt sind, das im größeren Ende einer Pleuelstange definiert ist, um hierdurch zu verhindern, dass sich das Loch im gebrochenen größeren Ende verzieht.
In der Brechvorrichtung, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-277848 , der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-066998 und der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 06-042527 offenbart ist, wird der Dorn, der Dornhälften in der Form von identisch geformten halbzylindrischen Vorsprüngen aufweist, in das Loch im größeren Ende der Pleuelstange eingesetzt, um die Pleuelstange zu positionieren, und danach wird der Keil in Löcher mit rechteckigem Querschnitt gedrückt, die in den Dornhälften definiert sind, um die Dornhälften voneinander weg zu spreizen, um hierdurch das größere Ende in das Kappenteil und das Stangenteil aufzubrechen.
Anders ausgedrückt, werden in den Brechvorrichtungen, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-277848 , der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-066998 und der japanischen Patentoffenlegungsschrift 06-042527 offenbart sind, werden die Dornhälften, die identische Kontaktflächen haben, in das Loch im größeren Ende der Pleuelstange eingesetzt, und der Keil wird zwischen die Dornhälften gedrückt, um die Dornhälften voneinander weg zu spreizen, um hierdurch das größere Ende, das mit den Hornhälften in Kontakt steht, in das Kappenteil und das Stangenteil aufzubrechen.
Einige Pleuelstangen zur Verwendung in unterschiedlichen Motortypen haben ein Paar von Bolzenlöchern, die in jeweiligen Seitenwänden des großen Endes definiert sind und im Wesentlichen parallel zur Achse des Stangenteils sind, um darin jeweilige Bolzen aufzunehmen, zur integralen Kopplung des Kappenteils und des Stangenteils miteinander, wobei die Bolzenlöcher jeweilige Mittelachsen haben, die von den Mitten der Bruchflächen radial einwärts zu einem Lagerloch im größeren Ende der Pleuelstange hin versetzt sind, d. h. nahe zum Lagerloch im größeren Ende der Pleuelstange hin versetzt sind.
Wenn das größere Ende einer Pleuelstange zur Verwendung in einem solchen anderen Motortyp in ein Kappenteil und ein Stangenteil zerbrochen wird, in dem die Dornhälften voneinander weg bewegt werden, die identische Kontaktflächen mit den Innenumfangsflächen des Lagerlochs im größeren Ende der Pleuelstange haben, der Brechvorrichtung, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-277848 , der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-066998 und der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 06-042527 offenbart sind, wie in 23 der beigefügten Zeichnungen gezeigt, verlaufen Bruchlinien 1 horizontal von der Innenumfangsfläche eines Lagerlochs 3 im größeren Ende zu jeweiligen Bolzenlöchern 4 hin, und laufen dann quer durch und von den Bolzenlöchern 4 aufwärts vom Stangenteil 6 weg zum Kappenteil 5. Infolgedessen entstehen zwischen dem Kappenteil 5 und dem Stangenteil 5 unregelmäßige Bruchflächen, was in einem fehlerhaften Produkt resultiert.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Herstellung einer Pleuelstange anzugeben, um deren größeres Ende auch dann geeignet zu brechen, wenn Befestigungslöcher, die in dem größeren Ende definiert sind, von den Mitten der Bruchflächen des größeren Endes versetzt sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung einer Pleuelstange angegeben durch einstückiges Ausbilden einer Pleuelstange mit einem größeren Ende und einem kleineren Ende, Setzen eines Lagerlochs im größeren Ende auf ein Paar von Spreizern, und Spreizen der Spreizer voneinander weg, um das größere Ende in ein Kappenteil und ein Stangenteil zu brechen. Die Vorrichtung umfasst eine feste Bühne, die an einer Basis fest angebracht ist; eine bewegliche Bühne, die der festen Bühne gegenüberliegend angeordnet und horizontal zu der festen Bühne hin und von dieser weg bewegbar ist; einen Spreizer, der an der festen Bühne angebracht ist; einen anderen Spreizer, der zur gemeinsamen Verlagerung mit der beweglichen Bühne an der beweglichen Bühne angebracht ist; und einen Belastungsmechanismus zum Ausüben einer Bruchlast zum Bewegen der Spreizer voneinander weg, um das größere Ende zu brechen; worin in dem größeren Ende an jeweiligen horizontalen Seiten des größeren Endes im Wesentlichen parallel zur Achse des Stangenteils ein Paar von Befestigungslöchern definiert ist, um darin jeweilige Befestigungselemente zum Befestigen des Kappenteils und des Stangenteils aneinander einzusetzen, wobei die Befestigungslöcher jeweilige Mittelachsen aufweisen, die von den Mitten der Bruchflächen des größeren Endes weg versetzt sind; und wenn die Spreizer in das Lagerloch eingreifen, um das größere Ende zu brechen, die Kontaktfläche zwischen dem anderen Spreizer an der beweglichen Bühne und einer Innenwandfläche des Lagerlochs größer ist als die Kontaktfläche zwischen dem Spreizer an der festen Bühne und einer Innenwandfläche des Lagerlochs.
Die obige Vorrichtung arbeitet wie folgt: Das Stangenteil der Pleuelstange wird auf die feste Bühne gesetzt, und das Kappenteil der Pleuelstange wird auf die bewegliche Bühne gesetzt, die in Bezug auf die feste Bühne bewegbar ist.
Dann übt der Belastungsmechanismus eine Bruchlast aus, um die bewegliche Bühne von der festen Bühne weg zu bewegen. Der Spreizer an der festen Bühne und der andere Spreizer an der beweglichen Bühne werden voneinander weg verlagert, um hierdurch das größere Ende in das Kappenteil und das Stangenteil zu brechen.
Die Kontaktflächen zwischen den Spreizern und der Innenwandoberfläche des Lagerlochs im größeren Ende sind voneinander unterschiedlich gemacht. Selbst wenn die Mittelachsen der Befestigungslöcher, die im größeren Ende an beiden Seiten davon definiert sind, außer Flucht mit den Mitten der Bruchflächen angeordnet sind, sondern um einen bestimmten Abstand von den Mitten der Bruchfläche radial einwärts zum Lagerloch hin versetzt sind, z. B. wegen des Motortyps, der die Pleuelstange enthält, kann eine Spannung, die im größeren Ende entsteht, wenn das größere Ende zerbrochen wird, geeignet so gesteuert werden, dass die Bruchlinien zwischen dem Kappenteil und dem Stangenteil im Wesentlichen horizontal orientiert sind.
Daher kann, obwohl die Befestigungslöcher zum Einsetzen der Befestigungselemente darin von den Mitten der Bruchflächen versetzt sind, das größere Ende der Pleuelstange geeignet in das Kappenteil und das Stangenteil zerbrochen werden, ohne dass dies durch das Lagerloch nachteilig beeinflusst wird.
Der Spreizer an der festen Bühne kann nahe an dem Stangenteil angeordnet sein, und der andere Spreizer an der beweglichen Bühne kann nahe dem Kappenteil angeordnet sein. Anders ausgedrückt, die Kontaktfläche des Spreizers an der beweglichen Bühne mit der Innenwandoberfläche des Lagerlochs kann größer sein als die Kontaktfläche des Spreizers an der festen Bühne mit der Innenwandoberfläche des Lagerlochs.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A ist eine Perspektivansicht einer Pleuelstange, auf die die vorliegende Erfindung anwendbar ist;
1B ist eine Perspektivansicht der in 1A gezeigten Pleuelstange, die in ein Kappenteil und ein Stangenteil zerbrochen worden ist;
2 ist eine Explosionsperspektivansicht einer Brechvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Draufsicht, teilweise im Querschnitt, der in 2 gezeigten Brechvorrichtung;
4 ist eine vertikale Querschnittsansicht der in 3 gezeigten Brechvorrichtung, entlang deren Axialrichtung;
5 ist eine vergrößerte Teilperspektivansicht, teilweise im Querschnitt, der in 2 gezeigten Brechvorrichtung;
6 ist eine vergrößerte vertikale Teilquerschnittsansicht der in 4 gezeigten Brechvorrichtung;
7 ist eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt, welche zeigt, wie von einem Vorlastanlegemechanismus der Brechvorrichtung eine Vorlast ausgeübt wird;
8 ist eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt, die zeigt, wie mit dem Vorlastanlegemechanismus eine Stoßlast ausgeübt wird;
9 ist eine vergrößerte Teilperspektivansicht, die zeigt, wie eine Pleuelstange in ein Kappenteil und ein Stangenteil gebrochen wird;
10 ist eine vergrößerte Teilperspektivansicht, die zeigt, wie die Pleuelstange in die Kappe und die Stange zerbrochen wird;
11 ist ein Flussdiagramm einer Betriebssequenz der in 2 gezeigten Brechvorrichtung;
12 ist eine vergrößerte Teilperspektivansicht, die zeigt, wie eine Bruchfläche des Kappenteils und eine Bruchfläche des Stangenteils gegeneinander gedrückt werden;
13A bis 13C sind vergrößerte Teilvorderansichten, die aufeinanderfolgende Schritte zeigen, in denen sich ein Bruch von einer Bruchfläche zu Nebenbrüchen entwickelt, die sich fortpflanzen, um ein sich ablösendes Fragment zu erzeugen;
14 ist eine Draufsicht einer Pleuelstange, die darstellt, wie die Pleuelstange durch die Zeitverzögerung zwischen einem vorangehenden Bruch und einem sich anschließenden Bruch beeinträchtigt wird, wenn die Pleuelstange in ein Kappenteil und ein Stangenteil zerbrochen wird;
15 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer Brechvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
16 ist ein Flussdiagramm einer Betriebssequenz der in 15 gezeigten Brechvorrichtung;
17 ist eine Teilexplosionsperspektivansicht, die einen ersten Dorn und einen zweiten Dorn zeigt, die unterschiedliche Kontaktflächen mit einer Wandoberfläche eines im größeren Ende einer Pleuelstange definierten Lagerlochs aufweisen;
18A ist eine geschnittene Seitenansicht, die eine Pleuelstange zeigt, die mit der in 2 gezeigten Brechvorrichtung zerbrochen werden soll, wobei die Pleuelstange ein Bolzenloch aufweist, dessen Mittelachse von der Mitte einer Bruchfläche zu einem Lagerloch hin versetzt ist;
18B ist eine geschnittene Seitenansicht, die eine Pleuelstange gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt, wobei die Pleuelstange ein Bolzenloch aufweist, dessen Mittelachse mit der Mitte einer Bruchfläche fluchtet;
19 ist eine Teildraufsicht, die zeigt, wie das größere Ende einer Pleuelstange auf erste und zweite Dorne der in 2 gezeigten Brechvorrichtung gesetzt wird;
20 ist eine Teildraufsicht, die zeigt, wie die ersten und zweite Dornen der in 2 gezeigten Brechvorrichtung voneinander weg bewegt werden, um die Pleuelstange in ein Kappenteil und ein Stangenteil zu zerbrechen;
21A ist eine Teildraufsicht, die zeigt, wie eine vertikale einwärtige Spannung auf eine Pleuelstange einwirkt;
21B ist eine Teildraufsicht, die zeigt, wie in der in 21A gezeigten Pleuelstange die Bruchlinien schräg abwärts laufen;
22A ist eine Teildraufsicht, die zeigt, wie auf eine Pleuelstange eine horizontale Einwärtsspannung einwirkt;
22B ist eine Teildraufsicht, die zeigt, wie in der in 22A gezeigten Pleuelstange die Bruchlinien schräg aufwärts laufen; und
23 ist eine Teildraufsicht, die zeigt, wie die Bruchlinien laufen, wenn eine Pleuelstange, deren Bolzenlöcher von den Mitten der Bruchflächen weg versetzt sind, mit der herkömmlichen Brechvorrichtung bricht.
BESTE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird eine Vorrichtung zur Herstellung einer Pleuelstange gemäß bevorzugten Ausführungen der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
1A ist eine Perspektivansicht einer Pleuelstange 30 als Werkstück, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist, und 1B ist eine Perspektivansicht der Pleuelstange 30, die in ein Kappenteil 32 und ein Stangenteil 34 zerbrochen worden ist.
Die Pleuelstange 30 hat ein größeres Ende 38, das ein Kappenteil 32 und ein Stangenteil 34 aufweist, die quer über ein im Wesentlichen kreisförmiges Lagerloch 36 integral vereinigt sind, und ein kleineres Ende 40, das an einem vom größeren Ende 38 entfernten Ende des Stangenteils 34 angeordnet ist. Die Pleuelstange 30 wird z. B. durch Gießen oder Schmieden einstückig ausgebildet.
Im größeren Ende 38 sind, an jeweiligen beiden Seiten davon, Bolzenlöcher (Befestigungslöcher) 42a, 42b definiert, wobei die Bolzenlöcher 42a, 42b im Wesentlichen parallel zur Achse des Stangenteils 34 durch einen nicht dargestellten Bohrmechanismus, wie etwa einen Bohrer oder dgl., ausgebildet sind.
Wie in 18A gezeigt, hat das Bolzenloch 42a (42B) eine Mittelachse, die außer Flucht mit der Mitte einer später zu beschreibenden Bruchfläche gehalten wird, aber von der Mitte der Bruchfläche radial einwärts zu dem Lagerloch 36 um einen vorbestimmten Abstand t versetzt ist, wegen des Motortyps, der die Pleuelstange 38 enthält. Alternativ kann das Bolzenloch 42a (42b) eine Mittelachse haben, die von der Mitte der Bruchfläche radial auswärts zur Außenoberfläche des größeren Endes 38 um einen vorbestimmten Abstand versetzt ist.
Wie aus einem Vergleich mit einem in 18B gezeigten Vergleichsbeispiel verständlich wird, worin die Mitte des Bolzenlochs 42a (42b) in Flucht mit der Mitte der Bruchfläche gehalten wird, haben ein Bereich links des Bolzenlochs 42a (42b) und ein Bereich rechts des Bolzenlochs 42a (42b) unterschiedliche Bruchflächen. Insbesondere hat, wie in 18A gezeigt, der linke Bereich zwischen dem Bolzenloch 42a (42b) und einer Innenwandfläche des Lagerlochs 36 eine kleinere Bruchfläche, und der rechte Bereich zwischen dem Bolzenloch 42a (42b) und einer Außenoberfläche des größeren Endes 38 hat eine größere Bruchfläche.
Bei einem Prozess des Zusammenbaus eines Motors oder dgl. werden z. B. Bolzen (Befestigungselemente), nicht gezeigt, jeweils in die Bolzenlöchen 42a, 42b von der Kappenteilseite 32 her eingeschraubt, um hierdurch das Kappenteil 32 an dem Stangenteil 34 zu befestigen. Wenn das Kappenteil 32 und das Stangenteil 34 auf diese Weise miteinander vereinigt sind, wird das größere Ende 38 der Pleuelstange 30 mit einem Kurbelzapfen des Motors verbunden.
In 1A bezeichnet die Bezugszahl 44 Bruchbereiche. Die Bruchbereiche 44, wo das größere Ende 38 in das Kappenteil 32 und das Stangenteil 34 zerbrochen wird, sind an einer Grenze zwischen dem Kappenteil 32 und dem Stangenteil 34 angeordnet. Die Bruchbereiche 44 sind an beiden Seiten des größeren Endes 38 zentral quer über das Lagerloch 36 hinweg angeordnet.
Eine Brechvorrichtung 50 gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist in den 2 bis 4 gezeigt. 2 ist eine Explosionsperspektivansicht der Brechvorrichtung 50. 3 ist eine Draufsicht der in 2 gezeigten Brechvorrichtung 50. 4 ist eine vertikale Querschnittsansicht der Brechvorrichtung 50 entlang einer axialen Richtung in 2.
Die Brechvorrichtung 50 umfasst einen Werkstückpositionierungs- und -haltemechanismus 52 zum positionierten Setzen der Pleuelstange 30 an einer vorbestimmten Position und Halten der so gesetzten Pleuelstange 30, einen Brechmechanismus 54 zum Zerbrechen des größeren Endes 38 der Pleuelstange 30, einen Vorlastanlegemechanismus 56 (siehe 7 und 8) zum Ausüben einer Vorlast auf den Brechmechanismus 54, sowie einen Belastungsmechanismus 58 (siehe 7 und 8) zum Ausüben einer Stoßlast auf den Brechmechanismus 54 durch Fallenlassen von Gewichten 57.
Der Werkstückpositionierungs- und -haltemechanismus 52 umfasst eine Basis 60, die in Draufsicht eine angenähert längliche rechteckige Form hat, eine feste Bühne 62, die an der Basis 60 fest angebracht ist, eine bewegliche Bühne 64, die gegenüber der festen Bühne 62 angeordnet ist und horizontal in den axialen Richtungen der Basis 60 zu der festen Bühne 62 hin und von dieser weg bewegbar ist, und erste und zweite Träger 66, 68, die an den entgegengesetzten Enden der Basis 60 befestigt sind und in den axialen Richtungen der Basis 60 nach außen vorstehen.
Die feste Bühne 62 enthält einen festen Tisch 70, der mit dem ersten Träger 66 an der Basis 60 befestigt ist, einen ersten Ölzylinder 72, der an dem festen Tisch 70 befestigt ist, einen beweglichen Block 76, der mit dem fernen Ende einer Kolbenstange 72a des ersten Ölzylinders 72 gekoppelt ist und entlang einer Führungsschiene 74 in den axialen Richtungen der Pleuelstange 30 vor und zurück bewegbar ist, sowie ein erstes Werkstückstützelement 78, das in einer Nut befestigt ist, die in einer in dem beweglichen Block 76 gebildeten Nut befestigt ist und um einen vorbestimmten Abstand von einem Ende des bewegbaren Blocks 76 vorsteht, wobei das erste Werkstückstützelement 78 durch den ersten Ölzylinder 72 bewegbar ist, um mit dem kleineren Ende 40 der Pleuelstange 30 in Eingriff zu treten und das kleinere Ende 40 zum größeren Ende 38 in der axialen Richtung der Pleuelstange 30 zu drücken.
Der Druck des dem ersten Ölzylinder 72 zugeführten Drucköls kann zwischen hohen und niedrigen Pegeln durch ein Umschaltventil (nicht gezeigt) verändert werden, um Kräfte (Schubkräfte) zu verändern, mit denen das kleinere Ende 40 zum größeren Ende 38 in der axialen Richtung der Pleuelstange 30 gedrückt wird.
Wie in den 2 und 5 gezeigt, hat das erste Werkstückstützelement 78 einen verjüngten Eingriffsschlitz 80 mit V-förmigem Querschnitt, der in dessen fernen Ende ausgebildet ist, zum Eingriff mit dem kleineren Ende 40 der Pleuelstange 30.
Die feste Bühne 62 hat auch ein Paar von Führungselementen 82a, 82b, die an dem festen Tisch 70 im Wesentlichen parallel zueinander angebracht sind, wobei der bewegbare Block 76 dazwischen angeordnet ist, einen Schieber 86, der auf einem Paar von Führungsblöcken 84, die entlang den jeweiligen Führungselementen 82a, 82b verschiebbar sind, zu der Pleuelstange 30 hin und von dieser weg bewegbar ist, sowie einen ersten Luftzylinder 88, der an dem festen Tisch 70 fest angebracht ist, um den Schieber 86 zu der Pleuelstange 30 hin und von dieser weg zu bewegen.
Auf dem Schieber 86 sind angebracht ein zweiter Luftzylinder 94, der um einen ersten Stift 92, der an einem Paar von Lagerblöcken 90a, 90b am Schieber 86 schwenkbar angebracht ist, um einen vorbestimmten Winkel bewegbar ist, ein Verbindungselement 96, das ein gegabeltes Ende aufweist und mit einer Kolbenstange 94a des zweiten Luftzylinders 94 gekoppelt ist, sowie ein zweites Werkstückstützelement 104, das ein Ende aufweist, das durch einen zweiten Stift 98 an dem gegabelten Ende des Verbindungselements 96 schwenkbar angebracht ist, sowie einen mittleren Abschnitt, der an einer Verbindungsplatte 102 des Schiebers 86 durch einen dritten Stift 100 schwenkbar gelagert ist.
Das zweite Werkstückstützelement 104 weist an seinem fernen Ende einen im Wesentlichen Y-förmigen Presser 104a auf. Wenn der zweite Luftzylinder 94 betätigt wird, wird der Presser 104a um einen vorbestimmten Winkel um den dritten Stift 100 herum im Winkel bewegt (gedreht), um eine Oberseite des größeren Endes 38 (das Stangenteil 34) der Pleuelstange 30 nach unten zu drücken, um hierdurch die Pleuelstange 30 zu halten.
Wie in 5 gezeigt, ist ein gegabelter fester Block 108, der nach oben vorsteht und in dessen Oberseite mittig eine Vertiefung 106 mit angenähert rechteckigem Querschnitt definiert ist, an der Basis 60 nahe dem festen Tisch 70 fest angebracht. Ein Positionierungs- und Befestigungsstift 110 ist in der Vertiefung 106 angeordnet, sodass er sich durch das Loch im kleineren Ende 40 erstreckt und das kleinere Ende 40 positioniert und hält.
Wenn das erste Werkstückstützelement 78 horizontal in die Vertiefung 106 in dem festen Block 108 gebracht wird, wird der Eingriffsschlitz 80 im fernen Ende des ersten Werkstückstützelements 78 geführt, zum zuverlässigen Eingriff mit dem kleineren Ende 40, während das erste Werkstückstützelement 78 und die Pleuelstange 30 in axialer Ausrichtung zueinander gehalten werden.
Wie in den 4 und 6 gezeigt, ist ein an der Basis 60 fest angebrachter Halteblock 112 zwischen dem festen Block 108 und der beweglichen Bühne 64 angeordnet. Ein erster Dorn 114 mit einem halbkreisförmigen Vorsprung 114 zum Kontaktieren einer Innenwandoberfläche des Lagerlochs 36 im größeren Ende 38, ist an dem Halteblock 112 fest angebracht. Der erste Dorn 114 fungiert als fester Spreizer.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, sind ein Paar von ersten Führungselementen 116a, 116b im Wesentlichen parallel zueinander an der Basis 60 angeordnet, um die bewegliche Bühne 64 in den axialen Richtungen der Pleuelstange 30 zu führen. In den ersten Führungselementen 116a, 116b sind jeweilige sich axial erstreckende Nuten über die Oberfläche der Basis 60 hinweg definiert. Ein Gleitblock 118 hat einen Flansch 118a, der an den jeweiligen Nuten der ersten Führungselemente 116a, 116b verschiebbar angeordnet ist.
Wie in den 4 und 6 gezeigt, ist ein zweiter Dorn 120, der einen halbkreisförmigen Vorsprung 120a zum Kontaktieren einer Innenwandfläche des Lagerlochs 36 im größeren Ende 38 aufweist, an einer Oberseite des Gleitblocks 118 fest angebracht. Der zweite Dorn 120 fungiert als beweglicher Spreizer. Wenn der zweite Dorn 120 gemeinsam mit der beweglichen Bühne 64 verlagert wird, bewegt sich der zweite Dorn 120 auf der ersten Bühne 62 um eine vorbestimmte Distanz zu dem ersten Dorn 114 hin oder von diesem weg.
Wie in 17 gezeigt, enthält der zweite Dorn 120, der nahe dem, d. h. unter dem Kappenteil 32 angeordnet ist, eine gerade Seitenfläche 119, die in Draufsicht einen maximalen Durchmesser D1 aufweist, sowie eine erste bogenförmige Seitenfläche 121 zum Kontaktieren der Innenwandfläche des Lagerlochs 36, wenn das größere Ende 38 der Pleuelstange 30 auf den zweiten Dorn 120 gesetzt ist.
Der erste Dorn 114, der nahe, d. h. unter dem Stangenteil 34 angeordnet ist, enthält eine gerade Seitenfläche 115, die in Draufsicht einen maximalen Durchmesser D2 hat, der kleiner ist als der maximale Durchmesser D1, eine zweite bogenförmige Seitenfläche 117 zum Kontaktieren der Innenwandfläche des Lagerlochs 36, wenn das größere Ende 38 der Pleuelstange 30 auf den ersten Dorn 114 gesetzt ist, sowie ein Paar von geraden Seitenflächen 123a, 123b, die, eine an jeder Seite der zweiten bogenförmigen Seitenfläche 117, angeordnet ist, um Abstände zwischen den geraden Seitenflächen 123a, 123b und der Innenwandfläche des Verbindungslochs 36 herzustellen.
Wenn das größere Ende 38 der Pleuelstange 30 auf den ersten Dorn 114 gesetzt wird, werden die geraden Seitenflächen 123a, 123b des ersten Dorns 114 auf der festen Bühne in Kontakt mit der Innenwandfläche des Lagerlochs 36 gehalten. Daher ist die Kontaktfläche zwischen dem zweiten Dorn 120 auf der beweglichen Bühne 64 und der Innenwandfläche des Lagerlochs 36 größer als die Kontaktfläche zwischen dem ersten Dorn 114 an der ersten Bühne 62 und der Innenwandfläche des Lagerlochs 36. Da die ersten und zweiten Dorne 114, 120 unterschiedlich geformt sind, um unterschiedliche Kontaktflächen zwischen sich selbst und der Innenwandfläche des Lagerlochs 36 herzustellen, können Spannungen, die beim Brechen des größeren Endes 38 im größeren Ende 38 entstehen, geeignet gesteuert werden, wie später beschrieben.
Zum Beispiel kann die Differenz zwischen dem maximalen Durchmesser D1 des zweiten Dorns 120 und dem maximalen Durchmesser D2 des ersten Dorns 114 einen Wert im Bereich von etwa 1 mm bis etwa 2 mm haben. In anderen Worten, die Differenz zwischen den Breiten der ersten und zweiten Dorne 114, 120 an deren einer Seite kann einen Wert im Bereich von etwa 0,5 mm bis etwa 1 mm haben.
Die halbkreisförmigen Vorsprünge 114a, 120a haben Vertiefungen 114b, 120b mit rechteckigem Querschnitt, die in ihren jeweiligen Passflächen ausgebildet sind. Wenn daher die Vertiefungen 114b, 120b miteinander kombiniert werden, bilden sie gemeinsam ein vertikales Durchgangsloch zwischen den halbkreisförmigen Vorsprüngen 114a, 120a. Ein Keil 122 mit rechteckigem Querschnitt greift in das vertikale Durchgangsloch ein. Hierbei werden die halbkreisförmigen Vorsprünge 114a, 120a der ersten und zweiten Dorne 114, 120 miteinander kombiniert, um eine im Wesentlichen kreisförmige Nabe herzustellen. Die kreisförmige Nabe wird in dem Lagerloch 36 im größeren Ende 38 der Pleuelstange 30 angeordnet.
Eine Verbindungsplatte 124. die sich vertikal aufwärts erstreckt, ist an einem Ende des Gleitblocks 118 befestigt. Die Verbindungsplatte 124 trägt auf ihrer Oberfläche ein Paar von dritten Luftzylindern 126a, 126b mit einem vorbestimmten horizontalen Abstand voneinander (siehe 3). Die dritten Luftzylinder 126a, 126b haben jeweilige Kolbenstangen, deren ferne Enden durch jeweilige Wellen 128 mit einem Paar von dritten Werkstückstützelementen (einem ersten Stützmechanismus) 130a, 130b jeweils verbunden sind. Die dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b sind auf einer flachen Oberseite des zweiten Dorns 120 in den axialen Richtungen der Pleuelstange 30 durch die jeweiligen dritten Luftzylinder 126a, 126b hin- und herbewegbar.
Ein Paar von Zähnen 132 ist an axialen Enden der jeweiligen dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b angebracht. Die Zähne 132 dienen zur Abstützung gegen das Kappenteil 32 des größeren Endes 38 der Pleuelstange 30 und sie drücken die Pleuelstange 30 parallel zu seiner Achse in einer Richtung vom größeren Ende 38 zum kleineren Ende 40 hin. Die dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b haben an ihren von den Zähnen 132 entfernten anderen Enden jeweilige Schrägflächen 138. Die Schrägflächen 138 dienen zum Eingriff mit Druckflächen 136 in jeweiligen vierten Werkstückstützelementen 134a, 134b.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, werden die dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b an zwei Paaren von im Wesentlichen parallelen zweiten Führungselementen 140a bis 140d geführt, die an der flachen Oberseite des zweiten Dorns 120 fest angebracht sind, zur linearen Verlagerung in den axialen Richtungen der Pleuelstange 30.
Eine Sicherungsplatte 141 ist an der Oberseite des Gleitblocks 118 angebracht. Ein Paar von zweiten Ölzylindern (ein zweiter Stützmechanismus) 146a, 146b ist an einer oberen Platte 144 fest angebracht, die durch eine Trägeranordnung 142 über der Sicherungsplatte 141 angebracht ist (siehe 2). Die zweiten Ölzylinder 146a, 146b haben jeweilige Kolbenstangen, deren ferne Enden mit jeweiligen vierten Werkstückstützelementen 134a, 134b gekoppelt sind, jeweils in der Form eines im Wesentlichen kubischen Blocks. Die vierten Werkstückstützelemente 134a, 134b sind durch die zweiten Ölzylinder 146a, 146b vertikal verlagerbar.
Der Druck des den zweiten Ölzylindern 146a, 146b zugeführten Drucköls kann durch ein Umschaltventil (nicht gezeigt) zwischen hohen und niedrigen Werten geändert werden, um Kräfte (Schubkräfte) zu verändern, mit denen die dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b zum Kappenteil 32 der Pleuelstange 30 gedrückt werden.
Die vierten Werkstückstützelemente 134a, 134b haben jeweilige Druckseitenflächen 136 zum Eingriff mit den jeweiligen Schrägflächen 138 der dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b, um die dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b zur Pleuelstange 30 hin zu drücken.
Wie in 3 gezeigt, umfasst die Trägeranordnung 142 ein Paar von ersten Trägerplatten 142a, 142b, die auf einer Oberseite der Sicherungsplatte 141 vertikal befestigt sind und einen vorbestimmten Abstand voneinander haben, wobei sich die ersten Trägerplatten 142a, 142b im Wesentlichen parallel zu den axialen Richtungen der Pleuelstange 30 erstrecken, eine zweite Trägerplatte 142c, die sich im Wesentlichen horizontal erstreckt und mit Oberseitenwandflächen der ersten Trägerplatten 142a, 142b verbunden ist, sowie ein Paar von dritten Trägerplatten 142d, 142e, die sich im Wesentlichen parallel zueinander entlang einer vertikalen Fläche der zweiten Trägerplatte 142c erstrecken und damit verbunden sind.
Die dritten Trägerplatten 142d, 142e haben jeweilige Rippen, die an deren Oberflächen angeordnet sind und sich im Wesentlichen parallel zueinander vertikal erstrecken. Die Rippen 148 stehen in jeweiligen Schlitzen 150 in Gleiteingriff, die jeweils in den vierten Werkstückstützelementen 134a, 134b ausgebildet sind, sodass die vierten Werkstückstützelemente 134a, 134b durch die Rippen 148 glattgängig zur Vertikalbewegung geführt werden können.
Wenn die Druckflächen 136 der jeweiligen vierten Werkstückstützelemente 134a, 134b mit den jeweiligen Schrägflächen 138 der dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b in Eingriff treten und auf die dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b drücken, erzeugen die dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b Reaktionskräfte. Die erzeugten Reaktionskräfte werden von den dritten Trägerplatten 142d, 142e aufgenommen, die von den sich vertikal erstreckenden ersten Trägerplatten 142a, 142b gehalten werden.
Der zweite Träger 38, der von der Basis 60 nach außen vorsteht, hat eine erste Seitenwand 68a, an der ein vierter Luftzylinder 152 fest angebracht ist. Der vierte Luftzylinder 142 hat eine erste Kolbenstange 152a, deren fernes Ende mit der Pleuelstange 124 verbunden ist, um die bewegliche Bühne 64 insgesamt entlang den axialen Richtungen der Pleuelstange 30 zu verlagern.
Der vierte Luftzylinder 152 hat eine Doppelstangenbauart, mit einer ersten Kolbenstange 152a und einer zweiten Kolbenstange 152b, die von dessen entgegengesetzten Enden entlang der Achse seines Zylinderrohrs jeweils vorstehen. Die erste Kolbenstange 152a ist an der Verbindungsplatte 124 befestigt, die mit dem Gleitblock 118 verbunden ist, und das ferne ende der zweiten Kolbenstange 152b ist ein freies Ende.
Die erste Seitenwand 68a des zweiten Trägers 68 trägt darauf ein Paar von Gegenzylindern 153, 155, die daran befestigt sind, wobei der vierte Luftzylinder 152 zwischen diesen angeordnet ist. Die Gegenzylinder 153, 155 haben jeweilige Kolbenstangen 153a, 155a, deren ferne Enden mit der Verbindungsplatte 124 gekoppelt sind, um die bewegliche Bühne 64 insgesamt entlang den axialen Richtungen der Pleuelstange 30 zu verlagern, um die Bruchfläche des Kappenteils 32, die gemeinsam mit der beweglichen Bühne 64 verlagert wird, in Anlage gegen die Bruchfläche des Stangenteils 34 zu bringen, dessen Position fixiert ist, wie später beschrieben.
Der zweite Träger 68 hat auch eine zweite Seitenwand 68b, an der ein fünfter Luftzylinder 154 befestigt ist. Der fünfte Luftzylinder 154 hat eine Kolbenstange 154a, deren fernes Ende gegenüber der zweiten Kolbenstange 152b des vierten Luftzylinders 152 angeordnet und mit dieser in Eingriff bringbar ist. Wenn der fünfte Luftzylinder 154 aktiviert wird, sodass der Kolben 154a ausfährt, gelangt die Kolbenstange 154a in Eingriff mit der zweiten Kolbenstange 152b des vierten Luftzylinders 152 und drückt auf diese, um die bewegliche Stufte 64 insgesamt horizontal zu verlagern.
Der Brechmechanismus 54 umfasst die ersten und zweiten Dorne 114, 120 mit den jeweiligen halbkreisförmigen Vorsprüngen 114a, 120a, die in dem Lagerloch 36 im größeren Ende 38 anzuordnen sind, und den Keil 122, der hinein zu pressen ist, um die ersten und zweiten Dorne 114, 120 voneinander weg zu spreizen.
Die halbkreisförmigen Vorsprünge 114a, 120a haben die Vertiefungen 114b, 120b, in die der Keil 122 eingesetzt wird. Die Vertiefung 114b im ersten Dorn 114 an der festen Bühne 62 ist durch eine im Wesentlichen vertikale Wandfläche definiert, und die Vertiefung 120b in dem zweiten Dorn 120 an der beweglichen Bühne 64 ist durch eine Schrägfläche definiert, die in aufwärtiger Richtung auswärts geneigt ist (siehe 4 und 6).
Der Keil 122 hat eine Schrägfläche 122a, die von einer vertikalen Ebene zu seinem oberen fernen Ende hin fortschreitend weg abgeschrägt ist. Der Keil 122 wird in die Vertiefungen 114b, 120b derart eingesetzt, dass die Schrägfläche 122a in Gleitkontakt mit der Wandfläche des zweiten Dorns 120 gehalten wird. Wenn der Keil 122 so unter Druck gesetzt wird, dass er sich in 4 nach unten bewegt, gleitet die Schrägfläche 122a auf der Wandfläche des zweiten Dorns 120, und der erste Dorn 114 an der festen Bühne 62 und der zweite Dorn 120 an der beweglichen Bühne 64 werden gleitend voneinander weg gespreizt.
Wie in 7 gezeigt, hat der Vorlastanlegemechanismus 56 einen dritten Ölzylinder 156, um eine auf den Keil 122 auszuübende Vorlast zu erzeugen. Der dritte Ölzylinder 156 hat eine Kolbenstange (einen Lastübertrager) 162, die mit dem Unterende des Keils 122 durch einen Verbindungsmechanismus 160 gekoppelt ist, der einen Verbindungsstift 158 enthält, sowie einen Kolben 164 mit einer Bühne 164a zum Eingriff mit einer RingBühne 162a an der Kolbenstange 162.
Die Kolbenstange 162 erstreckt sich mittig durch den Kolben 164 hindurch und ist in Bezug auf den Kolben 164 verschiebbar. Der Kolben 164 ist gemeinsam mit der Kolbenstange 162 in der Richtung zum Hineinpressen des Keils 122 verlagerbar, und ist separat von der Kolbenstange 162 in einer Richtung bewegbar, die der Richtung zum Hineinpressen des Keils 122 entgegengesetzt ist. Anders ausgedrückt, der dritte Ölzylinder 156 übt die Vorlast nur in einer Richtung (abwärtiger Richtung) der Kolbenstange 162 durch den Kolben 164 aus.
Der Vorlastanlegemechanismus 56 und der Belastungsmechanismus 58 haben eine gemeinsame Lastübertragungsstange (einen Lastübertrager) 166, die durch die Kolbenstange 162 mit dem Keil 122 verbunden ist. Die Stange 166 ist mit der Kolbenstange 162 durch die Bühne 162a integriert, und hat an ihrem von der Kolbenstange 162 entfernten Ende einen Flansch 166a. Der Flansch 166a ist in den axialen Richtungen der Stange 166 positionsmäßig einstellbar.
Der Belastungsmechanismus 58 hat einen vertikal bewegbaren Tisch 168, der darauf die Gewichte 77 trägt und der in Schlageingriff mit dem Flansch 166a abwärts bewegbar ist, um eine Stoßlast zum Anlegen auf den Keil 122 zu erzeugen, über die Stange 166, ein Paar von Führungselementen 170a, 170b, an denen der vertikal bewegbare Tisch 168 vertikal verschiebbar geführt ist, und ein Paar von Dämpfern 172a, 172b zum Absorbieren von Stößen, die auf den vertikal bewegbaren Tisch 168 einwirken, wenn er fällt.
Der Belastungsmechanismus 58 hat auch einen Anschlagmechanismus (nicht gezeigt) zum Einstellen der unteren Endposition eines Abwärtshubs des vertikal bewegbaren Tisches 168, einen Vertikal-bewebbarer-Tisch-Rückstellmechanismus (nicht gezeigt) zum Zurückbringen des vertikal bewegbaren Tisches 168, der gefallen ist, zurück zu einer oberen Warteposition, sowie einen Rückstellzylinder (nicht gezeigt) zum Zurückstellen des Keils 122, der nach unten verlagert worden ist, um das größere Ende 38 der Pleuelstange 30 zu brechen, zurück zu einer Anfangsposition.
Die Brechvorrichtung 50 gemäß der vorliegenden Ausführung der vorliegenden Erfindung ist grundlegend so konstruiert, wie oben beschrieben. Nachfolgend werden der Betrieb und Vorteile der Brechvorrichtung in Bezug auf ein in 11 gezeigtes Flussdiagramm im Detail beschrieben.
Zuerst wird die einstückig ausgebildete Pleuelstange 30 auf den Werkstückpositionierungs- und -haltemechanismus 52 gesetzt (siehe 4). Hierbei wird das kleinere Ende 40 durch den Positionierungs- und Fixierungsstift 110 positioniert, und das Lagerloch 36 im größeren Ende 38 wird auf die kombinierten halbkreisförmigen Vorsprünge 114a, 120a der ersten und zweiten Dorne 114, 120 gesetzt (Schritt S1).
Die so in Position gesetzte Pleuelstange 30 wird dann durch den Werkstückpositionierungs- und -haltemechanismus 52 in Position gehalten. Insbesondere wird der erste Ölzylinder 72 aktiviert, um den bewegbaren Block 76, der mit dem fernen Ende der Kolbenstange 72a gekoppelt ist, zur Pleuelstange 30 hin zu verlagern, während der bewegbare Block 76 durch die Führungsschiene 74 geführt wird. Das erste Werkstückstützelement 78, das in der Nut in dem bewegbarenn Block 76 befestigt ist, ergreift das kleinere Ende 40 der Pleuelstange 30 und drückt das kleinere Ende 40 axial zum größeren Ende 38 hin (Schritt S2).
Wie in 5 gezeigt, bewegt sich das erste Werkstückstützelement 78 horizontal in die Vertiefung 106 mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt, die mittig in dem gegabelten festen Block 108 definiert ist. Der Eingriffsschlitz 80 mit V-förmigem Querschnitt, der im fernen Ende des ersten Werkstückstützelements 78 definiert ist, ergreift das kleinere Ende 40 der Pleuelstange 30 koaxial entlang der axialen Richtung der Pleuelstange 30.
Dann werden die dritten Luftzylinder 126a, 126 aktiviert, um die dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b, die mit den fernen Enden der Kolbenstangen der dritten Luftzylinder 126a, 126b durch die Stangen 128 gekoppelt sind, axial verschiebbar zu der Pleuelstange 30 hin zu verlagert, während die dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b an den zweiten Führungselementen 140a bis 140d geführt werden. Die Zähne 132 an den axialen Enden der jeweiligen dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b stützen sich gegen die jeweiligen Schultern des Kappenteils 32 der Pleuelstange 30 ab, und drücken die Pleuelstange 30 axial in der Richtung vom größeren Ende 38 zum kleineren Ende 40 hin, sodass die Schultern des Kappenteils 32 seitlich (horizontal) gestützt werden (Schritt S3).
Hierbei stützen sich die Zähne 132 an den axialen Enden der jeweiligen dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b gegen die jeweiligen Schultern des Kappenteils 32 der Pleuelstange 30 ab, wodurch die Zähne 132 leicht auf die jeweiligen Schultern des Kappenteils 32 drücken, um die Neigung (Achse) der Pleuelstange 30 in Ausrichtung mit einer voreingestellten Positionierungsrichtung zu bringen, d. h. um die axiale Richtung der Pleuelstange 30 zu korrigieren.
Dann wird der zweite Luftzylinder 94 aktiviert, um die mit dem Verbindungselement 96 gekoppelte Kolbenstange 94a auszufahren, um das zweite Werkstückstützelement 104 um einen gegebenen Winkel um den dritten Stift 100 herum nach unten zu drehen. Wenn das zweite Werkstückstützelement 104 um den gegebenen Winkel gedreht ist, kontaktiert der im Wesentlichen Y-förmige Presser 104a an dessen distalem Ende die Oberseite des größeren Endes 38 an zwei Punkten nahe dem Lagerloch 36 der Pleuelstange 30 und drückt das größere Ende 38 nach unten (Schritt S4).
Hierbei greifen die Vorsprünge der ersten und zweiten Dorne 114, 120 in das Lagerloch 36 im größeren Ende 38 der Pleuelstange 30 ein, und der Positionierungs- und Fixierungsstift 110 greift in das Loch im kleineren Ende 40 ein. Ein Sitzbestätigungsmechanismus (nicht gezeigt) bestätigt, wenn die Pleuelstange 30 auf der flachen Oberseite des ersten Dorns 114 sitzt (Schritt S5).
Insbesondere umfasst z. B. der Sitzbestätigungsmechanismus ein Luftauslassloch, das in der flachen Oberseite des ersten Dorns 114 definiert ist, und Luft von einer Luftquelle aus dem Luftauslassloch abgegeben wird. Wenn die Pleuelstange 30 auf der flachen Oberseite des ersten Dorns 114 sitzt, wird das Luftauslassloch verschlossen, und ein Sensor (nicht gezeigt) erfasst die Reduktion der Luftablassrate aus dem Luftauslassloch, d. h. detektiert eine Druckreduktion der aus dem Luftauslassloch abgegebenen Luft. Daher kann der Sitz der Pleuelstange 30 auf der flachen Oberseite des ersten Dorns 114 basierend auf einem Signal von dem Sensor zuverlässig überprüft werden.
Dann wird der dritte Ölzylinder 156 des Vorlastanlegemechanismus 56 aktiviert, um den Kolben 164 nach unten zu verlagern. Die Abwärtsverlagerung des Kolbens 164 bewirkt, dass die Bühne 162a mit der Bühne 164a in Eingriff tritt, um die Kolbenstange 162 nach unten zu bewegen (siehe 7). Hierbei verlagert die Kolbenstange 162 den damit gekoppelten Keil 122 nach unten, um hierdurch auf den Keil 122 eine Vorlast auszuüben (Schritt S6).
Der Keil 122, der zwischen den halbkreisförmigen Vorsprüngen 114a, 120a aufgenommen ist, wird in die Vertiefungen 114b, 120b gedrückt. Wenn der Keil 122 nach unten gedrückt wird, gleiten die Schrägfläche des zweiten Dorns 120, der die Vertiefung 120 definiert, und die Schrägfläche 122a des Keils 122 gegeneinander, um hierdurch die ersten und zweiten Dorne 114, 120 leicht voneinander weg zu spreizen. Der Vorsprung 114a des ersten Dorns 114 und der Vorsprung 120a des zweiten Dorns 120 haben einen gegebenen horizontalen Abstand voneinander, und werden gegen die jeweilige Innenfläche des Lagerlochs 36 gedrückt.
Da die geraden Seitenflächen 123a, 123b des ersten Dorns 114 an der festen Bühne 62 außer Kontakt mit der Innenwandfläche des Lagerlochs 36 gehalten werden, ist die Kontaktfläche zwischen dem zweiten Dorn 120 an der beweglichen Bühne 64 und der Innenwandfläche des Lagerlochs 36 größer als die Kontaktfläche zwischen dem ersten Dorn 114 an der festen Bühne 62 und der Innenwandfläche des Lagerlochs 36. Infolgedessen ist die auf das Lagerloch 36 ausgeübte Last am Kappenteil 22, das mit dem zweiten Dorn 120 in Kontakt gehalten wird, größer als an dem Stangenteil 64, das mit dem ersten Dorn 114 in Kontakt gehalten wird.
Die Vorlast, die hierbei auf den Keil 122 einwirkt, wird auf einen solchen Pegel eingestellt, dass das größere Ende 38 auch dann nicht bricht, wenn die Vorsprünge 114a, 120a gegen die jeweilige Innenfläche des Lagerlochs 36 gepresst wird, d. h. auf einen Pegel, der eine elastische Verformung des größeren Endes 38 erlaubt. Dementsprechend wird verhindert, dass das größere Ende 38 und die Vorsprünge 114a, 120a der ersten und zweiten Dorne 114, 120 relativ zueinander wackeln, und die Pleuelstange 30 als Werkstück wird durch die Vorsprünge 114a, 120a der ersten und zweiten Dorne 114, 120 sicher in Position gehalten.
Mit der auf das Lagerloch 36 im größeren Ende 38 der Pleuelstange 30 einwirkenden Vorlast werden die zweiten Ölzylinder 146a, 146b aktiviert, um die vierten Werkstückstützelemente 134a, 134a, jeweils in Form eines Blocks, vertikal abwärts zu verlagern. Hierbei greifen die Rippen 148 an den dritten Stützplatten 142d, 142e der Stützanordnung 142 in die jeweiligen Schlitze 150 ein, die jeweils in den Seiten der vierten Werkstückstützelemente 134a, 134b definiert sind, die den dritten Stützplatten 142d, 142e gegenüberliegen, wobei sie die vierten Werkstückstützelemente 134a, 134b zur glattgängigen Bewegung in Richtung abwärts (siehe 3) führen.
Wenn die vierten Werkstückstützelemente 134a, 134b abgesenkt werden, greifen die Druckflächen 136 der jeweiligen vierten Werkstückstützelemente 134a, 134b gleitend in die jeweiligen Schrägflächen 138a an den Enden der dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b ein, um die dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b zum Kappenteil 32 der Pleuelstange 30 hin zu schieben (Schritt S7).
Im Ergebnis wird das Kappenteil 32 der Pleuelstange 30 in der Position zwischen den dritten Werkstückstützelementen 130a, 130b, die von den vierten Werkstückstützelementen 134a, 134b vertikal nach unten gepresst werden, um die jeweiligen Schultern des Kappenteils 32 zu stützen, und dem Vorsprung 120a des zweiten Dorns 120 zwischen den Schultern des Kappenteils 32 vollständig blockiert.
Wenn das Kappenteil 32 der Pleuelstange 30 fest in Position blockiert ist, wird ein Anschlag für den vertikal bewegbaren Tisch 168 gelöst, und danach fallen der vertikal bewegbare Tisch 168 und die Gewichte 57, während sie von den Führungselementen 170a, 170b geführt werden. Wenn der vertikal bewegbare Tisch 168 auf dem Flansch 166a an der Stange 166 auftrifft, wird die Stange 166 zur Abwärtsbewegung vorgespannt, wodurch eine Stoßlast auf den Keil 122 ausgeübt wird (siehe 8) (Schritt S8). Da hierbei der Kolben 164 des dritten Ölzylinders 156 in Bezug auf die Stange 166 der Richtung, die der Pressrichtung des Keils 122 entgegengesetzt ist, bewegbar ist, d. h. in der Richtung, in der die Stoßlast einwirkt, wird die Stoßlast von dem dritten Ölzylinder 156 nicht gedämpft, sondern wird zuverlässig auf den Keil 122 übertragen.
Unter der einwirkenden Stoßlast wird der Keil 122 weiter in die Vertiefungen 114b, 120b der ersten und zweiten Dorne 114, 120 gepresst. Die Schrägfläche des zweiten Dorns 120, die die Vertiefung 120b definiert, und die Schrägfläche 122a des Keils 122 gleiten gegeneinander, um hierdurch die ersten und zweiten Dorne 114, 120 weiter voneinander weg zu spreizen. Wenn die ersten und zweiten Dorne 114, 120 im Wesentlichen horizontal voneinander beabstandet sind, wird das größere Ende 38 über seinen elastisch verformbaren Bereich hinaus verformt und bricht an den Bruchbereichen 44, wo die Belastungen auf das Kappenteil 32 und das Stangenteil 34 konzentriert sind (siehe 9 und 10) (Schritt S9). Da das Kappenteil 32 durch die Zähne 132 an den dritten Werkstückstützelementen 130a, 130b unter dem Druck von den zweiten Ölzylindern 146a, 146b gehalten wird, wird verhindert, dass das abgebrochene Kappenteil 32 umherfliegt.
Insbesondere wenn, während der erste Dorn 114 an der festen Bühne 62 in Position fixiert ist, die gegebene Stoßlast auf den Keil 122 einwirkt, wird der zweite Dorn 120 auf der beweglichen Bühne 164 gemeinsam mit dem Gleitblock 118 auf der Basis 60 gleitend verlagert, während er von den ersten Führungselementen 116a, 116b geführt wird.
In anderen Worten, das Stangenteil 64 der Pleuelstange 30 ist durch den ersten Dorn 114, den Positionierungs- und Fixierungsstift 110 und das erste Werkstückstützelement 78 fest an der ersten Bühne 62 angebracht, und das Kappenteil 32 ist durch die vierten Werkstückstützelemente 134a, 134b, die dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b und den zweiten Dorn 120 ortsfest blockiert. Wenn der zweite Dorn 120 und der Gleitblock 118 der beweglichen Bühne 64 dann auf der Basis von der festen Bühne 62 weg verschoben wird, bricht das größere Ende 38 der Pleuelstange 30 in das Kappenteil 32 und das Stangenteil 34.
Nachdem das größere Ende 38 der Pleuelstange 30 in das Kappenteil 32 und das Stangenteil 34 gebrochen ist, wird der nicht dargestellte Rückstellzylinder aktiviert, um den Keil 122 zurück in seine Anfangsposition anzugeben.
Wenn das Oberende des Keils 122 um einen vorbestimmten Abstand an den Oberflächen des Kappenteils 32 und des Stangenteils 34 nach oben vorsteht, werden der vierte Luftzylinder 152 und die Gegenzylinder 153, 155, deren jeweilige Kolbenstangen 152a, 153a, 155a an ihren distalen Enden an der beweglichen Bühne 64 durch den zweiten Träger 68 fixiert sind, im Wesentlichen gleichzeitig aktiviert, sodass die Kolbenstangen 152a, 153a, 155a ausfahren, um die bewegliche Bühne 64 zur festen Bühne 62 zu verlagern, um hierdurch die Bruchfläche des Kappenteils 32 und die Bruchfläche des Stangenteils 34 in Anlageeingriff miteinander zu bringen.
Wenn das Kappenteil 32 und das Stangenteil 34 aneinander abgestützt sind, wird das nicht dargestellte Umschaltventil betätigt, um den Druck des dem ersten Ölzylinder 72 zugeführten Drucköls von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel zu verändern, um die Kraft (Schubkraft) zu erhöhen, mit der das kleinere Ende 40 der Pleuelstange 30 axial zu dessen größeren Ende 38 hin gepresst wird. Gleichzeitig wird das nicht dargestellte Umschaltventil betätigt, um den Druck des den zweiten Ölzylindern 146a, 146b zugeführten Drucköls von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel zu verändern, um die Kraft (Schubkraft) zu erhöhen, mit der die dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b zum Kappenteil 32 der Pleuelstange 30 hin gepresst werden. Im Ergebnis werden, wie in 12 gezeigt, die Bruchfläche des Kappenteils 32 und die Bruchfläche des Stangenteils 34 unter der gewünschten Schubkraft in Anlageeingriff miteinander gebracht (Schritt S10). Anders ausgedrückt, nachdem die Bruchfläche des Kappenteils 32 und die Bruchfläche des Stangenteils 34 miteinander in Anlageeingriff gebracht wurden, werden die Schubkräfte (Druckkräfte), die auf die aneinander sitzenden Bruchflächen einwirken, gleichzeitig vom niedrigen Pegel zum hohen Pegel geändert, um hierdurch ein Entfernen oder Lösen von Fragmenten, die in den zusammensitzenden Bruchflächen erzeugt werden könnten, angemessen zu begünstigen.
Wie in den 13A bis 13C gezeigt, pflanzt sich, wenn das größere Ende 38 in das Kappenteil 32 und das Stangenteil 34 bricht, ein Hauptbruch 200 so fort, dass er eine brüchige Fraktur erzeugt (siehe 13A). Während der Fortpflanzung des Hauptbruchs 200 verzweigt sich der Hauptbruch 200 tendenziell in kleine Nebenbrüche 202. Wenn die Pleuelstange 30 in einem Verbrennungsmotor montiert wird oder wenn der die Pleuelstange 30 enthaltende Verbrennungsmotor läuft, wachsen die Nebenbrüche 202 oder pflanzen sich gemeinsam fort, was zu einem Bereich 204 führt, wo angenähert kein Kontakt zwischen der Bruchfläche des Kappenteils 32 und der Bruchfläche des Stangenteils 34 vorhanden ist (siehe 13B). Der Bereich 204 ist so brüchig, dass dann, wenn aus irgendeinem Grund auf den Bereich 204 eine Last (Spannung) einwirkt, sich der Bereich 204 als Fragment löst, wie in 13C gezeigt.
Gemäß der vorliegenden Ausführung werden, unmittelbar nachdem durch den fallenden Keil 122 die Pleuelstange 30 in das Kappenteil 32 und das Stangenteil 34 zerbrochen ist, der vierte Luftzylinder 152 und die Gegenzylinder 153, 155 im Wesentlichen gleichzeitig aktiviert, um die bewegliche Bühne 64 zur festen Bühne 62 hin zu verlagern. Nachdem die Bruchfläche des Kappenteils 32 und die Bruchfläche des Stangenteils 34 in gegenseitige Anlage gebracht worden sind, werden die gewünschten Schubkräfte auf die aneinander sitzenden Bruchflächen ausgeübt, um Fragmente zu lösen, die an den aneinander sitzenden Bruchflächen erzeugt werden, oder um das Lösen der in den aneinander sitzenden Bruchflächen erzeugten Fragmenten zu begünstigen.
Wie oben beschrieben, werden, unmittelbar nachdem die Pleuelstange 30 in das Kappenteil 32 und das Stangenteil 34 zerbrochen worden ist, das Kappenteil 32 und das Stangenteil 34 jeweils an der beweglichen Bühne 64 und der festen Bühne 62 gehalten. Dann wird die bewegliche Bühne 64 zur festen Bühne 62 hin verlagert, um die Bruchfläche des Kappenteils 32 in Anlage gegen die Bruchfläche des Stangenteils 34 zu bringen. Die zusammensitzenden Bruchflächen werden weiter zusammengedrückt, um Fragmente zu beseitigen, die an den zusammensitzenden Bruchflächen erzeugt wurden, oder um das Lösen der in den zusammensitzenden Bruchflächen erzeugten Fragmenten zu begünstigen.
Nachdem das Lösen das Fragmente in der Pleuelstange 30 begünstigt worden ist, können in einem nächsten Prozess die Fragmente von den Bruchflächen mit einer Metallbürste, einem Klebeband, einer Saugmaschine oder einem Vibrator zuverlässig entfernt werden. Insbesondere, wenn eine Metallbürste verwendet wird, dann werden die Bruchflächen mit der Metallbürste gebürstet, um Fragmente von den Bruchflächen zu beseitigen. Wenn ein Klebeband verwendet wird, dann wird das Klebeband auf die Bruchflächen aufgetragen und dann von den Bruchflächen abgezogen, um hierdurch zu ermöglichen, dass Fragmente an dem Band kleben bleiben, um die Fragmente von den Bruchflächen zu entfernen. Wenn eine Saugmaschine verwendet wird, dann wird ein Unterdruck von der Saugmaschine auf die Bruchflächen ausgeübt, um Fragmente von den Bruchflächen zu lösen. In jedem Fall können die Fragmente zuverlässig von den Bruchflächen entfernt werden.
Nachdem die Fragmente von der Bruchfläche des Kappenteils 32 und der Bruchfläche des Stangenteils 34 entfernt worden sind, oder nachdem die Entfernung der Fragmente von der Bruchfläche des Kappenteils 32 und der Bruchfläche des Stangenteils 34 begünstigt worden ist, werden der erste Ölzylinder 72 und die zweiten Ölzylinder 146a, 146b, die die Schubkräfte auf das Kappenteil 32 und das Stangenteil 34 ausgeübt hatten, deaktiviert, um die zusammensitzenden Bruchflächen der Pleuelstange 30 von Schubkräften zu lösen. Im Ergebnis bekommen die passenden Bruchflächen des Kappenteils 32 und des Stangenteils 34 einen leichten Abstand voneinander, um zu erlauben, dass die in den zusammensitzenden Bruchflächen erzeugten Fragmente glattgängig freigegeben werden.
Dann werden der erste Ölzylinder 72, die zweiten Ölzylinder 146a, 146b, der zweite Luftzylinder 94, die dritten Luftzylinder 126a, 126b, der vierte Luftzylinder 152 und die Gegenzylinder 153, 155 aktiviert, um die ersten bis vierten Werkstückstützelemente 78, 104, 130a, 130b, 134a, 134b im Wesentlichen gleichzeitig in ihre Anfangsstellungen zurückzubringen (Schritt S11).
Nachdem die Komponenten, die das Kappenteil 32 und das Stangenteil 34 der zerbrochenen Pleuelstange 30 zurückgehalten haben, in ihre Anfangsstellungen zurückgebracht worden sind, um hierdurch die Pleuelstange 30 zu lösen, werden das Kappenteil 32 und das Stangenteil 34 von jeweiligen Greifmechanismen, die an Armen eines Mehrachsenroboters (nicht gezeigt) angebracht sind, ergriffen und hierdurch zu einem nächsten Prozess überführt. Schließlich wird der fünfte Luftzylinder 154 aktiviert, um die bewegliche Bühne 34 zurück in ihre Anfangsposition zu verlagern.
Wenn z. B., wie in 14 gezeigt, mit einer herkömmlichen Brechvorrichtung (nicht gezeigt), ein größeres Ende in ein Kappenteil und ein Stangenteil zerbrochen wird, und eine Zeitverzögerung zwischen einem vorangehenden Bruch (Bereich) und einem nachfolgenden Bruch (Bereich) vorhanden ist, dann wirken Spannungen von dem vorherigen Bruch auf das Stangenteil, wobei eine Kraft einwirkt, die die Tendenz hat, das Stangenteil zu dem nachfolgenden Bruchbereich hin zu verformen. Im Ergebnis wird das Stangenteil verformt, wie in 14 mit den Doppelpunktstrichlinien angegeben, und es wird auch das Loch im kleineren Ende verformt. Die Pleuelstange 30 muss in Bezug auf die Konfiguration des Stangenteils und die Konfiguration des Lochs im kleineren Ende wegen ihren gewünschten Produkteigenschaften eine hohe Dimensionsgenauigkeit haben.
Anders ausgedrückt, wenn die einstückig ausgebildete Pleuelstange 30 in zwei Teile zerbrochen wird, d. h. das Kappenteil 32 und das Stangenteil 34, wirken die Biegespannungen auf einen Abschnitt der gebrochenen Teile, und im Ergebnis werden die Bruchflächen tendenziell teilweise verdreht oder es besteht die Tendenz, dass die Genauigkeit der Teile nachteilig beeinflusst wird. Insbesondere hat jedes der zwei Teile zwei Beine, nachdem es zerbrochen worden ist. Wenn die Teile gebrochen sind, schreitet ihr Bruch nicht gleichzeitig in die Beine fort. Stattdessen beginnt eines der Beine, früher zu brechen, und dann beginnt das andere Bein, mit einer leichten Zeitverzögerung, zu brechen. Wenn der Bruch eines der Beine, das früher gebrochen ist, beendet ist, dann schreitet der Bruch des anderen Beins, das anschließend bricht, immer noch fort. In einer Endphase des Brechens des anderen Beins beginnen die Teile mit der Separation voneinander in dem Bein, das früher gebrochen worden ist.
Andererseits wird gemäß der vorliegenden Ausführung das Stangenteil 34 des größeren Endes 38 an der festen Bühne 62 fixiert, und das Kappenteil 32 wird an der beweglichen Bühne 64 fixiert, durch die dritten Werkstückstützelemente 130a, 130b und die zweiten Ölzylinder 146a, 146b, die die Werkstückstützelemente 130a, 130b blockieren.
Unter diesen Umständen wird, wenn das größere Ende 38 der Pleuelstange 30 in das Kappenteil 32 und das Stangenteil 34 zerbrochen wird, nur das Kappenteil 32 gemeinsam mit der beweglichen Bühne 64 verlagert. Daher wird eine etwaige Zeitverzögerung zwischen einem vorherigen Bruch und dem nachfolgenden Bruch an den Bruchflächen des Kappenteils 32 und des Stangenteils 34 minimiert.
Gemäß der vorliegenden Ausführung ist es daher nicht erforderlich, eine Zeitgebung zum Lösen des Außendrucks zu etablieren, und eine etwaige Zeitverzögerung zwischen dem vorangehenden Bruch und dem nachfolgenden Bruch wird minimiert.
Gemäß der vorliegenden Ausführung wird ferner die Pleuelstange 30 durch die Stoßlast zerbrochen, die erzeugt wird, wenn die Gewichte fallen. Jedoch ist die Erzeugung der Stoßlast nicht auf die obige Technik, die Gewichte fallen zu lassen, beschränkt. 15 zeigt eine Brechvorrichtung gemäß einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung, worin der dritte Ölzylinder 156, der als einzelner Aktuator fungiert, den Keil 122 nach unten zieht, um hierdurch auf den Keil 122 eine Stoßlast auszuüben.
In diesem Fall brauchen, wie in 16 gezeigt, keine Vorlasten auf den Keil 122 ausgeübt werden, und die Betätigungskraft (Zugkraft), die von dem dritten Ölzylinder 156 ausgeübt wird, kann graduell erhöht werden, um das größere Ende 138 in das Kappen 32 und das Stangenteil 34 zu brechen (siehe Schritt S7).
Die allgemeine Beziehung zwischen der Richtung von einwärtigen Spannungen unter Klemmkräften am größeren Ende 38 der Pleuelstange 30 und der Richtung, in der die Bruchlinien L laufen, wenn das größere Ende 38 bricht, ist in den 21A, 21B und 22A, 22B gezeigt.
21A zeigt die Art, in der eine vertikale Einwärtsspannung auf die Pleuelstange 30 ausgeübt wird, wie mit den Pfeilen angegeben, wenn die Klemmkräfte vertikal auf das größere Ende 38 einwirken, und 21B zeigt die Art, in der die Bruchlinien L1 schräg abwärts zu dem Stangenteil 34 der Pleuelstange 30 laufen, wenn das größere Ende 38 bricht.
22A zeigt die Art, in der eine horizontale Einwärtsverspannung auf die Pleuelstange 30 einwirkt, wie mit den Pfeilen angegeben, wenn Klemmkräfte horizontal auf das größere Ende 38 einwirken, und 22B zeigt die Art, in der Bruchlinien 12 schräg aufwärts zum Kappenteil 32 der Pleuelstange 30 laufen, wenn das größere Ende 38 bricht.
Die einwärtige Spannung, die auf das Werkstück einwirkt, kann somit allgemein in Abhängigkeit von Klemmkräften gesteuert werden, die auf das größere Ende 38 der Pleuelstange 30 einwirken.
Die vorliegenden Ausführungen beruhen auf Studien und Experimenten zur Beziehung zwischen den Kontaktflächen des Kappenteils 32 und des Stangenteils 34 und den Richtungen, in denen die Bruchlinien laufen, in Bezug auf die Beziehung zwischen den Klemmkräften und den einwärtigen Spannungen.
Da insbesondere, wie in 23 gezeigt, die Bruchlinien 1 quer und von den Bolzenlöchern 4 aufwärts zum Kappenteil 5 laufen, wird vermutet, dass sich eine einwärtige Spannung horizontal im größeren Ende 38 entwickelt. Um zu verhindern, dass die Bruchlinien 1 aufwärts laufen, werden die geraden Seitenflächen 123a, 123b des ersten Dorns 114 außer Kontakt mit der Innenwandfläche des Lagerlochs 36 gehalten, sodass die Kontaktfläche zwischen dem zweiten Dorn 120 an der beweglichen Bühne 64 und der Innenwandfläche des Lagerlochs 36 größer ist als die Kontaktfläche zwischen dem ersten Dorn 114 an der festen Bühne 62 und der Innenwandfläche des Lagerlochs 36.
Wie oben beschrieben, sind die ersten und zweiten Dorne 114, 120 unterschiedlich geformt, um unterschiedliche Kontaktflächen zwischen sich selbst und der Innenwandfläche des Lagerlochs 36 herzustellen. Obwohl demzufolge die Mittelachsen der Bolzenlöcher 42a, 42b außer Ausrichtung mit den Mitten der Bruchflächen gehalten werden, sondern von den Mitten der Bruchflächen radial einwärts zu dem Lagerloch 36 um einen vorbestimmten Abstand hin versetzt sind, wegen des Motortyps, das die Pleuelstange 30 enthält, kann die einwärtige Spannung, die beim Bruch im größeren Ende 38 entsteht, geeignet so gesteuert werden, dass die Bruchlinien im Wesentlichen horizontal zwischen dem Kappenteil 32 und dem Stangenteil 34 orientiert werden.
Anders ausgedrückt, gemäß der vorliegenden Ausführung wird die Höhe der Bruchlast, die auf die Bruchflächen einwirkt, und der Klemmkräfte nicht verändert, aber die Kontaktflächen zwischen den ersten und zweiten Dornen 114, 120 und den Innenwandflächen des Lagerlochs 36 sind voneinander unterschiedlich gemacht, um hierdurch die Richtung der Brüche geeignet zu steuern (die Richtung, in der die Bruchlinien laufen), welche durch die einwärtige Spannung nach dem Bruch des größeren Endes 38 hervorgerufen wird.
Im Ergebnis wird, obwohl die Mittelachsen der Bolzenlöcher 42a, 42b, die im größeren Ende 38 an den jeweiligen Seiten des Lagerlochs 36 definiert sind, von den Mitten der Bruchflächen radial einwärts zu dem Lagerloch 36 um einen vorbestimmten Abstand versetzt sind, die Richtung, in der die Bruchlinien laufen, d. h. die Richtungen, entlang denen sich die Bruchflächen erstrecken, nicht aufwärts (siehe 21A) oder abwärts (siehe 22B) orientiert, sondern werden im Wesentlichen horizontal orientiert, sodass das größere Ende 38 in geeigneter Weise in das Kappenteil 32 und das Stangenteil 34 gebrochen werden kann (siehe 19 und 20).
Zusammenfassung
Ein Satz von Bolzenlöchern (42a, 42b), durch die Bolzen eingesetzt werden, sind in linken und rechten Seiten eines großen Endabschnitts (38) ausgebildet. Die Bolzenlöcher (42a, 42b) sind im Wesentlichen parallel zur Achse eines Stangenabschnitts (34) und sind derart angeordnet, dass die Mitten der Bolzenlöcher (42a, 42b) jeweils von der Mitte einer Trennfläche versetzt sind. Wenn ein erster Dorn (114) und ein zweiter Dorn (120) unter Druck in ein Lagerloch (36) des großen Endabschnitts (36) eingesetzt werden und getrennt und gespalten werden, ist die Kontaktfläche des zweiten Dorns (120) seitens der beweglichen Bühne (64) mit der Innenwand des Lagerlochs (36) größer als die Kontaktfläche des ersten Dorns (114) seitens der festen Bühne (62) mit der Innenwand des Verbindungslochs (36).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 10-277848 [0003, 0006, 0007, 0009]
- JP 2002-066998 [0004, 0006, 0007, 0009]
- JP 06-042527 [0005, 0006, 0007, 0009]

Claims

Vorrichtung zum Herstellen einer Pleuelstange durch einstückiges Ausbilden einer Pleuelstange mit einem größeren Ende und einem kleineren Ende, Setzen eines Lagerlochs im größeren Ende auf ein Paar von Spreizern, und Spreizen der Spreizer voneinander weg, um das größere Ende in ein Kappenteil und ein Stangenteil zu brechen, umfassend: eine feste Bühne, die an einer Basis fest angebracht ist; eine bewegliche Bühne, die der festen Bühne gegenüberliegend angeordnet und horizontal zu der festen Bühne hin und von dieser weg bewegbar ist; einen Spreizer, der an der festen Bühne angebracht ist; einen anderen Spreizer, der zur gemeinsamen Verlagerung mit der beweglichen Bühne an der beweglichen Bühne angebracht ist; und einen Belastungsmechanismus zum Ausüben einer Bruchlast zum Bewegen der Spreizer voneinander weg, um das größere Ende zu brechen; worin in dem größeren Ende an jeweiligen horizontalen Seiten des größeren Endes im Wesentlichen parallel zur Achse des Stangenteils ein Paar von Befestigungslöchern definiert ist, um darin jeweilige Befestigungselemente zum Befestigen des Kappenteils und des Stangenteils aneinander einzusetzen, wobei die Befestigungslöcher jeweilige Mittelachsen aufweisen, die von den Mitten der Bruchflächen des größeren Endes weg versetzt sind; und wenn die Spreizer in das Lagerloch eingreifen, um das größere Ende zu brechen, die Kontaktfläche zwischen dem anderen Spreizer an der beweglichen Bühne und einer Innenwandfläche des Lagerlochs größer ist als die Kontaktfläche zwischen dem Spreizer an der festen Bühne und einer Innenwandfläche des Lagerlochs.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der Spreizer an der festen Bühne nahe an dem Stangenteil angeordnet ist, und der andere Spreizer an der beweglichen Bühne nahe an dem Kappenteil angeordnet ist.