DE2321449A1 - THORN FOR THE ASSEMBLY OF BUSHINGS - Google Patents
THORN FOR THE ASSEMBLY OF BUSHINGSInfo
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- DE2321449A1 DE2321449A1 DE19732321449 DE2321449A DE2321449A1 DE 2321449 A1 DE2321449 A1 DE 2321449A1 DE 19732321449 DE19732321449 DE 19732321449 DE 2321449 A DE2321449 A DE 2321449A DE 2321449 A1 DE2321449 A1 DE 2321449A1
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Description
PatentanwältePatent attorneys
Dr. Ing. Walter Abitz
Dr. Dieter F. Morf
Dr. Hans-A. BraunsDr. Ing.Walter Abitz
Dr. Dieter F. Morf
Dr. Hans-A. Browns
8 München 86, Pienzenaueistr. 288 Munich 86, Pienzenaueistr. 28
27. April 1973 GT-678-FApril 27, 1973 GT-678-F
THE GENERAL TIRE & RUBBER COMPANY One General Street, Akron, Ohio 44309, V. St. A.THE GENERAL TIRE & RUBBER COMPANY One General Street, Akron, Ohio 44309, V. St. A.
Dorn für den Zusammenbau von BuchsenMandrel for assembling bushes
Die Erfindung "betrifft eine verbesserte Vorrichtung für den Zusammenbau von Buchsen und insbesondere einen verbesserten Dorn zur Verwendung beim Zusammenbauen von Buchsen mit einem ringförmigen elastomeren Einsatz zwischen zwei konzentrischen Hülsen.The invention "relates to an improved device for assembly of sockets and, in particular, an improved mandrel for use in assembling sockets to an annular elastomer insert between two concentric sleeves.
Buchsen mit einem ringförmigen Einsatz aus Gummi oder aus einem Elastomeren zwischen zwei konzentrischen Hülsen sind an sich bekannt und werden seit vielen Jahren verwendet. Im allgemeinen wird die Buchse zur Lagerung eines zweiten· Teils, beispielsweise eines Motors, auf einem ersten Seil, beispielsweise auf einem Kraftfahrzeugrahmen, wenn sich die beiden Teile mit Bezug aufeinander bewegen müssen, benutzt. Die Innenhülse wird, beispielsweise mittels eines Stiftes oder Bolzens, am ersten Teil befestigt und die Außenhülse an dem zweiten Teil. Die relative axiale,Bushings with an annular insert made of rubber or of a Elastomers between two concentric sleeves are known per se and have been used for many years. In general the bushing is used to mount a second part, for example a motor, on a first cable, for example on a Motor vehicle frame when the two parts need to move with respect to each other is used. The inner sleeve is, for example by means of a pin or bolt, attached to the first part and the outer sleeve to the second part. The relative axial,
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seitliche und Drehbewegung zwischen den "beiden Teilen wird durch den ringförmigen Einsatz aus einem Elastomeren oder Gummi aufgenommen. lateral and rotational movement between the "two parts is due." added the annular insert made of an elastomer or rubber.
Wenn der Gummieinsatz zwischen der Innenhülse und der Außenhülse radial zusammengedrückt wird, läßt sich eine erhöhte Belastbarkeit und Lebensdauer erzielen. Bei einer solchen Buchse wird der preßgeformte Gummieinsatz vor dem Zusammenbau vulkanisiert und in seiner Lage unter radialer Druckbelastung gehalten. Die restorativen Tendenzen des Gummis tragen dazu bei, eine relative Bewegung zwischen dem Einsatz und den Hülsen zu verhindern.If the rubber insert is compressed radially between the inner sleeve and the outer sleeve, an increased load capacity can be achieved and achieve service life. In such a bushing, the compression molded rubber insert is vulcanized and in held its position under radial pressure load. The restorative tendencies of the gum help create a relative movement between the insert and the sleeves.
Es gibt bereits eine Anzahl von Verfahren und Vorrichtungen für den Einbau des elastomeren Einsatzes mit radialer Druckbelastirng zwischen der Innenhülse und der Außenhülse, wie sich beispielsweise aus den US-Patentschriften 2.690.001 und 2.660.780 ergibt. Im allgemeinen besitzt eine Vorrichtung für den Zusammenbau von Gummi-Metall-Buchsen einen Träger, auf dem ein offenendiger FUhrungstrichter angeordnet ist. Am schmalen Ende des Trichters ist eine Klemmeinrichtung in Ausfluchtung mit diesem zum Aufbringen der Außenhülse angeordnet. Ein Stempel ist in axialer Ausfluchtung mit dem breiten Ende der Trichterfläche und in dieses axial vorbeweglich vorgesehen. Am entgegengesetzten Ende des Trägers befindet sich ein Dorn in axialer Ausfluchtung mit dem Trichter. Der Dorn hat gewöhnlich ein sich verjüngendes bzw. kegelstumpfförmiges Profil, wobei sein kleinster Durchmesser annähernd gleich der ringförmigen Öffnung im Gummieinsatz oder kleiner als diese ist, während sein größerer Durchmesser im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser der Innenhülse ist. Die Innenhülse ist hinter dem größeren Durchmesser des Dorns zum Einführen in den Einsatz angeordnet.A number of methods and devices exist for the installation of the elastomeric insert with radial pressure load between the inner sleeve and the outer sleeve, for example from U.S. Patents 2,690,001 and 2,660,780. In general, an apparatus for assembling rubber-to-metal bushings has a support on which an open ended guide funnel is carried is arranged. At the narrow end of the funnel there is a clamp in alignment with it for application the outer sleeve arranged. A punch is in axial alignment with and axially into the broad end of the funnel face anticipated. At the opposite end of the beam is a mandrel in axial alignment with the funnel. The mandrel is usually tapered or frustoconical Profile, with its smallest diameter approximately equal to or smaller than the annular opening in the rubber insert is, while its larger diameter is substantially equal to the outer diameter of the inner sleeve. The inner sleeve is behind the larger diameter of the mandrel for insertion into the insert.
Pur den Zusammenbau der Buchs.e wird der ringförmige elastomere Einsatz zwischen dem Stempel und dem breiten Ende des TrichtersThe ring-shaped elastomer is used for assembling the bushing Insert between the punch and the wide end of the funnel
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angeordnet und in die Außenhülse mit Hilfe des Stempels eingeführt, der den Einsatz durch das breite Ende des Trichters zum Zusammendrücken in die Außenhülse preßt, die am entgegengesetzten Ende des Trichters angeordnet ist. Der Dorn wird dann mit der hinter ihm angeordneten Innenhülse durch die ringförmige Öffnung im Einsatz gepreßt, um die Innenhülse in diesem anzuordnen. Der Stempel und der Dorn werden zurückgezogen, um das fertige Aggregat freizugeben.arranged and inserted into the outer sleeve with the aid of the punch, which presses the insert through the wide end of the funnel to compress it into the outer sleeve, the one on the opposite side End of the funnel is arranged. The mandrel is then with the inner sleeve arranged behind it through the annular Pressed opening in the insert to place the inner sleeve in it. The punch and the mandrel are withdrawn around the to release finished aggregate.
Ferner wurde ein verbesserte Vorrichtung für die Ausbildung und den Zusammenbau von Gummi-Metall-Buchsen vorgeschlagen, wie z.B. in der US-Patentschrift .3.555.655. Bei dieser verbesserten Vorrichtung ist ein Dornaggregat und ein Aufnahmeaggregat vorgesehen, die sich voneinander in Abstand befinden und axial ausgefluchtet sind. Das Dornaggregat besitzt einen länglichen eingeschlossenen Dornzylinder mit einem in dem letzteren befindlichen Kolben. Eine erste Anschlagfläche dient zur Abstützung des einen Endes des elastomeren Einsatzes. Durch die Anschlagfläche erstreckt sich eine Stange, deren eines Ende mit dem Kolben verbunden ist, während ihr anderes Ende mit einem Kopf ausgebildet ist, der sowohl eine sich verjüngende Spitze als auch einen kegelstumpfförmigen Keil aufweist, dessen Durchmesser zur Öffnung, durch die er sich erstreckt, hin abnimmt. Die Übergangsstelle zwischen der Spitze und dem kegelstumpfförmigen Teil bildet eine Schulter zur Anlage an dem einen Ende der Innenhülse. Die erste Anschlagfläche und der Dorn können sich beide unabhängig zum Aufnahmeaggregat und aus diesem bewegen. Das Aufnahmeaggregat besitzt einen ringförmigen stationären Halter für die Außenhülse der Buchse. Ein Stempel ist vorgesehen, der durch den Halter hindurch in einer Richtung zum Dorn und von diesem wegbeweglich ist und der eine Einsatzanschlagfläche sowie einen Einstellstift für die Innenhülse aufweist. Im Betrieb tritt der Dorn mit der Spitze und dem konischen Teil zuerst durch die freie bzw. nicht verengte innere ringförmige Öffnung des elastomeren EinsatzesAn improved apparatus for forming and assembling rubber-to-metal bushings has also been proposed, e.g. in U.S. Patent 3,555,655. In this improved device a mandrel unit and a receiving unit are provided, which are located at a distance from one another and are axially aligned are. The mandrel assembly has an elongated enclosed mandrel cylinder with a piston located in the latter. A first stop surface serves to support one end of the elastomeric insert. Extends through the stop surface a rod, one end of which is connected to the piston, while its other end is formed with a head that is both a tapered tip as well as a frustoconical one Has wedge, the diameter of which decreases towards the opening through which it extends. The transition point between the tip and the frustoconical part forms a shoulder to rest against one end of the inner sleeve. The first stop surface and the mandrel can both move independently to and from the take-up assembly. The receiving unit has an annular stationary holder for the outer sleeve of the socket. A punch is provided which passes through the holder is movable in a direction to the mandrel and away from this and the one insert stop surface and an adjustment pin for has the inner sleeve. In operation, the mandrel with the tip and the conical part passes through the free or not first narrowed inner annular opening of the elastomeric insert
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hindurch, worauf die Anschlagfläche des Doms an dem Einsatz zur Anlage kommt und diesen in die Außenhülse preßt, die in dem Aufnahmeaggregat angeordnet ist. Wenn die erste Anschlagfläche an dem ringförmigen Einsatz angreift und diesen in die Außenhülse preßt, kommen die sich verjüngende Spitze und die Schulter des kegelstumpfförmigen Teils zur Anlage an der Innenhülse, die auf dem Stempel des Aufnahmeaggregats angeordnet ist. Der Stempel und der Dorn werden dann durch die ringförmige Öffnung im Einsatz zurückgedrückt, um die Innenhülse in diesen einzusetzen.through, whereupon the stop surface of the dome on the insert comes to rest and presses this into the outer sleeve, which is arranged in the receiving unit. When the first stop surface engages the annular insert and presses it into the outer sleeve, come the tapered tip and shoulder of the frustoconical part to rest on the inner sleeve, which is arranged on the punch of the receiving unit. The Stamp and the mandrel are then pushed back through the annular opening in the insert to insert the inner sleeve therein.
Beide Arten von Vorrichtungen erfordern einen Dorn zur radialen Erweiterung der Öffnung ..in dem zusammengedrückten elastomeren Einsatz zum Einsetzen der Innenhülse. Beide Vorrichtungen zum Einführen der Innenhülse erfordern eine große axiale Kraft nicht nur wegen der großen radialen Kräfte des zusammengedrückten Einsatzes, sondern auch wegen der materialbedingten hohen axialen Reibungskräfte des elastomeren oder Gummieinsatzes. Außer den erforderlichen hohen axialen Kräften entstehen beim Zusammenbau der Buchse, insbesondere beim Einsetzen der Innenhülse, hohe Geräuschpegel, was unbefriedigend iBoth types of devices require a mandrel to be radial Expansion of the opening ... in the compressed elastomeric insert for inserting the inner sleeve. Both devices for Insertion of the inner sleeve require a large axial force not only because of the large radial forces of the compressed insert, but also because of the material-related high axial Frictional forces of the elastomer or rubber insert. Except the required high axial forces arise when assembling the bush, especially when inserting the inner sleeve, high noise levels, what unsatisfactory i
Die Erfindung vermeidet die bei den bekannten Vorrichtungen vorliegenden Nachteile dadurch, daß in der Vorrichtung ein neuartiger Dorn verwendet wird, der die Fließregelung bzw. die Pließgeschwindigkeit des elastomeren Einsatzes während des Zusammenbaus verbessert. Der erfindungsgemäße Dorn ergibt einen gleichmäßige ren Kontakt des elastomeren Einsatzes und der Innenhülse, um Spannung und Dehnung über die ganze Buchse gleichmäßiger zu machen. Ferner wird durch die Erfindung eine Herabsetzung des Leistungsaufwandes sowie des Geräusches während des Zusammenbaus erzielt.The invention avoids those present in the known devices Disadvantages due to the fact that a new type of mandrel is used in the device, which regulates the flow or the piling speed of the elastomeric insert during assembly. The mandrel according to the invention gives a uniform Ren contact of the elastomeric insert and the inner sleeve to more evenly tension and stretch across the sleeve do. Furthermore, the invention reduces the power expenditure and the noise during assembly achieved.
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The General Tire & Rubber Co.The General Tire & Rubber Co.
9. Mai 1973May 9, 1973
S 0Τ-67 Λ 8ΐ321449S 0Τ - 67 Λ 8 ΐ321449
eingegangen am._JLiJ-l_.received on._JLiJ-l_.
Durch die Erfindung wird daher ein verbesserter Dorn geschaffen, der zur Verwendung sowohl in neuen als auch in bestehenden Vorrichtungen für den Zusammenbau von Buchsen geeignet ist. Erfindungsgemäß ist der sich verjüngende oder kegelstumpfförmige Teil des Doms bzw. dessen Segmente einer η-ten Ableitung des Verdrängungsprofils angepasst und vorzugsweise entweder einem konstanten Beschleunigungs- oder einem konstanten Geschwindigkeitsprofil. The invention therefore creates an improved mandrel, which is suitable for use in both new and existing jack assembly devices. According to the invention is the tapering or frustoconical part of the dome or its segments of an η-th derivative of the displacement profile adapted and preferably either a constant acceleration or a constant speed profile.
Im allgemeinen befindet sich der kleinste Durchmesser des Doms am Ende bzw. an der Spitze, die zuerst in den radial zusammengedrückten Einsatz eintritt. Der Durchmesser nimmt über dessen Länge zum hinteren Teil zu, der als Schulter dient, gegen welche die vordere Umfangskante der Innenhülse anliegt. Vorzugsweise hat die Spitze einen Durchmesser, der kleiner als derjenige der Einsatzöffnung ist, wenn sie durch die Außenhülse radial zusammengedrückt ist. Der Durchmesser der Schulter ist vorzugsweise etwas größer als der Außendurchmesser der Innenhülse. Die Spitze kann entweder länglich oder stumpfnasig sein und die Schulter kann hierbei entweder einen länglichen oder stumpfnasigen Ansatz zur axialen Halterung der Innenhülse sein. Das radiale Profil (xA) an jedem Punkt (t ) (wobei t numerisch gleich dem axialen Abstand vom vorderen Punkt des Dornprofils zu dem Punkt ist, von dem aus χΛ bestimmt werden soll) längs der Axialprofillänge t.. des erfindungsgemäßen Dornteils verändert sich entsprechend der folgenden Beziehung:In general, the smallest diameter of the dome is at the end or at the tip, which is first in the radially compressed one Use occurs. The diameter increases along its length to the rear part, which serves as a shoulder against which the front peripheral edge of the inner sleeve rests. Preferably the tip has a diameter smaller than that of the Insert opening is when it is radially compressed by the outer sleeve is. The diameter of the shoulder is preferably slightly larger than the outer diameter of the inner sleeve. The summit can be either oblong or blunt-nosed and the shoulder can either have an oblong or blunt-nosed attachment be for the axial support of the inner sleeve. The radial profile (xA) at each point (t) (where t is numerically equal to the axial Is the distance from the front point of the fir-tree profile to the point from which χΛ is to be determined) along the axial profile length t .. of the mandrel part according to the invention changes according to the following relationship:
= 1/2= 1/2
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wobeiwhereby
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und wobei Q eine Konstante ist, die durch die Durchmesser- und Längenwerte des Buchseneinsatzes bestimmt wird, und fernem η eine positive ganze Zahl gleich 1, 2, 3 ... η ist. Ein konstantes Geschwindigkeitsprofil wird erhalten, wenn η = 1, während ein konstantes Beschleunigungsprofil erhalten wird, wenn η = 2.and where Q is a constant determined by the diameter and length values of the female insert, and further η is a positive integer equal to 1, 2, 3 ... η. A constant Velocity profile is obtained when η = 1 while a constant acceleration profile is obtained when η = 2.
Ein besseres Verständnis für das Wesen der vorliegenden Erfindung sowie die Profilverhältnisse ergeben sich aus der folgenden näheren Beschreibung einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und zwar zeigen:A better understanding of the essence of the present invention and the profile relationships result from the following Description of a presently preferred embodiment in conjunction with the accompanying drawings, namely:
Pig. 1 eine Ansicht im Aufriß und teilweise im Schnitt der Hauptteile einer Vorrichtung für den Zusammenbau von Gummi-Metall-Buchsen;Pig. 1 is a view in elevation and partly in section of FIG Main parts of a device for assembling rubber-metal bushings;
Pig·. 2 eine Schnittansicht des elastomeren Einsatzes mit verschiedenen Relationsparametern;Pig ·. Figure 2 is a sectional view of the elastomeric insert with various Relation parameters;
Pig. 3 eine Schnittansicht des elastomeren Einsatzes zusammengebaut mit den Hülsen sowie die Relationsparameter;Pig. 3 is a sectional view of the elastomeric insert assembled with the sleeves as well as the relation parameters;
Pig. 4 eine Teilansicht im Schnitt eines Dorns und einer Innenhülse, die gegen die Schulter des Dorns anliegt, undPig. 4 is a partial view in section of a mandrel and an inner sleeve; which rests against the shoulder of the mandrel, and
Pig. 5 eine Ansicht im Aufriß, welche die Durchmesserbeziehung zwischen dem Dorn mit konstanter Beschleunigung und dem Dorn mit konstanter Geschwindigkeit besteht.Pig. 5 is an elevational view showing the diameter relationship between the constant acceleration mandrel and the Constant speed mandrel.
Zum leichteren Verständnis der Erfindung sind in Pig. 1 die Hauptteile einer herkömmlichen Vorrichtung 10 für den Zusammenbau von Gummi-Metall-Buchsen dargestellt. Die Vorrichtung 10 besitzt zwei vertikale Stützführungen 11, die auf einer Basis 12 angeordnet sind. Auf den Stützführungen 11 ist ein oberes Querstück 13 sowie ein unteres Querstück 14 gleitbar. Diese Querstücke sind mit Lagern 15 versehen, die gleitend an den Führungen anliegen.To facilitate understanding of the invention, Pig. 1 the main parts a conventional device 10 for the assembly of rubber-to-metal bushings is shown. The device 10 has two vertical support guides 11 arranged on a base 12. On the support guides 11 is an upper cross piece 13 as well a lower crosspiece 14 slidable. These cross pieces are provided with bearings 15 which slide against the guides.
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Das obere Querstück 13 ist mit einem zylindrischen Druckluftstempel 16 versehen, der eine ringförmige Stirnfläche 17 von einem solchen Querschnitt aufweist, das er an dem elastomeren Einsatz A angreifen kann. Der Stempel 16 ist mit einem pneumatischen Zylinder und einer Kraftquelle (nicht gezeigt) verbunden.The upper cross piece 13 is provided with a cylindrical pneumatic ram 16 provided, which has an annular end face 17 of has such a cross section that it can act on the elastomeric insert A. The punch 16 is with a pneumatic Cylinder and a power source (not shown) connected.
Das obere Querstück 13 ist an seinem inneren Ende mit zwei Verbindungsstangen 18 verbunden, die ihrerseits mit Kolben (pneumatisch oder hydraulisch betätigt), nicht gezeigt, verbunden sind, um das Querstück 13 längs der Führungen 11 zu bewegen. Der Querstück 13 enthält ferner einen Trichterträger 19, an dem ein Trichter 21 in axialer Äusfluchtung mit dem Stempel 16 angebracht ist. Im Abstand zwischen dem Trichter 21 und dem Stempel 16 und in axialer Ausfluchtung mit diesen befindet sich ein zylindrischer Einsatzhalter 22. Der Halter 22 ist am oberen Querstück 13 befestigt und hat vorzugsweise einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Einsatzes A ist.The upper cross piece 13 is at its inner end with two connecting rods 18 connected, which in turn are connected to pistons (pneumatically or hydraulically operated), not shown, to move the crosspiece 13 along the guides 11. The crosspiece 13 also contains a funnel support 19 on which a Funnel 21 is attached in axial alignment with the punch 16. In the distance between the funnel 21 and the punch 16 and A cylindrical insert holder 22 is axially aligned with them. The holder 22 is attached to the upper crosspiece 13 and preferably has a diameter substantially equal to the outer diameter of the insert A.
An den äußeren Enden des Querstücks 13 befinden sich zwei pneumatische oder hydraulische Arbeitszylinder 23. Jeder Zylinder ist -vorzugsweise an der Oberseite des Querstücks 13 angeordnet und mit einer zylindrischen Stange 24 versehen, die sich aus dem Zylinder nach unten erstreckt und durch eine Öffnung 26 im Querstück 13 geführt ist. Die Enden der Zylinderstangen 24 sind mit den äußeren Enden des unteren Querstücks 14 verbunden. Die Zylinder 23 und die Zylinderstangen 24 dienen dazu, das obere und das untere Querstück 13 bzw. 14 mit Bezug aufeinander zu bewegen.At the outer ends of the crosspiece 13 there are two pneumatic ones or hydraulic working cylinder 23. Each cylinder is -preferably arranged on the top of the crosspiece 13 and with a cylindrical rod 24 which extends downwardly from the cylinder and is guided through an opening 26 in the crosspiece 13 is. The ends of the cylinder rods 24 are connected to the outer ends of the lower crosspiece 14. The cylinders 23 and the cylinder rods 24 serve to move the upper and lower crosspieces 13 and 14 with respect to one another.
Das untere Querstück 14 enthält ein ringförmiges Aufnahmeelement 27 für die Außenhülse, durch welches die Außenhülse B sicher in einer axial ausgefluchteten Stellung zum Trichter 21 zum Stempel 16 und zum Einsatz A gehalten wird. Das Aufnahmeelement 27 weist eine erste innere ringförmige Schulter 28 auf, durch die eineThe lower cross piece 14 contains an annular receiving element 27 for the outer sleeve, through which the outer sleeve B securely in an axially aligned position to the funnel 21 to the punch 16 and to the insert A is held. The receiving element 27 has a first inner annular shoulder 28 through which one
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axiale Bewegung der Außenhülse B verhindert wird. Eine zweite innere Schulter 29 dient dazu, einen zylindrischen Einsatzanschlag 31 zu halten. J)er Anschlag 31 ist mit einem Plansch 32 ausgebildet, der zur Anlage der zweiten Schulter 29 und zur axialen Ausfluchtung des Anschlags 31 innerhalb) des Aufnahmeelements 27 dient. Die zylindrische Öffnung 33 im Anschlag 31 hat einen Durchmesser, der geringfügig größer als der Außendurchmesser der Innenhülse C ist. Die Querschnittsfläche des Flansches 32 und des Anschlags 31 können von einer Größe sein, die ausreicht, den Einsatz A an einer axialen Bewegung beim Einsetzen über den Anschlag hinaus zu hindern.axial movement of the outer sleeve B is prevented. A second inner shoulder 29 serves to stop a cylindrical insert 31 to keep. J) he stop 31 is with a splash 32 formed, the to the plant of the second shoulder 29 and to axial alignment of the stop 31 within) the receiving element 27 serves. The cylindrical opening 33 in the stop 31 has a diameter which is slightly larger than the outer diameter the inner sleeve C. The cross-sectional area of the flange 32 and the stop 31 can be of a size sufficient to to prevent the insert A from axial movement when inserting beyond the stop.
Auf der Basis 12 ist ein Dornzwischenstückhalter 34 angeordnet. Innerhalb des Halters 34 befindet sich ein Dornzwischenstück 36. Sowohl das Zwischenstück 36 als auch der Halter 34 sind innerhalb des Aufnahmeelements 27 und des Trichters 21 axial ausgefluchtet. Das Zwischenstück 36 weist einen Hohlraum 37 zum sicheren Halten und Einstellen des Doms 38 auf. Der Dorn 38 besitzt einen Endteil 40 mit einem erfindungsgemäßen und nachfolgend näher erläuterten Verhältnis zwischen Durchmesser und Länge. Zunächst sei erwähnt, daß die Spitze des Teils 40 einen Durchmesser hat, der gleich dem, jedoch vorzugsweise geringer als der, Durchmesser der ringförmigen Öffnung durch den Einsatz A ist, wenn dieser voll in die Außenhülse B eingesetzt ist. Das hintere Ende bzw. die Schulter des Teils 40 hat einen Durchmesser, der gleich dem, jedoch vorzugsweise größer als der, Außendurchmesser der Innenhülse C ist. Der Dorn 38 weist einen länglichen zylindrischen Teil 41 auf, der in den Hohlraum 37 eintritt. Der Durchmesser des zylindrischen Teils 41 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Innenhülse C.A mandrel spacer holder 34 is arranged on the base 12. A mandrel intermediate piece 36 is located within the holder 34. Both the intermediate piece 36 and the holder 34 are axially aligned within the receiving element 27 and the funnel 21. The intermediate piece 36 has a cavity 37 for securely holding and adjusting the dome 38. The mandrel 38 has an end portion 40 with a ratio according to the invention and explained in more detail below between diameter and length. First of all, be mentions that the tip of portion 40 has a diameter equal to, but preferably less than, diameter the annular opening through the insert A when it is fully inserted into the outer sleeve B. The rear end or the shoulder of portion 40 has a diameter equal to, but preferably greater than, the outer diameter of the inner sleeve C is. The mandrel 38 has an elongated cylindrical portion 41 which enters the cavity 37. The diameter of the cylindrical part 41 is slightly smaller than the inner diameter of the inner sleeve C.
Im Betrieb der Torrichtung 10 werden die Querstücke 13 und 14 anfänglich in einen voll ausgefahrenen Zustand und in Abstand voneinander gebracht. Der Stempel 16 wird voll zurückgezogen.In the operation of the door direction 10, the cross pieces 13 and 14 initially fully extended and spaced from each other. The punch 16 is fully withdrawn.
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In den Halter 22 wird ein ringförmiger elastomerer Einsatz A eingesetzt, eine Außenhülse B in das Aufnahmeelement 27 gebracht und eine Innenhülse C auf dem Teil 41 des Doms 38 angeordnet, der dann in den Halter 34 gebracht wird. Das obere Querstüek 13 wird so abgesenkt, daß sich die schmale Stirnfläche des Trichters 21 in Anlage und in Ausfluchtung mit dem Umfang sendteil der Hülse B befindet. Sodann wird der Stempel 16 betätigt, wodurch seine Fläche 17 am Ende des Einsatzes A zur Anlage kommt und dieser durch die große Öffnung des Trichters 21 und dann durch die kleine Öffnung in die Hülse B gepreßt wird. Die Bewegung des Stempels wird durch geeignete Endeschalter oder dgl. zum Stillstand gebracht, wenn der Einsatz.. A an dem Anschlag 31 zur Anlage kommt. Hierauf v/erden sowohl das obere als auch das untere Querstüek 13, 14 durch die Verbindungsstangen 18 so abgesenkt, daß der Dorn 38 und insbesondere der Teil 40 durch die Öffnung 33 des Anschlags 31 hindurchtritt und anliegend durch die zusammengedrückte ringförmige Öffnung im Einsatz A hindurchtritt und diese öffnet. Der Teil 40 des Doms tritt aus dem Einsatz A in die Öffnung 42 des Stempels 16 aus. Nachdem der Teil 40 des Dorns 38 voll aus dem Einsatz A ausgetreten ist, ist die Innenhülse C richtig eingesetzt und innerhalb der Anordnung ausgefluchtet. Der Stempel 16 und die Querstücke 13 und 14 werden nun zurückgezogen, worauf die zusammengebaute Buchse entfernt wird.An annular elastomeric insert A is inserted into the holder 22, brought an outer sleeve B into the receiving element 27 and arranged an inner sleeve C on the part 41 of the dome 38, the is then placed in the holder 34. The upper cross piece 13 is lowered so that the narrow end face of the funnel 21 is in contact and in alignment with the circumference send part of the sleeve B. is located. Then the punch 16 is actuated, whereby its surface 17 comes to rest on the end of the insert A and this is pressed through the large opening of the funnel 21 and then into the sleeve B through the small opening. The movement of the punch is brought to a standstill by suitable limit switches or the like when the insert .. A comes to rest against the stop 31. Then v / ground both the upper and the lower cross piece 13, 14 lowered by the connecting rods 18 so that the The mandrel 38, and in particular the part 40, passes through the opening 33 of the stop 31 and adjoins it through the compressed annular opening in insert A passes and this opens. The part 40 of the dome emerges from the insert A into the Opening 42 of the stamp 16 from. After the part 40 of the mandrel 38 has fully emerged from the insert A, the inner sleeve C is properly inserted and aligned within the assembly. The punch 16 and the cross pieces 13 and 14 are now withdrawn, whereupon the assembled socket is removed.
In 3?ig. 2 und 3 sind die verschiedenen Bezugsgrößen angegeben, die zur Berechnung des radialen Profils (der Radius des Dorns an jedem Punkt (t ) über die Länge t.. des axialen Profils des Teils 40) des Dorns 38 angegeben, die nachfolgend definiert werden:In 3 ig. 2 and 3 indicate the various reference values that are used to calculate the radial profile (the radius of the mandrel at each point (t) over the length t .. of the axial profile of the Part 40) of the mandrel 38, which are defined below:
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Xq = der Innendurchmesser des zusammengedrückten Einsatzes A nach, dem Einsetzen in die Außenhülse und vor dem Einsetzen in die Innenhülse;Xq = the inside diameter of the compressed insert A after, the insertion into the outer sleeve and before the insertion into the inner sleeve;
X^ = die wirksame Länge des Einsatzes A;X ^ = the effective length of the insert A;
Xp = die wirksame Länge der abgeschrägten Endteile d*es Einsatzes A (Pig. 2);Xp = the effective length of the beveled end portions d * es Insert A (Pig. 2);
χ-, = der Außendurchmesser des Einsatzes A in dessen nicht zusammengedrücktem Zustand;χ-, = the outside diameter of the insert A in its not compressed state;
x. = der Durchmesser der Vorderkante des Einsatzes A in Pig. 2;x. = the diameter of the front edge of the insert A in Pig. 2;
Xr = der Innendurchmesser des nicht-zusammengedrückten Einsatzes A;Xr = the inside diameter of the uncompressed Insert A;
/
Xg = der Innendurchmesser der Außenhülse B;/
Xg = the inside diameter of the outer sleeve B;
x„ = der Außendurchmesser der Innenhülse C;x "= the outer diameter of the inner sleeve C;
t = numerisch gleich dem axialen Abstand von dem vorderen Punkt des Dornprofils zu dem Punkt, von dem χΛ bestimmt werden soll;t = numerically equal to the axial distance from the front one Point of the fir tree to the point from which χΛ is determined shall be;
ι.. ist die axiale Länge des Dornprofils 40.ι .. is the axial length of the mandrel profile 40.
Wenn die abgeschrägten Teile des Einsatzes A (Pig. 2) nur Verlängerungen desselben sind und nicht zur Dehnung des Einsatzes beitragen, werden für die Zwecke der Berechnung des radialen Profils des Borns Xp und x. beide gleich Null angenommen. Ferner ist zu erwähnen, daß es für die Zwecke der Berechnung des maximalen Radius χΛ des Doms vorzuziehen ist, X7 geringfügig größer in seinem Wort zu nehmen als der tatsächliche Außendurchmesser der Innenhülse (siehe Pig. 4) beispielsweise x^ = AußendurchmesserIf the chamfered parts of the insert A (Pig. 2) are only extensions of the same and do not contribute to the elongation of the insert, Xp and x. both assumed equal to zero. It should also be mentioned that for the purposes of calculating the maximum radius χΛ of the dome it is preferable to take X 7 slightly larger than the actual outer diameter of the inner sleeve (see Pig. 4), for example x ^ = outer diameter
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GT-678-FGT-678-F
232U49232U49
von C + 0,7620 mm (0.030") für ein glattes Ende und x? = Außendurchmesser von C + 1,270 mm (0.050") für ein geriffeltes Ende.of C + 0.7620 mm (0.030 ") for a smooth end and x ? = outside diameter of C + 1.270 mm (0.050") for a fluted end.
In Pig. 4 ist ein Dorn mit einem konstanten Beschleunigungsprofil dargestellt, bei welchem der Wert von X7 gegenüber dem tatsächlichen Außendurchmesser der Hülse C erhöht ist. X7 bezieht sich daher in diesem Falle auf den bevorzugten Durchmesser an der Schulter des Dornteils 40. Ferner soll der Durchmesser der Vorderkante bzw. der Spitze des Dornteils 40, xQ, etwas größer als der Innendurchmesser des zusammengedrückten Einsatzes A sein, um nur den Eintritt in diesen zu erleichtern, und beispielsweise 0,7620 mm (O.O3O") betragen.In Pig. 4 shows a mandrel with a constant acceleration profile, in which the value of X 7 is increased compared to the actual outer diameter of the sleeve C. FIG. X 7 therefore refers in this case to the preferred diameter at the shoulder of the mandrel part 40. Furthermore, the diameter of the leading edge or the tip of the mandrel part 40, x Q , should be slightly larger than the inner diameter of the compressed insert A, to only the To facilitate entry into this, for example 0.7620 mm (O.O3O ").
Fig. 5 zeigt das Profilverhältnis zwischen einem Dorn für konstante Beschleunigung und für konstante Geschwindigkeit. Der Dorn für konstante Geschwindigkeit ist mit voll ausgezogenen Linien dargestellt, während der Dorn für konstante Beschleunigung gestrichelt dargestellt ist.Fig. 5 shows the profile ratio between a mandrel for constant Acceleration and for constant speed. The thorn for constant speed is shown with solid lines, while the mandrel for constant acceleration is shown in dashed lines is shown.
Das radiale Profil der erfindungsgemäßen Dorne von der η-ten Ab-The radial profile of the mandrels according to the invention from the η-th Ab-
t
leitung, bei welchen der Radius (x7) des Dorns an jedem Punkt t
über seine Länge t^ von 40 ist, ist:t
line, where the radius (x 7 ) of the mandrel at each point t over its length t ^ of 40 is:
1/21/2
1/21/2
T) _T) _
(4(4th
4)4)
JO-JO-
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Ui-Ui-
(x2 - χ2'(x 2 - χ 2 '
^x4 X51 ^ x 4 X 51
undand
η = 1, 2, 3 ... η.η = 1, 2, 3 ... η.
Das Profil kann sich, über seine Länge so verändern, daß es mehr als eine erste Ableitung enthält; beispielsweise η = 1 für einen Teil der Länge, η = 2 für einen Teil und dgl»The profile can change over its length so that there is more contains as a first derivative; for example η = 1 for one Part of the length, η = 2 for a part and the like »
I1Ur einen Dorn für konstante Beschleunigung ist η = 2.
Pur das radiale Profil, :
schwindigkeit ist η = 1:I 1 Ur a mandrel for constant acceleration is η = 2. Pur the radial profile:
speed is η = 1:
Pur das radiale Profil, χΛ , eines Doms für konstante Ge-Pur the radial profile, χΛ, of a dome for constant geometry
= 1/2= 1/2
tyRt y R
1/21/2
wobeiwhereby
R =R =
(4 - (4 -
undand
Q=Q =
■*■ X2 / ν X^ ~ X5 4 ■ * ■ X 2 / ν X ^ ~ X 5 4
In der Tabelle 1 ist ein Durchmesservergleich der Dorne für konstante Beschleunigung und für konstante Geschwindigkeit nach Pig. 5 gegeben. Die Länge des Dornteils 40, t, ist gleich 142,875 mm (5.625"), xQ betrug 47,752 mm (1.88") und X7 betrug 71,882 mm (2.836").Table 1 shows a comparison of the diameter of the mandrels for constant acceleration and for constant speed according to Pig. 5 given. The length of the mandrel portion 40, t, is 142.875 mm (5.625 "), x Q was 47.752 mm (1.88") and X 7 was 71.882 mm (2.836 ").
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nigung
in mm
(in Zoll)
(η = 2) for constant acceleration
inclination
in mm
(in inches)
(η = 2)
digkeit
in mm
(in Zoll)
(n = Dfor constant speed
age
in mm
(in inches)
(n = D
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GT-678-FGT-678-F
Verschiedene Dornlängen sowohl mit einem konstanten Beschleunigungsprofil als auch mit einem konstanten Geschwindigkeitsprofil wurden mit herkömmlichen sich verjüngenden Dornen an sich "bekannter Art verglichen. Die zum Vergleich verwendeten herkömmlichen Dorne hatten einen Wert für t^ von 50,80 mm (2"), eine geradlinige Verjüngung (P) sowie eine geradlinige Verjüngung (t..) von 50,80 mm (2") mit einer stumpfen Nase (B). Die zum Vergleich benutzten erfindungsgemäßen Dornprofile waren:Different mandrel lengths both with a constant acceleration profile as well as having a constant velocity profile have become more "familiar" with conventional tapered mandrels per se Kind of compared. The conventional mandrels used for comparison had a value for t ^ of 50.80 mm (2 "), one straight taper (P) and a straight taper (t ..) of 50.80 mm (2 ") with a blunt nose (B). The mandrel profiles according to the invention used for comparison were:
Dornmandrel
Profilprofile
mmmm
Zollcustoms
Konstante Beschleunigung Konstante Geschwindigkeit Konstante Beschleunigung Konstante Geschwindigkeit Konstante Beschleunigung Konstante GeschwindigkeitConstant acceleration Constant speed Constant acceleration Constant speed Constant acceleration Constant speed
Tabelle II zeigt vergleichweise die Zusammenbaukräfte, die zum Einsetzen der Innenhülse C in den radial zusammengedrückten Einsatz A bei den herkömmlichen Dornen P und B und bei den in der vorangehend angegebenen Weise profilierten Dornen erforderlich sind.Table II compares the assembly forces required to insert the inner sleeve C into the radially compressed insert A required for the conventional mandrels P and B and for the mandrels profiled in the manner indicated above are.
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GT-678-PGT-678-P
Mittelwert der Kraft an der metallischen Innenhülse von drei Zusammenbauten ,je Test in kp (l"bs.) Average value of the force on the metallic inner sleeve of three assemblies, per test in kp (l "bs.)
Dornbau- Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 Mittelwert form von 4 TestsDornbau test 1 test 2 test 3 test 4 Average value form of 4 tests
mm (Zoll) mm (Zoll) mm (Zoll) mm (Zoll) mm (Zoll)mm (inches) mm (inches) mm (inches) mm (inches) mm (inches)
A... : SchxsßmaschineneinstellungenA ...: welding machine settings
1. Eauptkakben - 4,90 kp (70 psi)1. Main ram - 4.90 kp (70 psi)
2. StempelTrnlTjen - 3,15 kp (45 psi)2. Stamp TrnlTjen - 3.15 kp (45 psi)
B«. . GircDlite OilB «. . GircDlite Oil
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βΤ-678-ΡβΤ-678-Ρ
232Η49232-49
Tabelle III zeigt vergleichsweise den Mittelwert der Kraft, die zum Einsetzen von mit einer starken Phosphatschicht versehenen metallischen Innenhülse beim herkömmlichen Dorn und bei den erfindungsgemäßen Dornen erforderlich ist.Table III comparatively shows the mean value of the force required for the onset of those provided with a thick phosphate layer metallic inner sleeve in the conventional mandrel and in the inventive Thorns is required.
Stark phosphatbescMchtete Metalle Dorn Kraftmittelwert in kp (lbs.) Heavily phosphate- coated metals mandrel Average force in kp (lbs.)
erforderlich)(Heavy fuel oil
necessary)
forderlich)(Heavy oil he
conducive)
1,00 V
Bemerkung: Als Schweröl wurde Sun 2150 verwendet.1.00 V
Note: Sun 2150 was used as the heavy fuel oil.
Wie sich aus den Tabellen II und III ergibt, ist die Kraft, die zum Einsetzen der Innenhülse in den zusammengedrückten elastomeren Einsatz erforderlich ist, durch Dorne von der n—ten Ableitung und insbesondere bei Dornen wesentlich herabgesetzt, die entweder ein konstantes Beschleunigungsprofil oder ein konstantes Geschwindigkeit sprofil gemäß der Erfindung haben. Gleichzeitig wird durch die erfindungsgemäßen Dorne auch eine Geräuschminderung beim Zusammenbau erzielt.As can be seen from Tables II and III, is the force required to insert the inner sleeve into the compressed elastomer Insertion is required through thorns of the n — th derivative and especially with thorns that have either a constant acceleration profile or a constant speed have profile according to the invention. At the same time, the mandrels according to the invention also reduce the noise during assembly achieved.
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GT-678-ϊGT-678-ϊ
Obwohl es vorzuziehen ist, daß das Profil den voranstehend an jedem Punkt t angegebenen Verhältnissen über die Länge des Doms angepaßt ist, können natürlich geradlinige Annäherungen im wesentlichen die gleichen Ergebnisse mit verringerten Bearbeitungskosten des Dornprofils erzielt werden.Although it is preferable that the profile follow the foregoing at each point t specified ratios over the length of the dome Of course, rectilinear approximations can produce essentially the same results with reduced machining costs of the thorn profile can be achieved.
Ferner kann natürlich die Spitze des Dornteils 40 abgerundet (Pig. 1) oder stumpf (Pig. 5) oder länglich sein, wie in Pig. gezeigt. Beispielsweise beträgt im Palle des in Pig. 4 dargestellten Dorns die längung der Spitze etwa 12,70 mm (1/2"). An jedem Punkt längs der Spitze ist der Durchmesser gleich xQ. Eine Längung der Spitze.würde erforderlich sein, wenn der.erfindungsgemäße Dorn in der Vorrichtung nach der US-Patentschrift 3.555.655 verwendet wird.Furthermore, the tip of the mandrel part 40 can of course be rounded (Pig. 1) or blunt (Pig. 5) or elongated, as in Pig. shown. For example, in the Palle is in Pig. 4, the elongation of the tip is approximately 12.70 mm (1/2 "). At each point along the tip the diameter is equal to x Q. An elongation of the tip would be required if the inventive mandrel were to be used in the device U.S. Patent 3,555,655 is used.
Obwohl im vorangehenden mit Einzelheiten gegenwärtig bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, kann die Erfindung innerhalb ihres Rahmens verschiedene andere Ausgestaltungen erfahren.Although the foregoing has described in detail the presently preferred embodiments of the invention, the invention can experience various other refinements within their framework.
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