Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschlußdeckel zum Einsetzen
in und Verschließen von Bohrungen, insbesondere von
Montagebohrungen in Getriebe- oder Motorgehäusen, mit einem
gewölbten Deckelboden und einer quer zu diesem, längs dessen
Umfang verlaufenden Seitenwand, wobei die einander zugewandten
Seiten von Deckelboden und Seitenwand einen Innenraum
begrenzen und im in eine Bohrung eingesetzten Zustand der
Deckelboden die Öffnung der Bohrung überspannt und die
Seitenwand durch Verformung des Verschlußdeckels mit Druck an
der Innenwandung der Bohrung anliegt. Die Erfindung bezieht
sich ebenfalls auf eine Dichtverbindung zwischen einer
Bohrung und einem solchen Verschlußdeckel sowie auf ein Verfahren
und ein Werkzeug zum Einsetzen eines solchen Verschlußdeckels
in eine Bohrung.
Solche Verschlußdeckel, wie sie z. B. zum Verschließen von
Montagebohrungen in Getriebe- und Motorgehäusen und auch in
anderen Gehäusen zum Einsatz kommen, sollen eine sichere Abdichtung
gewährleisten und darüber hinaus einem Innendruck
sowie äußeren Belastungen standhalten.
Verschlußdeckel der eingangs genannten Art sind aus der DIN
443 bekannt. Sie weisen gegenüber der Bohrung, in die sie
eingesetzt werden sollen, ein Übermaß auf und werden in die
Bohrung durch das Einführen eingepreßt. Durch die Preßpassung
wird zunächst ein fester Sitz erreicht. Jedoch können die
bekannten Verschlußdeckel bei Vibrationen aus der Bohrung
herauswandern oder herausfallen. Nachteilig ist bei den bekannten
Verschlußdeckeln ferner, daß es beim Einpressen zu
Beschädigungen kommen kann. Die Verschlußdeckel sind aus
einem einseitig oder beidseitig mit Elastomer beschichtetem
Stahlblech hergestellt; das Einpressen kann zur Ablösung der
Elastomerbeschichtung und damit zu Undichtigkeiten führen.
Außerdem kann die Dichtfläche in der Bohrung durch eventuell
vorhandenen Stanzgrat am Stahlblech beschädigt werden. Zudem
ist es schwierig, bei den herkömmlichen Verschlußdeckeln
geringe Deckelhöhen auszubilden, da bekannte Verschlußdeckel
mit geringer Höhe bei der Montage leicht abkippen können.
Demgegenüber liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin, bei möglichst geringem Montageaufwand und größerer
Abmessungsvielfalt eine sichere und dauerhafte Abdichtung des
Verschlußdeckels in der Bohrung zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verschlußdeckel
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß im unverformten
Zustand des Verschlußdeckels der Deckelboden in den
Innenraum hineingewölbt ist und die Außenabmessungen der
Seitenwand höchstens gleich den Innenabmessungen der Bohrung
sind, und daß der Deckelboden und die Seitenwand nach außen
hin derart plastisch verformbar sind, daß die Wölbung des
Deckelbodens verringerbar ist und gleichzeitig der Umfang des
Deckelbodens und zumindest der daran anschließende Bereich
der Seitenwand soweit aufweitbar sind, daß im eingesetzten
Zustand des Verschlußdeckels die Seitenwand mit Druck an die
Innenwandung der Bohrung anlegbar ist.
Erfindungsgemäß wird ferner eine Dichtverbindung zwischen
einer Bohrung, insbesondere einer Montagebohrung in Getriebeoder
Motorgehäusen, und einem erfindungsgemäßen Verschlußdeckel
vorgeschlagen.
Zur Lösung der Aufgabe wird ferner ein Verfahren zum Einsetzen
eines erfindungsgemäßen Verschlußdeckels mit den Schritten
gemäß Anspruch 10 und ein Werkzeug zur Durchführung des
Verfahrens mit den Merkmalen gemäß Anspruch 15 vorgeschlagen.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann eine Bohrung auf
relativ einfache Weise dicht und fest verschlossen werden.
Dadurch, daß die Außenabmessungen der Seitenwand höchstens
gleich den Innenabmessungen der Bohrungen sind, kann ein erfindungsgemäßer
Verschlußdeckel ohne irgendeinen Kraftaufwand
in die Bohrungen eingeführt werden; aufgrund seiner plastischen
Verformbarkeit kann er danach aufgeweitet werden. Durch
dieses plastische Verformungsvermögen eines erfindungsgemäßen
Verschlußdeckels kann dieser im Bereich seiner Seitenwand mit
Druck an die Innenwandung der Bohrung gepreßt werden, wobei
der zum freien Seitenrand der Seitenwand hin, d. h. in den
Innenraum des Verschlußdeckels hineingewölbte Deckelboden in
einen weniger gewölbten, flacheren Verformungszustand gedrückt
wird. Auf diese Weise wird der Anpreßdruck der Seitenwand
an die Innenwandung der Bohrung erhöht und aufgrund des
bleibenden plastischen Verformungszustandes auch dauerhaft
beibehalten. Hierdurch entsteht eine Dichtverbindung zwischen
Innenwandung der Bohrung und Seitenwand des Verschlußdeckels,
die eine sichere Abdichtung über die gesamte Lebensdauer hinweg
gewährleistet und hohen Innendrücken und Außenbelastungen
widersteht und auch ein Abkippen oder bei Vibrationen ein
Herauswandern des Verschlußdeckels zuverlässig verhindert.
Eine Beschädigung der Elastomerbeschichtung des Verschlußdeckels
sowie der Dichtfläche der Bohrung durch Stanzgrat ist
durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ausgeschlossen.
Mit einem erfindungsgemäßen Werkzeug kann der in eine Bohrung
eingesetzte erfindungsgemäße Verschlußdeckel sehr bequem
plastisch verformt werden. Es müssen lediglich die Füße der
Spreizelemente und die Stirnfläche des Stempels in den Innenraum
des Verschlußdeckels eingeführt werden, wobei die Füße
über die Stirnfläche hinausragen, und danach der Stempel entlang
der Innenseiten der Füße verschoben werden, um diese
quer zur Bewegungsrichtung des Stempels nach außen zu drükken.
Dabei werden die Füße soweit nach außen gedrückt, daß
deren Außenseiten die Seitenwand des Verschlußdeckels in ihre
plastische Sollform gegen die Innenwandung der Bohrung drükken,
wobei gleichzeitig die Stirnfläche des Stempels auf den
Deckelboden drückt, um dessen Wölbung bzw. Krümmung zu verringern.
Hierdurch weitet sich der Deckel an seinem Umfang
auf und verstärkt den Druck der Seitenwand auf die Innenwandung
der Bohrung. Aufgrund der eintretenden plastischen Verformung
des Deckelbodens und zumindest des an diesen anschließenden
Bereiches der Seitenwand bleibt der aufgebrachte
Druck auch nach Entfernen des Werkzeuges im wesentlichen erhalten.
Vorzugsweise ist der Deckelboden in einen im wesentlichen
ebenen Zustand drückbar. Hierdurch wird die auf die Seitenwand
ausübbare Kraft und damit die Preßkraft, mit der die
Seitenwand auf die Innenwandung der Bohrung dauerhaft gedrückt
wird, maximiert.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind im unverformten
Zustand des Verschlußdeckels die Außenabmessungen der
Seitenwand höchstens gleich den Innenabmessungen eines Dichtwulstes,
der sich in Umfangsrichtung auf der Innenwandung der
Bohrung erstreckt, und sind der Deckelboden und die Seitenwand
soweit plastisch verformbar, daß im verformten Zustand
des Verschlußdeckels der Deckelboden und der daran anschließende
Bereich der Seitenwand den Dichtwulst bis zur Innenwandung
der Bohrung untergreifen können. Mit diesen Maßnahmen
wird die Widerstandsfähigkeit des Verschlußdeckels gegen
Innendruck, d. h. gegen Kräfte, die den Deckel wieder aus der
Bohrung herauspressen, deutlich erhöht. Der zwischen der
Seitenwand des Verschlußdeckels und dem Dichtwulst erzeugte
Formschluß bewirkt neben der Erhöhung der Auspreßkräfte auch
noch eine wesentliche Verbesserung des dichten Sitzes des
Verschlußdeckels in der Bohrung.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßer Verschlußdeckel aus einseitig
mit Elastomer beschichtetem Blech, z. B. aus nichtrostendem
Material wie Aluminium oder Edelstahl, gebildet,
wobei die elastomerbeschichtete Seite die Außenseite des Verschlußdeckels
bildet. Hierdurch wird noch einmal die Dichtheit
zwischen Verschlußdeckel und Bohrung erhöht.
Der Verschlußdeckel kann aber auch aus beidseitig mit
Elastomer beschichtetem Blech gebildet sein. Die innere Elastomerbeschichtung
dient dann als Korrosionsschutz bei der
Verwendung von rostanfälligem Material, z. B. von Stahlblech.
In günstiger Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich von
dem dem Deckelboden abgewandten freien Rand der Seitenwand
aus quer nach außen ein Bund, der an die an die Bohrung angrenzende
Werkstück- bzw. Gehäuseoberfläche anlegbar ist.
Hierdurch kann die Sollage des Verschlußdeckels in der Bohrung
auf einfache Weise vorgegeben werden.
Vorzugsweise verläuft bei einer erfindungsgemäßen Dichtverbindung
auf der Innenwandung der Bohrung in Umfangsrichtung
ein Dichtwulst, wobei der an der Innenwandung der Bohrung
anliegende Bereich der Seitenwand des Verschlußdeckels den
Dichtwulst bzw. Hinterschnitt untergreift. Mit diesen Maßnahmen
wird eine dauerhafte Abdichtung zwischen Seitenwand und
Innenwandung der Bohrung erzielt. Zudem werden durch den
Formschluß zwischen Seitenwand und Dichtwulst die Auspreßkräfte
erhöht, die zum Herausdrücken des Verschlußdeckels aus
der Bohrung notwendig sind, so daß auch bei hohen Innendrücken
eine Abdichtung gewährleistet ist.
Dabei verläuft der Dichtwulst besonders bevorzugt am Rand der
Innenwandung der Bohrung.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Deckelboden vorteilhafterweise
in einen im wesentlichen ebenen plastischen
Verformungszustand gedrückt, um eine möglichst starke Anpressung
der Seitenwand des Verschlußdeckels an die Innenwandung
der Bohrung zu erzielen.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird, wenn ein Dichtwulst
auf der Innenwandung der Bohrung ausgebildet ist, ein
Verschlußdeckel bereitgestellt, dessen Außenabmessungen eine
Spielpassung mit den Innenabmessungen des Dichtwulstes ausbilden.
Damit bleibt ein leichtes und beschädigungsfreies
Einführen des Verschlußdeckels in die Bohrung auch dann gewährleistet,
wenn Dichtwülste vorhanden sind.
In günstiger Weiterbildung der Erfindung kann auf der Innenwandung
der Bohrung in einem vorgegebenen Abstand von deren
Rand ein den Deckelboden untergreifender Haltewulst bzw.
-vorsprung geformt werden, wobei der Abstand so vorgegeben
wird, daß der Verschlußdeckel, wenn er soweit in die Bohrung
eingeführt wird, bis der Deckelboden auf dem Haltevorsprung
aufliegt, seine Sollage erreicht hat.
Ist der Verschlußdeckel mit einem Bund versehen, wird der
Verschlußdeckel zum Erreichen seiner Sollage soweit in die
Bohrung eingeführt, bis der Bund an der die Bohrung umgebenden
Werkstück- bzw. Gehäuseoberfläche anliegt. Auf diese Weise
kann der Verschlußdeckel mit einfachen Mitteln genau in
seine Sollage gebracht werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen
Werkzeugs liegt die Innenfläche des Rings an der Umfangsfläche
des Stempels an. Hierdurch können eventuell notwendige,
gesonderte Führungen für den Stempel und den Ring bzw. die
Spreizteile vermieden werden, da der Stempel während seiner
Verschiebebewegung durch seine Anlage am Ring bereits geführt
ist.
Bevorzugt ist die Stirnfläche des Stempels eben. Zum einen
kann mit einem solchermaßen ausgebildeten Stempel der Deckelboden
in einem im wesentlichen ebenen Zustand gedrückt
werden, und zum anderen ist solch ein Stempel sehr leicht
herstellbar.
Vorteilhafterweise ist zwischen der Stirnfläche und der Umfangsfläche
des Stempels eine Kante ausgebildet, die zum
Überführen der Spreizelemente vom unverformten in den verformten
Zustand und umgekehrt auf den Innenseiten der Füße
gleitet. Hierdurch wird der Herstellungsaufwand für ein erfindungsgemäßes
Werkzeug weiter verringert, da lediglich die
besagte Kante als Gleitkante, z. B. abgerundet oder angefast,
und die Innenseiten der Füße als Gleitbahn ausgebildet werden
müssen.
Vorteilhafterweise verbreitern sich die Füße zu ihrem freien
Ende hin. Auf diese Weise kann eine zum Stempel hin geneigte
Innenseite und eine zur Seitenwand des Verschlußdeckels hin
geneigte Außenseite der Füße ausgebildet werden.
In günstiger Weiterbildung der Erfindung verläuft die dem
Ring abgewandte Unterseite der Füße jeweils zur Außenseite
hin und zur vom Ring abgewandten Seite hin geneigt. Mit dieser
Ausbildung kann eine verbesserte Anlage der Füße an dem
nach innen gewölbten Deckelboden des unverformten Verschlußdeckels
erreicht werden.
Dabei ist besonders bevorzugt zwischen der Unterseite und der
Außenseite der Füße eine Außenkante gebildet, die zum Eingreifen
in den Übergangsbereich zwischen Deckelboden und Seitenwand,
d. h. in die von Deckelboden und Seitenwand gebildete
Innenkante, eines Verschlußdeckels ausgebildet ist. Die
Füße haben so einen sicheren Halt an der Innenwandung der
Seitenwand und können die Verformungskraft sowohl auf den
Umfangsbereich des Deckelbodens als auch auf den daran
anschließenden Bereich der Seitenwand sicher aufbringen.
Dabei sind ganz besonders bevorzugt die Außenkante der Füße
und die Stirnfläche des Stempels in eine Ebene bringbar. Mit
diesen Maßnahmen ist ein Überführen des Deckelbodens von seinem
unverformten, gewölbten Ausgangszustand in den im wesentlichen
ebenen, plastisch verformten Zustand auf einfache Weise
möglich.
In günstiger Fortbildung der Erfindung weist das hülsenförmige
Spreizteil zur Ausbildung der Spreizelemente in seiner
Wand zwischen dem Ring und dem zweiten Ende in Hülsenlängsrichtung
verlaufende Öffnungen auf, die in einem vorgegebenen
Abstand vom zweiten Ende enden, und verläuft in diesem verbleibenden
Wandabschnitt zwischen den Öffnungen und dem
zweiten Ende in Hülsenlängsrichtung jeweils ein Schlitz, der
diesen Wandabschnitt vollständig durchtrennt. Durch diese
Ausbildung ist aus einer geschlossenen Hülse schnell und
kostengünstig ein erfindungsgemäßes Spreizteil mit Spreizelementen
herstellbar. Die Spreizelemente haben ihren
verformungsfähigen Abschnitt in dem zwischen den Öffnungen
bzw. Durchbrechungen verbleibenden Steg. Die Füße werden
durch den zwischen den Schlitzen verbleibenden Hülsenwandabschnitt
in Umfangsrichtung, d. h. durch den zwischen den Öffnungen
und dem zweiten Ende der Spreizelemente in Hülsenlängsrichtung
verbleibenden Wandabschnitt gebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das
Werkzeug vier Spreizelemente auf, die sich jeweils um nahezu
90° in Umfangsrichtung längs des Rings erstrecken. Hierdurch
wird bei noch relativ geringem Herstellungsaufwand eine sehr
formgenaue Aufweitung des Verschlußdeckels erzielt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielshalber
noch näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- in einer Querschnittsansicht eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Verschlußdeckels im unverformten
Zustand;
- Figur 2
- in einer Querschnittsansicht eine Dichtverbindung
zwischen einer Bohrung und dem Verschlußdeckel aus
Figur 1 in dessen verformten Zustand;
- Figur 3
- in einer Querschnittsansicht den unverformten
Verschlußdeckel aus Figur 1 und eine teilweise geschnittene
Ansicht einer ersten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Werkzeuges, im in den Verschlußdeckel
eingeführten, noch nicht gespreizten
Zustand;
- Figur 4
- in einer Querschnittsansicht den verformten Verschlußdeckel
aus Figur 2 und eine der Figur 3 ähnliche
Ansicht der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Werkzeuges, im in den Verschlußdeckel
eingeführten und gespreizten Zustand;
- Figur 5
- eine Querschnittsansicht durch eine zweite Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Spreizteils;
- Figur 6
- eine Querschnittsansicht längs Linie VI-VI in Figur
5.
Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Verschlußdeckels 1 ist rotationssymmetrisch um
eine Längsachse 2 herum ausgebildet und weist einen Deckelboden
3, eine an dessen Rand 4 in Umfangsrichtung verlaufende
Seitenwand 5 sowie einen in Umfangsrichtung verlaufenden Bund
6 auf.
Der Deckelboden 3 ist über seine gesamte Fläche hinweg nach
innen, d. h. in den Innenraum 7 zwischen Deckelboden 3 und
Seitenwand 5 hinein bzw. zum freien Rand 8 der Seitenwand 5
hin monoton gekrümmt bzw. gewölbt, wobei der Scheitelpunkt 9
auf der Längsachse 2 liegt.
Die Seitenwand 5 ist zylindrisch ausgebildet und schließt mit
ihrem einen Rand 10 an den Umfangsrand 4 des Deckelbodens 3
an. Dabei ist zwischen dem Deckelboden 3 und der Seitenwand 5
ein Übergangsradius geformt, so daß dieser Übergangsbereich
11 sowohl auf der Innenseite 12 als auch auf der Außenseite
13 abgerundet ist.
An den vom Deckelboden 3 abgewandten freien Rand 8 der Seitenwand
5 ist ein radial nach außen ragender Bund 6 angeformt.
Der Verschlußdeckel 1 ist aus einem elastomerbeschichteten
Blech, beispielsweise durch Tiefziehen, hergestellt. Als
Bleche kommen alle geeigneten plastisch verformbare Materialien
in Betracht, z. B. übliche Stahlbleche, Bleche aus
nichtrostendem Stahl oder aus Aluminium. Wird ein Blech aus
einem nichtrostenden Material verwendet, so genügt eine
Elastomerbeschichtung auf der Seite des Bleches, die die
Außenseite 13 des Verschlußdeckels 1, also die der Bohrung 14
zugewandte Seite des Verschlußdeckels bilden soll. Wird
dagegen ein rostempfindliches Blech zur Herstellung des
Verschlußdeckels 1 verwendet, wird ein beidseitig elastomerbeschichtetes
Ausgangsblech eingesetzt. Dabei dient die Beschichtung
auf der späteren Innenseite 12 des Verschlußdeckels
1 als Korrosionsschutz.
In Figur 2 ist der in Figur 1 dargestellte Verschlußdeckel 1
im in eine Bohrung 14 eines Gehäuses bzw. Werkstückes 15a
eingebauten Zustand dargestellt. Die Bohrung 14 läuft nach
außen zur Gehäuseaußenfläche bzw. Werkstückoberfläche 15 mit
einem Dichtwulst 16 aus. Die Bohrung 14 weist also an ihrem
Rand 17, d. h. an ihrem in die Werkstückoberfläche 15 austretendem
Ende, einen Dichtwulst 16 auf, der sich von der Innenwandung
18 der Bohrung 14 radial nach innen erstreckt. Der
Außendurchmesser der Seitenwand 5 des Verschlußdeckels 1 ist
in dessen unverformten Zustand etwas geringer als der Innendurchmesser
des Dichtwulstes 16, so daß der Verschlußdeckel 1
sich leicht und ohne Pressung mit Spielpassung in die Dichtfläche
der Bohrung 14 einführen läßt. Im in die Bohrung 14
eingeführten Zustand des Verschlußdeckels 1 liegt dessen Bund
6 auf der die Bohrung 14 umgebenden Werkstückoberfläche 15
auf. Die Werkstückoberfläche 15 ist in diesem Bereich um das
Maß der Dicke des Materials, aus dem der Verschlußdeckel 1
hergestellt ist, abgesenkt, so daß die Oberseite 19 des Bundes
6 mit der benachbarten Werkstückoberfläche 15 bündig verläuft.
Mit dem Anliegen der Unterseite 19a des Bundes 6 auf
der Werkstückoberfläche 15 hat der Verschlußdeckel 1 seine
Sollage erreicht.
Wie aus Figur 2 zu ersehen ist, ist der Verschlußdeckel 1 in
seinem verformten Zustand im Übergangsbereich 11 zwischen
Deckelboden 3 und Seitenwand 5 radial aufgeweitet und der
Deckelboden 3 nahezu eben. Der Übergangsbereich 11, d. h. der
Umfangsrand 4 des Deckelbodens 3 und der daran anschließende
Bereich der Seitenwand 5, liegen an der Innenwandung 18 der
Bohrung 14 an und untergreifen somit den Dichtwulst 16. Durch
die plastische Verformung des ursprünglich gewölbten Deckelbodens
3 in einen Verformungszustand geringerer Wölbung, im
dargestellten Ausführungsbeispiel in einen im wesentlichen
ebenen Verformungszustand, wird der Übergangsbereich 11 gegen
die Innenwandung 18 der Bohrung 14 vorgespannt bzw. gepreßt
und wird dieser Vorspannungs- bzw. Preßdruck auch auf Dauer
aufrechterhalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren und ein erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Werkzeuges 20 zum plastischen
Verformen des Verschlußdeckels 1 ist den Figuren 3 und 4
entnehmbar. Zum Verschließen bzw. Abdichten der Bohrung 14
wird ein Verschlußdeckel 1 hergestellt bzw. bereitgestellt,
dessen Seitenwand 5 einen Außendurchmesser aufweist, der
etwas geringer ist als der Innendurchmesser der Bohrung 14.
Falls, wie in Figur 4 dargestellt, auf der Innenwandung 18
der Bohrung 14 ein Dichtwulst 16 geformt ist, wird ein Verschlußdeckel
1 bereitgestellt, dessen Seitenwand 5 einen
Außendurchmesser aufweist, der etwas geringer ist als der
Innendurchmesser des Dichtwulstes 16. In jedem Falle soll der
Verschlußdeckel 1 kraftlos, d. h. mit Spielpassung, in die
Bohrung 14 eingeführt werden können.
Im in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
wird der Verschlußdeckel 1 soweit in die Bohrung 14 eingeführt,
bis der Bund 6 des Verschlußdeckels 1 auf der die
Bohrung 14 umgebenden Werkstückoberfläche 15 aufliegt. Der
Verschlußdeckel 1 hat dann seine Soll- bzw. Endlage erreicht.
Danach wird, wie in Figur 4 dargestellt ist, auf die Innenseite
12 des Deckelbodens 3 gedrückt, um dessen Wölbung bis
zu einem nahezu ebenen Verformungszustand zu verringern, und
gleichzeitig werden der Deckelumfang 4 und die Seitenwand 5
radial nach außen gedrückt, um sie soweit aufzuweiten, daß
sie an der Innenwandung 18 der Bohrung 14 mit Druck anliegen.
Der in einen nahezu ebenen Verformungszustand gedrückte Dekkelboden
3 wirkt dabei wie eine Druckstrebe, die den Druck
auf den Deckelrand 4 und die Seitenwand 5 aufbringt und diesen
auch dauerhaft aufrechterhält, wenn das Verformungswerkzeug
20 wieder entfernt ist.
Das Verformungswerkzeug 20 weist einen länglichen Stempel 21
und ein den Stempel 21 umgebenendes hülsenförmiges Spreizteil
22 auf.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Stempel 21
zylindrisch ausgebildet mit einer ebenen Stirnfläche 23, die
zur Anlage an die Innenseite 12 des Deckelbodens 3 vorgesehen
ist. Der Stempel 21 ist in seiner Längsrichtung gegenüber dem
Spreizteil 22 verschiebbar.
Das Spreizteil 22 weist einen Ring 24 auf, der den Stempel 21
umschließt und mit seiner Innenfläche 25 an der zylindrischen
Umfangsfläche 26 des Stempels 21 anliegt.
Von der Unterseite 27 des Rings 24, d. h. von dessen der
Stirnfläche 23 des Stempels 21 zugewandten Seite, erstrecken
sich vier Spreizelemente bzw. -segmente 28, die durch Längsschlitze
29 voneinander getrennt sind und jeweils einen Verformungsabschnitt
30 und einen Fußabschnitt 31 aufweisen. Die
Verformungsabschnitte 30 verlaufen vom Ring 24 aus zunächst
zylindrisch und ab etwa der Hälfte ihrer Längserstreckung
nach innen auf die Umfangsfläche 26 des Stempels 21 zu. Sie
sind radial elastisch verformbar bzw. biegbar, so daß die
Fußabschnitte 31 durch Biegen der Verformungsabschnitte 30
radial nach außen bewegbar sind.
Die Fußabschnitte 31 weisen eine Außenseite 32 zur Anlage an
die Innenseite 12 der Seitenwand 5 des Verschlußdeckels 1,
eine Innenseite 33 zur Anlage an die Umfangsfläche 26 des
Stempels 21 sowie eine Unterseite 34 zur Anlage an die
Innenseite 12 des Deckelbodens 3 auf. Im unverformten Zustand
des Spreizteiles 22 bzw. der Verformungsabschnitte 30 ist der
Außendurchmesser der Fußabschnitte 31 etwas geringer als der
Innendurchmesser der Seitenwand 5, so daß die Fußabschnitte
31 ohne weiteres in den unverformten Verschlußdeckel 1 eingeführt
werden können.
Die Außenseite 32 und die Innenseite 33 der Fußabschnitte 31
verlaufen vom Verformungsabschnitt 30 aus nach außen bzw.
nach innen hin geneigt, so daß sich die Fußabschnitte 31 zu
ihrer Unterseite 34 hin verbreitern.
Im Ausgangszustand, d. h. im unverformten Zustand der Verformungsabschnitte
30, ist der radiale Abstand zwischen den
Innenseiten 33 der Fußabschnitte 31 geringer als der Durchmesser
der Umfangsfläche 26 des Stempels 21, so daß die
Innenseiten 33 der Fußabschnitte 31 zumindest zum Teil radial
einwärts über die Stirnfläche 23 des Stempels 21 überstehen.
Dieser Überstand ist so bemessen, daß die Spreizung der
Spreizelemente 28 ihren Sollwert erreicht, wenn die Innenseiten
33 der Füße 31 im Bereich ihres geringsten Durchmessers
an der Umfangsfläche des verschobenen Stempels anliegen,
d. h. wenn die Stirnfläche 23 des Stempels 21 über die Innenseiten
33 der Füße 31 übersteht. Die von der Umfangsfläche 26
und der Stirnfläche 23 des Stempels 21 gebildete Kante 35 ist
im dargestellten Beispiel gerundet und gleitet beim Verschieben
auf den Innenseiten 33 der Fußabschnitte 31.
Die Außenseiten 32 der Fußabschnitte 31 sind so geformt und
bemessen, daß sie in vollständig gespreizten Zustand die Form
der Innenwandung der Seitenwand 5 des Verschlußdeckels 1 in
deren plastisch verformten Sollzustand ausbilden (Figur 4).
Die Unterseiten 34 der Füße 31 verlaufen von deren Innenseite
33 nach außen zur vom Ring 24 abgewandten Seite hin schräg,
so daß sie sich an die Innenseite 12 des gewölbten Deckelbodens
3 anlegen können.
Die Funktionsweise des Werkzeuges 20 ist wie folgt:
Im Ausgangszustand ist der Stempel 21 gegenüber den Spreizelementen
28 zurückgezogen, so daß die Fußabschnitte 31 über
die Stirnfläche 23 des Stempels 21 überstehen und die
Verformungsabschnitte 30 im unverformten Zustand sind (Figur
3). In diesem Ausgangszustand wird das Werkzeug 20 in den
Innenraum 7 des bereits in der Bohrung 14 befindlichen
Verschlußdeckels 1 soweit eingeführt, bis die Unterseiten 34
der Fußabschnitte 31 auf der Innenseite 12 des Deckelbodens 3
aufliegen. Nun wird der Stempel 21 in Richtung der Fußabschnitte
31, d. h. in den Figuren 3 und 4 nach unten, bewegt,
wobei die Kante 35 zwischen Umfangsfläche 26 und Stirnfläche
23 des Stempels 21 entlang der Innenseiten 33 der Fußabschnitte
31 gleitet und dadurch diese radial nach außen
drückt. Dabei kommt die Stirnfläche 23 zur Anlage auf der
Innenseite 12 des gewölbten Deckelbodens 3 und drückt diesen
nach außen, d. h. in den Figuren 3 und 4 nach unten, so daß
sich dessen Wölbung verringert. Im in Figur 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel wird der Stempel 21 soweit nach unten bewegt,
bis sich die Stirnfläche 23 und die Außenkanten der
Fußabschnitte 31 in einer Ebene befinden, wodurch der Deckelboden
3 in einen im wesentlichen ebenen plastischen Verformungszustand
gebracht worden ist und der Verschlußdeckel 1
insgesamt seinen plastischen Soll-Verformungszustand erreicht.
Eine weitere Ausführungsform eines Spreizteiles ist in den
Figuren 5 und 6 dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform weist der den Stempel 21 umschließende
und an diesem anliegende Ring 24 an seinem den
Spreizelementen 28 zugewandten Ende einen radial nach außen
vorstehenden Bund 36 auf. In dem Bund 36 sind zwei einander
diametral gegenüberliegende Durchgangslöcher 37 ausgebildet,
die zur Aufnahme von Befestigungselementen zur Lagefixierung
des Spreizteiles 22 dienen.
In dem den Spreizelementen 28 abgewandten Endbereich des Ringes
ist ein Außengewinde 38 angebracht, das zum Eingriff in
eine (nicht dargestellte) mit Innengewinde versehene Aufnahme
am Stempel 21 dient. Auf diese Weise wird der Stempel 21 beim
Verschieben auch gleichzeitig gedreht.
Vom Bund 36 aus erstrecken sich in Hülsenlängsrichtung vier
Spreizelemente 28, die sich in Umfangsrichtung jeweils über
90° erstrecken. Die Längsränder der Spreizelemente 28 liegen
in deren unverformten Zustand aneinander.
Die Spreizelemente 28 weisen, ebenso wie bei der Ausführungsform
gemäß den Figuren 3 und 4, einen Verformungsabschnitt
30 und einen Fußabschnitt 31 auf.
Zur Ausbildung der Verformungsabschnitte 30 weist das hülsenförmige
Spreizteil 22 in seiner Wand 39 zwischen dem Bund 36
und den Fußabschnitten 31 vier in Hülsenlängsrichtung verlaufende
Durchbrechungen bzw. Öffnungen 40 auf, die sich von der
den Fußabschnitten 31 zugewandten Unterseite des Bundes 36
aus bis zu einem vorgegebenen Abstand vom zweiten Ende, d. h.
bis zum Beginn der Fußabschnitte 31 erstrecken. Der zwischen
den Durchbrechungen 40 bleibende Materialsteg 41 bildet jeweils
den Verformungsabschnitt 30 eines Spreizelementes 28
aus. In dem zwischen den Durchbrechungen 40 und dem zweiten
Ende verbleibenden in Umfangsrichtung verlaufenden Wandabschnitt
bzw. Materialsteg 42 verläuft jeweils zwischen einer
Durchbrechung 40 und dem zweiten Ende in Längsrichtung ein
Schlitz 43, um vier Fußabschnitte 31 zu bilden. Die Spreizelemente
28 sind somit jeweils aus einem in Hülsenlängsrichtung
verlaufenden Materialsteg 41 zwischen zwei Durchbrechungen
40 und einem in Umfangsrichtung verlaufenden, sich an
die Durchbrechungen 40 anschließenden Materialstegabschnitt
42a gebildet.
Die Fußabschnitte 31 sind ebenso wie die in den Figuren 3 und
4 dargestellten Fußabschnitte 31 mit Außenseiten 32, die im
vollständig gespreizten Zustand im wesentlichen der Form der
Innenwandung der Seitenwand 5 des Verschlußdeckels 1 in dessen
plastisch verformten Sollzustand entsprechen, ferner mit
Innenseiten 33, die im nicht gespreizten Zustand der Spreizelemente
28 radial einwärts über die Umfangsfläche 23 des
Stempels 21 überstehen, und mit Unterseiten 34 versehen, die
zur Anlage an den gewölbten Deckelboden 3 in dessen nicht
verformten Zustand vorgesehen sind.
Die Funktionsweise dieses Spreizteils 22 entspricht der des
in den Figuren 3 und 4 dargestellten Spreizteils 22.