WO2015049039A1 - Bruchtrennvorrichtung - Google Patents

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WO2015049039A1
WO2015049039A1 PCT/EP2014/002608 EP2014002608W WO2015049039A1 WO 2015049039 A1 WO2015049039 A1 WO 2015049039A1 EP 2014002608 W EP2014002608 W EP 2014002608W WO 2015049039 A1 WO2015049039 A1 WO 2015049039A1
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WO
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fracture separation
bearing opening
expansion element
separation device
component
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Application number
PCT/EP2014/002608
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English (en)
French (fr)
Inventor
Armin Bellan
Original Assignee
Alfing Kessler Sondermaschinen Gmbh
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Publication date
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Application filed by Alfing Kessler Sondermaschinen Gmbh filed Critical Alfing Kessler Sondermaschinen Gmbh
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Priority to EP14777265.1A priority patent/EP3052262A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D31/00—Shearing machines or shearing devices covered by none or more than one of the groups B23D15/00 - B23D29/00; Combinations of shearing machines
    • B23D31/002—Breaking machines, i.e. pre-cutting and subsequent breaking
    • B23D31/003—Breaking machines, i.e. pre-cutting and subsequent breaking for rings

Definitions

  • the invention relates to a fracture separation device for fracture separation of a motor component, in particular a connecting rod, with a Spreizelementan extract with a first expansion element and at least a second expansion element, and an actuating body for actuating the Spreizelementan whatsoever from a positioning position into a spread position for separating a first component of the engine component, in particular one Pleueldeckels, from a second component of the engine component, in particular a connecting rod, wherein the Spreizele ⁇ elements are inserted in the positioning along a longitudinal axis in a bearing opening of the engine component and press in the spread position with contact surfaces on its outer periphery against an inner circumference of the bearing opening, so that the first component of the second component of the engine component breaks away to form fracture separation surfaces, wherein the fracture separation surfaces extend radially away from the bearing opening.
  • Such a fracture separation device is e.g. in
  • EP 0 999 912 B1 EP 0 999 912 B1.
  • the expanding mandrel for example, a spherical shape or conical shape and at least does not exert the compressive force over the entire surface in the bearing opening or hole.
  • the contact surfaces of the expansion element for abutment on the bearing opening on both sides of a predetermined breaking point each comprise a contact surface, said contact surfaces in a contact angle range of a total of 35 ° to 120 ° to the predetermined breaking point extend the respective break separation surface around and each lie flat against the inner circumference of the bearing opening, and wherein a total of at least four contact surfaces of the Spreizelementan extract are present for bearing against the bearing opening.
  • the fracture separation device does not act on the entire surface in the bearing opening, but rather exerts a compressive force in the area of the fracture separation surfaces, ie in the region of the predetermined breaking point of the two engine component components, thus initiating fracture separation.
  • ⁇ provides that a force via a narrow, li- nienförmigen area or even punctual area, as in a conical or spherical expanding mandrel, not always achieve an optimal fracture pattern.
  • the fracture separation device takes a different approach and ensures a planar contact of the Spreizelementan extract in the region of the predetermined breaking point, namely over an angular range of for example 35 ° to 120 ° or more preferably 40 ° to 110 °.
  • the contact surfaces are formed by a support member which is placed on a base body of a respective expansion element.
  • a kind of half-shell may be arranged on a cracking mandrel element or Crackdorn basic body and provide the contact surfaces positioned according to the invention.
  • a "one-piece" expanding mandrel is shown, ie an expanding mandrel in which the abutment surfaces are arranged directly on the basic expanding mandrel, and no half-shells or the like are placed on this expanding mandrel.
  • the predetermined breaking point expediently forms the bisecting line, so to speak. that this angular range in which the contact surfaces act on the bearing opening extends approximately symmetrically around the respective predetermined breaking point.
  • this pressure introduction takes place on a region around the fracture separation surfaces or the predetermined breaking points around.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the contact angle range of the contact surfaces has a total circumference of about 60 ° to 90 °. It is further preferred if the contact angle range is still narrower, i. that he has only 50 ° to 80 °, for example. In any case, narrow, limited to a narrow angular range investment angle ranges of the contact surfaces are preferred.
  • the outer radius of one or all of the abutment surfaces preferably corresponds essentially to an inner radius at a respective section of the inner circumference of the bearing opening on which the respective abutment surface comes to rest.
  • the radii correspond exactly.
  • a further advantageous measure provides that one or all contact surfaces are cylindrical. This measure is related to the also expediently cylindrical shape of the bearing opening, where then due to the cylindrical contact surfaces of the expansion element optimal pressure introduction is possible.
  • a curvature of the inner circumference of the bearing opening with respect to the longitudinal axis is generally not present, that is, e.g. is cylindrical. Even if a curvature is present, the following advantageous measure takes effect:
  • one or all contact surfaces do not have a curvature with respect to the longitudinal axis, which is related to the inner peripheral surface of the bearing opening which is not curved in the longitudinal axis direction, or such a curvature which corresponds to the curvature of the inner circumference of the bearing opening in the direction of the longitudinal axis.
  • an angular distance is advantageously present such that the Spreizelementan extract in a crest region of the bearing opening between the fracture separation surfaces not or not in the sense of Pressing on the inner circumference of the bearing opening is applied and the pressure is introduced during the fracture separation in the contact angle range and thus in the region of the fracture separation surfaces.
  • the apex region of the bearing opening between the fracture separation surfaces is depressurized or is subjected to low pressure, while the main pressure is exerted in the region of the fracture separation surfaces during the expansion process.
  • At least one contact surface or all contact surfaces preferably have a fracture separation surface angular distance from the respective fracture separation surface.
  • at least one contact surface or all contact surfaces directly at the fracture separation surface or the predetermined breaking point does not directly initiate pressure in the tensioning position. So it will be not applied directly to the plane of the fracture separation surfaces, but at an angular distance therefrom.
  • the contact surfaces are therefore arranged at a distance next to the predetermined breaking point, which contributes to optimal cracking.
  • the aforementioned break separation surface angular distance is expediently in a range of about 1 ° to 15 °, but preferably in an even smaller range, namely for example between 2 ° and 13 °. It is further preferred that in a range between 5 ° and 12 ° no contact surface is directly in contact, at least in contact for a pressure introduction, with the inner periphery of the bearing opening in the region of the predetermined breaking point or fracture separation surface.
  • At least one contact surface expediently has a longitudinal distance to at least one longitudinal end of the bearing opening at one during the fracture separation with respect to the longitudinal axis
  • the pressure is not introduced to the front side of the engine component or over the entire longitudinal direction of the bearing opening, but so to speak in the inner region of the bearing opening with respect to the longitudinal axis. It is preferred if in each case such a longitudinal distance is present at both longitudinal ends.
  • the respective contact surface or the area which acts on the bearing opening of several contact surfaces is made in the Spreizelementan extract so that the contact surfaces in total only about three quarters, preferably only about two thirds and more preferably only about Half or one third of the height or length of the bearing opening in Leksachsplatz during fracture separation pressurize.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that at least one contact surface is strip-shaped. It is also possible that the contact surfaces have a circular or elliptical shape. In any case, a possible large-scale investment of the respective contact surface on the inner circumference of the bearing opening is always desirable and advantageous.
  • the first expansion element and / or the at least one second expansion element expediently has a semicircular outer circumference.
  • the respective contact surfaces of this expansion element are provided in the region of the respective longitudinal ends of the semicircle. As mentioned, however, a distance, the aforementioned break separation surface angular distance, can be provided. It is preferred that in this semicircular expansion elements in the region of the apex of the outer circumference of the respective expansion element no contact surface is present.
  • Expander expediently each have an outer circumference corresponding to a semicircle of about 180 °.
  • the fracture separation surfaces extend, for example, diametrically away from each other in the bearing opening, so that this semicircular configuration of expansion elements is particularly preferred.
  • the first expansion element have an angular extent of about 180 ° (corresponding to a semicircle), while the other two expansion elements each have an angular extent of, for example, only a maximum of 60 °.
  • Another configuration may provide that a plurality of expansion elements are present, for example four spreading elements, of which two spreading elements are responsible for the contact surface angle range on both sides of the respective predetermined breaking point or fracture separation surface, so there have the contact surfaces according to the invention. Especially in the apex area between see this contact surfaces can, but not a spreading - element or a portion of a spreader must be present.
  • the pressurization of the bearing opening is namely only in the region of the predetermined breaking points over a defined angular distance.
  • the expansion element arrangement is expediently provided on an expanding mandrel.
  • the expanding mandrel thus has expediently end-side insertion bevels, so that the expansion element arrangement can be easily introduced into the bearing opening.
  • the first expansion element is preferably the first component that associates at least one second expansion element with the second component of the engine component.
  • components ie the predetermined breaking point or Bruchtrennflä surface
  • no expansion element is provided.
  • the spreading elements are expediently designed so that they exert pressure in the expanded position to the respective component of the engine component.
  • the actuating body is expediently drivable by a spreading drive, for example an electromotive, fluidic or combined electro-fluidic spreading drive. It is possible that, for example, the first expansion element is stationary, while the second expansion element can be actuated by the arrangement of expansion drive operating body between the positioning position and the spreading position. But it is also possible that both or all of the spreading elements can be actuated or driven by the spreading drive or the actuating body.
  • the actuating body is arranged on a driven head of the spreading drive and the spreading a movable relative to the driven head, a hammer mass having impactor for generating shocks on the output head, and that the spreading a pulse drive for driving the impactor to the output head in the context of a shock pulse operation of the fracture separation device.
  • the fracture separation device is expediently designed for arrangement in a bearing opening of the engine component, for example an eye of a connecting rod
  • the fracture separation device forms part of a machine tool or a machining center or both.
  • FIG. 1 shows a side view of a machine tool which has a fracture separation device according to the invention
  • Figure 2 is a frontal plan view of a lower part of
  • FIG. 3 shows a detail D1 from FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a perspective oblique view of a spreading element arrangement of the fracture separation device
  • Figure 5 is a perspective oblique view of a
  • FIG. 6 shows a sectional view (without hatching) of the spreading element arrangement according to FIG. 4 along a
  • FIG. 7 shows a partial view of a connecting rod cover of the connecting rod according to FIG. 5 approximately corresponding to a cutout D2 in FIG. 5 (viewing direction B) with a fracture profile schematically represented by arrows in a fracture separation process according to the invention;
  • a machine tool 10 shown schematically in the drawing which may also be a machining center or a component of a machining center, has a breakaway separating device 40 for fracture separation of engine components 80 on.
  • the machine tool 10 could also be referred to as a cracking machine.
  • the machine tool 10 is intended to process, for example, connecting rods 81 as motor components 80, e.g. an alternative field of application of the invention is, for example, the cracking of bearing caps of an engine block. Other workpieces can be broken in principle according to this type.
  • the connecting rods 81 comprise a connecting rod shaft 82, which at one end region has a so-called small eye 84, ie a bearing opening, bearing bore or bearing recess, and a large eye 83, likewise a bearing opening 89, bearing bore or bearing recess.
  • the two bearing openings or eyes 83 and 84 are provided, for example, for rotatable connection to a crankshaft and a piston (not shown).
  • a connecting rod root 85 From a connecting rod root 85, a second component 92 of the engine component 80, a first component 91 of the engine component 80, namely a connecting rod cover 86, separated by means of the fracture separation device 40, so that on the side legs 93 of the large end 85 and the side legs of the
  • the machine tool 10 and / or the machining center can have a scoring tool, for example for laser scoring, which is not shown in the drawing.
  • a notch 88 facilitating the fracture separation is advantageously provided in the area of the later fracture separation surfaces or lines.
  • the notches 88 may be provided from the outset on the connecting rod 81 also ⁇ on, for example, if it is produced as a casting "or sintered part.
  • the machine tool 10 comprises a machine base 11, for example a machine bed, on which a workpiece holding device 12 is arranged.
  • a workpiece holding device 12 With the workpiece holding device workpieces, namely the motor component 80 or the connecting rod 81, are held, while the further processing takes place by the fracture separation device 40.
  • the workpiece holder 12 may form part of the fracture separation device 40.
  • the connecting rod 81 or motor component 80 is supported by a workpiece support device 13.
  • the Stauerein ⁇ device 13 may directly engage the motor member 80, thus supporting this directly, or for example, a cassette 23 in which the engine component 80 / connecting rod is arranged 81st
  • the connecting rod 81 is supported by laterally acting support devices 14, 15, 16, 17, whose support heads 18, 19, for example, from the side of the connecting rod cover 86 ago supporting, while the support body 20 and 21 of the support means 16, 17 supported from the other side, namely the big end of the ball 85.
  • the machine tool 10 further comprises a rotary table 22 or another workpiece conveyor, with the workpieces, namely motor components 80 or connecting rods 81 of the fracture separation device 40 can be supplied or can also be led away again by the fracture separation device 40.
  • cassettes 23 are arranged on the rotary table 22, for example.
  • a stand 25 In front of the machine base 11 is a stand 25 upwardly, which is designed for example in the manner of a tower, a support frame or the like.
  • the stand 25 carries a guide assembly 26 or forms such.
  • the guide assembly 26 includes a linear guide 27 on which the fracture separation device 40 is linearly guided.
  • Positionierantriebs 28 for example, an electric drive or pneumatic drive or fluidic drive, the fracture separation device 40 between a lower working position, in which it is ready for machining of the engine component 80 or connecting rod 81 and an upper position, in the fracture separation device 40 of the engine component
  • the fracture separation device 40 is e.g. arranged on a linearly guided on the linear guides 27 or 26 of the guide carriage 29.
  • the fracture separation device 40 comprises a first expansion element 41 and a second expansion element 42 of a expansion element arrangement 45.
  • the spreading 41 and / or 42 can be displaced radially outward by an actuator body 43, wherein they disconnect the connecting rod cap 86 from the connecting rod 85 of the connecting rod 81. Then arises in the region of the notches 88 a fracture separation surface, as already explained above.
  • a wedge surface arrangement acts between the actuating body 43 and the second expansion element 42, so that the second expansion element 42 is pressed in the direction of the big end 85, ie second component 92 of the engine component 80 and on the connecting rod foot 85, wherein the first component 91, the connecting rod cover 86 is blown off, so to speak.
  • the separate components 91 and 92 are in a later step, for example when the machine tool 10 forms part of a machining center, joined together again and screwed together, for example.
  • screws e.g. the two side legs 93 passing through mounting channels 87 or holes provided.
  • the spreading elements 41, 42 define a guide receptacle 44 for receiving and guiding the actuating body 43.
  • the actuating body 43 comprises, for example, a so-called expanding wedge.
  • the two spreading elements 41, 42 have on their coming into pressure contact with the bearing opening 89 outer periphery 46 an outer peripheral contour, which corresponds to an inner peripheral contour on an inner circumference 94 of the bearing opening 89, the eye 83.
  • the spreading 41, 42 fit substantially form-fitting fit on the inner circumference 94 of the eye 83.
  • the spreading elements 41, 42 form, for example, expanding jaws.
  • the actuating body 43 can be driven by a spreading drive 50, for example, a pneumatic cylinder, a hydraulic drive or the like has other fluidic drive. Alternatively, for example, a Li would nearantrieb, for example, electric linear drive, possible.
  • the spreading drive 50 may also include a pulse drive and / or an impact mass.
  • the two spreading elements 41, 42 each have an insertion bevel 47 in the region of their front face, which facilitate insertion into the bearing opening 89.
  • Expansion mandrel 48 forms, in the bearing opening 89 along a longitudinal axis 35 can be inserted. Then, by the Spreizan drive 50 of the actuating body 43 to the spreader elements 41 and 42 out, causing them radially outward, transversely to the longitudinal axis 35 are adjusted relative to each other (arrow ⁇ 61) and occupy an expansion position, in which the spreading in the 41st and 42 exert a compressive force in the bearing opening 89 radially outward on the components 91 and 92 of the motor component 80.
  • the spreading elements 41 and 42 are provided with holding portions 49 e.g. on the carriage 29 mounted transversely to the longitudinal axis 35 movable.
  • the two spreading elements 41 and 42 form the expanding mandrel 48
  • the introduction of force or the compressive force during fracture separation he follows in the bearing opening 89 in the region of Bruchtrenn Design] 90, ie in the region of opposing predetermined breaking points 95, where the notches 88 are already mounted in one embodiment of the invention.
  • the outer peripheries 46 of the two spreading elements 41, 42 are substantially cylindrical. This corresponds to the cylindrical inner contour of the inner circumference 94 of the engine component 80 in the region of the bearing opening 89. In this respect, the overall outer contour of the two outer peripheries 46 would fit exactly into the bearing opening 89, so that a uniform pressure would result there , According to the invention, however, this is not what is desired, but the introduction of force should occur in the region of the two predetermined breaking points 95.
  • An outer circumference surface 51 which defines an outer circumference 46 of the spreading elements 41, 42, projects abutment surfaces 52, 53, 54 and 55 radially outwards, i. that the
  • the contact surfaces 52-55 protrude in front of the outer circumferential surface 51.
  • the contact surfaces 52-55 have an outer contour which corresponds to the outer peripheral surface 51 substantially, that is approximately cylindrical. As a result, the abutment surfaces 52-55 lie flat against the abutment region 96-99, thus exerting even pressure.
  • the abutment surfaces 52-55 each have a fracture separation surface angular distance 56 from the predetermined breaking point 95 or the fracture separation surfaces 90.
  • the expansion element arrangement 45 does not press directly onto the predetermined breaking point 95, but acts somewhat laterally on the bearing opening 89.
  • the contact surfaces 52-55 are present strip-shaped. They extend overall over a contact angle range 57 of, for example, 60-90 °, wherein in the present case 90 ° is selected.
  • the contact surfaces 52-55 do not extend over the entire height 100 of the bearing opening 89 (with respect to the longitudinal axis 35), but only over part of it.
  • the abutment surfaces 52-55 are made so that they each have a longitudinal distance 58 both to the upper end face 101 of the engine component 80 and to the opposite, not visible in the drawing end face of the engine component 80.
  • the contact surfaces 52-55 are approximately at the center or the center of the longitudinal direction with respect to the height 100 or the longitudinal axis 35 in the bearing opening 89 during fracture separation.
  • each of the contact surfaces 52 in the circumferential direction of the spreading 41, 42 may be provided with an interruption, so that, for example, two or three or more strip-shaped contact surfaces are formed, which extend beyond the outer periphery 46 and extend transversely to the longitudinal axis 35.
  • attachment -Winkelbere ' ich 57 can be larger or smaller.
  • the contact angle range 57 need not be symmetrical with respect to the predetermined breaking points 95.
  • the contact surfaces 52 and 53 may extend over a larger angular range of the outer circumference 46 than the two other contact surfaces 54 and 55.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bruchtrennvorrichtung mit einer Spreizelementanordnung (45), die ein erstes und mindestens ein zweites Spreizelement (41, 42) umfasst, die mittels eines Betätigungskörpers (43) zwischen einer Positionierstellung zur Einführung in eine Lageröffnung (89) eines Motorbauteils (80) und einer Spreizstellung zur Anlage von Anlageflächen (52-55) ihres Außenumfang (46) gegen einen Innenumfang (94) der Lageröffnung (89) ausgebildet sind, um an dem Motorbauteil (80) in radialer Richtung von der Lageröffnung (89) weg erstreckte Bruchtrennflächen (90) auszubilden. Erfindungsgemäß umfassen die Anlageflächen (52 bis 55) der Spreizelementanordnung (45) beidseits einer Sollbruchstelle (95) des Motorbauteils (80) anordenbare Anlageflächen (52 bis 55), wobei sich diese Anlageflächen (52 bis 55) in einem Anlage-Winkelbereich (57) von insgesamt 35° bis 120° um die Sollbruchstelle (95) herum erstrecken und jeweils flächig am Innenumfang (94) der Lageröffnung (89) anliegen, und wobei insgesamt mindestens vier erhabenen Anlageflächen (52 bis 55) der Spreizelementanordnung (45) zur Anlage an der Lageröffnung (89) vorhanden sind.

Description

Bruchtrennvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Bruchtrennvorrichtung zum Bruchtrennen eines Motorbauteils, insbesondere eines Pleuels, mit einer Spreizelementanordnung mit einem ersten Spreizelement und mindestens einem zweiten Spreizelement, sowie einem Betätigungskörper zum Betätigen der Spreizelementanordnung aus einer Positionierstellung in eine Spreizstellung zum Abtrennen einer ersten Komponente des Motorbauteils , insbesondere eines Pleueldeckels, von einer zweiten Komponente des Motorbauteils, insbesondere einem Pleuelfuß, wobei die Spreizele¬ mente in der Positionierstellung entlang einer Längsachse in eine Lageröffnung des Motorbauteils einführbar sind und in der Spreizstellung mit Anlageflächen an ihrem Außenumfang gegen einen Innenumfang der Lageröffnung drücken, so dass die erste Komponente von der zweiten Komponente des Motorbauteils unter Bildung von Bruchtrennflächen wegbricht, wobei sich die Bruchtrennflächen von der Lageröffnung radial weg erstrecken.
Eine derartige Bruchtrennvorrichtung ist z.B. in
EP 0 999 912 Bl beschrieben. In dieser Patentschrift wird vorgeschlagen, die Druckkraft beim Spreizen über einen Teilflächen- oder Linienbereich in der Lageröffnung einzubringen. Dazu hat der Spreizdorn beispielsweise eine ballige Gestalt oder konische Gestalt und übt jedenfalls die Druckkraft nicht vollflächig in der Lageröffnung oder Bohrung aus. Das Ergeb-
BESTÄTIGUNGSKOPIE nis einer derartigen Bruchtrennung ist jedoch nicht in allen Fällen zufriedenstellend.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Bruchtrennvorrichtung bereitzustellen.
Zur Lösung der Aufgabe bei einer Bruchtrennvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Anlageflächen der Spreizelementanordnung zur Anlage an der Lageröffnung beidseits einer Sollbruchstelle jeweils eine Anlagefläche umfassen, wobei sich diese Anlageflächen in einem Anlage- Winkelbereich von insgesamt 35° bis 120° um die Sollbruchstelle der jeweiligen Bruchtrennfläche herum erstrecken und jeweils flächig am Innenumfang der Lageröffnung anliegen, und wobei insgesamt mindestens vier Anlageflächen der Spreizelementanordnung zur Anlage an der Lageröffnung vorhanden sind.
Es ist dabei ein Grundgedanke, dass die Bruchtrennvorrichtung in der Lageröffnung nicht vollflächig wirkt, sondern dedi- ziert im Bereich der Bruchtrennflächen, also im Bereich der Sollbruchstelle der beiden Motorbauteil -Komponenten eine Druckkraft ausübt und so die Bruchtrennung einleitet. Allerdings hat sich in der Praxis und durch Versuche herausge¬ stellt, dass eine Krafteinleitung über einen schmalen, li- nienförmigen Bereich oder auch nur punktuellen Bereich, wie bei einem konischen oder balligen Spreizdorn, nicht immer ein optimaler Bruchverlauf zu erzielen ist. Hier greift die erfindungsgemäße Bruchtrennvorrichtung einen anderen Ansatz auf und sorgt für eine flächige Anlage der Spreizelementanordnung im Bereich der Sollbruchstelle, nämlich über einen Winkelbereich von beispielsweise 35° bis 120° oder weiter bevorzugt 40° bis 110°. Es ist möglich, dass die Anlageflächen durch ein Auflagebauteil gebildet werden, das auf einen Basiskörper eines jeweiligen Spreizelements aufgesetzt ist. Beispielsweise kann eine Art Halbschale auf einem Crackdorn-Element oder Crackdorn- Basiskörper angeordnet sein und die erfindungsgemäß positionierten Anlageflächen bereitstellen. Beim Ausführungsbeispiel gemäß der Zeichnung ist jedoch ein „einstückiger" Spreizdorn gezeigt, d.h. ein Spreizdorn, bei dem die Anlageflächen direkt am Grund- Spreizdorn angeordnet sind. Es sind keine Halbschalen oder dergleichen auf diesen Spreizdorn aufgesetzt.
Die Sollbruchstelle bildet dabei zweckmäßigerweise sozusagen die Winkelhalbierende, d.h. dass sich dieser Winkelbereich, in welchem die Anlageflächen auf die Lageröffnung einwirken, etwa symmetrisch um die jeweilige Sollbruchstelle herum erstreckt .
Es findet also anders als beim Stand der Technik eine flächige Druckeinleitung statt, wobei diese Druckeinleitung auf einen Bereich um die Bruchtrennflächen bzw. die Sollbruchstellen herum erfolgt .
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Anlage-Winkelbereich der Anlageflächen insgesamt etwa einen Umfang von 60° bis 90° hat. Weiter bevorzugt ist es, wenn der Anlage-Winkelbereich noch enger ist, d.h. dass er beispielsweise nur 50° bis 80° hat. Jedenfalls sind enge, auf einen schmalen Winkelbereich begrenzte Anlage-Winkelbereiche der Anlageflächen bevorzugt.
Im Sinne einer flächigen Anlage der Anlageflächen am Innenumfang der Lageröffnung sind folgende Maßnahmen vorteilhaft: Der Außenradius einer oder aller der Anlageflächen entspricht vorzugsweise im Wesentlichen einem Innenradius an einem jeweiligen Abschnitt des Innenumfangs der Lageröffnung, an welchem die jeweilige Anlagefläche zur Anlage kommt. Selbstverständlich ist es vorteilhaft, wenn sich die Radien exakt entsprechen .
Eine weitere vorteilhafte Maßnahme sieht vor, dass eine oder alle Anlageflächen zylindrisch sind. Diese Maßnahme steht im Zusammenhang mit der ebenfalls zweckmäßigerweise ihnen zylindrischen Gestalt der Lageröffnung, wo dann aufgrund der zylindrischen Anlageflächen der Spreizelementanordnung eine optimale Druckeinleitung möglich ist.
In diesem Sinne ist auch zu verstehen, dass eine Krümmung des Innenumfangs der Lageröffnung bezüglich der Längsachse in der Regel nicht vorhanden ist, diese also z.B. zylindrisch ist. Selbst wenn eine Krümmung vorhanden ist, greift die folgende vorteilhafte Maßnahme:
Bevorzugt ist es, wenn eine oder alle Anlageflächen bezüglich der Längsachse keine Krümmung aufweisen, was im Zusammenhang mit der in Längsachsrichtung nicht gekrümmten Innenumfangs- fläche der Lageröffnung steht, oder eine solche Krümmung, die der Krümmung des Innenumfangs der Lageröffnung in Richtung der Längsachse entspricht.
Bei allen der oben erwähnten drei Maßnahmen wird erzielt, dass die jeweilige Anlagefläche am jeweiligen Innenumfang- Abschnitt flächig anliegt.
Allerdings muss man auch berücksichtigen, dass weder die Spreizelementanordnung noch die zu bearbeitenden Werkstücke ein exaktes Maß haben, sondern in der Praxis immer Maßtole- ranzen auftreten. Insbesondere bei Motorbauteilen, zum Beispiel Pleueln, sind relativ große Maßtoleranzen in der Praxis vorhanden, so dass zwar vielleicht die Spreizelementanordnung exakte Maße, also einen exakten Außenradius gemäß obiger Maßnahme hat, jedoch das zugeordnete Motorbauteil eben gerade nicht maßgenau ist, sondern in einem größeren Toleranzbereich schwankt. Dies bedeutet aber mit anderen Worten auch, dass die flächige Anlage der Anlageflächen an der Lageröffnung einen besonderen Vorteil bietet. Im Bereich der Anlageflächen sind jedenfalls in der Regel mehrere Anlagebereiche vorhanden, an denen die Spreizelementanordnung Druck auf die Komponenten des Motorbauteils ausübt.
Zwischen den Anlageflächen der Spreizelementanordnung, die einer der Komponenten des Motorbauteils, also der ersten Komponente oder der zweiten Komponente, zugeordnet sind, ist zweckmäßigerweise ein Winkelabstand vorhanden derart, dass die Spreizelementanordnung in einem Scheitelbereich der Lageröffnung zwischen den Bruchtrennflächen gar nicht oder nicht im Sinne eines Drückens am Innenumfang der Lageröffnung anliegt und die Druckeinleitung während des Bruchtrennens im Anlage-Winkelbereich und somit im Bereich der Bruchtrennflächen erfolgt. Mithin bleibt also der Scheitelbereich der Lageröffnung zwischen den Bruchtrennflächen drucklos oder wird mit geringem Druck beaufschlagt, während der hauptsächliche Druck im Bereich der Bruchtrennflächen während des Spreizvorgangs ausgeübt wird.
Mindestens eine Anlagefläche oder alle Anlageflächen weisen vorzugsweise einen Bruchtrennflächen-Winkelabstand zur jeweiligen Bruchtrennfläche auf. Dadurch erfolgt durch die mindestens eine Anlagefläche oder alle Anlageflächen unmittelbar an der Bruchtrennfläche oder der Sollbruchstelle keine unmittelbare Druckeinleitung in der Spannstellung. Mithin wird also nicht direkt auf die Ebene der Bruchtrennflächen Druck ausgeübt, sondern in einem Winkelabstand dazu. Die Anlageflächen sind also mit Abstand neben der Sollbruchstelle angeordnet, was zu einem optimalen Cracken beiträgt.
Der vorgenannte Bruchtrennflächen-Winkelabstand liegt zweckmäßigerweise in einem Bereich von etwa 1° bis 15°, vorzugsweise jedoch in einem noch kleineren Bereich, nämlich beispielsweise zwischen 2° und 13°. Weiter bevorzugt ist es, wenn in einem Bereich zwischen 5° und 12° keine Anlagefläche direkt in Kontakt, jedenfalls in Kontakt für eine Druckeinleitung, mit dem Innenumfang der Lageröffnung im Bereich der Sollbruchstelle oder Bruchtrennfläche steht.
Mindestens eine Anlagefläche weist zweckmäßigerweise während des Bruchtrennens bezüglich der Längsachse einen Längsabstand zu mindestens einem Längsende der Lageröffnung an einer
Stirnseite des Motorbauteils auf. Mithin erfolgt also die Druckeinleitung nicht bis zur Stirnseite des Motorbauteils hin oder über die gesamte Längserstreckungsrichtung der Lageröffnung, sondern sozusagen im inneren Bereich der Lageröffnung bezüglich der Längsachse. Bevorzugt ist es, wenn zu beiden Längsenden hin jeweils ein derartiger Längsabstand vorhanden ist.
In Längsachsrichtung ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die jeweilige Anlagefläche oder der Bereich, der von mehreren Anlageflächen auf die Lageröffnung wirkt, bei der Spreizelementanordnung so getroffen ist, dass die Anlageflächen insgesamt nur etwa dreiviertel, vorzugsweise nur etwa zwei Drittel und weiter bevorzugt nur etwa die Hälfte oder ein Drittel der Höhe oder Länge der Lageröffnung in Längsachsrichtung während des Bruchtrennens mit Druck beaufschlagen. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass mindestens eine Anlagefläche streifenförmig ist. Es ist auch möglich, dass die Anlageflächen eine kreisförmige oder elliptische Gestalt haben. Jedenfalls ist immer eine möglichst großflächige Anlage der jeweiligen Anlagefläche am Innenumfang der Lageröffnung angestrebt und vorteilhaft. Es versteht sich, dass eine Kombination mehrerer sich quer zur Längsachsrichtung erstreckender streifenförmiger Anlageflächen möglich ist, die sich beispielsweise in Richtung der Längsachse über einander befinden. Im Ausführungsbeispiel gemäß der Zeichnung ist nur ein einziger derartiger Anlageflächen-Streifen dargestellt.
Das erstes Spreizelement und/oder das mindestens eine zweite Spreizelement weist zweckmäßigerweise einen halbkreisförmigen Außenumfang auf. Die jeweiligen Anlageflächen dieses Spreizelements sind im Bereich der jeweiligen Längsenden des Halbkreises vorgesehen. Wie gesagt, kann jedoch auch ein Abstand, der vorgenannte Bruchtrennflächen-Winkelabstand, vorgesehen sein. Bevorzugt ist es, dass bei diesen halbkreisförmigen Spreizelementen im Bereich des Scheitelpunkts des Außenum- fangs des jeweiligen Spreizelements keine Anlagefläche vorhanden ist.
Das erste Spreizelement und das mindestens eine zweite
Spreizelement weisen zweckmäßigerweise jeweils einen Außenumfang entsprechend einem Halbkreis von etwa 180° auf. Die Bruchtrennflächen erstrecken sich beispielsweise in der Lageröffnung diametral voneinander weg, so dass diese halbkreisförmigen Ausgestaltung von Spreizelementen besonders bevorzugt ist.
Selbstverständlich ist es denkbar, dass auch drei Spreizelemente vorhanden sind. Bei dieser Konfiguration kann bei- spielsweise das erste Spreizelement einen Winkelumfang von etwa 180° (entsprechend einem Halbkreis) haben, während die beiden anderen Spreizelemente jeweils für einen Winkelumfang von beispielsweise jeweils nur maximal 60° haben.
Eine andere Konfiguration kann vorsehen, dass mehrere Spreiz elemente vorhanden sind, zum Beispiel vier Spreizelemente, von denen jeweils zwei Spreizelemente für den Anlageflächen- Winkelbereich beidseits der jeweiligen Sollbruchstelle oder Bruchtrennfläche zuständig sind, also dort die erfindungsgemäßen Anlageflächen aufweisen. Gerade im Scheitelbereich zwi sehen diesen Anlageflächen kann, muss aber nicht ein Spreiz - element oder ein Abschnitt eines Spreizelements vorhanden sein. Die Druckbeaufschlagung auf die Lageröffnung erfolgt nämlich nur im Bereich der Sollbruchstellen über einen definierten Winkelabstand hinweg.
Die Spreizelementanordnung ist zweckmäßigerweise an einem Spreizdorn vorgesehen. Der Spreizdorn hat also zweckmäßigerweise stirnseitige Einführschrägen, so dass die Spreizelementanordnung leicht in die Lageröffnung eingeführt werden kann .
Das erste Spreizelement ist vorzugsweise der ersten Komponen te, das mindestens eine zweite Spreizelement der zweiten Kom ponente des Motorbauteils zugeordnet. Im Bereich zwischen de: Komponenten, also der Sollbruchstelle oder der Bruchtrennflä che, ist also zweckmäßigerweise kein Spreizelement vorgesehen. Die Spreizelemente sind zweckmäßigerweise so ausgestaltet, dass sie in der Spreizstellung Druck auf die jeweils zu geordnete Komponente des Motorbauteils ausüben.
Zwischen dem Betätigungskörper und dem ersten Spreizelement und/oder der mindestens einen zweiten Spreizelement ist zweckmäßigerweise eine Keilflächenanordnung vorgesehen, über die der Betätigungskörper das erste und/oder zweite Spreizelement betätigt. Der Betätigungskörper ist zweckmäßigerweise durch einen Spreizantrieb antreibbar, zum Beispiel einen elektromotorischen, fluidischen oder kombinierten elektro- fluidischen Spreizantrieb. Es ist möglich, dass beispielsweise das erste Spreizelement ortsfest ist, während das zweite Spreizelement durch die Anordnung von Spreizantrieb Betätigungskörper zwischen der Positionierstellung und der Spreiz - Stellung betätigbar ist. Es ist aber auch möglich, dass beide oder alle Spreizelemente durch den Spreizantrieb oder den Betätigungskörper betätigbar oder antreibbar sind.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass der Betätigungskörper an einem Abtriebskopf des Spreizantriebs angeordnet ist und der Spreizantrieb einen relativ zu dem Abtriebskopf beweglichen, eine Schlagmasse aufweisenden Schlagkörper zum Erzeugen von Schlägen auf den Abtriebskopf aufweist, und dass der Spreizantrieb einen Impulsantrieb zum Antreiben des Schlagkörpers zu dem Abtriebskopf hin im Rahmen eines Schlagimpulsbetriebs der Bruchtrennvorrichtung umfasst .
Die Bruchtrennvorrichtung ist zweckmäßigerweise zur Anordnung in einer Lageröffnung des Motorbauteils, zum Beispiel einem Auge eines Pleuels, ausgestaltet
Vorzugsweise bildet die Bruchtrennvorrichtung einen Bestandteil einer Werkzeugmaschine oder eines Bearbeitungszentrums oder beidem.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Seitenansicht einer Werkzeugmaschine, die eine erfindungsgemäße Bruchtrennvorrichtung aufweist,
Figur 2 eine frontale Draufsicht auf ein Unterteil der
Werkzeugmaschine gemäß Figur 1 sowie eine Bruchtrennvorrichtung und eine Werkstück- Halteeinrichtung, von der in
Figur 3 ein Detail Dl aus Figur 2 dargestellt ist,
Figur 4 eine perspektivische Schrägansicht auf eine Spreiz - elementanordnung der Bruchtrennvorrichtung,
Figur 5 eine perspektivische Schrägansicht auf einen
Pleuel, wobei Kontaktflächen mit der Spreizelement - anordnung markiert sind,
Figur 6 eine Schnittansicht (ohne Schraffüren) der Spreiz - elementanordnung gemäß Figur 4 entlang einer
Schnittlinie A-A,
Figur 7 eine Teilansicht eines Pleueldeckels des Pleuels gemäß Figur 5 etwa entsprechend einem Ausschnitt D2 in Figur 5 (Blickrichtung B) mit einem durch Pfeile schematisch dargestellten Bruchverlauf bei einem erfindungsgemäßen Bruchtrennvorgang ,
Figur 8 den Pleueldeckel gemäß Figur 7, jedoch mit einem
Bruchverlauf bei einem konventionellen und nicht erfindungsgemäßen Bruchtrennvorgang .
Eine in der Zeichnung schematisch dargestellte Werkzeugmaschine 10, die auch ein Bearbeitungszentrum oder ein Bestandteil eines Bearbeitungszentrums sein kann, weist eine Bruch- trennvorrichtung 40 zum Bruchtrennen von Motorbauteilen 80 auf. Man könnte die Werkzeugmaschine 10 auch als Crack- Maschine bezeichnen.
Die Werkzeugmaschine 10 ist dazu vorgesehen, beispielsweise Pleuel 81 als Motorbauteile 80 zu bearbeiten, wobei z.B. ein alternatives Anwendungsfeld der Erfindung auch beispielsweise das Cracken von Lagerdeckeln von einem Motorblock ist . Auch andere Werkstücke können im Prinzip nach dieser Art bruchgetrennt werden.
Die Pleuel 81 umfassen einen Pleuelschaft 82, der am einen Endbereich ein sogenanntes kleines Auge 84, also eine Lageröffnung, Lagerbohrung oder Lagerausnehmung, sowie ein großes Auge 83 aufweist, ebenfalls eine Lageröffnung 89, Lagerbohrung oder Lagerausnehmung. Die beiden Lageröffnungen oder Augen 83 und 84 sind beispielsweise zur drehbaren Verbindung mit einer Kurbelwelle und einem Kolben vorgesehen (nicht dargestellt) .
Im Bereich des großen Auges 83 bzw. der Lageröffnung 89 wird mit der Werkzeugmaschine 10 die nachfolgende Bearbeitung durchgeführt :
Von einem Pleuelfuß 85, einer zweiten Komponente 92 des Motorbauteils 80, wird mittels der Bruchtrennvorrichtung 40 eine erste Komponente 91 des Motorbauteils 80, nämlich ein Pleueldeckel 86, abgetrennt, so dass sich an den Seitenschenkeln 93 des Pleuelfußes 85 und den Seitenschenkeln des
Pleueldeckels 86, die jeweils das große Auge 83 seitlich begrenzen, Bruchtrennflächen 90 ausbilden. Diese Bruchtrennflächen 90 passen formschlüssig zueinander, da die Oberflächentopographie bei beiden Bruchtrennflächen im Idealfall identisch ist. Die Werkzeugmaschine 10 und/oder das Bearbeitungszentrum können ein Kerbwerkzeug, zum Beispiel zum Laser-Kerben, aufweist, was in der Zeichnung jedoch nicht dargestellt ist. Jedenfalls sind vorteilhaft im Bereich der späteren Bruchtrennflächen oder -linien jeweils eine das Bruchtrennen erleichternde Kerbe 88 vorgesehen. Die Kerben 88 könnten aber auch · schon von vorneherein an dem Pleuel 81 vorgesehen sein, beispielsweise wenn dieses als ein Gussteil "oder Sinterteil hergestellt ist.
Die Werkzeugmaschine 10 umfasst eine Maschinenbasis 11, zum Beispiel ein Maschinenbett, an der eine Werkstück- Halteeinrichtung 12 angeordnet ist. Mit der Werkstück- Halteeinrichtung können Werkstücke, nämlich das Motorbauteil 80 oder das Pleuel 81, gehalten werden, während die weitere Bearbeitung durch die Bruchtrennvorrichtung 40 stattfindet. Die Werkstück-Halteeinrichtung 12 kann einen Bestandteil der Bruchtrennvorrichtung 40 bilden.
Von unten her wird das Pleuel 81 oder Motorbauteil 80 von einer Werkstück-Stützeinrichtung 13 abgestützt. Die Stützein¬ richtung 13 kann direkt an dem Motorbauteil 80 angreifen, dieses also direkt abstützen, oder auch beispielsweise eine Kassette 23, in der das Motorbauteil 80/Pleuel 81 angeordnet ist .
Während der Bearbeitung durch die Bruchtrennvorrichtung 40 ist das Pleuel 81 durch seitlich wirkende Abstützeinrichtungen 14, 15, 16, 17 abgestützt, deren Stützköpfe 18, 19 beispielsweise von der Seite des Pleueldeckels 86 her stützend wirken, während die Stützkörper 20 und 21 der Abstützeinrichtungen 16, 17 von der anderen Seite, nämlich vom Pleuelfuß 85 her abstützen. Somit ist jedenfalls das Pleuel 81 während der Bruchtrenn-Bearbeitung sicher gehalten. Die Werkzeugmaschine 10 umfasst weiterhin einen Rundtisch 22 oder eine sonstige Werkstück- Fördereinrichtung, mit der Werkstücke, nämlich Motorbauteile 80 oder Pleuel 81 der Bruchtrennvorrichtung 40 zugeführt werden können bzw. auch von der Bruchtrennvorrichtung 40 wieder weg geführt werden können. Auf dem Rundtisch 22 sind beispielsweise Kassetten 23 angeordnet .
Vor die Maschinenbasis 11 steht ein Ständer 25 nach oben vor, der beispielsweise in der Art eines Turms, eines Tragrahmens oder dergleichen ausgestaltet ist. Der Ständer 25 trägt eine Führungsanordnung 26 oder bildet eine solche. Die Führungsanordnung 26 umfasst eine Linearführung 27, an der die Bruchtrennvorrichtung 40 linear geführt ist. Mithilfe eines
Positionierantriebs 28, beispielsweise eines elektrischen Antriebs oder pneumatischen Antriebs oder fluidischen Antriebs, kann die Bruchtrennvorrichtung 40 zwischen einer unteren Arbeitsposition, in der sie zur Bearbeitung des Motorbauteils 80 oder Pleuels 81 bereitsteht und einer oberen Stellung, in der die Bruchtrennvorrichtung 40 von dem Motorbauteil
80/Pleuel 81 entfernt ist und ein Werkstückwechsel möglich ist, indem beispielsweise der Rundtisch 22 weiter schaltet und ein unbearbeitetes Werkstück zur weiteren Bearbeitung durch die Bruchtrennvorrichtung 40 zuführt, verstellt werden. Die Bruchtrennvorrichtung 40 ist z.B. an einem an der Linearführungen 27 oder der Führungsanordnung 26 linear geführten Schlitten 29 angeordnet.
Die Bruchtrennvorrichtung 40 umfasst ein erstes Spreizelement 41 und ein zweites Spreizelement 42 einer Spreizelementanordnung 45.
Die Spreizelemente 41 und/oder 42 können durch einen Betätigungskörper 43 nach radial außen verdrängt werden, wobei sie den Pleueldeckel 86 vom Pleuelfuß 85 des Pleuels 81 abtrennen. Dann entsteht im Bereich der Kerben 88 eine Bruchtrennfläche, wie oben bereits erläutert. Im Ausführungsbeispiel wirkt eine nicht dargestellte Keilflächenanordnung zwischen dem Betätigungskörper 43 und dem zweiten Spreizelement 42, so dass das zweite Spreizelement 42 in Richtung des Pleuelfußes 85, also zweiten Komponente 92 des Motorbauteils 80, gedrückt wird und sich an dem Pleuelfuß 85, wobei die erste Komponente 91, der Pleueldeckel 86 sozusagen abgesprengt wird.
Die voneinander getrennten Komponenten 91 und 92 werden in einem späteren Arbeitsschritt, beispielsweise wenn die Werkzeugmaschine 10 einen Bestandteil eines Bearbeitungszentrums bildet, wieder aneinander gefügt und beispielsweise miteinander verschraubt. Für Schrauben sind z.B. die beiden Seitenschenkel 93 durchsetzende Montagekanäle 87 oder Bohrungen vorgesehen.
Die Spreizelemente 41, 42 begrenzen eine Führungsaufnahme 44 zur Aufnahme und Führung des Betätigungskörpers 43. Der Betätigungskörper 43 umfasst beispielsweise einen sogenannten Spreizkeil .
Die beiden Spreizelemente 41, 42 haben an ihrem in Druck- Kontakt mit der Lageröffnung 89 kommenden Außenumfang 46 eine Außenumfangskontur , die mit einer Innenumfangskontur an einem Innenumfang 94 der Lageröffnung 89, des Auges 83, korrespondiert. Mithin können also die Spreizelemente 41, 42 im wesentlichen formschlüssig passend am Innenumfang 94 des Auges 83 anliegen. Die Spreizelemente 41, 42 bilden beispielsweise Spreizbacken.
Der Betätigungskörper 43 ist durch einen Spreizantrieb 50 antreibbar, der z.B. einen ein pneumatischen Zylinder, einen hydraulischen Antrieb oder dergleichen anderen fluidischen Antrieb aufweist. Alternativ wäre auch beispielsweise ein Li nearantrieb, zum Beispiel elektrischer Linearantrieb, möglich. Der Spreizantrieb 50 kann auch einen Impulsantrieb und/oder eine Schlagmasse umfassen.
Die beiden Spreizelemente 41, 42 haben jeweils im Bereich ih rer Stirnseite eine Einführschräge 47, die das Einführen in die Lageröffnung 89 erleichtern. Wenn der Betätigungskörper 43 oder Spreizkeil von den Spreizelementen 41 und 42 weg ver stellt ist, nehmen sie eine Positionierstellung ein, in welcher die Spreizelementanordnung 45, die insgesamt einen
Spreizdorn 48 bildet, in die Lageröffnung 89 entlang einer Längsachse 35 einführbar ist. Sodann wird durch den Spreizan trieb 50 der Betätigungskörper 43 zu den Spreizelementen 41 und 42 hin verstellt, wodurch diese nach radial außen, quer zur Längsachse 35 relativ zueinander verstellt werden (Pfeil< 61) und eine Spreizstellung einnehmen, bei der die bei den Spreizelemente 41 und 42 eine Druckkraft in der Lageröffnung 89 nach radial außen auf die Komponenten 91 und 92 des Motor bauteils 80 ausüben.
Die Spreizelemente 41 und 42 sind mit Haltbereichen 49 z.B. am Schlitten 29 quer zur Längsachse 35 beweglich gelagert.
Die beiden Spreizelemente 41 und 42 bilden den Spreizdorn 48
Die Krafteinleitung bzw. die Druckkraft beim Bruchtrennen er folgt in der Lageröffnung 89 im Bereich der Bruchtrennfläche] 90, also im Bereich einander gegenüberliegender Sollbruchstellen 95, dort wo die Kerben 88 in einer Ausführungsform der Erfindung bereits angebracht sind. Die Außenumfänge 46 der beiden Spreizelemente 41, 42 sind im wesentlichen zylindrisch. Dies korrespondiert mit der zylindrischen Innenkontur des Innenumfangs 94 des Motorbauteils 80 im Bereich der Lageröffnung 89. Insofern würde also an sich die Gesamt -Außenkontur der beiden Teil-Außenumfänge 46 exakt in die Lageröffnung 89 passen, so dass dort an sich ein gleichmäßiger Druck resultieren würde. Erfindungsgemäß jedoch ist gerade dies nicht gewünscht, sondern die Krafteinleitung soll im Bereich der beiden Sollbruchstellen 95 geschehen.
Vor einen Außenumfang 46 der Spreizelemente 41, 42 grundsätzlich definierende Außenumfangsfläche 51 stehen Anlageflächen 52, 53, 54 und 55 nach radial außen vor, d.h. dass die
Spreizelemente 41, 42 mit den Anlageflächen 52-55 in Anlage mit dem Innenumfang 94 der Lageröffnung 89 beim Bruchtrennen kommen, wobei die Anlageflächen 52-55 auf Anlagebereiche 96- 99 des Innenumfangs 94 der Lageröffnung 89 einwirken. Die Anlagebereiche 96-99 sind ebenfalls flächig, korrespondierend mit den Anlageflächen 52-55.
Die Anlageflächen 52-55 stehen erhaben vor die Außenumfangs- fläche 51 vor. Die Anlageflächen 52-55 haben eine Außenkontur, die der Außenumfangsfläche 51 im Wesentlichen entspricht, also etwa zylindrisch ist. Dadurch liegen die Anlageflächen 52-55 flächig an den Anlagebereich 96-99an, üben also gleichmäßig Druck aus.
Die Anlageflächen 52-55 haben jeweils einen Bruchtrennflächen-Winkelabstand 56 von der Sollbruchstelle 95 bzw. den Bruchtrennflächen 90. Mithin drückt also die Spreizelementanordnung 45 nicht direkt auf die Sollbruchstelle 95, sondern wirkt etwas seitlich davon auf die Lageröffnung 89 ein. Die Anlageflächen 52-55 sind vorliegend streifenförmig. Sie erstrecken sich insgesamt über einen Anlage-Winkelbereich 57 von beispielsweise 60-90°, wobei vorliegend 90° gewählt ist.
Weiterhin erstrecken sich die Anlageflächen 52-55 nicht über die gesamte Höhe 100 der Lageröffnung 89 (bezogen auf die Längsachse 35) , sondern nur über einen Teil davon. Vorliegend sind die Anlageflächen 52-55 so getroffen, dass sie sowohl zur oberen Stirnseite 101 des Motorbauteils 80 als auch zur gegenüberliegenden, in der Zeichnung nicht sichtbaren Stirnseite des Motorbauteils 80 jeweils einen Längsabstand 58 haben. Insgesamt sind also die Anlageflächen 52-55 etwa Höhen- mittig oder längsmittig bezogen auf die Höhe 100 bzw. die Längsachse 35 in der Lageröffnung 89 beim Bruchtrennen wirksam.
Es stellt sich dann vorteilhaft ein in Figur 7 schematisch dargestellter Bruchverlauf ein, das heißt die Haupt - Andruckkraft 59 wirkt sozusagen höhenmittig oder längsmittig bezogen auf die Längsachse 35 in den Anlagebereichen 96-99 auf die Lageröffnung 89 ein, so dass sich ein durch Pfeile dargestellter Bruchverlauf oder Verlauf der Ablösung der beiden Komponenten 91 und 92 voneinander ergibt. Man erkennt, dass im Bereich der Bruchtrennfläche 90 gegenüberliegend zum Kraft-Pfeil der Andruckkraft 59, also in einem Abschnitt 103 des Motorbauteils 80, keine "Trenn- Pfeile" direkt aufeinander zu laufen, so dass sich die Bruchtrennfläche 90 gleichmäßig und im wesentlichen ohne Stufe gerade in diesem Abschnitt 103 darstellt .
Dies ist ein Unterschied zum Stand der Technik, also quasi einer konventionellen Bruchtrennung, bei der die Krafteinleitung nicht etwa mittig im Bereich des Montagekanals 87 erfolgt, sondern in der Regel über die gesamte Höhe 100 der La- geröffnung 89 hinweg. Die Haupt -Andruckkraf 60 ist jedoch insbesondere neben dem Montagekanal 87 wirksam, weil die Wand 102 zum Montagekanal 87 der Andruckkraft 60 weniger Widerstand leisten kann, also etwas ausweicht.
Es versteht sich, dass anstelle der im wesentlichen rechteck- förmigen Anlageflächen 52-55 auch beispielsweise kreisförmige oder elliptische Anlageflächen möglich sind. Ferner könnte beispielsweise jede der Anlageflächen 52 in Umfangsrichtung der Spreizelemente 41, 42 mit einer Unterbrechung versehen sein, so dass beispielsweise zwei oder drei oder weitere streifenförmige Anlageflächen ausgebildet sind, die sich über den Außenumfang 46 hinweg erstrecken und quer zur Längsachse 35 verlaufen.
Es können auch größere oder kleinere Bruchtrennflächen- Winkelabstände als der Bruchtrennflächen-Winkelabstand 56 vorgesehen sein.
Auch der Anlage -Winkelbere'ich 57 kann größer oder kleiner sein. Der Anlage-Winkelbereich 57 muss nicht symmetrisch bezüglich der Sollbruchstellen 95 sein. Beispielsweise können sich die Anlageflächen 52 und 53 über einen größeren Winkelbereich des Außenumfangs 46 erstrecken als die beiden anderen Anlageflächen 54 und 55.
Ferner ist es möglich, dass anstelle sich über einen Außenum- fangsabschnitt durchgehend erstreckenden Anlageflächen, wie bei den Anlageflächen 52-55 der Fall, auch Anlageflächen vorgesehen sein, die über einen Umfangsabschnitt Abstände zueinander haben. Man kann sich beispielsweise vorstellen, dass die Anlageflächen 52 und/oder 53 bezüglich des Außenumfangs 46 unterteilt ist, d.h. jeweils zwei Umfangsabschnitte 53a, 53b aufweist.

Claims

Ansprüche
1. Bruchtrennvorrichtung zum Bruchtrennen eines Motorbauteils (80) , insbesondere eines Pleuels (81) , mit einer
Spreizelementanordnung (45) mit einem ersten Spreizelement (41) und mindestens einem zweiten Spreizelement (42), sowie einem Betätigungskörper (43) zum Betätigen der Spreizelementanordnung (45) aus einer Positionierstellung in eine Spreizstellung zum Abtrennen einer ersten Komponente (91) des Motorbauteils (80) , insbesondere eines Pleueldeckels (86) , von einer zweiten Komponente (92) des Motorbauteils (80), insbesondere einem Pleuelfuß (85) , wobei die Spreizelemente (41, 42) in der Positionierstellung entlang einer Längsachse (35) in eine Lageröffnung (89) des Motorbauteils (80) einführbar sind und in der Spreizstellung mit Anlageflächen (52-55) an ihrem Außenumfang (46) gegen einen Innenumfang (94) der Lageröffnung (89) drücken, so dass die erste Komponente (91) von der zweiten Komponente (92) des Motorbauteils (80) unter Bildung von Bruchtrennflächen (90) wegbricht, wobei sich die Bruchtrennflächen (90) von der Lageröffnung (89) radial weg erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflächen (52-55) der Spreizelementanordnung (45) zur Anlage an der Lageröffnung (89) beidseits einer Sollbruchstelle (95) für die jeweilige Bruchtrennfläche (90) jeweils eine Anlagefläche (52-55) umfassen, wobei sich diese Anlageflächen (52-55) in einem Anlage-Winkelbereich (57) von insgesamt 35° bis 120° um die Sollbruchstelle (95) herum erstrecken und jeweils flächig am Innenumfang (94) der Lageröffnung (89) anliegen, und wobei insgesamt mindestens vier Anlageflächen (52-55) der Spreiz- elementanordnung (45) zur Anlage an der Lageröffnung (89) vorhanden sind.
2. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlage-Winkelbereich (57) der Anlageflächen (52-55) insgesamt etwa 60° bis 90° beträgt.
3. Bruchtrennvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Außenradius einer oder aller der Anlageflächen (52-55) einem Innenradius an einem jeweiligen Abschnitt des Innenumfangs (94) der Lageröffnung (89) im Wesentlichen entspricht und/oder dass die eine oder alle Anlageflächen (52-55) zylindrisch sind und/oder eine oder alle Anlageflächen (52-55) bezüglich der Längsachse (35) keine Krümmung aufweisen oder eine der Krümmung des Innenumfangs (94) der Lageröffnung (89) entsprechende Krümmung, so dass die jeweilige Anlagefläche (52-55) am jeweiligen Innenumfang- Abschnitt flächig anliegt. . Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Anlageflächen (52-55) der Spreizelementanordnung (45), die einer der Komponenten (91, 92) von erster und zweiter Komponente zugeordnet sind, ein Winkelabstand vorhanden ist derart, dass die Spreizelementanordnung (45) in einem Scheitelbereich der Lageröffnung (89) zwischen den Bruchtrennflächen (90) gar nicht oder nicht im Sinne eines Drückens an dem Innenumfang (94) der Lageröffnung (89) anliegt und die Druckeinleitung während des Bruchtrennens im Anlage -Winkelbereich (57) und somit im Bereich der Bruchtrennflächen (90) erfolgt.
5. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anlage - fläche (52-55) oder alle Anlageflächen (52-55) einen Bruch- trennflächen-Winkelabstand (56) zur jeweiligen Bruchtrennfläche (90) aufweisen, so dass durch die mindestens eine Anlagefläche (52-55) oder alle Anlageflächen (52-55) unmittelbar an der Bruchtrennfläche (90) keine unmittelbare Druckeinleitung in der Spreizstellung erfolgt.
6. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bruchtrennflächen- Winkelabstand (56) in einem Bereich von etwa 1-15°, weiter bevorzugt zwischen 2 und 13° und noch weiter bevorzugt in einem Bereich zwischen 5° und 12° liegt.
7. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anlagefläche (52-55) während des Bruchtrennens bezüglich der Längsachse (35) einen Längsabstand (58) zu mindestens einem Längsende der Lageröffnung (89) an einer Stirnseite (101) des Motorbauteils (80) aufweist.
8. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anlage - fläche (52-55) oder alle Anlageflächen (52-55) streifenförmig oder kreisförmig sind.
9. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Spreizelement (41) und/oder das mindestens eine zweite Spreizelement (42) einen halbkreisförmigen Außenumfang (46) aufweist, wobei die jeweiligen Anlageflächen (52-55) dieses Spreizelements (41, 42) im Bereich der jeweiligen Längsenden des Halbkreises vorgesehen sind und/oder im Bereich des Scheitelpunktes des Au- ßenumfangs (46) des jeweiligen Spreizelements (41, 42) keine Anlagefläche (52-55) vorhanden ist.
10. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Spreizelement (41) und das mindestens eine zweite Spreizelement (42) jeweils einen Außenumfang (46) entsprechend einem Halbkreis von etwa 180° aufweisen, wobei sich die Bruchtrennflächen (90) diametral von der Lageröffnung (89) weg erstrecken.
11. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizelementanordnung (45) an einem Spreizdorn (48) vorgesehen ist oder einen Spreizdorn (48) bildet und/oder das erste Spreizelement (41) der ersten Komponente (91) und das mindestens eine zweite Spreizelement (42) der zweiten Komponente (92) des Motorbauteils (80) zugeordnet sind und in der Spreizstellung Druck auf die jeweils zugeordnete Komponente (91, 92) des Motorbauteils (80) ausüben.
12. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Betätigungskörper (43) und dem ersten Spreizelement (41) und/oder dem mindestens einen zweiten Spreizelement (42) eine Keilflächenanordnung vorgesehen ist und/oder der Betätigungskörper (43) durch einen Spreizantrieb (50) antreibbar ist.
13. Bruchtrennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Bestandteil einer Werkzeugmaschine (10) und/oder eines Bearbeitungszentrums bildet .
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