DE20115842U1 - Verbindungsteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungsteil mit einer Verbindungsstrebe, an der eine Aufnahme und eine zweite Aufnahme angeordnet sind und welche diese miteinander verbindet, wobei die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme in einem definierten Winkel zueinander angeordnet sind.

Derartige Verbindungsteile können in den verschiedensten technischen Bereichen Anwendung finden. Insbesondere im Kraftfahrzeugbau werden derartige Teile als sogenannte Pendelstützen, Streben oder Gelenkhebel eingesetzt.

Es ist bekannt, derartige Teile durch Gießen herzustellen. Dies erfordert jedoch die Verwendung einer relativ teuren Gussform, deren Einsatz grundsätzlich nur für größere Stückzahlen wirtschaftlich ist. Zudem müssen Gussteile nach dem Gießen von dem Gussgrat und eventuell weiteren Gussrückständen gereinigt werden. Ein derartiger Gussputz ist zeit- und kostenaufwendig.

Es ist weiterhin bekannt, Verbindungsteile mit zwei zueinander angewinkelten Durchgängen oder Nabenbereichen durch Schweißen herzustellen. Hierbei werden zwei hülsenförmige Körper über ein entsprechendes Blechverbindungsglied miteinander verschweißt. Aufgrund des beim Schweißen nicht völlig vermeidbaren Verzuges müssen derartige Schweißteile gerichtet werden, damit geforderte Lage- und Formtoleranzen erreicht werden. Ein derartiges Richten ist ebenfalls sehr zeit- und kostenaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungsteil anzugeben, welches besonders einfach und formgenau und damit außerordentlich wirtschaftlich gefertigt werden kann.

Die Aufgabe wird durch ein Verbindungsteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Verbindungsteil kann einfach aus Blech gefertigt werden und kann dabei so formstabil wie ein Gussoder Schweißteil ausgeführt werden. Es können sehr unterschiedliche Streben, Gelenkteile, Pendelstützen etc. kostengünstig produziert werden.

Eine Herstellungsmöglichkeit besteht darin,

- dass in eine Blechplatine definiert beabstandet zu einer Biegeachse mindestens eine Öffnung oder eine Einprägung eingebracht wird,

- dass in die Blechplatine im Bereich der Biegeachse eine Kontur zum Bilden der ersten Aufnahme eingeprägt wird,

- dass die Blechplatine unter Bildung zweier Platinenschenkel entlang der Biegeachse gebogen wird, wobei sich K die Platinenschenkel berühren, und

- dass beim Biegen die eingeprägte Kontur zu der ersten Aufnahme ausgeformt wird und die zweite Aufnahme durch

die Öffnung oder Einprägung gebildet wird. B

Auf diese Weise kann ein Verbindungsteil mit den zwei zueinander im Winkel stehenden Aufnahmen, welche einseitig oder beidseitig offen oder auch beidseitig geschlossen sind, in einfacher Weise aus einer Blechplatine geformt werden. Diese Verfahrensschritte können effizient weitgehend auf einer Presse durchgeführt werden, so dass die aufwendigen Putz- und Richtvorgänge wie beim Stand der Technik nicht anfallen.

Grundsätzlich kann die Blechplatine aus einem Material bestehen, welches nach dem Abschluss des Biegevorganges ausreichend kaltverfestigt und formstabil ist und keiner Weiterverarbeitung bedarf. Ein besonders formstabiles Verbindungsteil wird jedoch erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass die beiden Platinenschenkel fest miteinander verbunden, insbesondere verschweißt sind. Zum Verschweißen kann bevorzugt eine elektrische Schweißzange eingesetzt werden, wobei die Klemmkraft der elektrischen Schweißzange gleichzeitig einen abschließenden Biegevorgang der beiden Platinenschenkel bis zu deren gegenseitigen Kontakt durchführen kann, wobei in dieser Kontaktposition dann die Verschweissung erfolgt. Selbtsverständlich kann die feste Verbindung der beiden Platinenschenkel auch mittels jeder anderen geeigneten Befestigungsmethode, etwa Verschrauben, Verpressen oder Vernieten erfolgen. Das Verpressen umfasst auch ein formschlüssiges Übergreifen der Ränder durch Bördeln.

Es ist nach der Erfindung besonders zweckmäßig, dass in die Blechplatine spiegelsymmetrisch zu der Biegeachse einerseits eine erste Öffnung oder Einprägung und andererseits eine zweite Öffnung oder Einprägung eingebracht sind und dass sich nach dem Biegen die erste Öffnung bzw. Einprägung mit der zweiten Öffnung bzw. Einprägung zum Bilden der zweiten Aufnahme überdeckt. Die Aufnahmen können dabei insbesondere rohr- oder topfförmig ausgebildet sein.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass zum Bilden der zweiten Aufnahme eine Auskragung ausgebildet wird, welche entgegengerichtet zu einer Biegerichtung ist. Die Auskragung bildet dabei einen rohrförmigen oder hülsenförmigen Nabenbereich. Auf diese Weise ist die zweite Aufnahme nicht auf die Wanddicke der

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Blechplatine beschränkt, sondern das aus den Öffnungen verdrängte Blechmaterial kann in effizienter, materialsparender Weise zur Ausbildung der Nabe verwendet werden. Die Auskragungen an beiden Öffnungen sind bevorzugt symmetrisch. Diese können jedoch auch mit einer unterschiedlichen axialen Länge ausgebildet werden.

Eine besonders große Gestaltungsfreiheit ergibt sich dadurch, dass die Aufnahmen im Querschnitt rund oder eckig ausgebildet sind. Runde bzw. zylindrische Aufnahmen sind insbesondere zur Aufnahme herkömmlicher Gleitbuchsen oder Wälzlager oder zum Durchgang von Rohren, Achsen oder Wellen geeignet. Besonders drehfeste Verbindungen lassen sich durch drei-, vier- oder mehreckige Aufnahmekonturen erreichen. Hierfür ist es lediglich erforderlich, die entsprechenden Stanz- oder Biegewerkzeuge anzupassen.

Die Kontur der ersten Aufnahme lässt sich besonders einfach dadurch einstellen, dass beim Biegen die Blechplatine um einen Biegedorn geformt wird, dessen Außenkontur einer gewünschten Innenkontur der ersten Aufnahme entspricht. Wird ein zylindrischer oder ein quaderförmiger Biegedorn verwendet, ergibt sich entsprechend eine zylindrische oder viereckige Kontur der Aufnahme. Um diese Ausformung der ersten durchgehenden Aufnahme besonders formgenau durchzuführen, ist es sinnvoll, dass beim vorausgehenden Einprägen der Kontur im Bereich der Biegeachse eine angepasste Vorform in diesem Bereich eingestellt wird.

Die Längsachsen der etwa rohrförmigen Aufnahmen können entsprechend der Ausbildung der Blechplatine und der Anordnung der Biegeachse in nahezu jedem beliebigen spitzen Winkel zueinander angeordnet werden. Besonders bevorzugt ist jedoch, dass die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme im Wesentlichen in einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind.

Für die meisten Anwendungen ist es ausreichend, dass zwei Aufnahmen oder Naben in dem Verbindungsteil vorgesehen werden. Es ist jedoch auch erfindungsgemäß, dass mehr als zwei Aufnahmen ausgebildet sind. Auf diese Weise ist es möglich, nicht nur zwei sondern mehr Teile miteinander zu verbinden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es zum Bilden eines Gelenkteiles vorgesehen, dass in den Aufnahmen mindestens ein Lagerelement eingebracht wird. Bei diesem Lagerelement kann es sich beispielsweise um eine Lagerbuchse oder um ein Wälzlager handeln. Das Lagerelement kann in der ersten Aufnahme nach einem vorausgehenden Biegen der Blechplatine um die Biegeachse etwa um einen Dreiviertelkreis beim abschließenden Biegevorgang eingebracht werden. Somit lässt sich auf einfache Weise eine Presspassung herstellen. Selbstverständlich ist es möglich, das Lagerelement in grundsätzlich bekannter Weise unter Ausbildung einer Presspassung in die jeweilige Aufnahmeöffnung einzupressen.

Eine weitere bevorzugte Möglichkeit besteht darin, den Innenbereich der Aufnahmen zu gummieren und in dieser Gummierung die Lagerbuchse vorzusehen. So ist beispielsweise bei einer Pendelstütze oder Zugstrebe eine zusätzliche Schwingungsdämpfung erreichbar.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere dann besonders wirtschaftlich, wenn ein Ausstanzen der Blechplatine und der Öffnungen, das Auskragen, das Einprägen der Kontur, das Verdicken des Mittenbereiches und/oder das Biegen auf einer Presse ausgeführt sind. Die entsprechenden Verfahrensschritte können dabei mittels eines Folgeverbundwerkzeuges auf einer Presse in mehreren Stufen nacheinander oder in einer einzigen Anordnung der Blechplatine in einem Gesamtverbundwerkzeug ausgeführt werden.

Weiter ist bevorzugt, dass ein Mittenbereich der eingeprägten Kontur vor dem Biegen verstärkt wird. Hierzu kann eine Wandverdickung im Mittenbereich eingestellt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung kann dieser Mittenbereich ebenfalls zunächst mit einer Ausbauchung versehen werden, wobei sich die Längserstreckung der Blechplatine entsprechend dieser Ausbauchung verkürzt. Diese Ausbauchung kann dann in einem separaten Pressenzug unter Beibehalten der axialen Länge flachgedrückt und somit verdickt werden. Es kann so eine definierte Wandverdickung an dem Mittenbereich eingestellt werden, so dass bei dem nachfolgenden Biegevorgang eine ausreichende Festigkeit in diesem Mittenbereich gewährleistet ist.

Die Erfindung betrifft insgesamt ein formstabiles Verbindungsteil, insbesondere eine Pendelstütze, ein Gelenkteil, einen Hebel oder eine Zugstrebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Aufnahme und einer zweiten Aufnahme, wobei die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme in einem definierten Winkel zueinander angeordnet sind. Entsprechend der vorausgehenden Beschreibung ist dieses Verbindungsteil besonders wirtschaftlich und gleichwohl mit hoher Formgenauigkeit herstellbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter beschrieben, welches schematisch in der Zeichnung dargestellt ist.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 bis

Fig. 3 Querschnittsansichten durch die Blech

platine in unterschiedlichen Verfahrensstadien;

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Fig. 4 eine Querschnittsansicht durch das fer

tiggebogene erfindungsgemäße Verbindungsteil; und

Fig. 5 eine Seitenansicht zu dem Verbindungsteil

von Fig. 4.

Gemäß Fig. 1 werden in eine Blechplatine 10 spiegelsymmetrisch zu einer Biegeachse 20 zunächst Ausnehmungen 12 eingestanzt. Durch eine entsprechende Ziehvorrichtung werden diese Ausnehmungen 12 auf einer Presse zu den Öffnungen bzw. 15 unter Ausbildung zylindrischer Auskragungen 16 bzw. 17 aufgeweitet. Die Blechplatine 10 nach diesem Ziehvorgang ist in Fig. 2 dargestellt.

Gleichzeitig oder im Anschluss nach dem Umformvorgang gemäß Fig. 2 wird in dem Bereich entlang der Biegeachse 20 eine Kontur 18 eingeprägt. Diese Kontur 18 umfasst in dem seitlichen von der Biegachse 20 beabstandeten Randbereichen eine linke Vorprägung 22 bzw. eine rechte Vorprägung 23. Die Vorprägungen 22 und 23 bilden die untere Hälfte einer zu formenden ersten Aufnahme 31 und werden entsprechend dieser gewünschten Kontur geformt. Zwischen den beiden Vorprägungen 22, 23 verbleibt ein Mittenbereich 24, welcher erst bei dem sich anschließenden Biegevorgang endgeformt wird. Der Mittenbereich 24 kann bezüglich der Wanddicke verstärkt werden.

Nach Ausformung der Öffnungen 14, 15 und der Kontur 18 wird die Blechplatine 10 um die Biegeachse 20 gebogen oder geklappt . Dieser Biegevorgang kann zunächst in einem ersten Biegeschritt noch auf der Presse durchgeführt werden, auf welcher die vorausgegangenen Arbeitsschritte durchgeführt werden. Die erste rohrförmige Aufnahme 31 kann dabei etwa zu einem Dreiviertelkreis vorgeformt werden.

Die vorgeformte Blechplatine 10 kann dann in einem abschließenden Fertigungsschritt um einen nicht dargestellten Biegedorn, dessen Außenkontur der Innenkontur der zu formenden ersten Aufnahme 31 entspricht, gebogen und endgeformt werden. Dabei gelangen die beiden sich gegenüberliegenden Platinenschenkel 26, 27 in Kontakt, was in Fig. 4 dargestellt ist. In dieser Position überdecken sich die beiden Öffnungen 14 und 15 mit ihren jeweiligen Auskragungen 16, 17, so dass hierdurch eine zweite durchgehende Aufnahme 32 gebildet wird. In dieser Position können die beiden aneinanderliegenden Platinenschenkel 26, 27 zum Bilden eines fertigen Verbindungsteiles 30 im Bereich eines Steges oder einer Verbindungsstrebe 36, welcher die beiden Aufnahmen 31, 32 miteinander verbindet, sowie im Bereich eines die zweite Aufnahme 32 umgebenden Saumes 38 verschweißt werden.

Bei dem fertigen Verbindungsteil 30, welches gemäß den Figuren 4 und 5 eine sogenannte Pendelstütze darstellt, weist die erste Aufnahme 31 eine erste Längsachse 33 auf, welche zu einer zweiten Längsachse 34 der zweiten Aufnahme 32 in einem rechten Winkel steht. Winkeländerungen können beispielsweise ohne weiteres auch dadurch erzeugt werden, indem in einem nachfolgenden Kalibriervorgang der Steg oder die Strebe 36 verformt, insbesondere gezielt verwindet wird.

Claims (10)

1. Verbindungsteil, insbesondere Pendelstütze, mit einer Verbindungsstrebe (36), an der eine erste Aufnahme (31) und eine zweite Aufnahme (32) ausgebildet sind und welche diese miteinander verbindet, wobei die erste Aufnahme (31) und die zweite Aufnahme (32) in einem definierten Winkel zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,

- dass das Verbindungsteil aus einer Blechplatine (10) mit zwei Platinenschenkeln (26, 27) gefertigt ist,

- dass die zwei Platinenschenkel (26, 27) um eine Biegeachse (20) auf einander zu gebogen sind, wobei sich die Platinenschenkel (26, 27) berühren,

- dass die erste Aufnahme (31) an der Biegeachse (20) durch das Biegen ausgebildet ist und

- dass die zweite Aufnahme durch eine Einprägung oder Öffnung in mindestens einem der zwei Platinenschenkel (26, 27) beabstandet zur Biegeachse (20) ausgebildet ist.

2. Verbindungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Platinenschenkel (26, 27) fest miteinander verbunden, insbesondere verschweißt sind.

3. Verbindungsteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass in die Blechplatine (10) spiegelsymmetrisch zu der Biegeachse (20) einerseits eine erste Öffnung (14) oder Einprägung und andererseits eine zweite Öffnung (15) oder Einprägung eingebracht sind und
dass sich nach dem Biegen die erste Öffnung (14) bzw. Einprägung mit der zweiten Öffnung (15) bzw. Einprägung zum Bilden der zweiten Aufnahme (32) überdeckt.

4. Verbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bilden der zweiten Aufnahme (32) an der mindestens einen Öffnung (14, 15) eine Auskragung (16, 17) ausgebildet ist, welche entgegengesetzt zu einer Biegerichtung gerichtet ist.

5. Verbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (31, 32) rund oder eckig ausgebildet sind.

6. Verbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aufnahme (31) und die zweite Aufnahme (32) in einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind.

7. Verbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Aufnahmen (31, 32) ausgebildet sind.

8. Verbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Aufnahmen (31, 32) mindestens ein Lagerelement eingebracht ist.

9. Verbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einbringen der Öffnungen (14, 15) oder Einprägungen in die Blechplatine (10), das Auskragen, das Einprägen der Kontur (18), das Verdicken des Mittenbereiches (24) und/oder das Biegen auf einer Presse ausgeführt sind.

10. Verbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einer der Aufnahmen (31, 32) eine Gummierung, insbesondere zum Aufnehmen eines Lagerelementes vorgesehen ist.