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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR THE INTERMITTENT APPLICATION OF A FLUID TO A SUBSTRATE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/007662
Kind Code:
A1
Abstract:
The description relates to a device (10) for the intermittent application of a fluid to a substrate with a valve actuated by a pressure medium which opens a fluid chanel leading from an inlet (30) to an application nozzle (38) or the like in a controlled manner and has a valve needle (70) co-opoerating with a valve seat (36) which bears in coaxial array a piston (80) movable to and fro in a cylinder (42) in the direction of the axis of the valve needle (70) and having a central drilling through which the valve needle (70) passes. Thereby the piston (80) is shrunk on the valve needle (70) and there is a further intimate connection between the piston (80) and the valve needle (70) which is produced after the shrunk joint has been made.

Inventors:
JUERGEN BENECKE (DE)
Application Number:
PCT/EP1991/002015
Publication Date:
May 14, 1992
Filing Date:
October 24, 1991
Export Citation:
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Assignee:
NORDSON CORP (US)
International Classes:
B05C5/02; F16J1/12; (IPC1-7): B05C5/02; B05C11/10; F16J1/12
Foreign References:
DE8802562U11988-07-07
FR2484041A11981-12-11
US3868192A1975-02-25
DE2306899A11974-08-15
Attorney, Agent or Firm:
Speiser, Dieter K. (Speiser & Strasse Martinistrasse 24, Bremen 1, DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e1. Vorrichtung zum intermittierenden Auftragen eines Fluids auf ein Substrat, mit einem druckmittelbetätigten Ventil, das einen von einem Einlaß (30) zu einer Auftragsdüse (23, 23") o.dg
1. l.
2. führenden Fluidkanal (32, 34, 38) gesteuert öffnet und das eine mit einem Ventilsitz (36) zusammen¬ wirkende Ventilnadel (70) aufweist, die in koaxialer An¬ ordnung einen in einem Zylinder (42) der Vorrichtung in Richtung der Achse der Ventilnadel hin und herbeweg¬ baren und eine von der Ventilnadel durchsetzte Zentral¬ bohrung aufweisenden Kolben (80) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben mittels einer Schrumpfverbindung kraftschlüssig mit der Ventilnadel verbunden und daß eine zusätzliche Formschlußverbindung zwischen Kolben und Ventilnadel vorgesehen ist, die nach dem Herstellen der Schrumpfverbindung erzeugt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß die Formschlußverbindung von mindestens einem Stift gebildet ist, der den Kolben und die Ventilnadel ungefähr radial durchsetzt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (70) zwei axial beabstandete und radial in die Ventilnadel einge¬ senkte Ringnuten (73, 74) aufweist, die zwischen sich den an der Schrumpfverbindung beteiligten Abschnitt der Ventilnadel einschließen, daß der Kolben (80), ausgehend von seinen beiden Stirn¬ flächen (81, 82), jeweils eine, seine Zentralbohrung mit Abstand umgebende, axial eingesenkte Stirnnut (83, 84) o. dgl. aufweist, und daß die zwischen Zentralbohrung und Stirnnut befind liehe Wand (85) der Stirnnut so dimensioniert und posi¬ tioniert ist, daß sie zur Bildung der zusätzlichen Form¬ schlußverbindung in die zugeordnete Ringnut der Ventil¬ nadel einsenkbar ist und sich mit ihrer freien Stirn¬ fläche gegen eine Wand der zugeordneten Ringnut legt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbaren Wände (85) der Stirnnuten (83, 84) des Kolbens (80) aus in Umfangs richtung beabstandeten Kreissegmenten bestehen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten (73', 74') der Ventilnadel (70) kegelförmig angeordnete Böden auf¬ weisen und daß der tiefste Bereich jeder Ringnut der nächstgelegenen Stirnfläche des Kolbens zugekehrt ist (Fig. 4).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (80) beidseitig in axialer Richtung über die RadialEbenen hinausragt, in der die freien Stirnflächen der Wände (85) der Stirn¬ nuten (83, 84) des Kolbens liegen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (80) ein Stufen¬ kolben ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schrumpfverbindung über den größeren Teil der axialen Länge des Kolbens (80) erstreckt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (70) im Be¬ reich der Schrumpfverbindung einen Außendurchmesser von 3 mm sowie eine Passung von H6 aufweist und die Zentral¬ bohrung des Kolbens (80) einen Durchmesser von 2,98 mm hat.
11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (80) als Zentralbohrung ein Sackloch aufweist, das sich in Richtung des Ventilsitzes (36) öffnet, daß der Kolben mit nur einer, das Sackloch umgebenden Stirnnut (83) versehen ist und daß die Ventilnadel (70) bis zum Anschlag in das Sackloch einschiebbar ist und im Bereich der Stirnnut eine Ringnut (73) aufweist.
Description:
Vorrichtung zum intermittierenden Auftragen eines Fluids auf ein Substrat

B e s c h r e i b u n g

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum intermittieren¬ den Auftragen eines Fluids auf ein Substrat, mit einem druckmittelbetätigten Ventil, das einen von einem Einlaß zu einer Auftragsdüse o. dgl. führenden Fluidkanal ge¬ steuert öffnet und das eine mit einem Ventilsitz zusammen¬ wirkende Ventilnadel aufweist, die in koaxialer Anordnung einen in einem Zylinder der Vorrichtung in Richtung der Achse der Ventilnadel hin- und herbewegbaren und eine von der Ventilnadel durchsetzte Zentralbohrung aufweisenden Kolben trägt.

Vorrichtungen der geschilderten Ausführungen sind vielfach bekannt. Nur beispielhaft sei auf das DE-GM 88 02 562.4 oder auf die US-PS 4 185 996 verwiesen. Die bekannten Vor¬ richtungen dienen dazu, eine für den vorgesehenen Verwen¬ dungszweck möglichst geringe Menge an Schmelzkleber so auf das Substrat aufzubringen, daß die angestrebte Klebsicher¬ heit gewährleistet ist. Man erreicht dieses Ziel in vielen Fällen weitestgehend dadurch, daß man den Schmelzkleber in Form von kleinen Klebstoffpunkten oder kurzen Klebstoffrau¬ pen aufträgt. Die relativen Vorschubgeschwindigkeiten zwi¬ schen Substrat und den beteiligten Auftrags-Vorrichtungen der einleitend genannten Art sind außerordentlich hoch, so daß die Klebstoffmengen mit einer sehr hohen Frequenz abge¬ geben werden müssen. Mit gleicher Frequenz müssen die Ven¬ tilnadel und ihr Kolben gesteuert werden. Bemerkenswert ist noch, daß man heute Standzeiten von Ventilnadel und Kolben in der Größenordnung von 40 bis 100 Mio. Zyklen er¬ wartet.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die bisher erreich¬ ten Standzeiten der Vorrichtungen weiter zu erhöhen, um die Produktivität der mit diesen Vorrichtungen arbeitenden Maschinen - beispielsweise im Bereich der Verpackungsin¬ dustrie - durch Verringerung der Ausfallzeiten zu steigern.

Wie sich in vielen Versuchsreichen unerwartet heraus¬ stellte, wird die Aufgabe bei einer Vorrichtung der ein¬ gangs geschilderten Art sehr zufriedenstellend dadurch gelöst, daß man den Kolben mittels einer Schrumpfver¬ bindung kraftschlüssig mit der Ventilnadel verbindet und zwischen Kolben und Ventilnadel eine zusätzliche Form- schlußverbindung vorsieht, die nach dem Herstellen der Schrumpfverbindung erzeugt wird. Ob die Ursache für den erzielten Erfolg darin liegt, daß man durch die erfindungs¬ gemäße Lehre die bewegten Massen verringern kann oder

darin, daß durch den Wegfall der bisher üblichen Schraub¬ verbindung zwischen Kolben und Ventilnadel analog der Aus¬ führungen der US-PS 4 185 996 durch Verkanten verursachte komplexe Schwingungen vermieden oder Reibungsverluste abge¬ baut werden, ist mit Sicherheit derzeit nicht zu sagen.

Nun sind zwar kraftschlüssige Verbindungen in der Technik vielfältig bekannt, und es ist aus der DE-Ul-G 90 03 598 auch ein Auftragskopf für SMD-Be- stückungsmaschinen bekannt, bei dem eine hohle Dosiernadel durch Preßsitz in einem Gewindeflansch und mittels dieses Flansches im Auftragskopf befestigt ist. Eine solche Do¬ siernadel macht aber weder die hochfrequenten Bewegungen der erfindungsgemäßen Ventilnadel noch ist dem Stand der Technik etwa zu entnehmen, daß man durch einen derartigen Preßsitz die Standzeiten eines ventilgesteuerten Auftrags¬ kopfes vergrößern kann.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorge¬ sehen, daß die Ventilnadel zwei axial beabstandete und ra¬ dial in die Ventilnadel eingesenkte Ringnuten aufweist, die zwischen sich den an der Schrumpfverbindung beteilig¬ ten Abschnitt der Ventilnadel einschließen, daß der Kol¬ ben, ausgehend von seinen beiden Stirnflächen, jeweils eine, seine Zentralbohrung mit Abstand umgebende, axial eingesenkte Stirnnut o. dgl. aufweist, und daß die zwi¬ schen Zentralbohrung und Stirnnut befindliche Wand der Stirnnut so dimensioniert und positioniert ist, daß sie zur Bildung der zusätzlichen Formschlußverbindung in die zugeordnete Ringnut der Ventilnadel einsenkbar ist und sich mit ihrer freien Stirnfläche gegen eine Wand der zu¬ geordneten Ringnut legt..

Um die Kräfte beim Crimpen der zusätzlichen Formschlußver¬ bindung klein zu halten, kann vorgesehen sein, daß die

verformbaren Wände der Stirnnuten des Kolbens aus in Um fangsrichtung beabstandeten Kreissegmenten bestehen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der er¬ findungsgemäßen Vorrichtung sind in den weiteren Unteran¬ sprüchen angegeben.

Die Erfindung ist nachstehend beispielhaft unter Bezug¬ nahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeich¬ nungen zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Gerätes zum

Auftragen von Schmelzkleber mit einer Vor¬ richtung der erläuterten Art;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den wesent¬ lichen Teil der Vorrichtung;

Fig. 3 eine teilgeschnittene Ansicht einer Ven¬ tilnadel mit Kolben;

Fig. 4 eine Ansicht des kolbenseitigen Endes der Ventilnadel mit einer alternativen Ausfüh¬ rung von Ringnuten für eine zusätzliche Formschlußverbindung;

Fig. 5a die Arbeitsschritte zum Einpressen der und 5b Ventilnadel in einen Kolben in einer

Schnittdarstellung des benutzten Werk¬ zeugs und

Fig. 6a die Arbeitsfolge des Cri pens anhand und 6b einer Schnittdarstellung der Werkzeuge und

Fig. 6c in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch den Kolben mit Ventilnadel in der endgültigen Form.

In Fig. 1 ist ein als Ganzes mit 10 bezeichnetes Gerät zum Aufbereiten und Auftragen von Schmelzkleber darge¬ stellt. Es weist eine Aufschmelz- und Dosiervorrichtung 12 auf, die ein Schmelzgerät 14 und ein Steuergerät 16

enthält. Eine oberseitige Öffnung des Schmelzgeräts 14 ist im Betrieb mittels eines Deckels 18 verschlossen; die Öffnung dient dem Einfüllen beispielsweise von thermoplastischem Schmelzkleber-Granulat, das bei Raum¬ temperatur fest ist und in dem Schmelzgerät auf eine Temperatur aufgeheizt und thermostatisch auf der Tem¬ peratur gehalten wird, bei der der Schmelzkleber ver¬ arbeitet werden kann.

Vom Schmelzgerät 14 führt ein Schlauch 20 zu einem Auf¬ tragskopf 22, der seinerseits eine Düse 23 aufweist. Heiz- und Steuerleitungen 24 verbinden das Steuergerät 16 mit dem Auftragskopf 22, so daß der von der Vorrich¬ tung 12 abgegebene flüssige Schmelzkleber durch den üblicherweise beheizten Schlauch 20 zum Auftragskopf 22 gelangen und dort unter dem Einfluß des Steuergeräts 16 in der jeweils gewünschten Weise durch die Düse 23 auf ein nicht dargestelltes Substrat abgegeben werden kann. Um einen Temperaturverlust im Schmelzkleber auf dem Wege vom Schmelzgerät 14 zur Düse 23 gering zu halten, sind neben der durch die Leitungen 24 versorgten (nicht dargestellten) Heizeinrichtung Isolier-Manschetten 26 vorgesehen, die die Anschlußverschraubungen 28 an den beiden Enden des Schlauches 20 abdecken.

In Fig. 2 ist ein Auftragskopf 22' im Schnitt darge¬ stellt, der gegenüber dem Auftragskopf 22 der Fig. 1 einige - im vorliegenden Fall unbedeutende - Abwei¬ chungen aufweist.

Der Auftragskopf 22* ist mit einem Einlaßstutzen 30 für den flüssigen Sck elzkleber versehen, der durch den nicht gezeigten Schlauch 20 in Richtung des Pfeiles zu¬ strömt und durch einen Kanal 32 des Einlaßstutzens 30 in einen Vorraum 34 eines Abschnittes 35 des Auftrags¬ kopfes 22' gelangt. Am - in der Zeichnung - unteren

Ende des Vorraums 34 befindet sich ein Ventilsitz 36, durch den eine Düsenbohrung 38 in die nur teilweise dar¬ gestellte Düse 23' hinein und aus dieser Düse in die Umgebung führt.

Abgesetzt von dem erwähnten Abschnitt 35 des Auftrags köpfes 22' ist ein Gehäuse 40, welches axial durchbohrt ist und der abgedichteten Führung einer Ventilnadel 70 dient, welche das gesamte Gehäuses 40 durchsetzt, an ihrem (in der Zeichnung) unteren Ende am Ventilsitz 36 endet und an ihrem entgegengesetzten Ende einen Kolben 80 trägt.

Der Kolben 80 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Stufenkolben, dessen größter Durchmesser dem Ventil¬ sitz 36 zugekehrt ist und der in einem abgestuften Zy¬ linder 42 hin- und herbewegbar ist. Der Zylinder 42 hat ausweislich Fig. 2 die weitere Funktion einer Kappe, die an dem dem Abschnitt 35 entgegengesetzten Ende des Gehäuses 40 mit diesem verschraubt ist. Mit Hilfe einer Reihe von O-Ringen ist ausweislich der Fig. 2 sicherge¬ stellt, daß Schmelzkleber den Auftragskopf nur durch die Düsenbohrung 38 verlassen und innerhalb des Auf¬ tragskopfes nicht durch die die Ventilnadel 70 auf¬ nehmende Bohrung des Gehäuses 40 hindurchgelangen kann.

Fig. 2 läßt weiterhin erkennen, daß der Kolben 80 über Anschlüsse 50, 60 mit Druckluft o. dgl. beaufschlagt wird, die ihrerseits mittels eines Magnetventils 100 entsprechend den vom Steuergerät 16 über eine Steuer¬ leitung 2 ' kommenden Befehlen auf die eine oder andere Stirnfläche des abgestuften Kolbens 80 gegeben wird. Mittels einer Druckfeder 90 wird der Kolben 80 in seine nicht dargestellte untere Ruhestellung vorgespannt, damit der Auftragskopf beim Ausfall von Energie keinen

Schmelzkleber unbeabsichtigt abgibt.

Der Kolben 80 ist mittels einer Schrumpfverbindung dauerhaft mit der Ventilnadel 70 verbunden. Im Ausfüh¬ rungsbeispiel gemäß Fig. 2 hat die Ventilnadel 70 (wie auch im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 und 4) einen mit H6 tolerierten Außendurchmesser von 3 mm. Der Kolben weist eine Zentralbohrung auf, die einen Durch¬ messer von 2,98 mm hat. Die Ventilnadel ist üblicher¬ weise als Ganzes gehärtet.

Zum Herstellen der Verbindung zwischen Kolben und Ven¬ tilnadel wird der Kolben zunächst auf eine Temperatur von etwa 400°C (bei einem Aluminium-Kolben) bzw. 330°C (bei einem Messing-Kolben) aufgeheizt und dann gemäß Fig. 5a in einer Vorrichtung 120 exakt positioniert unter die Ventilnadel geschoben. Die Vorrichtung 120 kann beheizbar sein und - wie dargestellt - mehrere Kolben 80 zur Vorbereitung der weiteren Verarbeitung tragen. Die Kolben liegen dabei auf einer gemeinsamen Oberfläche 126 der Vorrichtung 120 auf. Wie die Fig. 5a und b zeigen, ist die Vorrichtung 120 im Vertikal¬ schnitt L-förmig ausgestaltet und ruht mit ihrer Unter¬ fläche 128 auf einer nicht dargestellten Stützfläche einer Maschine, die das anschließend beschriebene Ein¬ pressen der Ventilnadel 70 vornimmt. Die Unterfläche 128 verläuft parallel zur Oberfläche 126 der Vorrich¬ tung 120, und beide Fläche 126, 128 verlaufen in Hori¬ zontalebenen. Über die Oberfläche 126 hinaus ragt ein Schenkel 122 der Vorrichtung 120, an dessen der Ober¬ fläche 126 benachbarter vertikalen Außenseite der je¬ weils zum Verpressen mit einer Ventilnadel 70 vorge¬ sehene Kolben 80 anliegt. Der Schenkel 122 bildet somit einen Anschlag der Vorrichtung 120 für jeweils einen Kolben 80. Eine dargestellte Seitenführung, die vor und

hinter der Zeichnungsebene liegt, positioniert den ver¬ arbeitungsbereiten und in der Zeichnung schraffiert dar¬ gestellten Kolben 80 zentrisch über einer die Vorrich¬ tung 120 durchsetzenden Bohrung 124. Diese Bohrung hat einen Durchmesser, der etwa größer ist als der Außen¬ durchmesser der Ventilnadel 70.

In die bereits erwähnte, die Vorrichtung 120 tragende Maschine wird oberhalb der Vorrichtung 120 in einer Aufnahmevorrichtung herkömmlicher Art die Ventilnadel 70 so eingesetzt, daß ihr mit dem Kolben zu verbinden¬ des Ende mit den Ringnuten 73, 74 nach unten weisend zentrisch über dem Kolben 80 steht. Die Maschine schiebt die Ventilnadel 80 dann in Richtung des Pfeiles nach unten in die Zentralbohrung des erhitzten Kolbens 80 hinein bis zu der in Fig. 5b dargestellten Position. Für die Einführung der Ventilnadel 70 in den Kolben 80 ist eine geringe Kraft erforderlich. Sie reicht aber aus, den Kolben mitsamt der Ventilnadel 70 unmittelbar nach der soeben geschilderten Prozedur von der Vorrich¬ tung 120 abzunehmen und zum Abkühlen zur Seite zu stellen. Anschließend kann der nächste der bereitstehen¬ den und bereits aufgeheizten Kolben 80 gegen den Schen¬ kel 122 geschoben und in Position gebracht und die Maschine mit einer neuen Ventilnadel 70 ausgestattet werden, worauf sich der Vorgang des Verpressens wieder¬ holt.

Nach dem Einpessen der Ventilnadel 70 kühlt sich der Kolben schnell ab, wodurch die angestrebte Schrumpfver¬ bindung zwischen den beiden Teilen gebildet wird. Ver¬ suche haben bestätigt, daß die Standzeit der Verbindung trotz der erheblichen Massenkräfte des vergleichsweise schweren Kolbens 80, die die Schrumpfverbindung gegen¬ über der Ventilnadel 70 übertragen muß, größer ist als

die Standzeit des Absperrbereiches am unteren freien Ende der Ventilnadel.

In Fig. 2 ist im übrigen ein Stift 71 gezeigt, der die Schrumpfverbindung zwischen Ventilnadel 70 und Kolben 80 durch eine Formschlußverbindung ergänzt. Dieser Stift durchsetzt in der dargestellten Weise und an der dargestellten Stelle sowohl den Kolben 80 als auch die Ventilnadel 70. Er sorgt ohne zusätzliche Masse für eine ergänzende Sicherheit der Verbindung, wenn diese bei Schwingungsfrequenzen von etwa 300 bis 600 Zyklen pro Minute monatelang im Betrieb ist.

In der bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist zusätzlich zu der Schrumpfverbindung und anstelle des Stiftes 71 eine doppelte Formschlußverbindung zwischen der Ventilnadel 70 und dem Kolben 80 vorgesehen. Zu diesem Zweck ist die Ventilnadel 70 an dem ihrem Ven¬ tilkegel 72 entfernten Endabschnitt mit zwei in axialer Richtung beabstandeten Ringnuten 73, 74 versehen, die gemäß Fig. 3 in der Ansicht die Form eines U haben. Die Seitenwände der Ringnuten verlaufen deshalb parallel zueinander sowie senkrecht zum Boden der jeweiligen Ringnut und zum Umfang der Ventilnadel 70.

Der Abstand zwischen den Ringnuten 73, 74 ist nur etwas kleiner als die axiale Länge des Kolbens 80, damit ein ausreichend großer axialer Abschnitt der Ventilnadel 70 und des Kolbens 80 für die Bildung der Schrumpfverbin¬ dung zur Verfügung steht.

In beide Stirnflächen 81, 82 des Kolbens 80 sind in Axialrichtung Stirnnuten 83, 84 eingearbeitet. Der Ein¬ fachheit halber ist nachfolgend nur die Stirnnut 83

sowie ihr Anteil an der zusätzlichen Formschlußverbin¬ dung zwischen Kolben und Ventilnadel beschrieben. Sinn¬ gemäß dasselbe gilt für den Bereich der Stirnnut 84 an der anderen Stirnfläche 82 des Kolbens 80.

Die Stirnnut 83 ist um ein geringes Maß radial beabstan¬ det von der Zentralbohrung des Kolbens 80, wie man in Fig. 3 gut erkennen kann. Dieser Abstand wird ausge¬ füllt von einer ringförmigen Wand 85, die mit ihrer ra¬ dial außen liegenden Begrenzungsfläche die eine Wand der Stirnnut 83 und mit ihrer radial inneren Fläche die Begrenzung der Zentralbohrung bildet. Die Dicke der Wand 85 ist so bemessen, daß sie mit einem vergleichs¬ weise geringen Preßdruck von etwa 30 - 35 bar in die in Fig. 3 gezeigte Form gepreßt werden kann, in der das freie axiale Ende der Wand 85 in die Ringnut 73 hinein¬ gelangt ist und an der dem Ventilkegel 72 zugekehrten Begrenzungswand der Ringnut 73 anliegt. Sinngemäß dasselbe gilt - wie gesagt - für die Formschlußverbin¬ dung im Bereich der Stirnnut 84; das freie axiale Ende der Wand weist dort aber auf das freie (obere) Ende der Ventilnadel.

Es versteht sich, daß die Breite der Stirnnuten 83, 84 in radialer Richtung mindestens so groß bemessen wird, daß das nachstehend beschriebene Crimpwerkzeug zum Aus¬ üben des erwähnten Preßdruckes angesetzt werden kann. Auch leuchtet ein, daß zunächst die primäre Schrumpfver¬ bindung hergestellt und die zusätzliche Formschlußver¬ bindung durch Verformung der Wände 85 der Stirnnuten anschließend erzeugt wird.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Abwandlung der Ventilnadel 70 ist nur deren kolbenseitiges Ende dargestellt. Ge¬ zeigt ist in Fig. 4 primär, daß die Ringnuten 73, 74

nicht notwendigerweise eine U-förmige Ansicht aufwei¬ sen, sondern auch kegelförmig derart ausgebildet sein können, daß sich der Umfang der Ventilnadel 70 von bei¬ den Enden des Bereiches der Schrumpfverbindung kegelför¬ mig absenkt und Ringnuten 73', 74' bildet, die nur je¬ weils eine Begrenzungswand als Anschlag für die Wände 85 der Stirnnuten haben.

In den Fig. 6a bis c sind der Ablauf des Crimpvorganges und dessen Ergebnis dargestellt.

In Fig. 6a ist ein unteres Crimpwerkzeug 140 und ein oberes Crimpwerkzeug 150 zu sehen.

Das untere Crimpwerkzeug 140 ist fest auf dem nicht dar¬ gestellten Arbeitstisch einer ebenfalls nicht gezeigten hydraulischen Presse angeordnet, wie es für den ein¬ schlägigen Fachmann ohne weiteres klar ist. Das untere Crimpwerkzeug 140 weist eine Basis 142 sowie darüber einen Arbeitsbereich 144 auf und ist mit einer vertikal¬ verlaufenden Zentralbohrung 146 versehen, die das ge¬ samte Crimpwerkzeug 140 durchsetzt. Der Durchmesser dieser Bohrung ist etwas größer als der Durchmesser der Ventilstange 70.

Der Arbeitsbereich 144 des unteren Crimpwerkzeugs 140 ist im Grundsatz rohrförmig gestaltet und hat einen Außendurchmesser, der geringfügig kleiner ist als der größte Durchmesser der Stirnnuten 83, 84 im Kolben 80. Das freie Ende des rohrförmigen Arbeitsbereiches 144 ist sowohl innen wie auch außen mit geneigten Flächen 148, 149 versehen, die zur Bewirkung des Crimpvorganges einen ringförmigen Keil darstellen, der sich vom freien Ende des rohrförmigen Arbeitsbereiches in seinem Durchmesser sowohl innen als auch außen erweitert. Der

Keil auf der Innenseite des Arbeitsbereiches beginnt mit einem Durchmesser, der größer ist als der kleinere Durchmesser der Stirnnuten 83, 84 und der sich bis auf den Durchmesser der Zentralbohrung 146 verringert.

Das obere Crimpwerkzeug 150 besteht in der Ausführungs¬ form aus einem Stück Rundmaterial 152, das mit seinem oberen Ende an dem beweglichen Stempel der hydrauli¬ schen Presse befestigt und gegenüber dem unteren Crimp¬ werkzeug 140 ausgerichtet ist. Das untere Ende des Teils 152 bildet einen Arbeitsbereich 154. Dieser ist identisch mit dem Arbeitsbereich 144 des unteren Crimp- werkzeugs 140 und braucht deshalb hier nicht erneut be¬ schrieben zu werden. Vom Arbeitsbereich 154 des oberen Crimpwerkzeugs 150 geht eine Zentralbohrung 156 aus, die sich durch das Teil 152 hindurcherstreckt. Diese zentrale Bohrung 156 ist länger als der vom Kolben 80 abstehende längere Teil der Ventilnadel 70 nach Herstel¬ lung der Schrumpfverbindung, und sie hat einen Durch¬ messer entsprechend dem Durchmesser der Bohrung 146 des unteren Crimpwerkzeuges.

Vor Beginn des Crimpvorganges wird das obere Crimpwerk¬ zeug 150 genügend weit nach oben angehoben, um Platz für das Einsetzen von Ventilstange 70 und Kolben 80 zu schaffen; der Abstand ist also erheblich größer als in Fig. 6a dargestellt.

Aus dieser Ausgangssituation wird die Ventilnadel 70 mit dem aufgeschrumpften Kolben 80 in der in Fig. 6a gezeigten Lage so auf das untere Crimpwerkzeug 140 aufgesetzt, daß das freie untere Ende der Ventilnadel 70 in die Bohrung 146 eintritt und der ringförmige Keil des Arbeitsbereiches 144 sich von außen in die Ringnut 83 des Kolbens etwas hineinbewegt und sich von radial

außen gegen die Wand 85 des Kolbens legt. Anschließend wird das obere Crimpwerkzeug 150 von der hydraulischen Presse nach unten verfahren, so daß das freie Ende der Ventilnadel 70 in die zentrale Bohrung 156 eindringt. Beim weiteren Absenken des oberen Crimpwerkzeugs 150 bewegt sich zunächst der Arbeitsbereich 154 analog zu der schon für die andere Kolbenseite beschriebenen Weise in die Ringnut 84 des Kolbens 80. Erhöht man jetzt den Hydraulikdruck bis auf einen Wert, der in der Praxis bei etwa 30 bis 35 bar liegt, so bewirken die beiden ringförmigen Keile der beiden Arbeitsbereiche der Crimpwerkzeuge, daß die Ringwände 85 des Kolbens in die Ringnuten 73, 74 der Ventilnadel hineingepreßt wer¬ den.

Am Ende des Crimpvorgangs haben die Werkzeuge 140, 150 und der Kolben 80 nebst Ventilnadel 70 die in Fig. 6b gezeigte relative Position zueinander. Das Ergebnis der Operation, nämlich die fertige doppelte Formschlußver¬ bindung zwischen Kolben 80 und Ventilnadel 70 zusätz¬ lich zu deren Kraftschlußverbindung ist in vergrößertem Maßstab aus Fig. 6c entnehmbar.

In einer anderen Alternative ist die Zentralbohrung des Kolbens 80 ein Sackloch, in das die Ventilnadel einge¬ schoben wird und dessen Boden den einen Teil der doppeltwirkenden Formschlußverbindung bildet. Mittels nur einer Stirnnut und nur einer Ringnut läßt sich da¬ bei die Formschlußverbindung komplettieren.