Durch den IHU-Prozess werden im Allgemeinen Werkstücke, die hohl sind, durch die Wirkung eines Druckmediums (Luft, Flüssigkeit) in ihrer Geometrie und ihren Abmessungen verändert. Diese Axialkräfte ver- formen das Werkstück soweit, wie es durch die Form, auch Formnest genannt, in der IHU-Presse vorzugeben ist.

Derartige IHU-Pressen besitzen zwei Werkzeuge, ein Unterwerkzeug und ein Oberwerkzeug, deren Formnester im geschlossenen Zustand der Form des gesamten Werkstückes, der Nockenwelle mit den funkti- onsgerecht angeordneten Nockenringen, entsprechen. Im Allgemeinen erfolgt die Trennung des Werkstückes mittig.

Es sind verschiedene Ausführungen von IHU-Pressen bzw. deren Werkzeugen bekannt, die jedoch alle nach einem Prinzip arbeiten. Die zu behandelnden Werkstücke werden eingelegt, und der Innendruck verformt diese. Es werden bevorzugt rotationssymmetrische Werk- stücke hergestellt. Das Verfahren selbst, der Pressvorgang, läuft in

äußerst kurzer Zeit ab, aber die Nebenzeiten, insbesondere das Be- schicken der IHU-Presse dauert lange, so dass die Taktzeit letztendlich lang ist.

Es wurde bereits versucht, Nockenwellen aus einer Hohlwelle und da- rauf befestigten Nockenringen herzustellen. Hierbei ist die Zeit des Be- stückens sehr lang, denn die Nockenringe müssen sehr genau in ihre Stellung, d. h. ihrer späteren Funktion entsprechend, eingelegt werden und dürfen sich durch die auftretenden Erschütterungen und Vibration der IHU-Presse in ihrer Lage (Winkellage) nicht verändern. Hierzu kommt, dass die Lage einiger Nockenringe, bedingt durch ihre Form, sehr labil ist, und gerade diese sind der Gefahr der Lageveränderung ausgesetzt. Wenn auch die richtige funktionsgerechte Lage der Nok- kenringe mit Lehren oder anderen Prüfmitteln nach dem Einlegen in die IHU-Presse kontrolliert wird, so ist beim Schließen des Werkzeuges eine Lageveränderung nicht auszuschließen. Eine Lageveränderung nur eines Nockenringes hat erhebliche Folgen. Die Nockenringe sind gehär- tet und zerstören bei falscher Lage im Formnest das Werkzeug und werden auch selbst beschädigt und unbrauchbar. Da die Werkzeuge sehr teuer sind, sind derartige Schäden unbedingt auszuschließen. Da man bemüht ist, die Produktivität von IHU-Prozessen zu erhöhen, wer- den die Werkzeuge auch so ausgelegt, dass sie mehrere Werkstücke aufnehmen. Es sind natürlich auch hierbei Grenzen gesetzt, denn die Zuführung und Steuerung des Druckmediums verursacht damit ver- bunden weitere Maßnahmen und erhöhten Aufwand, was wiederum die Kosten der IHU-Presse und letztendlich auch die Verfahrenskosten erhöht.

Diese Nachteile treten beim Umformen einfacher rotationssymmetri- scher Werkstücke in dem Maße nicht auf, aber bei solchen komplizier- ten Werkstücken wie Nockenwellen, die funktionsbedingt eine sehr hohe Präzision erfordern. Geringe Lageveränderungen von Nockenrin-

gen allein durch die Schwerkraft, die im Zusammenhang mit Maschi- nenerschütterungen besonders kritisch wirkt bei Stellungen der Nok- kenringe mit der Nockenspitze nach oben und in einem Winkel abwei- chend von der Senkrechten, müssen ausgeschlossen werden ; und das ist mit den bekannten Verfahren der Beschickung der IHU-Presse kaum möglich.

Die DE 36 43 803 A1 offenbart eine Montagevorrichtung für gebaute Nockenwellen und Verfahren zur Montage. Offenbart ist eine Monta- gevorrichtung für gebaute Nockenwellen mit einer Haltevorrichtung zum axialen Fixieren von einzelnen Elementen wie Nockenscheiben, Lagersitzen oder Zahnrädern und einer Druckmittelsonde zum hydrauli- schen Aufweiten einer Hohlwelle in Abschnitten, bei denen die Ele- mente und die Hohlwelle kraftschlüssig miteinander verbunden wer- den. Dabei sind für die Haltevorrichtung einzelne Fixierscheiben vorge- sehen, die jeweils eine zentrale Öffnung zur Aufnahme eines der Ele- mente wie Nockenscheiben, Lagersitze oder Zahnräder und einen äu- ßeren Lagersitz zur Aufnahme in jeweils einer Lagerstelle der Haltevor- richtung aufweisen. Über diese Fixierscheiben können die einzelnen Elemente vor der Montage winkelgerecht fixiert werden, wobei die Hohlwelle radiale Bewegungen gegenüber diesen ausführen kann. Die- se vorbekannte Montagevorrichtung umfasst somit ein Unterteil und ein Oberteil, wobei in dem Unterteil und Oberteil identisch Formnester für die Aufnahme von Teilen eingebracht und Unterteil und Oberteil passgenau verbunden sind. Dabei sind im Oberteil und/oder Unterteil an den Stellen, wo eine Lagesicherung der Teile erforderlich ist, Posi- tionierelemente an dem Ober-und Unterteil angeordnet, die ein pass- genaues Verbinden dieser Teile miteinander gewährleisten.

Die vorstehend zitierte Offenlegungsschrift offenbart ferner ein Verfah- ren zur Montage einer Nockenwelle. Bei diesem Verfahren werden alle Teile der Nockenwelle in das Unterteil einer Montageeinrichtung, die aus einem Unterteil und Oberteil besteht, lage-und funktionsgerecht eingelegt ; die räumliche und funktionsgerechte Lage der Teile wird kontrolliert ; das Oberteil der Montageeinrichtung wird auf das Unterteil aufgesetzt ; durch Klemmen werden die Teile in der Montageeinrich- tung in der vorgegebenen Position kraft-und formschlüssig verbunden ; das Oberteil der Montageeinrichtung wird dann mit den in ihr festge- haltenen Teilen mittels Positionierelementen in der exakt definierten Lage auf dem Unterwerkzeug abgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bestük- ken von IHU-Pressen zu schaffen, das es ermöglicht, in einem bekann- ten IHU-Prozess ein nichtrotationssymmetrisches Werkstück, das aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt ist, vorzugsweise eine Nok- kenwelle, herzustellen und dabei die erforderliche hohe Präzision be- züglich der Stellung der Nockenringe zu sichern. Weiterhin soll die Ne- benzeit für das Beschicken der IHU-Presse wesentlich reduziert wer- den, um die Produktivität des Verfahrens bzw. der IHU-Pressen zu er- höhen. Eine weitere Erhöhung soll auch dadurch möglich sein, dass das Verfahren so ausgestaltet wird, dass in einem Takt mehrere Werk- stücke hergestellt werden können. Das Verfahren soll eine Zerstörung oder Beschädigung des Werkstückes bzw. dessen Teile und der IHU- Presse ausschließen.

Die IHU-Presse soll in ihrem grundsätzlichen Ausbau und ihrer Wir- kungsweise bestehen bleiben und ohne wesentliche Kostenerhöhung, dem erfindungsgemäßen Verfahren angepasst werden. Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens soll zu der IHU-Presse gehören, d. h. sie soll mit der IHU-Presse derart funktionell verbunden sein, dass der

gesamte IHU-Prozess wirtschaftlicher durchführbar ist. Die Einrichtung soll mittelbarer Bestandteil der IHU-Presse sein und unmittelbar zum Ablauf des Verfahrens dienen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe verfahrenstechnisch nach den Merkmalen des Anspruches 1,2 oder 3 und die zugehörige Einrich- tung, nach den Merkmalen des Anspruches 5 gelöst. Vorteilhafte Aus- gestaltungen sind in den Ansprüchen 4 und 6 bis 13 beschrieben.

Das Grundprinzip des Verfahrens besteht darin, dass ein Teil des ge- samten Verfahrens, ein Verfahrensschritt, in dem ein oder auch mehre- re Werkstücke zugleich hergestellt werden, aus dem IHU-Verfahren, auch Takt genannt, herausgenommen wird. Das Zusammensetzen der Welle mit den auf ihr aufzubringenden Nockenringen, die miteinander verbunden werden sollen, als ein dem eigentlichen IHU-Prozess vorge- lagerter Verfahrensschritt wird derart aus dem Takt ausgegliedert, in- dem in einer Montageeinrichtung alle zu dem kompletten Werkstück gehörenden Teile in ihrer funktionsgerechten Lage positioniert eingelegt werden. Dazu gehören neben diesem Positionieren auch dem Verfahren und Werkstück angepasste Prüfprozesse. Danach werden die positio- nierten Teile, gegen unzulässige Lageveränderungen gesichert in der Montageeinrichtung, in die IHU-Presse in das geöffnete Werkzeug transportiert. Die zweiteilige Montageeinrichtung hat die gleichen Formnester für die Aufnahme von Nocken und anderen zu montieren- den Bauteilen wie das Werkzeug der IHU-Presse.

Im Oberteil der Montageeinrichtung angebrachte Klemmen und/oder Saugeinrichtungen sorgen dafür, dass alle Teile (Hohlwelle, Nockenrin- ge, Antriebselemente) fixiert sind. Das Oberteil wird mittels Positio- nierelementen auf das Unterwerkzeug der IHU-Presse aufgesetzt. Da- durch werden wiederum alle Teile von den Formnestern des Oberteils

der Montageeinrichtung und Unterwerkzeug der IHU-Presse lagege- recht fixiert und umschlossen. Danach werden die Klemmen gelöst und/oder der Saugdruck reduziert und das Oberteil der Montageeinrich- tung aufgeschoben ; und das Oberteil wird aus der IHU-Presse entfernt.

Nunmehr wird das Oberwerkzeug der IHU-Presse aufgesetzt, d. h. die IHU-Presse wird geschlossen und der eigentliche IHU-Prozess läuft ab.

Zwischenzeitlich sind durch einen unabhängigen Verlauf weitere Mon- tageeinrichtungen bestückt, so dass in wesentlich kurzer Zeit ein Takt abläuft.

Bei dem Einlegen der Teile in der Montageeinrichtung werden alle Kon- trollfunktionen und Sicherungen mit ausgeführt, so dass bei dem Ein- bringen in die IHU-Presse keine oder nur sehr unwesentliche Kontrollen der Lage der Teile erfolgen müssen, denn sie werden gegen Lagever- änderungen geschützt transportiert.

Eine weitere Lösung der Aufgabe besteht darin, dass die Teile bzw.

Baugruppen nach dem Einlegen und Fixieren in der Montageeinrichtung in dem Unterteil der Montageeinrichtung ebenfalls durch Klemmen und/oder Ansaugen gehalten werden. Die Montageeinrichtung wird in die geöffnete IHU-Presse transportiert und unter dem Oberwerkzeug der IHU-Presse positioniert. Das Oberteil der Montageeinrichtung wird entfernt und aus der IHU-Presse herausgefahren. Das Unterteil der Montageeinrichtung mit den darin gehaltenen Teilen wird an das Oberwerkzeug der fHU-Presse gehoben und mittels Klemmen und/oder durch Ansaugen werden die Teile nunmehr im Oberwerkzeug der IHU- Presse funktionsgerecht gehalten. Danach wird die Verbindung der Teile von dem Unterteil der Montageeinrichtung gelöst, und es wird aus der IHU-Presse herausgefahren. Der weitere Verfahrensablauf er- folgt dann wie nach der erstgenannten Verfahrensvariante.

Um die hohe Genauigkeit bei der Herstellung der Nockenwelle bezüg- lich der Stellung der Nockenringe auf der Welle zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, vor dem Schließen der IHU-Presse eine Kontrolle der Lage aller Teile durchzuführen.

Das Ansaugen der Teile in der Montageeinheit und auch im IHU- Werkzeug erfolgt durch eine handelsübliche Vakuumpumpe, die einen dem Gewicht der ansaugenden Teile entsprechenden Unterdruck er- zeugt.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat seinen größten Vorteil dadurch, dass der gesamte Bestückungsvorgang in der IHU-Presse bis auf das Einfahren der Montageeinrichtung eliminiert ist. Damit ist die Taktzeit sehr stark reduziert und die Produktivität erhöht. Es können durch den Einsatz mehrerer Montageeinrichtungen große Stückzahlen zum IHU- Pressen vorbereitet werden. Weiterhin ist gesichert, dass kaum noch die Teile oder das IHU-Werkzeug durch ungenaues Einlegen oder Lage- veränderungen beschädigt werden. Die Montageeinrichtung gewährlei- stet eine hohe Prozesssicherheit, auch bei der Bearbeitung mehrerer Werkstücke in einem Werkzeug bzw. einer Montageeinrichtung. Die Lageprüfung der Stellung der Nocken in der Montageeinrichtung erfolgt mittels bekannter Prüfmittel und-verfahren ; und eine letzte Kontrolle vor dem Einbringen der Montageeinrichtung erfolgt dadurch, dass beim Aufsetzen des Oberteils festgestellt wird, ob die Lage der Teile präzis ist, denn sonst lässt es sich nicht schließen.

Die Bestückung der Montageeinrichtung kann manuell oder auch au- tomatisch erfolgen.

Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist eine Montageein- richtung, die unabhängig außerhalb der IHU-Presse bestückt wird und

auf Führungselementen in die geöffnete IHU-Presse bewegbar ist. Die Führungselemente sind nicht nur zum Transport der Montageeinheit in die IHU-Presse hinein und wieder heraus ausgebildet, sondern sie die- nen auch dem prozessgenauen Ansetzen der Montageeinrichtung an die IHU-Werkzeuge. Diese Führungselemente sind zweckmäßig so aus- gebildet, dass sie den gesamten Bewegungsablauf der Montageeinrich- tung übernehmen.

Die Montageeinrichtung besteht aus einem Unterteil und Oberteil. Bei- de Teile besitzen die gleichen Formnester wie das Werkzeugunter-und -oberteil der IHU-Presse.

Mittels bekannter Passelemente werden Ober-und Unterteil der Mon- tageeinrichtung leicht lösbar miteinander verbunden. Zur genauen und unbeweglichen Positionierung der Teile sind an bestimmten Stellen des Unter-und/oder Oberteils der Montageeinheit Kanäle eingebracht, die über flexible Leitungen mit einem Vakuumerzeuger verbunden sind.

Es können jedoch an geeigneten Stellen zur Halterung der Teile auch Spannelemente, z. B. Klammern am oder im Unter-und/oder Oberteil angeordnet sein, die von außen leicht zu öffnen sind, wenn das Unter- oder Oberteil der Montageeinrichtung an dem Unter-oder Oberwerk- zeug der IHU-Presse angesetzt würde.

Um jedoch die präzise Halterung der Teile in dem IHU-Werkzeug zu sichern, was insbesondere dann erforderlich ist, wenn der untere Teil der Montageeinrichtung mit dem Oberwerkzeug verbunden und auch dieses aus der IHU-Presse herausgefahren ist, sind in dieser Ausfüh- rungsform im Oberwerkzeug, im Wesentlichen an den gleichen Stellen wie im Oberteil der Montageeinrichtung, Kanäle eingebracht, die eben- falls mit einem Vakuumerzeuger verbunden sind. Im Unterwerkzeug

der IHU-Presse können dazu die üblicherweise vorhandenen Entwässe- rungskanäle verwendet werden.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung beschrieben. In der zugehörigen Zeichnung zeigen : Fig. 1 : eine Montageeinrichtung im offenen Zustand mit den ein- gelegten Teilen für eine Nockenwelle im Querschnitt im Bereich eines Nockenringes, Fig. 2 : eine Montageeinrichtung im Längsschnitt A-A, Fig. 3 : ein Unterwerkzeug einer IHU-Presse mit darüber befindli- chem Oberteil der Montageeinrichtung.

Die Montageeinrichtung besteht aus einem Unterteil 1 und einem Ober- teil 2 und ist in Fig. 1 und 2 geöffnet dargestellt. In diese sind Formnester 3 eingebracht, die identisch sind mit den Formnestern 3'in einem Unterwerkzeug 4 und Oberwerkzeug (siehe Fig. 3) einer IHU- Presse. Die Montageeinrichtung wird mit Passstiften 5, die in die Boh- rungen 6 einrasten, exakt übereinander gebracht. Die Formnester 3 und 3'sind entsprechend der funktionsbedingten Stellung und Lage der Nockenringe 7 und der Hohlwelle 8 ausgearbeitet. Um die einge- legten Teile, die Hohlwelle 8 und auf ihr die Nockenringe 7, nach dem Einlegen in der richtigen Position 7 Winkellage zu halten (vor allem dann, wenn das Unterteil 1 entfernt wird, um das bestückte Oberteil 2 an dem Unterwerkzeug 4 der IHU-Presse anzusetzen), sind in dem Oberteil 2 der Montageeinrichtung Kanäle 9 vorgesehen, die über flexi- ble Schläuche 10 mit einem Vakuumerzeuger verbunden sind. Durch

den Unterdruck werden die Teile in ihrer funktionsgerechten Stellung unbeweglich festgehalten.

Für den Transport der Montageeinrichtung vom Montageplatz in die IHU-Presse sind Führungsbahnen vorgesehen, die in Führungsnuten laufen. Positonierelemente 12 sind zur prozessgerechten Verbindung des Werkzeuges mit dem Ober-und/oder Unterteil (1,2) angeordnet.

In Fig. 3 ist das Unterwerkzeug 4 noch nicht bestückt. Das Oberteil 2 der Montageeinrichtung befindet sich bereits über dem Unterwerkzeug 4 zum Absenken auf dieses. In dem Oberteil 2 werden die Hohlwelle 8 und die Nockenringe 7 durch den Unterdruck gehalten. Das Oberteil 2 senkt sich, und durch die Passelemente 12, die in die Bohrungen 6 ein- rasten, ist eine passgenaue Führung, d. h. Übereinstimmung gesichert.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird wie folgt ausgeführt.

An einem Montageplatz werden in das Unterteil 1 die Nockenringe 7 auf der Hohlwelle 8 in das Formnest 3 eingelegt. Im Allgemeinen ist die funktionsgerechte Lage exakt durch die Ansparungen im Formnest 3 gewährleistet. Durch eine geeignete Prüfeinrichtung kann zusätzlich eine Lagekontrolle erfolgen. Nunmehr wird das Oberteil 2 durch die Passstifte 5 in den Bohrungen 6 geführt auf das Unterteil langsam auf- gesetzt. Dabei wird zwangsläufig eine nochmalige Lagekontrolle durchgeführt, denn das Oberteil 2 lässt sich nur bei genauer Stellung der Nockenringe 7 aufsetzen. Um eine Lageveränderung während des folgenden Transportes der Montageeinrichtung in die IHU-Presse aus- zuschließen (ebenso beim Ansetzen an das Unterwerkzeug 4), wird über Kanäle 9, Schläuche 10 ein Unterdruck erzeugt, der die Nocken- ringe 7 und die Hohlwelle 8 im Oberteil 2 ansaugt und festhält. Befin- det sich die Montageeinrichtung in der IHU-Presse über dem Unter-

Werkzeug 4, wird das Unterteil 1 der Montageinrichtung abgesenkt und aus der IHU-Presse gefahren. Das Oberteil 2 der Montageeinrich- tung senkt sich durch die Positionierstifte 12 geführt auf das Unter- werkzeug 4 ; der Ansaugdruck wird aufgehoben, und die Teile sind po- sitioniert im Unterwerkzeug 4. Das Oberwerkzeug fährt herunter auf das Unterwerkzeug 4, und der IHU-Prozess wird in bekannter Weise durchgeführt. Danach öffnet sich das IHU-Werkzeug, und die fertige Nockenwelle wird entnommen. In der Zwischenzeit sind in einer weite- ren Montageeinrichtung die Nockenringe 7 auf der Hohlwelle 8 mon- tiert, so dass diese in die IHU-Presse eingefahren werden kann.