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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Positionieren einer bogenförmig gekrümmten Schale und wenigstens eines Endflansches für die Herstellung eines Flansch-Gleitlagers (Radiallagers) mit einer Klemme für die Schale und einer Klemme für den Flansch.
Bisher wurden Flansch-Gleitlager aus bogenförmig gekrümmten Rohlingen hergestellt, die in komplementär gekrümmten, in entsprechenden Führungsblöcken verschiedener Sätze von zusammenarbeitenden Stempeln vorgesehenen Auflagen festgehalten wurden, indem eine Kraft auf die Trennfugenflächen der Rohlinge ausgeübt wurde. Bei diesem Verfahren stehen die Rohlinge seitlich über die Seitenflächen der Blöcke über, und die überstehenden Abschnitte der Rohlinge werden in den Stempelsätzen in einer entsprechenden Anzahl von Schritten abgebogen, bis sie in Ebenen im rechten Winkel zur Achse des gekrümmten zentralen Bereiches des Lagers liegen. Die gebogenen Werkstücke sind dann zur Bildung des fertigen Lagers spangebend zu bearbeiten.
Für die individuelle Spezialanfertigung grosser Lager, beispielsweise mit 25, 4 mm Dicke und 610 oder 915 mm Durchmesser, war es bekannt, solche Lager aus gekrümmten Schalen und separaten Flanschen zu bilden, die entweder durch eine Pressoder Steckverbindung von Flansch und Schale oder durch Schweissung, beispielsweise Elektronenstrahloder Punktschweissung, verbunden wurden. Bei einer derartigen grossmassstäblichen Spezialfertigung war es möglich, nur die Teile für sich zu halten, so dass sie sich während der Schweissoperation in gegenseitiger Anlage befanden.
Es hat sich daher gezeigt, dass die Herstellung halbzylindrischer Lagerschalen aus gesonderten bogenförmigen Schalen und Flanschen, keine befriedigenden Ergebnisse brachte. Die Bestandteile mussten nämlich gesondert bearbeitet werden, um zusammenzupassen, wie dies etwa die GB-PS 1, 483, 011 zeigt, gemäss welcher die Lauffläche der bogenförmigen Schale mit Aussparungen versehen ist, in welche Vorsprünge an den Flanschen eingreifen. Im Hinblick darauf, dass speziell gefertigte Einzelkomponenten (GB-PS 1, 510, 124) vorgesehen werden mussten, war bis nun auch das Schweissen kein befriedigendes Verfahren bei der Herstellung von Lagerschalen.
Es wurde nun gefunden, dass ein vorteilhaftes Verfahren für die Massenproduktion von Flansch-Gleitlagern der Standardgrösse oder anderer Masse durch Schweissverbindung gesonderter Schalen und Flanschen unter Verwendung eines Laserstrahles erzielt werden könne. Die Erfindung befasst sich mit der Bereitstellung einer Vorrichtung für eine solche Art der Herstellung, die dazu geeignet ist, die Lagerteile für die Laserschweissung günstig abzustützen.
Gemäss der Erfindung wird daher bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, einen eine gekrümmte Auflagefläche für die Schale und mindestens eine ebene Seitenfläche, die eine Auflagefläche für den Flansch bildet, aufweisenden Auflagekörper vorzusehen, wobei die Auflagefläche für den Flansch an die gekrümmte Schalenauflagefläche anschliesst und senkrecht hiezu verläuft und die Klemme für die Schale, die Schale in der gekrümmten Schalenauflagefläche hält und die von der Klemme für die Schale unabhängige Klemme für den Flansch, den Flansch an die Seitenfläche des Auflagekörpers klemmt und die Ränder von Schale und Flansch aneinanderliegen, sobald sie in die Vorrichtung eingebracht sind, jedoch von den Klemmen nicht verdeckt werden, und voneinander unabhängige Antriebe zur Betätigung der Klemme für die Schale,
der Klemme für den Flansch und eines Auswerfers für das fertiggestellte Radiallager vorgesehen sind.
Die erfindungsgemäss ausgebildete Vorrichtung ermöglicht es, übliche Schalen und Flanschen in eine korrekte Relativlage zu bringen, ohne dass spezielle Nuten oder Vorsprünge in die Lagerbestandteile einzuarbeiten wären. Die Teile können dann durch einen Laserstrahl mittels einer kontinuierlichen Schweissnaht verschweisst werden, wobei das Schweissfeld durch die Klemmen nicht verdeckt wird. Damit wird erstmalig die Herstellung von Flanschlagerschalen aus einfachen Bestandteilen in einer Massenproduktion möglich.
Der Auflagekörper der Vorrichtung ist gewöhnlich von den andern Teilen der Vorrichtung trennbar, so dass er leicht gegen einen ähnlichen Einsatz für die Herstellung eines Lagers anderer Dimensionen austauschbar ist. Bei Anwendung dieses Merkmals haben die Klemmorgane vorzugsweise entfernbare Endabschnitte für den Angriff an Lagerflanschen, welche Endabschnitte durch andere derartige Abschnitte mit unterschiedlichen Dimensionen ersetzt werden können, um eine Anpassung an unterschiedlich bemessene Lager in der Vorrichtung zu ermöglichen.
Die Erfindung kann auf verschiedene Weise in die Praxis umgesetzt werden, und es sollen nun zwei Ausführungsformen beispielsweise mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden, in denen Fig. 1 eine
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in der verschiedene Blöcke zur Bildung einer Schalenauflagefläche zu beiden Seiten der Mittellinie dargestellt sind ; Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 1 in grösserem Massstab ; Fig. 5 ist ein Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Abstützvorrichtung nach der Erfindung, und Fig. 6 ist eine in kleinerem Massstab gehaltene Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 5.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine Aufspannvorrichtung, für die Aufnahme von Teilen eines Flansch-Gleitlagers, die mit Hilfe eines Lasers zusammengeschweisst werden sollen. Die Aufspannvorrichtung umfasst einen Grundblock --10--, der auf einer Arbeitsfläche --11-- befestigt ist. Der Grundblock --10-- besitzt eine bogenförmige Ausnehmung --12-- in seiner oberen Fläche, die sich über seine Breite erstreckt und der die Aufnahme für das Lager trägt. Ein zentraler Bereich des Grundblockes --10-- (Fig.1) ist in der Breite vermindert, um einen schmalen Steg-13- (Fig. 2) zu bilden.
Ein Auflagekörper --14-- für das Lager besitzt eine untere, übereinstimmend mit der Fläche der bogenförmigen Ausnehmung-12gekrümmte Fläche --15-- und eine obere bogenförmige Schalenauflagefläche --16-- für die Aufnahme eines gekrümmten Lagerwerkstückes, an welchem Endflanschen anzusetzen sind. Die Fläche --15-- ist mit einer vorstehenden Rippe --17-- versehen, die in eine entsprechende Nut --18-- in der bogenförmigen Ausnehmung --12-- des Blockes --10-- eingreift, um den Auflagekörper --14-- mit Bezug auf den Grundblock zu fixieren.
Der Auflagekörper --14-- hat ebene Seitenflächen --19--, die an die Schalen-
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mittels später noch zu beschreibender Klemmorgane gehalten, so dass die inneren bogenförmigen Ränder der Flanschen in Kontakt mit den bogenförmigen Kanten eines Lagerrohlings in einer Lage gehalten werden, in der sie mit ihren aneinanderstossenden Kanten für das Verschweissen mittels eines Laserstrahles geeignet positioniert sind.
Die oben erwähnte Vorrichtung für das Klemmen der Endflanschen gegen die Seitenflächen --19-- der Auflage umfasst zwei Klemmplatten --20--, an jeder Seite des Grundblockes je eine. Entlang des unteren Randes jeder Klemmplatte --20-- ist eine Rippe --21-- mit gerundetem Profil vorgesehen. Jede Rippe - greift in eine entsprechende, in den Seitenflächen des Grundblockes --10-- vorgesehene Rinne --22-- ein. Die Rinnen --22-- besitzen geneigte Seitenflächen, an welchen die gerundeten Rippen --21-angreifen, um eine scharnier- oder gelenkartige Schwenklagerung zwischen den Klemmplatten --20-- und dem Grundblock --10-- zu bilden.
Bogenförmige Klemmteile --23-- sind lösbar an den inneren Flächen der
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mit der Innenfläche der entsprechenden Klemmplatte --20-- steht. Der Klemmteil --23-- verjüngt sich in Aufwärtsrichtung und bildet einen ausragenden Keil --25--, der in der Nähe der Seitenflächen --19-- des Auflagekörpers --14-- endigt. Jeder Keil --25-- ist mit einer ebenen Fläche --26-- an seinem oberen Ende versehen, um an der Seitenfläche eines Flansches anzugreifen und damit den Flansch gegen die benachbarte Seitenfläche --19-- des Auflagekörpers --14-- zu pressen bzw. zu klemmen.
Jeder Klemmteil - ist mit Bezug auf eine Klemmplatte --20-- mittels einer bogenförmigen Rippe --27-- an seinem Platz gehalten, die von seiner ebenen Fläche --24-- vorspringt und in eine entsprechende Nut --28-- in der gegenüberstehenden Seitenfläche der zugeordneten Klemmplatte --20-- eingreift. Die Klemmplatten --20-- werden mittels eines zusammenziehbaren Antriebes --29-- in und ausser Klemmstellung gebracht, die am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist. Der Antrieb --29-- umfasst ein Paar von hydraulischen Köpfen --30--, deren jeder einen als Zylinder wirkenden Hauptkörper umfasst, in dem ein Kolben gleitet. Hydraulikflüssigkeit kann zwecks axialer, die Vorrichtung auseinandertreibender Versetzung des Kolbens einem solchen Zylinder zugeführt werden.
Eine solche Vorrichtung stellt einen Standardartikel dar, der unter der eingetragenen Handelsmarke"Powerlock"verkauft wird. Eine mit Bunden versehene Kolbenstange - erstreckt sich durch den Kolben des Kopfes --30-- und verläuft durch die Klemmplatten --20-- und durch eine Bohrung --32-- im Grundblock --10--. Gegenüberliegende Enden der Bohrung --32-- sind für die Aufnahme von Druckfedern --33-- erweitert, die zwischen dem Grundblock und den Klemmplatten - wirken, um normalerweise die Klemmteile --23-- in einer entlasteten Stellung zu halten, in der die End-Lagerflanschen zwischen den Keilen und den gegenüberstehenden Seitenflächen --19-- des
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Auflagekörpers --14-- eingeführt werden können.
Wenn Hydraulikflüssigkeit zur Expansion dem Antrieb - zugeführt wird, dann wird jede Kolbenstange --31-- in den Körperteil seines Kopfes --30-gezogen, was bewirkt, dass die Klemmplatten --20-- gegen den Widerstand der Federn --33-- zueinander schwenken, wodurch sie die Klemmteile --23-- in festen Eingriff mit den Endflanschen bringen, die sich zwischen diesen Klemmteilen und den Seitenflächen --19-- des Auflagekörpers --14-- befinden. Die unteren Ränder eines solchen Endflansches stützen sich auf einstellbaren Anschlagblöcken --34-- ab, die auf den Seitenflächen --19-- des Auflagekörpers --14-- befestigt sind (Fig. 3). Die Anschlagblöcke --34-besitzen Schäfte --35--, die in an dem Auflagekörper --14-- befestigten Blöcken --36-- gleiten.
Die Anschlagblöcke --34-- besitzen durchgehende Öffnungen --37--, die in Richtung entlang Radien der bogenförmigen Schalenauflagefläche --16-- des Auflagekörpers --14-- länglich sind. Durch die Öffnungen - -37-- tretende Schrauben --38-- klemmen die Anschlagblöcke --34-- in der gewünschten Stellung fest, wobei die in der erwähnten Weise länglichen Öffnungen eine begrenzte Gleitbewegung der Anschlagblöcke - und somit deren Einstellung erlauben.
Ein Mechanismus --40-- ist für das Ausstossen eines fertigen Flanschlagers aus der Montagevorrichtung vorgesehen. Ein Gehäuse --41-- erstreckt sich von der die Montagevorrichtung tragenden
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sitzt ein Paar von Armen, die den Steg --13-- des Grundblockes --10-- umfassen. Ein Antrieb --43-- ist unten am Gehäuse --41-- angebracht, dessen durch eine Bodenwand des Gehäuses --41-- tretende Kolbenstange --44-- an das Ausstossorgan --42-- angeschlossen ist, um dessen Gleitbewegung bei Betätigung des Kolbens zu bewirken.
Lange Auswerfer --45-- ruhen auf der oberen Fläche des Ausstossorgans --42-- auf und ragen von dort aufwärts bis an eine Stelle nahe dem unteren Rand eines durch die Klemmteile --23-- gegen die Seitenflächen --19-- des Auflagekörpers --14-- gepressten Flansches. Die Auswerfer sind für eine Längsbewegung in Schuhen --46-- geführt, die am Auflagekörper --14-- befestigt sind und angesetzte Vorsprünge besitzen, die über die Seitenränder des Auswerfers --45-- greifen. Eine Aufwärtsbewegung des Ausstossorgans --42-- veranlasst den Auswerfer, sich aufwärts zu bewegen und an den unteren Enden des Flansches eines fertiggestellten Lagers in dem Auflagekörper --14-- anzugreifen
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der Stufen --47-- vorgesehen.
Die Auswerfer --45-- sind an ihren unteren Enden mit einem Paar von Clips --49-- ausgestattet, die nachgiebig über Wülste --48-- greifen, so dass eine Abwärtsbewegung des Ausstossorgans --42-- die Auswerfer abwärts mitstösst.
Ein Klemmkopf --50-- (Fig. 1) ist schwenkbar am Grundblock --10-- angebracht. Ein Pressbalken - ist an der Unterseite des Klemmkopfes --50-- in einer Ausnehmung befestigt. Der Klemmkopf - kann zwischen einer Stellung, in der er zwecks Einsetzens eines gebogenen Lagerrohlings in die Schalenauflagefläche --16-- des Auflagekörpers --14-- vom Grundblock --10-- hochgehoben ist, und einer in Fig. 1 gezeigten abgesenkten Stellung geschwenkt werden, in der der Pressbalken-51-- an den Trennflächen des gebogenen Rohlings angreift, um einen solchen Rohling fest in die Schalenauflagefläche --16-- zu drücken. Wie aus Fig.
2 ersichtlich, sind der Klemmkopf --50-- und der Pressbalken --51-verhältnismässig schmal, so dass ein Laserstrahl auf die in der Vorrichtung aneinandergepressten Ränder von gebogenem Rohling und Endflanschen gerichtet werden kann, um diese Ränder zusammenzuschweissen.
Der Klemmkopf --50-- wird durch die Wirkung einer Feder --52--, die an einem Lappen --53-- des Klemmkopfes --50-- befestigt ist, in seiner abgehobenen Stellung gehalten. Der Klemmkopf ist gegen die Wirkung der Feder --52-- in seine abgesenkte Stellung verschwenkbar und in dieser Stellung durch eine Klinke --54-- fixierbar, die am Grundblock --10-- in Scharnierplatten --56-- kippbar befestigt ist. Die Klinke --54-- hat die Gestalt eines zweiarmigen Hebels, dessen einer Arm das Klinkenorgan darstellt und dessen anderer Arm an einem weiteren Hydraulikantrieb --55-- angeschlossen ist, der den Arm und damit die Klinke --54-- in und ausser Klinkfunktion bewegt.
Im Gebrauch wird bei hochgeschwenktem Klemmkopf --50-- und entlasteter Stellung der Klemmplatten - ein gebogener Lagerrohling in die Schalenauflagefläche --16-- gesetzt, und ein Paar von bogenförmigen Endflanschen werden gegen die entsprechenden Seitenflächen --19-- des Auflagekörpers - angesetzt, wobei sie sich mit ihren unteren Rändern auf den Anschlagblöcken --34-- abstützen.
Der Kopf --30-- wird zur Wirkung gebracht, um die Klemmteile --23-- in ihre Klemmposition zu bringen,
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so dass die Endflanschen gegen die Flächen --19-- gehalten werden, mit ihren oberen bogenförmigen Rändern in Berührung mit den bogenförmigen Rändern des Lagerrohlings, wobei diese einander berührenden Ränder für das Schweissen unter Verwendung eines Lasers zugänglich sind. Der Klemmkopf - wird dann in seine abgesenkte Stellung gebracht, und die Klinke --54-- eingreifen gelassen, um den Klemmkopf in dieser Stellung zu halten, wobei der gebogene Rohling fest in der Schalenauflagefläche - sitzt. Die einander berührenden Ränder des gebogenen Rohlings und seiner Endflanschen werden dann unter Verwendung eines Laserstrahles, wie durch den Pfeil --58-- (Fig. 2) angedeutet, miteinander verschweisst.
Die Klinke --54-- wird dann gelöst, so dass sich der Klemmkopf --50-- in seine abgehobene Stellung bewegt, und der Kopf --30-- wird zum Zurückziehen veranlasst, so dass auch die durch die Klemmteile --23-- ausgeübte Kraft aufgehoben wird. Das fertiggestellte Lager wird dann aus der Montagevorrichtung durch Betätigen des Antriebes --43-- ausgestossen, der die Auswerfer --45-- veranlasst, sich rückartig aufwärts zu bewegen, um unter Angriff an den unteren Rändern der Flanschen das Lager auszustossen.
Es sei hervorgehoben, dass die oben beschriebene Montagevorrichtung für Flanschlager von verschiedenen Durchmessern und Breiten durch einfaches Austauschen des Auflagekörpers --14-- gegen einen andern von anderer Breite und anderem Durchmesser, und durch Ersetzen der Klemmteile --23-durch andere solche, an den Auflagekörper --14-- anderer Breite passende Klemmteile, für Flanschlager verschiedener Durchmesser und Breiten verwendbar ist. Fig. 3 zeigt zwei unterschiedliche Auflagekörper in der Montagevorrichtung, einen an jeder Seite der Vertikalmittellinie dieser Zeichnungen.
Da die Auswerfer --45-- über Schuhe --46-- mit dem Auflagekörper --14-- in Verbindung stehen, werden die Auswerfer auch mit dem Auflagekörper --14-- entfernt, und andere Auswerfer werden mit dem neuen Auflagekörper zur Anwendung gebracht. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, haben die bei einer Schalenauflage- fläche --16-- von grösserem Durchmesser verwendeten Auswerfer einen vergrösserten Kopf im Vergleich mit Auswerfern, die bei einem Auflagekörper mit kleinerem Durchmesser der Schalenauflagefläche --16-- verwendet werden.
Wenn ein Auflagekörper --14-- zu entfernen oder in den Grundblock --10-einzusetzen ist, gelangen die Clips --49-- der Auswerfer --45-- elastisch in oder ausser Eingriff mit den Wülsten --48-- am Ausstossorgan --42--, um es zu ermöglichen, dass die Auswerfer mit dem Auflagekörper --14-- in Verbindung bleiben.
Die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Montagevorrichtung ist ähnlich der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten mit
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--20-- durchKlemmplatten --60-- ersetzt sind.
Alle gleichen Teile der Montagevorrichtung gemäss den Fig. 1 bis 4 und Fig. 5 und 6 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Klemmplatten --60--, die mit dem Grundblock --10-- nicht weiter in Verbindung stehen, werden in gegenseitiger Parallellage durch ein Paar von Antrieben --29-- und ein weiteres Paar von ähnlichen Antrieben --61-- gehalten, deren jedes in gleicher Weise einen Hydraulikkopf --62-- mit einem mit Bunden versehenen Kolben umfasst, der sich durch die Klemmplatten --60-- und eine fluchtende Bohrung im Grundblock --10-- erstreckt. Die Klemmplatten --60-- werden durch Beaufschlagung der Antriebe --29 und 61-- mit Hydraulikflüssigkeit in Klemmposition bewegt, wobei die Klemmplatten --60-- zueinander gezogen werden ; diese Bewegung ist bei dieser Ausführungsform eine Schiebebewegung im Gegensatz zur Schwenkbewegung der Klemmplatten --20-- der ersten Ausführungsform.
Wird der Hydraulikdruck auf die Antriebe --29 und 61-- aufgehoben, so werden die Klemmplatten --60-- durch Federn, ähnlich den Druckfedern --33-- bei der ersten Ausführungsform, in eine entlastete Stellung gebracht, in der ein fertiggestelltes Lager mittels der Auswerfer --45-- aus der Halterung ausgestossen werden kann.
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