Die Erfindung betrifft eine Montageeinrichtung für durch Presssitz miteinander zu Baugruppen zu verbindende Bauteile.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist gekennzeichnet durch ein Gestell, mehrere, gleiche Haltevorrichtungen zum Zwecke, die Bauteile je einer Baugruppe in einer Ausgangslage für die Presssitzverbindung aufzunehmen und zum Zusammenpressen gegeneinander verschiebbar zu halten, eine Vorrichtung zum gleichzeitigen, schrittweisen Bewegen der Haltevorrichtungen von einer ersten zu einer zweiten und dritten Montagestation, derart, dass nach jedem Bewegungsschritt an jeder dieser drei Stationen eine Haltevorrichtung positioniert ist, einen Zwischenmontagestössel an der zweiten Montagestation, der mit einem Stempel zum teilweisen Ineinanderdrücken der Bauteile ausgerüstet ist, einen Endmontagestössel an der dritten Montagestation, der mit koaxialen Stempeln zum Hineingreifen,
Formen und endgültigen Ineinanderpressen der Bauteile ausgerüstet ist und
Mittel zum Bewegen der Stössel jeweils im Zeitraum zwischen den Bewegungssritten der Haltevorrichtungen.
Beispielsweise kann eine solche Baugruppe die untere Hälfte eines Schwimmerventils sein, das bei jeder Betätigung eine bestimmte Wassermenge durchlassen soll. Dabei müssen die Bauteile bei der Endmontage einen verhältnismässig genauen Sitz haben und exakt ineinandergreifen, so dass das Wasser nur die vorgegebenen Durchlässe benutzt und keine Undichtigkeiten auftreten. Weiter eignet sich die Montageeinrichtung der Erfindung z. B. besonders für den Einsatz in Montageanlagen der modernen Serienfertigung, da mehrere Montageschritte praktisch gleichzeitig an mehreren Bauteilgruppen, die entweder vormontiert, in der vorlaufigen Anordnung oder fertig montiert sind, vorgenommen werden. Vorzugsweise werden die fertig montierten Teilgruppen anschliessend durch eine Entnahmevorrichtung automatisch an eine Stelle gebracht, die ausserhalb der Montagestationen liegt.
Bei modernen Serienfertigungsanlagen tritt häufig der Fall ein, dass die die Endmontage durchlaufenden Teile eine sehr genaue Passung haben müssen. Damit die Produktionskosten der Teile jedoch in vernünftigen Grenzen bleiben, muss man ganz einfach anstreben, diese Montageschritte automatisch und mit grösstmöglicher Geschwindigkeit auszuführen, ohne dass es dabei zu Qualitätsverschlechterung kommt. Ein gutes Beispiel für eine typische Montagesituation ist das Ineinanderschieben von Teilen, die im Endzustand die untere Hälfte eines Spezialschwimmerventils ergeben, wobei diese Hälfte sich aus drei Teilen zusammensetzt einem Flüssigkeitseinlassteil, einem Ventilsitzteil und einem Flüssigkeitsauslassteil. Wie nachstehend ausgeführt, lässt sich die Erfindung in den Grundzügen auf diesen spezifischen Einsatzfall anwenden.
Weiterhin kann mit dieser Erfindung eine Montageeinrichtung geschaffen sein für Teile, die durch Ineinanderschieben montiert und unter Anwendung des Presspassens vereinigt werden, und zwar eine Montageeinrichtung, mit der sowohl die Zwischen- als auch Endmontage der Teile vorgenommen werden kann, wobei sich besonders die Verwendung eines Schalttisches eignet, auf dem diese Halter befestigt sind. Der Schalttisch kann so ausgelegt sein, dass er die Halter zwischen den Arbeitsgängen automatisch von einer Montagestation zur nächsten bewegt. Auf diese Weise können z.
B. die Bauteile in leicht ineinandergeschobenem Zustand an der ersten Montagestation in einen auf dem Schalttisch sitzenden Halter eingegeben, zur zweiten Montagestation zur Vornahme der Zwischenmontage transportiert werden, indem man den Tisch und damit auch den Halter weiterdreht, dort bearbeitet und dann auf gleiche Weise zur dritten Montagestation transportiert werden, wo die Endmontage erfolgt. An und zwischen den verschiedenen Montagestationen sorgt der jeweilige Halter dafür, dass die Teile fortwährend richtig ausgerichtet sind.
Bei dieser Ausführungsform kann dadurch, dass eine Reihe von Haltevorrichtungen für die Teile vorgesehen wird, die mit dem nötigen Abstand zueinander auf dem Drehtisch befestigt sind, eine Gruppe von Teilen in leicht ineinandergeschobenem Zustand an der ersten Montagestation in einen Halter eingeführt werden, während zur gleichen Zeit an der zweiten Montagestation die Zwischenmontage an einer anderen Gruppe von Teilen vorgenommen wird. Und wiederum gleichzeitig erfolgt an der dritten MontageStation die Endmontage einer anderen Gruppe von Teilen, wobei angemerkt werden muss, dass Zwischen- und Endmontage von den vorzugsweise gleichzeitig beweglichen Montagestösseln ausgeführt werden.
Die Montageeinrichtung kann auch eine Entnahmeeinrichtung mit automatischer Betätigung aufweisen, die die fertig montierten Teile den Haltern entnimmt und sie an eine Stelle ausserhalb der Montagestrasse transportiert, wo sie für weitere Arbeitsgänge bereitstehen, nach deren Beendigung schliesslich fertige Schwimmerventileinheiten ausgestossen werden. Bei denjenigen Ausführungsformen, bei denen ein drehbarer Schalttisch vorgesehen ist, sind die Entnahmevorrichtungen einer vierten Station angeordnet, die eine oder mehrere Einraststellungen des Schalttisches nach der Endmontagestation liegt.
Diese Entnahmevorrichtung kann aus einem beweglichen, nockengesteuerten Arm mit Greifeinrichtung bestehen, die selbsttätig auslöst, die fertig montierten Teile eines richtig eingerasteten Halters erfasst, sie vom Halter an eine ausserhalb des Montagebereichs liegende Stelle transportiert und sie dort automatisch absetzt. Wie im Falle bei der Montage des Schwimmerventilunterteils ausgeführt, kann die Greifvorrichtung des Abnahmearms federbelastet von aussen angetriebene Drehorgane aufweisen, die sich bei der Entnahme automatisch von innen in den offenen Teil des Ventilsitzes legen. Daraufhin führt die Greifvorrichtung samt Arm die durch eine Steuernocke festgelegte Ausfahrbewegung in senkrechter und waagrechter Ebene aus.
Danach wird die Absetz- bzw. Ausklinkvorrichtung ausgelöst, die bewirkt, dass die Greifer der Vorrichtung nach innen geschwenkt werden und den Schwimmerventilunter- teil loslassen.
Andere Vorzüge und die Arbeitsweisen der Einrichtung nach der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen hervor, die lediglich der Erläuterung dienen sollen.
Fig. 1 gibt im Ausschnitt den Seitenriss der Montageeinrichtung wieder. Diese ist von der Bedienungsseite aus gesehen. Die Montagevorrichtungen befinden sich in Ruhestellung zwischen automatisch ablaufenden Arbeitsgängen.
Fig. 2 gibt im vergrösserten Ausschnitt einen waagrechten Schnitt in Richtung der Pfeile 2-2 in Fig. 1. Die Vorrichtungen befinden sich immer noch in Ruhestellung zwischen automatisch erfolgenden Arbeitsgängen.
Fig. 3 zeigt im vergrösserten Ausschnitt einen senkrechten Schnitt in Richtung der Pfeile 3-3 in Fig. 2. Die Montagevorrichtungen befinden sich immer noch in Ausgangsstellung, jedoch sind Teile in verschiedenen Montagestadien vorhanden, die für den Eingriff der Montagestössel bereit sind.
Fig. 4 gibt einen vergrösserten Ausschnitt eines senkrechten Schnitts von Fig. 3 und zeigt die Einzelheiten des linken Halters in Fig. 3.
Fig. 5 ähnelt Fig. 4,. nur zeigt sie den rechten Halter aus fig. 3 in der letzten Phase der Endmontage.
Fig. 6 gibt im Ausschnitt einen senkrechten Schnitt in Richtung der Pfeile 6-6 in Fig. 2 und zeigt eine Austragsvorrichtung der Anlage in Ausgangsstellung zwischen den Entnahmearbeitsgängen, die an den fertig montierten Teilen vorgenommen werden.
Und Fig. 7 schliesslich gibt im Ausschnitt einen waagrechten Schnitt in Richtung der Pfeile 7-7 in Fig. 6.
Den Zeichnungen nach weist diese Ausführung der Mon tageeirrichtung ein Gestell 10 auf, das einen waagrecht angeordneten, runden Schalttisch 12 drehbar aufnimmt. Dieser Tisch ist mit einer Reihe senkrecht nach oben stehender Teilehalter 14 ausgestattet. Die Halter sind mit gleichem Abstand voneinander auf dem Tisch unmittelbar an dessen Rand befestigt.
Wie aus Fig. 2 am besten ersichtlich wird, weist der Schalttisch 12 eine Antriebsscheibe 16 auf, die auf ihrem Umfang mit einer Reihe von Rastkerben 18 ausgestattet ist. Diese Rastkerben haben gleichen Abstand voneinander und entsprechen in der Anzahl genau den vorhandenen Teilehaltern 14. Den Rastkerben 18 der Antriebsscheibe 16 ist eine Klinke 20 zugeordnet, die am vorderen Ende einer Schubstange 22, schwenkbar gelagert ist, die mit dem Kolben eines doppeltwirkenden Flüssigkeitszylinders 24 verbunden ist.
Die Beaufschlagung des Zylinders 24, dessen Kolben in Fig. 2 in Ausgangsstellung gezeigt wird, bewirkt also das Ausfahren der Schubstange 22. Als Folge davon dreht die Klinke 20, die in eine der Kerben 18 eingerastet ist, den Schalttisch 12 um genau den Zentriwinkel zwischen zwei nebeneinanderliegenden Haltern 14 weiter. Der durch den Zylinder bewirkte Rücklauf der Schubstange bewirkt, dass die Klinke wieder aus der betreffenden Kerbe ausrastet und schliesslich - dem Uhrzeigersinn entgegengesetzt - in die nächste Rastkerbe einklinkt. Wie ersichtlich, befindet sich nach jedem Weiterdrehen des Tisches 12 mit Hilfe von Schubstange 22 und Zylinder 24 immer ein Teilehalter 14 an einer ersten Montagestation 26, einer an einer zweiten Montagestation 28, einer an einer dritten Station 30 und einer an einer vierten Station, der Abnahmestation 32.
Daraus geht hervor, dass die Montagestationen 26-30 und die Abnahmestation 32, entweder direkt nebeneinanderliegen oder durch zwischengeschaltete Teilehalter 14 voneinander getrennt werden können. Die einzige Bedingung besteht darin, dass die Montagestationen im Uhrzeigersinn in der Reihenfolge angeordnet sind, die aus Fig. 2 hervorgeht. Im gewählten Beispielfall liegen die Stationen 26-30 unmittelbar nebeneinander, während zwischen der Abnahmestation 32 und der dritten Montagestation zwei Teilehalter 14 liegen. Diese Anordnung wurde aus montagetechnischen Gründen gewählt.
Sämtliche auf dem Schalttisch 12 angebrachten Halter 14 sind in gleicher Ausführung, was am besten aus den Fig. 2 bis 5 hervorgeht. Jeder Halterbesteht aus einem Spannaussenring 34, der über einen Festhaltedorn 36 mit nach innen abgesetztem Mittelstück geschoben ist. In der Regel ist dieser Dorn zylindrisch. Die Mittelachsen der beiden Teile fallen zusammen. Der Spannaussenring 34 ragt nach oben ein Stück über die Spitze des Festhaltedornes 36 hinaus und weist mehrere gleichmässig auf dem Umfang verteilte Halteklauen 38 mit Kippauflagern auf. Die Klauen stehen senkrecht, lassen sich radial kippen und sind mit innen liegenden Halteaussparungen 40 ausgerüstet, die alle auf gleicher Höhe liegen. Eine um sämtliche Klausen 38 herumgehende Ringfeder 42 drückt die Klauen nach innen.
Ungefähr in der Mitte des Spannaussenrings 34 bildet der Festhaltedorn 36 einen Kegelstumpf 44.
Am Gestell 10 ist eine Kurbel 46 gelagert, die die Stössel bewegt und mit einem Schwungrad 48 verbunden ist. Ein Treibriemen überträgt die Kraft von einem elektrischen Getriebemotor 50. Die Kurbel 46 bewegt einen Zwischenmontagestössel 52 und einen Endmontagestössel 54, die verschiebbar gelagert sind. Die näheren Einzelheiten dieser Anordnung gehen am deutlichsten aus Fig. 3 hervor. Wie gezeigt, wird der Zwischenmontagestössel 52 zweckmässigerweise direkt am Endmontagestössel 54 angebracht, so dass ein und dieselbe Kurbel 46 gleichzeitig beide Stössel aus der oberen Ausgangsstellung senkrecht nach unten ausfahren und wieder hochziehen kann.
Der Zwischenmontagestössel 52 ist unten mit einem Teilezusammendrückstempel 56 ausgestattet, der vom Stössel nach unten in einen genau fluchtenden Halter 14, der sich dann an der zweiten Montagestation 28 befindet, gedrückt wird.
Wie nachfolgend noch näher erläutert werden wird, bewirkt jeder Hub des Zwischenmontagestössels 52, dass der dazugehörige Montagestempel 56 die Teile, die sich im Halter 14 an der zweiten Montagestation 28 befinden, leicht ineinanderdrückt.
Unten im Endmontagestössel 54 sitzt ein Zweistufenhalter, der Montage- und Formstempelhalter 58. Dieser Halter wiederum nimmt unten einen äusseren Primärmontagestempel 60 auf, in dem beweglich ein innerer Formstempel 62 sitzt, der sekundär betätigt wird. Zum Montagestempel 60 gehört ein ihn umschliessender Anschlagbund 64, der senkrecht verstellbar ist. Der Stempel sitzt im Halter 58 und kann in senkrechter Ebene dazu begrenzt verstellt werden. In der Regel wird der Stempel 60 im Halter 58 durch Tellerfedern 66, die den Formstempel 62 umschliessen, mit Druck beaufschlagt.
Die Mittelachsen von Formstempel 62 und Montagestempel 60 fallen zusammen. Der Formstempel lässt sich direkt mit dem Stempelhalter 58 nach unten bewegen. Normalerweise ragt er unten aus dem Montagestempel 54 etwas heraus, wenn der Montagestempel sich in bezug auf den Stempelhalter 58 in seiner tiefsten Stellung befindet. Er ragt jedoch weiter heraus, wenn sich der Montagestempel nach oben in Richtung auf den Stempelhalter bewegt und die Tellerfedern 66 zusammendrückt.
Montage- und Formstempel 60 und 62 sind am Endmontagestössel 54 befestigt und werden durch die Bewegung der Kurbel 46 von Stössel hochgezogen bzw. heruntergedrückt, wobei die Mittelachsen der Stempel mit derjenigen des betreffenden Halters 14, der sich gerade an der dritten Montagestation befindet, zusammenfallen. Wie nachstehend noch eingehender beschrieben, nehmen Montage- und Formstempel 60 und 62 während des Hubes des Endmontagestössels 54 eine abschliessende Zusammendrückbewegung sowie ein Formen an Teilen vor, die zu dem Zeitpunkt in dem betreffenden Halter 14 an der dritten Montagestation sind, nachdem sie vorher durch die Bewegung des Schalttisches 12 die zweite Montagestation 28 verlassen haben.
Weiterhin umfasst die dargestellte Montageeinrichtung eine Entnahmevorrichtung 68, die am Gestell 10 angebracht ist, wobei ihre Lage in bezug auf den Schalttisch 12 aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht. Wie ersichtlich, umfasst die Ent nahmevorrichtung 68 einen vertikal beweglichen Arm 70 in Form eines umgekehrten L, der aus einem vertikalen Teil 72 und einem horizontalen Teil 74 besteht, der horizontal schwenkbar mit dem vertikalen Teil verbunden ist. Am vertikalen Teil 72 des Armes 70 ist unten eine Nockenrolle 76 gelagert, die auf der endlosen Nockenoberfläche 78 einer drehbaren Nockenscheibe 80 läuft, die durch einen elektrischen Getriebemotor 82 angetrieben wird.
Wie Fig. 6 klar zeigt, ist die Nockenscheibe 80 so geformt, so dass die entsprechende Nockenoberfläche 78 den vertikalen Teil 72 des Armes 70 aufwärts- und abwärtsbewegt, und zwar zwischen einer unteren Entnahmestellung, die der Einbuchtung 84 der Nockenscheibe 80 entspricht, und einer oberen Absetz- oder Freigabestellung, die der Stelle 86 auf der Nockenscheibe entspricht. Der horizontale Teil 74 des Armes 70 ragt von seiner Drehverbindung mit dem vertikalen Teil 72 nach vorn durch eine im wesentlichen vertikal ver laufende Führung 88, die im Gestell 10 ausgebildet und von seitlichen Flächen 90 und einem unteren vertikalen Teil 92, einem abgewinkelten Zwischenteil 94 und einem horizontal vom unteren vertikalen Teil 92 versetzten oberen vertikalen
Teil 96 begrenzt ist.
Wenn sich der vertikale Armteil 72 auf und ab bewegt infolge der Drehung der Nockenscheibe 80, wird der horizontale Armteil 74 in dieser Führung 88 hori zontal geführt, wobei sein freies Ende an der vierten Station des Schalttisches 12, der Entnahmestation 32, vertikal über dem betreffenden Teilehalter 14 in Entnahmestellung liegt und horizontal vom Schalttisch in die Freigabestellung wegbewegt und verschoben wird, wie dies durch die Führung bestimmt ist und im folgenden noch näher erläutert wird.
Eine Baugruppenentnahmevorrichtung 98 ist am freien Ende des horizontalen Armteils 74 angebracht und hat zwei einander gegenüberstehende Greiffinger 100,die um horizontale Achsen schwenkbar sind und deren untere hakenförmigen Enden 102 durch eine Ringfeder 104 federbelastet nach aussen gedrückt sind. Weiterhin umfasst diese Entnahmevorrichtung 98 einen sich senkrecht auf und ab bewegenden Entnahme- oder Freigabekolben 106 mit einem verdickten unteren Ende 108, an das die oberen Enden der Greiffinger 100 durch die Feder 104 gedrückt sind, wobei die unteren Enden der Greiffinger nach innen schwenken, wenn sich der Freigabekolben 106 nach unten bewegt. Dieser Kolben ist in seiner Ruhelage durch den nach innen wirkenden Druck der Ringfeder 104 auf die Greiffinger 100 in einer oberen, in Fig. 6 gezeigten Stellung gehalten.
Das Herunterdrücken des Freigabekolbens 106 in der Entnahmevorrichtung 98 wird dadurch verursacht, dass diese sich vertikal nach oben bewegt, wobei der Freigabekolben an eine nach unten ragende Freigabeauslösungsstange 110 anstösst, die vertikal verstellbar am Gestell 10 montiert ist. Diese Aufwärtsbewe gung der Teileentnahmevorrichtung kommt dadurch zustande, dass sich der Arm 70 vertikal aufwärts bis in die Freigabestellung bewegt, was wiederum dadurch verursacht wird, dass die Nockenrolle 76 am vertikalen Hebelteil 72 die Stelle 86 auf der Nockenscheibe 80 erreicht, wobei der vertikale Armteil 72 gleichzeitig in dieser obersten Stellung an eine Dämpfungsfeder 112 am Gestell 10 stösst.
Wie vorher kurz ausgeführt, ist die hier beschriebene und abgebildete Montageeinrichtung insbesondere für die Montage von Teilen eines Schwimmerventilunterteils geeignet, das nach der Montage zu einem kompletten Schwimmerventil, wie es für die Regulierung des Wasserstandes in einem Spülwasserbehälter benutzt wird, zusammengebaut werden kann. Wie am besten aus den Fig. 3, 4 und 5 ersichtlich ist, besteht jede Baugruppe des Schwimmerventilunterteils aus einem Flüssigkeitseinlassteil 114, einem Ventilsitzteil 116 und einem Flüssigkeitsauslassteil 118.
Sämtliche Flüssigkeits-, Ventilsitz- und Flüssigkeitsauslassteile 114, 116 und 118 sind hohlzylindrisch ausgebildet, und zwar, wie im folgenden beschrieben, als ineinanderpassende Teile, wobei die Flüssigkeitseinlass- und Ventilsitzteile vorzugsweise aus Metall und die Flüssigkeitsauslassteile vorzugsweise aus festem Kunststoff gefertigt sind.
Der Flüssigkeitseinlassteil 114 besteht aus einem zylindrischen Unterteil 120, der nach oben in einen Ringflanschteil 122 übergeht, über dem ein kegelstumpfförmiges Zwi- schenstück 124 liegt, das seinerseits nach oben in ein Endstück 126 mit kleinerem Durchmesser übergeht. Der Ventilsitzteil 116 umfasst einen unteren Ansatzteil 128 und ein Ventilgehäusestück 130 mit grösserem Durchmesser, das ein oberes Endstück 132 bildet. Das Schwimmerventilunterteil hat ausserdem einen Flüssigkeitsauslassteil 118 mit einem unteren Endstück 134 und einem oberen Endstück 136.
Wichtig für die von der dargestellten Montageeinrichtung ausgeführten Montagearbeitsgänge ist, dass das kurze obere Endstück 126 des Flüssigkeitseinlassteils 114 und das kurze untere Ansatzstück 128 des Ventilsitzteils 116 so ausgelegt sind, dass das kurze obere Endstück 126 des Flüssigkeitseinlassteils das kurze untere Ansatzstück 128 des Ventilsitzteils 116, das nach unten im Presssitz darüber geschoben wird, aufnehmen kann und ein gleichzeitiges Formen der beiden Teile ermöglicht, um ein Übereinandergreifen der beiden Teile zu erreichen.
Auch ist die relative Passung zwischen dem Flüssigkeitseinlassteil 114 und dem Flüssigkeitauslassteil 118 so gewählt, dass der Flüssigkeitauslassteil im Gleitsitz oder lose nach unten über das kegelstumpfförmige Zwischenstück 124 und das obere Endstück 126 des Flüssigkeitseinlassteils geschoben werden kann, wobei das untere Endstück des Flüssigkeitsauslassteils nach unten auf dem Flanschstück 122 und dem kegelstumpfförmigen Zwischenstück 124 des Flüssigkeitseinlassteils aufliegt.
Gleichzeitig ist angesichts des oben beschriebenen Ineinanderschiebens der verschiedenen Flüssigkeitseinlass-, Ventilsitz- und Flüssigkeitseinlassteile 114, 116 und 118 das Ventilgehäusestück 130 des Ventilsitzteils 116 so ausgebildet, dass es das obere Endstück
136 des Flüssigkeitsauslassteils 118 derart übergreift, dass die betreffenden ringförmigen Anlageflächen eine praktisch vollkommene Dichtung bilden, wenn diese Teile zusammengefügt sind.
Bei Verwendung der dargestellten Montageeinrichtung in einer Taktstrasse zur Montage der Einzelteile des Schwim merventilunterteils gelangen die Flüssigkeitseinlass-, Ventilsitz- und Flüssigkeitsauslassteile 114, 116 und 118 über Förderrutschen 138, 140 und 142 zum Schalttisch 12 und werden in die Teilhaltevorrichtungen 14 eingebracht, sobald diese Vorrichtungen vom Schalttisch zur ersten Montagestation gebracht worden sind. Die weiteren Vorgänge in den verschiedenen Stufen sind am besten aus der folgenden Beschreibung des tatsächlichen Betriebs der Montageeinrichtung und der verschiedenen Montagearbeitsgänge an der ersten, zweiten und dritten Montagestation 26, 28 und 30 zu verstehen.
An der ersten Montagestation 26 wird, wie auch aus Fig. 4 hervorgeht, eines der Einzelteile des Flüssigkeitseinlasses 114 unten innerhalb des äusseren Halteringes 34 der Haltevorrichtung gehalten, wobei das kegelstumpfförmige Zwischenstück 124 des Flüssigkeitseinlasses auf der kegelstumpfförmigen Nase 44 des inneren Haltedorns der Haltevorrichtung aufliegt und von dieser Nase in seiner Stellung gehalten wird.
Eines der Einzelteile des Flüssigkeitsauslasses 118 wird an der Innenfläche des äusseren Halteringes 34 anliegend gehalten oder locker über das Flüssigkeitseinlassteil 114 geschoben, so dass das untere Endstück 134 des Flüssigkeitsauslassstücks 118 auf dem Flanschteil 122 des Flüssigkeitseinlassteils 114 aufliegt, und zwar wiederum genau ausgerichtet und ineinandergeschoben.
Bei der zunächst teilweisen, ineinandergeschobenen Baugruppe wird der Ventilsitzteil 116 in den äusseren Haltering 34 der Vorrichtung so eingesetzt, dass das untere Halsstück 128 dieses Ventilsitzteils 116 zunächst teilweise nach unten über den oberen Teil 126 des Flüssigkeitseinlassteils 114 geschoben ist und das erweiterte, obere Stück des Ventilgehäuseteils 130 am Umfang in die Haltekerben 40 der Finger 38 der Haltevorrichtung einrastet, wobei die Einzelteile des Schwimmerventilunterteils gemäss Fig. 4 angeordnet und gehalten sind.
Das Einsetzen des Ventilsitzteils 116 und dessen Einrasten in die Kerben 40 der Haltefinger 38 wird durch deren Schwenkbarkeit ermöglicht, wobei die Ringfeder 42 nach aussen nachgibt. Die Haltekerben 40 der Haltefinger halten das Ventilsitzteil 116 genau in der Ausgangslage für die weiteren Arbeitsgänge. In dieser Lage befindet sich der Ventilgehäuseteil 130 des Ventilsitzteils 116 über dem Flüssigkeitsauslass 118 in einem Abstand von dessen oberer Kante. Da durch werden die einzelnen Teile des unteren Schwimmerventilteils durch die Haltevorrichtung 14 in der ersten Montagestation 26 genau in der zunächst teilweise ineinandergeschobenen Lage ausgerichtet gehalten, um in die Montagestation 28 für den nächsten Vorgang gebracht zu werden.
Anschliessend wird der Flüssigkeitszylinder 24 beaufschlagt, so dass die Schaltschubstange 22 ausfährt und deren Schaltkiaue 20 in einer der Schaltkerben 18 des Schalttisches
12 eingerastet und diesen dann im Uhrzeigersinn, wie in Fig. 2 dargestellt, um genau einen Halterabstand dreht und dadurch die Gruppe der Bauteile des Schwimmerventilunter- teils in der aus Fig. 4 ersichtlichen gegenseitigen Lage an die zweite Montagestation 28 bringt, wie in Fig. 3 links dargestellt. Die Montageeinrichtung besitzt entsprechende Schalter zum Einschalten des Motors 50, der die Kurbel 46 um eine ganze Umdrehung dreht, nachdem der Flüssigkeitszylinder 24 die Schaltbewegung des Schalttisches um einen Halterabstand abgeschlossen hat.
Die Drehung der Kurbel 46 (ganze Umdrehung) bewirkt, abgesehen von der Bewegung des Endmontagestössels, eine Auf- und Abwärtsbewegung des Zwi- schenmontagestössels 52 an der zweiten Montagestation 28, wobei der Montagestempel 56 des Zwischenmontagestössels 52 unten in das offene obere Ende 132 des Ventilsitzteils 116 eingreift und dessen unteres Halsstück 128 weiter in das Flüssigkeitseinlassteil 114 schiebt, wobei das Ventilgehäusestück 130 des Ventilsitzteils 116 aus den Haltekerben 40 der Haltefinger 38 ausklinkt, indem diese nach aussen schwenken Nach dieser vorläufigen Positionierung des Ventilsitzteils 116 in bezug auf das Flüssigkeitseinlassteil 114 ist das Ventilgehäuseteil 130 dieses Ventilsitzteils 116 in einem kleineren als den ursprünglichen (Fig.
4) Abstand oberhalb des oberen Endstückes 136 des Flüssigkeitsauslassteils 118 gehalten und in bezug auf diesen genau ausgerichtet.
Der Hub des Zwischenmontagestössels 52 an der zweiten Montagestation 28 bringt die einzelnen Teile des Schwimmerventilunterteils somit in eine teilweise ineinandergeschabene Position, wie in Fig. 3 rechts dargestellt. Die Teile werden dann durch die nächste Schaltbewegung des Schalttisches 12 zur dritten Montagestation 30 befördert, wie in Fig. 3 rechts dargestellt. Durch die nächste Umdrehung des Kurbelarmes 46, welcher die Auf- und Abwärtsbewegung des Zwischenmontagestössels 52 und des Endmontagestössels 54 bewirkt, wird der Endmontagestössel nach unten bewegt.
Dabei greift der Montagestempel 60 in das oben offene Endstück 132 des Ventilsitzteils 116, und es erfolgt der weitere Zusammenbau der Einzelteile des Schwimmerventilunterteils vom teilweise ineinandergeschobenen in den endgültig ineinandergeschobenen Zustand mit Hilfe des Endmontagestössels 54 an der dritten Montagestation 30. Dabei wird durch den Vorschub des Montagestempels 60, der in den Ventilsitzteil 116 greift das untere Halsstück 128 des Ventilsitzteils 116 weiter über das obere Endstück 126 des Flüssigkeitseinlassteils 114 nach unten geschoben und schliesslich liegt das Ventilsitzteil 116 am oberen Endstück 136 des Flüssigkeitsauslassteils 118 an, wie in Fig. 5 dargestellt.
Zur gleichen Zeit stösst der Anschlagbund 64 des Endmontagestössels 54 an das obere Ende des äusseren Halteringes 34 der Teilhaltevorrichtung 14, wodurch der Montagestempel 60 während der weiteren Abwärtsbewegung des Stempelhalters 58 in bezug auf diesen nach oben gedrückt und die Tellerfedern 66 zusammengedrückt werden. Dadurch wird erreicht, dass nach dem endgültigen Zusammenschieben des Flüssigkeitseinlassteils 114 und Ventilsitzteils 116 und Flüssigkeitsauslassteils 118 der Formstempel 62 des Endmontagestössels 54 weiter in bezug auf den Montagestempel 60 dieses Endmontagestössels nach unten gedrückt und der Metallverformungsvorgang eingeleitet wird. Bei diesem Vorgang wird das obere Endstück 126 des Flüssigkeitseinlassteils 114 mit dem unteren Halsstück 128 des Ventilsitzteils 116 durch Presssitz verbunden.
Die Einzel teile des Schwimmerventilunterteils sind dann in dem end gültig montierten Zustand, der in Abb. 5 dargestellt ist.
Durch die anschliessende, weiter fortschreitende Schalt bewegung des Schalttisches 12 wird schliesslich die Teilhaltevorrichtung 14, die die Einzelteile des Schwimmerventilunterteils im endgültig montierten Zustand enthält, zur Ent nahmestation 32 bewegt, wo, gleichzeitig mit der Arbeitsweise der anderen Stationen für die Montage weiterer Baugruppen in den anderen Teilhaltevorrichtungen 14, die Entnahmevorrichtung 68 zu arbeiten beginnt. Wie in Fig. 6 dargestellt, befindet sich die Entnahmevorrichtung 68 zwischen Transport- und Entnahmevorgang in Ruhestellung.
Wie ersichtlich, hat sich die drehbare Nockenscheibe 80 der Entnahmevorrichtung vom Betrachter aus gesehen im Uhrzeigersinn ein wenig über die Nockenstelle 86 hinaus bewegt, so dass die Baugruppenentnahmevorrichtung 98 der Entnahmevorrichtung sich unterhalb der Auslösestange 110 befindet und bereit ist, ein fertig montiertes Schwimmerventilunterteil aufzunehmen. Der Motor 82 beginnt die Nockenscheibe 80 im Uhrzeigersinn zu drehen, so dass sich der Arm 70 fortschreitend nach unten bewegt.
Dabei wird der waagrechte Teil 74 des Armes 70 entlang der Führung 88 nach unten bewegt, wobei die seitlichen Führungsflächen 90 den waagrechten Teil des Armes von einer Stellung, die gegenüber dem Schalttisch
12 versetzt ist, in eine Stellung führen, in welcher der waagrechte Teil des Armes sich oberhalb der Einzelteilentnahme station 32 des Schalttisches befindet und die Entnahmevorrichtung 98 mit dem Halter 14 an dieser Station 32 fluchtet.
Während sich die drehbare Nockenscheibe 80 der Entnahmevorrichtung 68 bei ihrer Drehung der Stellung nähert, in welcher die Nockenrolle 76 des Arms 70 sich an der Nockenausbuchtung 84 befindet, greifen die Greiffinger 100 der Entnahmevorrichtung 98 nach unten in das oben offene Endstück 132 des Ventilsitzteils 116 des fertig montierten Schwimmessrentilunterteils > indem die unteren hakenförmi- gen Enden 102 der Entnahmefinger 100 nach innen schwenken und der um sie gelegte Federring 104 nachgibt. Dabei greifen die hakenförmigen Fingerenden unter den oben nach innen umgebogenen Rand des Ventilsitzteils 116, so dass die fertig montierte Baugruppe nicht von den Fingern gleiten kann.
Beim weiteren Drehen der Nockenscheibe 80 des Entnahmemechanismus 68 wird der Arm 70 weiter vertikal gehoben, wobei sein waagrechter Teil 74 in der Führung 88 gleichzeitig nach oben bewegt wird. Dabei veranlassen die seitlichen Führungsflächen 90 eine Schwenkung des waagrechten Teils 74 des Armes 70 von der Stellung, in welcher die Entnahmevorrichtung über der Entnahmestation 32 des Schalttisches 12 ist, in horizontaler Richtung in eine vom Schalttisch horizontal nach aussen versetzte Stellung. Dabei zieht die Entnahmebaugruppe 98 am waagrechten Teil 74 des Armes das fertig montierte Schwimmerventilunterteil aus seiner Haltevorrichtung 14 an der Teilentnahmestation 32 heraus und befördert es an eine ausserhalb liegende Stelle.
Zu diesem Zeitpunkt hat die Nockenscheibe 80 die Nockenstelle 86 unter die Nockenrolle 76 des Arms 70 gebracht, wodurch der Arm so weit angehoben wird, dass die Freigabeauslösestange 110 am Gestell 10 an den Freigabekolben 106 der Entnahmevorrichtung 98 anstösst und diesen in bezug auf dem Arm 70 nach unten drückt. Dabei stösst dieser mit seinem verbreiterten unteren Ende 108 die oberen Enden der Entnahmefinger 100 auseinander, so dass deren untere Enden nach innen schwenken und das fertig montierte Schwim merventilunterteil loslassen, wobei es nach unten in eine Förderrutsche 144 fällt, um einem weiteren Fertigungsvorgang zugeführt zu werden.
Obwohl jeder der verschiedenen Montagevorgänge an der ersten, zweiten und dritten Montagestation 24, 26 und 28, sowie der Entnahmevorgang an der vierten oder Entnahmestation 32 einzeln beschrieben wurden, ist es selbstverständlich, dass alle vier Vorgänge gleichzeitig an allen vier Stationen der beschriebenen Montageeinrichtung stattfinden.
Anders ausgedrückt: unmittelbar nach einer Schaltbewegung des Schalttisches 12 wird eine Gruppe Bauteile für das Schwimmerventilunterteil an der ersten Montagestation 26 in einem zunächst nur teilweise ineinandergeschobenen Zustand eingebracht, während eine andere Gruppe gleicher Bauteile von diesem teilweise ineinandergeschobenen Zustand an der zweiten Montagestation 28 in den weiter ineinandergeschobenen Zustand gebracht wird, eine weitere Gruppe gleicher Bauteile an der dritten Montagestation 28 in die endgültig ineinandergeschobene Lage montiert und durch Presssitz vereinigt wird und wieder eine andere Gruppe Bauteile, die endgültig montiert vereinigt sind, von der vierten Station 32 an eine ausserhalb liegende Stelle befördert wird. Dabei erfolgen sämtliche Vorgänge zur selben Zeit.
Durch die beschriebene Montageeinrichtung wird eine Montage ermöglicht, bei der Gruppen von Bauteilen, wie z. B. die Bauteile je eines Schwimmerventilunterteils in zunächst teilweise ineinandergeschobenem Zustand in die Einrichtung eingebracht werden und durch aufeinanderfolgende automatische Montagevorgänge sehr genau in einen weiter ineinandergeschobenen Zustand gebracht werden, woraufhin die Montage der Bauteilgruppen durch endgültiges Ineinanderschieben und Herstellung einer Presssitzverbindung abgeschlossen wird. Die Einrichtung kann eine Entnahmevorrichtung enthalten, mit der schliesslich die fertig montierten Teile automatisch entnommen und zu einem von der Montageeinrichtung entfernten Ort befördert werden können.
Die beschriebene Montageeinrichtung eignet sich daher vor allem zur Verwendung in einer modernen Taktstrasse und ermöglicht eine entsprechend wirtschaftliche Fertigung sowie eine Senkung der allgemeinen Kosten.
PATENTANSPRUCH 1
Montageeinrichtung für durch Presssitz miteinander zu Baugruppen zu verbindende Bauteile (114, 116, 118), gekennzeichnet durch ein Gestell (10) mehrere, gleiche Haltevorrichtungen (14) zum Zwecke, die Bauteile (114, 116, 118) je einer Baugruppe in einer Ausgangslage für die Presssitzverbindung aufzunehmen und zum Zusammenpressen gegeneinander verschiebbar zu halten, eine Vorrichtung (16, 20, 22, 24) zum gleichzeitigen, schrittweisen Bewegen der Haltevorrichtungen (14) von einer ersten (26) zu einer zweiten (28) und dritten Montagestation (30), derart, dass nach jedem Bewegungsschritt an jeder dieser drei Stationen eine Haltevorrichtung (14) positioniert ist, einen Zwischenmontagestössel (52) an der zweiten Montagestation (28), der mit einem Stempel (56) zum teilwei sen Ineinanderdrücen der Bauteile (114, 116, 118) ausgerüstet ist,
einen Endmontagestössel (54) an der dritten Montagestation (30), der mit koaxialen Stempeln (60, 62) zum Hineingreifen, Formen und endgültigen Ineinanderpressen der Bauteile ausgerüstet ist und
Mittel (46, 48) zum Bewegen der Stössel (52, 54) jeweils im Zeitraum zwischen den Bewegungsschritten der Haltevorrichtungen (14) (Fig. 1 bis 3).
UNTERANSPRÜCHE
1. Einrichtung nach Patentanspruch L dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenmontagestössel (52) mit dem Endmontagestössel (54) und dieser mit den Mitteln (46, 48) zum Bewegen der Stössel (52, 54) verbunden ist (Fig. 3).
2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kurbeltrieb (46), dessen Kurbelstange mit dem Endmontagestössel (54) verbunden ist (Fig. 3).
3. Einrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtungen (14) an einem Schalttisch (12) angeordnet sind, der am Gestell (10) drehbar gelagert und mittels eines Schaltwerkes (24, 22, 20, 16) schrittweise drehbar ist (Fig. 2).
4. Einrichtung nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine Entnahmestation (32) für die montierten durch Presssitz miteinander verbundenen Baugruppen, die in Be wegungsrichtung der Haltevorrichtungen (14) nach der dritten Montagestation (30) derart angeordnet ist, dass nach jedem Bewegungsschritt der Haltevorrichtungen eine derselben sich an der Entnahmestation (32) befindet, welche mit Greifern (100) zum Erfassen, Wegbewegen und Loslassen je einer Baugruppe ausgerüstet ist (Fig. 2, 6, 7).
5. Einrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifer (100) von einem Arm (74) getragen sind, der mittels Nocken und in Führungen (78, 88) zum Heranführen an die Haltevorrichtungen (14) und zum Zurück- und Weiterführen zu einer Absetzstelle (144) bewegbar ist, wobei durch diese Bewegungen eine Vorrichtung (106, 108, 110) zum Bewegen der Greifer (100) betätigt wird (Fig. 2,6,7).
6. Einrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifer zwei schwenkbare Greiffinger (100) aufweisen, die durch Federkraft (104) gespreizt sind, um an der Baugruppe von innen nach aussen nachgiebig anzugreifen (Fig. 6).
7. Einrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der die Greifer (100) tragende Arm (74) ein Schenkel eines Winkelstückes (70) ist, dessen anderer Schenkel (72) senkrecht zur Bewegungsbahn der Haltevorrichtungen (14) mittels einer Nockenscheibe (80) verschiebbar ist, und dass der Arm (74) in einer Führung (88, 90) derart geführt ist, dass er bei Verschiebung des anderen Schenkels (72) sich an der Entnahmestation (32) hebt und senkt und in der gehobenen Stellung bis über die Absetzstelle (144) schwenkt, und dass über der Absetzstelle (144) ein ein Los lassen der Greiffinger (100) auslösendes Organ (110) angeordnet ist (Fig. 6).
PATENTANSPRUCH II
Verfahren zum Betrieb der Montageeinrichtung nach Pa- tentanspruch I, zur Montage einer unteren Schwimmerventil Baugruppe, bestehend aus einem Flüssigkeitseinlassteil (114), einem Flüssigkeitsauslassteil (118) und einem Ventilsitzteil (116), die durch Presssitz miteinander zu verbinden sind, dadurch gekennzeichnet, dass diese Bauteile an der ersten Montagestation (26) in eine der Haltevorrichtungen (14) in nur lose zusammengeschobener Position (Fig.
4) eingebracht werden, wobei der Flüssigkeitsauslassteil (118) nach unten über ein oberes Stück (126) des Flüssigkeitseinlassteils (114) gestülpt und der Ventilsitzteil (116) nach unten auf das obere Ende (126) des Flüssigkeitseinlassteils (114) gesteckt wird, dass in der zweiten Montagestation (28) der Stempel (56) des Zwischenmontagestössels (52) in den Ventilsitzteil (116) hineingeführt und weiterbewegt wird, um die Bauteile teilweise zusammenzuschieben, und dass in der dritten Montagestation (30) die Stempel (60, 62) des Endmontagestössels (54) den Flüssigkeitsauslassteil (118) zum Eingriff mit dem Flüssigkeitseinlassteil (114) bringen und die ineinanderstekkenden Teile (126, 128) des Ventilsitzteiles (118) und des Flüssigkeitseinlassteils (114) gemeinsam erweitern (Fig. 5).
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