DE102004019478A1 - Method and device for attaching spring to sealing element of hollow cylindrical shape, comprising specific conveying units - Google Patents

Method and device for attaching spring to sealing element of hollow cylindrical shape, comprising specific conveying units Download PDF

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Abstract

The springs (4) can be valve springs to be attached to a radial shaft sealing element (2). Several sealing elements (2) are positioned on top of a conveying surface (10) and moved horizontally towards the springs (4) moved vertically by the forces of gravity in a duct (20) at a joining device (30) positioned at a small distance above the seals (2). As soon as a spring (4) touches a sealing element (2) it is caught in a circular groove and secured there by a pressure element (4) acting vertically on the unit (2, 4) while it is horizontally moved.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Montieren eines ringartigen Federelements an einem hohlzylinderartigen Dichtelement.The The invention relates to an apparatus and method for mounting an annular spring element on a hollow cylinder-like sealing element.

Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise zum Montieren von ringartigen Spiralfedern auf Ventilschaftdichtungen bekannt, wobei mit heute bekannten Vorrichtungen unter einhundert Spiralfedern pro Minute montiert werden können.such Devices are for example for mounting ring-like Spiral springs on valve stem seals known, with today known devices under one hundred coil springs per minute can be mounted.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Montieren eines ringartigen Federelements auf einem hohlzylinderartigen Dichtelement zu schaffen, so dass eine große Anzahl von Federelemente pro Zeiteinheit montierbar ist.A The object of the invention is therefore an apparatus and a method for mounting a ring-like spring element on a hollow cylinder-like To create sealing element, so that a large number of spring elements can be mounted per unit of time.

Die Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch den Gegenstand des Patentanspruchs 19 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The The object is with respect to the device by the subject of the Patent claim 1 and in terms of the method by the subject matter of Patent claim 19 solved. Advantageous embodiments are described in the subclaims.

Gemäß Anspruch 1 beinhaltet eine Vorrichtung zum Montieren eines ringartigen Federelements an einem hohlzylinderartigen Dichtelement folgende Merkmale:

  • – Zuführmittel, mit denen das Federelement bezogen auf die Hauptachsen der Elemente senkrecht oder unter einem spitzen Winkel auf das Dichtelement zugeführt wird, und
  • – Transportmittel zum Bewegen des Dichtelements, die einen Anschlag für das Federelement bildend gestaltet sind, so dass das Federelement an einer vorgebbaren Stelle am Außenmantel des Dichtelements eingreift.
According to claim 1, a device for mounting an annular spring element on a hollow cylinder-like sealing element includes the following features:
  • - Zuführmittel, with which the spring element is supplied with respect to the main axes of the elements perpendicular or at an acute angle to the sealing element, and
  • - Transport means for moving the sealing element, which are designed to form a stop for the spring element, so that the spring element engages at a predetermined location on the outer surface of the sealing element.

Als wesentlich für die Erfindung wurde dabei erkannt, dass erst mit dem, einen Anschlag für das Federelement bildenden Ausgestalten der Transportmittel bei hoher Montagezuverlässigkeit eine hohe Montagerate erzielbar ist. So können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung fünfhundert und mehr Federelemente pro Minute montiert werden. Dadurch, dass der Montagevorgang bewusst einfach gehalten ist und für den eigentlichen Montagevorgang, abgesehen von der Vorrichtung an sich keine weiteren Werkzeuge notwendig sind, werden zusätzlich zu der hohen Montagerate niedrige Montagekosten pro Dichtelement erzielt. Weiterhin unterliegt die Vorrichtung nur geringem Verschleiß, so dass die Vorrichtung mit Vorteil eine hohe Lebensdauer aufweist.When essential for the invention was recognized that only with, a stop for the spring element forming forms of transport with high reliability assembly a high mounting rate can be achieved. Thus, with the device according to the invention fivehundred and more spring elements per minute are mounted. As a result of that the assembly process is deliberately kept simple and for the actual Assembly process, apart from the device itself no further Tools are necessary, in addition to the high mounting rate Low installation costs per sealing element achieved. Still subject the device only slight wear, so that the device advantageously has a long life.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Dabei zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the embodiments described below with reference to the Characters. Showing:

1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Montieren von ringartigen Federelementen an hohlzylinderartigen Dichtelementen in einer ersten Ausführungsform und 1 a section through a device for mounting ring-like spring elements on hollow cylinder-like sealing elements in a first embodiment and

2 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Montieren von ringartigen Federelementen an hohlzylinderartigen Dichtelementen in einer zweiten Ausführungsform. 2 a section through an apparatus for mounting ring-like spring elements on hollow cylinder-like sealing elements in a second embodiment.

Die 1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Montieren von ringartigen Federelementen 4 auf hohlzylinderartigen Dichtelementen 2. Bei den hohlzylinderartigen Dichtelementen 2 handelt es sich beispielsweise um Radialwellendichtungen insbesondere um Ventilschaftdichtungen für Verbrennungsmotoren. Die ringartigen Federelemente 4 sind dabei insbesondere aus einer Spiralfeder hergestellt, die kreisförmig gebogen und deren Enden ineinander verschraubt werden.The 1 shows as an embodiment of the invention a section through a device for mounting ring-like spring elements 4 on hollow cylinder-like sealing elements 2 , In the hollow cylinder-like sealing elements 2 These are, for example, radial shaft seals, in particular valve stem seals for internal combustion engines. The ring-like spring elements 4 are in particular made of a spiral spring which is bent in a circle and whose ends are screwed together.

Die Vorrichtung umfasst Transportmittel 10, mit denen die Dichtelemente 2 unterhalb eines Schachts 20, unterhalb von Federaufbringmitteln 30 und Andruckmitteln 40 kontinuierlich von einer linken zu einer rechten Seite der Zeichenebene der 1 bewegt werden. Dabei erfolgt im dargestellten Bereich der Vorrichtung das Bewegen im wesentlichen geradlinig. In anderen Ausführungen kann das Bewegen im dargestellten Bereich der Vorrichtung auch Teil einer Rotationsbewegung sein, wobei dazu die Transportmittel 10 beispielsweise einen elektromotorisch angetriebenen Drehteller umfassen.The device comprises means of transport 10 with which the sealing elements 2 below a shaft 20 , below spring applying means 30 and pressure means 40 continuously from a left to a right side of the drawing plane 1 to be moved. In this case, the movement in the illustrated area of the device is substantially rectilinear. In other embodiments, the movement in the illustrated area of the device may also be part of a rotational movement, in which case the means of transport 10 For example, comprise an electric motor driven turntable.

Durch die Transportmittel 10 werden die Dichtelemente 2 mit einer vertikalen Ausrichtung ihrer Hauptachsen transportiert, wobei die einzelnen Dichtelemente 2 in entsprechende Aussparungen der Transportmittel 10 eingesetzt sind und über eine Gleitfläche 50 gleitend hinweg bewegt werden.By the means of transport 10 become the sealing elements 2 transported with a vertical orientation of their major axes, with the individual sealing elements 2 in corresponding recesses of the means of transport 10 are used and have a sliding surface 50 be moved away sliding.

Der Schacht 20 ist schlitzartig ausgebildet, so dass die in ihm geführten Federelemente 4 mit einer horizontalen Ausrichtung ihrer Hauptachsen, nacheinander aneinandergereiht geführt werden und alleinig aufgrund ihrer Schwerkraft im Schacht 20 nach unten gleiten. Die Transportmittel 10 sind dabei insbesondere hinsichtlich ihrer vertikalen Ausdehnung derart gestaltet, dass sie einen Anschlag für das Federelement 4 bilden, so dass das Federelement 4 an einer vorgebbaren Stelle am Außenmantel des Dichtelements 2 eingreift. Die vorgebbare Stelle ist dabei durch eine ringartige Nut des Dichtelements 2 bestimmt, in die das Federelement 4 eingebracht werden soll.The shaft 20 is slit-like, so that guided in it spring elements 4 with a horizontal orientation of their main axes, one after the other lined up and solely due to their gravity in the shaft 20 slide down. The means of transport 10 are in particular designed in terms of their vertical extent such that they are a stop for the spring element 4 form, so that the spring ment 4 at a predeterminable point on the outer jacket of the sealing element 2 intervenes. The predefinable point is by an annular groove of the sealing element 2 determines in which the spring element 4 should be introduced.

Sobald das Federelement 4 das Dichtelement 2 an der Nut eingreifend berührt, wird durch das Weiterbewegen beider Elemente 2 und 4 unter einer Montagefläche 32 der Federaufbringmittel 30 hinweg das Federelement 4 aus dem Schacht 20 herausgezogen und über eine entsprechende Stirnfläche des Dichtelements 2 hinweg auf dem Dichtelement 2 aufgebracht, so dass das Federelement 4 in der Nut des Außenmantels des Dichtelements 2 zu liegen kommt. Ein Abstand a zwischen der Montagefläche 32 und der Stirnfläche des Dichtelements 2, über die hinweg das Federelement 4 aufgebracht wird, ist dabei im Bereich von etwa 0,2 bis 0,3 mm gewählt.Once the spring element 4 the sealing element 2 touched engaging the groove, is by the further movement of both elements 2 and 4 under a mounting surface 32 the spring applying means 30 away the spring element 4 from the shaft 20 pulled out and over a corresponding end face of the sealing element 2 away on the sealing element 2 applied so that the spring element 4 in the groove of the outer shell of the sealing element 2 to come to rest. A distance a between the mounting surface 32 and the end face of the sealing element 2 over which the spring element passes 4 is applied, is selected in the range of about 0.2 to 0.3 mm.

Damit vorausgehend beschriebener Aufbringvorgang sicher und vollständig erfolgt, umfassen die Federaufbringmittel 30 Andruckmittel 40, die die Montagefläche 32 in Richtung zu den Transportmitteln 10 hin durchdringen. Dabei umfassen die Andruckmittel 40 auf einer dem Dichtelement 2 zugewandten Seite eine Andruckrolle 42 und sind an einer dem Dichtelement 2 abgewandten Seite über eine Federung 44 federnd gelagert. Durch die Andruckmittel 40 wird beim Fortbewegen der Elemente 2 und 4 unter dem Andruckmittel 40 hinweg insbesondere der linke Teilbereich des Federelements 4 zuverlässig und sicher in die Nut des Dichtelements 2 gedrückt.In order for the previously described application process to be safe and complete, the spring application means comprise 30 pressure means 40 that the mounting surface 32 towards the means of transport 10 penetrate. In this case, the pressure means 40 on a the sealing element 2 facing side a pinch roller 42 and are at a the sealing element 2 opposite side via a suspension 44 spring-mounted. By the pressure means 40 becomes while moving the elements 2 and 4 under the pressure means 40 in particular the left part of the spring element 4 reliable and safe in the groove of the sealing element 2 pressed.

Die 2 zeigt als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Schnitt durch eine weitere Vorrichtung zum Montieren von ringartigen Federelementen 4 auf hohlzylinderartigen Dichtelementen 2. Abgesehen von den Andruckmitteln 40' ist die weitere Vorrichtung der 2 mit der Vorrichtung der 1 identisch, so dass vergleichbare Bauelemente der weiteren Vorrichtung entsprechend denen der 1 bezeichnet sind und auch zu deren Funktionsbeschreibung auf das zu 1 Erläuterte verwiesen wird. Anstelle der Andruckrolle 42 der Andruckmittel 40 der 1 sind die Andruckmittel 40' der 2 an einer dem Dichtelement 2 zugewandten Seite in Richtung des Bewegens des Dichtelements 2 sich keilartig erweiternd ausgebildet. Durch die keilartige Ausbildung der Andruckmittel 40' wird eine Wirkung erzielt, die der der Andruckrolle 42 vergleichbar ist.The 2 shows as a further embodiment of the invention, a section through a further device for mounting ring-like spring elements 4 on hollow cylinder-like sealing elements 2 , Apart from the pressure means 40 ' is the other device of the 2 with the device of 1 identical, so that comparable components of the further device corresponding to those of 1 are designated and also to their functional description on the 1 Explained is referenced. Instead of the pinch roller 42 the pressure means 40 of the 1 are the pressure means 40 ' of the 2 at a the sealing element 2 facing side in the direction of moving the sealing element 2 formed wedge-like widening. Due to the wedge-like design of the pressure means 40 ' an effect is achieved, that of the pressure roller 42 is comparable.

22
hohlzylinderartiges Dichtelementhollow cylinder-like sealing element
44
ringartiges Federelementring-like spring element
1010
TransportmittelMode of Transport
2020
Schachtshaft
3030
FederaufbringmittelFederaufbringmittel
3232
Montageflächemounting surface
40, 40'40 40 '
Andruckmittelpressure means
4242
Andruckrollepinch
4444
Federungsuspension
5050
Gleitflächesliding surface
aa
Abstanddistance

Claims (25)

Vorrichtung zum Montieren eines ringartigen Federelements (4) an einem hohlzylinderartigen Dichtelement (2), beinhaltend folgende Merkmale: – Zuführmittel (20), mit denen das Federelement (4) bezogen auf die Hauptachsen der Elemente (2, 4) senkrecht oder unter einem spitzen Winkel auf das Dichtelement (2) zugeführt wird, und – Transportmittel (10) zum Bewegen des Dichtelements (2), die einen Anschlag für das Federelement (4) bildend gestaltet sind, so dass das Federelement (4) an einer vorgebbaren Stelle am Außenmantel des Dichtelements (2) eingreift.Device for mounting a ring-like spring element ( 4 ) on a hollow cylinder-like sealing element ( 2 ), comprising the following features: - feeding means ( 20 ), with which the spring element ( 4 ) relative to the major axes of the elements ( 2 . 4 ) perpendicular or at an acute angle to the sealing element ( 2 ), and - transport means ( 10 ) for moving the sealing element ( 2 ), a stop for the spring element ( 4 ) are designed so that the spring element ( 4 ) at a predeterminable point on the outer casing of the sealing element ( 2 ) intervenes. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung Federaufbringmittel (30) mit einer Montagefläche (32) umfasst, die zusammen mit den Transportmitteln (10) derart gestaltet sind, dass die Elemente (2, 4) dem Eingreifen nachfolgend unter der Montagefläche (32) weiterbewegt werden, die parallel zu derjenigen Stirnfläche des Dichtelements (2) verläuft, über die hinweg das Federelement (4) aufgebracht wird, so dass das Federelement (4) auf dem Außenmantel des Dichtelements (2) aufgebracht wird.Device according to claim 1, wherein the device comprises spring application means ( 30 ) with a mounting surface ( 32 ), which together with the means of transport ( 10 ) are designed such that the elements ( 2 . 4 ) the intervention below the mounting surface ( 32 ) are moved further, which are parallel to that end face of the sealing element ( 2 ), over which the spring element ( 4 ) is applied, so that the spring element ( 4 ) on the outer jacket of the sealing element ( 2 ) is applied. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein Abstand (a) zwischen der Montagefläche (32) und der Stirnfläche in etwa kleiner einem Millimeter ist.Apparatus according to claim 2, wherein a distance (a) between the mounting surface ( 32 ) and the end face is approximately less than one millimeter. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Abstand (a) in etwa 0,2 bis 0,3 mm beträgt.Apparatus according to claim 3, wherein the distance (a) is about 0.2 to 0.3 mm. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Federaufbringmittel (30) in Richtung der Hauptachse des Dichtelements (2) federnd gelagerte Andruckmittel (40, 40') umfassen, die die Montagefläche (32) durchdringen und derart angeordnet und ausgebildet sind, dass das Federelement (4) vollständig entlag einer durch die vorgebbare Stelle bestimmten Außenmantelumfangslinie des Dichtelements (2) aufgebracht wird.Device according to one of claims 1 to 4, wherein the spring application means ( 30 ) in the direction of the main axis of the sealing element ( 2 ) spring-loaded pressure means ( 40 . 40 ' ) comprising the mounting surface ( 32 ) are penetrated and arranged and formed such that the spring element ( 4 ) completely entlag a predetermined by the predetermined position outer circumferential circumference of the sealing element ( 2 ) is applied. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Andruckmittel (40) an einer dem Dichtelement (2) zugewandeten Seite eine Andruckrolle (42) umfassen.Apparatus according to claim 5, wherein the pressure means ( 40 ) on a sealing element ( 2 ) Trains turned page a pinch roller ( 42 ). Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Andruckmittel (40') an einer dem Dichtelement (2) zugewandten Seite in Richtung des Bewegens sich keilartig erweiternd ausgebildet sind.Apparatus according to claim 5, wherein the pressure means ( 40 ' ) on a sealing element ( 2 ) facing side in the direction of moving wedge-like widening are formed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Andruckmittel (40, 40') an einer dem Dichtelement (2) abgewandten Seite eine Federung (44) umfassen.Device according to one of claims 5 to 7, wherein the pressure means ( 40 . 40 ' ) on a sealing element ( 2 ) facing away from a suspension ( 44 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Zuführmittel (20) einen schlitzartigen Schacht (20) zum Fördern des Federelements (4) in einer Richtung senkrecht zu dessen Hauptachse aufweisen.Device according to one of claims 1 to 8, wherein the feeding means ( 20 ) a slot-like shaft ( 20 ) for conveying the spring element ( 4 ) in a direction perpendicular to the major axis thereof. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Schacht (20) sich im wesentlichen vertikal erstreckend angeordnet ist, so dass das Federelement (4) aufgrund seiner Schwerkraft im Schacht (20) gleitet.Device according to claim 9, wherein the shaft ( 20 ) is arranged substantially vertically extending, so that the spring element ( 4 ) due to its gravity in the shaft ( 20 ) slides. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Vorrichtung eine plattenartige Gleitfläche (50) aufweist, auf die sich das Dichtelement (2) beim Bewegen stützt.Device according to one of claims 1 to 10, wherein the device is a plate-like sliding surface ( 50 ), to which the sealing element ( 2 ) while moving. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Transportmittel (10) zum Bewegen des Dichtelements (2) mit vertikaler Ausrichtung seiner Hauptsache ausgebildet sind.Device according to one of claims 1 to 11, wherein the transport means ( 10 ) for moving the sealing element ( 2 ) are formed with vertical orientation of its main object. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Transportmittel (10) für ein kontinuierliches Bewegen des Dichtelements (2) ausgebildet sind.Device according to one of claims 1 to 12, wherein the transport means ( 10 ) for a continuous movement of the sealing element ( 2 ) are formed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Transportmittel (10) für ein im wesentlichen geradliniges Bewegen des Dichtelements (2) ausgebildet sind.Device according to one of claims 1 to 13, wherein the transport means ( 10 ) for a substantially rectilinear movement of the sealing element ( 2 ) are formed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Transportmittel (10) für ein im wesentlichen bogen- oder rotationsartiges Bewegen des Dichtelements (2) ausgebildet sind.Device according to one of claims 1 to 13, wherein the transport means ( 10 ) for a substantially arc or rotation-like movement of the sealing element ( 2 ) are formed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Transportmittel (10) einen Drehteller umfassen.Device according to one of claims 1 to 15, wherein the means of transport ( 10 ) comprise a turntable. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Drehteller elektromotorisch angetrieben ist.Apparatus according to claim 16, wherein the turntable is driven by an electric motor. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Außenmantel des Dichtelements (2) an der Stelle des Eingreifens eine ringartige Nut aufweist.Device according to one of claims 1 to 17, wherein the outer shell of the sealing element ( 2 ) has an annular groove at the location of engagement. Verfahren zum Montieren eines ringartigen Federelements (4) an einem hohlzylinderartigen Dichtelement (2), beinhaltend folgende Merkmale: – Das Federelement (4) wird bezogen auf die Hauptachsen der Elemente (2, 4) senkrecht oder unter einem spitzen Winkel auf das Dichtelement (2) zugeführt und – das Dichtelement (2) wird mit Hilfe von Transportmitteln (10) bewegt, die einen Anschlag für das Federelement (4) bildend ausgestaltet sind, so dass das Federelement (4) an einer vorgebbaren Stelle am Außenmantel des Dichtelements (2) eingreift.Method for mounting a ring-like spring element ( 4 ) on a hollow cylinder-like sealing element ( 2 ), comprising the following features: - the spring element ( 4 ) is related to the main axes of the elements ( 2 . 4 ) perpendicular or at an acute angle to the sealing element ( 2 ) and - the sealing element ( 2 ) is transported by means of transport ( 10 ), which is a stop for the spring element ( 4 ) are configured so that the spring element ( 4 ) at a predeterminable point on the outer casing of the sealing element ( 2 ) intervenes. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Elemente (2, 4) dem Eingreifen nachfolgend unter einer Montagefläche (32) weiterbewegt werden, die parallel zu derjenigen Stirnfläche des Dichtelements (2) verläuft, über die hinweg das Federelement (4) aufgebracht wird, so dass das Federelement (4) auf dem Außenmantel des Dichtelements (2) aufgebracht wird.The method of claim 19, wherein the elements ( 2 . 4 ) engaging below a mounting surface ( 32 ) are moved further, which are parallel to that end face of the sealing element ( 2 ), over which the spring element ( 4 ) is applied, so that the spring element ( 4 ) on the outer jacket of the sealing element ( 2 ) is applied. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, wobei das Federelement (4) aufgrund seiner Schwerkraft zugeführt wird.Method according to one of claims 18 or 19, wherein the spring element ( 4 ) is supplied by gravity. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei das Dichtelement (2) mit vertikaler Ausrichtung seiner Hauptsache bewegt wird.Method according to one of claims 19 to 21, wherein the sealing element ( 2 ) is moved with vertical orientation of its main thing. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei das Dichtelement (2) kontinuierlich bewegt wird.Method according to one of claims 19 to 22, wherein the sealing element ( 2 ) is moved continuously. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei das Dichtelement (2) im wesentlichen geradlinig bewegt wird.Method according to one of claims 19 to 23, wherein the sealing element ( 2 ) is moved substantially in a straight line. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei das Dichtelement (2) im wesentlichen bogen- oder rotationsartig bewegt wird.Method according to one of claims 19 to 23, wherein the sealing element ( 2 ) is moved substantially arcuately or rotationally.
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