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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage von Verschlussstopfen sowie eine Verwendung einer Vorrichtung.
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Bei einem Verschlussstopfen oder Verschlusselement der in Rede stehenden Art handelt es sich insbesondere um Elemente, wie sie zum Verschließen von Kanälen und/oder Bohrungen in Bauteilen, beispielsweise in Gussbauteilen, verwendet werden. Je nach Typ und Funktionsweise der Elemente, werden diese im Bereich der (zu schließenden) Öffnung oder Bohrung angesetzt und, beispielsweise durch Druckeinwirkung, eingebracht. Diese Schritte bzw. allgemein das gesamte Handling derartige Elemente gestaltet sich insbesondere in der Großserienfertigung als äußerst komplex, da diese Elemente in der Regel klein sind und genau positioniert werden müssen, da ein sicheres Verschließen der Öffnung oder Bohrung sonst nicht gewährleistet ist bzw. das Bauteil bei der Montage bzw. beim Einbringen sogar beschädigt wird.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Montage von Verschlussstopfen bzw. Verschlusselementen sowie eine Verwendung anzugeben, welche insbesondere ein prozesssicheres Montieren derartiger Bauteile ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Verwendung gemäß Anspruch 10 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
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Erfindungsgemäß umfasst eine Vorrichtung zur Montage von Verschlusselementen oder Verschlussstopfen einen Stempel, wobei der Stempel eine Anlagefläche aufweist, und wobei entlang einer Längsrichtung des Stempels versetzt zu der Anlagefläche eine Greifeinrichtung angeordnet oder vorgesehen ist, welche zumindest ein Greifelement aufweist, welches entlang der Längsrichtung einen Anordnungsraum festlegt oder formt, und wobei eine Halteeinrichtung vorgesehen ist, welche den Anordnungsraum gegenüber, mit anderen Worten gegenüberliegend, der Anlagefläche begrenzt. Mit Vorteil ermöglicht die Halteeinrichtung eine exakte Vorpositionierung eines in dem Anordnungsraum angeordneten Elements, insbesondere eines Verschlussstopfens, insbesondere in Bezug auf die Anlagefläche. Mit anderen Worten wird durch die Halteeinrichtung quasi sichergestellt, dass das im Anordnungsraum positionierte Element exakt zur Anlagefläche positioniert bzw. ausgerichtet ist. Über die Anlagefläche wird letztendlich das Element, insbesondere der Verschlussstopfen, in eine Öffnung oder Bohrung eines Bauteils, beispielsweise eines Gussbauteils, eingebracht. Hierbei ist es insbesondere wichtig, dass das Element, also der Verschlussstopfen, nicht verkantet oder die Anlagefläche schräg auf das Element drückt, was zu Beschädigungen sowohl an der Vorrichtung als auch an dem Bauteil bzw. dem Element führen würde. Mit Vorteil liegt das Element also auf der Halteeinrichtung auf und wird umfänglich über die Greifeinrichtung gehalten.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Halteeinrichtung zumindest ein Halteelement auf, welches ausgelegt ist, das im Anordnungsraum angeordnete Element in Bezug auf die Anlagefläche auszurichten. Das Halteelement fungiert dabei insbesondere quasi als Auflagefläche oder Auflageelement, auf welches das Element gelegt, gesteckt oder gedrückt wird etc. Die tatsächliche geometrische Ausgestaltung des Halteelements ist dabei insbesondere von der Form des Elements, insbesondere des Verschlussstopfens, abhängig.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das zumindest eine Halteelement eine Haltefläche, wobei die Haltefläche parallel zu der Anlagefläche orientiert ist. Auf diese Haltefläche wird dann der Verschlussstopfen beim Anordnen im Anordnungsraum aufgelegt, wodurch eine Positionierung gegenüber der Anlagefläche des Stempels erfolgt. Ohne die Halteeinrichtung würde eine Positionierung ausschließlich über die Greifeinrichtung erfolgen. Es hat sich herausgestellt, dass dies in der Großserienfertigung oft nicht prozesssicher darstellbar ist.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Greifeinrichtung die Halteeinrichtung. Mit anderen Worten ist die Halteeinrichtung an der Greifeinrichtung ausgebildet.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Greifeinrichtung eine Vielzahl von Greifelementen auf, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zum Beispiel zwei. Die Greifelemente sind beispielsweise zangenartige Elemente, welche radial zu der Längsachse beweglich gelagert sind. Gemäß einer Ausführungsform sind die Greifelemente aktiv bewegbar, beispielsweise durch eine pneumatische und/oder hydraulische und/oder elektrische und/oder elektromechanische Ansteuerung bzw. Antriebseinheit. Alternativ oder zusätzlich können die Greifelemente auch passiv bewegbar sein, indem sie beispielsweise vorgespannt sind, beispielsweise mittels einer Federeinrichtung. Dies ermöglicht beispielsweise ein Einclipsen eines Verschlussstopfens in den Anordnungsraum.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Halteeinrichtung eine Vielzahl von Halteelementen auf, und wobei die Halteelemente an den Greifelementen angeordnet oder ausgebildet sind. Bei den Halteelementen handelt es sich gemäß einer Ausführungsform beispielsweise um dünne Platten oder Bleche, welche unten an den Greifelementen angeordnet, beispielsweise angeschweißt sind, wenn diese aus Metall sind. An dieser Stelle sei erwähnt, dass der Anordnungsraum bzw. dessen Geometrie von der Geometrie des Elements bzw. des Verschlussstopfens abhängig ist. Der Anordnungsraum kann z. B. zylinderförmig oder konisch ausgebildet sein. Daneben sind beliebige andere Ausgestaltungen ebenfalls möglich. Zweckmäßigerweise ist der Verschlussstopfen formschlüssig in der Greifeinrichtung angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Verschlussstopfen insbesondere um einen sogenannten Betaplug der Firma Lee GmbH.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Greifeinrichtung entlang der Längsachse verfahrbar. Dadurch ist es möglich, ein in dem Anordnungsraum angeordnetes Element in Richtung der Anlagefläche zu verfahren. Alternativ sind die Anlagefläche und die Haltefläche bzw. allgemein die Halteeinrichtung aber auch derart beabstandet, dass direkt beim Anordnen des Verschlussstopfens im Anordnungsraum dieses bereits an der Anlagefläche des Stempels anliegt.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ein Saugsystem, welches ausgelegt ist, ein im Anordnungsraum angeordnetes Element zur Anlagefläche hin zu bewegen oder dort zu arretieren. Mit anderen Worten kann das Element über das Saugsystem quasi verlagert werden. Das Saugsystem ist zweckmäßigerweise auch dazu vorgesehen, den Verschlussstopfen bis zum Einbringen in das entsprechende Werkstück bzw. Bauteil festzuhalten. Bevorzugt ist der Stempel auch dahingehend ausgelegt, eine Kraft auf das Element, insbesondere den Verschlusstopfen, einzubringen, worüber die Anordnung im jeweiligen Bauteil erfolgt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Saugsystem im Stempel angeordnet oder vorgesehen. Dadurch wird eine äußerst kompakte Anordnung geschaffen. Zudem kann mit ein und demselben Werkzeug sowohl ein Verfahren bzw. Verlagern des Verschlussstopfens wie auch eine Anordnung desselben im entsprechenden Bauteil erfolgen.
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Die Erfindung richtet sich auch auf die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einbringen von Verschlussstopfen in Bauteile, insbesondere Gussbauteile. Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei einem Verschlussstopfen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform um einen sogenannten Betaplug der Firma Lee GmbH.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform einer Vorrichtung mit Bezug auf die beigefügten Figuren.
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Es zeigen:
- 1: eine schematische Teilansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Montage von Verschlussstopfen;
- 2: die aus 1 bekannte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Montage von Verschlussstopfen mit einem darin angeordneten Verschlusselement;
- 3: eine Schnittansicht, wie in der 2 skizziert.
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1 zeigt in einer sehr schematischen Darstellung eine Teilansicht einer Vorrichtung zur Montage von Verschlussstopfen, wobei Bezugszeichen 10 einen Stempel darstellt, welcher sich entlang einer Längsrichtung L erstreckt. Der Stempel 10 weist stirnseitig eine Anlagefläche 12 auf. Versetzt zu dieser wird durch zwei Greifelemente 20 einer Greifeinrichtung ein Anordnungsraum A gebildet bzw. geformt. Dieser ist quasi gegenüberliegend zur Anlagefläche 12 durch Halteelemente 30 einer Halteeinrichtung begrenzt. Die Doppelpfeile mit den Bezugszeichen P deuten an, dass die Greifelemente radial zur Längsrichtung L beweglich oder verfahrbar sind. Im Stempel 10 ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine Saugeinrichtung oder ein Saugsystem angeordnet, welches entlang einer Saugrichtung S eine Saugwirkung bereitstellt, wodurch ein in dem Anordnungsraum A angeordnetes Element sicher an der Anlagefläche 12 gehalten werden kann.
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2 zeigt nun die im Wesentlichen aus der 1 bekannte Ausführungsform der Vorrichtung, wobei in dem Anordnungsraum A, vgl. 1, nun ein Element, insbesondere ein Verschlussstopfen bzw. eine Betaplug 40 angeordnet ist. Gut zu erkennen ist, dass das Verschlusselement 40 optimal gegenüber dem Stempel 10 durch die Greifeinrichtung, umfassend die Greifelemente 20 sowie die Halteeinrichtung, umfassend die Halteelemente 30 gehalten bzw. insbesondere auch positioniert ist. Über eine Schnittlinie X ist ein Schnitt angedeutet, welcher in der 3 skizziert ist.
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3 zeigt den in der 2 angedeuteten Schnitt, wobei insbesondere die beiden Greifelemente 20 der Greifeinrichtung zu erkennen sind, welche radial zu der Längsrichtung L bewegbar sind. In der Ansicht wird insbesondere die Anordnung des Verschlusselements 40 in dem Anordnungsraum A erkennbar. Ansatzweise zu erkennen sind noch die Halteelemente 30, auf deren Halteflächen das Verschlusselement 40 aufliegt, wodurch eine optimale Positionierung bzw. Ausrichtung gegenüber der Anlagefläche 12 des Stempels 10, vgl. insbesondere die 1, gewährleistet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Stempel
- 12
- Anlagefläche
- 20
- Greifelement
- 30
- Halteelement
- 40
- Element, Verschlussstopfen, Betaplug
- A
- Anordnungsraum
- L
- Längsrichtung
- P
- Pfeil
- S
- Saugrichtung
- X
- Schnittlinie
