DE10230241A1 - Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Einsetzen von Ventilkeilen in Federteller von Ventilen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Einsetzen von Ventilkeilen in Federteller von Ventilen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum maschinellen Einsetzen von Ventilkeilen (15) in Federteller (13) von Ventilen (12) mit einem Ventilschaft (11), wobei die Ventilkeile (15) einem Montagekopf (10) zugeführt und durch ein Positionierungsmittel (33) übernommen werden, während sich das Positionierungsmittel (33) in einer Aufnahmeposition befindet. Danach wird das Positionierungsmittel (33) unter Mitnahme der Ventilkeile (15) in Axialrichtung des Ventilschafts (11) von einer Aufnahmeposition in eine Übergabeposition bewegt. Die Ventilkeile (15) werden in der Übergabeposition des Positionierungsmittels (33) an schwenkbare Montagehebel (25, 26) des Montagekopfes (10) übergeben, worauf das Positionierungsmittel (33) gegenüber den Montagehebeln (25, 26) in die Aufnahmeposition zurückbewegt wird. Abschließend wird der Montagekopf (10) zusammen mit dem Positionierungsmittel (33) zum Niederdrücken des Federtellers (13) bis zur Anlage des Positionierungsmittels (33) an einem freien Ende des Ventilschafts (11) in Axialrichtung des Ventilschafts (11) gegen die Wirkung einer Ventilfeder (14) bewegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Einsetzen von Ventilkeilen in Federteller von Ventilen gemäß Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 7, 8 und 13.
  • Bei den Ventilkeilen handelt es sich Rotationskörper mit konischer Außenfläche und einer in Längsrichtung der Ventilkeile verlaufenden Durchgangsbohrung. Im Bereich dieser Durchgangsbohrung weist die Innenseite der Ventilkeile mehrere umlaufende Nuten und dazwischen befindliche Wulste auf. Die Anordnung und Gestalt dieser Wulste bzw. Nuten korrespondiert mit der Außenfläche des Ventilschaftes, so dass diese zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Ventilkeil und dem Ventilschaft ineinander in Eingriff bringbar sind. Zur Montage sind die Ventilkeile in Längsrichtung in zwei Ventilkeilhälften gleicher Größe geteilt, die von zwei Seiten um den Ventilschaft im Bereich der Nuten und Wulste herumgelegt werden und in dieser Stellung wiederum einen Ventilkeil bilden. Der Begriff Ventilkeil wird entsprechend im Folgenden als Synonym für ein Paar Ventilkeilhälften verwendet und umgekehrt. Der Federteller weist eine konische Durchgangsbohrung auf zur Aufnahme des Ventilschafts mit dem angesetzten Ventilkeil. Dabei kommt die konische Außenfläche des Ventilkeils zur Anlage an der Innenfläche der ebenso konischen Durchgangsbohrung des Federtellers, so dass der Ventilschaft im Federteller gehalten wird.
  • Eine derartige Befestigung von Ventilschäften an Federtellern mit Hilfe einer automatisch arbeitenden Vorrichtung ist nicht unproblematisch. Üblicherweise werden hierzu Montageeinheiten eingesetzt, die zunächst den Federteller gegen die Druckkraft der Ventilfeder nach unten bewegen und nachfolgend die Ventilkeilhälften am Ventilschaft ansetzen. Durch Anheben bzw. Abziehen der Montageeinheit entsteht dann die formschlüssige Verbindung zwischen Ventilkeil und Ventilschaft einerseits und Federteller und Ventilkeil andererseits. Sowohl beim Zuführen der Ventilkeilhälften zur Montageeinheit, als auch beim Ansetzen der Ventilkeilhälften am Ventilschaft kommt es dabei immer wieder zu Fehlstellungen der Ventilkeile und infolge dessen zu einer fehlerhaften Montage
  • Zur Vermeidung von Fehlstellungen der Ventilkeile bei der automatischen Montage sieht die DE 40 02 822 C2 vor, die Ventilkeile bzw. die Ventilkeilhälften an einer separaten Abholstation in einer definierten Relativposition anzuordnen. Dort werden die Ventilkeile durch eine Montageeinheit aufgenommen und durch räumliche Bewegung der Montageeinheit zum Montageort überführt und dort am Ventilschaft montiert. Auf diese Weise sollen Fehlstellungen der Ventilkeile bei der Übergabe an die Montageeinheit vermieden werden. Ein Nachteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass infolge der räumlichen Entfernung zwischen dem Montageort und der Abholstation die Montageeinheit zwischen diesen beiden Stationen nicht unerhebliche Wege zurücklegen muss, wodurch sich die Taktzeit zwangsläufig erhöht.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die ein möglichst schnelles und zuverlässiges Einsetzen von Ventilkeilen in Federteller von Ventilen ermöglicht.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren die Maßnahmen des Anspruchs 1 auf. Demnach ist vorgesehen, dass zunächst die Ventilkeile einem Montagekopf zugeführt und durch ein Positionierungsmittel übernommen werden. Dabei befindet sich das Positionierungsmittel in einer Aufnahmeposition. Danach wird das Positionierungsmittel unter Mitnahme der Ventilkeile in Axialrichtung des Ventilschafts von der Aufnahmeposition in eine Übergabeposition bewegt. In dieser Übergabeposition werden die Ventilkeile an schwenkbare Montagehebel des Montagekopfes übergeben. Abschließend wird der Montagekopf zusammen mit dem Positionierungsmittel zum Niederdrücken des Federtellers bis zur Anlage des Positionierungsmittels an einem freien Ende des Ventilschafts in Axialrichtung des Ventilschafts gegen die Wirkung einer Feder bewegt. Mit anderen Worten ist somit vorgesehen, dass die Ventilkeile dem Montagekopf zugeführt werden, aber nicht direkt an die Montagehebel übergeben werden, sondern an das Positionierungsmittel. Dieses weist eine vorteilhafte Doppelfunktion auf: Einerseits übergibt es die Ventilkeile an die Montagehebel, andererseits bildet es beim Niederdrücken des Federtellers einen Anschlag für den Ventilschaft, wodurch eine genaue Relativposition des Ventilschafts zu den Montagehebeln vorgegeben wird. Das Positionierungsmittel wird dabei zwischen der Aufnahmeposition und der Übergabeposition gegenüber den Montagehebeln bewegt. Auf diese Weise wird lediglich eine kurze Zeit für die Montage des Ventilschafts im Federteller benötigt, wobei durch das Positionierungsmittel einerseits eine genaue Zuführung der Ventilkeile zu den Montagehebeln und andererseits eine genaue Montage des Ventilschafts im Federteller möglich ist.
  • Vorzugsweise werden die Ventilkeile dem Montagekopf vereinzelt zugeführt, insbesondere als paarweise Ventilkeilhälften. Die Vereinzelung kann dabei durch einen im Förderweg der Ventilkeile angeordneten Schieber erfolgen.
  • Eine Vorrichtung zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 7 auf. Demnach ist vorgesehen, dass ein dem Montagekopf zugeordnetes Positionierungsmittel zur Zuführung der Ventilkeile an die Montagehebel zwei Anschläge aufweist. Ein erster Anschlag ist für ein freies Ende des Ventilschafts vorgesehen, wohingegen der zweite Anschlag den Ventilkeilen zugedacht ist. Die Vorrichtung ist in besonderer Weise zur Durchführung des eingangs genannten Verfahrens eingerichtet.
  • Eine weitere Vorrichtung zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe, bei der es sich auch um eine Weiterentwicklung der vorstehend beschriebenen Lösung handeln kann, weist die Merkmale des Anspruchs 8 auf. Demnach ist vorgesehen, dass ein dem Montagekopf zugeordnetes Positionierungsmittel gegenüber den Montagehebeln in Axialrichtung des Ventilschafts zwischen einer Aufnahmeposition und einer Übergabeposition bewegbar ist. In der Aufnahmeposition des Positionierungsmittels sind die Ventilkeile dem Positionierungsmittel zuführbar. In der Übergabeposition des Positionierungsmittels sind die Ventilkeile an die Montagehebel übergebbar. Das Positionierungsmittel bildet dabei in der Aufnahmeposition einen definierten Anschlag für ein freies Ende des Ventilschafts. Das Positionierungsmittel weist wie beim eingangs beschriebenen Verfahren eine vorteilhafte Doppelfunktion auf und ermöglicht eine positionsgenaue Zuführung und Anordnung der Ventilkeile am Ventilschaft.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ventilkeile bei Anlage des Ventilschafts am in der Aufnahmeposition befindlichen Positionierungsmittel in einer korrekten Relativlage zur Montage am Ventilschaft angeordnet sind. Die Aufnahmeposition ist vorzugsweise derart angeordnet, dass der Abstand zwischen dem Anschlag und dem Montagehebeln derart bemessen ist, dass sich bei Anlage des Ventilschafts am Anschlag die Wulste und Nuten des Ventilschafts genau auf Höhe der Wulsten und Nuten der in den Montagehebeln gehaltenen Ventilkeilhälften befinden.
  • Eine weitere Vorrichtung zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe, bei der es sich auch um eine Weiterentwicklung der vorstehend beschriebenen Lösung handeln kann, weist die Merkmale des Anspruchs 13 auf. Demnach ist vorgesehen, dass ein dem Montagekopf zugeordnetes Positionierungsmittel zur Führung der Ventilkeile bis zur Übergabe an die Montagehebel von einer rohrartigen Halterung umgeben ist. Die rohrartige Halterung dient zur Zuführung der in den Montagekopf eingeförderten Ventilkeile an das Positionierungsmittel und verhindert Fehlstellungen der Ventilkeile während des Transports zum Positionierungsmittel.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass sich die Montagehebel außerhalb der Halterung erstrecken, wobei der Halterung Anlageflächen der Montagehebel zur Aufnahme der Ventilkeile frei lässt. Die Halterung erstreckt sich vorzugsweise oberhalb der Anlageflächen der Montagehebel, so dass die Ventilkeilhälften vom Positionierungsmittel an die Montagehebel übergeben werden können. Der Transport der Ventilkeile innerhalb der Halterung erfolgt dabei vereinzelt und vorzugsweise durch das Eigengewicht der Ventilkeile.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass sich das Positionierungsmittel in Längsrichtung der Halterung erstreckt und vorzugsweise zwei radial abstehende Führungsstege aufweist. Die Ventilkeile werden paarweise als Ventilkeilhälften in zwei mindestens teilweise getrennten Förderschächten dem Positionierungsmittel zugeführt. Die beiden Förderschächte werden dabei im Wesentlichen durch die Führungsstege und die Halterung begrenzt.
  • Weitere Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung erläutert. In dieser zeigt:
  • 1 einen Vertikalschnitt durch einen Montagekopf,
  • 2 eine Einzelheit des Montagekopfs in vergrößerter Darstellung in einer Aufnahmeposition,
  • 3 die Einzelheit des Montagekopfs in einer Übergabeposition,
  • 4 ein horizontaler Schnitt durch den Montagekopf in teilweiser Darstellung, und
  • 5 einen vertikalen Schnitt V-V durch den Montagekopf gemäß 1.
  • Der in den 1 bis 5 gezeigte Montagekopf 10 ist Teil einer Montagevorrichtung zum automatischen Befestigen von Ventilschäften 11 eines Ventils 12 in einem Federteller 13 gegen die Wirkung einer Ventilfeder 14.
  • Zur Befestigung des Ventilschafts 11 am Federteller 13 sind Ventilkeile 15 vorgesehen. Bei den Ventilkeilen 15 handelt es sich um rotationssymmetrische Körper mit einer konischen Außenfläche. In Längsrichtung der Ventilkeile 15 verläuft eine zylindrische Durchgangsbohrung, deren Durchmesser etwa dem Durchmesser des Ventilschafts 11 entspricht. An der Innenfläche der Ventilkeile sind mehrere umlaufende Nuten 16 vorgesehen, mit dazwischen angeordneten Wulsten 17. Zur formschlüssigen Verbindung der Ventilkeile 15 mit den Ventilschäften 11 weisen die Ventilschäfte 11 mit Abstand zu ei nem oberen freien Ende, nämlich einer Oberseite 18, entsprechende umlaufende Nuten 19 bzw. Wulste 20 auf. Zur Anordnung der Ventilkeile 15 am Ventilschaft 11 sind die Ventilkeile 15 in Längsrichtung geteilt, so dass zwei gleich große Ventilkeilhälften 21, 22 entstehen, die seitlich um den Ventilschaft 11 im Bereich der Nuten 19 und Wulsten 20 herum angelegt werden.
  • Die Ventilkeilhälften 21, 22 werden zusammen mit dem Ventilschaft 11 im Federteller 13 angeordnet. Der Federteller 13 weist hierzu eine konische Durchgangsbohrung 23 auf. Die Durchgangsbohrung 23 ist derart ausgebildet, dass sie mit der ebenfalls konischen Außenfläche der Ventilkeilhälften 21, 22 korrespondiert, nämlich derart, dass die konische Außenfläche der Ventilkeilhälften 21, 22 an der konischen Innenfläche 24 der Durchgangsbohrung 23 formschlüssig anliegt, wenn der Ventilschaft 11 mit den Ventilkeilhälften 21, 22 in der Durchgangsbohrung 23 angeordnet ist.
  • Zur Montage der Ventilkeile 15 am Ventilschaft 11 weist der Montagekopf 10 zwei schwenkbare Montagehebel 25, 26 auf. Die Montagehebel 25, 26 weisen jeweils eine Anlagefläche 27 auf, die in Kontakt mit der konischen Außenfläche der Ventilkeilhälften 21, 22 gebracht wird. Zur Halterung der Ventilkeilhälften 21, 22 in den Anlageflächen 27 weisen die Montagehebel 25, 26 jeweils eine durchgehenden Saugbohrung 28 auf, die bis zur Anlagefläche 27 geführt ist und über die die Ventilkeilhälften 21, 22 mittels Unterdruck pneumatisch an den Anlageflächen 27 der Montagehebel 25, 26 gehalten werden. Die Anlageflächen 27 sind zu diesem Zweck entsprechend der Außenflächen der Ventilkeilhälften 21, 22 ausgebildet.
  • Eine erste Besonderheit des gezeigten Montagekopfes 10 besteht in der Zuführung der Ventilkeilhälften 21, 22 zu den Montagehebeln 25, 26. Die Ventilkeilhälften 21, 22 werden über zwei Führungskanäle 29, 30, für je eine Ventilkeilhälfte 21, 22 zunächst pneumatisch dem Montagekopf 10 zugeführt. In einem ersten Abschnitt sind die Führungskanäle durch Schläuche 45, 46 gebildet. Die Zuführung kann vereinzelt erfolgen oder in ein im Bereich des Montagekopfes 10 vorgesehenes Magazin. Bei der vereinzelten Zuführung werden die Ventilkeilhälften 21, 22 jeweils paarweise dem Montagekopf zugeführt, nämlich exakt zu dem Zeitpunkt und in der Menge, in der sie zur Montage benötigt werden. Die alternative Variante ist in 1 und 5 gezeigt. Dabei werden die Ventilkeilhälften 21, 22 zunächst in einem Sammelbereich 31 im Montagekopf 10 aufgestaut und durch einen Schieber 32 vereinzelt, der pneumatisch durch einen Druckmittelzylinder 49 betätigt wird. Dabei liegen die Ventilkeilhälften 21, 22 in jeweils einem Stapel aufeinander, wobei jeweils die beiden unteren Ventilkeilhälften 21, 22 der Stapel durch den Schieber 32 in den horizontal versetzen Führungskanal 29, 30 weiterbefördert werden (5). Der weitere Transport der Ventilkeilhälften 21, 22 in den Führungskanälen 29, 30 erfolgt durch das Eigengewicht der Ventilkeilhälften 21, 22.
  • Im weiteren Verlauf der vertikal gerichteten Führungskanäle 29, 30 gelangen die Ventilkeilhälften 21, 22 zu einem in besonderer Weise ausgebildeten Positionierungsmittel 33 (2 und 3). Das Positionierungsmittel 33 erstreckt sich in vertikaler Richtung zwischen den beiden Führungskanälen 29, 30. Das Positionierungsmittel 33 besteht im Wesentlichen aus einem oberen Schaft 34 und einem am unteren freien Ende des Schaftes 34 angeordnetem Kopfteil 35. Der Schaft 34 weist eine leicht konische Gestalt auf, dessen Durchmesser geringer ist als der Durchmesser des zylindrischen Kopfteils 35. Wie aus 2 und 3 ersichtlich werden die Führungskanäle 29, 30 seitlich durch eine im Querschnitt kreisringförmige bzw. rohrförmige Halterung 36 begrenzt. Der Innendurchmesser der Halterung 36 ist geringfügig größer als der maximale Durchmesser des Kopfteils 35. Zur geordneten Zuführung der Ventilkeilhälften 21, 22 sind am Schaft 34 des Positionierungsmittels 33 zwei im Querschnitt radial abstehende Führungsstege 37 vorgesehen (4). Die Führungskanäle 29, 30 werden somit im Bereich der Halterung 36 durch die Führungsstege 37, den Schaft 34 und die Innenfläche der Halterung 36 begrenzt, so dass die Führungskanäle 29, 30 in etwa die gleiche Querschnittsform aufweisen wie die Ventilkeilhälften 21, 22. Auf diese Weise werden Fehlstellungen der Ventilkeilhälften 21, 22 beim Transport in den Führungskanälen 29, 30 in Richtung der Montagehebel 25, 26 vermieden.
  • Das Kopfteil 35 des Positionierungsmittels 33 besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei Bereichen mit unterschiedlichen Durchmessern, nämlich mit einem oberen, dem Schaft 34 zugewandten Bereich und einem unteren, dem Ventil zugewandten Bereich. Der Durchmesser des oberen Bereichs ist etwas geringer als der Innendurchmesser der Halterung 36, wohingegen der Durchmesser des unteren Bereichs etwa dem Durchmesser des Ventilschafts 11 entspricht. Das Kopfteil weist an einer Oberseite eine obere Anlagefläche 38 auf. An einer Unterseite des Kopfteils 35 ist eine untere Anschlagfläche 39 vorgesehen.
  • Die Halterung 36 ist feststehend im Montagekopf 10 angeordnet und erstreckt sich bis kurz vor die Anlageflächen 27 der Montagehebel 25, 26, die jeweils seitlich außerhalb der Halterung 36 angeordnet sind. Die Anlageflächen 27 der Montagehebel 25, 26 werden somit nicht durch die Halterung 36 verdeckt.
  • Das Positionierungsmittel 33 ist in vertikaler Richtung zwischen einer oberen Aufnahmeposition (2) und einer unteren Übergabeposition (3) in vertikaler Richtung gegenüber den Montagehebeln 25, 26 auf- und abbewegbar. Bei der Aufnahmeposition und der Übergabepositionen handelt es sich um zwei fest vorgegebene und im wesentlichen unveränderliche Stellungen des Positionierungsmittels 33. Beispielsweise können diese beiden Stellungen durch Anschläge einem gegen die Anschläge bewegbaren Druckmittelzylinder vorgegeben werden, der zum Verfahren des Positionierungsmittels 33 vorgesehen sein kann.
  • Am unteren Ende des Montagekopfes 10 ist eine Halteplatte 40 angeordnet, die eine zentrische Durchgangsbohrung 41 aufweist.
  • Der gesamte Montagekopf 10 ist zusammen mit dem Positionierungsmittel 33 und den Montagehebeln 25, 26 gegenüber einem in der 5 nur teilweise dargestellten und nicht näher beschriebenen Teil 44 der Montagevorrichtung in vertikaler Richtung auf- und abbewegbar, wobei die untere Halteplatte 40 zur Anlage am Federteller 13 des Ventils 12 kommt. Der Montagekopf 10 ist hierzu seitlich über zwei Lager 47 an einer aufrechten Führungsstange 42 gehalten und an dieser in vertikaler Richtung gegen über dem Teil 44 der Montagevorrichtung auf- und abbewegbar. Die Verschiebung des Montagekopfes 10 in vertikaler Richtung erfolgt mittels eines Druckmittelzylinders, wobei der Hub des Druckmittelzylinders in beiden Richtungen durch Anschläge 48 im Bereich der Führungsstange 42 begrenzt ist. Auch der Teil 44 bzw. die gesamte Montagevorrichtung kann insbesondere dreidimensional beweglich angeordnet sein und zusammen mit dem Montagekopf 10 positioniert werden.
  • Der beschriebene Montagekopf 10 arbeitet wie folgt:
  • Die Ventilkeile 15 werden vereinzelt, nämlich als paarweise Ventilkeilhälften 21, 22 in den unteren Teil der Führungskanäle 29, 30 eingefördert. Dabei befindet sich das Positionierungsmittel 33 in der in 2 gezeigten oberen Übernahmeposition. Entsprechend werden die Ventilkeilhälften 21, 22 gegen die obere Anlagefläche 38 des Kopfteils 35 gefördert. Die Ventilkeilhälften 21, 22 liegen dann auf der oberen Anlagefläche 38 auf, so das ein Anschlag für die Ventilkeilhälften 21, 22 gebildet ist. Danach wird das Positionierungsmittel 33 in vertikaler Richtung gegenüber den Montagehebeln 25, 26 abwärts bewegt unter Mitnahme der Ventilkeilhälften 21, 22 in die in 3 gezeigte Übergabeposition. Dabei tritt das Kopfteil 35 nach unten aus der Halterung 36 hinaus bis durch die zentrische Durchgangsbohrung 41 der Halteplatte 40. In dieser definierten Übergabeposition befinden sich die Ventilkeilhälften 21, 22 auf Höhe der Anlageflächen 27 der Montagehebel 25, 26.
  • Zum Aufnehmen der Ventilkeilhälften 21, 22 werden die Montagehebel 25, 26 zusammengeschwenkt, bis zu Anlage der Anlageflächen 27 an den Außenflächen der Ventilkeilhälften 21, 22. Dann werden die Saugbohrungen 28 in den Montagehebeln 25, 26 mit Unterdruck beaufschlagt, so dass die Ventilkeilhälften 21, 22 an den Montagehebeln 25, 26 pneumatisch gehalten werden.
  • Die Montagehebel 25, 26 sind zusammen- und auseinander schwenkbar, unter Mitnahme jeweils einer Ventilkeilhälfte 21, 22 beim Zusammenschwenken. 2 und 3 zeigen die Montagehebel 25, 26 jeweils zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Bewegungsablaufes. Im einen Teil der Darstellung rechts von einer Symmetrieachse 44 ist jeweils die zusammengeschwenkte Position gezeigt, wohingegen links der Symmetrieachse die auseinander geschwenkte Position gezeigt ist. Es versteht sich dabei, dass beide Montagehebel 25 übereinstimmend entweder in die auseinander geschwenkte Position oder in die zusammengeschwenkte Position bewegt werden.
  • Nach der Übergabe der Ventilkeilhälften 21, 22 an die Montagehebel 25, 26 in der Übergabeposition werden die Montagehebel 25, 26 auseinander geschwenkt und das Positionierungsmittel 33 wieder in die obere Aufnahmeposition gem. 2 bewegt. Dabei ergibt sich eine weitere Besonderheit des Positionierungsmittels 33. In dieser Aufnahmeposition dient die Anschlagfläche 39 des Kopfteils 35 als Anschlag für die Oberseite 18 des Ventilschafts 11. Zum Ansetzen der Ventilkeilhälften 21, 22 an den Ventilschaft 11 wird der Montagekopf 10 zusammen mit dem Positionierungsmittel 33 und den Montagehebeln 25, 26 mit den daran pneumatisch gehaltenen Ventilkeilhälften 21, 22 in vertikaler Richtung abwärts bewegt, wobei der Federteller 13 an der Halteplatte 40 anliegt und gegen die Druckkraft der Ventilfeder 14 nach unten gedrückt wird. Dabei tritt der Ventilschaft 11 durch die Durchgangsbohrung 23 des Federtellers 13 und durch die Durchgangsbohrung 41 der Halteplatte 40 hindurch zwischen die beiden Montagehebel 25, 26. Die Lage des Positionierungsmittels 33 in der oberen Aufnahmeposition ist so gewählt, dass sich bei Anlage des oberen Endes des Ventilschafts 11 die Ventilkeilhälften 21, 22 in den Montagehebeln 25, 26 in der exakten Relativposition zur Montage am Ventilschaft 11 befinden. Somit können die Montagehebel 25, 26 zusammengeschwenkt werden, wobei automatisch die Nuten 16 und Wulste 17 der Ventilkeilhälften 21, 22 formschlüssig mit den Nuten 19 und Wulsten 20 des Ventilschafts 11 in Eingriff gebracht werden.
  • Nach Unterbrechung des Unterdrucks in den Saugbohrungen 28 werden die Montagehebe) 25, 26 auseinander geschwenkt, so dass die Ventilkeilhälften 21, 22 am Ventilschaft angeordnet bleiben und nachfolgend der Montagekopf 10 zusammen mit dem Positionierungsmittel 33 und den Montagehebeln 25, 26 nach oben angehoben. Die Druckkraft der Ventilfeder 14 schiebt dabei den Federteller 13 nach oben, wobei die Innenfläche 24 im Bereich der Durchgangsbohrung 23 des Federtellers 13 mit der Außenfläche der Ventilkeilhälften 21, 22 formschlüssig in Eingriff gebracht. Dabei entsteht die an sich bekannte Verbindung des Ventilschafts 11 mit dem Federteller 13.
  • Nach dem Anheben des Montagekopfes 10 oder gegebenenfalls während der Aufwärtsbewegung des Montagekopfes 10 wird pneumatisch ein neues Paar Ventilkeilhälften 21, 22 in die Schläuche 45, 46 eingefördert, so dass der vorstehend beschriebene Montagezyklus von Neuem beginnt.
  • Das Positionierungsmittel 33 erfüllt demnach eine vorteilhafte Doppelfunktion. Zum Einen werden die Ventilkeilhälften 21, 22 positionsgenau den Anlageflächen 27 der Montagehebel 25, 26 zugeführt. Zum Anderen gibt das Positionierungsmittel 33 in der oberen Aufnahmeposition die Relativstellung des Ventilschafts 11 zu den Anlageflächen 27 der Montagehebel 25, 26 vor. Dies ermöglicht eine exakte Anordnung der Ventilkeilhälften 21, 22 am Ventilschaft 11. Insgesamt können auf diese Weise Fehlstellungen bei der Montage der Ventilkeilhälften 21, 22 im Wesentlichen vermieden werden.
  • Alternativ ist es auch denkbar, dass die Ventilkeilhälften 21, 22 dem Positionierungsmittel 33 nicht vereinzelt zugeführt werden, sondern dass diese oberhalb des Kopfteils 35 des Positionierungsmittels 33 innerhalb der Halterung angesammelt werden. In der unte ren Übergabeposition kann durch die Anordnung der Halterung 36 genau zwei Ventilkeilhälften 21, 22 durch die Montagehebel 25, 26 aufgenommen und dabei vereinzelt werden.
  • 10
    Montagekopf
    11
    Ventilschaft
    12
    Ventil
    13
    Federteller
    14
    Ventilfeder
    15
    Ventilkeil
    16
    Nut
    17
    Wulst
    18
    Oberseite
    19
    Nut
    20
    Wulst
    21
    Ventilkeilhälfte
    22
    Ventilkeilhälfte
    23
    Durchgangsbohrung
    24
    Innenfläche
    25
    Montagehebel
    26
    Montagehebel
    27
    Anlagefläche
    28
    Saugbohrung
    29
    Führungskanal
    30
    Führungskanal
    31
    Sammelbereich
    32
    Schieber
    33
    Positionierungsmittel
    34
    Schaft
    35
    Kopfteil
    36
    Halterung
    37
    Führungssteg
    38
    Anlagefläche
    39
    Anschlagfläche
    40
    Halteplatte
    41
    Durchgangsbohrung
    42
    Führungsstange
    43
    Teil
    44
    Symmetrieachse
    45
    Schlauch
    46
    Schlauch
    47
    Lager
    48
    Anschlag
    49
    Druckmittelzylinder

Claims (16)

  1. Verfahren zum maschinellen Einsetzen von Ventilkeilen (15) in Federteller (13) von Ventilen (12) mit einem Ventilschaft (11), wobei a) die Ventilkeile (15) einem Montagekopf (10) zugeführt und durch ein Positionierungsmittel (33) übernommen werden, während sich das Positionierungsmittel (33) in einer Aufnahmeposition befindet, b) das Positionierungsmittel (33) unter Mitnahme der Ventilkeile (15) in Axialrichtung des Ventilschafts (11) von einer Aufnahmeposition in eine Übergabeposition bewegt wird, c) die Ventilkeile (15) in der Übergabeposition des Positionierungsmittels (33) an schwenkbare Montagehebel (25, 26) des Montagekopfes (10) übergeben werden, d) das Positionierungsmittel (33) gegenüber den Montagehebeln (25, 26) in die Aufnahmeposition zurückbewegt wird, e) der Montagekopf (10) zusammen mit dem Positionierungsmittel (33) zum Niederdrücken des Federtellers (13) bis zur Anlage des Positionierungsmittels (33) an einem freien Ende des Ventilschafts (11) in Axialrichtung des Ventilschafts (11) gegen die Wirkung einer Ventilfeder (14) bewegt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierungsmittel (33) nach der Übergabe der Ventilkeile (15) an die Montagehebel (25, 26) in die Aufnahmeposition zurückbewegt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkeile (15) während der Anlage des Ventilschafts (11) am Positionierungsmittel (33) durch die Montagehebel (25, 26) am Ventilschaft (11) angeordnet werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagekopf (10) in die Ausgangsposition zurückbewegt wird unter Verbindung des Ventilschafts (11) mit dem Federteller (13).
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkeile (15) dem Montagekopf (10) vereinzelt zugeführt werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vereinzelung durch mindestens einen im Förderweg der Ventilkeile (15) angeordneten Schieber (32) erfolgt.
  7. Vorrichtung zum maschinellen Einsetzen von Ventilkeilen (15) in Federteller (13) von Ventilen (12), die einen Ventilschaft (11) aufweisen, unter Verbindung des Ventilschafts (11) mit dem Federteller (13), mit einem Montagekopf (10) zum Niederdrücken des Federtellers (13) in Axialrichtung des Ventilschafts (11) gegen die Wirkung einer Ventilfeder (14), mit schwenkbar am Montagekopf (10) gelagerten Montagehebeln (25, 26) zur Positionierung der Ventilkeile (15) am Ventilschaft (11), dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Montagekopf (10) zugeordnetes Positionierungsmittel (33) zur Zuführung der Ventilkeile (15) an die Montagehebel (25, 26) einen ersten Anschlag für ein freies Ende des Ventilschafts (11) und einen zweiten Anschlag für die zugeführten Ventilkeile (15) aufweist.
  8. Vorrichtung zum maschinellen Einsetzen von Ventilkeilen (15) in Federteller (13) von Ventilen (12), die einen Ventilschaft (11) aufweisen, unter Verbindung des Ventilschafts (11) mit dem Federteller (13), mit einem Montagekopf (10) zum Niederdrücken des Federtellers (13) in Axialrichtung des Ventilschafts (11) gegen die Wirkung einer Ventilfeder (14), mit schwenkbar am Montagekopf (10) gelagerten Montagehebeln (25, 26) zur Positionierung der Ventilkeile (15) am Ventilschaft (11), dadurch gekennzeichnet, dass a) ein dem Montagekopf (10) zugeordnetes Positionierungsmittel (33) gegenüber den Montagehebeln (25, 26) in Axialrichtung des Ventilschafts (11) zwischen einer Aufnahmeposition und einer Übergabeposition bewegbar ist, b) in der Aufnahmeposition des Positionierungsmittels (33) die Ventilkeile (15) dem Positionierungsmittel (33) zuführbar sind, c) in der Übergabeposition des Positionierungsmittels (33) die Ventilkeile (15) an die Montagehebel (25, 26) übergebbar sind, d) das Positionierungsmittel (33) in der Aufnahmeposition einen definierten Anschlag für ein freies Ende des Ventilschafts (11) bildet.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkeile (15) bei Anlage des Ventilschafts (11) am in der Aufnahmeposition befindlichen Positionierungsmittel (33) in einer korrekten Relativlage zur Montage am Ventilschaft (11) angeordnet sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierungsmittel (33) zusammen mit dem Montagekopf (10) in Axialrichtung des Ventilschafts (11) bewegbar ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkeile (15) dem Montagekopf (10) vereinzelt zuführbar sind.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkeile (15) durch einen im Förderweg der Ventilkeile (15) angeordneten Schieber (32) vereinzelbar sind.
  13. Vorrichtung zum maschinellen Einsetzen von Ventilkeilen (15) in Federteller (13) von Ventilen (12), die einen Ventilschaft (11) aufweisen, unter Verbindung des Ventilschafts (11) mit dem Federteller (13); mit einem Montagekopf (10) zum Niederdrücken des Federtellers (13) in Axialrichtung des Ventilschafts (11) gegen die Wirkung einer Ventilfeder (14), mit schwenkbar am Montagekopf (10) gelagerten Montagehebeln (25, 26) zur Positionierung der Ventilkeile (15) am Ventilschaft (11), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Montagekopf (10) zugeordnetes Positionierungsmittel (33) zur Führung der Ventilkeile (15) bis zur Übergabe an die Montagehebel (25, 26) von einer rohrartigen Halterung (36) umgeben ist.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Montagehebel (25, 26) außerhalb der Halterung (36) erstrecken, wobei die Halterung (36) Anlageflächen (27) der Montagehebel (25, 26) zur Aufnahme der Ventilkeile (15) frei lässt.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkeile (15) vereinzelt in die Halterung (36) einförderbar sind.
  16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Positionierungsmittel (33) in Längsrichtung der Halterung (36) erstreckt und vorzugsweise zwei radial abstehende Führungsstege (37) aufweist, wobei die Ventilkeile (15) paarweise als Ventilkeilhälften (21, 22) in zwei Führungskanälen (29, 30) transportierbar sind, die mindestens teilweise durch die Führungsstege (37), die Halterung (36) und das Positionierungsmittel (33) gebildet werden.
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