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Die Erfindung betrifft eine Beladevorrichtung und
ein Verfahren zum Zuführen
von Ventilkeilen in ein Montagewerkzeug, mittels dem die Ventilkeile zwischen
einen Federteller und einen Ventilschaft eines Ventils, insbesondere
eines Verbrennungsmotors, einsetzbar sind.
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Aus der
DE 40 02 822 C2 ist eine
Montagevorrichtung zum automatischen Einsetzen von Ventilkeilen
zwischen Federteller und Ventilschaft eines Ventils bekannt geworden.
Zum Beladen einer Montageeinheit der Montagevorrichtung mit den
Ventilkeilen werden diese aus einem Magazin in ein Entnahme- oder
Beladegerät
der Montagevorrichtung übergeben,
das Entnahmegerät
wird dann unter die Montageeinheit bewegt und ein Ventilkeilpaar
wird aus dem Entnahmegerät
an Anlageflächen
von einem Montagehebelpaar der Montageeinheit übergeben.
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Das Entnahmegerät enthält einen Bolzen, an dessen
oberer Stirnseite ein zentrischer Bolzenansatz nach oben vorragt.
Eine den Bolzen umgebende Hülse
ist entlang dem Bolzen verschiebbar gelagert und bildet in ihrer
oberen Aufnahmestellung einen ringförmigen Aufnahmeraum für die beiden
Ventilkeile. Zum Übergeben
der Ventilkeile wird die Montageeinheit gegen das Entnahmegerät bewegt,
wobei ein unterer Rohrabschnitt der Montageeinheit die Hülse nach
unten verschiebt und dabei die unteren Enden der Montagehebel mit
ihren Anlageflächen
die Ventilkeile außenseitig
mit Spiel umgreifen. Die Montagehebel werden gegeneinander geschwenkt
und über Saugkanäle, die
an den Anlageflächen
mün den,
wird zum Anziehen und Festhalten der Ventilkeile Unterdruck erzeugt.
Die Montageeinheit wird nun angehoben und in seine Montageposition
an einem Ventil gebracht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine
eingangs genannte Beladevorrichtung zu schaffen, die einfach aufgebaut
ist und dennoch eine verbesserte und vereinfachte Nutzung auch bei
manueller Handhabung gestattet, sowie ein verbessertes Verfahren
zum Zuführen
von Ventilkeilen in ein Montagewerkzeug bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird bei der eingangs
genannten Beladevorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Beladevorrichtung
einen Grundkörper
für die
für ein
Ventil bestimmten Ventilkeile aufweist, der einen ersten Aufnahmeraum
enthält,
an dem die Ventilkeile jeweils zwischen einer Innenführung und
einer Außenführung in
einer ersten Stellung gehalten sind, und daß die Beladevorrichtung eine
Auswurfeinrichtung aufweist, die die Ventilkeile aus dem ersten
Aufnahmeraum in einen zweiten Aufnahmeraum verlagert, der sich in
Auswurfrichtung der Ventilkeile an den ersten Aufnahmeraum anschließt und in
dem die Ventilkeile in einer von der Innenführung weiter nach außen beabstandeten
zweiten Stellung angeordnet sind, in der die Ventilkeile zur Übergabe
an das Montagewerkzeug positioniert sind.
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In dem ersten Aufnahmeraum ist jeder
Ventilkeil zwischen der Innenführung
und der Außenführung sicher
gehalten. Die Ventilkeile können
manuell einzeln in den jeweiligen ersten Aufnahmeraum eingelegt
werden oder sie werden aus einem Magazin entnommen, indem die Beladevorrichtung
unter das Magazin gehalten wird und die Ventilkeile nach unten in
den Aufnahmeraum bzw. in ihren jeweiligen Aufnahmeraum fallen. Die
Ventilkeile sind in den Aufnahmeräumen im wesentlichen in einer
solchen Stellung positioniert, die der späteren Montagestellung an einem
Ventilschaft eines Ventils angenähert
ist. In dem jeweiligen zweiten Aufnahmeraum können sich die beiden Ventilkeile
voneinander bzw. von einer zen tralen Mittelebene in eine zur Übergabe
an das Montagewerkzeug vorbereiteten Stellung entfernen. Die Bewegung
der Ventilkeile von dem ersten oder unteren Aufnahmeraum zum zweiten
oder oberen Aufnahmeraum wird durch die Auswurfeinrichtung vorgenommen,
die vorzugsweise bei an dem Montagewerkzeug fest anliegender Beladevorrichtung
betätigt
wird, wobei keine Relativbewegung zwischen dem Grundkörper der
Beladevorrichtung und dem Montagewerkzeug auftritt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Vorzugsweise enthält die Auswurfeinrichtung eine
erste Auswurfeinheit zum Verlagern der Ventilkeile aus dem ersten
Aufnahmeraum in den zweiten Aufnahmeraum und eine zweite Auswurfeinheit
zum Verlagern der Ventilkeile aus dem zweiten Aufnahmeraum bei der Übergabe
an das Montagewerkzeug. Die Auswurfeinheiten enthalten Auswurfteile für jeweils
einen Ventilkeil oder auch für
mehrere Ventilkeile, wenn die Beladevorrichtung zur gleichzeitigen
Zuführung
und Montage von mehr als zwei Ventilkeilen vorgesehen ist. Die beiden
Auswurfeinheiten können
zur gemeinsamen Bewegung miteinander gekoppelt sein, so daß im Verlauf
einer Betätigung der
Beladevorrichtung das Auswerfen der Ventilkeile in einer festgelegten
Abfolge erfolgt. Andererseits können
die beiden Auswurfeinheiten unabhängig voneinander bzw. ohne
gegenseitige Kopplung betätigt
werden.
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In einer bevorzugten einfachen Ausgestaltung
enthält
die Auswurfeinrichtung bzw. die Auswurfeinheit einen Auswurfstift
für jeden
Ventilkeil. Jeder Auswurfstift ist in einer Bohrung im Grundkörper verschiebbar
geführt.
Die für
jeden Ventilkeil vorgesehenen funktionsgleichen und insbesondere
parallel angeordneten Auswurfstifte können zur gemeinsamen Betätigung zusammengefaßt oder
gekoppelt sein. Dazu ist es zweckmäßig, wenn die Auswurfeinheiten bzw.
die Auswurfstifte an einem Unterteil der Beladevorrichtung angebracht
sind und durch Bewegung des Unterteils relativ zu dem Grundkörper betätigbar sind.
Die in den Bohrungen des Grundkörpers
verschiebbar aufgenommenen Auswurfstifte können dabei auch eine Führung des
Unterteils relativ zu dem ein Oberteil bildenden Grundkörper übernehmen.
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Eine Auswurfeinheit für ein Ventilkeil
kann statt zweier benachbarter Auswurfstifte auch lediglich einen
Auswurfstift oder dergleichen aufweisen, der ein erstes Auswurfelement,
beispielsweise eine Stirnseite des Stiftes, zur Bewegung des Ventilkeils von
dem unteren Aufnahmeraum in den oberen Aufnahmeraum und ein zweites
Auswurfelement, beispielsweise einen seitlichen Vorsprung, zur anschließenden Bewegung
des Ventilkeils aus dem oberen Aufnahmeraum heraus in das Montagewerkzeug
aufweist.
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Zur verbesserten Führung des
bzw. der Ventilkeile kann vorgesehen sein, daß die innere Auswurfeinheit
bzw. der innere Auswurfstift den im oberen Aufnahmeraum positionierten
Ventilkeil auf seiner der inneren Anlagefläche zugewandten Seite abstützt. Damit
wird eine funktionssichere Übergabe der
Ventilkeile an das Montagewerkzeug, beispielsweise an magnetische
Ventilkeilhalterungen des Montagewerkzeugs, gewährleistet.
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Ein Innenführungsteil kann die inneren
Anlageflächen
des Grundkörpers
für jeden
Ventilkeil enthalten. Das Innenführungsteil
ist beispielsweise in eine Vertiefung des Grundkörpers eingesetzt oder einstöckig mit
diesem gebildet und trennt die beiden unteren Aufnahmeräume voneinander.
Bei mehr als zwei gleichzeitig aufgenommenen Ventilkeilen können entsprechend
mehrere Aufnahmeräume
unterteilt oder abgetrennt werden.
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Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit
den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. In dem ersten Aufnahmeraum
der Beladevorrichtung kann der Ventilkeil sicher gehalten werden,
bis er beispielsweise von einem Befüllmagazin zu dem Montagewerkzeug
gebracht worden ist. Dann wird der Ventilkeil aus dem ersten Aufnahmeraum
in einen zweiten Aufnahmeraum der Beladevorrichtung verlagert, in
dem er zur Übergabe
an das Montagewerkzeug vorpositioniert ist. Durch die Vorpositionierung
wird der Ventilkeil in eine geeignete Stellung zur Übergabe
an die Aufnahmeeinrichtung am Montagewerkzeug gebracht.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer
Beladevorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt:
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1 in
einer Längsschnittansicht
eine erfindungsgemäße Beladevorrichtung;
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2 in
einer Oberansicht die Beladevorrichtung;
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3 in
einer Längsschnittansicht
die Beladevorrichtung in Anordnung an einem Montagewerkzeug vor Übergabe
der Ventilkeile;
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4 in
einer Längsschnittansicht
die Beladevorrichtung in Anordnung an einem Montagewerkzeug bei
der Übergabe
der Ventilkeile;
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5 in
einer Ansicht gemäß 4 das Montagewerkzeug beim
Montieren der Ventilkeile an ein Ventil;
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6 in
einer Längsschnittansicht
gemäß 4 das Montagewerkzeug; und
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7 in
einer Seitenansicht das in 4 dargestellte
Montagewerkzeug.
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Eine Beladevorrichtung 1 für Ventilkeile 2 mit konischer
Außenmantelfläche (in 3 bis 5 dargestellt) enthält einen Grundkörper 3,
der an seiner Oberseite 4 eine Vertiefung 5 aufweist
(siehe 1), die einen
Boden 6 und zwei seitliche äußere Anlageflächen 7 enthält, die
sich bezüglich
einer Quer-Symmetrieebene 8 des Grundkörpers 3 gegenüberliegen, deren
Form der konischen Außenmantelfläche der Ventilkeile 2 entspricht
und die sich somit nach oben hin konisch er weitern. Ein Innenführungsteil 9 ist
am Grundkörper 3 zentrisch
zur Vertiefung 5 und vertikal zur Oberseite 4 bzw.
dem Boden 6 der Vertiefung 5 z. B. durch Verschraubung
am Gewinde 10 eines zentralen Stifts 11 angebracht.
Das Innenführungsteil 9 enthält zwei
innere Anlageflächen 12,
von denen jeweils eine der inneren Anlageflächen 12 und eine der äußeren Anlageflächen 7 derart
einander gegenüberliegen,
daß sie
zwischen sich einen ersten oder unteren Aufnahmeraum 13 für einen
Ventilkeil 2 bilden (siehe auch 3). Die jeweils für ein Ventil vorgesehenen zwei
Ventilkeile 2 werden von oben in die beiden unteren Aufnahmeräume 13 eingesetzt
und in einer Stellung gehalten, die in etwa ihrer späteren Haltestellung
an einem Ventilschaft 39 des Ventils 40 entspricht
(siehe 5), jedoch sind
die Ventilkeile 2 gegenüber
ihrer späteren
Haltestellung mit einem größeren gegenseitigen
Abstand angeordnet.
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Zur Oberseite 4 des Grundkörpers 3 hin
sind an der Vertiefung 5 zwei sich bezüglich dem Innenführungsteil 9 gegenüberliegende
Absätze 14 gebildet,
die jeweils eine äußere Anlagefläche 15 aufweisen,
die gegenüber
der äußeren Anlagefläche 7 des ersten
oder unteren Aufnahmeraums 13 einen größeren Abstand von der inneren
Anlagefläche 12 aufweisen.
Hierdurch wird jeweils ein zweiter oder oberer Aufnahmeraum 16 gebildet,
in dem der zur Oberseite 4 des Grundkörpers 3 angehobene
oder verlagerte Ventilkeil 2 eine vom Innenführungsteil 9 beabstandete
Stellung einnehmen kann (siehe 4),
in der er an der äußeren Anlagefläche 15 anliegt.
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Jeder erste, untere Aufnahmeraum 13 ist mittels
einer Durchgangsöffnung
oder Durchgangsbohrung 17 mit der Unterseite 18 des
Grundkörpers 3 verbunden.
Die beiden Durchgangsbohrungen 17 sind in einer vertikalen
Längsmittelebene 19 des Grundkörpers 3 zueinander
parallel angeordnet. Zwei äußere Durchgangsbohrungen 20 sind
parallel zu den erstgenannten inneren Durchgangsbohrungen 17 in
der Längsmittelebene 19 derart
angeordnet, daß sie
jeweils den zweiten oder oberen Aufnahmeraum 16 mit der
Unterseite 18 des Grundkörpers 3 verbinden.
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In den inneren Durchgangsbohrungen 17 und
in den äußeren Durchgangsbohrungen 20 sind jeweilige
Auswurfstifte 21 bzw. 22 verschiebbar aufgenommen.
Die vier Auswurfstifte 21 und 22 sind an einem
Unterteil 23 der Beladevorrichtung 1 befestigt. Am
Unterteil 23 sind des weiteren zwei außenliegende, in der Längsmittelebene 19 parallel
zu den Auswurfstiften 21, 22 angeordnete Schraubbolzen 24 befestigt,
die in jeweiligen zugeordneten Bohrungen 25 in dem Grundkörper 3 verschiebbar
aufgenommen sind und deren Bolzenköpfe 26 in der maximalen Öffnungsstellung
der Beladevorrichtung 1 (1),
in der das Unterteil 23 mittels einer zwischen dem Unterteil 23 und
dem Grundkörper 3 gehaltenen
Druckfeder 27 von dem Grundkörper 3 weg vorgespannt ist,
an einem jeweiligen Absatz 28 anliegen.
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Die beiden inneren Auswurfstifte 21 haben eine
solche Länge,
daß sich
ihre Auswurfenden 29 bei geöffneter Beladevorrichtung 1 (siehe 1 und 3) bis an den Boden 6 der Vertiefung 5 des
unteren Aufnahmeraums 13 erstrecken. Die Auswurfenden 30 der
kürzeren äußeren Auswurfstifte 22 sind
gegenüber
den Auswurfenden 29 der inneren Auswurfstifte 13 in
Stiftlängsrichtung
zurückversetzt.
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Die geöffnete Beladevorrichtung 1,
bei der das Unterteil 23 durch die Feder 27 von
dem Grundkörper 3 weg
gespannt ist, wird mit zwei Ventilkeilen 2 bestückt, die
in die beiden unteren Aufnahmen 13 manuell eingesetzt werden
oder aus einem Vorratsmagazin (nicht dargestellt) entnommen werden,
indem die Beladevorrichtung 1 an das mit vorpositionierten
Ventilkeilen 2 befüllte
Vorratsmagazin angesetzt wird und zwei Ventilkeile 2 aus
dem Vorratsmagazin nach unten in den jeweiligen Aufnahmeraum 13 im
Grundkörper 3 übergeben
werden.
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Die mit zwei Ventilkeilen 2 bestückte Beladevorrichtung 1 wird
daraufhin manuell von unten gegen ein Montagewerkzeug 31 bewegt,
das einen an einer Montagestation befestigten Werkzeugkörper 32 und
zwei am Werkzeugkörper 32 um Schwenkachsen 33 schwenkbar
gelagerte Montagehebel 34 aufweist (siehe auch 6 und 7). Die durch eine Druckfeder 35 in
ihre Offenstellung gespreizten Montagehebel 34 weisen an
ihren Unterenden jeweils eine Ventilkeilhalterung 36 auf,
die aus magnetischem Material gebildet ist und eine an den Ventilkeil 2 angepaßte Vertiefung
37 zum magnetischen Halten des Ventilkeils 2 aufweist.
Die Beladevorrichtung 1 wird mit ihrem Grundkörper 3 an
zwei nach unten vorstehenden Körperteilen 38 des
Montagewerkzeugs 31 definiert angesetzt. Anschließend wird
das Unterteil 23 der Beladevorrichtung 1 nach
oben gegen den Grundkörper 3 bewegt,
wobei zunächst
die beiden inneren Auswurfstifte 21 die Ventilkeile 2 aus
dem unteren Aufnahmeraum 13 des Grundkörpers 3 nach oben
zu dem oberen Aufnahmeraum 16 bewegen. Bei dieser Bewegung
werden die Ventilkeile 2 mittels der magnetischen Ventilkeilhalterungen 36 des
Montagewerkzeugs 31 in den oberen Aufnahmeraum 16 und
nach außen
in Anlage an die äußeren Anlageflächen 15 angezogen.
Beim weiteren Hochdrücken des
Unterteils 23 gleiten die inneren Auswurfstifte 21 an
den Ventilkeilen 2 innenseitig vorbei, während diese
an den äußeren Anlageflächen 15 des
oberen Aufnahmeraums 16 gehalten sind. Das Unterteil 23 wird weiter
hochgedrückt,
bis die äußeren Auswurfstifte 22 sich
von unten an die in den oberen Aufnahmeräumen 16 positionierten
Ventilkeile 2 anlegen und diese weiter nach oben in die
Vertiefungen 37 der Ventilkeilhalterungen 36 in
ihre Montagepositionen verschieben, in denen sie durch die Magnetkraft
gehalten werden.
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Nun wird die Beladevorrichtung
1 wieder vom
Montagewerkzeug
31 entfernt. Das mit zwei Ventilkeilen
2 beladene
Montagewerkzeug
31 wird koaxial zu dem Ventilschaft
39 des
Ventils
40 abgesenkt, wobei es mittels der beiden vorstehenden
Körperteile
38 den
Federteller
41 des Ventils
40 gegen die Ventilfederkraft
F (siehe
5) absenkt
und die beiden Ventilkeile
2 durch Einschwenken der beiden Montagehebel
34,
das durch Betätigen
eines Betätigungshebels
42 und
eines eine Keilspitze aufweisenden Schiebers
43 des Montagewerkzeugs
31 erfolgt, in
ihre formschlüssige
Verbindung mit dem Ventilschaft
39 bringt. Dieser Montage vorgang
ist z. B. aus der
DE
40 02 822 A1 grundsätzlich
bekannt, auf die zur weiteren Erläuterung verwiesen wird.
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Die Beladevorrichtung 1 erleichtert
somit wesentlich das definierte Beladen des Montagewerkzeugs 31 mit
Ventilkeilen 2 und eignet sich insbesondere für den Werkstatt-
und Reparaturbetrieb, wenn ein oder mehrere Ventile eines Verbrennungsmotors montiert
werden müssen,
oder für
eine Kleinserienfertigung, beispielsweise auch bei einem Ausfall
von automatisierten Montageanlagen für Ventileinrichtungen bei Verbrennungsmotoren.
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In einer abgewandelten Ausführungsform (nicht
dargestellt) weist der innere Auswurfstift 21 eine Nase
oder einen Vorsprung auf, der auf Höhe des Auswurfendes 30 des äußeren Auswurfstifts 22 am
inneren Auswurfstift 21 angeordnet ist und von diesem in
der Längsmittelebene 19 seitlich
hervorsteht. Dadurch kann der äußere Auswurfstift 22 eingespart
werden. Die Nase bzw. der Vorsprung bewegt sich in der äußeren Durchgangsbohrung 20 oder
in einer entsprechenden Nut. Weitere Abwandlungen einer gestuften
Auswurfeinrichtung sind möglich.
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Grundsätzlich eignet sich die Beladevorrichtung
bei entsprechender Abwandlung auch zur Aufnahme und gleichzeitigen
Montage von mehr als zwei Ventilkeilen.
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- 1
- Beladevorrichtung
- 2
- Ventilkeil
- 3
- Grundkörper
- 4
- Oberseite
- 5
- Vertiefung
- 6
- Boden
- 7
- äußere Anlagefläche
- 8
- Quer-Symmetrieebene
- 9
- Innenführungsteil
- 10
- Gewinde
- 11
- Stift
- 12
- innere
Anlagefläche
- 13
- unterer
Aufnahmeraum
- 14
- Absatz
- 15
- äußere Anlagefläche
- 16
- oberer
Aufnahmeraum
- 17
- innere
Durchgangsbohrung
- 18
- Unterseite
- 19
- Längsmittelebene
- 20
- äußere Durchgangsbohrung
- 21
- Auswurfstift
- 22
- Auswurfstift
- 23
- Unterteil
- 24
- Schraubbolzen
- 25
- Bohrung
- 26
- Bolzenkopf
- 27
- Druckfeder
- 28
- Absatz
- 29
- Auswurfende
- 30
- Auswurfende
- 31
- Montagewerkzeug
- 32
- Werkzeugkörper
- 33
- Schwenkachse
- 34
- Montagehebel
- 35
- Druckfeder
- 36
- Ventilkeilhalterung
- 37
- Vertiefung
- 38
- Körperteil
- 39
- Ventilschaft
- 40
- Ventil
- 41
- Federteller
- 42
- Betätigungshebel
- 43
- Schieber