DE1154050B - Zange fuer die Montage von geschlitzten Federringen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung einer Montagezange für das Aufsetzen von geschlitzten Federringen auf stabförmige Werkstücke. Die Montagezange ist für geschlitzte Federringe verschiedener Bauarten verwendbar. Sie ist indes besonders zweckmäßig für die Montage von sogenannten Greifringen, die auf eine Welle ohne Nut aufgesetzt werden und die durch die eigene, verhältnismäßig hohe radial wirkende Federkraft nur durch Kraftschluß auf der Welle gehalten werden. Die Montage der Greifringe mit den bekannten Zangen begegnet deshalb Schwierigkeiten, weil die Ringe zur Vermeidung einer plastischen Verformung nicht über einen verhältnismäßig kleinen Betrag ihres freien Durchmessers (etwa 5 °/o) gespreizt werden dürfen. Wegen der großen Spreizkraft, die die sogenannten Greifringe beim Aufsetzen erfordern, ist es verhältnismäßig schwer, die geringe zulässige Spreizung mit den bekannten Zangen einzuhalten.

Bekannt ist eine Zange für die Montage von je mit einem durchgehenden Radialschlitz versehenen Federringen auf stabförmigen Werkstücken, bei der der eine Zangenarm eine Stützpfanne für den aufzusetzenden Federring aufweist, deren Boden eine Öffnung zum Durchstecken des stabförmigen Werk-Stückes enthält und deren Wandung das Spreizen des Federringes auf den höchstzulässigen Außendurchmesser begrenzt, während der andere Zangenarm einen in den Radialschlitz des Federringes einschwenkbaren Spreizkeil trägt. Obwohl diese bekannte Montagezange, bei der die Schwenkebene der Zangenarme zugleich die Ebene des Bodens der Stützpfanne ist und somit der Spreizkeil in dieser gemeinsamen Ebene durch den Radialschlitz des Federringes von innen nach außen hindurchgeschwenkt wird, eine Sicherheit gegen zu weites Spreizen des Federringes bietet, ist das Hantieren mit dieser Zange insbesondere beim Aufsetzen von sogenannten Greifringen auf stabförmige Werkstücke doch noch verhältnismäßig umständlich.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Montagezange der vorbeschriebenen Art die Schwenkebene der Zangenarme den Boden der Stützpfanne rechtwinklig schneidet und der Spreizkeil in die Ebene der Stützpfanne sowie in den Radialschlitz des Federringes von außen her derart schräg einschwenkbar ist, daß der Federring gleichzeitig gespreizt und gegen den Boden der Stützpfanne gedrückt wird. Das gleichzeitige Spreizen des Federringes und das Eindrücken in die Stützpfanne erleichtert den Vorgang der Montage erheblich, insbesondere, wenn es sich um eine Massenproduktion handelt. Darüber hinaus ist an der Zange für die Montage von geschlitzten
Federringen

Anmelder:

Waldes Koh-I-Noor Inc.,
Long Island City, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. G. Ottens, Patentanwalt,
München 23, Leopoldstr. 33

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. Dezember 1955 (Nr. 551582)

Hans Erdmann, Mapelwood, N. J. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Erfindung sehr wesentlich, daß sie gleichzeitig weitere Verbesserungen ermöglicht, die nachfolgend beschrieben werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist beispielsweise die Eingriffskante des Spreizkeils im Sinne einer allmählichen Zunahme seiner Eingriffsbreite beim Einschwenken in den Radialschlitz des Federringes geneigt. Bei einer anderen Ausführungsform kreuzen sich die Zangenschenkel in oder nahe dem Zangengelenk, wobei der Spreizkeil an einem gekröpften Teil des einen Zangenarmes sitzt, der durch eine Ausnehmung des mit der Stützpfanne versehenen anderen Zangenarmes schwenkbar hindurchgesteckt ist. Bei dieser Ausführungsform liegt also eine ganz besonders zweckmäßige Anordnung des Spreizkeiles vor. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft die Anordnung der Stützpfanne. Hierbei ist die Stützpfanne am Ende eines Tragarmes vorgesehen, der an dem zugehörigen Zangenann rechtwinklig zu diesem angeordnet ist und eine sich an die Stützpfanne anschließende Ausnehmung aufweist, in die der Spreizkeil einschwenkbar ist.

Der Zangengelenkzapfen kann bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung an dem mit der Stützpfanne versehenen Zangenarm in oder nahe der Ebene des Stützpfannenbodens gelagert sein, wobei der Spreizkeil nach dem im Spreizsinne erfolgten Einschwenken in die Ebene des Stützpfannenbodens noch über diese hinaus weiter verschwenkbar ist. Ist dabei eine in an sich bekannter Weise die Zangenschenkel

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spreizende Feder vorgesehen, so kann an dem einen Schlitz 21 zwischen seinen freien Enden, die vorzugs-Zangenschenkel ein durch eine Feder in Wirklage ge- weise mit radial gerichteten Vorsprüngen versehen haltener Anschlag angeordnet sein, auf den der andere sind.

Zangenschenkel auftrifft, wenn der Spreizkeil in die Der Zangenschenkel 10 weist erfindungsgemäß

Ebene des Stützpfannenbodens eingeschwenkt wird. 5 einen im rechten Winkel zu seinem Handgriff abgesetz-Der Anschlag gibt beim Weiterschwenken des Spreiz- ten Mittelteil 22 auf, dessen Ende bei 23 etwa parallel keiles über diese Ebene hinaus zwar nach, erfordert zum Handgriff abgebogen ist. Wenn der Handgriff 10 a jedoch entsprechend dem Zusammendrücken der An- sich in einem Kreisbogen aufwärts bewegt, so führt schlagfeder einen größeren Kraftaufwand für das wei- der Teil 23 eine entsprechende Abwärtsbewegung aus, tere Zusammenschwenken der Zangenschenkel. io d. h. eine Bewegung angenähert in axialer Richtung

Schließlich besteht eine besondere Ausgestaltung zu einem in der Pfanne 17 ruhenden Ring R. der Erfindung darin, daß der Zangengelenkzapfen in Das freie Ende des Spreizkeilträgers 23 (siehe

dem mit der Stützpfanne versehenen Zangenarm in Fig. 2A) ist bei 24 keilförmig auslaufend ausgebildet, erheblichem Abstand von der Ebene des Stützpfan- Um den in der Pfanne sitzenden Ring R möglichst nenbodens gelagert und der Spritzkeil an dem ihn 15 sicher am Boden 18 zu halten, ist die in Fig. 1 und 2 tragenden Zangenarm mittels eines Hebels um einen senkrecht erscheinende Arbeitskante des Spreizkeils parallel zum Zangengelenkzapfen angeordneten Ge- 24 nicht im rechten Winkel zur Fläche 23 geführt, lenkzapfen entgegen der Wirkung einer den Hebel in sondern verläuft schräg nach unten und rückwärts, der Ruhelage haltenden Feder derart schwenkbar an- wie es in Fig. 2 A verzerrt dargestellt ist. Wenn daher geordnet ist, daß der Spreizkeil nach dem Einschwen- 20 der vordere, als Keilträger ausgebildete Zangenteil 23 ken in die Ebene des Stützpfannenbodens in dieser beim Zusammenpressen der Handgriffe sich nach Ebene gleitend radial aus dem Stützpfannenbereich unten bewegt, greift der Keil 24 allmählich in den herausziehbar ist. Ringschlitz 21 ein, was wesentlich dazu beiträgt, den

Die Zeichnungen veranschaulichen mehrere Aus- Ring in der Pfanne zu halten. Die Abmessung des führungsibeispiele der Erfindung und zwar zeigt 25 Keils und die Bahn, in der er sich bewegt, sind dabei

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Mon- so gewählt, daß er nur so weit in den Ringschlitz eintagezange vor dem Spreizen eines Federringes, tritt, wie nötig ist, um den Ring zu spreizen.

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung derselben Die Zangenschenkel 10, 11 werden gewöhnlich

Montagezange mit vollständig gespreiztem Federring, durch eine Feder 25 in der offenen Stellung der Fig. 1

Fig. 2 A in größerem Maßstab eine perspektivische 30 gehalten. Wenn ein Ring R auf einer Welle oder

Darstellung des Spreizkeiles der Zange nach Fig. 1 einem Stift S montiert werden soll, wird er in die

und eines Federringes, Pfanne 17 gelegt, und zwar so, daß der Ringschlitz 21

Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Mon- sich in der Öffnung 20 befindet. Dann werden die

tagezange nach der Erfindung, teilweise in Seiten- Zangenarme 10 a, 11a zusamengepreßt, wobei der

ansicht und teilweise im Schnitt, 35 Keil 24 ähnlich wie eine Scherenschneide in den Ring-

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 in Fig. 3, schlitz eintritt, jedoch nicht über die Innenkante des

Fig. 5 eine Unteransicht der Montagezange nach gespreizten Ringes hinaus, so daß das Werkstück S

Fig. 3, in gewünschter Tiefe eingesetzt werden kann. Werden

Fig. 6 und 7 eine Ausführungsform ähnlich Fig. 3, nun die Zangenarme losgelassen, dann öffnen sie sich

wobei Fig. 6 die Montagezange während der größten 40 unter dem Einfluß der Feder 25, der Keil 24 tritt aus Ringspreizung, Fig. 7 nach Austritt des Spreizkeils der Ringöffnung heraus, und der Ring schließt sich

aus dem Ringspalt darstellt, um das Werkstück S.

Fig. 8, 9 und 10 eine weitere Ausfuhrungsform der In der in Fig. 3 bis 7 dargestellten Ausführungs-

Erfindung in drei verschiedenen Betriebsstellungen. form ist die Anordnung derart getroffen, daß die den

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 2 A 45 Ring aufnehmende Pfanne 50 sich unten befindet und bezeichnen 10 und 11 sich kreuzende zweiarmige der Spreizkeil 47 nach oben schwingt. Die Zangen-Zangenschenkel, die durch einen Drehzapfen mitein- schenkel 40, 41 mit den Handgriff armen 40 a und 41a ander verbunden sind und deren Arme 10 α, 11α als entsprechen den Zangenschenkeln 10, 11 in Fig. 1 übliche Zangenhandgriffe ausgebildet sind. Der Zan- und 2 und sind durch einen Gelenkzapfen 42 verbungenschenkel 10 ist durch eine Öffnung 13 des im 50 den, der in von der Unterseite des Zangenschenkels 41 wesentlichen gerade ausgebildeten Zangenschenkels ausgehenden Ansätzen gelagert ist. Die Arme 40 a, 11 hindurchgeführt. 41 α werden normalerweise durch eine Feder 43 in

Der Zangenschenkel 11 hat an seinem dem Hand- gespreizter Stellung gehalten. Der Zangenschenkel 40 griff lla entgegengesetzten Arm 11 & eine Öffnung ist mit einem gekröpften Teil 44 durch eine Öffnung zur Aufnahme eines zylindrischen Ringhalters 14, der 55 45 im Zangenschenkel 41 geführt, und sein freies in dieser Öffnung durch eine Schraube 15 befestigt Ende 46 läuft in den Spreizkeil 47 aus, dessen Arist. Der Ringhalter 14 weist eine durchgehende axiale beitskante nach oben zeigt (vgl. Fig. 4). Bohrung 16 auf, deren Durchmesser um ein Geringes Das vordere Ende 41 b des Zangenschenkels 41

größer ist als der Durchmesser der Welle oder des trägt einen auswechselbaren Ringhalter 48, der im Stiftes, auf den der Federring R aufzusetzen ist. Das 60 allgemeinen dem Ringhalter 14 in Fig. 1 und 2 entobere Ende des Ringhalters ist mit einer nach oben spricht, aber um 180° verdreht ist, so daß die Ringgeöffneten Stützpfanne 17 versehen, die durch einen pfanne 50 sich unten befindet. Der Schlitz 51 im Ring-Boden 18 und eine Seitenwand 10 begrenzt ist. Ferner halter 48 liegt über dem Keil 47 und erstreckt sich ist die Seitenwand gegenüber dem Ende des Zangen- genügend weit nach oben, um den Keil 47 vollständig schenkeis 10 mit einem Schlitz 20 versehen. Der 65 aufzunehmen, wenn er durch den Ringschlitz geführt Innendurchmesser der Seitenwand 19 entspricht dem wird.

Außendurchmesser eines Ringes R in gespreiztem Zu- Zwischen dem Gelenkzapfen 42 und der Feder 43

stand. Ein solcher Ring R hat einen schmalen radialen ist ein Anschlagstift 53 mit einem Kopf 54 vorge-

sehen, der durch Muttern 55, 56 einstellbar in seiner Lage gesichert ist, wobei ihn eine Feder 57 ständig in voll erhobener Stellung zu halten sucht. Die Feder 57 ist steifer als die Feder 43, so daß eine größere Kraft ausgeübt weiden muß, um die Feder 57 zusammenzudrücken, als zum Zusammenpressen der Feder 43 erforderlich ist.

Die Handhabung des Werkzeugs nach Fig. 3 bis 7 entspricht derjenigen der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3. Um den Ring frei zu machen, werden die Zangenarme 40 a, 41a gegen die vereinte Kraft der Federn 43 und 57 weiter zusammengepreßt, wodurch (s. Fig. 7) der Keil 47 aufwärts in den Schlitz 51 bewegt wird und so aus dem Ringschlitz heraustritt, daß der Ring sich um die Welle pressen kann, die eine Nut aufweist.

Diese Zangenkonstruktion sieht also ein Zusammenpressen der Handgriffe in zwei Stufen vor. Die Handgriffe werden zunächst mit einer mäßigen Kraft zusammengedrückt, bis der Zangenarm 40 α an den Anschlag 54 stößt. Das zeigt dem Bedienungsmann an, daß er die Welle S in den gespreizten Ring einzusetzen hat. Sodann werden die Handgriffe mit größerer Kraft weiter zusammengepreßt, und der Ring wird entspannt.

Es hat sich zuweilen als nachteilig erwiesen, den Spreizkeil in derselben Richtung durch den Ringschlitz zu führen, in der er eingetreten ist, weil es vorgekommen ist, daß der Ring nach Durchtreten des Keils zurücksprang und aus der Pfanne fiel. Andererseits ist es häufig unmöglich, den Keil durch eine rückläufige Bewegung aus dem Ringschlitz zu entfernen, weil dieser Weg durch das Werkstück versperrt ist, was immer dann der Fall ist, wenn der gegen axiale Verschiebung zu sichernde Maschinenteil bis an den Ring heranreicht, der sich ohne Spiel gegen diesen Maschinenteil abstützen soll. Es erschien daher zweckmäßig, den Keil in waagerechter Richtung aus dem Ringspalt hinauszubewegen.

Diesem Bedürfnis trägt die Ausführungsform nach Fig. 8 bis 10 Rechnung. Bei dieser sind die Zangenschenkel 60, 61 durch einen Gelenkzapfen 62 verbunden, der wesentlich höher liegt als der Gelenkzapfen 42 in Fig. 3 bis 7, so daß der Spreizkeil 71 sich zum Ring in einer Bahn bewegt, die zur Ringebene erheblich geneigt ist, während die Bewegung des Spreizkeils 47 in Fig. 3 bis 7 zum Ring nahezu senkrecht verläuft. Ferner bestehen das Endstück 67 und der durch eine Ausnehmung 74 des Zangenschenkels 61 hindurchgesteckte gekröpfte Teil 66 des Zangenschenkeis 60 nicht aus einem Stück, sondern das Endstück 67 bildet einen besonderen Teil, der mit dem gekröpften Teil 66 durch einen Gelenkzapfen 68 verbunden ist. Der Teil 67 ist an einem Ende durch eine Feder 70 gegen die gerade untere Kante 69 einer Gabelung am freien Ende des Teiles 66 gehalten. Der Keil 71 am entgegengesetzten Ende des Teils 67 ist mit dem Schlitz 65 senkrecht ausgerichtet. Die Handgriffe 60 a, 61a werden durch eine Feder 72 gespreizt, und es ist wiederum ein einstellbarer Anschlag 73 vorgesehen, der die Schließbewegung der Zangenarme begrenzt. Der Ringhalter 63 ist im Ende 61 b des Zangenschenkels 61 auswechselbar angeordnet. Am unteren Ende des Ringhalters 63 ist die Pfanne 64 zum Einsetzen der Federringe vorgesehen.

In Ruhestellung (Fig. 8) sind die Handgriffarme 60 a, 61a gespreizt, wobei der Spreizkeilträger 67 durch die Feder 70 gegen die Kante 69 des Teiles 66 gezogen wird. Wenn ein Ring R montiert werden soll, wird er in die Pfanne 64 so eingesetzt, daß sein Schlitz im Schlitz 65 liegt, und wird mit dem Finger in dieser Stellung gehalten. Dann werden die Handgriffe zusammengedrückt, bis der Zangenschenkel 60 an den Anschlag 73 stößt, wobei der Keil 71 nach innen und oben bewegt wird und dadurch den Ring spreizt. Darauf wird die Welle S, auf der ein Werkstück W montiert ist, in die Ringöffnung eingeführt, bis das Werkstück W an das untere Ende des Ringhalter 63 stößt (Fig. 9). Eine weitere Aufwärtsbewegung des Spreizkeils 71 zwecks Freigabe des Ringes ist infolge der gelenkigen Verbindung des Armes 67 mit dem Teil 66 nicht möglich. Vielmehr wird der Spreizkeil seitlich aus dem Ringschlitz herausbewegt, wobei er über das Werkstück unter Federdruck gleitet (Fig. 10).

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Zange für die Montage von je mit einem durchgehenden Radialschlitz versehenen Federringen auf stabförmigen Werkstücken, bei welcher der eine Zangenarm eine Stützpfanne für den Federring aufweist, deren Boden eine Öffnung zum Durchstecken des stabförmigen Werkstückes enthält und deren Wandung das Spreizen des Federringes auf den höchstzulässigen Außendurchmesser begrenzt, und bei welcher der andere Zangenarm einen in den Radialschlitz des Federringes einschwenkbaren Spreizkeil trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkebene der Zangenarme (lib, 22; 41 b, 46; 61b, 67) den Boden der Stützpfanne (18; 50; 64) rechtwinklig schneidet und der Spreizkeil (24; 47; 71) in die Ebene der Stützpfanne sowie in den Radialschlitz (21) des Federringes (R) von außen her derart schräg einschwenkbar ist, daß der Federring gleichzeitig gespreizt und gegen den Boden der Stützpfanne gedrückt wird.

2. Montagezange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffskante des Spreizkeils (24) im Sinne einer allmählichen Zunahme seiner Eingriffsbreite beim Einschwenken in den Radialschlitz des Federringes geneigt ist.

3. Montagezange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zangenschenkel (10,11; 40, 41; 60, 61) sich in oder nahe dem Zangengelenk kreuzen und der Spreizkeil (24; 47; 71) an einem gekröpften Teil (22; 44; 66) des einen Zangenarmes sitzt, der durch eine Ausnehmung (13; 45; 74) des mit der Stützpfanne (18; 50; 64) versehenen anderen Zangenarmes schwenkbar hindurchgesteckt ist.

4. Montagezange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützpfanne (18; 50; 64) am Ende eines Tragarmes (14; 48; 63) vorgesehen ist, der an dem zugehörigen Zangenarm (Ub; 41b; 61b) rechtwinklig zu diesem angeordnet ist und eine sich an die Stützpfanne anschließende Ausnehmung (20; 51; 65) aufweist, in die der Spreizkeil (24; 47; 71) einschwenkbar ist.

5. Montagezange nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zangengelenkzapfen (42) an dem mit der Stützpfanne (50) versehenen Zangenarm (41 b) in oder nahe der Ebene des Stützpfannenbodens gelagert und der Spreizkeil

(47) nach dem im Spreizsinne erfolgten Einschwenken in die Ebene des Stützpfannenbodens noch über diese hinaus weiterschwenkbar ist.

6. Montagezange nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zangengelenkzapfen (62) in dem mit der Stützpfanne (64) versehenen Zangenarm (61 Z>) in erheblichem Abstand von der Ebene des Stützpfannenbodens gelagert und der Spreizkeil (71) an dem ihn tragenden Zangenarm (66) mittels eines Hebels (67) um einen parallel zum Zangengelenkzapfen (62) angeordneten Gelenkzapfen (68) entgegen der Wirkung einer den Hebel (67) in der Ruhelage haltenden Feder (70) derart schwenkbar angeordnet ist, daß der Spreizkeil (71) nach dem Einschwenken in die Ebene des Stützpfannenbodens in dieser Ebene gleitend radial aus dem Stützpfannenbereich herausziehbar ist (Fig. 10).

7. Montagezange nach Anspruch 5 mit einer die Zangenschenkel spreizenden Feder, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Zangenschenkel (41) ein durch eine Feder (57) in Wirklage gehaltener Anschlag (54) angeordnet ist, auf den der andere Zangenschenkel (40) auftrifft, wenn der Spreizkeil (47) in die Ebene des Stützpfannenbodens eingeschwenkt wird, und der beim Weiterschwenken des Spreizkeiles über diese Ebene hinaus zwar nachgibt, jedoch entsprechend dem Zusammendrücken der Anschlagfeder (57) einen größeren Kraftaufwand für das weitere Zusammenschwenken der Zangenschenkel (40, 41) erfordert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 501252;
USA.-Patentschriften Nr. 2532141, 2562128.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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