DE19816049B4 - Vorrichtung zum Handhaben von Teilen mit einer innenliegenden Ausnehmung - Google Patents

Vorrichtung zum Handhaben von Teilen mit einer innenliegenden Ausnehmung Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zum Handhaben von Teilen mit einer innenliegenden Ausnehmung, mit einem Trägerelement, das einerends ein Trageglied (1) und andernends ein Spreizelement (7) als ein in die innenliegende Ausnehmung (8a) des jeweiligen Teils (8) einführbares Halterungselement für die zu handhabenden Teile (8) aufweist, wobei zwischen dem Trageglied (1) und dem Spreizelement (7) ein Hohlprofil (2) mit einem spreizelementseitig angeordneten und sich nach dem freien Ende zu verjüngenden Kegelelement (4) angeordnet ist und in dem Hohlprofil (2) und dem Kegelelement (4) eine axial verschiebbare Zugstange (3) geführt ist, und wobei das Spreizelement (7) mit dem Kegelelement (4) in Wirkverbindung steht und die Zugstange (3) mit einem tragegliedseitigen Betätigungselement (9) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizelement (7) aus mehreren Segmenten (6) gebildet ist, die konzentrisch um das Kegelelement (4) angeordnet und durch ein in radialer Richtung auf dieses (4) zu wirkendes Federmittel (13) vorgespannt sind, dass die Zugstange (3) spreizfutterseitig mit einem...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Handhaben von Teilen mit einer innenliegenden Ausnehmung, insbesondere von ringförmigen Teilen, wie z. B. aufeinander stapelbaren Wälz- oder Kugellagern.
  • In der DE 92 07 657 U1 ist eine Vorrichtung zum Handhaben von ringförmigen Wälzlagern mit einem Trägerelement für aufeinandergestapelte Wälzlager beschrieben. Das Trägerelement ist als Trägerrohr ausgebildet und mit einem flanschförmigen, dem unteren Wälzlager als Sitzfläche dienenden Fuß mit einem am oberen Ende lösbar befestigten Griff ausgebildet, wozu das Trägerrohr mit Formschlußelementen versehen ist. Um dieses Trägerrohr werden die Wälzlager im wesentlichen achsgleich aufeinandergestapelt, und der so gebildete Turm kann bequem transportiert und in einem Verpackungsbehälter neben weiteren solchen Türmen untergebracht werden. Nachteilig ist, daß für jeden derartigen Turm eine Vorrichtung, zumindest jedoch ein Trägerelement benötigt wird.
  • Des weiteren ist aus der DE 30 20 701 A1 eine sog. Ziehangel für ein Rohrziehmaschine bekannt. Die Ziehangel weist zum Erfassen eines Rohres ein spreizbares Greifelement auf, das in eine endseitig verkleinerte Rohröffnung einführbar und durch Spreizen formschlüssig mit dem vorzugsweise zur Rohrachse hin gekümpelten Rohr verbindbar ist. Die Spreizeinrichtung besteht aus mehreren um eine Achse angeordneten und radial in Richtung der Achse vorgespannten und zugfest mit der Ziehmaschine verbundenen Segmenten und einem in der Achse angeordneten Betätigungsstab, der rohrseitig ein Kegelelement aufweist. Dieses Kegelelement steht in Wirkverbindung mit den Segmenten und bewirkt deren Spreizung bei einer Verschiebung des Betätigungsstabes in Richtung der Ziehmaschine. Um die Ziehangel formschlüssig mit dem jeweiligen Rohr verbinden zu können, muß dieses eine Kümpelung aufweisen, d.h. in der Regel erst mit einer solchen für den Ziehvorgang versehen werden.
  • In der US 3067861 ist eine Vorrichtung zum Handhaben von Teilen mit einer innenliegenden Ausnehmung beschrieben. Diese weist ein Trägerelement auf, das einerends ein Trageglied und andernends ein Spreizelement aufweist, das in die Ausnehmung des jeweiligen Teils einführbar ist und als Halterungselement für die zu handhabenden Teile dient. Dabei ist zwischen dem Trageglied und dem Spreizelement ein Hohlprofil mit einem spreizelementseitig angeordneten und sich nach dem freien Ende zu verjüngenden Kegelelement angeordnet. In dem Hohlprofil und dem Kegelelement ist eine axial verschiebbare Zugstange geführt, die mit einem tragegliedseitigen Betätigungselement verbunden ist. Das Spreizelement steht mit dem Kegelelement zur Herstellung einer lösbaren kraftschlüssigen Verbindung in Wirkverbindung, wobei eine axiale Verschiebung der Zugstange in vom Spreizelement wegweisender Richtung zu einer Aufspreizung desselben führt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Handhaben von Teilen mit einer innenliegenden Ausnehmung, insbesondere von ringförmigen Teilen, nachdem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die auf einfache Weise ein Aufnehmen und Transportieren eines zu handhabenden Teiles und/oder eines aus mehreren zu handhabenden ringförmigen Teilen gebildeten Stapels gestattet.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
  • Die Vorrichtung weist in bekannter Weise ein Trägerelement mit einem einerends angeordneten Trageglied und einem andernends angeordneten Halterungselement für die zu handhabenden Teile auf, wobei das Halterungselement als ein in die innenliegende Ausnehmung des Teiles einführbares Spreizelement ausgebildet ist, das zum Handhaben des Teiles eine lösbare kraftschlüssige Verbindung mit diesem eingeht und dazu mit einem Kegelelement in Wirkverbindung steht. Nach der Erfindung ist das Spreizelement aus mehreren Segmenten gebildet, die konzentrisch um das Kegelelement angeordnet sind. Die Spreizelemente sind durch einen an einer Zugstange angeordneten Bund unter-griffen und durch ein in radialer Richtung auf das Kegelelement zu wirkendes Federmittel in radialer Richtung vorgespannt. Bei einer axialen Verschiebung der Zugstange, die in einem das Kegelelement fest halternden Hohlprofil geführt ist, in Richtung auf das Trageglied gleiten die Segmente an der Kegelfläche des Kegelelementes entlang und werden in radialer Richtung gespreizt. Mittels der Erfindung können Teile mit einer innenliegenden Ausnehmung (insbesondere Teile mit dem Teileschwerpunkt in der innenliegenden Ausnehmung) einfach, sicher und bequem aufgenommen und transportiert werden. Die Geometrie des Spreizelements wird man im allgemeinen zumindest im wesentlichen an die Geometrie der innenliegenden Ausnehmung anpassen, um die Festigkeit und Sicherheit der lösbaren kraftschlüssigen Verbindung zu erhöhen. Prinzipiell ist es aber auch ausreichend, eine Spreizung des Spreizelements in nur einer Richtung vorzusehen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders vorteilhaft zum Handhaben von Teilen mit einer innenliegenden Ausnehmung (z. B. einem vorzugsweise kreisrunden Durchbruch) im Bereich des Teileschwerpunkts, insbesondere von zumindest im wesentlichen ringförmigen Teilen, z. B. Wälz- oder Kugellagern, einsetzbar.
  • Sind die handzuhabenden Teile derart ausgebildet, daß ihre innenliegende Ausnehmung jeweils das Teil durchsetzt, und stapelt man mehrere solcher Teile derart übereinander, daß ihre durchgehenden Ausnehmungen einander zumindest teilweise überlappen, so lassen sich in einem Arbeitsgang gleich mehrere solcher Teile transportieren, indem man das Spreizelement in den Stapel einführt und eines der unteren Teile lösbar kraftschlüssig an das Spreizelement ankoppelt. Das angekoppelte Teil und alle im Stapel darüber angeordneten Teile lassen sich dann gleichzeitig anheben und transportieren.
  • Besonders gut funktioniert dies z. B. bei einem Stapel von zumindest im wesentlichen ringförmigen Wälz- oder Kugellagern, die ihren Teileschwerpunkt im das Wälz- oder Kugellager durchsetzenden Durchbruch haben.
  • Das Hohlprofil ist vorteilhaft ein Rohr mit einem vorzugsweise kreisringförmigen Querschnitt.
  • Das Trageglied kann als Tragebügel ausgebildet sein.
  • Die Zugstange hat vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt, so daß die Führung für diese im Kegelelement lediglich eine zentrale Bohrung zu sein braucht. Das Spreizfutter besteht vorzugsweise aus drei oder vier Segmenten, um in radialer Richtung eine allseitige Spreizung sicherzustellen und den Aufwand gering zu halten. Die Segmente sind umfangsseitig mit Andruckflächen für die handzuhabenden Teile versehen und in radialer Richtung durch ein koaxial angeordnetes Federmittel vorgespannt.
  • Das Federmittel kann ein Federring sein, der in einer in den Andruckflächen ausgebildeten und konzentrisch angeordneten Nut eingelegt ist.
  • Der Bund ist zweckmäßigerweise lösbar mit der Zugstange verbunden und bildet auf der dem Kegelelement abgewandten Seite des Spreizfutters eine Schulter für dieses. Dadurch kann das Spreizfutter auf einfache Weise durch die Zugstange auf das Kegelelement geschoben und durch dieses gespreizt werden. Das Spreizfutter wird gespreizt und über den Bund geschoben, somit ist es schnell austauschbar, so daß die Vorrichtung an verschiedene Geometrien der innenliegenden Ausnehmung des handzuhabenden Teils, z. B. an verschieden große ringförmige Teile, problemlos anpaßbar ist. Der Bund dient als Anlagefläche für das Spreizfutter, damit dieses sich nicht beim Herausziehen der Vorrichtung vom Kegelelement löst.
  • Das Betätigungselement ist vorteilhafterweise ein selbsthemmendes Spannelement, das die Zugstange in der jeweils eingestellten Position selbsthemmend arretiert.
  • Vorteilhaft ist es, die Vorrichtung im Bereich des Trägerelementes mit einer Führungshülse zu umgeben, deren äußerer Durchmesser maximal dem des ungespreizten Spreizfutters entspricht, um das Einführen der Vorrichtung in einen Stapel von ringförmigen Teilen zu erleichtern. Durch diese Maßnahme bleiben die Teile des Stapels außerdem immer in radialer Richtung definiert an ihrem Platz, z. B. bei einem Kippen des Stapels in die Horizontale.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
  • 1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung, teilweise geschnitten,
  • 2: eine Draufsicht auf das Halterungselement (Schnitt II-II),
  • 3: das Halterungselement im Vertikalschnitt III-III entsprechend 1, vergrößert, und
  • 4: eine in dem Betätigungselement für die Vorrichtung angeordnete Spannhülse.
  • Die in 1 dargestellte Vorrichtung weist ein Trägerelement auf, das aus einem fest mit einem Tragebügel 1 verbundenen Rohr 2 und einer in diesem axial verschiebbaren Zugstange 3 mit kreisrundem Querschnitt gebildet ist. An der dem Tragebügel 1 abgewandten Seite des Rohres 2 ist ein sich nach dem freien Ende zu verjüngendes Kegelelement (4 – vergrößert in 3 dargestellt) mit einer als Führung für die Zugstange 3 dienenden Bohrung 5 fest angeordnet. Dieses Kegelelement 4 steht mit aus drei konzentrisch um dieses angeordneten Segmenten 6 in Wirkverbindung, die ein Spreizfutter 7 bilden. Das Spreizfutter 7 und das Kegelelement 4 stellen ein Halterungselement dar, das durch eine kraftschlüssige Verbindung mit dem jeweiligen ringförmigen Teil 8 (2) lösbar verbindbar ist. Dazu ist die Zugstange 3 im Rohr 2 und gegenüber dem Kegelelement 4 verschiebbar und durch ein im Bereich des Tragebügels 1 angeordnetes Betätigungsglied 9 betätigbar angeordnet und steht mit dem Spreizfutter 7 über einen lösbar an der Zugstange 3 angeordneten Bund 10 in Wirkverbindung. Der Bund 10 ist mit einer Befestigungsschraube 11 stirnseitig an der Zugstange 3 angeschraubt und bildet eine Schulter für die Segmente 6. Das Spreizfutter 7 ist in radialer Richtung elastisch vorgespannt, wozu die Segmente 6 umfangsseitig eine konzentrisch ausgebildete Nut 12 aufweisen, in die ein Federring 13 eingelegt ist, der die Segmente 6 gegen das Kegelelement 4 drückt. Die Mantelflächen der Segmente 6 sind als Andruckflächen 14 für die ringförmigen Elemente vorgesehen. Das Trägerelement ist im Abstand von einer Führungshülse 15 umgeben.
  • 2 zeigt in einer Draufsicht auf einen Schnitt II-II durch das Trägerelement die Segmente 6 des Spreizfutters 7. Durch zwei gestrichelte konzentrische Linien sind die Nut 12 und der in diese eingelegte Federring 13 angedeutet.
  • Das Halterungselement ist in 3 im Schnitt III-III gezeigt. Auf der von der Achse A linken Seite ist eine Ausgangsposition dargestellt (ungespreizter Zustand), in der das Halterungselement frei im Innern eines ringförmigen Teiles 8 angeordnet ist, und auf der rechten Seite die Position, in der das Spreizfutter 7 lösbar kraftschlüssig mit dem Teil 8 verbunden ist.
  • Das Betätigungsglied 9 selbst ist ein an sich bekanntes herkömmliches Spannelement mit einer selbsthemmenden Spannhülse 16 mit einer Spannkurve, wie sie in 4 zu sehen ist.
  • Soll nun ein Teil mit einer innenliegenden Ausnehmung, beispielsweise ein ringförmiges Teil 8 mit dem Teileschwerpunkt in der Ausnehmung, wie z. B. ein Wälzlager, oder ein Turm aus übereinander gestapelten Wälzlagern (Teilen 8) transportiert werden, beispielsweise auch aus einer Transportkiste entnommen werden, wird die Vorrichtung in die Ausnehmung(en) 8a bis zum unteren Wälzlager 8 eingeführt. Anschließend wird der Hebel 17 unter Mitnahme der im Innern des Spannelementes angeordneten Spannhülse 16 um 90° verdreht, und ein an der Zugstange 3 angeordneter und in die Spannkurve der Spannhülse 16 eingreifender Bolzen (nicht dargestellt) wird unter Mitnahme der Zugstange 3 angehoben. Dadurch werden die Segmente 6, die an dem Bund 10 anliegen, von der in 3 links gezeigten Position in die in 3 rechts gezeigte Position verbracht. Bei der Verschiebebewegung gleiten die Segmente 6 an der Kegelfläche des Kegelelementes 4 entlang, werden dadurch gespreizt und schließlich in der Ausnehmung 8a gegen die Innenseite des Wälzlagers 8 gedrückt und kraftschlüssig mit diesem verbunden. Da das Spannelement selbsthemmend ist, bleibt die Halterungseinrichtung mit dem gespreizten Spannfutter 7 ohne Kraftaufwand in der kraftschlüssigen Position. Der Turm aus übereinandergestapelten Wälzlagern kann angehoben und transportiert werden. Durch Zurückdrehen des Hebels 17 wird der Kraftschluß aufgehoben, und die Vorrichtung kann aus dem Turm entfernt werden.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Handhaben von Teilen mit einer innenliegenden Ausnehmung, mit einem Trägerelement, das einerends ein Trageglied (1) und andernends ein Spreizelement (7) als ein in die innenliegende Ausnehmung (8a) des jeweiligen Teils (8) einführbares Halterungselement für die zu handhabenden Teile (8) aufweist, wobei zwischen dem Trageglied (1) und dem Spreizelement (7) ein Hohlprofil (2) mit einem spreizelementseitig angeordneten und sich nach dem freien Ende zu verjüngenden Kegelelement (4) angeordnet ist und in dem Hohlprofil (2) und dem Kegelelement (4) eine axial verschiebbare Zugstange (3) geführt ist, und wobei das Spreizelement (7) mit dem Kegelelement (4) in Wirkverbindung steht und die Zugstange (3) mit einem tragegliedseitigen Betätigungselement (9) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizelement (7) aus mehreren Segmenten (6) gebildet ist, die konzentrisch um das Kegelelement (4) angeordnet und durch ein in radialer Richtung auf dieses (4) zu wirkendes Federmittel (13) vorgespannt sind, dass die Zugstange (3) spreizfutterseitig mit einem Bund (10) versehen ist, der die Segmente (6) untergreift, und dass bei einer axialen Verschiebung der Zugstange (3) in Richtung auf das Trageglied (1) zu die Segmente (6) an der Kegelfläche des Kegelelementes (4) entlanggleiten und in radialer Richtung gespreizt werden.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (2) ein Rohr mit einem vorzugsweise kreisringförmigen Querschnitt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trageglied (1) ein Tragebügel ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstange (3) einen kreisrunden Querschnitt und das Kegelelement (4) eine zentral angeordnete Bohrung (5) für die Zugstange (3) aufweist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizelement (7) aus drei Segmenten (6) gebildet ist, die umfangsseitig mit koaxial ausgebildeten Andruckflächen (14) versehen sind, und dass die Segmente (6) durch ein Federmittel (13) in radialer Richtung auf das Kegelelement (4) zu vorgespannt sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (13) ein Federring ist, der in einer in den Andruckflächen (14) konzentrisch ausgebildeten Nut (12) eingelegt ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (10) lösbar mit der Zugstange (3) verbunden ist und auf der dem Kegelelement (4) abgewandten Seite des Spreizfutters (7) eine Schulter für dieses bildet.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (9) für die Zugstange (3) ein selbsthemmendes Spannelement (16) ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand um das Hohlprofil (2) eine Führungshülse (15) angeordnet ist.
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