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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind in den Unteransprüchen
aufgeführt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Das
Hohlprofil ist vorteilhaft ein Rohr mit einem vorzugsweise kreisringförmigen Querschnitt.
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Das
Trageglied kann als Tragebügel
ausgebildet sein.
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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.
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Das
Federmittel kann ein Federring sein, der in einer in den Andruckflächen ausgebildeten
und konzentrisch angeordneten Nut eingelegt ist.
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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.
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Das
Betätigungselement
ist vorteilhafterweise ein selbsthemmendes Spannelement, das die Zugstange
in der jeweils eingestellten Position selbsthemmend arretiert.
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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.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In
der zugehörigen
Zeichnung zeigen:
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1:
eine erfindungsgemäße Vorrichtung, teilweise
geschnitten,
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2:
eine Draufsicht auf das Halterungselement (Schnitt II-II),
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3:
das Halterungselement im Vertikalschnitt III-III entsprechend 1,
vergrößert, und
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4:
eine in dem Betätigungselement
für die
Vorrichtung angeordnete Spannhülse.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.