DE2442219B2

DE2442219B2 - Vorrichtung zum Zentrieren von Bauteilen

Info

Publication number: DE2442219B2
Application number: DE19742442219
Authority: DE
Inventors: Aleksei Alekseevi&ccaron; Moskva Gusev
Original assignee: MOSKOVSKIJ STANKOINSTRUMENTAL'NYJ INSTITUT MOSKVA SU
Current assignee: MOSKOVSKIJ STANKOINSTRUMENTAL'NYJ INSTITUT MOSKVA SU
Priority date: 1974-09-04
Filing date: 1974-09-04
Publication date: 1981-06-04
Also published as: DE2442219A1; DE2442219C3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zentrieren von Bauteilen mit einem zusammengesetzten Dorn aus einzelnen, konzentrisch zueinander angeordneten Rohrelementen, deren jedes an seinem Kopfende eine geneigte Stirnfläche aufweist und in Achsrichtung unabhängig verschiebbar ist. Eine solche Vorrichtung ist aus der US-PS 28 09 439 bekannt.

Bei dieser bekannten Ausbildung handelt es sich um ein Handwerkzeug, dessen zentraler Dornteil einen Körner darstellt, welcher durch die ihn umgebenden konzentrischen Rohrelemente beim Aufsetzen auf ein rundes Werkstück oder eine Bohrung zentriert wird. Es soll dabei nur die mühsame Arbeit des Anreißens des Zentrums entbehrlich werden. Die Rohrelemente sind freibeweglich und fallen unter ihrem eigenen Gewicht in Position. Eine automatische Zentrierung mehrerer, wenigstens zweier Bauteile im Hinblick auf deren nachfolgendes Ineinanderfügen ist mit dieser bekannten Ausbildung weder beabsichtigt noch möglich.

Aus der US-PS 25 95 34? ist ein ähnliches, ebenfalls als automatisch zentrierter Körner dienendes Handwerkzeug bekannt, bei dem lediglich ein zentrierendes Element mit kegelstumpfförmiger Spitze vorhanden ist, welches den zentralen Körnerdorn umgibt und seinerseits umgeben ist von einem Griff mit als Bezugsfläche ausgebildeter Stirnfläche, die das Aufsetzen derart erleichtert, daß die Achse des Werkzeugs normal zur Werkstückoberfläche steht. Bei dieser Ausbildung sind zwei Federn vorhanden, welche sowohl den Körnerdorn als auch den Griff bezüglich des zentrierenden Elements nach hinten zu schieben suchen. Diese Federn erleichtern nur die Handhabung. Eine automatische Zentrierung mehrerer Bauteile ist auch mit dieser -, Ausbildung nicht möglich.

Ähnliches gilt schließlich auch noch für die aus der US-PS 31 91 462 bekannte Ausbildung, bei der der Körner noch durch einen Anreißbohrer ersetzt werden kann.

iü Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es gegenüber diesem Stand der Technik, eine Vorrichtung zum Zentrieren von Bauteilen zu schaffen, welche geeignet ist, wenigstens zwei Bauteile im Hinblick auf ihre nachfolgende konzentrische Montage automatisch zu zentrieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zur gegenseitigen Zentrierung von wenigstens zwei Bauteilen eine rechtwinklig zur Achse des Doms orientierte Bezugsfläche zur Positionierung des ersten Bauteils vorhanden ist und jedes Rohrelement in Richtung zur Dornspitze fedei beaufschlagt ist.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung,

die sich zum Zentrieren von Bauteilen verschiedenster Formen und Abmessungen eignet, sind die Rohrelemen-

2^r> te teleskopartig zusammengesetzt und ihre Stirnflächen sind kegelstumpfförmig geneigt.

Um alle in einem Arbeitsgang zu zentrierenden Bauteile zuverlässig zu erfassen, soll der Durchmesser des größten Dornelements größer als der Durchmesser in der größten zu zentrierenden Bohrung und der Durchmesser eines zentralen Dornelements nicht größer als der Durchmesser der kleinsten zu zentrierenden Bohrung sein, und die Auskragung des Dorns über die Bezugsfläche soll die Gesamthöhe der zwei i^r, höchsten der zu zentrierenden Bauteile übersteigen.

Zum Erfassung und Vorzentrieren der zu zentrierenden Bauteile an deren Außenflächen weisen die Rohrelemente des Dorns in ihren Wänden zweckmäßigerweise radiale federbelastete Anschläge auf. Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 die zur Hälfte geschnittene Ansicht einer Vorrichtung zum Zentrieren von Bauteilen nach deren Innenflächen;
F i g. 2 die Vorrichtung beim Zentrieren eines Ritzels; F i g. 3 die Vorrichtung zum Zentrieren eines Lagers;

Fig.4 die Vorrichtung zum Eintritt des Domes ins Ritzel;

Fig. 5 die Vorrichtung beim Eintritt des Domes ins Lager;

Fig. 6 die Vorrichtung beim Einpressen des Lagers ins Ritzel;

Fi g. 7 die schnittbildliche Darstellung einer Vorrichtung zum Zentrieren von Bauteilen nach deren Außenflächen;

F i g. 8 einen Dornteil der Vorrichtung gem. F i g. 7;

Fig.9 die Lage der Bauteile der Vorrichtung bei Beginn des Aufziehens eines Zahnkranzes auf eine Nabe;

Fig. 10 die Lage der Bauteile der Vorrichtung beim Zentrieren der Nabe und des Zahnkranzes;

F i g. 11 die Lage der Bauteile der Vorrichtung beim Abstützen von Rohrelementen auf einer Stirnfläche der Nabe;

Fig. 12 die Lage der Bauteile der Vorrichtung nach dem Aufziehen des Zahnkranzes.

Die Vorrichtung zum Zentrieren von Bauteilen gem. Fig. 1 bis 6 dient vorzugsweise zum koaxialen

Ausrichten und Ineinanderfügen von Bauteilen wie Ritzel, Naben, Gehäuse und dergl„ die Durchgangsbohitingen aufweisen, nach denen jedes Bauteil zu zentrieren isL

Die Vorrichtung hat eine Bezugsfläche 4, die zu einem ;. Gehäuse 1 oder zu einem Basisteil 2 gehört und zum Aufsetzen des ersten der zu zentrierenden Bauteile dient, sowie einen Dorn 5. Das erste Bauteil, im vorliegenden Beispiel ein Ritzel 3, wird durch die mit einer seiner Stirnflächen zusammenwirkenden Bezugs- _l() fläche 4 und den mit seiner Bohrung oder einer Fase zusammenwirkenden Dorn 5 orientiert Das nächste Bauteil, ein Lager6, wird ebenfalls vom Dorn zentriert.

Der Dorn 5 besteht aus einzelnen, im Gleitsitz aneinander angrenzenden Rohrelementen 7,8,9,10,11 r, und einem zentralen Element 12 mit einer Spitze. Die einzelnen Teile sind vergütet und hartverchromt. Jedes Rohr 7, 8, 9, 10, Il und die Spitze 12 ist einzeln in Richtung der zu zentrierenden Bauteile mit Hilfe je einer Feder 13 abgefedert. Die Rohrelemente 7,8,9,10, 11 besitzen jeweils an ihrem Kopfende einen kegelslumpfförmig geneigten Abschnitt und das zentrale Element 12 ein kegeliges Ende. Der Kegelspitzenwinkel beträgt von 60 bis 70°. Durch das Vorhandensein der Kegelflächen werden alie Durchmesser der zu zentrie- >■-, renden Teile zuverlässig erfaßt.

Es versteht sich, daß der Durchmesser des größten Rohres 7 des Domes 5 den größten vorkommenden Bohrungsdurchmesser übersteigen muß und der Durchmesser des zentralen Elements 12 soll kleiner sein als jo der kleinste der vorkommenden Bohrungsdurchmesse;·. Die Auskragung der Spitze 12 des Domes 5 über die Bezugsfläche 4 muß größer sein als die Gesamthöhe der zwei größten Bauteile, also des größten Ritzels 3 und Lagers 6, damit ein ausreichender freier Raum zum y, Anbringen des einen Bauteils, d. h. des Lagers 6, über dem anderen Bauteil, d. h. dem Ritzel 3, bleibt.

Die Höhe des Gehäuses 1 muß zur Unterbringung des Domes 5 im versenkten Zustand sowie der Druckfedern 13 ausreichen, d. h. zumindest nicht geringer als die Auskragung des Doms 5 sein.

Wenn das Gewicht des Ritzels 3 zum Zusammendrükken der Druckfedern 13 nicht ausreicht, so wird das Ritzel durch eine Magnetspannplatte 14 an die Bezugsfläche 4 angezogen. Die Magnetspannplatte 14 ist auf der Stirnfläche des Gehäuses 1 oder des Basisteils 2 angeordnet. Der Boden des Gehäuses 1 muß parallel zur Bezugsfläche 4 und das Gehäuse 1 selbst ausreichend massiv sein, um die Belastung beim Einpressen des Lagers 6 ins Ritzel 3 aufnehmen zu <-_>r können. Zur leichteren Herstellung hat das Gehäuse 1 vorzugsweise die Form eines Rotationskörpers und es besteht aus einem hochfesten Konstruktionsstahl.

Die beschriebene Vorrichtung kann z. B. auf einem Drehtisch, einem Förderer oder dem Rotor einer Rotormaschine angeordnet sein und mit aus einer Rinne 15 (F i g. 4) zugeführten Ritzeln 3 beschickt werden. Während der Bewegung werden die angefederten Elemente 7, 8, 9, 10, 11, 12 des Domes 5 mittels des unteren Teils der geneigten Rinne 15 versenkt. Bei der weiteren Bewegung wird ein Teil der Elemente, im vorliegenden Fall die Elemente 8,9,10,11,12 unter der Einwirkung der vorher zusammengedrückten Federn 13 durch einen Schlitz der Rinne 15 in die Bohrung des Ritzels 3 eintreten, das mit elastischen Zuteilern 16 zentriert und mittels einer Last 17 von oben gedrückt wird. Das Ritzel 3 wird dann vom Dorn 5 mitgenommen, wobei es den Widerstand der Zuteiler i6 und der Last 17 überwindet, und es wird nach der Bezugsfläche 4 des Gehäuses 1 orientiert und durch das kegelstumpfförmige Kopfende des Rohrelements 7 zentriert.

In dieser Lage gelangt das Ritzel 3 zusammen mit dem Dorn 5 zu einer nächsten Rinne 18 (F i g. 5) mit den Lagern 6, die in bezug auf die vorhergehende Rinne 15 zumindest um die Höhe des größten der vorkommenden Ritzel 3 höher angeordnet ist. Dadurch kann sich dftr Dorn 5 mit dem Ritzel 3 unter dem unteren Teil der geneigten Rinne 18 durchbewegen und dabei ein Lager 6 mitnehmen, das dann durch das Rohrelement 10 zentriert wird und dessen Orientierung durch das sich gegen seine Stirnfläche abstützende Rohrelement 9 gewährleistet wird. Im übrigen ist die Funktion der Rinne 18 der der Rinne 15 ähnlich.

Anschließend bewegt sich der Dorn 2 mit Ritzel 3 und Lager 6 unter den Stempel 19 einer Presse und die Bauteile werden ineinandergefügt. Nach dieser Montage ist ein anschließendes Aufsetzen anderer Bauteile möglich. Dazu können die noch vorragenden Elemente U und 12 des Domes 5 benutzt werden. Dabei ist auch die Montage von Bauteilen mit gleichmäßigem radialem Spiel möglich. Nach Abschluß der Montage wird die zusammengebaute Baueinheit entfernt.

Durch Verwendung der beschriebenen Vorrichtung wird es möglich, automatische Montagemaschinen von hoher Leistung zu schaffen, die mit beliebigen Fördereinrichtungen wie Drehtisch, Fließband, Schrittoder Kettenförderer zusammenwirken.

Eine Abart der vorstehend betrachteten Vorrichtung zum Zentrieren von Bauteilen stellt die in F i g. 7 gezeigte Vorrichtung dar. Die Besonderheit dieser Vorrichtung besteht darin, daß der Dorn 20 eine Baugruppe darstellt, die sich aus teleskopartig zusammengefügten Rohren 21 und einer Spitze 22 zusammensetzt, die an ihren Kopfenden Abschrägungen auf der zylindrischen Außen- oder Innenfläche in Form kegeliger Fasen mit einem Neigungswinkel von 10 bis 15° aufweisen. Dabei sind die Rohre 21 und die Spitze 22 in Richtung der Berührung zum zu zentrierenden Ritzel 23 und Nadellager 24 unabhängig federbelastet. Außerdem sind zur Gewährleistung des Vorzentrierens des Ritzels 23 und des Nadellagers 24 in den Wänden der Rohre 21 und der Spitze 22 radial abgefederte Anschläge 25 (F i g. 8) eingebaut.

Der Dorn 20 aus den teleskopartig zusammengefügten federbelasteten Rohren 21 und der Spitze 22 ist in einem Gehäuse 26 montiert, das aus einem vergüteten, hartverchromten Konstruktionsstahl besteht. Die Federn 27 sind mit Hilfe der Rohre 21 und der Spitze 22 gegen Herausfallen gesichert. Die Druckkraft der Federn 28 wird mit Schrauben 29 und 30 eingestellt. Auf die Stirnfläche der Einstellschraube 30 drückt bei Ausführung eines Arbeitshubs die Stange 31 eines am Ständer 33 befestigten Kraftzylinders 32.

Der Betrieb dieser Vorrichtung verläuft wie folgt:

Zum Aufziehen eines Zahnkranzes 35 auf eine Nabe 34 wird diese zunächst auf die Bezugsfläche 36 eines Förderers oder einer Werkzeugmaschine gestellt, während der Zahnkranz 35 sich in einer Rinne 37 befindet, wo er von drei Zuteilern 38 festgehalten wird. Wird der Kraftzylinder 32 betätigt, so drückt seine Stange 31 auf die Stirnfläche der Einstellschraube 30, wodurch der Dornsatz 20 sich synchron in Richtung zum Zahnkranz 35 zu bewegen beginnt, der von den Zuteilern 38 der Rinne 37 so lange festgehalten wird, bis ein 'Oil der Rohre 21 des Domes 20 den Zahnkranz zentritit und an seiner Stirnfläche anschlägt und die

Spitze 22 die Nabe 34 zentriert. Die übrigen Rohre 21, die auf keinen Bewegungswiderstand stoßen, umfassen den Zahnkranz 35 von außen und bewegen sich bis zur Stirnfläche der Nabe 34. bis sie sich gegen ihre Stirnfläche abstützen (F i g. 11).

Danach setzt die Bewegung jener Rohre 21 des Domes 20 wieder ein, die den Zahnkranz 35 vorher zentriert und sich gegen seine Stirnfläche abgestützt hatten. Diese Rohre 21 überwinden den Widerstand der Zuteiler 38. Auf diese Weise erfolgt die Montage der Baugruppe.

Auf ähnliche Weise werden gem. Fig. 7 Nadellager 24 und Ritzel 23 montiert, wobei der Unterschied lediglich darin besteht, daß hier ein Teil der Rohre 21 nicht Außenabschrägungen, sondern Inncnabschrägungcn aufweist und diese das Ritzel 23 zentrieren.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zentrieren von Bauteilen mit einem zusammengesetzten Dorn aus einzelnen, konzentrisch zueinander angeordneten Rohrelementen, deren jedes an seinem Kopfende eine geneigte Stirnfläche aufweist und in Achsrichtung unabhängig verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur gegenseitigen Zentrierung von wenigstens zwei Bauteilen (3, 6; 23, 24; 34,35) eine rechtwinklig zur Achse des Doms (5) orientierte Bezugsfläche (4, 36) zur Positionierung des ersten Bauteils (3; 23; 34) vorhanden ist und jedes Rohrelement (7 bis II) in Richtung zur Dornspitze federbeaufschlagt ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrelemente (7 bis 11) teleskopartig zusammengesetzt sind und ihre Stirnflächen kegelsiumpfförmig geneigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des größten Dornelements (7) größer als der Durchmesser der größten zu zentrierenden Bohrung und der Durchmesser eines zentralen Dornelements (12) nicht größer als der Durchmesser der kleinsten zu zentrierenden Bohrung ist, und daß die Auskragung des Dorns über die Bezugsfläche (4) die Gesamthöhe der zwei höchsten der zu zentrierenden Bauteile übersteigt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erfassen und Vorzentrieren der zu zentrierenden Bauteile an deren Außenflächen die Rohrelemente (21) des Dorns (20) in ihren Wänden radiale federbelastete Anschläge (25) aufweisen.