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MONTAGEVORRICHTUNG FÜR GLEITLAGER
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Die Erfindung betrifft Vorrichtungen für die Unterstützung der Einzelteile
von Flansch-Gleitlagern während ihrer Herstellung.
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Bisher wurden Flansch-Gleitlager aus bogenförmig gekrümmten Rohlingen
hergestellt, die in komplementär gekrümmten, in entsprechenden Führungsblöcken verschiedener
Sätze von zusammenarbeitenden Stempeln vorgesehen Auflagen festgehalten wurden,
indem eine Kraft auf die Trennfugenflächen der Rohlinge ausgeübt wurde. Bei diesem
Verfahren stehen die Rohlinge seitlich über die Seitenflächen der Blöcke über, und
die überstehenden Abschnitte der Rohlinge werden in den Stempelsätzen in einer entsprechenden
Anzahl von Schritten abgebogen, bis sie in Ebenen im rechten Winkel zur Achse des
gekrümmten zentralen Bereiches des Lagers liegen. Die gebogenen Werkstücke sind
dann zur Bildung des fertigen Lagers spangebend zu bearbeiten. Für die individuelle
Spezialanfertigung großer Lager, beispielsweise mit 25,4 mm (1 Zoll) Dicke und 610
(2 Fuß) oder 915 mm (3 Fuß) Durchmesser, war es bekannt, solche Lager aus gekrümmten
Schalen und separaten Flanschen zu bilden, die entweder durch eine PreB- oder Steckverbindung
("clip on") von Flansch und Schale oder durch Schweißung, beispielsweise Elektronenstrahl-
oder Punktschweißung verbunden wurden.
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Bei einer derartigen großmaßstäblichen Spezialfertigung war es möglich,
nur die Teile für sich zu halten, so daß sie sich während der Schweißoperation in
gegenseitiger Anlage befanden.
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Es wurde nun gefunden, daß ein vorteilhaftes Verfahren für die Massenproduktion
von Flansch-Gleitlagern der Standardgröße oder anderer Maße durch Schweißverbindung
gesonderter
Schalen und Flanschen unter Verwendung eines Laserstrahles
erzielt werden könne. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Bereitstellung
einer Vorrichtung für eine solche Art der Herstellung, die dazu geeignet ist, die
Lagerteile für die Laserschweißung günstig abzustützen.
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Gemäß der Erfindung ist daher eine Vorrichtung für das Positionieren
einer gekrümmten Schale und wenigstens eines Endflansches für die Herstellung eines
Flansch-Gleitlagers gekennzeichnet durch einen Körper mit einer bogenförmig gekrümmten
Auflagefläche für die Schale und wenigstens einer im wesentlichen ebenen Seitenfläche
angrenzend und senkrecht zur Auflagefläche, ferner durch Klemmorgane für das Klemmen
bogenförmig gekrümmter Schalen in der Auflagefläche und durch Klemmorgane für das
Anpressen eines gesonderten Lagerflansches gegen die Seitenfläche und dabei in Anlage
der Kanten von gekrümmter Lagerschale und Flansch derart, daß die Verbindungsstelle
für das Schweißen mittels eines Laserstrahls zugänglich ist.
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Der Körper der Vorrichtung ist gewöhnlich von den anderen Teilen der
Vorrichtung trennbar, so daß er leicht gegen einen ähnlichen Einsatz für die Herstellung
eines Lagers anderer Dimensionen austauschbar ist. Bei Anwendung dieses Merkmals
haben die Klemmorgane vorzugsweise entfernbare Endabschnitte für den Angriff an
Lagerflanschen, welche Endabschnitte durch andere derartige Abschnitte mit unterschiedlichen
Dimensionen ersetzt werden können, um eine Anpassung an unterschiedlich bemessene
Lager in der Vorrichtung zu ermöglichen.
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Die Erfindung kann auf verschiedene Weise in die Praxis umgesetzt
werden, und es sollen nun zwei Ausführungsformen beispielsweise mit Bezug auf die
Zeichnungen beschrieben werden, in denen Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Abstützvorrichtung ist; Fig. 2 ist ein in größerem Maßstab gehaltener Schnitt nach
der Linie 2-2 in Fig. 1; Fig. 3 ist eine in noch größerem Maßstab gehaltene Seitenansicht
des zentralen
Teiles einer Vorrichtung nach Fig. 1, in der die Klemmplatte
20 entfernt ist und in der verschiedene Blöcke zur Bildung einer Schalenauflagefläche
16 zu beiden Seiten der Mittellinie dargestellt sind; Fig. 4 ist ein Schnitt nach
der Linie 4-4 in Fig. 1 im größeren Maßstab; Fig. 5 ist ein Schnitt durch eine zweite
Ausführungsform einer Abstützvorrichtung nach der Erfindung, und Fig. 6 ist eine
in kleinerem Maßstab gehaltene Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 5.
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Die Fig. 1-4 zeigen eine Aufspannvorrichtung, für die Aufnahme von
Teilen eines Flansch-Gleitlagers, die mit Hilfe eines Lasers zusammengeschweißt
werden sollen. Die Aufspannvorrichtung umfaßt einen Grundblock 10, der auf einer
Arbeitsfläche 11 befestigt ist. Der Block 10 besitzt eine bogenförmige Ausnehmung
12 in seiner oberen Fläche, die sich über seine Breite erstreckt und die Aufnahme
für das Lager trägt. Ein zentraler Bereich des Blockes 10 (Fig. 1) ist in der Breite
vermindert, um einen schmalen Steg 13 (Fig. 2) zu bilden. Eine Auflage 14 für das
Lager umfaßt einen weiteren Block mit einer unteren, übereinstimmend mit der Fläche
12 der Ausnehmung gekrümmten Fläche 15 und einer oberen bogenförmigen Auflagefläche
16 für die Aufnahme eines gekrümmten Lagerwerkstücks, an welchem Endflanschen anzusetzen
sind. Die Fläche 15 der Auflage ist mit einer vorstehenden Rippe (key) 17 versehen,
die in eine entsprechende Nut (keyway) 18 in der Fläche 12 des Blockes 10 eingreift,
um die Auflage 14 mit Bezug auf den Block zu fixieren. Die Auflage 14 hat ebene
Seitenflächen 19, die an die Auflagefläche 16 für den Lagerrohling anschließen und
zu deren Achse senkrecht stehen. Die Endflanschen, die mit dem Rohling zu verbinden
sind, werden gegen diese Seitenflächen 10 mittels später noch zu beschreibender
Klemmorgane gehalten, so daß die inneren bogenförmigen Ränder der Flanschen in Kontakt
mit den bogenförmigen Kanten eines Lagerrohlings in einer Lage gehalten werden,
in der sie mit ihren aneinanderstoßenden Kanten für das Verschweißen mittels eines
Laserstrahles geeignet positioniert sind.
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Die oben erwähnte Vorrichtung für das Klemmen der Endflanschen gegen
die Seitenflächen 19 der Auflage umfaßt zwei Klemmplatten 20, an jeder Seite des
Blocks je eine. Entlang des unteren Randes jeder Platte 20 ist eine Rippe 21 mit
gerundetem Profil vorgesehen. Jede Rippe 21 greift in eine entsprechende, in den
Seitenflächen des Blockes 10 vorgesehene Rinne 22 ein. Die Rinnen 22 besitzen geneigte
Seitenflächen, an welchen die gerundeten Rippen 21 angreifen, um eine scharnier-
oder gelenkartige Verbindung zwischen den Platten 20 und dem Block 10 zu bilden.
Bogenförmige Klemmorgane 23 sind lösbar an den inneren Flächen der Platten 20 nahe
deren oberen Enden befestigt.
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Jedes Klemmorgan 23 umfaßt einen bogenförmigen Teil mit einem verhältnismäßig
großen Basisteil mit ebener Fläche 24 in Auflagekontakt mit der Innenfläche der
entsprechenden Platte 20.
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Das Organ 23 verjüngt sich in Aufwärtsrichtung unter Bildung eines
ausragenden Fingers 25, der in der Nähe der Seitenflächen 19 der Auflage 14 endigt.
Jeder Finger 25 ist mit einer ebenen Fläche 26 an seinem oberen Ende versehen, um
an der Seitenfläche eines Flansches anzugreifen und damit den Flansch gegen die
benachbarte Seitenfläche 19 der Auflage 14 zu pressen bzw.
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zu klemmen. Jedes Klemmorgan 23 ist mit Bezug auf eine Klemmplatte
20 mittels einer bogenförmigen Rippe 27 an ihrem Platz gehalten, die von ihrer ebenen
Fläche 24 vorspringt und in eine entsprechende Nut 28 in der gegenüberstehenden
Seitenfläche der zugeordneten Platte 20 eingreift. Die Klemmplatten 20 werden mittels
einer zusammenziehbaren Betätigungsvorrichtung 29 in und außer Klemmstellung gebracht,
die am besten aus Fig.
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4 ersichtlich ist. Die Vorrichtung 29 umfaßt ein Paar von hydraulischen
Köpfen 30, deren jeder einen als Zylinder wirkenden Hauptkörper umfaßt, in dem ein
Kolben gleitet. Hydraulikflüssigkeit kann zwecks axialer, die Vorrichtung auseinandertreibender
Versetzung des Kolbens einem solchen Zylinder zugeführt werden. Eine solche Vorrichtung
stellt einen Standardartikel dar, der unter der eingetragenen Handelsmarke "Powrlock"
verkauft wird. Eine mit Bunden versehene Kolbenstange 31 erstreckt sich durch den
Kolben des Kopfes 30 und verläuft
durch die Platten 20 und durch
eine Bohrung 32 in Block 10.
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Gegenüberliegende Enden der Bohrung 32 sind für die Aufnahme von Druckfedern
33 erweitert, die zwischen dem Block und den Platten 20 wirken, um normalerweise
die Klemmorgane 23 in einer entlasteten Stellung zu halten, in der die Endlagerflanschen
zwischen den Fingern und den gegenüberstehenden Seitenflächen 19 der Auflage 14
eingeführt werden können. Wenn Hydraulikflüssigkeit zur Expansion der Vorrichtung
29 zugeführt wird, dann wird jede Kolbenstange 31 in den Körperteil seines Kopfes
30 gezogen, was bewirkt, daß die Platten 20 gegen den Widerstand der Federn 33 zueinander
schwenken, wodurch sie die Klemmorgane 23 in festen Angriff mit den Endflanschen
bringen, die sich zwischen diesen Organen und den Seitenflächen 19 der Auflage 14
befinden. Die unteren Ränder eines solchen Endflansches stützen sich auf Anschlagblöcken
34 ab, die auf den Seitenflächen 19 der Auflage 14 befestigt sind (Fig. 3). Die
Blöcke 34 besitzen Schäfte 35, die in an der Auflage 14 befestigten Böcken 36 gleiten.
Die Blöcke 34 besitzen durchgehende Öffnungen 37, die in Richtung entlang Radien
der bogenförmigen Auflagefläche 16 der Auflage 14 länglich sind.
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Durch die öffnungen 37 tretende Schrauben 38 klemmen die Blöcke in
der gewünschten Stellung fest, wobei die in der erwähnten Weise länglichen Öffnungen
eine begrenzte Gleitbewegung der Blöcke 34 und somit deren Einstellung erlauben.
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Ein Mechanismus 40 ist für das Ausstoßen eines fertigen Flanschlagers
aus der Montagevorrichtung vorgesehen. Ein Gehäuse 41 erstreckt sich von der die
Monatgevorrichtung tragenden Arbeitsfläche 11 abwärts. Ein U-förmiges oder Ausstoßorgan
42 ist im Gehäuse 41 gleitbar vorgesehen und besitzt ein Paar von Armen, die den
Stegabschnitt 13 des Blocks 10 umfassen. Ein Pneumatikzylinder 43 ist unten am Gehäuse
41 angebracht, dessen durch eine Bodenwand des Gehäuses 41 tretende Kolbenstange
44 an das Ausstoßorgan 42 angeschlossen ist, um dessen Gleitbewegung bei Betätigung
des Kolbens zu bewirken. Langgestreckte Ausstoßfinger 45 ruhen auf der oberen Fläche
des Organs 42 auf und ragen von dort aufwärts bis an eine Stelle nahe dem unteren
Rand
eines durch die Klemmorgane 23 gegen die Seitenfläche 19 der Auflage gepreßten Flansches.
Die Finger sind für Längsbewegung in Schuhen 46 geführt, die am Auflager 14 befestigt
sind und angesetzte Vorsprünge besitzen, die über die Seitenränder der Finger 45
greifen. Eine Aufwärtsbewegung des Organs 42 veranlaßt die Finger, sich aufwärts
zu bewegen und an den unteren Enden des Flansches eines fertiggestellten Lagers
in der Auflage 14 anzugreifen und ein solches Lager hieraus auszustoßen, nachdem
die Klemmkraft der Klemmorgane 23 aufgehoben wurde. Gegenüberliegende obere Kanten
der Arme des Ausstoßorgans 42 sind zur Bildung von Stufen 47 (Fig. 3) entfernt und
langgestreckte Rippen sind entlang der oberen Ränder der Vertikalbereiche der Stufen
47 vorgesehen. Die Finger 45 sind an ihren unteren Enden mit einem Paar von Clips
49 ausgestattet, die nachgiebig über die Wülste 48 greifen, so daß eine Abwärtsbewegung
des Organs 42 die Finger abwärts mitstößt.
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Ein Klemmkopf 50 (Fig. 1) ist schwenkbar am Block 10 angebracht.
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Ein Preßbalken 51 ist an der Unterseite des Kopfes 50 in einer Ausnehmung
befestigt. Der Kopf 50 kann zwischen einer in strichpunktierten Linien in Fig. 1
gezeigten Stellung, in der er zwecks Einsetzenseines gebogenen Lagerrohlings in
die Auflagefläche 16 der Auflage 14 vom Block 10 hochgehoben ist, und einer in Fig.
1 in vollen Linien gezeigten abgesenkten Stellung geschwenkt werden, in der der
preßbalken 51 an den Trennflächen des gebogenen Rohlings angreift, um einen solchen
Rohling fest in die Auflagefläche 16 zu drücken. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind
Kopf 50 und Preßbalken 51 verhältnismäßig schmal, so daß ein Laserstrahl auf die
in der Vorrichtung aneinandergepreßten Ränder von gebogenem Rohling und Endflanschen
gerichtet werden kann, um diese Ränder zusammenzuschweißen.
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Der Kopf 50 wird durch die Wirkung einer Feder 52, die an einem Lappen
53 des Kopfes 50 befestigt ist, in seiner abgehobenen Stellung gehalten. Der Kopf
ist gegen die Wirkung der Feder 52 in seine abgesenkte Stellung verschwenkbar und
in dieser Stellung durch eine Klinke 54 fixierbar, die am Block 10 in Scharnierplatten
56 kippbar befestigt ist. Die Klinke 54
hat die Form eines zweiarmigen
Hebels, dessen einer Arm das Klinkenorgan darstellt und dessen anderer Arm an einen
weiteren Hydraulikkopf 55 angeschlossen ist, der den Arm und damit die Klinke 54
in und außer Klinkfunktion bewegt.
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Im Gebrauch wird bei hochgeschwenktem Kopf 50 und entlasteter Stellung
der Klemmplatten 20 ein gebogener Lagerrohling in die Auflagefläche 16 gesetzt,
und ein Paar von bogenförmigen Endflanschen werden gegen die entsprechenden Seitenflächen
19 der Auflage 14 angesetzt, wobei sie sich mit ihren unteren Rändern auf den Anschlagblöcken
34 abstützen. Der Kopf 30 wird zur Wirkung gebracht, um die Klemmorgane 23 in ihre
Klemmposition zu bringen, so daß die Endflanschen gegen die Flächen 19 gehalten
werden, mit ihren oberen bogenförmigen Rändern in Berührung mit den bogenförmigen
Rändern des Lagerrohlings, wobei diese einander berührenden Ränder für das Schweißen
unter Verwendung eines Lasers zugänglich sind. Der Kopf 50 wird dann in seine abgesenkte
Stellung gebracht, und die Klinke 54 eingreifen gelassen, um den Kopf in dieser
Stellung zu halten, wobei der gebogene Rohling fest in der Fläche 16 sitzt. Die
einander berührenden Ränder des gebogenen Rohlings und seiner Endflanschen werden
dann unter Verwendung eines Laserstrahles, wie durch den Pfeil 58 angedeutet, miteinander
verschweißt. Die Klinke 54 wird dann gelöst, so daß sich der Kopf 50 in seine abgehobene
Stellung bewegt, und der Kopf 30 wird zum Zurückziehen veranlaßt, so daß auch die
durch die Organe 23 ausgeübte Kraft aufgehoben wird. Das fertiggestellte Lager wird
dann aus der Montagevorrichtung durch Betätigen des Pneumatikkopfes 43 ausgestoßen,
der die Finger 45 veranlaßt, sich ruckartig aufwärts zu bewegen, um unter Angriff
an den unteren Rändern der Flanschen das Lager auszustoßen.
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Es sei hervorgehoben, daß die oben beschriebene Montagevorrichtung
für Flanschlager von verschiedenen Durchmessern und Breiten durch einfaches Austauschen
der Auflage 14 gegen eine
andere von anderer Breite und anderem
Durchmesser, und durch Ersetzen der Klemmorgane 23 durch andere solche, an eine
Lagerauflage 14 anderer Breite passende Klemworgane, für Flanschlager verschiedener
Durchmesser und Breiten verwndbar ist. Fig. 3 zeigt zwei unterschiedliche Auflagen
in derthntagevorrichtung,eine an jeder Seite der Vertikaimittellinie dieser Figur.
Da die Finger 45 über Schuhe 46 mit der Auflage 14 in Verbindung stehen, werden
solche Finger auch mit der Auflage 14 entfernt, und weitere Finger werden mit der
neuen Auflage zur Anwendung gebracht. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, haben die bei
einer Auflagefläche 16 von größerem Durchmesser verwendeten Finger einen vergrößerten
Kopf im Vergleich mit Fingern, die bei einer Auflage mit kleinerem Durchmesser der
Auflagefläche 16 verwendet werden. Wenn eine Auflage 14 zu entfernen oder in den
Block 10 einzusetzen ist, gelangen die Clips 49 der Finger 45 elastisch in oder
außer Eingriff mit den Wülsten 48 am Ausstoßorgan 42, um es zu ermöglichen, daß
die Finger mit der Auflage 14 in Verbindung bleiben.
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Die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Montagevorrichtung ist ähnlich der
in den Fig. 1 - 4 gezeigten mit der Ausnahme, daß die beiden schwenkbar gelagerten
Klemmplatten 20 durch ein Paar von parallelen Klemmplatten 60 ersetzt sind.
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Alle gleichen Teile der Montagevorrichtung gemäß den Fig.
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1 -# 4 und Fig. 5 und 6 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die Klemmorgane 60, die mit dem Block 10 nicht weiter in Verbindung
stehen, werden in gegenseitiger Parallellage durch ein Paar von Klemmorganen 29
und ein weiteres Paar von ähnlichen Organen 61 gehalten, deren jedes in gleicher
Weise einen Hydraulikkopf 62 mit einem mit Bunden versehenen Kolben umfaßt, der
sich durch die Platten 60 und eine fluchtende Bohrung im Block 10 erstreckt. Die
Platten 60 werden durch Beaufschlagung der Organe 29 und 61 mit Hydraulikflüssigkeit
in Klemmposition bewegt, wobei die Platten 60 zueinander gezogen
werden;
diese Bewegung ist bei dieser Ausführungsform eine Linearbewegung im Gegensatz zur
Schwenkbewegung der Platten 20 der ersten Ausführungsform. Wird der Hydraulikdruck
auf die Organe 29 und 61 aufgehoben, so werden die Platten 60 durch Federn, ähnlich
den Federn 33 bei der ersten Ausführungsform, in eine entlastete Stellung gebracht,
in der ein fertiggestelltes Lager mittels der Platten 45 aus der Halterung ausgestoßen
werden kann.
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