DE3602867A1

DE3602867A1 - Vorrichtung und verfahren zur montage eines faltenbalges

Info

Publication number: DE3602867A1
Application number: DE19863602867
Authority: DE
Inventors: Helmut Rettig; Karl Dipl Ing Dr Weiss; Erich Dipl Ing Buss
Original assignee: Uni Cardan AG
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1986-01-31
Filing date: 1986-01-31
Publication date: 1987-08-06
Also published as: IT8605258A0; IT8607129V0; JPS62246432A; US5008994A; FR2593731B1; GB8702106D0; GB2186038B; GB2186038A; BR8606460A; FR2593731A1; IT1216210B; ES2003949A6; US4815187A; DE3602867C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Montage eines Faltenbalges auf einem Wellen- oder Gelenkkörper. Faltenbälge dienen in der Regel der Abdichtung gelenkig miteinander verbundener Teile, insbesondere umlaufender Teile, die einen Winkel miteinander bilden. Die Bundbereiche des Faltenbalges sind dabei vorzugsweise unter Eigenspannung mit jeweils einem der Teile in vorgegebener Position, insbesondere in einer Ringnut, zur Anlage zu bringen. Der Gegenstand der Erfindung umfaßt eine erste Vorrichtung, die vorzugsweise zur Montage des ersten Bundbereiches geeignet ist und eine zweite Vorrichtung, die vorzugsweise zur Montage des zweiten, im Querschnitt größeren Bundbereiches geeignet ist, sowie die entsprechenden Verfahren. Die Anwendung der Erfindung ist für die vollständige automatisierte Montage von Gelenkwellen von Bedeutung.

Eine rationelle Fertigung von Gelenkwellen, die einbaufertig dem Kunden angeliefert werden sollen, erfordert einen hohen Grad der Automatisierung. Die Montage von Gelenkwellen erfolgt bisher weitgehend manuell, insbesondere das Anbringen der Faltenbälge ist hierbei als Schwachstelle anzusehen, die einem höheren Automatisierungsgrad entgegenstand. Bisher ist es üblich, den Faltenbalg mit seinem kleineren Durchmesser auf den entsprechenden Sitzbereich an der Welle aufzuschieben, anschließend die Welle mit dem fertigmontierten Gleichlaufgelenk zu verbinden und danach manuell die größere offene Seite des Faltenbalges über den äußeren Gelenkkörper zu ziehen. Diese rein mechanische Montage ist mühselig und zeitraubend.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzuschlagen, die eine automatisierte Montage von Faltenbälgen ermöglichen und gegenüber der üblichen manuellen Montage der Faltenbälge eine deutliche Verbesserung darstellen. Die Lösung hierfür liegt in einer Vorrichtung und einem Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.

Wesentlicher Bestandteil der Erfindung ist eine Vorschubvorrichtung, die eine axiale Relativbewegung zwischen einer Halterungsvorrichtung für den Wellenkörper einerseits und verschiedenen Manipuliervorrichtungen für den Faltenbalg andererseits ermöglicht. In der Regel wird das erfindungsgemäße Verfahren dabei so ablaufen, da die Gelenkwelle axial fest eingespannt ist und getaktet senkrecht zur Achsrichtung in eine Montagestation mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschoben wird und daß in dieser Montagestation die genannten Manipuliervorrichtungen insgesamt gegenüber der festgehaltenen Welle und in verschiedenen Verfahrensschritten relativ zueinander verschoben werden. Selbstverständlich ist auch die Umkehr in der Weise möglich, daß anstelle einer der Manipuliervorrichtungen die Halterungsvorrichtung für den Wellenkörper axial verschiebbar ist. Zur Anpassung an verschiedene Wellenformen bzw. Faltenbalglängen ist die Vorschubvorrichtung in günstiger Weise numerisch steuerbar. In günstiger Weise sind dabei sämtliche Manipuliervorrichtungen an einem Gestell oder Schlitten angeordnet, der mit dem axial verschieblichen Teil der Vorschubvorrichtung verbunden ist, wobei die Verbindung beispielsweise zur schnellen Umrüstung auf einen anderen Faltenbalg- oder Gelenktyp über eine Schnellkupplung lösbar sein kann. Der Vorteil dieser Vorrichtung liegt unter anderem darin, daß mit wenigen Stellantrieben komplexe Bewegungsabläufe in einfacher Weise dargestellt werden können. In besonders günstiger Weise sind ausschließlich Stellantriebe in koaxialer Anordnung vorgesehen, wodurch eine kompakte Bauweise möglich ist. Sofern Stellantriebe in radialer Anordnung zur Verstellung einer Greifvorrichtung und einer Spreizvorrichtung vorgesehen sind, sind sie bevorzugt jeweils mit Paaren der Betätigungselemente verbunden. Als Stellantriebe sind in der Regel Pneumatikzylinder vorgesehen, die hohe Betätigungsgeschwindigkeiten ermöglichen. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind außerordentlich einfach konstruiert und beinhalten als bewegliche Teile ausschließlich Geradführungen und Gelenkhebel.

Zum leichteren Verständnis wird die Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtungen und die erfindungsgemäßen Verfahren anhand der Darstellungen erläutert. Es zeigen hierbei:

Fig. 1-4 eine Vorrichtung einer ersten Art in vier verschiedenen Verfahrensstellungen im Längsschnitt

Fig. 5 eine Vorrichtung nach den Fig. 1-4 in einem Querschnitt

Fig. 6, 7b, 10 eine Vorrichtung einer zweiten Art in verschiedenen Verfahrensstellungen im Längsschnitt

Fig. 7a, 8a, 8b, 9 eine Vorrichtung nach den Fig. 6, 7b, 10 in verschiedenen Querschnitten

Gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit übereinstimmenden Ziffern bezeichnet.

In den Fig. 1 bis 4 ist ein Gestell 1 gezeigt, das aus einer Grundplatte 2, einer Mehrzahl von Stehbolzen 3 und einer Ringscheibe 4 gebildet ist. Die Ringscheibe 4 ist einstückig mit einem rohrförmigen Abstreifer 5 verbunden. In Anpassung an sich erweiterende Faltenbälge weist der Abstreifer 5 einen sich nach vorne verjüngenden Abstreiferkonus 6 und eine vordere Abstreifhülse 7 auf. Eine rein zylindrische Form des Abstreifers 5 ist jedoch gleichermaßen je nach der Form des Faltenbalges möglich. Auf den Stehbolzen 3 ist ein Lagergehäuse 8 axial verschieblich geführt, der an der zum Abstreifer 5 gerichteten Stirnseite Stehlagerböcke 9 für die Lagerung von Spreizhebeln 10 aufweist. Die Spreizhebel 10 sind über der Länge der Form des Abstreifers 5 angepaßt und bilden im Querschnitt jeweils sich ergänzende Kreissegmente. Bevorzugt sind drei Spreizhebel 10 vorgesehen. Innerhalb der Spreizhebel 10 ist ein aus Segmenten bestehender Anlaufkonus 11 ausgebildet, der mit einem axial verschieblichen Spreizzylinder 13 in Wirkverbindung steht. Ein Stellantrieb für den Spreizzylinder 13 ist in dem Gehäuse 8 aufgenommen, an dem die Hebel 10 gelagert sind. Bei Betätigung des Stellantriebes verschiebt sich der Spreizzylinder 13 relativ zu den Spreizhebeln 10 in axialer Richtung, der dabei gegen den Anlaufkonus 11 läuft und die Spreizhebel 10 verstellt. In Anpassung an die Form des Abstreifers 5 bilden die Spreizhebel 10 insgesamt einen in Längsrichtung geteilten Übergangskonus 12 und einen aus zylindrischen Segmenten bestehenden vorderen Aufnahmebereich 16 für einen ersten Bund des Faltenbalges. Die Spreizhebel 10 haben jeweils Fortsätze 14, die mit gehäusefesten Stellschrauben 15 beim Zurückziehen des Spreizzylinders 13 zur Anlage kommen und den Weg der Segmente des Aufnahmebereiches 16 der Spreizhebel radial nach innen begrenzen. Bei vorgeschobenem Spreizzylinder 13 ist der Weg der Spreizhebel 10 radial nach außen durch die vorderen Abstreifhülse 7 des Abstreifers 5 begrenzt. Das auf den Stehbolzen 3 des Gestells 1 geführte Lagergehäuse 8 ist mit einer Mehrzahl von Führungsstangen 17 verbunden, die in Bohrungen der Grundplatte 2 geführt sind und über ihre Kopfplatte 18 miteinander verbunden sind. Ein Stellantrieb für das Gehäuse 8 und der Spreizvorrichtung 30 weist einen Stellzylinder 19 auf, das mit der Grundplatte 2 verschraubt ist, und eine Kolbenstange 20, die mit der Kopfplatte 18 gekoppelt ist. Durch Betätigung dieses Stellantriebes für die Abstreifvorrichtung 24 kann die Spreizvorrichtung 31 insgesamt gegenüber dem Gestell 1 und damit gegenüber der Abstreifvorrichtung 24 axial verschoben werden, wobei die Abstreifvorrichtung 24 ortsfest gegenüber der nicht dargestellten Vorschubvorrichtung ist.

In einer Ausgangsstellung nach Fig. 1 ist der Spreizkolben 13 relativ zu den Spreizhebeln 10 zurückgezogen, so daß der Aufnahmebereich 16 der Spreizhebel 10 radial nach innen eingefahren ist, während zugleich die Spreizvorrichtung 30 gegenüber der Abstreifvorrichtung 24 so verschoben ist, daß der Aufnahmebereich 16 der Spreizhebel 10 aus der Abstreifhülse 7 hervorragt. In dieser Position kann der Faltenbalg F mit seinem linksliegenden Bund B ₁ manuell ohne Widerstand auf den Aufnahmebereich 16 geschoben werden, oder es kann der in beliebiger Weise zugeführte Faltenbalg so gehalten werden, beispielsweise am Bund B ₁ von außen eingespannt oder am zweiten rechtsliegenden Bund B ₂ von innen aufgespannt werden, daß der Aufnahmebereich 16 in den Bund B ₁ eingeführt werden kann und zwar durch eine Vorschubbewegung des gesamten Gestells mittels der nicht dargestellten Vorschubvorrichtung. Das Aufschieben des Faltenbalges F auf den Aufnahmebereich 16 erfolgt im wesentlichen bei spannungsfreiem Bund B ₁, wobei ein unbeabsichtigtes Abfallen des Faltenbalges F beispielsweise bei der Vorschubbewegung des Gestells 1 auf den Wellenkörper W durch eine in Umfangsrichtung laufende Riffelung des Aufnahmebereichs 16 der Hebel oder durch einen nicht dargestellten kleinen Außenwulst am Ende des Aufnahmebereichs 16 verhindert werden kann.

Fig. 2 zeigt die Spreizhebel 10 in gespreizter Stellung, die durch ein Vorfahren des Spreizzylinders 13 nach links gegen die inneren Anlaufkonusflächen 11 der Spreizhebel 10 erfolgt. Der Bund B ₁ des Faltenbalges F ist hierbei im Querschnitt soweit vergrößert, daß sein Innendurchmesser ein freies Einschieben eines Wellenkörpers W erlaubt, auf dem der Faltenbalg F mit seinem Bund B ₁ unter Vorspannung sitzen soll. Die Stellung der Abstreifvorrichtung 24 gegenüber der Spreizvorrichtung 30 ist hierbei unverändert, d. h. der Aufnahmebereich 16 tritt aus der Abstreifhülse 7 axial hervor.

In Fig. 3 ist zu erkennen, daß der Wellenkörper W koaxial in den Bereich der Spreizhebel 10 und der Abstreifvorrichtung und damit in den Faltenbalg F eingeschoben ist. Die Stellung der am Gestell 1 angeordneten Vorrichtungen ist relativ zueinander gegenüber der Fig. 2 unverändert. Das Einschieben des Wellenkörpers W erfolgt jedoch in der Regel in der Weise, daß das Gestell 1 insgesamt mittels der nicht dargestellten Vorschubvorrichtung auf das Wellenende des axial festgehaltenen Wellenkörper W aufgeschoben wird. Es ist ersichtlich, daß die Länge des Abstreifers 5 und der Spreizhebel 10 sich im wesentlichen nach der vorgesehenen Stellung des Bundes B ₁ des Faltenbalges F und damit der Lage der Nut N am Wellenkörper W relativ zum Ende des Wellenkörpers W bestimmt. Die Ausgestaltung des Spreizzylinders 13 erlaubt die Aufnahme des vorderen Wellenendes und somit eine verkürzte Bauweise der Spreiz- und Abstreifvorrichtung.

In Fig. 4 ist dargestellt, wie durch Betätigung des Stellantriebes die Führungsstangen 17 mit dem Lagergehäuse 8 und den darin gelagerten Spreizhebeln 10 nach rechts gegenüber dem Gestell 1 mit dem darin befestigten Abstreifer 5 verschiebbar sind, wobei sich in der dargestellten Endstellung die Abstreifhülse 7 über den Aufnahmebereich 16 der Spreizhebel 10 schiebt. Dabei drückt der Bund B ₁ gegen die Stirnseite der Abstreifhülse 7 und bleibt in axial unveränderter Lage und schließt sich nach Zurückziehen des Aufnahmebereichs 16 dichtend um den Wellenkörper W, wobei er genau positioniert in die Nut N eingreift. Nach Abschluß dieses Vorganges und Erreichen der dargestellten Stellung kann das gesamte Gestell 1 mittels der nicht dargestellten Vorschubvorrichtung vom Wellenkörper W zurückgezogen werden, und zugleich oder anschließend auch der Spreizzylinder 13 gegenüber dem Lagergehäuse 8, das seinen Stellantrieb aufnimmt, zurückgeführt werden. Es ist dann die Möglichkeit für einen Weitertransport der Welle quer zur Achsrichtung und zum Nachführen eines weiteren Wellenteils und eines weiteren Faltenbalges möglich, worauf der gesamte Vorgang wiederholt werden kann.

In Fig. 5 ist im einzelnen zu erkennen, daß der an der von Stehbolzen 3 gehaltenen Ringplatte 4 angebrachte Abstreifer 5 von ringförmig geschlossenem Querschnitt ist und eine vordere, ringförmig geschlossene Abstreifhülse 7 aufweist, während die Spreizhebel 10 im Querschnitt Kreissegmente bilden und insgesamt aus Zylinder- oder Konussegmenten bestehen.

In den Fig. 6 bis 10 ist ein Gestell 21 dargestellt, das im wesentlichen aus einer hinteren Grundplatte 22, einer vorderen Grundplatte 23, einem oberen Längsträger 25 sowie mehreren Führungsstangen 26 besteht. Mittels einer Halterung 27 kann das Gestell 21 mit dem axial verschieblichen Teil einer nicht dargestellten Vorschubvorrichtung verbunden werden, die eine Vorschubbewegung in Richtung der Führungsstangen 26 ermöglicht. An dem Gestell 21 ist eine Greifvorrichtung 28 mit drehbar gelagerten Greifhebeln 29 axial fest angeordnet ebenso eine Spreizvorrichtung 3 mit Spreizhebeln 35, 36. Die Greifvorrichtung 28 umfaßt einen Stellantrieb mit einem Stellzylinder 32, der über eine Kolbenstange 33 mit den symmetrischen Greifhebeln 29 a, 29 b verbunden ist. Die Spreizvorrichtung 31 weist zwei Stellantriebe mit Stellzylindern 34 a, 34 b auf, die jeweils unmittelbar auf einen ersten oberen Spreizhebel 35 a, 35 b und mittelbar auf einen zweiten unteren Spreizhebel 36 a, 36 b wirken. Die Hebel 35 a, 36 a und 35 b, 36 b sind jeweils über ein Koppelglied 37 a, 37 b, das in beiden sich überkreuzenden Hebeln drehbar gelagert ist, bei festliegenden Drehachsen 38 a, 38 b, 39 a, 39 b in ihrer Bewegung gekoppelt. Die Stellantriebe 34 a, 34 b sind zum Ausgleich der Kreisbewegung der Hebel 35 a, 35 b ihrerseits in einer Drehachse 40 a, 40 b pendelnd aufgehängt, die in einem Joch 41 a, 41 b einer Stehbolzenanordnung 42 a, 42 b, 43 a, 43 b gelagert ist. Der Abstand zwischen Spreizhebeln 35, 36 und Greifhebeln 29 ist fest vorgegeben, wenn auch mittels einer Verschiebung der Greifhebel 29 auf Gewindestangen 44 a, 44 b einstellbar. In dem Gestell 21 ist eine Abstreifvorrichtung 45 auf den Führungsstangen 26 axial verschiebbar gelagert, wobei ein Stellantrieb mit seinem Stellzylinder 46 in einer Tragplatte 47 fixiert ist, während die ausfahrbare Kolbenstange 48 sich an der vorderen Grundplatte 23 abstützt. An der Tragplatte 47, die zumindest einen Führungsschuh 49 aufweist, ist eine Mehrzahl von Abstreifstempeln 50 angeordnet. Weiterhin ist auf den Führungsstangen 26 eine weitere Tragplatte 51 in zumindest einem Führungsschuh 52 geführt, an der ein Zentrierkegel 53 mittels einer verstellbaren Gewindestange 54 befestigt ist. Mittels einer Feder 56 auf einer Führungsstange 55 ist die Tragplatte 51 gegenüber dem Gestell 21 abgefedert. Die Funktion ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung der einzelnen Figuren.

Fig. 6 zeigt das Gestell 21, in welches eine Gelenkwellenanordnung eingefahren ist, wobei diese in der Regel ortsfest eingespannt ist, während das Gestell 21 axial verschieblich mit einer nicht dargestellten Vorschubvorrichtung verbunden ist und über die Gelenkwellenanordnung geschoben ist. Die Gelenkwellenanordnung besteht im wesentlichen aus einem ersten Wellenende W, auf dem ein Faltenbalg F befestigt ist, wobei ein erster Bund B ₁ in eine Nut N ₁ des Wellenendes W eingreift. Das Wellenende W ist mit einem Gleichlaufdrehgelenk montiert, an dessen Gelenkaußenteil G sich ein Wellenzapfen Z anschließt. Der zweite Bund B ₂ des Faltenbalges F liegt an der Stirnseite des Gelenkaußenteils G an, an dem eine Ringnut N ₂ vorgesehen ist, in die der Bund B ₂ nach erfolgter Montage eingreifen soll.

Das Wellenende W und der demgegenüber abwinkelbare Wellenzapfen Z sind koaxial ausgerichtet, wobei eine Zentrierung des Wellenzapfens Z durch die Zentrierglocke 53 erfolgt. Die Greifhebel 29 befinden sich in axialer Zuordnung zu einer ersten Innenfalte des Faltenbalges F vom Bund B ₂ aus gesehen. Die Teile der Spreizvorrichtung 31 und der Abstreifvorrichtung 45 befinden sich in axialem Abstand vom Faltenbalg F, wobei die Kolbenstange 48 in den Stellzylinder 46 eingefahren ist und die faltenbalgseitigen Enden der Abstreifstempel 50 mit den Aufnahmebereichen 57 der Spreizhebel 35, 36 umfangsversetzt axial bündig sind.

In Fig. 7a ist einer der symmetrisch angeordneten Greifhebel 29 mit gestrichelten Linien in einer geöffneten Stellung dargestellt, in der das Gestell 21 über die Wellenanordnung vorgefahren werden kann, sowie in einer mit durchzogenen Linien dargestellten Schließstellung, die sich bei einem Einfahren der Kolbenstange 33 in den Stellzylinder 32 ergibt. In dieser nach innen geschwenkten Schließstellung umschließt der Greifhebel 29 mit dem symmetrisch dazu angeordneten, nicht dargestellten zweiten Greifhebel den Faltenbalg F in der vorher angesprochenen Innenfalte. Bei einer axialen Verschiebung der geschlossenen Greifhebel 29 gegenüber der Wellenanordnung wird der Faltenbalg F in seiner Form verändert und die Innenfalte axial mitgenommen.

In Fig. 7b ist das Ergebnis einer Vorschubbewegung des Gestells 21 mit den geschlossenen Greifhebeln 29 gegenüber der Wellenanordnung W dargestellt. Der Faltenbalg F ist durch die Bewegung axial zusammengeschoben, wobei sein zu befestigender Bund B ₂ nunmehr in axialem Abstand zur Stirnseite des Gelenkaußenteils G liegt. Der Abstand der Greifhebel 29 gegenüber den Spreizhebeln 35, 36 ist gegenüber der in Fig. 1 beschriebenen Position unverändert, während die Abstreifstempel 50 durch Ausfahren der Kolbenstange 48 aus dem Stellzylinder 46 gegenüber den Spreizhebeln 35, 36 axial zurückgezogen sind. Das Zurückfahren der Stempel kann zeitgleich mit dem Vorfahren des Gestells 21 erfolgen oder auch in getrennter zeitlicher Abfolge, jedoch in jeden Fall vor dem Lösen der Greifhebel.

Fig. 8 läßt die Spreizhebel 35 a, 35 b, 36 a, 36 b erkennen, sowie die Greifhebel 29 a, 29 b, die in Fig. 8a in geschlossener und in Fig. 8b in geöffneter Stellung gezeigt sind. Durch Ausfahren der Kolbenstangen 43 a, 43 b aus den Stellzylindern 34 a, 34 b sind die Spreizhebel mit ihren Aufnahmebereichen 57 in Richtung auf die Mittelachse der Wellenanordnung eingeschwenkt, so daß die Aufnahmebereiche 57 innerhalb des Querschnitts des ebenfalls angedeuteten Bundes B ₂ des Faltenbalges F liegen. Bei Öffnen der Greifhebel 29 bei dieser vorgegebenen Spreizhebelposition entspannt sich der Faltenbalg F teilweise in axialer Richtung und legt sich mit seinem Bund B ₂ stirnseitig an den Spreizhebeln 35, 36 außerhalb der Aufnahmebereiche 57 an.

Fig. 9 stellt dar, daß nach dem Öffnen der Greifhebel 29 a, 29 b auch die Spreizhebel 35, 36 durch Einfahren der Kolbenstangen 43 a, 43 b in die Stellzylinder 34 a, 34 b betätigt werden, wobei sich die Aufnahmebereiche 57 etwa radial nach außen bewegen. Der Bund B ₂ des Faltenbalges F wird dabei gespreizt, bis die Innenkontur der Aufnahmebereiche 57 und damit auch des Faltenbalges F selber einen größeren Querschnitt als das Gelenkaußenteil G aufweisen. In der Darstellung ist insbesondere die umfangsverteilte Zuordnung der Aufnahmebereiche 57 zu den Abstreifstempel 50 erkennbar, deren Stirnflächen in einer zurückliegenden Ebene in Ansicht erkennbar sind.

In Fig. 10 ist dargestellt, wie das Gestell 21 mit dem auf die Aufnahmebereiche 57 aufgespannten Bund B ₂ gegenüber der Gelenkwellenanordnung soweit zurückgefahren ist, daß der aufgespannte Bund B ₂ das Gelenkaußenteil G der Gelenkwellenanordnung umschließt, wobei der Bund B ₂ über die zugeordnete Ringnut N ₂ hinaus axial zurückgezogen ist. Die Spreizhebel 35, 36 selber sind teilweise weggebrochen dargestellt, wobei nach einer abgewinkelten Schnittlinie die unteren Aufnahmebereiche in Ansicht und oben ein Aufnahmebereich im Querschnitt zu erkennen ist. Innerhalb des Gestells 21 ist der Stellantrieb für die Abstreiferstempel 50 in durchgezogenen Linien in einer zurückgezogenen Stellung mit aus dem Stellzylinder 46 ausgefahrener Kolbenstange 48 dargestellt, sowie in einer vorgeschobenen, mit gestrichelten Linien gezeigten Stellung, in der durch die Abstreifstempel 50 der Bund B ₂, wie unten dargestellt, von den Aufnahmebereichen 57 der Spreizhebel 35, 36 abgestreift und in die Ringnut N ₂ eingeschnappt ist. Der Aufspannvorgang ist hiermit beendet, das Gestell 21 kann insgesamt gegenüber der Wellenanordnung W zurückgefahren werden, wonach diese aus der Montagestation senkrecht zur Achsrichtung heraustransportiert werden kann und die Montage der Gelenkwelle insgesamt abgeschlossen ist. Es ist damit wieder die Ausgangsposition gemäß der Fig. 6 erreicht, wobei noch die Spreizhebel 35, 36 spätestens vor dem Freigeben des nächsten zusammengeschobenen Faltenbalges wieder radial nach innen zu fahren sind.

Bezugszeichenliste 1 Gestell
2 Grundplatte
3 Stehbolzen
4 Ringscheibe
5 Abstreifer
6 Abstreiferkonus
7 Abstreifhülse
8 Lagergehäuse
9 Stehlagerbock
10 Spreizhebel
11 Anlaufkonus
12 Übergangskonus
13 Spreizzylinder
14 Fortsatz
15 Stellschraube
16 Aufnahmebereich
17 Führungsstange
18 Kopfplatte
19 Stellzylinder
20 Kolbenstange
21 Gestell
22 Grundplatte, hintere
23 Grundplatte, vordere
24 Abstreifvorrichtung
25 Längsträger, oberer
26 Führungsstange
27 Halterung
28 Greifvorrichtung
29 a, b Greifhebel
30 Spreizvorrichtung
31 Spreizvorrichtung
32 Stellzylinder
33 Kolbenstange
34 a, b Stellzylinder
35 a, b obere Spreizhebel
36 a, b untere Spreizhebel
37 a, b Koppelglied
38 a, b obere Drehachse
39 a, b untere Drehachse
40 a, b Drehachse
41 a, b Joch
42 a, b Stehbolzen
43 a, b Kolbenstangen
44 a, b Gewindestangen
45 Abstreifvorrichtung
46 Stellzylinder
47 Tragplatte
48 Kolbenstange
49 Führungsschuh
50 Abstreifstempel
51 Tragplatte
52 Führungsschuh
53 Zentrierkegel
54 Gewindestange
55 Führungsstange
56 Feder
57 Aufnahmebereich
F Faltenbalg
B ₁ erster Bund
B ₂ zweiter Bund
G Gelenkkörper
N ₁ Ringnut (Wellenkörper)
N ₂ Ringnut (Gelenkkörper)
W Wellenkörper
Z Wellenzapfen

Claims

1. Vorrichtung zur Montage eines Faltenbalges auf einem Wellen- oder Gelenkkörper, insbesondere zur Montage eines ersten Bundes eines Faltenbalges auf einem Wellenkörper, bei nicht auf- oder eingespanntem zweiten Bund des Faltenbalges,
gekennzeichnet durch die Kombination der nachstehenden Baugruppen zur Handhabung des Wellen- oder Gelenkkörpers, und des Faltenbalges in im wesentlichen koaxialer Anordnung
eine Spreizvorrichtung für einen Bund des Faltenbalges mit einem Aufnahmebereich, dessen Querschnitt in einer ersten, entspannten Stellung von einem Kreis umschrieben ist, dessen Durchmesser geringer ist als der Innendurchmesser des Bundes des Faltenbalges, und dessen Querschnitt in einer zweiten, gespannten Stellung von einem Kreis einbeschrieben ist, dessen Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Wellen- oder Gelenkkörpers,
eine Abstreifvorrichtung, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Spreizvorrichtung in der gespannten Stellung entspricht und die axial relativ gegenüber der Spreizvorrichtung verschiebbar ist und in einer ersten Position einen Aufnahmebereich der Spreizvorrichtung radial frei zugänglich läßt und in einer zweiten Position den Aufnahmebereich auf seiner ganzen Länge zumindest teilweise in Umfangsrichtung umschließt,
eine Halterungsvorrichtung für den Wellen- oder Gelenkkörper,
eine Vorschubvorrichtung, die eine axiale Relativbewegung zwischen der Halterungsvorrichtung für den Wellenkörper einerseits und den Spreiz- und Abstreifvorrichtungen andererseits bewirkt und in einer ersten Position einen axialen Abstand zwischen dem Wellen- und Gelenkkörper und dem Aufnahmebereich für ein seitliches Zuführen des Faltenbalgs freigibt und in einer zweiten Position die Spreizvorrichtung mit auf den Aufnahmebereich aufgeschobenem Bund des Faltenbalges in axialer Zuordnung gegenüber dem Wellen- oder Gelenkkörper festhält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gestell oder einen Schlitten an dem axial verschieblichen Teil der Vorschubvorrichtung, der die Spreizvorrichtung und die Abstreifvorrichtung mit ihren Stellantrieben aufnimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Halterungsvorrichtung für den Faltenbalg, die gegenüber der Halterungsvorrichtung für den Wellenkörper einerseits und gegenüber den Spreiz- und Abstreifvorrichtungen andererseits axial fixiert ist.

4. Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsvorrichtung für den Wellen- oder Gelenkkörper axial fixiert ist und die Vorschubvorrichtung die Spreiz- und Abstreifvorrichtungen axial verschieblich antreibt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Absteifvorrichtung gegenüber dem axial verschieblichen Teil der Vorschubvorrichtung axial fixiert ist und daß die Spreizvorrichtung gegenüber dem axial verschieblichen Teil der Vorschubvorrichtung mittels eines ersten Stellantriebes axial verschieblich ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizvorrichtung einen unmittelbar axial betätigten zweiten Stellantrieb zum Spreizen radial beweglicher Elemente aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizvorrichtung mehrere, insbesondere drei Hebel aufweist, deren Aufnahmebereiche aus Segmenten eines Zylinderkörpers gebildet werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel der Spreizvorrichtung als einarmige Hebel ausgebildet sind, die nach innen gerichtete Anlaufschrägen bzw. Konussegmente aufweisen, die mit einem gegenüber diesen axial verschieblichen Spreizkolben- oder Zylinderkolben in Wirkverbindung stehen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel jeweils aus dem insgesamt einen Zylinder bildenden Aufnahmebereich, einem insgesamt einen Konus bildenden Übergangsbereich und einem insgesamt zylindrischen, den Spreizkolben- oder Zylinderkörper einschließenden Basisbereich bestehen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Hebeln zusammenwirkende verstellbare Anschlagelemente vorgesehen sind, die die Bewegung der Aufnahmebereiche radial nach innen begrenzen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifvorrichtung einen zylindrischen, ringförmig geschlossenen Endbereich als Abstreifhülse aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifvorrichtung einen an den zylindrischen Endbereich anschließenden Übergangskonus und einen sich daran anschließenden Zylinderkörper aufweist, die insgesamt die Hebel der Spreizvorrichtung aufnehmen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem axial beweglichen Teil der Vorschubvorrichtung verbundene Gestell eine Grundplatte, mehrere Stehbolzen sowie eine Ringscheibe aufweist, an der sich die Abstreifvorrichtung fest abstützt,
daß ein Lagergehäuse für die Hebel der Abstreifvorrichtung mittels Führungsstangen in der Grundplatte geführt ist
daß ein Stellzylinder für die Abstreifvorrichtung zwischen einer Kopfplatte der Führungsstangen und der Grundplatte angeordnet ist und
daß das Lagergehäuse für die Hebel der Spreizvorrichtung einen Stellzylinder für dem Spreizkolben aufnimmt.

14. Vorrichtung zur Montage eines Faltenbalges auf einem Wellen- oder Gelenkkörper, insbesondere zur Montage eines zweiten Bundes eines Faltenbalges auf einem Gelenkkörper, bei fest ein- oder aufgespanntem ersten Bund des Faltenbalges, gekennzeichnet durch die Kombination der nachstehenden Baugruppen zur Handhabung des Wellen- oder Gelenkkörpers und des Faltenbalges in im wesentlichen koaxialer Anordnung:
eine Greifvorrichtung mit insbesondere paarweise in eine Innenfalte des Faltenbalges eingreifenden Greifhebeln,
eine Spreizvorrichtung für einen Bund des Faltenbalges mit einem Aufnahmebereich, dessen Querschnitt in einer ersten Stellung von einem Kreis umbeschrieben ist, dessen Durchmesser geringer als der Innendurchmesser des Bundes des Faltenbalges ist und dessen Querschnitt in einer zweiten Stellung von einem Kreis einbeschrieben ist, dessen Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Wellen- oder Gelenkkörpers,
eine Abstreifvorrichtung, deren Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser der Spreizvorrichtung in der gespannten Stellung entspricht und die axial relativ gegenüber der Spreizvorrichtung verschiebbar ist, und in einer ersten Position den Aufnahmebereich der Spreizvorrichtung und die Absteifvorrichtung mit axialem Abstand voneinander hält und in einer zweiten Position den Aufnahmebereich der Spreizvorrichtung und die Abstreifvorrichtung umfangsversetzt axial ineinandergreifen läßt,
eine Halterungsvorrichtung für den Wellen- oder Gelenkkörper,
eine Vorschubvorrichtung, die eine axiale Relativbewegung zwischen der Halterungsvorrichtung für den Wellen- oder Gelenkkörper einerseits und den Greif-, Spreiz- und Abstreifvorrichtungen andererseits bewirkt und in einer ersten Position die Greifhebel mit einer Innenfalte des Faltenbalges am zu montierenden zweiten Bund in axiale Überdeckung bringt und in einer zweiten Position die Greifhebel in Richtung auf den entgegengesetzt liegenden, aufgespannten oder eingespannten ersten Bund des Faltenbalges verschiebt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gegekennzeichnet durch einen Zentrierkegel für eine gegenüber einem fest eingespannten Wellenkörper schwenkbar bewegliches Wellenende, das mit dem Gelenkkörper verbunden ist, auf dem der Faltenbalg mit seinem insbesondere zweiten Bund festgelegt werden soll.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch ein Gestell oder einen Schlitten an dem axial verschieblichen Teil der Vorschubvorrichtung, der die Greifvorrichtung, die Spreizvorrichtung, die Abstreifvorrichtung und ggfs. den Zentrierkegel mit ihren Stellantrieben und Verstellvorrichtungen aufnimmt.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsvorrichtung für den Wellenkörper axial fixiert ist und die Vorschubvorrichtung die Greif-, Spreiz- und Abstreifvorrichtung sowie die Zentrierglocke axial verschieblich antreibt.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß an dem axial verschieblichen Teil der Vorschubvorrichtung die Greifvorrichtung und die Spreizvorrichtung in axial fester Zuordnung angebracht sind und die Abstreifvorrichtung demgegenüber axial verschiebbar ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizvorrichtung eine Mehrzahl von insbesondere vier umfangsverteilten Hebeln aufweist, an denen Kreiszylindersegmente als Aufnahmebereiche befestigt sind und deren Drehachsen parallel und mit gleichem Abstand zur Faltenbalgachse angeordnet sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifvorrichtung eine Mehrzahl von insbesondere vier gegenüber den Kreiszylindersegmenten der Spreizvorrichtung auf Lücke angeordneten Kreiszylindersegmenten als Abstreifstempel aufweist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel der Spreizvorrichtung Zuführungen für Schmierfett aufweisen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die innen kreiszylindrisch ausgeschnittenen Abstreifstempel auf einer gemeinsam axial geführten Platte angeordnet sind.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel der Spreizvorrichtung paarweise gekreuzte, miteinander gekoppelte einarmige Hebel sind, von denen jeweils einer mit einem Stellzylinder in Wirkverbindung ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel der Greifvorrichtung symmetrisch zueinander angeordnete einarmige Hebel sind, die von einem gemeinsamen Stellzylinder beaufschlagt werden.

25. Verfahren zur Montage eines Faltenbalges, insbesondere mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß

1. ein Faltenbalg mit einem Bund auf eine in entspannter Stellung befindliche Spreizvorrichtung manuell aufgeschoben wird oder der Aufnahmebereich einer entspannten Spreizvorrichtung in einen Bund eines von außen insbesondere am entsprechenden Bundbereich gehaltenen oder am gegenüberliegenden Bundbereich aufgespannten Faltenbalgs eingeschoben wird,
2. die Spreizvorrichtung mit dem zu montierenden Bund des Faltenbalgs gespreizt wird,
3. eine Welle oder ein Gelenkkörper in die gespannte Spreizvorrichtung eingeschoben oder die gespannte Spreizvorrichtung auf eine Welle oder einen Gelenkkörper aufgeschoben wird,
4. die Spreizvorrichtung in den Bereich der Abstreifvorrichtung zurückgezogen wird, oder die Abstreifvorrichtung gegenüber dem Aufnahmebereich der Spannvorrichtung vorgeschoben wird, wobei der stirnseitige Rand der Abstreifvorrichtung sich gegen den Bund des Faltenbalges anlegt und diesen vom Aufnahmebereich der Spreizhebel abgestreift.

26. Vorrichtung zur Montage des Bundes eines Faltenbalges auf einem Wellen- oder Gelenkkörper, insbesondere mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß

1. der erste Bund des Faltenbalges insbesondere auf einem Wellenende fest eingespannt oder aufgespannt wird,
2. der Faltenbalg mittels einer in eine am entgegengesetzten zweiten Bund liegenden Falte greifenden Greifvorrichtung gefaßt und in Richtung zum aufgespannten Bund axial zusammengeschoben wird,
3. eine Spreizvorrichtung in den Spalt zwischen dem zusammengeschobenen Faltenbalg und dem Ende des Wellen- oder Gelenkkörpers, auf den der zweite Bund aufgeschoben werden soll, eingreift,
4. die Greifvorrichtung den Faltenbalg freigibt, der sich unter axialer Entspannung über die Spreizvorrichtung schiebt,
5. die Spreizvorrichtung den zu montierenden zweiten Bund des Faltenbalges spreizt,
6. die Spreizvorrichtung den Bund des Faltenbalges über das Ende des Wellen- oder Gelenkkörpers zieht, oder der Wellen- oder Gelenkkörper in den Bund des Faltenbalges eingeschoben wird,
7. die Abstreifvorrichtung axial in den Bereich der Spreizvorrichtung vorgeschoben wird oder die Spreizvorrichtung axial in den Bereich der Abstreifvorrichtung zurückgezogen wird, wobei der zweite Bund des Faltenbalges von den Aufnahmebereichen der Spreizvorrichtung abgestreift wird.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein gelenkig mit dem eingespannten Wellenkörper verbundener Gelenkkörper beim Vorfahren der Greif-, Spreiz- und Abstreifvorrichtungen in einem Zentrierkegel zentriert wird.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsvorrichtung für den Wellen- oder Gelenkkörper senkrecht zur Achsrichtung taktweise geführt wird, während die Vorschubvorrichtung für die Spreizvorrichtung und Abstreifvorrichtung taktweise über das Wellenende geschoben und von dem Wellenende zurückgezogen wird.