DE3635250A1 - Vorrichtung zum montieren von radialelastischen ringen auf rohr- oder wellenenden und sonstige werkstuecke - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Montieren von radialelastischen Ringen auf Rohr­ oder Wellenenden oder dergleichen.

Die bisher bekannten Vorrichtungen bestehen aus einem Greifer, der in die Öffnung des radialelastischen Ringes, beispielsweise eines O-Ringes, eingreift, und durch Spreizen der Greiferarme über Feder- bzw. Hebelglieder wird der Ring aufgedehnt und dann über das Bauteil, beispielsweise ein Rohr- oder Wellenende, geschoben. Das Positionieren der elastischen Ringe in bezug auf die Greiferarme erfolgt in der Regel von Hand, was aber sehr zeitraubend ist. Soll das Positionieren auto­ matisch erfolgen, so sind hierzu zusätzliche Arbeits­ schritte erforderlich, die aber die Taktzeit bei der Montage der elastischen Ringe vergrößern. Darüber hinaus sind die bekannten Systeme aus mehreren, gegeneinander verschiebbaren bzw. verschwenkbaren Teilen gebildet, wodurch sich eine große Störanfälligkeit ergibt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die sich durch eine einfache und robuste Bauweise auszeichnet, indem auf die Ausbildung von Greifern verzichtet wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch einen in einem Schacht schwimmend gelagerten Dehnkolben aus, dessen Querschnitt von seiner vorderen Stirnfläche zu seiner hinteren Stirnendfläche sich vergrößert, und zwar von einem maximalen Durchmesser der vorderen Stirn­ fläche, der kleiner ist als der Innendurchmesser des ungedehnten elastischen Ringes, bis zu einem Durchmesser seiner hinteren Stirnendfläche, der größer ist als der Innendurchmesser des ungedehnten elastischen Ringes, sowie durch einen der vorderen Stirnfläche vorgeordneten Führungskanal zur Aufnahme der Ringe in einer zur Längs­ achse des Dehnkolbens senkrechten gleichachsigen Aus­ richtung sowie durch einen in dem Führungskanal gelager­ ten Schieber und durch eine an die Stirnendfläche des Dehn­ kolbens sich anschließende gleichachsige Aufschiebe­ hülse mit einer dem Kolben zugekehrten Stirnringfläche mit einem Durchmesser kleiner/gleich dem Durchmesser der Stirnendfläche sowie durch eine auf der Aufschiebehülse verschiebbar gelagerte Abschiebehülse. Erfindungsgemäß erfolgt die Dehnung der elastischen Ringe dadurch, daß die Ringe mittels des vorgelagerten Schiebers auf den Aufweitdorn aufgeschoben werden, wobei sich durch die schwimmende Lagerung des Aufweitdorns dieser selbst auf die Ringmitte zentriert. Dabei handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Aufweitdorn um ein statisches Bauteil, das selbst nicht bewegt wird. Die Dehnung der Ringe erfolgt dabei durch das Aufschieben auf den Aufweitdorn bis zu dessen hinterer Stirnendfläche, die einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Innen­ durchmesser der ungedehnten elastischen Ringe. Dabei kann erfindungsgemäß auch keine Überdehnung der Ringe erfol­ gen, da die Dehnung alleine durch die Außenkontur des erfindungsgemäßen Aufweitdorns bestimmt wird. Die Über­ nahme der gedehnten elastischen Ringe von dem Aufweit­ dorn auf die erfindungsgemäß vorgesehene Aufschiebe­ hülse erfolgt dabei selbsttätig, ohne daß hierzu be­ sondere Werkzeuge oder Handgriffe erforderlich sind. Mittels des dem Aufweitdorn vorgelagerten Schiebers können die einzelnen Ringe nacheinander auf den Auf­ weitdorn aufgeschoben werden, wobei die Ringe dabei automatisch jeweils die richtige Lage einnehmen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als Baugruppe, z. B. eines Montageautomatens, ausgebildet sein, und selbst ein Bauteil zur automatischen Montage der ela­ stischen Ringe darstellen.

Anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestell­ ten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nunmehr näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungs­ gemäße Vorrichtung in Prinzipbauweise,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Montageteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Übergreifen eines Rohr- oder Wellenendes,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Konusabschnitt eines erfindungsgemäßen Aufweitdorns.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Bevor­ ratungs- und Zuführteil 1, einen Dehnteil 2 und einen Montageteil 3 auf. Das Bevorratungsteil besteht aus mindestens einem, im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei vertikal verlaufenden Kanälen 4, in denen radialelastische Ringe 5, beispielsweise gummielasti­ sche O-Ringe oder Sprengringe, Wellensicherungsringe aus Stahl oder dergleichen, übereinander angeordnet sind. Diese Ringe 5 können aus unterschiedlichen, an sich bekannten Sortier- und Vereinzelungsvorrichtungen von oben in die Kanäle 4 gelangen, wobei diese Sortier­ und Vereinzelungsvorrichtungen nicht dargestellt sind. Die Kanäle 4 enden in einem horizontal verlaufenden Führungskanal 7, dessen innere Abmessungen denen der Ringe 5 derart angepaßt sind, daß die Ringe 5 in zur Kanallängsachse XX senkrechten Lage in diesen bewegt werden können, wobei die Mittelachse der Ringe mit der Führungskanallängsachse zusammenfällt. Die Ringe haben demgemäß in den senkrechten Kanälen 4 eine entsprechen­ de Ausrichtung, wobei die Kanäle 4 in ihren Abmessungen den Abmessungen der Ringe angepaßt sind. Im Führungs­ kanal 7 ist ein Schieber 8 in Richtung des Doppelpfeils Y verschiebbar geführt. Der Schieber 8 besitzt eine Stirnfläche 9, die gegen die koaxial angeordneten Ringe 5 wirkt, wenn der Schieber in Richtung auf die Ringe 5 verschoben wird. Hierbei wird der Schieber 8 so weit verschoben, bis die im Führungskanal 7 befindlichen Ringe, die aus den senkrechten Kanälen 4 in den Füh­ rungskanal gefallen sind, aus dem Führungskanal 7 heraus in einen sich an diesen anschließenden Schacht 10 verschoben worden sind.

Der Schacht 10 befindet sich in dem Dehnteil 2 und schließt sich durchmessergleich an den Führungskanal 7 an und erweitert sich in Richtung auf das Montageteil 3. In dem Schacht 10 befindet sich ein Aufweitdorn 11, der in diesem schwimmend gelagert ist. Dieser Aufweit­ dorn 11 hat einen im wesentlichen kegeligen Verlauf, wobei seine kleinere Stirnfläche dem Schieber 8 zuge­ kehrt ist und seine größere Stirnendfläche dem Montage­ teil 3. Die vordere Stirnfläche 13 besitzt einen maximalen Durchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser des ungedehnten elastischen Ringes 5, und seine hintere Stirnendfläche 17 besitzt einen maximalen Durchmesser, der größer ist als der Innendurchmesser des ungedehnten elastischen Ringes 5. Der Aufweitdorn 11 weist vorzugs­ weise drei Abschnitte auf, und zwar einen vorderen Abschnitt 12, der kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Dieser vordere kegelstumpfförmige Teil beginnt an der vorderen Stirnfläche 13 des Aufweitdorns 11 und endet an einem zylindrischen Dornabschnitt 15, dessen Außen­ durchmesser gleich dem Innendurchmesser der elasti­ schen Ringe 5 ist. Der zylindrische Dornabschnitt 15 geht in einen Konusabschnitt 16 über, dessen Endstirn­ fläche 17 mit der Endstirnfläche des Aufweitdorns 11 übereinstimmt. Dabei entspricht der Außendurchmesser der Endstirnfläche 17 dem Durchmesser, auf den die Ringe maximal aufgeweitet werden sollen. Der Neigungswinkel des Konusabschnittes 16 ist derart gewählt, daß die auf dem Konusabschnitt aufgeschobenen elastischen Ringe durch Selbsthemmung in ihrer Lage gehalten werden. Das bedeutet, daß die vorhandenen Rückstellkräfte nicht in der Lage sind, die Ringe in Richtung auf den zylin­ drischen Teil zu verschieben.

Der Montageteil 3 besteht aus einer Aufschiebehülse 18, die mit ihrer Stirnringfläche 19 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung gegen die Endstirnfläche 17 des Aufweitdorns 11 anliegt. Der Außendurchmesser der Aufschiebehülse 18 ist gleich, vorzugsweise etwas kleiner als der Außendurchmesser der Endstirnfläche 17 des Aufweitdorns 11. Dabei beträgt das Untermaß etwa 1/3 des Schnurdurchmessers des dargestellten O-Ringes 5. Auf der Aufschiebehülse 18 ist eine Ab­ schiebehülse 20 in Richtung des Doppelpfeiles Z ver­ schiebbar geführt. Dabei ist die Abschiebehülse 20 derart bemessen, daß in ihrer Ruhestellung ihre End­ fläche 21 um die Dicke mindestens eines elastischen Ringes 5 gegenüber der Stirnringfläche 19 versetzt ist. Die Ab- und Aufschiebehülse 20, 18 sind zu einer Linear- und Schwenkeinheit zusammengefaßt. Die Aufschiebehülse 18 besitzt in ihrem freien Ende vor­ zugsweise eine Ausnehmung 21, mit der sie über ein Rohr- oder Wellenende geschoben werden kann, auf dem die auf der Aufschiebehülse 18 befindlichen O-Ringe aufgebracht werden sollen.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt:

Die elastischen Ringe 5 werden in die Kanäle 4 einzeln eingeleitet, wobei die Ringe 5 übereinander angeordnet sind. Aus den Kanälen 4 fallen die Ringe 5 in den Führungskanal 7, so daß sie in Verschieberichtung der Ringe vor dem Schieber 8 sich befinden. Indem nun der Schieber 8 in Richtung auf den Aufweitdorn 11 ver­ schoben wird, nimmt er die im Führungskanal 7 befind­ lichen Ringe mit und schiebt diese über den vorderen Dornabschnitt 12. Beim Rückhub des Schiebers 8 fallen die nächsten Ringe 5 aus den Kanälen 4 in den Führungs­ kanal, und im folgenden Vorhub des Schiebers werden auch diese wiederum in Richtung auf den Aufweitdorn in den Schacht 10 geschoben. Dabei werden die im Schacht 10 befindlichen Ringe durch die nachgeschobenen Ringe vor­ geschoben, d.h. der Vorschub der Ringe auf dem Auf­ weitdorn erfolgt jeweils mittels den von dem Schieber 8 nachgeschobenen Ringen. Im Verlaufe des Verschiebens der Ringe auf dem Aufweitdorn zentriert sich dieser Aufweitdorn 11 selbst im Schacht 10, so daß die Längs­ achse des Aufweitdorns mit der Längsachse des Schiebers 8 übereinstimmt. Dies wird durch die schwimmende Lage­ rung des Aufweitdorns im Schacht 10 erreicht. Dabei entspricht jeweils der Spalt zwischen der Oberfläche des Aufweitdorns und der Innenwandung des Schachtes 10 im Bereich des zylindrischen Abschnittes 15 des Aufweitdorns und des Konusabschnittes 16 der Schnur­ dicke der sich dort befindlichen elastischen Ringe 5. Im Laufe der Verschiebung auf dem Aufweitdorn 11 werden die elastischen Ringe gedehnt, und zwar bis sie ihre Enddehnung am Ende des Aufweitdorns 11 erreicht haben. Von dem Aufweitdorn 11 werden die elastischen Ringe dann bei einer weiteren Verschiebung auf die Aufschie­ behülse 18 geschoben. Sobald die erforderliche Anzahl von Ringen 5 auf der Aufschiebehülse sich befindet, im dargestellten Ausführungsbeispiel sind dies zwei elastische Ringe 5, kann die Aufschiebehülse zusammen mit der auf ihr befindlichen Abschiebehülse 20 rück­ gezogen und verschwenkt werden. In Fig. 2 ist prinzip­ mäßig eine derartige verschwenkte Stellung dargestellt. In dieser Stellung ist die Aufschiebehülse 18 mit der in ihr befindlichen Ausnehmung 21 über ein Rohrende 22 geschoben, und indem nun die Abschiebehülse 20 in Rich­ tung auf das freie Ende der Aufschiebehülse 18 verschoben wird, kann der auf der Aufschiebehülse befindliche elastische Ring 5 auf das Wellenende aufgebracht werden. Sobald alle elastischen Ringe von der Aufschiebehülse 18 abgestreift worden sind, wird die Aufschiebehülse mit der auf ihr befindlichen Abschiebehülse wieder in die in Fig. 1 dargestellte Anlagestelle an den Aufweit­ dorn gebracht.

Um zu verhindern, daß die auf dem Konusabschnitt 16 befindlichen gedehnten elastischen Ringe 5 aufgrund der vorhandenen Rückstellkräfte gegen die Aufschieberichtung nach unten bewegt werden, kann es zweckmäßig sein, die Oberfläche der Konusfläche 16 aufzurauhen. Auch können in der Oberfläche der Konusfläche umlaufende Rillen 23 eingebracht sein, die der Kontur der elastischen Ringe angepaßt sind, wodurch ein kraft- und formschlüssiger Halt auf der Konusfläche erreicht wird.

Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, wenn der Aufweit­ dorn nicht eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweist, sondern einen polygonen Querschnitt besitzt. Die Quer­ schnittsfläche des Aufweitdorns wird im wesentlichen von der Form des Öffnungsquerschnittes der aufzuweiten­ den elastischen Ringe 5 bestimmt.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Montieren von radialelastischen Ringen auf Rohr- oder Wellenenden oder dergleichen, gekennzeichnet durch einen in einem Schacht (10) schwimmend gelagerten Aufweit­ dorn (11), dessen Querschnitt von seiner vorderen Stirnfläche (13) sich zu einer hinteren Endstirn­ fläche (17) vergrößert, und zwar von einem maximalen Durchmesser der vorderen Stirnfläche (13), der kleiner ist als der Innendurchmesser eines unge­ dehnten elastischen Ringes (5), bis zu einem Durch­ messer seiner hinteren Endstirnfläche (17), der größer ist als der Innendurchmesser des ungedehnten elastischen Ringes (5), sowie durch einen der vorderen Stirnfläche (13) vorgelagerten Führungskanal (7) zur Aufnahme der elastischen Ringe (5) in einer zur Längsachse des Aufweitdorns (11) senkrechten gleichachsigen Ausrichtung und durch einen in dem Führungskanal gelagerten Schieber (7) sowie durch eine an die Endstirnfläche (17) des Aufweitdorns (11) anstoßende, gleichachsige Aufschiebehülse mit einer dem Aufweitdorn (11) zugekehrten Stirnring­ fläche (19) mit einem Durchmesser kleiner/gleich dem Durchmesser der Endstirnfläche (17) sowie durch eine auf der Aufschiebehülse (18) verschiebbar ge­ lagerte Abschiebehülse (20).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Aufweitdorn (11) einen mittleren zylindrischen Dornabschnitt (15) aufweist, dessen Außendurchmesser gleich dem Innen­ durchmesser der elastischen Ringe (5) ist, sowie einen diesen in Aufschieberichtung der Ringe (5) vorgelagerten, sich vom mittleren Abschnitt (15) nach vorne verjüngenden Dornabschnitt (12) und einen nachgelagerten, sich nach hinten verbreiternden Konus­ abschnitt (16).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Konusabschnittes (16) aufgerauht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Oberfläche des Konusabschnittes (16) ringförmige Rillen (23) zur Aufnahme der elastischen Ringe nebeneinander ausge­ bildet sind.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Aufschiebehülse (18) sowie die Abschiebehülse (20) als Linear- und Schwenkeinheit ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschiebehülse in ihrem freien Ende eine Ausnehmung (21) zur Aufnahme des Rohr- oder Wellen­ endes (22) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schieber (7) und dem vorderen Stirnende (13) des Aufweitdorns (11) mindestens ein senkrecht zur Längsachse des Aufweitdorns ver­ laufender Kanal (4) ausgebildet ist, dessen Breite und Tiefe den Abmessungen der Ringe (5) angepaßt ist, so daß diese in zur Längsachse des Aufweitdorns senkrechter Stellung in dem Kanal (4) geführt sind, wobei die Ringmittelachse parallel zur Längsachse des Aufweitdorns (11) verläuft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kanäle (4) in dem Führungskanal (7), in dem der Schieber (8) geführt ist, enden.