DE4141275A1

DE4141275A1 - Vorrichtung zum automatischen waagerechten montieren und/oder demontieren eines grossen und schweren kolbens in und/oder aus einem zylinderrohr

Info

Publication number: DE4141275A1
Application number: DE19914141275
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dipl Ing Morgenstern; Dieter Braeuer; Frank Lehmann
Original assignee: GERFEMA GES fur RATIONALISIER
Current assignee: GERFEMA GES fur RATIONALISIER
Priority date: 1991-12-14
Filing date: 1991-12-14
Publication date: 1993-06-17

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen waagerechten Montieren und/oder Demontieren eines großen und schweren Kolbens in und/oder aus einem Zylinderrohr.

Bekannt ist eine Vorrichtung zur automatischen Montage von Lochteilen in Grundbohrungen aus der Patentschrift DD 2 27 909 A1, Int. Cl. B 23 P 19/08. Hier werden Lochteile unterschiedlicher Art und Form stapelweise gefügt und die Entnahme geordneter Lochteilstapel vor dem Fügen außerhalb der Fügestelle realisiert. Eine modifizierte Vorrichtung, nämlich zur automatischen Montage von Lochteilen in Durchgangsbohrun gen, offenbart die Patentschrift DD 2 27 910 A1, Int. Cl. B 23 P 19/08.

Beide Lösungen sind nur anwendbar beim Abarbeiten vertikaler Stapel von Lochteilen, vorzugsweise von Tellerfedern, mittels Industrieroboter im Rahmen der Montageautomatisierung. Anregungen oder gar Lösungsansätze für die automatische waagerechte Montage eines großen und schweren Kolbens in ein Zylinderrohr sind beiden Veröffentlichungen nicht entnehmbar.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine automatische waagerechte Montage eines großen und schweren Kolbens, insbesondere eines mit Umfangs dichtungen bestückten Kolbens, hochgenau und wiederholbar zu realisieren.

Vorteilhafte konstruktive Ausgestaltungen der Erfindung sind in den vier Unteransprüchen 2 bis 5 angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Figur zeigt eine mögliche erfindungsgemäße Vorrichtung im vorpositionierten Zustand des Kolbens vor dem Zylinderrohr.

Ein Kolben 1, der mit Umfangsdichtungen bestückt ist, ist in einer Kolbenschale 2 axial beweglich gelagert. Die Kolbenschale 2 ist bereits durch noch zu beschreibende Mittel vor einem Zylinderrohr 3, das den Kolben 1 aufnehmen soll, in drei Achsen vorpositioniert. Die Kolbenschale 2 weist an ihrem dem Zylinderrohr 3 zugewandten Ende einen Flansch 2.1 auf. Die Stirnseite des Zylinderrohres 3 und der Flansch 2.1 der Kolbenschale 2 sind mit je zwei form- und lageadäquaten Zentrierelementen 4, geeigneterweise positive und negative Kegelstümpfe, versehen. Im Flansch 2.1 der Kolbenschale 2 ist weiterhin ein nicht dargestelltes optoelektronisches Sensor- Meßsystem angeordnet. Die Kolbenschale 2 ist auf einer unter ihr befindlichen Hub- und Spanneinrichtung 5, die zweckmäßigerweise als vertikale hydraulische Kolben-Zylinder- Einheit ausgebildet ist, befestigt. In der Hub- und Spanneinrichtung 5 sind am Boden des Zylinders sowie der Unterseite des Kolbens je zwei form- und lageadäquate Zentrierelemente 5.1, geeigneterweise wieder positive und negative Kegelstümpfe, und zwischen dem Boden des Zylinders sowie der Unterseite des Kolbens ein Federelement 5.2, zweckmäßigerweise ein Tellerfederpaket, angeordnet. Die Hub- und Spanneinrichtung 5 ist auf einem Kolbenschalenschlitten 6, der drei NC-gesteuerte Bewegungsachsen aufweist, befestigt. An der dem Flansch 2.1 abgewandten Seite der Kolbenschale 2 ist eine separate Andrückeinrichtung 7, bestehend aus einem An drückkonsol und symmetrisch zur Kolbenachse des Kolbens 1 angeordneten federnden Andrückleisten, auf einem Zylinder schlitten 8, dessen in Richtung der Kolbenachse liegende Bewe gungsachse ebenfalls NC-gesteuert ist, befestigt. Der Zylin derschlitten 8 trägt noch eine horizontale hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 9.

Die Wirkungsweise ist folgende: Der Kolben 1, dessen Masse im Bereich von 250 bis 800 kg und der Durchmesser zwischen 500 und 600 mm liegen mit einer Länge von ca. 800 mm, wird zusammen mit der Kolbenschale 2 in den drei numerischen Bewegungsachsen des Kolbenschlittens 6 durch denselben vorpositioniert. Dabei verfährt die Hub- und Spanneinrichtung 5, die zu diesem Zeitpunkt noch hydraulisch gespannt ist, zwangsläufig mit. Gleichzeitig verfährt der Zylinderschlitten 8 mit Andrückeinrichtung 7 und Kolben-Zylinder-Einheit 9 in der in Richtung der Kolbenachse liegenden NC-Bewegungsachse mit. Das optoelektronische Sensor-Meßsystem im Flansch 2.1 der Kolbenschale 2 kontrolliert nun die Vorpositionierung in allen drei Achsen, wobei der Zentrierspalt zwischen den Stirnseiten vom Zylinderrohr 3 und dem Flansch 2.1 der Kolbenschale 2 ca. zwei Millimeter beträgt. Die erforderlichen Korrekturwerte zum Erreichen der Soll-Vorpositionierung werden auf alle vier NC- Bewegungsachsen verrechnet und realisiert. Jetzt wird die hydraulische Spannung in der Hub- und Spanneinrichtung 5 gelöst, wobei der Kolben durch das Wirken des Federelementes 5.2 von den Zentrierelementen 5.1 um etwa 0,5 mm abhebt. Dadurch wird eine "schwimmende" Lagerung der Kolbenschale 2 erreicht. Der Aushub von 0,5 mm wird wieder auf die entspre chende NC-Achse verrechnet und korrigiert. Es schließt sich der Andrückvorgang der Kolbenschale 2 an das Zylinderrohr 3 an, der von der Andrückeinrichtung 7 auf dem Zylinderschlitten 8 bewirkt wird. Durch das Andrücken der "schwimmenden" Kolbenschale 2 an das Zylinderrohr 3 und das Zusammenspiel der Zentrierelemente 4 wird eine Fluchtung der Achse des zu montierenden Kolbens 1 mit der Achse des Zylinderrohres 3 erzwungen. Die Genauigkeitspositionierlage der Kolbenschale 2 mit dem Kolben 1 vor dem Zylinderrohr 3 ist damit erreicht. Der Kolben 1 kann nun mittels der Kolbenzylinder-Einheit 9 in das Zylinderrohr 3 eingeschoben werden.

Die Demontage des Kolbens 1 aus dem Zylinderrohr 3 erfolgt analog in umgekehrter Reihenfolge.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, bedingt durch die genaue Paßlage des Kolbens in Verbindung mit der Kolbenschale, daß die Montage und Demontage des Kolbens ohne Verklemmung desselben und ohne Beschädigung der Umfangsdichtungen automatisch ermöglicht wird. Des weiteren hat sich die Zweiteilung der Positionierung in Vorpositionie rung und Genaupositionierung als vorteilhaft erwiesen.

Claims

1. Vorrichtung zum automatischen waagerechten Montieren und/ oder Demontieren eines großen und schweren Kolbens in und/ oder aus einem Zylinderrohr, gekennzeichnet dadurch, daß der Kolben (1) außerhalb des Zylinderrohres (3) in einer Kolbenschale (2) mit einem Flansch (2.1) axial beweglich gelagert ist, wobei der Flansch (2.1) der Kolbenschale (2) und die Stirnseite des Zylinderrohres (3) form- und lageadäquate Zentrierelemente (4) aufweisen, daß die Kolbenschale (2) auf einer in drei Achsen verfahrbaren Hub- und Spanneinrichtung (5) befestigt ist und daß an der dem Flansch (2.1) abgewandten Seite der Kolbenschale (2) eine separate, in Richtung der Kolbenachse verfahrbare Andrückeinrichtung (7) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Hub- und Spanneinrichtung (5) als vertikale hydrau lische Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß am Boden des Zylinders sowie der Unterseite des Kolbens form- und lageadäquate Zentrierelemente (5.1) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Boden des Zylinders und der Unterseite des Kolbens ein Federelement (5.2) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Andrückeinrichtung (7) aus Andrückkonsol und symme trisch zur Kolbenachse angeordneten federnden Andrücklei sten besteht.