DE4203784A1 - Vorrichtung zur Montage von Dichtungsringen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage von Dichtungsringen im Bereich von Werkstücken, insbeson­ dere zur Anordnung von O-Ringen im Bereich von Bolzen, die mit einem den Dichtungsring vor einem Positionieren im Bereich des Werkstückes aufweitenden Spreizdorn ver­ sehen ist.

Bekannte derartige Montagevorrichtungen bestehen aus Spreizfingern, die in einer Grundposition gegeneinander grenzen und bezüglich einer Mittellinie in radialer Richtung expandiert werden können. Durch diese Expan­ sion erfolgt die Aufweitung des Dichtungsringes. Zur Durchführung der erforderlichen Verstellbewegungen ist eine komplizierte Mechanik erforderlich. Aufgrund der erforderlichen Wanddicke der Spreizfinger erfolgt darüber hinaus eine übermäßige Aufweitung der Dichtungsringe, die ein Nachlassen der Elastizitäts­ eigenschaften zur Folge haben kann.

Darüber hinaus ist es bekannt, einen mechanisch starren Überstreifdorn zu verwenden, der mit einer konischen Gestaltung versehen ist. Mit Hilfe einer Handhabungs­ vorrichtung kann der Dichtungsring zunächst auf den Überstreifdorn aufgesetzt und dabei geweitet werden. Anschließend wird der Überstreifdorn gemeinsam mit dem aufgeweiteten Dichtungsring auf das bereitstehende Werkstück, beispielsweise einen Bolzen, aufgesetzt. Nach einem Lösen einer den Überstreifdorn halternden Arretierung kann der Dichtungsring von einem pneu­ matischen Abstreifer auf das Werkstück aufgeschoben werden. Auch bei diesem Verfahren ist eine aufwendige Mechanik zur Handhabung des Überstreifdornes sowie eine aufwendige Steuerung erforderlich, die erhebliche nach­ teilige Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit des Betriebes einer entsprechenden Vorrichtung hat.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu kon­ struieren, daß eine einfache Mechanik sowie eine geringe Überdehnung des Dichtungsringes gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Spreizdorn von mindestens zwei Tragarmen gehaltert ist, die in Richtung einer Dornlängsachse geteilt sind und bei denen Tragarmelemente quer zur Dornlängsachse beweglich gelagert sind, ein Überstreifer entlang der Dornlängsachse geführt und mit einem die Tragarm­ elemente gegen eine Federkraftvorspannung auseinander drückenden Tragarmspreizer versehen ist und im Bereich eines Montageendes des Spreizdornes eine Kupplung zum Anschluß an das Werkstück vorgesehen ist.

Durch die Halterung des Spreizdornes von mindestens zwei Tragarmen sowie die Ausbildung der Tragarme aus jeweils zwei Tragarmelementen ist es möglich, bei einer Transportbewegung des Überstreifers und einem Ausein­ anderdrücken eines der Tragarme mit Hilfe des Tragarm­ spreizers eine ausreichende Halterung und Ausrichtung des Spreizdornes durch den anderen der Tragarme zu gewährleisten. Nach einer Positionierung des Dichtungsringes im Bereich einer Spitze des Spreiz­ dornes ist es lediglich erforderlich, eine einzige Bewegung des Überstreifers in Richtung der Dornlängs­ achse vorzugeben. Alle andere Bewegungen werden automa­ tisch von dieser Längsbewegung abgeleitet. Insbesondere durch eine entsprechende konische Gestaltung des Trag­ armspreizers erfolgt eine Ableitung der Auseinanderbe­ wegung der Tragarmelemente von der Längsbewegung des Überstreifers. Durch die Federkraftvorspannung der Tragarmelemente wird gewährleistet, daß zum einen eine sichere Halterung des Spreizdornes durch den nicht aus­ einandergedrückten Tragarm gewährleistet ist und darüber hinaus nach einem Passieren des Überstreifers und des Tragarmspreizers eine Rückstellbewegung der Tragarmelemente ohne zusätzliche äußere Einflüsse er­ möglicht wird. Die dem Werkstück zuwendbare Kupplung erleichtert die Überleitung des Dichtungsringes in den Bereich des Werkstückes und schafft darüber hinaus die Möglichkeit, den Dichtungsring über Nuten oder Vertie­ fungen hinwegzuführen, die im Bereich eines Endes des Werkstückes vorgesehen sind. Der Dichtungsring kann dadurch präzise im Bereich einer dafür vorgesehenen Ringnut positioniert werden.

Zur Gewährleistung einer definierten Halterung des Spreizdornes wird vorgeschlagen, daß mindestens drei Tragarme in lotrechter Richtung übereinander angeordnet sind.

Zur automatischen Bestückung mit Dichtungsringen ist vorgesehen, daß der in lotrechter Richtung obere Tragarm mit einer Dichtringzuführung versehen ist.

Ein Aufschieben des Dichtungsringes auf den Spreizdorn wird dadurch erleichtert, daß der Spreizdorn im wesent­ lichen massiv ausgebildet und im Bereich eines der Kupplung abgewandten Endes mit einer konischen Verjün­ gung versehen ist.

Eine exakte Positionierung des Dichtungsringes im Bereich einer dafür vorgesehenen Aufnahme des Werk­ stückes wird dadurch gewährleistet, daß die Kupplung mit einer das Werkstück mindestens bereichsweise auf­ nehmenden Aufnahme versehen ist.

Zur Verhinderung eines Verrutschens des Spreizdornes wird vorgeschlagen, daß zur Fixierung des Spreizdornes im Bereich der Tragarme mindestens ein Zentrierdorn vorgesehen ist, der sich im wesentlichen quer zur Dornlängsachse erstreckt.

Eine einfache Konstruktion zur Ermöglichung eines Passierens des Überstreifers durch den Bereich der Tragarme wird dadurch bereitgestellt, daß mindestens eines der Tragarmelemente verschwenkbar um eine Welle geführt ist.

Zur Gewährleistung sowohl eines materialschonenden Aus­ einanderdrückens der Tragarmelemente als auch zur Gewährleistung einer materialschonenden Zusammenführung wird vorgeschlagen, daß ein Tragarmspreizer am Über­ streifer sowohl mit einem die Tragarmelemente auseinanderdrückenden Spreizkopf als auch mit einem diesem Spreizkopf abgewandt angeordneten weiteren Spreizkopf versehen ist, entlang dessen Begrenzungs­ fläche die Tragarmelemente in eine geschlossene Positionierung geführt werden.

Eine einfache Positionierung des Werkstückes kann da­ durch erfolgen, daß zur Positionierung des Werkstückes im Bereich der Kupplung eine Handhabungseinrichtung vorgesehen ist.

Eine einfache Versorgung mit Dichtungsringen kann da­ durch realisiert werden, daß die Dichtungsringzuführung im Bereich des in lotrechter Richtung oberen Tragarmes als ein Formnest ausgebildet ist, in daß eine Zuführ­ rinne einmündet.

Zur Vermeidung von Verkantungen und Positionsabweichun­ gen bei einem Verschieben des Überstreifers entlang des Spreizdornes wird vorgeschlagen, daß der Überstreifer mit mindestens einem Gleitelement versehen ist, das sich im wesentlichen parallel zur Dornlängsachse er­ streckt und fest mit einem Grundgestell verbunden ist. Die erforderlichen Hubbewegungen können pneumatisch durchgeführt werden.

Ein zuverlässiges Verschieben des Dichtungsringes ent­ lang des Spreizdornes wird dadurch ermöglicht, daß der Überstreifer mindestens eine den Dichtungsring positio­ nierende und am Spreizdorn entlanggleitende Feder auf­ weist. Es ist aber auch möglich, beispielsweise eine gefederte Backe zu verwenden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht einer Vorrich­ tung mit drei Tragarmen entsprechend Schnitt­ linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt gemäß Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Darstellung der Vorrichtung entsprechend Fig. 1, bei der jedoch kein Werkstück von einer Handhabungsvorrichtung im Bereich einer Kupplung des Spreizdornes positioniert ist entsprechend der Schnittlinie III-III in Fig. 4,

Fig. 4 einen Schnitt gemäß Schnittlinie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt gemäß Schnittlinie V-V in Fig. 3,

Fig. 6 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1, bei der der Überstreifer zwischen dem ersten Tragarm und dem zweiten Tragarm posi­ tioniert ist entsprechend der Schnittlinie VI-VI in Fig. 7 und

Fig. 7 einen Querschnitt gemäß Schnittlinie VII-VII in Fig. 6.

Die Vorrichtung zur Montage von Dichtungsringen (1) besteht im wesentlichen aus Tragarmen (2), einem Spreizdorn (3) sowie einem Überstreifer (4). Der Spreizdorn (3) erstreckt sich mit einer Dornlängsachse (5) im wesentlichen quer zu Armlängsachsen (6). Ent­ sprechend der Darstellung in Fig. 1 sind drei Tragarme (2) vorgesehen, von denen der in lotrechter Richtung obere Tragarm (2) mit einem den Dichtungsring (1) auf­ nehmenden Formnest (7) sowie einer Zuführrinne (8) ver­ sehen ist. Die Dichtungsringe (1) werden der Zuführ­ rinne (8) mit Hilfe einer Zuführschiene (9) zugeleitet. Der Spreizdorn (3) verjüngt sich in lotrechter Richtung nach oben. Hierdurch ist es möglich, den Dichtungsring (1) in einfacher Weise auf den Spreizdorn (3) aufzu­ schieben und anschließend durch eine Weiterbewegung aufzuweiten.

Aus der Darstellung in Fig. 5 ist ersichtlich, daß die Tragarme (2) aus Tragarmelementen (10) ausgebildet sind. Die Tragarmelemente (10) sind quer zur Dornlängs­ achse (5) auslenkbar. Hierzu ist eine verschwenkbare Führung auf Wellen (11) vorgesehen. Die Welle (11) ist im Bereich einer Halterung (12) geführt.

Im Bereich seiner der konischen Verjüngung abgewandten Ausdehnung ist der Spreizdorn (3) mit einer Kupplung (13) versehen, die eine Überleitung des Dichtungsringes (1) in den Bereich eines Werkstückes (14) erlaubt. Das Werkstück (14) ist entsprechend der Darstellung in Fig. 1 und 2 als ein Bolzen ausgebildet, der mit einer Führungsnut (15) zur Aufnahme des Dichtungsringes (1) versehen ist. Das Werkstück (14) wird von einer Hand­ habungseinrichtung (16) positioniert. Zur Ermöglichung einer Aufnahme des Werkstückes (14) weist die Kupplung (13) eine hülsenförmige Ausbildung auf und umschließt eine Aufnahme (17). Dies ist in Fig. 3 dargestellt.

Der Überstreifer (4) besteht im wesentlichen aus einem Schlitten (18), der mit einer am Spreizdorn (3) entlang­ gleitenden Feder (19) versehen ist und dem Tragarm­ spreizer (22), der mit zwei Spreizköpfen (24) versehen ist. Die Feder (19) ist über ein Verbindungselement, beispielsweise eine Schraube (20), mit dem Schlitten (18) verbunden. Bei einer Bewegung des Schlittens (18) in Richtung der Dornlängsachse (5) umschließt der Schlitten (18) den Spreizdorn (3) mit einer Bohrung (21).

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Schlitten (18) im Bereich des Tragarmspreizers (22) sowohl in lotrechter Richtung nach unten als auch nach oben mit Spreizköpfen (24) versehen ist, die im Anschluß an die Bohrung (21) angeordnet sind. Mit Hilfe der Spreizköpfe (24) erfolgt ein Auseinanderdrücken der Tragarmelemente (10) sowie ein erneutes Zusammenführen bei einer Beendigung der Spreizbewegung. Zur exakten Positionierung des Spreiz­ dornes (3) im Bereich der Tragarme (2) sind Zentrier­ dorne (25) vorgesehen, die sich quer zur Dornlängsachse (5) erstrecken und in dafür vorgesehene Zentrieraus­ nehmungen (26) des Spreizdornes (3) eingreifen.

Aus der Darstellung in Fig. 3 ist ersichtlich, daß nach einer Entfernung des von der Handhabungseinrich­ tung (16) gehalterten Werkstücks (14) die Aufnahme (17) der Kupplung (13) frei zugänglich ist. In den Fig. 4 und 5 ist dargestellt, daß eine verschwenkbare Lagerung der Tragarmelemente (10) im Bereich der Wellen (11) erfolgt.

In Fig. 6 und 7 ist erkennbar, wie der Überstreifer (4) beim Überstreifen des Dichtungsringes (1) über den Spreizdorn (3) mit Hilfe seines Tragarmspreizers (22) die Tragarmelemente (10) zwangsweise soweit auseinanderspreizt, daß der Überstreifer (4) mit dem Dichtungsring (1) zwischen diesen hindurchgeführt werden kann. Der Dichtungsring (1) ist bei dieser Positionierung auf die Außenabmessungen des Spreiz­ dornes (3) aufgeweitet.

In Fig. 7 ist erkennbar, daß die Feder (19) des Über­ streifers (4) am Spreizdorn (3) entlanggleitet und der Dichtungsring (1) zwischen den auseinandergedrückten Tragarmelementen (10) hindurchgeführt wird.

Eine Anpassung an unterschiedlich Dimensionierungen der Werkstücke (14) sowie der Dichtungsringe (1) kann durch entsprechende Variationen des Durchmessers der Aufnahme (17) sowie des Außendurchmessers des Spreizdornes (3) erfolgen. Bei einer Veränderung des Durchmesser der Dichtungsringe (1) ist ebenfalls ein Austausch des in lotrechter Richtung oberen Tragarmes (2) zweckmäßig, der mit dem Formnest (7) sowie der Zuführrinne (8) ver­ sehen ist.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Montage von Dichtungsringen im Be­ reich von Werkstücken, insbesondere zur Anordnung von O-Ringen im Bereich von Bolzen, die mit einem den Dichtungsring vor einem Positionieren im Be­ reich des Werkstückes aufweitenden Spreizdorn ver­ sehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreiz­ dorn (3) von mindestens zwei Tragarmen (2) ge­ haltert ist, die in Richtung einer Dornlängsachse (5) geteilt sind und bei denen Tragarmelemente (10) quer zur Dornlängsachse (5) beweglich gelagert sind, ein Überstreifer (4) entlang der Dornlängs­ achse (5) geführt und mit einem die Tragarmelemente (10) gegen eine Federkraftvorspannung auseinander drückenden Tragarmspreizer (22) versehen ist und im Bereich eines Montageendes des Spreizdorns (3) eine Kupplung (13) zum Anschluß an das Werkstück (14) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens drei Tragarme (2) in lotrechter Richtung übereinander angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der in lotrechter Richtung obere Tragarm (2) mit einer Dichtringzuführung versehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Spreizdorn (3) im wesentlichen massiv ausgebildet und im Bereich eines der Kupplung (13) abgewandten Endes mit einer konischen Verjüngung versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kupplung (13) mit einer das Werkstück (14) mindestens bereichsweise aufnehmenden Aufnahme (17) versehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Fixierung des Spreiz­ dornes (3) im Bereich der Tragarme (2) mindestens ein Zentrierdorn (25) vorgesehen ist, der sich im wesentlichen quer zur Dornlängsachse (5) erstreckt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Tragarmelemente (10) verschwenkbar um eine Welle (11) geführt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tragarmspreizer (22) am Überstreifer (4) sowohl mit einem die Trag­ armelemente (10) auseinanderdrückenden Spreizkopf (24) als auch mit einem diesem Spreizkopf (24) abgewandt angeordneten weiteren Spreizkopf (24) versehen ist, entlang dessen Begrenzungsfläche die Tragarmelemente (10) in eine geschlossene Positio­ nierung geführt werden.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Positionierung des Werkstückes (14) im Bereich der Kupplung (13) eine Handhabungseinrichtung (16) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringzufüh­ rung im Bereich des in lotrechter Richtung oberen Tragarmes (2) als ein Formnest (7) ausgebildet ist, in das eine Zuführrinne (8) einmündet.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Überstreifer (4) mit mindestens einem Gleitelement (22) versehen ist, das sich im wesentlichen parallel zur Dornlängs­ achse (5) erstreckt und fest mit einem Grundgestell verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der Überstreifer (4) min­ destens eine den Dichtungsring (1) positionierende und am Spreizdorn (3) entlanggleitende Feder (19) aufweist.