DE69103345T2

DE69103345T2 - Automatische Maschine zum Aufpressen gebohrter und geformter Teile auf eine Welle.

Info

Publication number: DE69103345T2
Application number: DE69103345T
Authority: DE
Inventors: Antonio Burgio
Original assignee: Fiat Auto SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1990-06-15
Filing date: 1991-06-11
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: ES2057841T3; IT9067439A0; EP0462081A1; DE69103345D1; IT9067439A1; IT1241260B; EP0462081B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Automaten zum Preßpassen gebohrter und geformter Elemente in Form von Nocken auf eine Welle, die insbesondere dazu bestimmt ist, die Nockenwelle einer Brennkraftmaschine zu werden.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Automaten der im Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1 angegebenen Art.
Die DE-A-2838995 offenbart einen Automaten der vorstehend bezeichneten Art, bei welchem eine Drehplatte eine Mehrzahl von Nocken haltert, die in respektive längs ihres Umfangsrands angeordnete Sitze eingesetzt sind. Der Automat umfaßt ferner Mittel, um eine Welle orthogonal durch die Sitze der Platte abzusenken und anzuheben, so daß die Nocken auf die Welle preßgepaßt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Automaten der vorstehend bezeichneten Art bereitzustellen, dessen Betrieb einfach und zuverlässig ist und der geformte und gebohrte Elemente automatisch und im kalten Zustand auf ihre Welle preßpassen kann.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Automat der vorstehend angegebenen Art, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß er ferner die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale umfaßt.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Preßpassen gebohrter und geformter Elemente, insbesondere Nacken, auf eine Welle, die insbesondere dazu bestimmt ist, die Nockenwelle einer Brennkraftmaschine zu werden, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es die Verwendung eines Automaten der vorstehend beschriebenen Art vorsieht.
Der erfindungsgemäße Automat hat den Vorteil, daß sie keine teuren und aufwendigen Heizvorrichtungen zum Schrumpfpassen der Nocken auf ihre Wellen erfordert.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, welche lediglich als nicht beschränkendes Beispiel vorgesehen sind und in welchen:
Figur 1 eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Automaten von vorne ist;
Figur 2 eine Perspektivansicht des Automaten gemäß Figur 1 von hinten ist;
Figur 3 ein Schnitt längs der Linie III-III in Figur 1 ist;
Figuren 4 bis 8 schematisch ein Detail des Automaten gemäß den vorhergehenden Figuren in verschiedenen Betriebsstellungen zeigen;
Figur 9 ein weiteres in Figur 1 durch den Pfeil IX bezeichnetes Detail des Automaten in Perspektive zeigt;
Figur 10 ein weiteres in Figur 9 durch den Pfeil X bezeichnetes Detail des Automaten zeigt;
Figuren 11 und 12 Schnitte eines Mechanismus des Automaten längs der Linie XI-XI in Figur 9 in zwei verschiedenen Betriebszuständen sind; und
Figur 13 eine Perspektivansicht eines weiteren Details des Automaten ist.
Ein Automat (Figur 1) zum Aufpressen von Nocken 2 auf eine respektive Welle 4, die dazu bestimmt ist, die Nockenwelle einer Brennkraftmaschine zu werden, umfaßt ein Magazin 6, in welchem die von einem Förderband 8 zugeführten Nocken 2 übereinander gestapelt sind. Der untere Nocken 2a des Stapels in dem Magazin 6 (Figuren 9 bis 12) ist in einem Zufuhrkanal 10 angeordnet, der zu einem Montagesitz 12 führt. Der Sitz 12, der auf einem von einem Halterungsaufbau 16 (Figur 1) gehalterten Arbeitstisch 14 angeordnet ist, weist eine geformte Seitenwandung 18 (Figur 9) auf, deren Profil jenem der ihr zugewandten Abschnitte der Nocken 2 entspricht, und die auf der einen Seite offen ist, um deren Einführen zu ermöglichen, wie weiter unten im einzelnen beschrieben werden wird. Der Montagesitz 12 umfaßt ferner eine Basiswandung 20 mit einem Loch 22, das einen größeren Durchmesser aufweist als die Löcher 24 in den Nocken 2.
Ein von Stellmitteln 27 bekannter Art angetriebener Schieber 26 ist in dem Zufuhrkanal 10 bewegbar, wobei sein Vorderabschnitt 28 (Figur 10) derart gestaltet ist, daß er dem Profil des ihm zugewandten Abschnitts des Nockens 2 entspricht.
Eine photoelektrische Sicherheitsvorrichtung 32 bekannter Art ist einem Schlitz 30 in der Wandung des Kanals 10 benachbart angeordnet, um das Vorhandensein des Nockens 2a anzuzeigen, wobei der Schlitz 30 in dem Bereich der Wandung des Kanals 10 vorgesehen ist, in dem der untere Nocken 2a aufgenommen ist.
Der Automat umfaßt ferner (Figuren 2, 3 und 13) ein Förderband 34, von dessen Oberseite eine Mehrzahl Halterungsstangen 36 abstehen, auf die jeweils eine entsprechende Hohlwelle 4 gepaßt ist, deren Außendurchmesser geringfügig größer ist als die Durchmesser der Löcher 24 in den Nocken 2. Ein Bedienungsarm 38 ist in der Nähe des Förderbands 34 angebracht und sein dem Förderband 34 zugewandtes Ende haltert einen Greifer 40 zum Ergreifen der Wellen 4 mit Stellmitteln bekannter Art. Der Arm 38 ist durch Stellmittel 42 bekannter Art bewegbar, und zwar sowohl längs einer zu den Halterungsstangen 36 parallel verlaufenden, in Figur 13 durch die Pfeile 44 bezeichneten, ersten Geraden als auch längs einer in Figur 13 durch die Pfeile 46 bezeichneten zweiten Geraden, die orthogonal zu der durch das Förderband 34 und die auf die Halterungsstangen 36 gepaßten Wellen 4 definierten Hauptebene verläuft.
Ein Anschlagbock 48 (Figuren 1 bis 3) kann auf dem Arbeitstisch 14 längs der durch die Pfeile 46 bezeichneten Geraden unter der Wirkung bekannter Stellmittel 49 bewegt werden. Der Bock 48 ist dem Greifer 40 des Bedienungsarm 38 zugewandt und ist, wenn sich der Automat im Ruhezustand befindet, auf der dem Bedienungsarm 38 entgegengesetzten Seite des Förderbands 34 und des Montagesitzes 12 für die Nocken 2 angeordnet. Der Bock 48 umfaßt ein vertikales Element 50, von welchem mehrere voneinander beabstandete horizontale Elemente 52 abstehen, von denen jedes eine Ausnehmung 54 zum Haltern der Welle 4 aufweist, wie aus der folgenden Betriebsbeschreibung deutlicher werden wird.
Der Automat umfaßt ferner ein Futter 56 (Figuren 1 bis 3), das vertikal auf der Achse 58 (Figur 3) angebracht ist, welche durch das Loch 22 in dem Montagesitz 12 definiert ist und nachfolgend als Arbeitsachse bezeichnet werden wird. Das dem Montagesitz 12 zugewandte Ende des Futters 56 weist Klauen 60 auf, welche durch bekannte Stellmittel 62 betätigt werden, um das Ende der Welle 4 zu ergreifen, wie nachfolgen beschrieben werden wird. Eine mit dem Futter 56 über eine Platte 66 verbundene Mutter 64 ist zwischen am Halterungsaufbau 16 befestigten Führungssäulen 68 auf einer Leitspindel 70 angebracht, welche durch eine mit Getriebe versehene Motoreinheit 72 gedreht werden kann. Auf diese Weise kann sich das Futter 56 infolge der Aktivierung der mit Getriebe versehenen Motoreinheit 72 längs der Arbeitsachse 58 bewegen. Die Mutter 64 ist ferner mit einem Gegengewichtmechanismus zum Regulieren der Bewegung des Futters 56 verbunden (Figuren 2 und 3). Dieser Mechanismus umfaßt ein Paar Kabel 74, das um entsprechende Paare Riemenscheiben 76 herum verläuft, die an dem Halterungsaufbau 16 frei drehbar sind und zwei im wesentlichen vertikale Abschnitte 74a und 74b jedes Kabels 74 festlegen. Einer der Abschnitte 74a, 74b ist mit der Platte 66 verbunden und der andere der Abschnitte 74a, 74b weist eine Feder 77 und einen beschwerten Wagen 78 auf, wobei der Wagen 78 auf relativ zur Vertikalen geneigten und am Halterungsaufbau 16 befestigten Schienen 80 verschiebbar ist.
Eine weitere mit Getriebe versehene Motoreinheit 82 ermöglicht eine Drehung des Futters 56 um dessen eigene Achse.
Die verschiedenen Teile des bis hierher beschriebenen Automaten werden durch einen Zentralcomputer 84 (Figur 1) gesteuert, der den Betrieb des Automaten reguliert, wobei er ihn bspw. anhält, wenn die photoelektrische Vorrichtung 32 anzeigt, daß sich keine Nocken 2 mehr im Zufuhrkanal 10 befinden.
Wenn der Automat in Betrieb ist, gleitet der Schieber 26 (Figuren 9 und 11) in dem Kanal 10 und führt den unteren Nocken 2 aus dem Magazin 6 in den Montagesitz 12 ein, so daß das Loch 24 in dem Nocken 2 auf der Arbeitsachse 58 ausgerichtet ist, wobei der Schieber 26 gleichzeitig als Halterung für den Stapel von noch in dem Magazin 6 befindlichen Nocken 2 dient.
Gleichzeitig wird der Bedienungsarm 38 längs der durch die Pfeile 46 (Figur 13) bezeichneten Geraden bewegt, greift der Greifer 40 eine von einer Stange 36 gehaltenen Welle 4 und bewegt sich der Arm 38 längs der durch die Pfeile 44 bezeichneten Geraden nach oben und nimmt somit die Welle 4 von der Stange 36 ab. Der Arm wird dann abgesenkt und wiederum längs der durch die Pfeile 46 bezeichneten Geraden bewegt, um die Welle 4 in Kontakt mit dem Anschlagbock 48 (Figur 4) zu bringen. Dieser bewegt sich nunmehr, weiterhin längs der durch die Pfeile 46 bezeichneten Geraden, jedoch in entgegengesetzer Richtung (Figur 5), wobei die durch den Greifer 40 gehaltene Welle 4 gestoßen wird, bis sie auf der Arbeitsachse 58 ausgerichtet ist. Zu diesem Zeitpunkt ergreift das Futter 56, nachdem es abgesenkt worden ist (Figur 6), das obere Ende der Welle 4 mit seinen Klauen 60, während der Bedienungsarm 38 und der Bock 48 in ihre Ausgangsstellungen zurückkehren.
Das Futter 56 wird dann weiter abgesenkt (Figur 7), um die Welle 4 in das Loch 24 in dem im Montagesitz 12 angeordneten Nocken 2 und in das Loch 22 in dem Sitz 12 einzuführen. Der Nocken 2 wird somit infolge der Wechselwirkung zwischen der Welle und dem Loch 24 in dem Nocken 2 auf der Welle 4 befestigt. Schließlich (Figur 8) wird die Welle 4 durch das Futter 56 angehoben und der Montagesitz 12 ist somit zur Aufnahme eines weiteren Nockens 2 bereit.
Der Schieber 26 (Figur 12) gleitet nunmehr längs des Zufuhrkanals 10 zurück und bewirkt bei der Vorbeibewegung an dem dem Magazin 6 entgegengesetzten Abschnitt, daß der neue untere Nocken 2a in den Kanal 10 fällt, um während des nachfolgenden Vorschubs des Schiebers 26 in den Montagesitz 12 eingeführt zu werden. Das Futter 56 wird dann abgesenkt und wieder angehoben, wobei ein neuer Nocken 2 auf die Welle 4 preßgepaßt wird.
Dieser Zyklus von Vorgängen wird klarerweise eine Anzahl von Malen wiederholte die gleich der Anzahl der auf die Welle 4 aufzupressenden Nocken ist. Falls die Nocken mit unterschiedlichen Orientierungen angeordnet werden sollen, dreht die mit Getriebe versehene Motoreinheit 82 das Futter 56 und somit die Welle 4 während des Zeitraums zwischen dem Einführen zweier aufeinanderfolgender Nocken in den Montagesitz 12.
Wenn die Nocken 2 auf die Welle 4 gepaßt worden sind, ergreift der von dem Bedienungsarm 38 getragene Greifer 40 die von der Klaue 60 des Futters 56 freigegebene Welle 4 wiederum. Der Arm 38 wird dann längs der durch die Pfeile 46 bezeichneten Geraden zurückgezogen und bewegt sich längs der durch die Pfeile 44 bezeichneten Geraden (Figur 13), um die erzeugte Nockenwelle wieder auf einer Halterungsstange 36 des Förderbandes 34 anzuordnen.
Natürlich können die Details der Konstruktion und Ausführungsformen relativ zu den beschriebenen und lediglich als Beispiel dargestellten unter Beibehaltung des Prinzips der Erfindung in weitem Rahmen abgeändert werden, ohne von deren Umfang abzuweichen.

Claims

1. Automat zum Preßpassen gebohrter und geformter Elemente in Form von Nocken (2) auf eine Welle (4), die insbesondere dazu bestimmt ist, die Nockenwelle einer Brennkraftmaschine zu werden, umfassend:

Mittel (6, 10, 25) zum aufeinanderfolgenden Zuführen der Nocken (2) und Positionieren derselben in einem Montagesitz (12), wobei die Wandung (20) des Montagesitzes (12), die dazu bestimmt ist, dem Loch (24) in dem Nocken (2) zugewandt zu sein, ein Loch (22) aufweist, zu welchem das Loch (24) in dem Nocken (2) koaxial angeordnet ist,

Mittel (34, 38, 48) zum Darbieten der Welle (4) und Positionieren derselben auf einer Arbeitsachse (58), die mit der Achse des Lochs (22) in dem Montagesitz (12) zusammenfällt,

Mittel (56) zum Bewegen der auf der Arbeitsachse (58) positionierten Welle (4) längs jener Achse, so daß der Nocken (2) auf die Welle (4) preßgepaßt wird, wenn letztere in die koaxialen Löcher (22, 24) in dem Nocken (2) und dem Montagesitz (12) eintritt,

wobei der Automat dadurch gekennzeichnet ist, daß er Mittel (34, 38) umfaßt, um die Welle (4) , auf die einer oder mehrere Nocken (2) preßgepaßt worden sind, von der Arbeitsachse (58) zu entfernen, und daß die Mittel zum Darbieten, Positionieren und Entfernen der Welle (4) umfassen:

ein Förderband (34), von dessen Oberseite eine Mehrzahl Halterungsstangen (36) absteht, wobei auf jede dieser Halterungsstangen (36) eine respektive Welle (4) gepaßt ist,

einen Bedienungsarm (38), dessen eines Ende dem Förderband (34) zugewandt ist und einen Greifer (40) zum Ergreifen der Wellen (4) haltert, wobei der Arm unter der Wirkung von Stellmitteln (42) sowohl längs einer zu den Halterungsstangen (36) parallel verlaufenden, ersten Geraden (44) als auch längs einer zweiten Geraden (46) bewegbar ist, die orthogonal zu der durch die Wellen (4) definierten Hauptebene verläuft, welche Wellen (4) auf die respektiven Halterungsstangen (36) gepaßt sind, und

einen Anschlagbock (48), der dem Greifer (40) auf der entgegengesetzten Seite des Förderbands (34) und dem Montagesitz (12) für die Nocken (2) zugewandt ist, wenn der Automat nicht in Betrieb ist, und unter der Wirkung von Stellmitteln (49) längs der zweiten Geraden (46) bewegbar ist; wobei der Bedienungsarm (38) während des Positionierens einer Welle (4), nachdem diese von dem Greifer (40) ergriffen worden ist, zunächst längs der ersten Geraden (44) angehoben wird, um die Welle (4) von der Halterungsstange (36) abzunehmen, und dann längs der Geraden (46) zu dem Anschlagbock (48) hin bewegt wird, mit welchem die Welle (4) in Kontakt gelangt, und der Bock (48) dann seinerseits in entgegengesetzter Richtung längs der zweiten Geraden (46) bewegt wird, bis die weiterhin von dem Greifer (40) gehaltene Welle (4) auf der Arbeitsachse (58) ausgerichtet ist.

2. Automat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Montagesitz (12) eine geformte Seitenwandung (18) aufweist, deren Profil jenem des zugewandten Abschnitts des Nockens (2) entspricht, sowie einen Abschnitt aufweist, der zur Ermöglichung des Einführens des Nockens (2) offen ist.

3. Automat nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Zuführen und Positionieren der Nocken (2) umfassen:

ein Magazin (6), in dem die Nocken (2) übereinander gestapelt sind,

einen Zufuhrkanal (10), der zu dem Montagesitz (12) führt und in dem der untere Nocken (2a) des in dem Magazin (6) aufgenommenen Stapels von Nocken positioniert ist, und

einen Schieber (26), der in dem Kanal (10) unter der Wirkung von Stellmitteln (27) bewegbar ist und der, wenn er sich in einer Richtung verschiebt, den unteren Nocken (2a) zu dem Montagesitz (12) hin stoßt, wobei er gleichzeitig als Halterung für den in dem Magazin aufgenommenen Stapel von Nocken (2) wirkt, und der, wenn er sich in der entgegengesetzten Richtung verschiebt, ermöglicht, daß ein weiterer Nockens (2) in den Kanal (10) fällt.

4. Automat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er eine photoelektrische Vorrichtung (32) zum Anzeigen des Vorhandenseins des unteren Nockens (2a) aufweist, die einem Schlitz (30) in der Wandung des Kanals (10) benachbart angeordnet ist, wobei der Schlitz (30) in dem Bereich der Wandung des Kanals (10) vorgesehen ist, in dem der untere Nocken (2a) aufgenommen ist.

5. Automat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Abschnitt (28) des Schiebers (26), der dazu bestimmt ist, den Nocken (2a) zum Montagesitz (12) hin zu stoßen, in seiner Gestalt dem zugewandten Abschnitt des Nockens (2a) entspricht.

6. Automat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagbock (48) ein vertikales Element (50) umfaßt, von welchem mehrere voneinander beabstandete horizontale Elemente (52) abstehen, die jeweils eine Ausnehmung (54) zum Haltern der Welle (4) aufweisen.

7. Automat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bewegen der Welle (4) ein Futter (56) umfassen, welches auf der Arbeitsachse (58) vertikal angebracht ist, Mittel (64, 70, 72) aufweist, um es längs der Arbeitsachse (58) zu verschieben, und an seinem dem Montagesitz (12) zugewandten Ende von Stellmitteln (62) betätigte Klauen (60) zum Ergreifen der von den Positioniermitteln (38, 48) auf der Arbeitsachse (58) positionierten Welle (4) aufweist.

8. Automat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verschieben des Futters (56) längs der Arbeitsachse (58) eine Mutter (64) umfassen, die mittels einer Platte (66) starr mit dem Futter (56) verbunden und auf einer durch eine mit Getriebe versehene Motoreinheit (72) drehbaren Leitspindel (70) angebracht ist, wobei die Platte zwischen an einem Halterungsaufbau (16) befestigten Führungssäulen (68) angeordnet ist.

9. Automat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (64) mit einem Gegengewichtmechanismus verbunden ist zum Regulieren der Bewegung des Futters (56), wobei der Mechanismus ein paar Kabel (74) umfaßt, die um ein paar entsprechende, frei an dem Halterungsaufbau (16) drehbare Riemenscheiben (76) verlaufen, wobei die Riemenscheiben (76) zwei im wesentlichen vertikale Abschnitte (74a, 74b) jedes Kabels (74) festlegen, von denen einer mit der Platte (66) verbunden ist und von denen der andere eine Feder (77) und einen mit Ballast versehenen Wagen (78) aufweist, der auf an dem Halterungsaufbau (16) befestigten und zur Vertikalen geneigten Schienen (80) verschiebbar ist.

10. Automat nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Futter (56) Antriebsmittel, bspw. eine mit Getriebe versehene Motoreinheit (82), aufweist, um das Futter (56) um seine eigene Achse zu drehen, so daß mehrere in Aufeinanderfolge auf die von dem Futter (56) gehaltene Welle (4) gepaßte Nocken (2) unterschiedlich orientiert sein können.

11. Verfahren zum Preßpassen gebohrter und geformter Elemente, insbesondere Nocken (2), auf eine Welle (4), die insbesondere dazu bestimmt ist, die Nockenwelle einer Brennkraftmaschine zu werden, zur Verwendung eines Automaten nach einem der vorhergehenden Ansprüche.