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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anbringen
elastischer ringförmiger Teile, wie beispielsweise Dichtungsringe,
an Maschinenelemente und ähnliche, eine Symmetrieachse und ein
freies Ende aufweisende Gegenstände, mit Mitteln zum
zwangsgeführten Anbringen des elastischen Teils an den Gegenstand, die
so gehalten sind, daß sie in einer die Symmetrieachse des
Gegenstandes enthaltenden Ebene und in einem um diese Achse
verlaufenden Weg bewegbar sind und in die Innenseite des Teils an nur
einem Abschnitt des Umfangs einzugreifen vermögen.
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Eine derartige Vorrichtung ist aus US-A-1 968 640 bekannt.
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Beim Zusammenbauen von Industrieerzeugnissen werden oft
elastische Teile verwendet, die eine geringe oder eingeschränkte
Formstabilität aufweisen, wie beispielsweise Gummiringe,
Kunststoffringe, Dichtungen usw. Diese Art von Teilen verursacht Probleme
beim Zusammenbauen, insbesondere, wenn dieses automatisiert
werden soll. In einigen Fällen können diese Probleme die
Automatisierung unmöglich machen, und in anderen Fällen
unwirtschaftlich.
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Nach den heute beim automatischen Zusammenbauen und der
automatischen Montage angewandten Grundsätzen wird sehr oft ein
Spezialwerkzeug eingesetzt, das für einen Gegenstand einer
bestimmten Größe paßt. In einigen Fällen bildet der von den
Abmessungen abhängige Teil nur einen bestimmten Abschnitt einer
Vorrichtung zum Zusammenbauen.
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Das Verwenden von Werkzeugen, die von Abmessungen abhängen,
verursacht mehrere Nachteile, wie beispielsweise hohe
Werkzeugkosten, lange Werkzeugwechselzeiten, ausgedehnte Arbeiten
beim Einführen eines neuen Teils usw. Die oben angegebene US-
Patentschrift ist ein typisches Beispiel für diese Tatsache,
weil für jede Größe von Ventilsitzen ein besonders angepaßtes
Werkzeug verwendet werden muß.
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Weiter ist aus der US-A-3 177 569 auch ein Werkzeug zum
zwangsweisen Anbringen eines Griffs an den Hals hohler Gegenstände,
wie beispielsweise Flaschen, bekannt. Bei dieser Vorrichtung
werden die Gegenkräfte der einwirkenden Führung auf einen die
Innenfläche des Flaschenhalses abstützenden Halter übertragen,
und deshalb kann diese Vorrichtung nicht mit nicht-hohlen
Gegenständen verwendet werden und erfordert, ähnlich dem oben
erwähnten Werkzeug, für jede Gegenstandsgröße eine besondere
Dimensionierung.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der oben
genannten Art bereitzustellen, die ermöglicht, daß die
Vorrichtung in einer einzigen Größe zum Anbringen von Teilen an
Gegenstände mehrerer unterschiedlicher Größen verwendbar ist, und
die weiter ermöglicht, daß das Teil eine größere Strecke am
Gegenstand entlang in der dessen Symmetrieachse entsprechenden
Richtung bewegbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im wesentlichen dadurch
gelöst, daß die Führung unabhängig vom Gegenstand gehalten und
als ein radial einstellbarer Haken ausgestaltet ist, der das
Teil an der Eingriffsstelle radial um eine Strecke zu bewegen
vermag und in eine Richtung parallel zur Symmetrieachse und
auch in einer Winkelbewegung um sie bewegbar ist, um das Teil
am Gegenstand entlang in die gewünschte Lage zu überführen, und
daß ein nicht-drehbarer Rückhalter bei der Anfangsumdrehung der
Drehbewegung der Führung in Anlage an das freie Ende des
Gegenstands bringbar ist, um zu verhindern, daß sich das Teil
während der Anfangsumdrehung vom Gegenstand löst, und um somit das
Teil zu einem Klettern ain Gegenstand zu zwingen.
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Dank der Erfindung ist jetzt eine Vorrichtung bereitgestellt,
die das Anbringen elastischer ringförmiger Teile an
Maschinenelemente und ähnliche Gegenstände schnell und einfach macht.
Ferner kann die Vorrichtung auch leicht zum Anpassen an
unterschiedliche Größen der Teile und Gegenstände eingestellt werden.
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Anhand eines Beispiels wird die Erfindung unten unter Hinweis
auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben, bei denen
Fig. 1 eine Seitenansicht ist, die eine prinzipielle
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, Fig. 2
eine Draufsicht auf einen Gegenstand mit einem daran
angesetzten Teil in Gestalt eines Dichtungsringes ist, Fig. 3 bis 5
Seitenansichten eines Abschnitts der Vorrichtung mit dem
Gegenstand in unterschiedlichen Stadien des Anbringens des Teils,
d.h. des Dichtungsrings, an den Gegenstand sind, Fig. 6 eine
Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist und Fig. 7 bis 10 Seitenansichten
unterschiedlicher prinzipieller Ausführungsformen der
unterschiedlichen hakenförmigen Führungen sind.
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Wie aus Fig. 1 bis 3 der Zeichnungen deutlich hervorgeht, besteht
eine erfindungsgemäße Anbringvorrichtung aus einem Werkzeug 11
und einem Rückhalter 12. Das Werkzeug 11 weist einen länglichen
Schaft 13 auf, der an einem Ende 14 an dem Werkzeug 11 befestigt
ist, vorzugsweise rechtwinklig dazu. Der Schaft 13 ist, mit dem
verschiebbaren Werkzeug 11 als Zwischenglied, exzentrisch
bezüglich eines geeigneten drehbaren Elements 17 befestigbar, so daß
er in einem gewählten Radialabstand von der Drehachse A des
Elements angeordnet ist. Das Werkzeug 11 vermag sich um einen
Gegenstand 19 zu drehen, dessen Mittelachse mit der Drehachse A
des Werkzeugs übereinstimmt. Der Gegenstand weist ein freies
Ende 24 auf. Der Schaft 13 trägt an seinem anderen Ende 15 eine
Führung, die erfindungsgemäß als ein Haken 16 ausgestaltet ist.
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Der Rückhalter 12 weist einen länglichen Schaft 21 auf, der an
einem Ende federnd in einem geeigneten Halter 2 befestigt ist.
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Was die Drehbewegung angeht, ist der Rückhalter 12 in bezug auf
die Drehachse A des Werkzeugs ortsfest. Wenn die
erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet wird, soll, nachdem ein elastisches
ringförmiges Teil 25, wie beispielsweise ein Dichtungsring oder
etwas ähnliches, von Hand oder automatisch in den Haken 16
eingeführt worden ist, das Werkzeug 11 das Teil oder den Ring ohne
eine Drehung zum freien Ende 24 des Gegenstands bringen. Dann
ist der Rückhalter 12 mit seinem freien Ende in Anlage an das
freie Ende 24 des Gegenstands bringbar, um so zu verhindern,
daß das angesetzte Teil oder der Ring 25 vom Gegenstand
abgleitet.
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Das Werkzeug 11 mit dem durch es gehaltenen Haken 16, der in
das Teil oder den Ring 25 eingreift, wird dann zu einer
Anfangsumdrehung veranlaßt, während der der Haken 16 an der
Innenseite des Teils oder Rings 25 entlanggleitet und es oder ihn
örtlich in radialer Richtung um eine Strecke ausdehnt, die
ausreicht, um den Ring zu veranlassen, das freie Ende 24 des
Gegenstands an dessen ganzem Durchmesser zu erklettern. Danach wird
der Rückhalter 12 entfernt.
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Durch eine geeignete Bewegung des Drehelements 17 in die dessen
Drehachse A entsprechende Richtung wird das Werkzeug 11 mit dem
Haken 16 veranlaßt, das Teil oder den Ring 25 die Außenfläche
des Gegenstands 19 entlang an eine vorgesehene Stelle, wie
beispielsweise die Ringnut 22 gemäß Fig. 4, zu bewegen.
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Ein Hauptvorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß die
Führung oder der Haken 16 in das Teil 25 an einer Stelle
eingreift, die einen kleinen Abschnitt des Umfangs bildet, so daß
die Dehnung des elastischen ringförmigen Teils 25 beschränkt
ist und die Gefahr, es zu beschädigen, vermieden wird. In den
Zeichnungen ist der Gegenstand 19 aufrecht stehend dargestellt,
aber dies stellt keine Begrenzung dar, sondern der Gegenstand
und das Element 17 können ebenso eine geneigte Lage einnehmen
oder sogar waagerecht angeordnet sein. Indem eine geeignete
Kombination der Drehgeschwindigkeit der Führung 16 um den
Gegenstand 19 und der Bewegung in dessen Längsrichtung gewählt
wird, können viele verschiedene Ausführungen von Teilen an
verschiedenen Ausführungen von Gegenständen angebracht werden.
Versuche haben gezeigt, daß Teile über Schultern, Auskehlungen
usw. überführt werden können.
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Versuche haben auch gezeigt, daß es möglich ist, Teile an
Gegenstände mit anderen als runden Querschnittsformen
anzubringen, beispielsweise ovalen und rechteckigen Querschnitten. Der
Ausdruck "elastische ringförmige Teile" soll im vorliegenden
Zusammenhang Ringe aus Gummi oder Kunststoff, sogenannte
O-Ringe, federverstärkte Gummiteile usw. einschließen.
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Ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung sollte
aus der obigen Beschreibung deutlich hervorgehen, nämlich die
Tatsache, daß das gleiche Werkzeug 11 und die gleiche Führung
16 in Verbindung mit mehreren unterschiedlichen Größen von an
Gegenständen unterschiedlicher Größen anzubringenden Teilen
verwendbar ist. Das Einstellen des Werkzeugs 11, um die Führung
16 vom Gegenstand in einem hinsichtlich dessen Abmessungen und
denen des Teils gewünschten Abstand anzuordnen, ist schnell und
leicht ausführbar. Weil die Streckung des Teils gering ist,
kann die Vorrichtung sowohl zum Anbringen von Teilen mit hoher
als auch mit niedriger Elastizität verwendet werden. Die oben
angeführten Vorteile sind besonders wichtig, wenn die
Vorrichtung beim Zusammenbauen durch Roboter verwendet werden soll.
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In Fig. 6 der Zeichnungen ist eine Seitenansicht einer anderen
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen
gezeigt. Ähnliche Teile der Vorrichtung wie in der oben
beschriebenen ersten Ausführungsform sind mit den gleichen
Bezugszeichen versehen. In Fig. 7 bis 10 sind Detailansichten
unterschiedlicher Beispiele verschließbarer Ausführungen des Hakens
16 dargestellt, die nun beschrieben werden sollen.
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Vorteilhaft kann nämlich der Haken 16 wie ein Schnapphaken
gestaltet sein, mit einem bewegbaren, federbelasteten Stift 18
als Verschlußglied. Die Lage des Stifts legt einen offenen und
ein geschlossenen Zustand des Hakens fest. In diesem Fall ist
der Haken 16 zu dem Gegenstand 19 so ausgerichtet, daß der
Stift dem letzteren zugewandt ist. Der Haken kann mit einem
Hebearm 20 geöffnet werden, entweder von Hand oder vorzugsweise
automatisch, beispielsweise mittels eines Druckluftzylinders.
In Fig. 8 ist eine Ausführungsalternative offenbart, bei der
der Haken 16' als hakenartig gebogenes Glied ausgebildet ist,
und in Fig. 9 besteht der Haken 16" lediglich aus einer vom
Gegenstand 19 wegzeigenden Schulter 18". Schließlich ist in
Fig. 10 eine weitere Ausführungsalternative dargestellt, bei
der der Haken 16"' als eine in Richtung der Achse A des
Gegenstands 19 offene Ausnehmung ausgebildet ist und das elastische
ringförmige Teil 25 aufzunehmen vermag und dann mittels eines
Stifts 18"' verschließbar ist. Der Stift ist rechtwinklig zur
Achse A des Gegenstands 19 und des Elements 17 bewegbar.
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Wie aus Fig. 6 deutlich hervorgeht, kann der Rückhalter 21, der
an einem Ende mit einem Halter 2 verbunden ist, ferner an
seinem anderen Ende einen Auslegerarm 23 aufweisen. Dieser Arm
bildet in seiner am freien Ende 24 des Gegenstands 19
anliegenden Arbeitsstellung einen spitzen Winkel α zwischen 10º und
80º, und vorzugsweise von ungefähr 45º, mit der letztgenannten
Drehachse A.
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Bemerkenswert ist, daß die Reibung zwischen dem Gegenstand 19
und dem elastischen ringförmigen Teil 25 immer größer sein muß
als zwischen der Führung 16 und dem Teil.