EP1919670B1 - Vorrichtung zum halten eines kolbens in einer anlage zum beschichten von kolben - Google Patents

Vorrichtung zum halten eines kolbens in einer anlage zum beschichten von kolben Download PDF

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EP1919670B1 EP06791336A EP06791336A EP1919670B1 EP 1919670 B1 EP1919670 B1 EP 1919670B1 EP 06791336 A EP06791336 A EP 06791336A EP 06791336 A EP06791336 A EP 06791336A EP 1919670 B1 EP1919670 B1 EP 1919670B1
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B11/00—Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C13/00—Means for manipulating or holding work, e.g. for separate articles
    • B05C13/02—Means for manipulating or holding work, e.g. for separate articles for particular articles
    • B05C13/025—Means for manipulating or holding work, e.g. for separate articles for particular articles relatively small cylindrical objects, e.g. cans, bottles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C3/00—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material
    • B05C3/02—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material
    • B05C3/09—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material for treating separate articles

Definitions

  • the invention relates to the use of a device for holding a piston in a system for coating pistons according to the preamble of claim 1.
  • a piston coating apparatus in which the pistons are held by a plunger fixed to a rotary shaft of an electric motor, the piston-shaped end and the sleeve-shaped end of which are held at a distance from each other by a compression spring and respectively inserted in a pin bore of the piston.
  • the electric motor causes the pistons to rotate, so that the pistons, which are each arranged in a separate tray for storing the coating material, are coated.
  • the disadvantage here is that the known piston holder is constructed very complicated, and that it requires a lot of effort to attach the piston to the bracket.
  • the object of the invention is to avoid the disadvantages of the prior art.
  • Modern engines are often equipped with pistons made of aluminum, whereby the pistons are coated with iron to reduce wear. This is usually done by means of an electrolytic coating process.
  • a suitable coating system consists of several coating cells, each having a larger number of piston holders 2, on which the pistons are mounted.
  • holder 2 of a piston 1 consists of a support 3, on which a base 4 is fixed by means of a hexagonal screws 6.
  • the support 3 has a vertical, ie, lying parallel to the piston axis 17 threaded bore 5 with internal thread, in which the hexagon socket screw 6 is screwed for holding a made of brass alignment part 7.
  • the alignment member 7 has a three-part, continuous bore 8, which consists of an upper, the piston crown-facing part 9 with a diameter which is slightly larger than the diameter of the head 12 of the screw 6, from a central part 10th , whose diameter is smaller than the diameter of the screw head 12 but larger than the diameter of the screw shaft 13, and consists of a lower part 11 whose diameter is greater than the diameter of the central part 10 of the bore 8.
  • the middle part 10 of the bore 8 is replaced by the shape of an inwardly directed collar, rests on the upper surface of the screw head. This results in between the lower part 11 of the bore 8 and the screw shaft 13 space for receiving a helical compression spring 14, the lower end rests on the base 4, and the upper end rests against the lower surface of the collar 10.
  • the axial length of the alignment member 7 is dimensioned such that in the relaxed state of the compression spring 14, a gap 15 (FIG. Fig. 2 ) results between the alignment part 7 and the base 4, and that the alignment part 7 rests on the compression spring 14 and thus in the direction of the arrow 16 (FIG. Fig. 2 ) is elastically yielding.
  • the piston 1 is mounted on the piston holder 2 by being pushed with slight pressure on the alignment member 7, that the inclined surfaces 19 of the alignment member 7 on the inner surfaces 26 of the pin bosses 18 come to rest.
  • the alignment member 7 is elastically yielding short in the direction of the arrow 16, and the surfaces 19 of the alignment member 7 wedge with the inner surfaces 26 of the pin bosses 18, thereby preventing the piston 1 from rotating on the alignment member 7 and facing the alignment member 7 moves perpendicular to the piston axis 17.
  • FIG. 2 illustrated section through the piston holder 2 along the line II-II in Fig. 1 shows that the movable in the direction of arrow 16 alignment part 7 as well as the base 4 on both sides of the screw 6 blind holes 20 to 23, wherein the holes 20 and 22 as well as the holes 21 and 23 are arranged coaxially to each other, and wherein the bore pair 20th , 22 as well as the pair of bores 21, 23 each receiving a pin 24, 25 serve.
  • the pins 24 and 25 in the holes 22 and 23 of the base 4 are firmly fitted while the holes 20 and 21 of the alignment member 7 have a slightly larger diameter than the pins 24, 25, so that the alignment part 7 on the pins 24, 25th , Is mounted movably in the direction of the arrow 16.
  • the pins 24 and 25 thus form an exact guide for the alignment 7. Furthermore, prevent the pins 24 and 25, that the alignment member 7 and thus the piston mounted thereon rotate about the axis 17 and move in a horizontal direction perpendicular to the axis 17.
  • Both the solid support of the piston 1 on the alignment member 7 and the non-rotating and secure in the horizontal direction storage of the alignment 7 on the base 4 have the advantage that the piston 1 regardless of dimensional tolerances esp.
  • the inner surfaces of the pin bosses 18 in the Coating plant is immovably mounted, and that thus in the electrolytic Coating the piston 1 results in a uniform image of the layer image on the piston skirt.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Vorrichtung zum Haltern eines Kolbens in einer Anlage zum Beschichten von Kolben nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Aus der US-Patentschrift mit der Nummer 5,435,873 ist eine Anlage zum Beschichten von Kolben bekannt, in der die Kolben von einem auf einer Drehachse eines Elektromotors befestigen Tauchkolben gehalten werden, dessen kolbenförmiges Ende und dessen buchsenförmiges Ende von einer Druckfeder auf Abstand voneinander gehalten werden und jeweils in einer Bolzenbohrung des Kolbens eingeführt sind. Der Elektromotor versetzt die Kolben in Rotation, sodass die jeweils in einer eigenen Wanne zur Aufname des Beschichtungsmaterial angeordneten Kolben beschichtet werden. Nachteilig ist hierbei, dass die bekannte Kolbenhalterung sehr kompliziert aufgebaut ist, und dass es einen großen Aufwand erfordert, den Kolben an der Halterung zu befestigen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.
  • Gelöst wird die Aufgabe mit den im Kennzeichen des Hauptanspruches stehenden Merkmalen. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1
    eine Kolbenhalterung einer Beschichtungsanlage für Kolben in der Verwendung gemäß der Erfindung im Schnitt und
    Fig. 2
    einen Schnitt durch die Kolbenhalterung entlang der Linie II-II in Figur 1.
  • Moderne Motoren werden vielfach mit aus Aluminium gefertigen Kolben ausgerüstet, wobei die Kolben zur Reduzierung des Verschleiß mit Eisen beschichtet werden. Dies erfolgt meist mit Hilfe eines elektrolytischen Beschichtungsverfahren. Eine hierzu geeignete Beschichtungsanlage besteht aus mehrere Beschichtungszellen, die jeweils eine größere Anzahl von Kolbenhalterungen 2 aufweisen, auf denen die Kolben befestigt werden.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Halterung 2 eines Kolbens 1 besteht aus einer Auflage 3, auf der ein Sockel 4 mittels einer Sechskantschrauben 6 befestigt ist. Die Auflage 3 weist eine vertikal, d.h., parallel zur Kolbenachse 17 liegende Gewindebohrung 5 mit Innengewinde auf, in die zur Halterung eines aus Messing gefertigten Ausrichtteiles 7 die Innensechskantschraube 6 eingeschraubt ist. Zur Aufnahme der Schraube 6 weist das Ausrichtteil 7 eine dreigeteilte, durchgehende Bohrung 8 auf, die aus einem oberen, dem Kolbenboden zugewandten Teil 9 mit einem Durchmesser, der etwas größer als der Durchmesser des Kopfes 12 der Schraube 6 ist, aus einem mittleren Teil 10, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Schraubenkopfes 12 aber größer als der Durchmesser des Schraubenschaftes 13 ist, und aus einem unteren Teil 11 besteht, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des mittleren Teiles 10 der Bohrung 8 ist. Der mittlere Teil 10 der Bohrung 8 erhält dadurch die Form eines nach innen gerichteten Kragens, auf dessen obere Fläche der Schraubenkopf aufliegt. Hierdurch ergibt sich zwischen dem unteren Teil 11 der Bohrung 8 und dem Schraubenschaft 13 Platz zur Aufnahme einer spiralförmigen Druckfeder 14, deren unteres Ende auf dem Sockel 4 aufliegt, und deren oberes Ende an der unteren Fläche des Kragens 10 anliegt.
  • Die axiale Länge des Ausrichtteiles 7 ist derart bemessen, dass sich im entspannten Zustand der Druckfeder 14 ein Spalt 15 (Fig. 2) zwischen dem Ausrichtteil 7 und dem Sockel 4 ergibt, und dass das Ausrichtteil 7 auf der Druckfeder 14 aufliegt und damit in Richtung des Pfeiles 16 (Fig. 2) elastisch nachgiebig gelagert ist. Zudem weist das Ausrichtteil 7 in dem in Fig. 1 dargestellten Schnitt nach oben konisch zulaufende Flächen 19 auf.
  • Der Kolben 1 wird auf der Kolbenhalterung 2 befestigt, indem er mit leichtem Druck so auf das Ausrichtteil 7 aufgeschoben wird, dass die schrägen Flächen 19 des Ausrichtteiles 7 an den Innenflächen 26 der Bolzennaben 18 zur Anlage gelangen. Hierbei gibt das Ausrichtteil 7 in Richtung des Pfeiles 16 kurzfristig elastisch nach, und die Flächen 19 des Ausrichtteiles 7 verkeilen sich mit den Innenflächen 26 der Bolzennaben 18, wodurch verhindert wird, dass sich der Kolben 1 auf dem Ausrichtteil 7 verdreht und sich gegenüber dem Ausrichtteil 7 senkrecht zur Kolbenachse 17 verschiebt.
  • Der in Fig. 2 dargestellte Schnitt durch die Kolbenhalterung 2 entlang der Linie II-II in Fig. 1 zeigt, dass das in Richtung des Pfeiles 16 bewegliche Ausrichtteil 7 ebenso wie der Sockel 4 beidseitig der Schraube 6 Sacklochbohrungen 20 bis 23 aufweisen, wobei die Bohrungen 20 und 22 ebenso wie die Bohrungen 21 und 23 koaxial zueinander angeordnet sind, und wobei das Bohrungspaar 20, 22 wie auch das Bohrungspaar 21, 23 der Aufnahme je eines Stiftes 24, 25 dienen. Hierbei sind die Stifte 24 und 25 in den Bohrungen 22 und 23 des Sockels 4 fest eingepasst, während die Bohrungen 20 und 21 des Ausrichtteiles 7 einen etwas größeren Durchmesser als die Stifte 24, 25 haben, sodass das Ausrichtteil 7 auf den Stiften 24, 25, in Richtung des Pfeiles 16 beweglich gelagert ist.
  • Bei einer Bewegung des Ausrichtteiles 7 in Richtung des Pfeiles 16 bilden die Stifte 24 und 25 somit eine exakte Führung für das Ausrichtteil 7. Zudem verhindern die Stifte 24 und 25, dass sich das Ausrichtteil 7 und damit der darauf befestigte Kolben um die Achse 17 verdrehen und in horizontaler Richtung senkrecht zur Achse 17 verschieben. Sowohl die feste Lagerung des Kolbens 1 auf dem Ausrichtteil 7 als auch die verdrehsichere und in horizontaler Richtung verschiebesichere Lagerung des Ausrichtteiles 7 auf dem Sockel 4 bringen den Vorteil mit sich, dass der Kolben 1 unabhängig von Maßtoleranzen insb. der Innenflächen der Bolzennaben 18 in der Beschichtungsanlage unbeweglich gelagert ist, und dass sich somit bei der elektrolytische Beschichtung des Kolbens 1 eine gleichmäßige Abbildung des Schichtbildes auf dem Kolbenschaft ergibt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kolben
    2
    Halterung, Kolbenhalterung, Vorrichtung zum Haltern eines Kolbens
    3
    Auflage
    4
    Sockel
    5
    Gewindebohrung
    6
    Innensechskantschraube, Schraube
    7
    Ausrichtteil
    8
    Bohrung
    9
    oberer Teil der Bohrung 8
    10
    mittlerer Teil der Bohrung 8, Kragen
    11
    unterer Teil der Bohrung 8
    12
    Kopf der Schraube 6, Schraubenkopf
    13
    Schraubenschaft
    14
    Druckfeder
    15
    Spalt
    16
    Pfeil
    17
    Kolbenachse, Achse
    18
    Bolzennabe
    19
    Flächen
    20 bis 23
    Sacklochbohrung
    24, 25
    Stift
    26
    Innenflächen der Bolzennaben 18

Claims (5)

  1. Verwendung einer Vorrichtung (2), wobei die Verwendung in dem Haltern eines Kolbens (1) für einen Motor in einer Anlage zum Beschichten des Kolbens (1) besteht, wobei der Kolben auf der dem Kolbenboden abgewandten Seite Bolzennaben (18) aufweist, deren Innenflächen (26) in Richtung des Kolbenbodens konisch zulaufen,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) ein Ausrichtteil (7) aufweist, das auf einer Auflage (3) der Vorrichtung (2) in Richtung einer Achse (17) des Kolbens (1) elastisch nachgiebig angeordnet ist, und das zwei einander gegenüberliegende, in Richtung der Achse (17) und von der Auflage (3) wegweisend konisch zulaufende Flächen (19) aufweist, wobei bei der Befestigung des Kolbens (1) auf der Vorrichtung (2) die Innenflächen (26) der Bolzennaben (18) auf den Flächen (19) des Ausrichtteiles (7) zur Anlage gelangen.
  2. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Sockels (4), auf dem das Ausrichtteil (7) mittels eines Schraube (6) unter Bildung eines Spaltes (15) zwischen Sockel (4) und Ausrichtteil (7) gehalten wird, wobei die Schraube (6) in einer Bohrung (8) des Ausrichtteiles (7) geführt und in einer Gewindebohrung (5) des Sockels (4) eingeschraubt ist, und wobei die Bohrung (8) einen nach innen gerichteten Kragen (10) aufweist, auf dessen obere Fläche der Schraubenkopf (12) aufliegt, und an dessen untere Fläche eine spiralförmige Druckfeder (14) anliegt, deren anderes Ende auf dem Sockel (4) aufliegt, und die den Sockel (4) unter Bildung des Spaltes (15) auf Abstand vom Ausrichtteil (7) hält.
  3. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausrichtteil (7) mit mindesten zwei nach unten gerichtete Sacklochbohrungen (20, 21) und ein Sockel (4) mit nach oben gerichteten Sacklochbohrungen (22, 23) verwendet werden, wobei die nach obengerichteten Sacklochbohrungen (22, 23) den nach unten gerichteten Sacklochbohrungen (20, 21) gegenüberliegen, wobei die gegenüberliegenden Sachlochbohrungen (20 und 22, 21 und 23) koaxial zueinander angeordnet sind, und wobei in den gegenüberliegenden Sacklochbohrungen (20 und 22, 21 und 23) je ein Stift (24, 25) zur Führung des Ausrichtteiles (7) angeordnet ist.
  4. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Stifte (24, 25) verwendet werden, die in den Bohrungen des Sockels (4) fest eingepasst sind, wobei die Bohrungen (20, 21) des Ausrichtteiles (7) einen um ein solches Maß größeres Durchmesser als die Stifte (24, 25) haben, dass das Ausrichtteil (7) auf den Stiften (24, 25) beweglich gelagert ist.
  5. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausrichtteil (7) aus Messing verwendet wird.
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