PL224542B1 - Przyrząd do montażu pierścieni uszczelniających - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem zgłoszenia jest przyrząd do montażu pierścieni uszczelniających.

Podczas budowy przekładni oraz silników w celu zapewnienia właściwej kompresji np. cylindrów lub zabezpieczenia wnętrza silnika lub przekładni przed migracją zanieczyszczeń oraz wyciekami płynów eksploatacyjnych, w tym oleju, stosuje się różnego rodzaju uszczelnienia. Uszczelnienia mają różnoraką postać od płaskich papierowych lub gumowych uszczelek, poprzez zimeringi oraz pierścienie uszczelniające. W wypadku tego ostatniego rodzaju uszczelnienia właściwy jego montaż jest szczególnie ważny ze względu na wąskie przedziały tolerancji montażu, zwykle znaczną sprężystość uszczelnienia i wynikającą z tego faktu trudność montażu uszczelnienia.

Z opisu chińskiego wzoru użytkowego CN 201455622 znane jest urządzenie do montażu łożysk. Rama urządzenia jest wyposażona w mechanizm podnoszący ze śrubą i kołem ręcznym, a wtłaczanie łożyska odbywa się za pomocą siłownika pneumatycznego przemieszczającego łożysko do miejsca pracy.

Z kolei opis wynalazku US 2008022500 przedstawia urządzenie i metodę montażu komponentów silnika, takich jak łożyska i uszczelki. Urządzenie zawiera dwa człony połączone przekładnią. Zastosowana w urządzeniu zębatka i układ zębnika umożliwia wzajemne przemieszczanie członów urządzenia i montaż łożysk lub uszczelnień.

Znane jest także z opisu wynalazku US 2004205952 narzędzie służące do montażu pierścienia uszczelniającego w rowku pierścieniowym na przykład w płycie zaworowej. Montaż pierścienia uszczelniającego według tego ujawnienia odbywa się poprzez przemieszczenie tłoka wypychającego równomiernie uszczelnienie z cylindra urządzenia do rowka pierścieniowego.

Z kolei w zgłoszeniu US 2011121513 ujawniono metodę montażu uszczelnienia, która polega na jednoczesnym wciskaniu i obracaniu uszczelki. Osiowo przemieszczana uszczelka jest skontaktowana z częścią oporową, która wymusza obrót uszczelki wokół osi.

W przypadku pierścieni uszczelniających montowanych w głęboko osadzonych rowkach pierścieniowych stosuje się urządzenia z ogranicznikiem głębokości osadzenia uszczelnienia. W opisie wynalazku US 4141129 ujawniono konstrukcję narzędzia do montażu pierścieni uszczelniających o przekroju kołowym - oringów w głęboko osadzonych rowkach cylindrów. Działa ono na zasadzie strzykawki, której tłok wciska pierścień w rowek znajdujący się wewnątrz cylindra. Głębokość montażu uszczelnienia ograniczona jest umieszczonym na zewnętrzne] powierzchni narzędzia pierścieniem.

W przypadku stosowania pojedynczego narzędzia do montażu różnych rozmiarów uszczelek stosuje się takie narzędzia, jak ujawnione w zgłoszeniu patynowym US 5174006. Narzędzie do montażu uszczelek wyposażone jest w śrubowy układ regulacyjny dopasowujący się do wewnętrznej średnicy montowanej uszczelki.

Znane rozwiązania podczas montażu uszczelnienia opierane są o korpus urządzenia, w jakim montowane jest uszczelnienie, a nacisk jaki wywierają na korpus jest na tyle duży, że często dochodzi do niekontrolowanych przemieszczeń korpusu urządzenia i błędów montażowych. Dlatego celowym było opracowanie konstrukcji przenośnego przyrządu pozwalającego na montaż pierścienia uszczelniającego przykładowo pomiędzy wałem i korpusem bez wywierania obciążenia na korpus przy jednoczesnym zapewnieniu montażu pierścienia na zadaną i kontrolowaną głębokość względem powierzchni czołowej korpusu.

Przyrząd do montażu pierścieni uszczelniających według wynalazku zawiera wieszak połączony z dwiema wydrążonymi rękojeściami, wewnątrz których umieszczone są przyciski: blokujący i roboczy. Rękojeści osadzone są w tulejach kasety, wewnątrz której umieszczone są elementy wchodzące w skład systemu sterowania. Z kasetą połączony jest korpus z osiowym otworem, wewnątrz którego osadzona jest obsada pilota. W osiowym otworze obsady znajduje się pilot dociskany sprężyną podpartą wkręconym w obsadę korkiem. Pilot zakończony jest stożkowo, a stożkowe zakończenie ustala przyrząd względem posiadającego nakiełek uszczelnianego wału. Pilot współpracuje z wkręconym w promieniowy otwór obsady, wkrętem zabezpieczającym, którego koniec umieszczony jest w rowku wykonanym w powierzchni bocznej pilota. W górnej części obsady umieszczony jest w promieniowym otworze czujnik położenia pilota. W promieniowym, nieprzelotowym otworze znajdującym się w górnej części korpusu umieszczony jest, zwalniany pneumatycznie, hamulec. Hamulec zasilany jest elastycznym przewodem pneumatycznym przez złącze umieszczone na wieszaku. Złącze służy do połączenia przyrządu z zaworem rozdzielającym zasilanym ze źródła sprężonego powietrza. W otwór m echanizmu zaciskającego hamulca wprowadzony jest unieruchomiony sprężyną pilot. W środkowej

PL 224 542 B1 części korpusu umieszczone są w promieniowych otworach co najmniej dwa czujniki stwierdzające obecność uszczelnianego wału. Z dolną częścią korpusu połączony jest cylinder hydrauliczny z w ydrążonym tłokiem. Niezbędną szczelność układu składającego się z korpusu, cylindra i tłoka zapewniają uszczelniania promieniowe składające się z trzech pierścieni. Względny ruch, zakończonego dociskiem, tłoka uzyskiwany jest poprzez podanie oleju hydraulicznego pod ciśnieniem do złącz zas ilania roboczego lub zwrotnego poprzez sztywne przewody hydrauliczne: roboczy i zwrotny. Sztywne przewody hydrauliczne zakończone są złączami współpracującymi z elastycznymi przewodami hydraulicznymi łączącymi przyrząd z zasilaczem hydraulicznym. Wykonane w docisku promieniowe otwory pozwalają na wkręcenie docisku w gniazdo tłoka. Odległość pomiędzy czołem tłoka i czołem docisku decyduje o głębokości, na jaką zostanie wciśnięty pierścień uszczelniający w pokrywę. W dolnej części cylindra w dwóch równoległych do jego osi otworach umieszczone są dwa czujniki, korzystnie światłowodowe, przeznaczone do detekcji obecności montowanego pierścienia uszczelniającego oraz głębokości jego wciśnięcia. Światłowody łączące czujniki z układem elektronicznym znajdującym się w kasecie poprowadzone są wewnątrz kanałów w cylindrze, korpusie oraz osłonie. Układy elektroniczne oraz diody sygnalizujące stan pracy przyrządu, umieszczone w kasecie, połączone są ze sterownikiem PLC sterującym pracą przyrządu poprzez złącza.

Podczas montażu uszczelnienia pierścień uszczelniający zakłada się na wał w położenie bezpośredniego kontaktu z pokrywą. Następnie operator, z wykorzystaniem rękojeści, umieszcza przyrząd na wale, doprowadzając do kontaktu cylindra z pokrywą. Wprowadzony do wnętrza przyrządu wał przemieszcza do góry pilot. Poprawne położenie przyrządu względem pokrywy i wału, identyfik owane za pomocą czujnika położenia pilota, sygnalizowane jest jedną z diod. Jednocześnie czujniki światłowodowe sprawdzają obecność przeznaczonego do montażu pierścienia uszczelniającego, sygnalizując zapalaniem się kolejnej diody. Po potwierdzeniu poprawności usytuowania przyrządu oraz sprawdzeniu obecności pierścienia uszczelniającego operator naciska przycisk blokujący, który uruchamia hamulec, ustalając położenie przyrządu względem wału. Fakt unieruchomienia przyrządu sygnalizowany jest zapalaniem się kolejnej diody. Następnie operator naciska przycisk roboczy, w wyniku czego do roboczego przewodu zasilającego doprowadzony jest olej hydrauliczny, powodując przemieszczenie tłoka. Docisk stanowiący przedłużenie tłoka naciska na pierścień uszczelniający, powodując jego przemieszczenie w głąb pokrywy. Ruch tłoka odbywa się do momentu osiągnięcia przez jego powierzchnię czołową powierzchni pokrywy. Osiągnięcie tego stanu zapewnia wciśnięcie pierścienia uszczelniającego na zadaną głębokość wynikającą z odległości „s” powierzchni czołowych tłoka i docisku. Zwolnienie przycisku roboczego powoduje, poprzez przesterowanie zaworu hydraulicznego, doprowadzenie do przewodu zwrotnego oleju hydraulicznego, powodując przemieszczenie do góry tłoka. Po wycofaniu tłoka sprawdzany jest, za pomocą czujników światłowodowych, fakt przemieszczenia pierścienia uszczelniającego w strefę uszczelniania wału i pokrywy. Zakończenie fazy montażu pierścienia uszczelniającego sygnalizowane jest zapalaniem się kolejnej diody. Po zweryfikowaniu poprawności montażu pierścienia uszczelniającego ponowne naciśnięcie przycisku blokującego powoduje zwolnienie hamulca, umożliwiając zdjęcie przyrządu z wału.

Przyrząd do montażu pierścieni uszczelniających według wynalazku przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok ogólny przyrządu według wynalazku, fig. 2 przedstawia widok prz yrządu z przodu, fig. 3 przedstawia przekrój przyrządu według wynalazku w płaszczyźnie pionowej, fig. 4 przedstawia przekrój przyrządu według wynalazku w płaszczyźnie pionowej prostopadłej do przekroju z fig. 3, fig. 5 przedstawia przekrój przyrządu w płaszczyźnie pionowej (jak w fig. 3), odnoszący się do procesu montażu pierścieni uszczelniających.

Przyrząd do montażu pierścieni uszczelniających według wynalazku zawiera wieszak 1 połączony z dwiema wydrążonymi rękojeściami 2, wewnątrz których umieszczone są przyciski: blokujący 21 i roboczy 22. Rękojeści 2 osadzone są w tulejach kasety 3, wewnątrz której umieszczone są elementy wchodzące w skład systemu sterowania. Z kasetą 3 połączony jest korpus 4 z osiowym otworem, wewnątrz którego osadzona jest obsada 11 pilota 10. W osiowym otworze obsady 11 znajduje się pilot 10 dociskany sprężyną 12 podpartą wkręconym w obsadę 11 korkiem 13. Pilot 10 zakończony jest stożkowo, a stożkowe zakończenie ustala przyrząd względem posiadającego nakiełek uszczelnianego wału 28. Pilot 10 współpracuje z, wkręconym w promieniowy otwór obsady 11, wkrętem zabezpieczającym 23, którego koniec umieszczony jest w rowku wykonanym w powierzchni bocznej pilota 10. W górnej części obsady umieszczony jest w promieniowym otworze czujnik położenia 18 pilota 10. W promieniowym, nieprzelotowym otworze znajdującym się w górnej części korpusu 4 umieszczony jest, zwalniany pneumatycznie, hamulec 9. Hamulec 9 zasilany jest elastycznym prze4

PL 224 542 B1 wodem pneumatycznym przez złącze 14 umieszczone na wieszaku 1. Złącze 14 służy do połączeni a przyrządu z zaworem rozdzielającym zasilanym ze źródła sprężonego powietrza. W otwór mechanizmu zaciskającego hamulca 9 wprowadzony jest unieruchomiony sprężyną 12 pilot 10. W środkowej części korpusu 4 umieszczone są w promieniowych otworach co najmniej dwa czujniki 17 stwierdzające obecność uszczelnianego wału 28. Z dolną częścią korpusu 4 połączony jest cylinder hydrauliczny 5 z wydrążonym tłokiem 6. Niezbędną szczelność układu składającego się z korpusu 4, cylindra 5 i tłoka 6 zapewniają uszczelniania promieniowe składające się z trzech pierścieni 8. Względny ruch, zakończonego dociskiem 7, tłoka 6 uzyskiwany jest poprzez podanie oleju hydraulicznego pod ciśnieniem do złącz zasilania: roboczego 15 lub zwrotnego 16 poprzez sztywne przewody hydrauliczn e: roboczy 25 i zwrotny 26. Sztywne przewody hydrauliczne 25 i 26 zakończone są złączami współpracującymi z elastycznymi przewodami hydraulicznymi łączącymi przyrząd z zasilaczem hydraulicznym. Wykonane w docisku 7 promieniowe otwory pozwalają na wkręcenie docisku 7 w gniazdo tłoka 6. Odległość pomiędzy czołem tłoka 6 i czołem docisku 7 decyduje o głębokości, na jaką zostanie wc iśnięty pierścień uszczelniający 30 w pokrywę 29. W dolnej części cylindra 5 w dwóch równoległych do jego osi otworach umieszczone są dwa czujniki 19, korzystnie światłowodowe, przeznaczone do detekcji obecności montowanego pierścienia uszczelniającego 30 oraz głębokości jego wciśnięcia. Świ atłowody łączące czujniki 19 z układem elektronicznym znajdującym się w kasecie 3 poprowadzone są wewnątrz kanałów w cylindrze 5, korpusie 4 oraz osłonie 20. Układy elektroniczne oraz diody 24 s ygnalizujące stan pracy przyrządu, umieszczone w kasecie 3, połączone są ze sterownikiem PLC sterującym pracą przyrządu poprzez złącza 27.

Podczas montażu uszczelnienia pierścień uszczelniający 30 zakłada się na wał 28 w położenie bezpośredniego kontaktu z pokrywą 29. Następnie operator, z wykorzystaniem rękojeści 2, umies zcza przyrząd na wale 28, doprowadzając do kontaktu cylindra 5 z pokrywą 29. Wprowadzony do wnętrza przyrządu wał 28 przemieszcza do góry pilot 10. Poprawne położenie przyrządu względem pokrywy 29 i wału 28, identyfikowane za pomocą czujnika położenia pilota 18, sygnalizowane jest jedną z diod 24. Jednocześnie czujniki 19 światłowodowe sprawdzają obecność przeznaczonego do montażu pierścienia uszczelniającego 30, sygnalizując zapalaniem się kolejnej diody 24. Po p otwierdzeniu poprawności usytuowania przyrządu oraz sprawdzeniu obecności pierścienia uszcze lniającego 30 operator naciska przycisk blokujący 21, który uruchamia hamulec 9, ustalając położenie przyrządu względem wału 28. Fakt unieruchomienia przyrządu sygnalizowany jest zapalaniem się kolejnej diody 24. Następnie operator naciska przycisk roboczy 22, w wyniku czego do roboczego przewodu zasilającego 25 doprowadzony jest olej hydrauliczny, powodując przemieszczenie tłoka 6. Docisk 7 stanowiący przedłużenie tłoka 6 naciska na pierścień uszczelniający 30, powodując jego przemieszczenie w głąb pokrywy 29. Ruch tłoka 6 odbywa się do momentu osiągnięcia przez jego powierzchnię czołową powierzchni pokrywy 29. Osiągnięcie tego stanu zapewnia wciśnięcie pierścienia uszczelniającego 30 na zadaną głębokość, wynikającą z odległości „s” powierzchni czołowych tłoka 6 i docisku 7. Zwolnienie przycisku roboczego 22 powoduje, poprzez przesterowanie zaworu hydraulicznego, doprowadzenie do przewodu zwrotnego 26 oleju hydraulicznego, powodując przemieszczenie do góry tłoka 6. Po wycofaniu tłoka 6 sprawdzany jest, za pomocą czujników 19 światłowodowych, fakt przemieszczenia pierścienia uszczelniającego 30 w strefę uszczelniania wału 28 i pokrywy 29. Zakończenie fazy montażu pierścienia uszczelniającego 30 sygnalizowane jest zapalaniem się kolejnej diody 24. Po zweryfikowaniu poprawności montażu pierścienia uszczelniającego 30 ponowne naciśnięcie przycisku blokującego 21 powoduje zwolnienie hamulca 9, umożliwiając zdjęcie przyrządu z wału 28.

Claims (11)

1. Przyrząd do montażu pierścieni uszczelniających, znamienny tym, że zawiera wieszak (1) połączony z dwiema wydrążonymi rękojeściami (2), wewnątrz których umieszczone są przyciski: blokujący (21) i roboczy (22), a rękojeści (2) osadzone są w tulejach kasety (3), wewnątrz której umies zczone są elementy wchodzące w skład systemu sterowania i z którą połączony jest korpus (4) z osiowym otworem, wewnątrz którego osadzona jest obsada (11) pilota (10), a z korpusem (4) połączony jest cylinder (5) z wydrążonym tłokiem (6) z dociskiem (7).

2. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że w osiowym otworze obsady (11) znajduje się pilot (10) dociskany sprężyną (12) podpartą wkręconym w obsadę (11) korkiem (13).

PL 224 542 B1

3. Przyrząd według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że umieszczony w obsadzie (11) pilot (10) zakończony jest stożkowo, a stożkowe zakończenie ustala przyrząd względem posiadającego nakiełek uszczelnianego wału (28), przy czym w promieniowy otwór obsady (11) wkręcony jest wkręt zabezpieczający (23), którego koniec umieszczony jest w rowku wykonanym w powierzchni bocznej pilota (10).

4. Przyrząd według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że w górnej części obsady (11) umieszczony jest w promieniowym otworze czujnik położenia (18) pilota (10), a w promieniowym, nieprzelotowym otworze znajdującym się w górnej części korpusu 4 umieszc zony jest, zwalniany pneumatycznie, hamulec (9).

5. Przyrząd według zastrz. 4, znamienny tym, że hamulec (9) połączony jest z elastycznym przewodem pneumatycznym przez złącze (14) umieszczone na wieszaku (1), a złącze (14) łączy przyrząd z zaworem rozdzielającym zasilanym ze źródła sprężonego powietrza.

6. Przyrząd według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5 znamienny tym, że w otwór mechanizmu zaciskającego hamulca (9) wprowadzony jest unieruchomiony sprężyną (12) pilot (10).

7. Przyrząd według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienny tym, że połączenia korpusu (4), cylindra (5) i tłoka (6) wykonano jako uszczelniania promieniowe składające się z trzech pierścieni (8).

8. Przyrząd według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, znamienny tym, że złącza zasilania hydraulicznego tłoka (6), zakończonego dociskiem (7): robocze (15) lub zwrotne (16) połączone są ze sztywnymi przewodami hydraulicznymi: roboczym (25) i zwrotnym (26), a sztywne przewody hydrauliczne (25) i (26) zakończone są złączami połączonymi z elastycznymi przewodami hydraulicznymi, łączącymi przyrząd z zasilaczem hydraulicznym.

9. Przyrząd według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, znamienny tym, że w dolnej części cylindra (5) w dwóch równoległych do jego osi otworach umieszczone są dwa czujniki (19) obecności montowanego pierścienia uszczelniającego (30) oraz głębokości jego wciśnięcia.

10. Przyrząd według zastrz. 9, znamienny tym, że czujniki (19) są czujnikami światłowodowymi.

11. Przyrząd według zastrz. 10, znamienny tym, że światłowody łączące czujniki (19) z układem elektronicznym znajdującym się w kasecie (3) poprowadzone są wewnątrz kanałów w cylindrze (5), korpusie (4) oraz osłonie (20), a kaseta (3) zawiera także układy elektroniczne oraz diody (24) do sygnalizacji stanu pracy przyrządu, które połączone są ze sterownikiem PLC do sterowania pracą przyrządu poprzez złącza (27).