PL239656B1 - System mocowania do łączenia półfabrykatu części składowej z urządzeniem mocującym za pośrednictwem nośnika oraz sposób łączenia półfabrykatu części składowej z urządzeniem mocującym za pośrednictwem nośnika - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy systemu mocowania do łączenia półfabrykatu części składowej, a zwłaszcza elementu maszyny przepływowej z urządzeniem mocującym za pośrednictwem nośnika, według części nieznamiennej zastrzeżenia 1. Nośnik może być też nazywany nośnikiem obrabianych części lub wózkiem, a półfabrykat - częścią obrabianą. Przy użyciu urządzenia mocującego można połączyć półfabrykat z urządzeniem produkcyjnym we wstępnie określonym położeniu przestrzennym. Oprócz tego wynalazek dotyczy sposobu łączenia części półfabrykatu części składowej z urządzeniem mocującym za pośrednictwem nośnika przy użyciu co najmniej jednego połączenia klejonego według części nieznamiennej zastrzeżenia 10.

Z US 9 102 025 B2 znany jest element mocujący z powierzchnią klejenia dla półfabrykatów. Element mocujący obejmuje przy tym kanał, przez który można transportować klej do zewnętrznej powierzchni klejenia elementu mocującego.

Z US 7 524 390 B2 znany jest nośnik do trzymania półfabrykatu podczas procesu produkcji. Nośnik obejmuje korpus podstawowy i pręt, który może być przyjmowany ruchomo przez korpus podstawowy. Półfabrykat może być mocowany na pręcie przy użyciu klejenia. Pręt może zostać poruszony do przerwania tego połączenia.

Przy obróbce półfabrykatów części składowych przy użyciu urządzenia produkcyjnego na połączenie między półfabrykatem i nośnikiem trzymającym półfabrykat mogą oddziaływać wysokie siły. Nie powinno przy tym dochodzić do niepożądanego przesuwania się półfabrykatu i/lub co najmniej częściowego przerwania tego połączenia.

Celem wynalazku jest utworzenie systemu mocowania, przy użyciu którego można szczególnie bezpiecznie utrzymywać półfabrykat na nośniku. Oprócz tego celem wynalazku jest opracowanie sposobu łączenia półfabrykatu z urządzeniem mocującym za pośrednictwem nośnika, w którym półfabrykat jest szczególnie bezpiecznie połączony z urządzeniem mocującym. Oprócz tego celem wynalazku jest utworzenie urządzenia trzymającego, przy użyciu którego utworzenie takiego połączenia jest szczególnie proste.

Te cele osiąga się zgodnie z wynalazkiem przez system mocowania o cechach zastrzeżenia 1 i sposób o cechach zastrzeżenia 10. Korzystne przykłady wykonania z korzystnymi dalszymi wariantami wykonania wynalazku są podane w danych zastrzeżeniach zależnych, przy czym korzystne przykłady wykonania danych urządzeń i sposobu należy traktować jako korzystne przykłady wykonania danego innego urządzenia i sposobu oraz na odwrót.

Pierwszy aspekt wynalazku dotyczy systemu mocowania do łączenia półfabrykatu części składowych, zwłaszcza elementu maszyny przepływowej, z urządzeniem mocującym za pośrednictwem nośnika, przy czym przy użyciu urządzenia mocującego możliwe jest montowanie półfabrykatu w sposób wycentrowany na i/lub w urządzeniu produkcyjnym, oraz przy czym przy połączeniu półfabrykatu z urządzeniem mocującym półfabrykat jest sklejony z nośnikiem, a nośnik z urządzeniem mocującym. System według wynalazku charakteryzuje się tym, że co najmniej jedna powierzchnia klejenia między nośnikiem i urządzeniem mocującym jest tworzona przez wklęsły lub wypukły obszar częściowy nośnika i odpowiednio do niego ukształtowany obszar przyjmowania urządzenia mocującego, przy czym poprzez obrót nośnika wokół punktu obrotu nośnika określonego przez wklęsły lub wypukły obszar częściowy i przez obszar przyjmowania można wyrównać odpowiednie odstępstwa półfabrykatu od położenia wycentrowanego w połączeniu półfabrykatu względem urządzenia mocującego za pośrednictwem nośnika.

Wspomniany wklęsły lub wypukły obszar częściowy nośnika i odpowiednio do niego ukształtowany obszar przyjmowania urządzenia mocującego są przeznaczone do połączenia ze sobą przez sklejenie, przy czym wspominane wyrównanie odstępstw półfabrykatu od położenia wycentrowanego w połączeniu półfabrykatu względem urządzenia mocującego za pośrednictwem nośnika następuje przed utwardzeniem kleju, ponieważ utwardzony klej mocuje nośnik w jego położeniu względem urządzenia mocującego.

Dzięki temu możliwe jest przez obrót nośnika wokół określonego punktu obrotu w połączeniu między półfabrykatem i urządzeniem mocującym, zastosowanie wyrównania położenia dla odstępstw półfabrykatu od położenia wycentrowanego w połączeniu półfabrykatu względem urządzenia mocującego. W szczególności wyrównanie tolerancji może następować wokół trzech obrotowych stopni swobody. Takie wyrównanie tolerancji nie wymaga dodatkowych części, na przykład adapterów. Równocześnie na połączeniu klejonym między półfabrykatem i nośnikiem oraz między nośnikiem i urządze

PL 239 656 B1 niem mocującym można zastosować lub ustawić równomierną szczelinę klejenia, zwłaszcza o pożądanej grubości. Dzięki temu połączenie jest szczególnie bezpieczne i może przyjmować szczególnie wysokie siły.

Wynalazek wynika z obserwacji, że popularne kleje zwykle zapewniają szczególnie stabilne połączenie klejone przy określonej grubości szczeliny kleju. Przykładowo klej może być zoptymalizowany do grubości szczeliny 0,3 milimetry. Przy takiej grubości szczeliny połączenie klejone może przyjmować szczególnie wysokie siły, co oznacza, że połączenie jest szczególnie bezpieczne. Wytwarzany przykładowo jako odlew precyzyjny półfabrykat, jak łopatka maszyny przepływowej, może jednak mieć przykładowo odstępstwa tolerancji do 0,7 milimetrów. Jeśli szczelina klejenia ze względu na te odstępstwa tolerancji ma wówczas grubość przykładowo 1 milimetr, odpowiednie połączenie klejone może być bardzo osłabione. Przez obrót nośnika dla wyrównania tolerancji można jednak ustawić zasadniczo równomierną grubość warstwy przy połączeniach klejonych, zwłaszcza o pożądanej grubości. Odpowiednio do tego półfabrykat jest szczególnie bezpiecznie połączony z urządzeniem mocującym, ponieważ możliwe jest przyjmowanie szczególnie wysokich sił.

Urządzenie mocujące może obejmować przykładowo tak zwany system szybkozłączny. W szczególności urządzenie mocujące może obejmować system mocujący z punktem zerowym. Przy użyciu urządzenia mocującego można montować półfabrykat z zachowaniem dokładnego położenia i opcjonalnie powtórnie w i/lub na urządzeniach produkcyjnych, aby umożliwić precyzyjną obróbkę półfabrykatu, a tym samym, aby umożliwić szczególnie precyzyjne produkowanie wytwarzanego elementu. Urządzenie produkcyjne może przykładowo obrabiać półfabrykat przy użyciu procesu obróbki skrawaniem. Tworzony przez wklęsły lub wypukły obszar częściowy i obszar przyjmowania obszar połączenia nośnika z urządzeniem mocującym może być wykonany w postaci panewki kulistej. System mocowania jest szczególnie odpowiedni do półfabrykatów z powierzchnią swobodnego formowania, przykładowo półfabrykatu łopatki turbiny, który dla dokładnej obróbki musi być utrzymywany w dokładnym położeniu i stabilnie.

W jednym z korzystnych wariantów wykonania systemu mocowania według wynalazku wypukły lub wklęsły obszar częściowy ma stałe zakrzywienie. Obszar przyjmowania może zawierać odpowiadające mu wklęsłe lub wypukłe stałe zakrzywienie. Obszar częściowy może posiadać tym samym stały promień i w ten sposób może umożliwiać szczególnie ekonomiczną produkcję. Oprócz tego szczególnie łatwe jest wykonanie obrotu nośnika wokół punktu obrotu, a wyrównanie tolerancji jest ustawiane szybko i w prosty sposób. Dzięki stałemu promieniowi zakrzywienia oprócz tego określa się dodatkowo stały punkt obrotu, który pozostaje w stałym położeniu przestrzennym w stosunku do urządzenia mocującego, niezależnie od rotacji nośnika do urządzenia mocującego.

W innym korzystnym wariancie wykonania systemu mocowania według wynalazku urządzenie mocujące zawiera korpus podstawowy i element mocujący z wklęsłym lub wypukłym obszarem częściowym lub z obszarem przyjmowania, przy czym korpus podstawowy i element mocujący przy połączeniu półfabrykatu z urządzeniem mocującym są sklejone ze sobą na co najmniej jednej powierzchni klejenia oraz przy czym poprzez ruch translacyjny elementu mocującego względem korpusu podstawowego wzdłuż powierzchni klejenia przynajmniej częściowo można wyrównać odpowiednie odstępstwa półfabrykatu od zadanej geometrii w połączeniu półfabrykatu z urządzeniem mocującym za pośrednictwem nośnika. Możliwe jest przy tym, aby urządzenie mocujące posiadało korpus podstawowy z systemem szybkozłącznym, a element mocujący posiadał obszar, w którym nośnik jest mocowany przy użyciu klejenia. Element mocujący i korpus podstawowy mogą przy tym przemieszczać się translacyjnie względem siebie, przez co również może następować wyrównanie tolerancji w połączeniu. Przez takie wyrównanie tolerancji można wyrównać zwłaszcza przesunięcie wskutek odchyleń półfabrykatów od zadanej geometrii. Przez ruch translacyjny można wyrównać przykładowo dwa osiowe stopnie swobody poprzecznie do płaskiej powierzchni klejenia między elementem mocującym i korpusem podstawowym. Tym samym można osiągnąć jeszcze bardziej równomierną grubość danych powierzchni klejenia lub połączeń klejonych, dzięki czemu połączenie jest szczególnie stabilne.

W kolejnym korzystnym wariancie wykonania systemu mocowania według wynalazku urządzenie mocujące zawiera płytę pośrednią, która jest zamocowana na korpusie podstawowym, a element mocujący przy połączeniu półfabrykatu z urządzeniem mocującym jest sklejony z płytą pośrednią. Przy użyciu płyty pośredniej można zapewnić szczególnie dokładną i/lub właściwą dla nośnika powierzchnię dla połączenia elementu mocującego z pozostałym urządzeniem mocującym. W szczególności można

PL 239 656 B1 w ten sposób stosować części standardowe w urządzeniu mocującym, przykładowo systemy szybkozłączne, które same nie mają odpowiedniej powierzchni klejenia do połączenia innych elementów. Dzięki temu system mocowania może być szczególnie ekonomiczny.

W dalszym korzystnym wariancie wykonania systemu mocowania według wynalazku strona płyty pośredniej zwrócona przy połączeniu ku elementowi mocującemu ma płaską powierzchnię. Dzięki temu można utworzyć szczególnie stabilne połączenie klejone między płytą pośrednią i elementem mocującym. Taka płaska powierzchnia jest przykładowo korzystna w stosunku do systemu szybkozłącznego, który przykładowo na powierzchni klejenia posiada także otwory na śruby do połączenia elementu mocującego za pomocą połączenia śrubowego.

W szczególnie korzystnym wariancie wykonania systemu mocowania według wynalazku płyta pośrednia obejmuje element grzewczy. Przy użyciu elementu grzewczego można szczególnie łatwo ponownie rozłączać połączenie klejone przez podgrzewanie. Dzięki temu można szczególnie prosto i szybko demontować system mocowania. System grzewczy można jednak stosować także przy odpowiednich klejach, aby przyspieszyć ich twardnienie. Alternatywnie lub dodatkowo płyta pośrednia może posiadać także element chłodzący. Przy użyciu takiego elementu chłodzącego również można szczególnie szybko utwardzać i/lub rozłączać połączenia klejone, w zależności od rodzaju kleju. Korzystnie element grzewczy i element chłodzący są tworzone przez jeden element, który jest odpowiedni zarówno do ogrzewania, jak i schładzania określonych obszarów częściowych systemu mocowania. Przykładowo można zapewnić ogniwo Peltiera, które w zależności od przyłożonego napięcia z danej strony chłodzi lub ogrzewa.

W kolejnym korzystnym wariancie wykonania systemu mocowania według wynalazku między płytą pośrednią i korpusem podstawowym umieszczona jest izolacja. Dzięki temu można zapobiec nadmiernej zmianie temperatury korpusu podstawowego przez element grzewczy i/lub element chłodzący w niepożądany sposób. W przeciwnym razie na skutek takiej zmiany temperatury mogłoby dochodzić do niepożądanego odkształcenia lub rozszerzenia lub skurczenia korpusu podstawowego, przez co mógłby się on zakleszczać przykładowo w urządzeniu produkcyjnym.

W innym korzystnym wariancie wykonania systemu mocowania według wynalazku półfabrykat i nośnik do połączenia ze sobą są sklejone na co najmniej jednej odpowiedniej powierzchni klejenia tworzonej przez powierzchnie przylegania nośnika i półfabrykatu, przy czym przy połączeniu zorientowany zasadniczo równolegle do powierzchni klejenia korpusu podstawowego i elementu mocującego lub płyty pośredniej i elementu mocującego pierwszy obszar częściowy tej powierzchni klejenia jest mniejszy niż drugi obszar częściowy, który przy połączeniu jest zorientowany poprzecznie do powierzchni klejenia korpusu podstawowego z elementem mocującym lub płyty pośredniej z elementem mocującym. Przykładowo powierzchnia klejenia rozciąga się między nośnikiem i półfabrykatem osiowo prostopadle do płaskiej powierzchni klejenia między elementem mocującym i korpusem podstawowym przez większy obszar niż obszar częściowy powierzchni klejenia, który jest zwrócony równolegle do powierzchni klejenia między korpusem podstawowym i elementem mocującym. Dzięki temu połączenie klejone między półfabrykatem i nośnikiem ma w szczególnie dużym obszarze częściowym równomierną grubość szczeliny ze względu na wyrównanie tolerancji, nawet jeśli nie może następować wyrównanie tolerancji w kierunku osiowym, prostopadle do płaskiej powierzchni klejenia poprzez przesunięcie elementu mocującego względem korpusu podstawowego. Korzystnie ten obszar częściowy jest większy niż połowa całkowitej powierzchni klejenia między nośnikiem i półfabrykatem. Dzięki temu półfabrykat może być szczególnie stabilnie utrzymywany na nośniku.

W dalszym korzystnym wariancie wykonania systemu mocowania według wynalazku nośnik przynajmniej częściowo jest wykonany jako przezroczysty. Tym samym możliwe jest utwardzanie także właściwie zakrytej przez nośnik powierzchni klejenia poprzez emisję, zwłaszcza światła. W szczególności nośnik może w tym celu posiadać światłowód. Alternatywnie lub dodatkowo także urządzenie mocujące może być przynajmniej częściowo przezroczyste i/lub zawierać co najmniej jeden światłowód. Dodatkowo nośnik i/lub urządzenie mocujące mogą posiadać także źródło emisji, zwłaszcza źródło światła, przy użyciu którego można utwardzać odpowiedni klej.

Drugi aspekt wynalazku dotyczy sposobu łączenia półfabrykatu części składowej, zwłaszcza elementu maszyny przepływowej, z urządzeniem mocującym za pośrednictwem nośnika przy użyciu co najmniej jednego połączenia klejonego, przy czym za pomocą urządzenia mocującego półfabrykat może być montowany w sposób wycentrowany na i/lub w urządzeniu produkcyjnym, z co najmniej następującymi etapami:

A. umieszczenie półfabrykatu w pierwszym uchwycie centrującym;

PL 239 656 B1

B. umieszczenie urządzenia mocującego w drugim uchwycie centrującym;

C. nałożenie kleju na odpowiednie powierzchnie klejenia półfabrykatu, urządzenia mocującego i/lub nośnika;

D. późniejsze utwardzanie kleju na odpowiednich powierzchniach klejenia do utworzenia połączenia klejonego między półfabrykatem a nośnikiem oraz nośnikiem a urządzeniem mocującym.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że po etapie C oraz przed etapem D obejmuje dodatkowy etap:

E. umieszczenie nośnika między półfabrykatem i urządzeniem mocującym, przy czym odstępstwa półfabrykatu od położenia wycentrowanego są wyrównywane przez obrót nośnika wokół punktu obrotu nośnika, określanego przez co najmniej jeden wklęsły lub wypukły zakres obszar częściowy nośnika i przez wykonany odpowiadająco obszar przyjmowania urządzenia mocującego.

Dzięki etapom A i B półfabrykat i urządzenie mocujące są zorientowane względem siebie w określonym położeniu przestrzennym. Odpowiednio do tego, po połączeniu obu części ze sobą półfabrykat może być montowany wycentrowany przez urządzenie mocujące w urządzeniu produkcyjnym. W etapie C klej może być nakładany zarówno przed, jak i po umieszczeniu nośnika na powierzchniach klejenia. Przyporządkowane powierzchnie klejenia mogą zawierać klej tylko jednostronnie lub dwustronnie. Korzystnie klej nakłada się przed umieszczeniem co najmniej jednego nośnika pomiędzy półfabrykatem i urządzeniem mocującym, ponieważ jest to często prostsze ze względu na dostępność miejsca.

Centrowanie może obejmować wiele powierzchni przylegania i/lub elementów przylegających, aby możliwe było dokładne pozycjonowanie półfabrykatu i/lub urządzenia mocującego. W szczególności przy pierwszym centrowaniu półfabrykatu może występować sześć elementów środkujących, aby możliwe było pozycjonowanie półfabrykatu z powierzchniami swobodnego formowania z dokładnym położeniem w stosunku do urządzenia mocującego.

Po utwardzeniu kleju tak utworzony system mocowania może zostać wyjęty z urządzenia trzymającego, a następnie może być mocowany przy użyciu urządzenia mocującego w maszynie produkcyjnej. Potem następuje dalsza obróbka półfabrykatu, a zwłaszcza obróbka końcowa dla utworzenia części składowej z półfabrykatu. Potem można oddzielać odpowiednie połączenia klejone poprzez nagrzewanie i/lub rozłączanie mechaniczne. Korzystnie nośnik i/lub urządzenie mocujące mogą być stosowane wielokrotnie. W tym celu opcjonalnie może być konieczne dodatkowe przetwarzanie z użyciem rozpuszczalnika i/lub procesu mechanicznego, przykładowo z zastosowaniem strumienia cząstek, aby całkowicie usunąć pozostałości kleju. Takie przetwarzanie dodatkowe może nie występować przy rozłączaniu połączenia klejonego przez nagrzewanie.

W jednym z korzystnych wariantów realizacji sposobu według wynalazku klej utwardza się za pomocą źródła promieniowania, a zwłaszcza źródła światła. W tym celu nośnik może być wykonany przynajmniej częściowo jako przezroczysty. Przy zastosowaniu utwardzania przez źródło światła można szczególnie szybko wytwarzać szczególnie stabilne połączenie klejone.

W innym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku półfabrykat i/lub urządzenie mocujące ustala się po umieszczeniu w centrowaniu za pomocą urządzenia ustalającego urządzenia trzymającego. Dzięki temu nie może dochodzić do niepożądanej zmiany położenia półfabrykatu w stosunku do urządzenia mocującego przy wytwarzaniu połączenia za pośrednictwem nośnika. W szczególności nie jest możliwe wpływanie na położenie półfabrykatu i/lub urządzenia mocującego przez obrót nośnika i/lub przez ruch już opisanego w pierwszym aspekcie wynalazku elementu mocującego. Urządzenie ustalające po utwardzeniu połączenia klejonego może być rozłączane do wyjęcia pozostałych części.

W jeszcze innym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku odstępstwa półfabrykatu od zadanej geometrii przynajmniej częściowo są wyrównywane przez ruch translacyjny elementu mocującego urządzenia mocującego z wklęsłym lub wypukłym obszarem częściowym lub z obszarem przyjmowania względem korpusu podstawowego wzdłuż powierzchni klejenia między elementem mocującym i korpusem podstawowym. Oczywiście także połączenie klejone między elementem mocującym i korpusem podstawowym tworzy się przez utwardzanie nałożonego tam kleju. Jak już opisano przy pierwszym aspekcie wynalazku, można przez to osiągnąć jeszcze bardziej równomierną grubość szczeliny połączenia klejonego.

W dalszym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku odstępstwa półfabrykatu od zadanej geometrii są wyrównywane przez obrót nośnika i/lub ruch translacyjny elementu mocują

PL 239 656 B1 cego, przy czym siła jest wywierana na nośnik podczas i/lub po jego umieszczeniu między półfabrykatem i urządzeniem mocującym. Siła ta może być określana pod względem wartości i kierunku w zależności od kształtu odpowiednich powierzchni klejenia. Szczególnie korzystny przykład wykonania powierzchni klejenia występuje, gdy siła pod względem wartości i kierunku przynajmniej w przybliżeniu odpowiada sile ciążenia.

Odpowiednie powierzchnie klejenia mogą być wykonane w postaci samoczynnie centrującej do wyrównania tolerancji przez przykładanie siły na nośnik. Przez przyłożenie siły przykładowo przezwycięża się tylko opór kleju o konsystencji pasty, tak, że tworzy się równomierną szczelinę kleju przynajmniej w częściach połączenia klejonego. Prawidłowe położenie nośnika występuje zwłaszcza wówczas, gdy nośnik przy przykładaniu siły nie reaguje poprzez ruch. Przykładowo nośnik nie przechyla się, nawet gdy się na niego naciska. Położenie nośnika przez przykładanie siły można przy tym ustawiać zarówno przez robot, jak i ręcznie, i nie trzeba w tym celu wykonywać pomiarów.

Sposobem według drugiego aspektu wynalazku można wytwarzać lub wykorzystywać system mocowania według pierwszego aspektu wynalazku. Wynikające z systemu mocowania według pierwszego aspektu wynalazku cechy i korzyści są zawarte w opisach pierwszego aspektu wynalazku, przy czym korzystne przykłady wykonania pierwszego aspektu wynalazku należy traktować jako korzystne przykłady wykonania drugiego aspektu wynalazku i na odwrót. Sposobem według drugiego aspektu wynalazku można wytwarzać system mocowania, w którym półfabrykat jest utrzymywany szczególnie stabilnie, a połączenie półfabrykatu z urządzeniem mocującym może przyjmować szczególnie duże siły.

Dalsze korzyści, cechy i szczegóły wynalazku wynikają z poniższego opisu korzystnego przykładu wykonania i z rysunku. Wspomniane wcześniej w opisie cechy i połączenia cech, a także wspomniane poniżej w opisie figur i/lub przedstawione na figurze cechy i połączenia cech można stosować nie tylko w określonym połączeniu, ale także w innych połączeniach lub samodzielnie, co nie powoduje wyjścia poza zakres wynalazku.

Jedyna figura przedstawia w schematycznym widoku przekrojowym system mocowania do łączenia półfabrykatu części składowej z urządzeniem mocującym za pośrednictwem nośnika.

Przedstawiony na schematycznym widoku przekrojowym figury system mocowania 10 obejmuje półfabrykat 12 części składowej, urządzenie mocujące 14 i nośnik 16, przez który półfabrykat 12 jest połączony z urządzeniem mocującym 14. Nośnik 16 jest nazywany przy tym także wózkiem lub nośnikiem elementu roboczego. Półfabrykat 12 może też być nazywany elementem roboczym, przy czym w przedstawionym przykładzie z półfabrykatu 12 jako części składowej wytwarza się łopatkę maszyny przepływowej. Półfabrykat 12 to przykładowo odlew precyzyjny.

Do wytwarzania łopatki maszyny przepływowej dodatkowo poddaje się obróbce przez szlifowanie półfabrykat 12, przykładowo w szlifierce. Urządzenie mocujące 14 zawiera system mocujący z punktem zerowym 18, przez który system mocowania 10 może być mocowany wycentrowany powtórnie w maszynach produkcyjnych. Aby możliwa była dokładna obróbka półfabrykatu 12, konieczne jest określone położenie przestrzenne półfabrykatu 12 względem systemu mocującego z punktem zerowym 18. W przeciwnym razie półfabrykat 12 nie może być mocowany w zdefiniowanym położeniu w maszynie produkcyjnej. Równocześnie połączenie między urządzeniem mocującym 14 i półfabrykatem 12 musi też wytrzymywać wysokie siły, oddziałujące przy obróbce półfabrykatu 12.

Do wytwarzania połączenia urządzenia mocującego 14 z półfabrykatem 12 te dwie części są zatem początkowo ustalane względem siebie w urządzeniu trzymającym z odpowiednim centrowaniem. W tym celu urządzenie trzymające posiada przykładowo wiele elementów centrujących 20. Na figurze przedstawione są przykładowo trzy elementy centrujące 20, przy użyciu których można określać trzy stopnie swobody półfabrykatu 12 na odpowiednich powierzchniach kształtowania swobodnego. Inne części urządzenia trzymającego nie są pokazane na fig.

Po ustaleniu w dokładnym położeniu urządzenia mocującego 14 i półfabrykatu 12 nośnik 16 jest umieszczany między tymi dwiema częściami. Nośnik 16 zawiera przy tym wypukły obszar częściowy 22, który jest umieszczany w ukształtowanym odpowiadająco obszarze przyjmowania 24 urządzenia mocującego 14. Obszar przyjmowania 24 jest tworzony w urządzeniu mocującym 14 przez element mocujący 26, który jest częścią pierścieniową z wklęsłym obszarem. Element mocujący 26 może być nazywany przez to także panewką. Wklęsły obszar częściowy 22 nośnika 16 odpowiednio do tego może być nazywany także głowicą kulistą lub elementem głowicy kulistej. Razem te obszary tworzą połączenie w postaci panewki kulistej.

PL 239 656 B1

Przez obszar częściowy 22 i obszar przyjmowania 24 określany jest punkt obrotu 28 nośnika 16, względem którego można obracać nośnik 16, przy czym oprócz tego możliwe jest wytwarzanie połączenia klejonego między urządzeniem mocującym 14 i nośnikiem 16. Przez obrót nośnika 16 względem tego określonego punktu obrotu 28 można przynajmniej częściowo wyrównać odpowiednie odstępstwa półfabrykatu 12 od zadanej geometrii w połączeniu półfabrykatu 12 z urządzeniem mocującym 14 za pośrednictwem nośnika 16.

W szczególności przez obrót nośnika 16 może następować wyrównanie tolerancji w trzech obrotowych stopniach swobody. Dzięki temu połączenie klejone 30 między półfabrykatem 12 i nośnikiem 16 może mieć szczególnie równomierną grubość. Przy równomiernej grubości połączeń klejonych można wybierać optymalny dla tej grubości klej i osiągać odpowiednio do tego szczególnie wysoki efekt przywierania. Także połączenie klejone 32 między elementem mocującym 26 i nośnikiem 16 ma w korzystnym przykładzie równomierną grubość, ponieważ wielkość szczeliny między nośnikiem 16 i elementem mocującym 26 nie zmienia się przez obrót nośnika 16 wokół punktu obrotu 28.

Element mocujący 26 może być przesuwany względem korpusu podstawowego 34 urządzenia mocującego 14. Dzięki temu może następować także wyrównanie tolerancji odstępstw półfabrykatu w kierunku strzałki 36 i w kierunku płaszczyzny rysunku, co przedstawia strzałka 38. Także przez to można osiągnąć szczególnie równomierną grubość połączeń klejonych.

Jedyny stopień swobody, przy którym w systemie mocującym 10 nie może następować wyrównanie tolerancji, odpowiada kierunkowi osiowemu, który jest przedstawiany przez strzałkę 40. Kierunek osiowy jest przy tym nazywany także osią układania w stos. W przypadku pozostałych półfabrykatów 12 łopatek maszyny przepływowej należy liczyć się jednak tylko z niewielkimi odstępstwami w tym kierunku w stosunku do innych odstępstw. Odpowiednio do tego może następować tutaj wyrównanie tolerancji poprzez kompensację grubości w danych połączeniach klejonych, przy czym połączenie półfabrykatu 12 z urządzeniem mocującym 14 nie jest zagrożone.

Oprócz tego połączenie klejone 30 zawiera pierwszy obszar częściowy 42, który jest mniejszy niż drugi obszar częściowy 44. Tylko obszar częściowy 42 zmienia przy tym swoją grubość szczeliny wskutek kompensacji osiowej w kierunku strzałki 40, podczas, gdy obszar częściowy 44 nadal może mieć równomierną grubość. Tym samym tylko mała część połączenia klejonego 30 jest osłabiona przez kompensację odstępstw produkcyjnych półfabrykatu 12 w kierunku strzałki 40.

Element mocujący 26 jest połączony z pozostałym urządzeniem mocującym 14 przez płytę pośrednią 46. Także tam występuje połączenie klejone 48. Płyta pośrednia 46 jest przy tym korzystna z tego względu, że jako system mocujący z punktem zerowym 18 można stosować element standardowy z korpusem podstawowym 34, który przykładowo zawiera odpowiednie otwory na śruby do mocowania dalszych części. Płyta pośrednia 46 jest wówczas w prosty sposób przykręcana do korpusu podstawowego 34 i na stronie 50 zwróconej ku elementowi mocującemu 26 może tworzyć ekonomicznie płaską powierzchnię, która umożliwia proste klejenie elementu mocującego 26. Nie jest zatem konieczna modyfikacja systemu mocującego z punktem zerowym 18.

Oprócz tego płyta pośrednia 46 zawiera element grzewczy 52, przy użyciu którego można w prosty sposób rozłączać połączenie klejone 48 między płytą pośrednią 46 i elementem mocującym 26 i opcjonalnie dodatkowo także połączeniem klejone 32 między elementem mocującym 26 i nośnikiem 16 przez podgrzewanie. W tym przypadku w niektórych okolicznościach nie jest konieczne rozłączanie mechaniczne i/lub dodatkowe przetwarzanie odpowiednich powierzchni klejenia do całkowitego rozłączenia pozostałości kleju. Między płytą pośrednią 46 i korpusem podstawowym 34 może występować izolacja, tak, że podgrzewanie nie prowadzi do niepożądanego odkształcenia korpusu podstawowego 34, a zwłaszcza systemu mocującego z punktem zerowym 18.

Dla utwardzenia odpowiednich połączeń klejonych 30, 32 i 48 klej może być przetwarzany przy użyciu odpowiedniego naświetlania. W tym celu może występować odpowiednie źródło promieniowania, przykładowo źródło światła. Dla osiągnięcia równomiernego naświetlania odpowiednich połączeń klejonych 30, 32 i 48 nośnik 16 i/lub urządzenie mocujące 14 mogą być wykonane jako przynajmniej częściowo przezroczyste.

Ruchomość nośnika 16 w mocowaniu panewkowym elementu mocującego 26 w stosunku do systemu mocującego z punktem zerowym 18 wyrównuje odpowiednio odstępstwa kształtu i położenia półfabrykatu 12 w stosunku do wymiaru nominalnego. Powierzchnie kontaktowe między płytą pośrednią 46 i elementem mocującym 26 są wykonane w taki sposób, że możliwy jest ruch poprzeczny elementu

PL 239 656 B1 mocującego 26. W opisanej tutaj koncepcji wahania kształtu półfabrykatu 12 nie mają wpływu na pozycję układu współrzędnych półfabrykatu w urządzeniu produkcyjnym i nie mają lub mają tylko bardzo mały wpływ na wielkość odpowiednich szczelin klejonych między nośnikiem 16 i półfabrykatem 12.

Dotychczasowe koncepcje opierają się na miejscach klejenia, które są stałe w układzie współrzędnych maszyny, tak, że grubość odpowiednich szczelin klejenia zasadniczo zależy od odpowiedniego kształtu półfabrykatu 12, a tym samym także od jego odstępstw od wymiaru nominalnego. Sztywność i wytrzymałość połączeń klejonych może jednak zależeć zasadniczo od odpowiedniej grubości klejenia. Skomplikowane dopasowanie odpowiednich miejsc klejenia w systemie mocowania 10 nie jest konieczne, ponieważ nie trzeba wykluczać przesunięcia lub elastycznego odkształcenia półfabrykatu 12. Zamiast tego następuje kompensacja przez obrót nośnika 16 i ruch elementu mocującego 26. Posługiwanie się opisaną tutaj koncepcją jest bardzo proste, pozycjonowanie nośnika 16 względem półfabrykatu 12 i względem płyty pośredniej 46 nie wymaga pomiarów i kontroli, ale może następować w sposób nieuregulowany przykładowo z wykorzystaniem siły ciążenia. W odpowiednim stopniu następuje samoczynne centrowanie nośnika 16 między ustalonym półfabrykatem 12 i ustalonym urządzeniem mocującym 14. Przy tym ustaleniu urządzenia mocującego 14 oczywiście przewiduje się, że element mocujący 26 nadal jest ruchomy w stosunku do pozostałych części urządzenia mocującego 14.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. System mocowania (10) do łączenia półfabrykatu (12) części składowej, zwłaszcza elementu maszyny przepływowej, z urządzeniem mocującym (14) za pośrednictwem nośnika (16), przy czym przy użyciu urządzenia mocującego (14) możliwe jest montowanie półfabrykatu (12) w sposób wycentrowany na i/lub w urządzeniu produkcyjnym, oraz przy czym przy połączeniu półfabrykatu (12) z urządzeniem mocującym (14) półfabrykat (12) jest sklejony z nośnikiem (16), a nośnik (16) z urządzeniem mocującym (14), znamienny tym, że co najmniej jedna powierzchnia klejenia między nośnikiem (16) i urządzeniem mocującym (14) jest tworzona przez wklęsły lub wypukły obszar częściowy (22) nośnika (16) i odpowiednio do niego ukształtowany obszar przyjmowania (24) urządzenia mocującego (14), przy czym poprzez obrót nośnika (16) wokół punktu obrotu (28) nośnika (16) określonego przez wklęsły lub wypukły obszar częściowy (22) i przez obszar przyjmowania (24) można wyrównać odpowiednie odstępstwa półfabrykatu (12) od położenia wycentrowanego w połączeniu półfabrykatu (12) względem urządzenia mocującego (26) za pośrednictwem nośnika (16).
2. 2. System mocowania (10) według zastrz. 1, znamienny tym, że wypukły lub wklęsły obszar częściowy (22) ma stałe zakrzywienie.
3. 3. System mocowania (10) według jednego z zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że urządzenie mocujące (14) zawiera korpus podstawowy (34) i element mocujący (26) z wklęsłym lub wypukłym obszarem częściowym (22) lub z obszarem przyjmowania (24), przy czym korpus podstawowy (34) i element mocujący (26) przy połączeniu półfabrykatu (12) z urządzeniem mocującym (14) są sklejone ze sobą na co najmniej jednej powierzchni klejenia oraz przy czym poprzez ruch translacyjny elementu mocującego (26) względem korpusu podstawowego (34) wzdłuż powierzchni klejenia przynajmniej częściowo można wyrównać odpowiednie odstępstwa półfabrykatu (12) od zadanej geometrii w połączeniu półfabrykatu (12) z urządzeniem mocującym (14) za pośrednictwem nośnika (16).
4. 4. System mocowania (10) według zastrz. 3, znamienny tym, że urządzenie mocujące (14) zawiera płytę pośrednią (46), która jest zamocowana na korpusie podstawowym (34), a element mocujący (26) przy połączeniu półfabrykatu (12) z urządzeniem mocującym (14) jest sklejony z płytą pośrednią (46).
5. 5. System mocowania (10) według zastrz. 4, znamienny tym, że strona płyty pośredniej (46) zwrócona przy połączeniu ku elementowi mocującemu (26) ma płaską powierzchnię.
6. 6. System mocowania (10) według jednego z zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że płyta pośrednia (46) obejmuje element grzewczy (52).
7. 7. System mocowania (10) według jednego z zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że między płytą pośrednią (46) i korpusem podstawowym (34) umieszczona jest izolacja.
8. 8. System mocowania (10) według jednego z zastrz. od 3 do 6, znamienny tym, że półfabrykat(12) i nośnik (16) do połączenia ze sobą są sklejone na co najmniej jednej odpowiedniej

   PL 239 656 B1 powierzchni klejenia tworzonej przez powierzchnie przylegania nośnika (16) i półfabrykatu (12), przy czym przy połączeniu zorientowany zasadniczo równolegle do powierzchni klejenia korpusu podstawowego (34) i elementu mocującego (26) lub płyty pośredniej (46) i elementu mocującego (26) pierwszy obszar częściowy tej powierzchni klejenia jest mniejszy niż drugi obszar częściowy (22), który przy połączeniu jest zorientowany poprzecznie do powierzchni klejenia korpusu podstawowego (34) z elementem mocującym (26) lub płyty pośredniej (46) z elementem mocującym (26).
9. 9. System mocowania (10) według jednego z poprzednich zastrz., znamienny tym, że nośnik (16) przynajmniej częściowo jest wykonany jako przezroczysty.
10. 10. Sposób łączenia półfabrykatu (12) części składowej, zwłaszcza elementu maszyny przepływowej, z urządzeniem mocującym (14) za pośrednictwem nośnika (16) przy użyciu co najmniej jednego połączenia klejonego, przy czym za pomocą urządzenia mocującego (14) półfabrykat (12) może być montowany w sposób wycentrowany na i/lub w urządzeniu produkcyjnym, z co najmniej następującymi etapami:

    A. umieszczenie półfabrykatu (12) w pierwszym uchwycie centrującym;

    B. umieszczenie urządzenia mocującego (26) w drugim uchwycie centrującym;

    C. nałożenie kleju na odpowiednie powierzchnie klejenia półfabrykatu (12), urządzenia mocującego (14) i/lub nośnika (16);

    D. późniejsze utwardzanie kleju na odpowiednich powierzchniach klejenia (30, 32, 48) do utworzenia połączenia klejonego (30, 32) między półfabrykatem (12) a nośnikiem (16) oraz nośnikiem (16) a urządzeniem mocującym (14) znamienny tym, że po etapie C oraz przed etapem D obejmuje dodatkowy etap:

    E. umieszczenie nośnika (16) między półfabrykatem (12) i urządzeniem mocującym (14), przy czym odstępstwa półfabrykatu (12) od położenia wycentrowanego są wyrównywane przez obrót nośnika (16) wokół punktu obrotu (28) nośnika (16), określanego przez co najmniej jeden wklęsły lub wypukły zakres obszar częściowy (22) nośnika (16) i przez wykonany odpowiadająco obszar przyjmowania (24) urządzenia mocującego (26).
11. 11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że klej utwardza się za pomocą źródła promieniowania, a zwłaszcza źródła światła.
12. 12. Sposób według jednego z zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, że półfabrykat (12) i/lub urządzenie mocujące (14) ustala się po umieszczeniu w centrowaniu za pomocą urządzenia ustalającego urządzenia trzymającego.
13. 13. Sposób według jednego z zastrz. od 10 do 12, znamienny tym, że odstępstwa półfabrykatu (12) od zadanej geometrii przynajmniej częściowo są wyrównywane przez ruch translacyjny elementu mocującego (26) urządzenia mocującego (14) z wklęsłym lub wypukłym obszarem częściowym (22) lub z obszarem przyjmowania (24) względem korpusu podstawowego (34) wzdłuż powierzchni klejenia między elementem mocującym (26) i korpusem podstawowym (34).
14. 14. Sposób według jednego z zastrz. od 10 do 13, znamienny tym, że odstępstwa półfabrykatu (12) od zadanej geometrii są wyrównywane przez obrót nośnika (16) i/lub ruch translacyjny elementu mocującego (26), przy czym siła jest wywierana na nośnik (16) podczas i/lub po jego umieszczeniu między półfabrykatem (12) i urządzeniem mocującym (14).