DE2216340C3 - Montagevorrichtung zum Einsetzen von Kolben mit Kolbenringen in Zylinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einsetzen von Kolben ept radial zusammendrückbaren Kolbenringen in ZyliBderbohrungen, insbesondere von LuftpresserzylinderB.

Beim Zusammenbau von Motoren und Kompressoren kommt der Montage der Kolben in die Zylinder besondere Bedeutung zu, da hierbei keine Beschädigungen an der Kolbenlauffläche im Zylinder, den Kolbenringen sowie an sämtlichen beweglichen Teilen auftreten dürfen.

Es ist allgemein bekannt, daß die Kolbenmontage meist von Hand unter Zuhilfenahme einfacher Werkzeuge durchgeführt wird.

Dieser bisherige Montageablauf, beispielsweise bei einem Einzylinder-Luftpresser. sei nachfolgend kurz geschildert:

Nach dem Einbau von Kurbelwelle und Pleuel in das Gehäuse eines Luftpressers wird der Kolben durch den Kolbenbolzen mit dem Pleuel verbunden.

Nach Auflegen von Unterlegstücken auf das Gehäuse wird die Kurbelwelle so gedreht, daß sich der KoI ben nach unten bewegt bis er auf den Unterlegstücken aufliegt.

Danach werden die Kolbenringe beispielsweise mit einem Spannband zusammengedrückt der von Hand geölte Zylinder auf den Kolben gesetzt und mit einem Kunststoffhammer gleichmäßig nach unten geschlagen. Nach Entfernung des Spannbandes wird der Zylinder in seine Endposition gebracht und an das Gehäuse geschraubt.

Weiterhin ist eine Kolbeneinführungsvorrichtung gemäß DL-PS 41 653 bekannt, welche lediglich aus einer einfachen, mehr oder weniger konischen Büchse bzw. sogenannten konischen Ringhülse besteht, mittels welcher die Kolben jedoch ebenfalls überwiegend manuell und nicht exakt axial fixierbar in die Zylinderbohrung hineinpraaktiziert werden müssen, was zu erheblichen, oft während der Montage unbemerkten Beschädigungen der Zylinderwandungen, der Kolbenlaufflächen, der Kolbenringe und folglich sämtlicher beweglicher Kompressoren teile führen kann.

Diese bekannten Montageeinrichtungen und Montageabläufe erfordern somit besondere Fertigkeiten und Aufmerksamkeit der ausführenden Person, da einerseits oas Herunterschlagen des Zylinders und zum anderen das Einführen des Kolbeiis speziell mittels Kolbeneinführvorrichtung gemäß DL-PS 41 653 mit viel Sachkenntnis und Fingerspitzengefühl erfolgen muß.

Auch bei größter Sorgfalt des Ausführenden ist die Gefahr der Beschädigung der Laufflächen nicht auszuschließen.

Des weiteren ist die genaue zeitliche Festlegung dieses Montageablaufs, die in ganz besonderem Maße bei der Bandfertigung von Wichtigkeit ist, nicht möglich, da der jeweilige Zeitaufwand von der Geschicklichkeit und der Erfahrung des Ausführenden abhängig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht unabhängig von der Geschicklichkeit des Ausführenden eine leichte, sichere, zeitsparende, zeitlich exakt fixierbare und ökonomische Montage der Kolben in die Zylinder durchzuführen und dabei die Beschädigung der zu montierenden Teile auszuschließen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einerseits jeweils ein Zylinder derart senkrecht auf einer Unterlage einer mit einer sich bis auf den Durchmesser einer Zylinderbohrung innen konisch verengenden öffnung versehenen Grundplatte an-

geordnet ist, daß der Zylinder an einem die Zylinderbohrung freilassenden Anschlag mittels eines Zentrieranschlages von oben zentriert und axial festgesetzt ist und daß zum anderen an der Gegenseite, unterhalb der Grundplatte, ein axial gegen diese und koaxial zu dem Zentrieranschlag bewegbarer Dr ;ckstempel vorgesehen ist, derart, daß jeweils auch ein Kolben zentrisch unterhalb der konischen öffnung angeordnet ist, um diesen von unten her unter fortschreitender radialer Zusammesdrückung der Kolbenringe so weit in den mit einer durch Einölen gleitfähig gemachten inneren Lauffläche versehenen Zylinder einsetzen bzw. so weit eindrücken zu können, daß das jeweilige Kolbenbolzenauge freibleibt

Durch diese Ausbildung wird zunächst erreicht, daß die von Hand auszuführenden Arbeitsgänge sich auf das Einsetzen von Kolben und Zylindern in die Vorrichtung vermindern.

Die mit der erfindungsgemäßen Montagevorrichtung zum Einsetzen von Kolben mit radial zusammendrückbaren Kolbenringen in Zylinderbohrungen von Luftpressern erzielten Vorteile ergeben sich vor allem aus den entsprechend der Aufgabenstellung erfindungsgemäß gelösten Merkmalen und bestehen insbesondere darin, daß ein kontinuierlicher, schneller Arbeitsablauf erreicht wird, der zeitlich genau bestimmbar, sicher und ohne auftretenden Ausschuß äußerst wirtschaftlich und rationell vor allem in der Bandfertigung ist, da jederzeit eine genaue Ausrichtung des Kolbens, bezogen auf den jeweiligen Zylinder, gewährleistet ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Schnitt schematisch dargestellt.

Die Vorrichtung besteht aus zwei hydraulisch beaufschlagbaren Druckmittelzylindern I bzw. 2 mit entsprechenden Betätigungsstangen 3 bzw. 4 und einer ats Unterlage 5 bzw. als Anschlag 6 dienenden Grundplatte 7. Die Betätigungsstange 3 ist mit einem Zentrieranschlag 8 versehen, der aus einem eine Anschlagringfläche 9 aufweisenden Anschlagflansch 10 und einem eine Anschlagfläche 11 aufweisenden Zentrierstück 12 besteht. Die Betätigungsstange 4 weist einen Druckstempel 13 auf. der eine zentrale Ausnehmung 14 zur Aufnahme eines in einen Zylinder 15 mit Zylinderbohrung 16 einzusetzenden Kolbens 17 mit Kolbenringen 18 enthält. In der Grundplatte 7 ist eine Bohrung 19 mit einer Schulter 20 angeordnet, die eine Füh.mngsbuchse 21 aufnimmt, welche mit einer konischen öffnung 22 versehen ist. Zusätzlich weist die Grundplatte 7 zwei einander gegenüberliegende Bohrungen 23 bzw. 24 auf, die so angeordnet sind, daß in sie eingesetzte Führungsbolzen 25 in entsprechende Befestigungsbohrungen 26 des auf die Unterlage 5 gestellten Zylinders 15 fassen und diesen führen.

Vier im Zentrierstück 12 angeordnete, über eine Ölbohrung 27 mit einem Anschlußschlauch 28 verbindbare öldüsen 29, die in entsprechende Nuten 30 am Umfang des Zentrierstückes 12 münden, sind zum Einsprühen der eine Lauffläche 31 bildenden Zylinderbohrung 16 vorgesehen.

Das Zentrierstück 12 ist in seiner axialen Erstrekkung so bemessen, daß der Kolben 17 bei Anlage seiner Kolbenstirnfläche 32 an die Anschlagfläche 11 nur bis zum Ansatz 33 seines Kolbenbolzenauges 34 im Zylinder 15 eingesetzt ist.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung sei nachfolgend beschrieben.

Die Zeichnung zeigt einen durch den Zentrierar*- schiag 8 gegen den Ansch'ag 6 gedrückten und zentrierten Luftpresserzylinder 15 und den zugehörigen von der zentralen Ausnehmung 14 des Druckstempels 13 aufgenommenen Kolben 17.

In der Ruhestellung der Betätigungsstange 3 des Druckmittelzylinders 1, d.h. bei nicht abgesenktem Zentieranschlag 8, wird der Kolben 17 in die zentrale Ausnehmung 14 eingesetzt und der Zylinder 15 so auf die Grundplatte 7 gestellt, daß er von den Führungsbolzen 25 geführt wird.

Bei Beaufschlagung des Druckmittelzylinders 1 wird der Zentieranschlag 8 so weit abgesenkt, daß das Zentrierstück 12 in die Zylinderbohrung 16 eingreift und die Anschlagringfläche 9 auf dem Zylinder 15 aufliegt. Der Zylinder wird damit zentriert und axial festgehalten.

Danach erfolgt über die Öldüsen 29 das Einsprühen der Lauffläche 31 des Zylinders 15.

Durch Beaufschlagen des Druckmittelzylinders 2 wird der Druckstempel 13 mit dem eingesetzten Kolben 17 hochgefahren und in den Zylinder eingedrückt. Bei Passieren der Führungsbuchse 21, die sich gegen die Schulter 20 abstützt, werden die Kolbenringe 18 mittels der konischen öffnung 22 zusammengedrückt, so daß der Kolben 17 ungehindert in die Zylinderbohrung 16 bis zur Anschlagfläche 11 des Zentrierstückes 12 gelangt.

Nach Beendigung der Beaufschlagung der Druckmittelzylinder 1 und 2 kehren Zentrieranschlag 8 und Druckstempel 13 in ihre Ruhestellung zurück. Der Zylinder 15 mit dem eingesetzten Kolben 17 wird von der Grundplatte 7 gehoben, um im weiteren Arbeitsablauf den Kolben durch den Kolbenbolzen mit dem bereits im Kurbelwellengehäuse montierten Pleuel zu verbinden. Danach wird der Zylinder an das Kurbelwellengehäuse geschraubt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, bei Einsetzen der Kolben in die Zylinder Beschädigungen der Kolbenlauffläche zu vermeiden und somit zur Qualitätsverbesserung beizutragen.

Speziell bei der Montage von Kolben, auf welchen nicht nur Kolbenringe, sondern zusätzlich auch sogenannte Gleichfasenringe mit Schlauchfedern sitzen, ist eine genaue Ausrichtung des Kolbens sowie des Zylinders und eine einfache und schnelle Einbaumöglichkeit vor allem am Fertigungsband unerläßlich.

Bei derartigen Gleichfasenringen, welche den Zweck des ölabstreifer zum Kurbelgehäuse hin erfüllen, besteht während der Einführung des Kolbens in die jeweilige Zylinderbuchse mittels der herkömmlichen einfachen Vorrichtungen und Gerätschaften im Gegensatz zu gewöhnlichen Kolbenringen, die erhöhte Gefahr des Bruches für den Fall, daß der Kolben und die Zylinderbohrung nicht exakt zueinander ausgerichtet sind.

So kam es bisher des öfteren vor, daß Teile der genannten Gleichfasenringe, welche aus sehr sprödem, brüchigem Material bestehen, während der Montage in das Kurbelgehäuse fielen und beim späteren Probelauf oder während des Betriebes Schaden im Kurbelgehäuse, am Kolben und an den Zylinderwandungen hervorriefen.

Außerdem besteht bei der anmeldungsgemäßen Vorrichtung generell und ganz allgemein die Möglichkeit der Montage von Kolben und Zylindern verschiedener

kleinerer Durchmesser, indem die jeweilige Führungsbuchse 21 in der Grundplatte 7 in eine Führungsbuchse mit anderen Durchmessern der entsprechenden konischen öffnung ausgewechselt werden kann und sich analog dazu in die zentrale Ausnehmung 14 des Druckstempels 13 beispielsweise ein einfacher Ring entsprechenden Innendurchmessers zwecks Aufnahme des Kolbens einfügen läßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (9)

Patentansprüche: 22

1. Montagevorrichtung zum Einsetzen von Kolben mit radial zusammendrückbaren Kolbenringen in Zylinderbohrungen, insbesondere von Luftpres- s sergylradern, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits jeweils ein Zylinder (15) derart senkrecht auf einer Unterlage (5) einer mit einer sich bis auf den Durchmesser einer Zylinderführung (16) innen konisch verengenden öffnung (22) versehenen Grundplatte (7) angeordnet ist. daß der Zylinder (15) an einem die Zylinderbohrung (16) freilassenden Anschlag (6) mittels eines Zentrieranschlages (8) von oben zentriert und axial festgesetzt ist und daß zum anderen an der Gegenseite, unterhalb der Grundplatte (7) ein axial gegen diese und koaxial zu dem Zentrieranschlag (8) bewegbarer Druckstempe* (13) vorgesehen ist, derart, daß jeweils auch ein Kolben (17) zentrisch unterhalb der konischen Öffnung (22) angeordnet ist, um diesen von unten her unter fortschreitender radialer Zusammendrückung der Kolbenringe (18) so weit in den mit einer durch Einölen gleitfähig gemachten inneren Lauffläche (31) versehenen Zylinder (15) einsetzen bzw. so weit eindrücken zu können, daß das jeweilige Kolbenbolzenauge (34) freibleibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrieranschlag (8) aus einem mit einer parallel zur Grundplatte (7) verlaufenden Anschlagringfläche (9) versehenen Anschlagflansch (10) und einem zylindrischen Zentrierstück (12) besteht, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser der Zylinderbohrung (16) entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrieranschlag (8) mit einer Anschlagfläche (H) für den Kolben (17) versehen ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß bei festgesetztem Zylinder (15) die freibleibende axiale Erstteckung der Zylinderbohrung (16) bis zur Anschlagfläche (11) des zylindrischen Zentrierstückes (12) im wesentlichen gleich der axialen Erstreckung des Kolbens (17) von der Kolbenstirnfläche (32) bis zum Ansatz (33) des Kolbenbolzenauges (34) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die innen konische öffnung (22) der Grundplatte (7) innerhalb einer in die Grundplatte eingesetzten F'ührungsbuchse (21) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstempel (13) eine zentrale so Ausnehmung (14) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrieranschlag (8) mit auf die Lauffläche (31) des Zylinders (15) gerichteten öldüsen (29) versehen ist, die über eine Ölbohrung (27) mit einem Anschlußschlauch (28) verbindbar sind.

&. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrieranschlag (8) und der Druckstempel (13) je mit einer Betätigungsstange (3 bzw. 4) eines jeweils hydraulisch beaufschlagbaren Druckmittelzylinders (1 bzw. 2) verbunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (7) zwei einander gegenüberliegende Bohrungen (23 und 24) aufweist, in denen in entsprechende Befestigungsbohrungen (26) des Zylinders (15) eingreifende Führungsbolzen (25) angeordnet sind.

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