DE29612760U1 - Vorrichtung zum Zuführen und Montieren von ringförmigen Elementen wie z.B. Dichtungsringen, besonders im gefetteten oder geölten Zustand - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zuführen und Montieren von ringförmigen Elementen, zum Beispiel Dichtungsringen, besonders im gefetteten oder geölten Zustand.

Sie ist von besonderer technischer Bedeutung für die automatische Zuführung und Montage von gefetteten bzw. geölten Dichtungselementen, die kein fließfähiges Schüttgut darstellen.
Im Stand der Technik beschreibt die Offenlegungsschrift DE 39 13 056 Al ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufnehmen und Bereitstellen von Ringen und dergleichen, welche die Bereitstellung gefetteter und geölter Ringe ermöglichen. In der technischen Anwendung ist das Einsatzgebiet der in der genannten Schrift beschriebenen Erfindung auf ein schmales Anwendungsfeld beschränkt, wobei das die Eigenstabilität kennzeichnende Verhältnis Durchmesser zu Schnurstärke von Dichtungselementen eine Kenngröße ist.

Der in Prospektunterlagen des Anmelders genannte Grenzwert bei einem Verhältnis 7:1. Für darüber hinaus gehende Verhältnisse ist aus der Offenlegungsschrift DE 42 17 946 Al bzw. der Anmeldung EP 0 572 861 Al eine Vorrichtung zum Vereinzeln und Fördern elastischer Ringe bekannt, die sich aber auf biegeschlaffe Ringe bezieht. Eine Realisierung dieser Vorrichtung für kleine Abmessungen von Ringen, die eine gewisse Eigenstabilität aufweisen aber oberhalb des genannten Grenzwertes liegen, ist nicht wirtschaftlich. Es werden zusätzliche Einrichtungen zur weiteren Handhabung der vereinzelten Ringe vor der Montage benötigt und es muß ein hoher Aufwand zur Trennung von Förder- und Antriebsebene betrieben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Lücke zwischen den Zuführtechniken im Stand der Technik zu schließen und mit einem wirtschaftlich vertretbaren Aufwand die Zuführung und Montage von einem breiten Spektrum gefetteter oder geölter Ringe für eine automatische Verarbeitung zu realisieren. Weitere Aufgabe war eine unmittelbare und universelle Verbindung von Zufuhr- und Montagesegment zu schaffen, mit der sowohl Außen- als auch Innenmontageverfahren realisiert werden können, erforderliche Modifikationen der verfahrensmäßigen Vorrichtungen zur Montage eingeschlossen.

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Eine Lösung der Aufgabe gelingt durch eine vorrichtungsmäßige Verbindung von einem drehbaren Behälter, der eine Ringmenge enthält und einem darin eintauchbaren, stabförmigen Aufnahmeelement, welches ebenfalls drehbar und zusätzlich ortveränderbar angeordnet ist. Die Übergabe der Ringe von dem stabförmigen Aufnahmeelement an das Montagesegment ist durch eine schieberförmige Einrichtung möglich, die in Ihrer Ausbildung allen bekannten Fügeverfahren für Dichtringe angepaßt werden kann.

Durch die Realisierung des dreh- und antreibbaren Aufnahmeelementes, bei gleichzeitiger Integration einer Halteeinrichtung können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch Ringe mit mangelnder Eigenstabilität am Aufnahmeelement stabilisiert und aufgeschoben werden. Die Drehbewegung des Aufnahmeelementes führt desweiteren zu einer für die Zuführung positiven gleichmäßigen Lage der Ringe im magazinierten Zustand und erleichtert das Abgleiten vom Aufnahmeelement zur Vereinzelung durch die schieberförmige Einrichtung erheblich.

Zusammengefaßt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung wesentliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik auf, da ein wesentlich größerer Anwendungsbereich, eine gleichmäßigere und prozeß sicherere Zuführung und eine Beschleunigung der Montage erreicht wird.

Durch die Kopplung von Fügevorgang und Aufnahme eines weiteren Ringes durch das Montagesegment können sehr kurze Zykluszeiten erzielt werden. Die Realisierung wurde durch die idealerweise waagerechte Lage des Ringes ermöglicht. Die Leistungssteigerung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung rechtfertigt auch hier den konstruktivem Mehraufwand.

Einzelheiten zu der erfmdungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der folgenden Erläuterung und den schematischen Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht, Fig.2 eine Schnittzeichnung einer Spitze eines erfindungsgemäßen Aufnahmeelementes mit einer Einrichtung zum Halten von Dichtringen,

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Fig.3 in der Aufsicht eine erfindungsgemäße schieberartige Einrichtung, gekoppelt mit einer Hilfe zur Übergabe von elastischen Ringen an ein Montagesegment zur Montage von außenliegenden Dichtringen und

Fig. 4 eine Seitenansicht der schieberartigen Einrichtung zur Verknüpfung von Zufuhr- und Montagesegment.

Die Fig. 1 zeigt einen beispielhaften Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Auf der rechten Seite der Zeichnung ist das Zuführsegment 1, auf der linken Seite das Montagesegment 2 abgebildet. Die Trennung der Segmente erfolgt zwischen der Übergabeeinrichtung 3 und der Montageeinrichtung 4.

Das Zuführsegment 1 dieses Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Vorrichtung setzt sich aus dem Behälter 5 für die Ringmenge 6, zwei gegenüberliegenden Aufnahmeelementen 7, dem Antrieb 8 der drehbaren Aufnahmeelemente und einer Kraftübertragung 9, hier beispielsweise einem Zahnriemen, sowie einem an einer Hubachse 10 montiertem Drehmodul 11 zusammen. Zusätzlich ist in die Aufnahmeelemente 7 eine erfindungsgemäße Halteeinrichtung 12 zum Halten der auf den Aufnahmeelementen 7 aufgeschobenen Ringe 13 bei angehobenen Aufnahmeelementen 7 integriert, die beispielsweise durch Betätigungszylinder 14 aktiviert werden kann. Die Entkopplung der Betätigungszylinder 14 von der Drehbewegung der Aufnahmeelemente 7 erfolgt durch eine Kupplung 15. Außerdem gehört der Schieber 16 mit seinem Antrieb 17, hier einem Linearmodul, sowie einer Führung 18 und der Hilfe zur Übergabe 19 zu dem Zuführsegment 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht mit diesem Aufbau eine vorübergehende Magazinierung von Ringen 13 aus der Ringmenge 6 auf die Aufnahmeelemente 7. Im Behälter 5 befindet sich eine ungeordnete Menge von Ringen 6 die durch die Drehbewegung des Behälters 5 um eine zum Betrachter geneigte Achse 20 gegen die Spitze 21 des Aufnahmeelementes 7, welches eingetaucht ist in den Behälter 5 , bewegt wird. Stabile Ringe werden sich nun durch den Druck der Menge der Ringe 6 auf den Magazinstab 7 schieben, während Ringe mit mangelnder Eigenstabilität zuerst eine Verformung zeigen. Durch die Drehbewegung des Aufnahmeelementes 7 wird aber eine Stabilisierung solcher nur eine gewisse Eigenstabilität zeigenden Ringe erzielt, sodaß auch sie durch den Druck der Menge der Ringe 6 auf dem Magazinstab 7 aufgefädelt und

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hochgeschoben werden.

Der Antrieb 8, der hier beispielsweise zwei montierten Aufnahmeelemente 7 erfolgt idealerweise zentral durch einen Elektromotor von dem ausgehend die Drehbewegung durch eine Kraftübertragung 9, beispielsweise einem Riementrieb, übertragen wird. Eine erfindungsgemäße Halteeinrichtung wird, wie in Fig. 2 beispielhaft gezeigt, vorzugsweise durch einen Federdraht 22 realisiert, der entlang der Längsachse des Stabes verschiebbar ist. Der gewünschte Halteeffekt wird durch Auslenkung des Federdrahtes 22 beim Vorschub erreicht, wobei der Draht durch eine radial nach außen gerichtete Öffnung mit bogenförmigen Grund 23 geführt wird. Die Spitze 24 des Federdrahtes ist idealerweise verstärkt und ohne scharfe Kanten gearbeitet. Der Federdraht 22 ist im oberen Teil des Aufnahmeelementes 7 mit der ebenfalls verschiebbaren Kupplung 15 verbunden. Die Kupplung 15 überträgt idealerweise nur die Vorschubbewegung des Betätigungszylinders 14 auf den Federdraht 22, während die Drehbewegung in der Kupplung 15 kompensiert wird.

Die Halterung 25 der Aufnahmeelemente 7 inklusive Antriebe und Zylinder der Halteeinrichtung sind idealerweise an einem Drehmodul 11 angebaut, welches seinerseits an einer Hubeinheit 10 befestigt ist. Somit kann der gesamte Oberteil 26 des Zuführsegmentes 1 angehoben, gedreht und ein leeres Aufnahmeelement 7 gegen einen aufmagaziniertes getauscht werden. Die Halteeinrichtung 12 für die aufmagazinierten Ringe verhindert das Abrutschen der aufmagazinierten Ringe 13.

Das gefüllte Aufnahmeelement 7 taucht nach der Drehung in eine Öffnung der Abdekkung 27 der Schieberführung 18 ein.

Fig. 3 zeigt in der Aufsicht, Fig. 4 in einem Schnitt eine erfindungsgemäße Schiebereinrichtung 28 inklusive einer Übergabehilfe 19, hier beispielhaft ausgelegt zur Übergäbe elastische Ringe 30 an ein Montageeinrichtung 4 für die Außenmontage von O-Ringen.

Weitere Ausführungen der Schiebereinrichtung 28 als Schwalbenschwanz zur Aufnahme der Ringe durch einen Montagekegel oder die Ausführung als Nest sind ebenfalls möglich. Für alternative Auslegungen der Schnittstelle zwischen Zuführ- und Montagesegment wird auch nicht in jedem Fall eine Überghabehilfe 19 benötigt.

Das Aufnahmeelement 7 steht mit seiner Spitze in der Endlage vorzugsweise knapp oberhalb der Schieberoberfläche 31. Der Abstand 32 zwischen Aufnahmeelement 7 und unterer Führungsfläche 33 des Schiebers sowie der Dichtringe muß so bemessen sein,

sodaß ein Ring unterhab des Aufnahmeelementes 7 hindurch zur Übergabe an das Montagesegment 2 geschoben werden kann. Die Abdeckung 27 verhindert das Aufsteigen des Ringes vor dem Schieber.

Der Ring 30 wird in der beispielhaft gezeigten Auslegung der Schiebereinrichtung 28 bis knapp zur Hälfte über die Führungsfläche 33 hinaus geschoben. Die Übergabehilfe 19 wird gekoppelt mit dem Schieber 35 gleichzeitig vorgeschoben, sodaß ihre Spitzen 36 über den vorderen Rand 37 der Schiebereinrichtung 28 hinausstehen. Eine idealerweise zylindrisches Fügewerkzeug 38 kann nun von oben gegen den vorstehenden Teil des Ringes fahren und ihn über die Übergabehilfe 19 schieben. Die Spitzen 36 der Übergabehilfe 19 befinden sich dann innerhalb des Ringes 30 und führen diesen im weiteren Verlauf der Bewegung des Fügewerkzeuges 38, während er von der Führungsfläche 33 auf das Fügewerkzeug 38 gleitet. In der unteren Endlage sollte die obere Mantellinie 39 des Fügewerkzeuges 38 vorzugsweise mit der Führungsfläche 33 eine Ebene bilden. Die Mantellinie 39 kann auch unterhalb, darf aber nie oberhalb der Führungsfläche 33 liegen.

Die Strecke zwischen oberer und untere Endlage der Bewegung der Montageinrichtung 4 muß vorrichtungsmäßig so eingerichtet sein, daß sie sowohl derjenigen zum Fügen eines Ringes 30 auf ein Werkstück 40 mit einem gekoppelten Fügewerkzeug 41 als auch der für die Übergabe an das Fügewerkzeug 38 benötigten Strecke entspricht. Bei Realisierung einer solchen Bewegung verlaufen Fügevorgang und Übergabevorgang parallel.

Der zum Fügen benötigte Weg wird an der Abstreiffläche 42 gemessen. In der unteren Endlage muß die Abstreiffläche 42 vorzugsweise minimal oberhalb der oberen Nutkante 43 des Werkstückes liegen. Die Distanz zwischen den Endlagen entspricht dem Weg des Arbeitshubes.

Bei so ausgelegter Vorrichtung wird zwischen den Arbeitszyklen nur das Fügewerkzeug 41 mit aufgenommen Ring getauscht, hier beispielsweise durch einen geneigt montierten Schwenkkopf 44, der um 180Grad gedreht wird. Bei gleichzeitigem Vorschub eines Ringes durch den Schieber 35 wird somit eine sehr kurze Wartezeit erreicht.

Im Detail sind weitere Ausführungsvarianten für die erfindungsgemäße Vorrichtung, die Spielraum für konstruktive Anpassungen an spezielle Anforderungen und Montagever-

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fahren beinhalten, denkbar. So kann die erfindungsgemäße Vorrichtung für das Zusammenspiel mit weiteren erprobten Montageverfahren für ringförmige Elemente kombiniert werden, die unterschiedlichen Einbausituationen zum Beispiel von Dichtungsringen Rechnung tragen.

Der breite Anwendungsraum der Vorrichtung, der verbesserte Prozeßablauf und die Kürzung der Taktzeiten bei Einbindung in vollautomatische Systeme überwiegen als Vorteile den Mehraufwand gegenüber dem Stand der Technik bei weitem.

Claims (7)

*? :·'■■♦ Wf^sna*1111114 Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Zuführen und Montieren von ringförmigen Elementen wie zum Beispiel Dichtungsringen, besonders im gefetteten oder geölten Zustand, gekennzeichnet durch

mindestens ein Zufuhr- und ein Montagesegment, die miteinander korrespondirend arbeiten, wobei das Zuführsegment einen um eine Achse drehbaren Behälter aufweist, der die Menge der Elemente enthält, und in den mindestens ein dreh- und antreibbares stabförmiges Aufnahmeelement eintauchbar ist, von welchem die ringförmigen Elemente an anderer Stelle des Zuführsegmentes abarbeitbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Aufnahmeelement um eine in seiner Längsrichtung orientierte Achse sowohl bei der Aufnahme der ringförmigen Elemente aus dem Behälter als auch der Abarbeitung drehbar ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Aufnahmeelement eine Einrichtung zum Halten der auf ihm befindlichen Elemente aufweist, die aktiviert wird, wenn seine Position durch eine geeignete Einrichtung innerhalb des Zuführsegmentes verändert wird.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Zuführsegment eine schieberförmige Einrichtung aufweist, mit der die ringförmigen Elemente von dem Aufnahmeelement in eine mit dem Montagesegment korrespondierende Position gebracht werden können.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die schieberförmige Einrichtung mit einer Hilfe für die Übergabe elastischer ringförmiger Elemente an das Montagesegment gekoppelt ist. 5

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß das Montagesegment ein oder mehrere Einrichtungen zum Fügen von ringförmigen Elementen aufweist. 10

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Montagesegment derart gekoppelte Einrichtungen zum Fügen von ringförmigen Elementen aufweist, daß während eines Fügevorganges an eine oder mehrere daran unbeteiligte Einrichtungen je ein ringförmiges Element zum nachfolgenden Fügen übergeben wird.