DE3735878C1 - Device for loading a mandrel with piston rings and intermediate rings - Google Patents

Abstract

For economical machining of piston rings, the latter are loaded axially onto mandrels with interposition of intermediate rings to form stacks. A new device is to enable reliable and efficient loading of mandrels. To load the mandrel (2), piston rings (4) and intermediate rings (5) stacked in magazines (1', 1'') are alternately positioned over the vertically arranged mandrel (2) and individually ejected from the magazines (1', 1'') and then taken up by the mandrel (2). The arrangement enables automated loading of mandrels. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum abwechselnden Beladen eines Spanndornes mit Kolbenringen und Zwischenringen und Ausrichten des Ringpaketes auf dem Spanndorn, wobei die Kolbenringe und Zwischenringe in je einem Magazin angeordnet und einzeln aus dem Magazin ausstoßbar und nach dem Ausstoßen von dem Spanndorn aufnehmbar sind.The invention relates to a device for alternately loading a mandrel with Piston rings and intermediate rings and alignment of the Ring pack on the mandrel, with the piston rings and intermediate rings arranged in a magazine and can be ejected individually from the magazine and after Ejecting from the mandrel are receivable.

Die DE-OS 24 40 996 offenbart eine Vorrichtung zur Montage gespaltener Sicherungsringe in Ringnuten zylindrischer Werkstücke. Die zu montierenden Sicherungsringe sind in Stapelform in einem Magazin angeordnet und werden von dort einzeln ausgestoßen, um auf einen Spreizdorn aufgeschoben zu werden. Der auf ein definiertes Maß gespreizte Sicherungsring wird anschließend von einem Schieber auf das zu sichernde Werkstück geschoben.DE-OS 24 40 996 discloses a device for Assembly of split circlips in ring grooves cylindrical workpieces. The to be assembled Circlips are stacked in a magazine arranged and are ejected individually from there to to be pushed onto an expanding mandrel. The on a defined dimension of the circlip is spread then from a slide to the one to be secured Workpiece pushed.

Bei der Kolbenringbearbeitung werden aus wirtschaftlichen Gründen die einzelnen Ringe zu Ringpaketen verspannt. Hierzu müssen sie zunächst auf Spanndorne geladen werden.When machining piston rings are made of the individual rings for economic reasons Ring packs clamped. To do this, you must first click on Mandrels are loaded.

Für gewisse Bearbeitungsvorgänge, wie beispielsweise die Kantenbearbeitung oder das Auftragen von Beschichtungen auf die Kolbenringlauffläche, ist es notwendig, die Spanndorne nicht nur mit den zu bearbeitenden Kolbenringen, sondern darüber hinaus mit Zwischenringen kleineren Außendurchmessers zu beladen. Diese haben die Aufgabe, die zu bearbeitenden Kolbenringe auf dem Spanndorn axial zu beabstanden, damit einerseits für die Kantenbearbeitung die Kanten der Kolbenringe für das Bearbeitungswerkzeug frei zugänglich sind, oder andererseits bei der Beschichtung der Laufflächen eine Unterbrechung der Spritzschicht zwischen den einzelnen Kolbenringen sichergestellt wird, um ein Aneinanderhaften der einzelnen Ringe zu verhindern.For certain processing operations, such as  the edge processing or the application of Coatings on the piston ring tread, it is necessary not only with the mandrels machining piston rings, but also with To load intermediate rings of smaller outer diameter. These have the task of being processed Spacing piston rings axially on the mandrel, on the one hand, the edges for edge processing the piston rings for the machining tool are free are accessible, or on the other hand at the Coating the treads an interruption of the Spray layer between the individual piston rings is ensured to ensure that the to prevent individual rings.

Während die Bearbeitung der auf dem Spanndorn paketierten und mittels Zwischenringen voneinander getrennten Kolbenringe weitgehend automatisiert ist, erfolgt das Beladen des Spanndornes manuell. Dieser Arbeitsgang ist umständlich und zeitaufwendig.While machining the on the mandrel packaged and by means of intermediate rings from each other separate piston rings is largely automated, the mandrel is loaded manually. This Operation is cumbersome and time consuming.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, Kolbenringe und Zwischenringe automatisch auf Spanndorne zu laden.The invention has for its object a Creating device that allows Piston rings and intermediate rings open automatically Load mandrels.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Längsachsen des Spanndornes und der Magazine vertikal verlaufen und die Magazine um ihre Längssachsen drehbar, und daß die Magazine zum Ausstoßen der Kolbenringe und Zwischenringe abwechselnd über den Spanndorn führbar sind. Auf diese Weise wird ein automatisches und sicheres Beladen des Spanndornes ermöglicht. Durch die Drehung der Hülsen erhalten die aus den Magazinen herausfallenden Ringe einen Drehimpuls, welcher dafür Sorge trägt, daß sich die Ringe, während sie über den Spanndorn fallen, nicht verhaken.This object is achieved in that the longitudinal axes of the mandrel and the magazines run vertically and the magazines around their  Longitudinal axes rotatable, and that the magazines for Ejecting the piston rings and intermediate rings are alternately guided over the mandrel. To this Way an automatic and safe loading of the Mandrel allows. By rotating the sleeves receive the rings falling out of the magazines an angular momentum which ensures that the rings as they fall over the mandrel, don't get caught.

Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß sind die Magazine als rohrförmige Hülsen ausgebildet. Darüber hinaus können die Magazine von oben beladbar sein.According to a further idea of the invention, the Magazines designed as tubular sleeves. About that the magazines can also be loaded from above.

Es scheint zweckmäßig, daß die mittels eines Kolbenschiebers in dem Magazin von oben nach unten weitertransportierten Ringe durch einen am unteren Endbereich des Magazines radial nach innen federnden Haltekörper gehalten werden, bevor sie durch den Kolbenschieber über den im Magazin befindlichen Ringstapel einzeln nach unten ausgestoßen werden.It seems appropriate that the means of a Piston spool in the magazine from top to bottom further transported rings by one at the bottom End area of the magazine springing radially inwards Holding body are held before going through the Piston slide over the one in the magazine Ring stack are ejected individually downwards.

Das Magazin zur Aufnahme von an einer Umfangsstelle aufgeschnittenen Kolbenringen ist, einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, am Innenumfang mit einer parallel zur Längsachse des Magazins verlaufenden Zentrierleiste versehen, in welche der Stoß der Kolbenringe eingreift. Hierdurch liegen die magazinierten Kolbenringe stoßjustiert übereinander. The magazine for recording at a peripheral point open piston rings, another Thoughts of the invention according to the inner circumference with a parallel to the longitudinal axis of the magazine Centering strip into which the joint of the Engages piston rings. As a result, the collated piston rings butt-adjusted one above the other.  

Da die Magazine sich während des Ausstoßens drehen, fallen die Ringe, bedingt durch den genannten Drehimpuls, vorteilhaft in eine Position auf den Spanndorn, bei der der Stoß zum jeweils nächsten Ring um ein definiertes Maß versetzt ist. Beim axialen Spannen des gefüllten Spanndornes ergibt sich hierdurch eine über den gesamten Ringumfang gleichmäßig verteilte achsparallele Druckkraft, so daß sich die eingespannten Kolbenringe nicht innerhalb des Paketes versetzen können, beziehungsweise der Spanndorn durchgebogen wird.Since the magazines are spinning as they eject, the rings fall due to the aforementioned Angular momentum, advantageously in a position on the Mandrel, where the joint to the next ring is offset by a defined amount. In the axial The filled mandrel is tensioned thereby one over the entire circumference of the ring evenly distributed axially parallel pressure, so that the clamped piston rings are not within the Can move package, or the Mandrel is bent.

Die Zwischenringe weisen üblicherweise einen Bohrungsdurchmesser auf, der nur geringfügig größer als der Durchmesser des Spanndornes ist. Damit diese Ringe sicher von dem Spanndorn aufgenommen werden, ist der Spanndorn mit einem konisch sich verjüngenden oberen Endbereich versehen, welcher darüber hinaus lösbar mit dem Spanndorn verbunden ist. Diese Maßnahme ermöglicht ferner, daß nach dem Beladevorgang der konische Endbreich gegen eine Endscheibe austauschbar ist, über die das gesamte Paket axial verspannbar ist. Ein sicheres und störungsfreies Beladen des Spanndornes wird durch die Verwendung eines in axialer Richtung des Spanndornes verschiebbaren, in Form von radial zustellbaren Zungen bestehenden Anschlages ermöglicht. Entsprechend der Ringzufuhr aus den Magazinen wird der Anschlag taktweise nach unten bewegt. Auf diese Weise wird die Fallstrecke der Ringe konstant gering gehalten, wodurch die Beladung störungsfrei und schnell erfolgt und Ringbeschädigungen vermieden werden. Nachdem der Spanndorn beladen ist, sorgt ein am Außenumfang der Kolbenringe angreifendes Prismenmagazin für eine Zentrierung der Kolbenringe, so daß beim anschließenden Verspannen der paketierten Ringe ein zur Bearbeitung gerechtes Ringpaket zur Verfügung steht.The intermediate rings usually have one Bore diameter that is only slightly larger than the diameter of the mandrel. So that these Rings are securely received by the mandrel the mandrel with a conically tapered provided upper end area, which beyond is releasably connected to the mandrel. This measure also allows that after loading the Conical end area can be exchanged for an end plate over which the entire package can be axially clamped. Safe and trouble-free loading of the Mandrel is used by using an axial Movable in the direction of the mandrel, in the form of radially adjustable tongues existing stop enables. According to the ring feed from the Magazines are beating down in cycles emotional. This way the fall distance of the rings  kept constant low, which reduces the load trouble-free and quick and Ring damage can be avoided. After the Is loaded on the outside circumference of the Prism magazine for a piston ring Centering the piston rings so that when then tighten the packaged rings ring package suitable for processing stands.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert:The invention is shown in the drawing and is explained in more detail below:

Fig. 1 Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Vorrichtung Fig. 1 schematic diagram of the device according to the invention

Fig. 2 Ansicht gemäß II-II Fig. 2 view according to II-II

Fig. 3 Ansicht gemäß III-III Fig. 3 view according to III-III

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus zwei Magazinen 1′, 1′′ in Form von rohrförmigen Hülsen und einem zu beladenen Spanndorn 2, welcher in einem Ständer 3 vertikal stehend eingespannt ist. Die an einer Umfangsfläche aufgeschnittenen Kolbenringe 4 liegen axial übereinander in einem rohrförmigen Magazin 1′ und die Zwischenringe 5 ebenfalls axial übereinander in einem zweiten rohrförmigen Magazin 1′′. Die Kolbenringe 4 werden innerhalb des Magazins 1′ durch eine am Stoß der Kolbenringe 4 eingreifende Zentrierleiste 6 justiert. Der Innendurchmesser des Magazins 1′ ist so gewählt, daß die Kolbenringe 4 radial leicht vorgespannt sind, wodurch sie gegen axiales Herausfallen aus dem Magazin 1′ gesichert sind. Im Gegensatz zu den Kolbenringen 4 weisen die Zwischenringe 5 einen geschlossenen Umfang auf und liegen mit ausreichendem radialem Spiel in dem Magazin 1′′. Um ein Herausfallen dieser Ringe 5 zu vermeiden, ist am unteren Endbereich des Magazins 1′, ein radial nach innen federnder Haltekörper 7 angeordnet. Mittels an der oberen Stirnseite der paketierten Ringe 4, 5 angreifenden Kolbenschiebers 8 und 8′ können die Ringe einzeln nach unten ausgestoßen werden. Zum Beladen des Spanndornes 2 werden die Magazine 1′, 1′′ abwechselnd über den Spanndorn 2 geführt und drehen sich in dieser Position um ihre Längsachse 9, 9′. Ein axial verschiebbarer Anschlag 10, bestehend aus zwei radial zustellbaren Zungen 14, begrenzt den freien Fall des aus dem Magazin 1′ beziehungsweise 1′′ fallenden Ringes 4 beziehungsweise 5; gleichzeitig bewegt sich der Anschlag 10 taktweise entsprechend der Ringzufuhr abwärts. Hierdurch wird die Fallhöhe eines jeden Ringes konstant gehalten. Der Spanndorn 2 weist an seinem oberen Ende einen konischen Endbereich 11 auf, über den die Zwischenringe 5 zentriert werden. Durch die genannte Drehbewegung der Magazine 1′, 1′′ wird einerseits ein Verhaken der Zwischenringe 5 auf dem Spanndorn 2 verhindert und andererseits der Stoß der herabfallenden Kolbenringe 4 um einen definierten Betrag in Umfangsrichtung versetzt, so daß im beladenen Zustand der Stoß eines Kolbenringes 4 zum benachbarten Kolbenring 4 versetzt ist. Nach dem Beladen des Spanndornes 2 werden die Zungen 14 radial vom Spanndorn zurückgezogen, wodurch die Ringe 4, 5 auf eine untere Drehscheibe 12 fallen. Anschließend erfolgt mit Hilfe eines Prismenmagazines 13 durch Zusammenschieben der Prismen eine Zentrierung der Kolbenringe 4 auf dem Spanndorn 2. Nachdem der Spanndorn 2 beladen ist und die Ringe 4, 5 zentriert sind, wird der konische Endbereich 11 durch eine Endscheibe (nicht weiter dargestellt) ausgetauscht. Nunmehr kann das Ringpaket axial verspannt werden.The device 1 according to the invention consists essentially of two magazines 1 ', 1 ''in the form of tubular sleeves and a mandrel 2 to be loaded, which is clamped vertically in a stand 3 . The piston rings 4 cut open on a peripheral surface lie axially one above the other in a tubular magazine 1 'and the intermediate rings 5 also axially one above the other in a second tubular magazine 1 ''. The piston rings 4 are adjusted within the magazine 1 'by an engaging at the butt of the piston rings 4 centering bar 6 . The inner diameter of the magazine 1 'is chosen so that the piston rings 4 are radially slightly biased, whereby they are secured against axial falling out of the magazine 1 '. In contrast to the piston rings 4 , the intermediate rings 5 have a closed circumference and lie with sufficient radial play in the magazine 1 ''. In order to prevent these rings 5 from falling out, a radially inwardly resilient holding body 7 is arranged at the lower end region of the magazine 1 '. By means of the packaged rings 4 , 5 engaging piston valve 8 and 8 'on the upper face of the rings can be ejected individually downwards. To load the mandrel 2 , the magazines 1 ', 1 ''are alternately guided over the mandrel 2 and rotate in this position about their longitudinal axis 9 , 9 '. An axially displaceable stop 10 , consisting of two radially adjustable tongues 14 , limits the free fall of the ring 4 or 5 falling from the magazine 1 'or 1''; at the same time the stop 10 moves downwards in cycles according to the ring feed. This keeps the drop height of each ring constant. The mandrel 2 has at its upper end a conical end region 11 , over which the intermediate rings 5 are centered. By said rotation of the magazines 1 ', 1 ''on the one hand prevents the intermediate rings 5 from getting caught on the mandrel 2 and, on the other hand, the impact of the falling piston rings 4 is offset by a defined amount in the circumferential direction, so that the impact of a piston ring 4 when loaded is offset to the adjacent piston ring 4 . After loading the mandrel 2 , the tongues 14 are withdrawn radially from the mandrel, whereby the rings 4 , 5 fall onto a lower turntable 12 . The piston rings 4 are then centered on the mandrel 2 with the aid of a prism magazine 13 by pushing the prisms together. After the mandrel 2 is loaded and the rings 4 , 5 are centered, the conical end region 11 is replaced by an end plate (not shown further). The ring assembly can now be clamped axially.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum abwechselnden Beladen eines Spanndornes mit Kolbenringen und Zwischenringen und Ausrichten des Ringpaketes auf dem Spanndorn, wobei die Kolbenringe und Zwischenringe in je einem Magazin angeordnet und einzeln aus dem Magazin ausstoßbar und nach dem Ausstoßen von dem Spanndorn aufnehmbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen des Spanndornes (2) und der Magazine (1′, 1′′) vertikal verlaufen und die Magazine (1′, 1′′) um ihre Längsachsen drehbar und daß die Magazine zum Ausstoßen der Kolbenringe (4) und Zwischenringe (5) abwechselnd über den Spanndorn führbar sind.1.Device for alternately loading a mandrel with piston rings and intermediate rings and aligning the ring packet on the mandrel, the piston rings and intermediate rings being arranged in a magazine and being able to be ejected individually from the magazine and after being ejected from the mandrel, characterized in that the longitudinal axes of the mandrel ( 2 ) and the magazine ( 1 ', 1 '') run vertically and the magazine ( 1' , 1 '' ) rotatable about their longitudinal axes and that the magazine for ejecting the piston rings ( 4 ) and intermediate rings ( 5 ) can be guided alternately over the mandrel. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magazine (1′, 1′′) als rohrförmige Hülsen ausgebildet sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the magazines ( 1 ', 1 '') are designed as tubular sleeves. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magazine (1′, 1′′) von oben beladbar sind.3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the magazines ( 1 ', 1 '') can be loaded from above. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenringe (4) beziehungsweise Zwischenringe (5) mittels je eines Kolbenschiebers (8, 8′) aus den Magazinen (1′, 1′′) ausstoßbar sind.4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the piston rings ( 4 ) or intermediate rings ( 5 ) by means of a piston slide ( 8 , 8 ') from the magazines ( 1 ', 1 '') can be ejected. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Endbereich des Magazines (1′′) radial nach innen federnde Haltekörper (7) angeordnet sind.5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that at the lower end region of the magazine ( 1 '') radially inwardly resilient holding body ( 7 ) are arranged. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme von aufgeschnittenen Kolbenringen (4) das Magazin (1′) am Innenumfang mit einer parallel zur Längsachse (9) des Magazines (1′) verlaufenden Zentrierleiste (6) versehen ist, welche in den Stoß der Kolbenringe (4) eingreift.6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that for receiving cut piston rings ( 4 ) the magazine ( 1 ') on the inner circumference with a parallel to the longitudinal axis ( 9 ) of the magazine ( 1 ') extending centering bar ( 6 ) which engages in the joint of the piston rings ( 4 ). 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spanndorn (2) mit einem konisch sich verjüngenden oberen Endbereich (11) versehen ist.7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that the mandrel ( 2 ) is provided with a conically tapering upper end region ( 11 ). 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der konisch sich verjüngende Endbereich (11) lösbar mit dem Spanndorn (2) verbunden ist.8. Device according to claims 1 to 7, characterized in that the conically tapering end region ( 11 ) is detachably connected to the mandrel ( 2 ). 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein in axialer Richtung des Spanndornes (2) verschiebbarer Anschlag (10) zur Einstellung einer definierbaren Pakethöhe vorgesehen ist.9. Device according to claims 1 to 8, characterized in that an in the axial direction of the mandrel ( 2 ) displaceable stop ( 10 ) is provided for setting a definable package height. 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (10) aus zwei radial zustellbaren Zungen (14) besteht.10. Device according to claims 1 to 9, characterized in that the stop ( 10 ) consists of two radially adjustable tongues ( 14 ). 11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenringe (4) mit einem am Außenumfang der Kolbenringe (4) angreifenden Prismenmagazin (13) auf dem Spanndorn (2) zentrierbar sind.11. The device according to claims 1 to 10, characterized in that the piston rings ( 4 ) with a on the outer circumference of the piston rings ( 4 ) engaging prismatic magazine ( 13 ) on the mandrel ( 2 ) can be centered.