DE3805280A1 - Verfahren und einrichtung zur automatischen anbringung und befestigung von klemmen auf zu befestigenden gegenstaenden - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur automatischen anbringung und befestigung von klemmen auf zu befestigenden gegenstaendenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtung zur
automatischen Verformung eines flachen Stanzstückes oder
Rohlings zu einer geschlossenen Klemme und zur Anbringung
desselben über einen dadurch zu befestigenden Gegenstand.
Offene Klemmen von der Art, wie sie z.B. in der US-PS
42 99 012 desselben Anmelders beschrieben worden sind,
welche ein sogenanntes "Oetiker-Ohr" enthalten, haben
bei verschiedenen Anwendungen eine weite Verbreitung
gefunden. Bei einer dieser Anwendungen werden derartige
offene Klemmen in Fertigungslinien der Automobilindustrie
dazu verwendet Achsmanschetten auf Achsen zu befestigen.
Für diesen Zweck werden offene Klemmen, welche bereits in
eine im wesentlichen kreisförmige Anordnung vorgeformt
sind, um die Achsmanschette angebracht, manuell geschlossen,
indem im inneren Bandabschnitt vorgesehene Haken in Öffnungen
im äußeren Bandabschnitt eingehängt werden, und werden danach
durch Zusammenziehen des sogenannten "Oetiker-Ohres" befestigt.
Weiter ist es bekannt, zur Platz- und Kosteneinsparung dem
Verwender offene Klemmen in Form von ebenen Rohlingen oder
Stanzstücken zu liefern und die flachen Stanzstücke erst
beim Verwender in eine vorgegebene Form zu bringen. In den
US-PSen 46 33 698 und 44 25 789 werden Einrichtungen zur
Verformung der flachen Stanzstücke beim Verwender beschrieben.
Die hierbei notwendigen manuellen Tätigkeiten machten vier
Personen notwendig bevor die Anbringung der Klemmen auf
den Achsmanschetten zu Ende durchgeführt war. Wegen der
menschlichen Unzulänglichkeit war üblicherweise noch eine
fünfte Person vorhanden, welche die richtige Anbringung
der Klemme überprüfte, und es mußte eine sechste Person
verfügbar sein, um nicht richtig angebrachte Klemmen zu
entfernen und die durch die Kontrollperson bemerkten Fehler
zu korrigieren, indem sie eine andere Klemme als Ersatz
anbrachte. Daher war das bisherige Verfahren zur Anbringung
dieser Klemmen verhältnismäßig arbeitsintensiv. Außerdem
war der Ausschuß verhältnismäßig groß, da die nicht richtig
angebrachten Klemmen zerstört werden mußten, um dieselben
zu entfernen, und diese wurden daher zu unnützem Schrott.
Neben der üblichen menschlichen Unzulänglichkeit ergaben
sich bei der bisher bekannten Methode weitere Probleme
durch eine uneinheitliche Anbringung der Klemmen, nicht
nur infolge einer inkorrekten Verwendung eines zangenähnlichen
pneumatischen Werkzeuges zum Schließen des sogenannten
"Oetiker-Ohrs", sondern auch durch eine stark variierende
Betätigung des pneumatischen Werkzeuges, welche wiederum
dazu führte, daß das Ohr mit verschiedenen Geschwindigkeiten
und mit sehr unterschiedlichen Kräften geschlossen wurde.
Aus metallurgischen Gründen können jedoch eine sehr schnelle
Verformung des Ohrs und/oder sehr starke Schließkräfte
die Qualität der Anbringung der Klemme und deren Haltevermögen
beeinträchtigen.
Das in den Fertigungslinien der Automobilindustrie verwendete
oben beschriebene bekannte Verfahren war also mit verschiedenen
Problemen verbunden, welche sich nicht nur negativ auf die
Kosten auswirkten, sondern auch auf die Qualität der Anbringung
der Klemme auf der Achsmanschette und damit auf die Lebensdauer
der Achsbaugruppe, welche davon abhängig ist, ob das in der
Achsmanschette vorhandene Schmiermittel durch absolute Dichtig
keit dort behalten wird.
Die Erfindung hat in erster Linie das Ziel, die oben beschriebenen
Nachteile und Schwächen des bekannten Verfahrens zu beseitigen
und eine narrensichere Anbringung der Klemmen sicherzustellen,
unabhängig von menschlichen Unzulänglichkeiten, welche eine
unterschiedliche Qualität der montierten Klemme bewirken.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die vorhandenen
Probleme durch ein Verfahren und eine Einrichtung gelöst,
welche einen vollständig automatischen Betriebsablauf
erlauben, einschließlich der Verformung eines flachen Rohlings
in eine kreisförmige Form, das Schließen der Klemme, das
automatische Überführen der geschlossenen Klemme von einer
Verformungsstation in eine Überführungsstation, wo die
Klemme über der Achsmanschette angebracht wird, und ein
darauffolgendes Zusammenziehen des Ohres der in dieser
Weise angebrachten Klemme, um die Klemme auf der Achs
manschette festzuziehen und damit die letztere fest auf der
Achse selbst zu halten.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Klemme
in der Überführungsstation derart auf der Achsmanschette
angebracht, daß sie in einer vorgegebenen Stellung verbleibt,
während die in dieser Weise zusammengefügte Baugruppe aus
Achse, Achsmanschette und Klemme von der Überführungsstation
zur Befestigungsstation bewegt wird, um sicherzustellen,
daß das pneumatische zangenähnliche Werkzeug das Ohr jedesmal
in einer vollständig zufriedenstellenden Weise schließen kann
aufgrund der verhältnismäßig festen Position zwischen dem Ohr
und dem pneumatischen Werkzeug. Dies wird gemäß der Erfindung
dadurch erreicht, daß die an der Verformungsstation aufgenommene
kreisförmige Klemme in eine in geringem Maße nichtkreisförmige,
ovale Form plastisch verformt wird und wiederum in
eine kreisförmige Form elastisch zurückverformt wird bevor
sie über der Achsmanschette angebracht wird, so daß nach
dem Lösen der Greiffinger die Klemme die Tendenz hat, in
ihre in geringem Maße nichtkreisförmige Konfiguration zurück
zukehren, so daß auf diese Weise infolge der Reibung zwischen
der Klemme und der Achsmanschette sichergestellt wird, daß
das Ohr in einer vorgegebenen Position verbleibt bis es von
dem pneumatischen zangenähnlichen Werkzeug erfaßt wird.
Die erfindungsgemäße Einrichtung führt alle diese Schritte
des erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch durch, so daß
sich nicht nur wesentliche Einsparungen bei den Arbeitskosten
ergeben, sondern in jedem Falle auch zusätzlich eine qualitativ
hochwertige Montage sichergestellt wird, wobei unnötiger Abfall
vermieden wird.
Diese und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden weiter verdeutlicht durch die folgende Beschreibung
in Verbindung mit der Zeichnung, welche lediglich zum Zwecke
der Veranschaulichung ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens
und der Einrichtung gemäß der Erfindung darstellt.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Art von Klemme,
welche gemäß Verfahren und Einrichtung der Erfindung
Verwendung finden kann;
Fig. 2 eine etwas schematisierte Draufsicht auf eine
Einrichtung gemäß der Erfindung, welche die Teile
unmittelbar nach dem Anbringen einer Klemme auf eine
Achsmanschette darstellt;
Fig. 3 eine schematisierte Frontansicht der Verformungs
station in der erfindungsgemäßen Einrichtung;
Fig. 4 eine Seitenteilansicht in vergrößertem Maßstab längs
der Richtung der Pfeile IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5 eine Seitenansicht der Einrichtung längs der Linie
V-V in Fig. 3,;
Fig. 6 eine etwas schematisierte Seitenteilansicht, welche
die Position der Teile zeigt unmittelbar bevor das
Ohr die "Zwölf-Uhr-Position" beim Verformungsvorgang
erreicht;
Fig. 7 eine etwas schematisierte Seitenteilansicht, welche
die Position der Teile im Verlauf des Verformungs
vorgangs zeigt, wenn das Ohr die "Zwölf-Uhr-Position"
erreicht hat und unmittelbar vor dem nietähnlichen
Verschließen der Klemme;
Fig. 8 eine perspektivische Teilansicht, die das Verschließen
nach der Beendigung der Verformung der Klemme zeigt,;
Fig. 9 eine Draufsicht auf die Einrichtung, ähnlich Fig. 2,
welche die Position der verschiedenen Teile zeigt
nachdem die Achse zusammen mit der Achsmanschette und
der über dieser angebrachten Klemme zu der Befestigungs
station bewegt worden ist und der Überführungsmechanismus
wieder in Übereinstimmung ist mit der Verformungs
station;
Fig. 10 eine teilweise, etwas schematisierte Ansicht im
Querschnitt, welche die Teile der Verformungsstation
zeigt nach der Beendigung des Verformungsvorganges
und unmittelbar vor der Übernahme der verformten Klemme
durch den Übertragungsmechanismus;
Fig. 11 eine schematisierte Darstellung der plastischen
Deformation der kreisförmigen Klemme in eine nicht
kreisförmige Konfiguration im Verlauf der Übertragung
von der Verformungsstation zur Übertragungsstation;
Fig. 12 eine etwas schematisierte Ansicht, welche die
elastische Deformation der Klemme in deren im wesent
lichen kreisförmigen Form zeigt unmittelbar bevor
diese auf der Achsmanschette angebracht wird;
Fig. 13 eine Darstellung der Position der Klemme auf der
Achsmanschette nach dem Lösen der Haltefinger, wobei
die ovale Form der Klemme übertrieben dargestellt ist;
Fig. 14 eine etwas schematisierte Ansicht, welche die Teile
der Einrichtung zeigt, wobei der Übertragungsmechanismus
mit der nächsten Achsmanschette in Übereinstimmung
gebracht ist, und welche die Klemme von den Greiffingern
gehalten zeigt;
Fig. 15 eine schematisierte Ansicht, welche die Position der
Teile in der Befestigungsstation unmittelbar vor der
Anwendung des pneumatischen zangenähnlichen Werkzeugs
zeigt;
Fig. 16 eine etwas schematisierte Ansicht der Position der
Teile nach dem das Ohr plastisch verformt worden ist,
um die Klemme auf der Achsmanschette mit einer
vorgegebenen Kraft festzuziehen; und
Fig. 17 ein Schaltbild für die Steuerung des pneumatischen
Werkzeugs.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der gleiche Bezugs
zeichen über die verschiedenen Figuren für die Bezeichnung
gleicher Teile verwendet werden, und insbesondere in Fig. 1,
ist eine Klemme derart dargestellt, wie sie z.B. in Fig. 7
der US-PS 42 99 012 desselben Anmelders oder in der anhängigen
Anmeldung mit der Seriennummer 9 22 473 dargestellt ist. Die
Klemme in Fig. 1, insgesamt mit dem Bezugszeichen (10)
bezeichnet, besteht aus einem flachen Klemmband (11), welches -
mit einem sogenannten "Oetiker-Ohr" (12) versehen ist, welches
eine oder mehrere verstärkende Rillen (13) im Wölbungsteil
des Ohres enthalten kann. Um in Umfangsrichtung von dem
inneren Bandabschnitt zu der ringförmigen Konfiguration
der Klemme einen Übergang, der im wesentlichen frei ist von
einem Zwischenraum oder einer Stufe, sicherzustellen, ist
der innere Bandabschnitt (11 a) an seinem freien Ende mit
einer zungenförmigen Verlängerung (14) versehen, welche in
der Lage ist in einen komplementären Rücksprung oder eine
Öffnung einzugreifen, welche durch eine im äußeren Bandabschnitt
(11 b) vorgesehene nach außen gebogene Ausstanzung oder
Bossierung (15) gebildet ist, wie dies ausführlicher in
der obengenannten US-PS 42 99 012 beschrieben ist. Zusätzlich
ist der innere Bandabschnitt (11 a) mit einem oder mehreren
kalt verformten Haken (16) sowie mit einem Führungshaken (17),
welcher ein sich in Längsrichtung erstreckender, wie gezeigt,
kombinierter Führungs- und Stützhaken sein kann.
Die erfindungsgemäße Einrichtung enthält eine Verformungs
station, welche insgesamt mit dem Bezugszeichen (40) bezeichnet
ist (Fig. 2, 3, 5, 9, 10), welche ein erstes kleineres
Rollelement (41) und ein zweites größeres Rollelement (42)
enthält, die so angeordnet sind, daß sie sich um ihre
jeweiligen Rotationsachsen drehen und soweit voneinander
beabstandet, daß der flache Rohling (30) befördert wird,
wenn er in die Verformungsstation eingeführt wird und einen
(nicht dargestellten) Näherungsschalter üblicher Konstruktion
auslöst, wie es später ausführlicher beschrieben wird.
Das kleinere Rollelement (41) enthält ein Paar von
ungefähr L-förmigen Klemmelementen (43), welche unter
Betätigung in der Lage sind, sich zuerst radial nach außen
über das eingeführte Klemmenband (11) zu bewegen und danach
mit ihren Klemmbeinen aufeinander zu, so daß sie den
flachen Rohling auf der äußeren Oberfläche des Rollelementes
(41) (Fig. 4) halten. Das größere Rollelement (42) enthält
eine erste Aussparung (44), welche eine solche Form hat,
daß sie es den Klemmelementen erlaubt sich zu Beginn des
Klemmvorgangs über dem Klemmband zu schließen, und eine
zweite Aussparung (44′) mit einer zu der des Ohrs (12)
komplementären Form, die über dessen Umfang mit einem
solchen Umfang angeordnet ist, das sie das Ohr aufnimmt,
wenn es in der "Zwölf-Uhr-Position" der Klemme nach einer
vollständigen Rotation des Rollelementes (41) eintrifft.
Das größere Rollelement (42) enthält ein Verschlußelement
(45), welches mit seiner Nockenfläche oder einem Schlitz
(45′) (Fig. 7) derart angeordnet ist, daß ein Einrasten
mit dem vorstehenden Ende des kombinierten Führungs-
und Haltehakens (17) bewirkt wird, um durch einen form
schlüssigen Verschluß die Klemme geschlossen zu halten.
Der insgesamt mit dem Bezugszeichen (51) bezeichnete Über
führungsmechanismus (Fig. 14) enthält einen Aufnahmemechanismus
(55) mit vier fingerähnlichen, ungefähr L-förmigen Greiffingern
(56 a, 56 b, 56 c) und (56 d), die paarweise einander gegenüberstehend
in der "Zwölf-Uhr-, der Drei-Uhr-, der Sechs-Uhr- und der
Neun-Uhr-Position" bezüglich der verformten Klemme angeordnet
sind. Der Greiffinger (56 a) in der "Zwölf-Uhr-Position", der
dafür vorgesehen ist die äußeren Klemmenoberfläche im Bereich
des Ohres (12) zu ergreifen, ist dabei mit einem in seiner
Form zu der des Ohres komplementären Rücksprung versehen,
um dasselbe darin aufzunehmen. Die Greiffinger (56 a) bis (56 d)
sind auf dem Aufnahmemechanismus (55) durch übliche Mittel
drehbar gelagert, um ein wahlweises Schließen und Öffnen
der Greiffinger zum Aufnehmen einer Klemme und zum darauf
folgenden Loslassen derselben zu erlauben. Zusätzlich erfolgt
eine Steuerung des Schließens und Öffnens der fingerähnlichen
Elemente in der Weise, daß sie wahlweise in einem Paar (56 a,
56 c) und (56 b, 56 d) betätigt werden können, um eine plastische
Deformation und eine elastische Deformation durchzuführen,
wie es weiter unten ausführlicher beschrieben wird.
Der Aufnahmemechanismus (55) ist um eine Achse (54) (Fig. 14)
auf einer feststehenden Tragekonstruktion (57) drehbar gelagert,
wobei die Drehung durch übliche Mittel, wie sie in Fig. 14
schematisch durch einen Motor (58) dargestellt sind, erfolgt,
der antriebsmäßig durch ein Getriebe oder ähnliches mit dem
Aufnahmemechanismus (55) verbunden ist. Zwei Tragestangen (58)
dienen als Führung für eine hin- und hergehende Bewegung des
Aufnahmemechanismus (55) während der hin- und hergehenden
Bewegung in horizontaler Richtung, welche z.B. durch pneumatische
Zylinder (59) (Fig. 14) gesteuert wird. Die Tragestangen (58)
sind in einem U-förmigen Rahmenteil (57′) befestigt, welches
selbst zur Drehung um eine Achse (54) auf dem Träger (57)
drehbar angebracht ist.
Die in Fig. 15 insgesamt mit dem Bezugszeichen (60) bezeichnete
Befestigungsstation enthält ein pneumatisches zangenähnliches
Werkzeug (61) mit drehbar gelagerten Backen (62) (Fig. 15
und 16) zur plastischen Verformung des Ohres (12), um
die Achsmanschette (70) auf der Achse (71) festzuziehen,
wenn sie längs der Montagelinie (72) (Fig. 2 und 15)
bewegt wird. Das pneumatische Werkzeug (61) enthält eine
Steuereinrichtung (63) (Fig. 15), um die Geschwindigkeit,
mit der sich die Backen (62) schließen, und die maximale
Kraft, mit der die Klemme festgezogen wird, einzustellen.
Weiterhin kann die Zyklusfrequenz eingestellt werden.
Fig. 17 ist eine schematische Darstellung einer elektronischen
Schaltung, die in der Steuereinrichtung (63) enthalten sein
kann.
Ein pneumatischer Zylinder (64) (Fig. 15) verschiebt dabei
die pneumatische Werkzeuggruppe (61, 63) und deren Träger
(65) in vertikaler Richtung, um die Backen (62) genau über
dem zu verformenden Ohr zu plazieren. Ein (nicht dargestellter)
üblicher Sensor löst dabei die Verschiebung des pneumatischen
Werkzeugs zur richtigen Zeit bezüglich des zyklischen Betriebs
der Maschine aus. Wenn nötig, können selbstverständlich geeignete
Mittel vorgesehen werden, um das Werkzeug zusätzlich zu der
Bewegung in Vertikalrichtung in einer horizontalen Ebene
zu bewegen.
Der Betrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung erfolgt in der
folgenden Weise.
Wenn die Einrichtung eingeschaltet wird und betriebsbereit ist,
jedoch noch kein Rohling eingeführt ist, weist das obere Roll
element (42) von dem unteren Rollelement (41) einen Abstand auf,
wie es in den Fig. 3 und 5 gezeigt ist. Sobald ein flacher
Rohling in die Maschine eingeführt wird, startet ein (nicht
dargestellter) Sensor üblicher Bauweise den Betriebszyklus.
Zu diesem Zeitpunkt sind die Klemmelemente (43) noch in
ihrer zurückgezogenen Stellung, und die Aufnahmeeinrichtung
(55) steht der Verformungsstation (40) fluchtend gegenüber.
Zunächst wird das Rollelement (42) um ein kleines Stück im
Uhrzeigersinn gedreht bis es sich dem Rollelement (41) nähert,
so daß dessen Aussparung (44) zur richtigen Zeit in Position
ist, um es den Klemmelementen zu erlauben sich über das
Klemmband zu bewegen. Wenn sich das Rollelement (41) im
Uhrzeigersinn und das Rollelement (42) im Gegenuhrzeigersinn
drehen, wird der flache Rohling in die Maschine eingeführt.
Die Klemmelemente (43) halten, wenn sie betätigt sind, die
vordere Kante des Klemmbandes auf der äußeren Oberfläche
des Rollelementes (41), so daß das Klemmband verformt wird,
wenn die Zuführungsbewegung durch Rotation der Rollelemente
(41) und (42) fortgeführt wird. Dabei ist die Anordnung so
gewählt, daß die Klemmelemente (43) das Klemmband an einem
Punkt erfassen, an dem die volle Breite des Klemmbandes
an seiner vorderen Kante beginnt, d.h. hinter der zungen
förmigen Verlängerung, so daß die zungenförmige Verlängerung
im wesentlichen gerade bleibt bis sie mit dem äußeren Band
abschnitt (11 b) zusammenkommt, wenn sich das Rollelement
(41) weiter dreht. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß
die zungenförmige Verlängerung nur verformt wird, wenn sie
in den Rücksprung (15) im äußeren Bandabschnitt (11 b) eintritt,
so daß eine ausreichende Elastizität in der zungenförmigen
Verlängerung verbleibt, um ein sicheres Einrasten derselben
im Rücksprung (15) sicherzustellen.
Der Durchmesser der Teile und der Ort der zweiten Aussparung
(44′) sind so gewählt, daß die Aussparung (44′) sich an einer
solchen Stelle befindet, daß sie das Ohr (12) aufnimmt nachdem
das Rollelement (41) eine vollständige Umdrehung ausgeführt
hat. Die weitere Rotation der Rollelemente (41) und (42)
bewirkt, daß das Verschlußelement (45) in den kombinierten
Führungs- und Stützhaken (17) eingreift, um die Klemme form
schlüssig in einer Weise ähnlich einer Niete geschlossen zu
halten. Dies erfolgt, wenn das Ohr (12) sich hinter die
"Zwölf-Uhr-Position" gedreht hat, so daß nach dem Verschließen
die Rollelemente (41) und (42) über mehr als 360° in ihre
ursprüngliche Position gedreht werden, in der das Ohr (12)
in der "Zwölf-Uhr-Position" ist. Das Rollelement (42) wird
danach vom Eingriff mit der Klemme zurückgezogen, so daß
sich die letztere infolge ihrer Elastizität in geringem
Maße entspannen kann und damit von der Verformungsstation
abgezogen werden kann. Zu diesem Zweck ist der Aufnahme
mechanismus (55) zu der Verformungsstation bewegt worden,
so daß sich Greiffinger (56 a) bis (56 d) nun in einer
Position befinden die äußere Oberfläche der verformten
Klemme zu ergreifen, wie es schematisch in Fig. 10 dargestellt
ist, in der die Pfeile die Schwenkbewegung dieser Finger
zum Ergreifen der verformten Klemme darstellen. Als nächstes
wird der Aufnahmemechanismus (55) zurückgezogen, wird daraufhin
gedreht bis er mit der Überführungsstation (50) in Überein
stimmung ist, woraufhin der Aufnahmemechanismus (55) wiederum
zu der Überführungsstation verschoben wird, derart, daß sich
die Klemme nun über der Achsmanschette befindet, fertig,
um durch Lösen der Greiffinger (56 a) bis (56 d) freigegeben
zu werden.
Da es wichtig ist, daß das Ohr (12) stets in einer vorgegebenen
Position verbleibt, wenn sich die Achsbaugruppe von der
Überführungsstation (50) zu der Befestigungsstation (60)
bewegt, werden durch die vorliegende Erfindung noch zwei
weitere Operationen im Verlauf der Überführung der Klemme von
der Verformungsstation (40) zu der Überführungsstation (50)
durchgeführt. Im einzelnen bedeutet das, daß die Klemme
durch Anwendung einer Verformungskraft auf die Klemme
durch die Greiffingerelemente (56 a) und (56 c) plastisch
verformt wird in eine geringfügig ovale Konfiguration, wie
es in Fig. 11 durch den Pfeil dargestellt ist, wo die nicht
kreisförmige Konfiguration der Klemme übertrieben dargestellt
ist. Fig. 12 zeigt, auf welche Weise die Klemme wiederum
in eine im wesentlichen kreisförmige Form zurückverformt
wird, jedoch nur elastisch durch Einwirkung einer Kraft durch
die Greiffingerelemente (56 b) und (56 d), wie es in Fig. 12
schematisch durch die Pfeile dargestellt ist und die Klemme
wird dann durch Reibung auf der Achsmanschette (70) gehalten
als Folge ihrer Tendenz in ihre nichtkreisförmige Konfiguration
zurückzukehren, nachdem sie von den Greiffingerelementen (56 a)
bis (56 d) freigegeben worden ist, wie es wiederum in über
triebener Weise in Fig. 13 gezeigt ist.
Die auf diese Weise mit der Klemme zusammengesetzte Achs
manschette wird dann von der Überführungsstation (50) zu
der Befestigungsstation (60) bewegt, wo das zangenähnliche
Werkzeug (61) abgesenkt wird, so daß die Backen (62) an das
Ohr (12) angreifen können, welches in einer festgelegten
Position bezüglich der Achsmanschette (70) gehalten wird
und wodurch jedesmal eine vollkommen genaue Zusammenführung
des Ohres und damit eine vollständig zufriedenstellende
Anbringung der Klemme sichergestellt wird.
Nachdem die Klemme von den Greiffingern (56 a) bis (56 d) frei
gegeben worden ist, wird der Aufnahmemechanismus (55) wiederum
von der Überführungsstation (50) wegbewegt, danach gedreht
und mit der Verformungsstation in Übereinstimmung gebracht
in einer Position, in der sie bereit ist, die nächste
verformte Klemme (Fig. 9) nach dem nächsten Betriebszyklus
aufzunehmen.
Da die Betätigungs- und Antriebsmechanismen ebenso wie deren
Steuerungseinrichtungen für die Auslösung der verschiedenen
Bewegungen der Teile der erfindungsgemäßen Einrichtung, insoweit
sie hier nicht dargestellt werden, als solche bekannt sind,
wobei kommerziell erhältliche und bekannte Anordnungen
benutzt werden können, wird auf eine detaillierte Beschreibung
derselben an dieser Stelle um einer besseren Übersichtlichkeit
willen verzichtet.
Obwohl die Achse und die Achsmanschette auf der Fertigungs
linie normalerweise in der Überführungsstation in Position
gebracht werden, dort für eine vorgegebene Zeit, z.B. 6
Sekunden gehalten werden, um das Anbringen der Klemme zu
erlauben, und danach zusammen mit der Klemme zu der Befestigungs
station bewegt werden, wo die Baugruppe aus der Achsmanschette
und die Klemme nun z.B. für weitere 6 Sekunden gehalten wird,
um ein Zusammenziehen des Klemmenohres zu erlauben, ist
die vorliegende Erfindung nicht auf eine Fertigungslinie
mit taktweiser Fertigung beschränkt, sondern sie kann ebenso
mit einer kontinuierlich arbeitenden Fertigungslinie verwendet
werden, indem geeignete Bewegungen der verschiedenen Teile
mit der Geschwindigkeit der Fertigungslinie vorgesehen werden.
Z.B. können sich der Aufnahmemechanismus und auch das Werkzeug
mit einer Geschwindigkeit und in einer Richtung der Bewegung
der Fertigungslinie bewegen, um eine Anbringung der Klemme
auf einer sich kontinuierlich bewegenden Fertigungslinie zu
ermöglichen.
Darüberhinaus ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine
mit einem Ohr versehene Klemme beschränkt, sondern sie kann
auch, z.B. mit einer ohrlosen Klemme, von der Art wie sie
in der US-PS 42 99 004 desselben Anmelders beschrieben ist,
verwendet werden. Alles, was dazu notwendig ist, ist das
Rollelement (42) so auszubilden, daß es die verschiedenen
vorstehenden Teile aufnehmen kann, und das pneumatische
Werkzeug (60) so abzuändern, daß es in der Lage ist, die
Klemme korrekt zu schließen.
Obwohl nur ein Ausführungsbespiel der Erfindung dargestellt
und beschrieben worden ist, ist die Erfindung selbstver
ständlich nicht darauf beschränkt, sondern es können verschiedene
Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, wie sie auf
dem Fachgebiet üblich sind.
Claims (21)
1. Verfahren zur automatischen Anbringung und Befestigung
einer aus einem flachen Rohstück gefertigten Klemme
auf einem Gegenstand vorgegebener Gestalt, gekennzeichnet
durch die Verfahrensschritte
- - Verformen des flachen Rohstücks in eine Klemme mit einer inneren Gestalt, die geringfügig größer ist als die Gestalt des Gegenstandes,
- - Verschließen der so verformten Klemme in geschlossenem Zustand,
- - Aufnehmen der so verformten und geschlossenen Klemme an der Verformungsstation und Überführen derselben zu dem damit zu befestigenden Gegenstand, und
- - Festziehen der Klemme über dem zu befestigenden Gegenstand.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Klemme während des Überführens von der Verformungs station zu der Überführungsstation in eine Konfiguration plastisch verformt wird, welche geringfügig verschieden ist von der Konfiguration des Gegenstandes und
- - die Klemme wiederum in ihre ursprüngliche Konfiguration elastisch verformt wird bevor sie über dem zu befestigenden Gegenstand freigegeben wird, so daß die Klemme durch Reibungsschluß mit dem Gegenstand auf diesem in einer vorgegebenen Position gehalten wird bis die Klemme auf dem Gegenstand festgezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Klemme durch verhältnismäßig langsame Anwendung
einer festziehenden Kraft bis zu einer vorgegebenen
Stärke auf dem Gegenstand befestigt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet
durch die Anwendung in einer Fertigungsstraße, in welcher
der zu befestigende Gegenstand längs der Fertigungsstraße
zu der Überführungsstation bewegt wird, in der Überführungs
station angehalten wird, um das Anbringen der Klemme
über dem Gegenstand zuzulassen, und danach von der
Überführungsstation zu einer Befestigungsstation bewegt
wird, wo er wiederum angehalten wird, um ein Festziehen
der Klemme über dem Gegenstand zuzulassen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Gegenstand längs einer sich
kontinuierlich bewegenden Fertigungsstraße bewegt wird,
und daß die Klemme während einer Bewegung im Bereich der
Überführungsstation über dem Gegenstand angebracht wird,
und daß sie danach während der Bewegung im Bereich der
Befestigungsstation festgezogen wird.
6. Einrichtung zum automatischen Anbringen und Befestigen
einer aus einem flachen Rohstück gefertigten Klemme
auf einem Gegenstand vorgegebener Gestalt, gekennzeichnet
durch
- - eine Verformungseinrichtung (40) zum Verformen des flachen Rohstücks zu einer Klemme (10), die hin sichtlich ihrer inneren Gestalt geringfügig größer ist als der Gegenstand (70), mit einem Verschluß mechanismus (45) zum Verschließen der Klemme (10) in ihren geschlossenen Zustand,
- - eine Aufnahme- und Überführungseinrichtung (51) zum Aufnehmen der geschlossenen Klemme (10) von der Ver formungseinrichtung (40) und zum Überführen der Klemme (10) über den zu befestigenden Gegenstand (70)
- - und ein Spann- oder Befestigungswerkzeug (60), um die Klemme (10), die in einer vorgegebenen Stellung auf dem Gegenstand (70) gehalten wird, auf dem Gegenstand (70) festzuziehen, so daß im wesentlichen über den gesamten Umfang derselben Klemmkräfte ausgeübt werden.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Klemme (10) auf den zu befestigenden Gegenstand
in einem Zustand überführt wird, in welchem die Klemme
nach der Freigabe aus der Aufnahme- und Überführungs
einrichtung (51) an dem Gegenstand (70) unter Reibung
im begrenzten Bereich ihres Umfanges anliegt, so daß die Klemme kraftschlüssig in der vorgegebenen
Stellung gehalten wird, während sie durch das Spannwerkzeug
festgezogen bzw. festgeklemmt wird.
8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verformungseinrichtung (40) zwei Zuführungsrollen
(41, 42) enthält, die in Hinblick auf die Dicke des
Rohstücks voneinander soweit beabstandet sind, daß durch
Rotation der Zuführungsrollen (41, 42) in entgegen
gesetzte Richtungen das Rohstück zugeführt wird, daß die
eine Rolle (41) eine Halteeinrichtung (43) enthält, um
das flache Rohstück auf der Oberfläche der einen Rolle
(41) derart zu haltern, daß das Rohstück um die eine
Zuführungsrolle (41) bei deren Drehung plastisch verformt
wird, und eine Betätigungseinrichtung zum Betätigen der
Halteeinrichtung (43), wenn das vorangehende Teil des
Rohstücks die Zuführungsrolle (41, 42) passiert,
und zum Beenden der Betätigung der Halteeinrichtung (43)
nach Abschluß des Verformungsvorgangs.
9. Einrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, gekennzeichnet
durch die Verwendung für ein Rohstück, das im inneren
und im äußeren Bandabschnitt (11 a, 11 b) mit komplementären
Einrichtungen (16, 17) versehen ist, welche in der Lage
sind ineinander einzugreifen, wenn das Rohstück nahezu
vollständig zu einer geschlossenen Klemme verformt ist,
wobei die andere Rolleinrichtung (42) einen Verschluß
mechanismus (45) enthält, der in der Lage ist, auf eine
der komplementären Einrichtungen einzuwirken, um dieselbe
zu verformen und das Verschließen zu bewirken.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die andere Zuführungsrolle
(42) einen größeren Durchmesser hat als die eine
Zuführungsrolle (41), so daß sich die andere
Zuführungsrolle (42), um weniger als 360° dreht, wenn sich
die eine Rolle (41) um mindestens 360° vollständig
gedreht hat.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verschlußmechanismus (45) Nocken
flächen (45′) aufweist, welche das Verschließen bewirken.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die komplementären Einrichtungen
im inneren Bandabschnitt (11 a) einen sich nach außen
erstreckenden Haken (17) enthalten, welcher in der Lage
ist in eine Öffnung in dem überlappenden äußeren Band
abschnitt (11 b) einzugreifen, wenn das Verschließen
nahezu vollständig erfolgt ist, wobei der Verschluß
mechanismus (45) auf den sich durch die Öffnung er
streckenden Haken (17) einwirkt, und denselben verformt,
um durch Formschluß ein Verschließen zu bewirken.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Haken (17) ein sich im wesentlichen in Umfangs
richtung der Klemme (10) erstreckender laschenähnlicher
Haken ist, und daß die Verschlußeinrichtung (45) mit
ihren Nockenflächen (45′) den hervorstehenden Teil des
Hakens (17) verbiegt, um ein Verschließen ähnlich einer
Niete zu bewirken.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufnahme- und Überführungsein
richtung (51) mehrere Aufnahmefinger (56 a-56 d) enthält,
die in der Lage sind an der Verformungsstation (40) nach
Abschluß des Verformungsvorganges an der äußeren Ober
fläche der Klemme (10) anzugreifen, einen Träger (57),
auf welchem die Aufnahmefinger (55) derart drehbar gelagert
sind, daß die Klemme (10) wahlweise von der Verformungs
station aufgenommen und auf dem zu befestigenden Gegen
stand freigegeben werden kann, sowie eine Betätigungs
einrichtung (59, 58), welche betätigbar ist die Finger
(56 a-56 d) in ihrer Stellung über der Klemme in der Ver
formungsstation (40) zu schließen, darauf die Aufnahme
finger zurückzuziehen, während die verformte, geschlossene
Klemme gehalten wird, danach die Aufnahmefinger gegenüber
dem Halter (57) in Gegenüberstellung mit dem zu befestigenden
Gegenstand zu drehen, danach die Aufnahmefinger so zu
verschieben, daß die Klemme über dem Gegenstand angebracht
wird, und schließlich die Klemme (10) durch Lösen der
Finger (56 a-56 d) freizugeben.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungseinrichtung (59) pneumatische
Betätigungselemente enthält.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der zu befestigende Gegenstand (70)
eine äußere Oberfläche mit einem im wesentlichen kreis
förmigen Querschnitt hat, daß die Verformungseinrichtung
(40) das Rohstück zu einer im wesentlichen kreisförmigen
Klemme (10) verformt, deren Durchmesser geringfügig
größer ist als der Durchmesser der äußeren Oberfläche
des Gegenstands, und daß die Betätigungseinrichtung
der Aufnahme- und Überführungseinrichtung (51) eine
Steuereinrichtung aufweist, welche derart betätigbar
ist, daß sie die Klemme während der Überführung von der
Verformungsstation (40) zu dem zu befestigenden Gegen
stand in eine in geringem Maße nichtkreisförmige Gestalt
plastisch verformt und die in geringem Maße nichtkreis
förmige Klemme vor dem Anbringen über dem Gegenstand
in ihre ursprüngliche, im wesentlichen kreisförmige
Form elastisch verformt, so daß die in dieser Weise
verformte Klemme nach ihrer Freigabe durch Reibungs
schluß in einer vorgegebenen Stellung auf dem Gegenstand
gehalten wird.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufnahme- und Überführungseinrichtung (51) zwei über
den Umfang voneinander beabstandete Paare von einander
gegenüberliegend angeordneten Fingern (56 a, 56 c) und (56 b,
56 d) enthält, und daß die besagte plastische Verformung
der Klemme durch wahlweise Betätigung eines Paares (56 a,
56 c) der Finger und die elastische Verformung durch wahl
weise Betätigung zumindest des anderen Paares (56 b, 56 d)
der Finger erfolgt.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klemme (10) ein plastisch ver
formbares, ungefähr U-förmiges Ohr (12) zum Zusammenziehen
der Klemme enthält, daß das Ohr (21) nach Abschluß des
Verformungsvorganges sich in der Verformungsstation in
einer vorgegebenen Position befindet, und daß ein Finger
(56 a) des einen Paares derart angeordnet ist, daß es
mit dem Ohr (12) ausgerichtet ist und eine Vertiefung
aufweist, welche das Ohr (12) aufnimmt.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß das Befestigungswerkzeug (60)
ein zangenähnliches pneumatisches Werkzeug (61) aufweist
mit Backen (62), welche durch einen Betätigungsmechanismus
wahlweise schließbar sind während sie auf die Schenkel
des Ohrs (12) einwirken, und eine Steuereinrichtung (Fig. 17)
in dem Werkzeug, welche den Zufluß von Preßluft zu der
Betätigungseinrichtung gestattet, mit einer Drosseleinrichtung
zur Steuerung der Zeit zum Erreichen einer vorgegebenen
Schließkraft der Backen (62), sowie mit einer Einrichtung
zum Unterbrechen der Zuführung der Preßluft nach Erreichen
der vorgegebenen Kraft.
20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
die Drosseleinrichtung und die weitere Einrichtung einstellbar
sind.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klemme (10) an ihrem führenden
Ende eine zungenförmige Verlängerung (14) aufweist zum
Eingriff in einen Rücksprung (15) in einem entsprechenden
Abschnitt der Klemme (10), so daß die Klemme frei von einer
Stufe ist, und daß die Halteeinrichtung (43) das Klemmband
des Rohstückes in einem auf das innere Ende der zungen
förmigen Verlängerung (14) folgenden Bereich erfaßt,
so daß die zungenförmige Verlängerung (14) erst nach dem
Eingriff in den äußeren Bandabschnitt (11 b) plastisch
verformt wird, so daß eine nach außen gerichtete Elastizität
der zungenförmigen Verlängerung (14) erreicht wird, welche
eine gute Einwirkung in die Vertiefung (15) sicherstellt.
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