DE3922099A1

DE3922099A1 - Tooling for inserting meal circlips - has permanent magnet support of circlip during transfer and insertion

Info

Publication number: DE3922099A1
Application number: DE19893922099
Authority: DE
Inventors: Fritz Durian
Original assignee: SWF Auto Electric GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1989-07-05
Filing date: 1989-07-05
Publication date: 1991-01-17
Anticipated expiration: 2009-07-06
Also published as: DE3922099C2

Abstract

Existing automatic methods of inserting circlips in high volume production are not completely reliable because of inadequate support as the circlip is transfered from the feed track to the groove in the shaft. This is overcome in the new method by using a permanent magnet (41) to support the circlip (5) during transfer and insertion. The magnet is saddle-shaped in conformity with the shaft dia, so that as the slide (31) moves downwards during insertion the circlip is not released until it is almost home. USE/ADVANTAGE - Greater reliability of circlip insertion.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie ein Werkzeug zur Montage eines metallischen Sicherungsringes.The invention relates to a method and a tool for assembly a metallic circlip.

In sehr vielen Bereichen der Technik muß eine Welle gegen eine axiale Verschiebung lagegesichert werden. Dazu verwendet man sehr oft einen Sicherungsring mit auseinanderspreizbaren Enden, der in eine Nut dieser Welle einrastbar ist. Konstruktionen dieser Art findet man beispielsweise bei Elektromotoren zur Lagesicherung der Ankerwelle oder bei Wischeranlagen in Kraftfahrzeugen zur Lagesicherung einer Wischerwelle. Bei diesen Großserienprodukten kommt es entscheidend auf eine einfache, aber dennoch betriebssichere Montage dieser Sicherungsringe an. Montagefehler können erhebliche Auswirkungen, beispielsweise die völlige Zerstörung eines Motors zur Folge haben.In many areas of technology, a shaft must be against an axial one Displacement be secured. You very often use one Circlip with spreadable ends that fit in a groove of this Shaft is clickable. One finds constructions of this kind, for example with electric motors to secure the position of the armature shaft or with wiper systems in motor vehicles to secure the position of a wiper shaft. With these Large series products are crucial to a simple, yet reliable assembly of these circlips. Assembly errors can significant effects, such as the complete destruction of an engine have as a consequence.

Zur Montage dieser Sicherungsringe verwendet man bisher einen Montageschieber, der eine randoffene Aufnahme für den Sicherungsring aufweist. Dabei wird der Sicherungsring quer zur späteren Montagerichtung lagerichtig derart in diese Aufnahme eingesetzt, daß die auseinanderspreizbaren Enden aus der Aufnahme vorstehen. Der Sicherungsring liegt dabei an nur wenigen Auflagepunkten an einem Steg des Montageschiebers an, was in der Praxis zu erheblichen Problemen geführt hat. Wegen der nur einseitigen Anlage des Sicherungsringes während der Bewegung des Montageschiebers zum Einfädeln des Sicherungsringes in die Nut können nämlich wegen der in einem Betrieb unvermeidbaren Erschütterungen Lgeveränderungen des Sicherungsringes nicht völlig ausgeschlossen werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn - wie dies bei bisherigen Werkzeugen der Fall ist - dieser Montageschieber auf einer U-förmigen Bewegungsbahn verstellt werden muß, um den Sicherungsring an einer Montagestation zu greifen und an einer seitlich dazu versetzten Montagestation auf der Welle zu montieren.So far, one has been used to mount these circlips Assembly slider, which is an open edge for the retaining ring having. The circlip becomes transverse to the later installation direction used in the correct position in this recording that the protruding ends protruding from the receptacle. The locking ring lies on only a few support points on a web of the assembly slide what has led to considerable problems in practice. Because of the only one-sided installation of the circlip during the movement of the Assembly slide for threading the circlip into the groove namely because of the inevitable vibrations in a company Changes in the length of the circlip cannot be completely ruled out. This is especially true if - as with previous tools The case is - this assembly slide on a U-shaped trajectory must be adjusted in order to secure the locking ring at an assembly station grab and at a laterally offset assembly station on the shaft to assemble.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und das Werkzeug zur Montage eines solchen Sicherungsringes derart zu verbessern, daß Montagefehler weitgehend ausgeschlossen werden. The present invention is therefore based on the object of the method and the tool for mounting such a circlip improve that assembly errors are largely excluded.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 3 gelöst.This object is achieved with the characterizing features of Claims 1 and 3 solved.

Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Überlegung zugrunde, daß eine sichere Positionierung eines metallischen Sicherungsringes in dem Montageschieber durch einen Magneten erreicht werden kann, an dessen Stirnfläche der Sicherungsring anliegt, bis die auseinanderspreizbaren Enden in die Aufnahmenut der Welle eingefädelt sind. Erst beim anschließenden Eindrücken soll dieser Sicherungsring dann zunehmend von der Stirnfläche des Magneten abgestreift werden. Die Stirnfläche des Magnets ersetzt dabei gewissermaßen die bisherigen Stege mit den Auflagepunkten an dem Montageschieber, wobei allerdings der Halt durch die Magnetkraft wesentlich gegenüber der bisherigen Ausführung erhöht wird.The present invention is based on the consideration that a secure positioning of a metallic locking ring in the Assembly slide can be achieved by a magnet on the Face of the locking ring rests until the spreadable ends are threaded into the receiving groove of the shaft. Only afterwards This circlip should then increasingly press in from the end face of the Magnets are stripped. The face of the magnet replaces so to speak, the previous bridges with the support points on the Assembly slide, whereby the hold by the magnetic force is essential is increased compared to the previous version.

Während der Einfädelbewegung muß also dazu der Montageschieber mit dem Magneten gleichsinnig verstellt werden. Beim späteren Eindrücken des Sicherungsringes in die Aufnahmenut ist dagegen eine Relativbewegung zwischen dem Montageschieber und dem Haltemagneten erforderlich. Dieser Bewegungsablauf kann ohne größeren Aufwand dadurch realisiert werden, daß man gemäß Anspruch 3 zwei in der Montagerichtung beweglich geführte, den Montageschieber bzw. den Magneten haltende Träger federnd aneinander abstützt, wobei dann das Verstellelement auf den den größeren Verstellweg ausführenden Träger des Montageschiebers einwirkt. Dabei wird gemäß Anspruch 4 ein Permanentmagnet verwendet, der eine sichelförmige Aussparung aufweist, dessen Kontur der Kontur der Welle angepaßt ist. Man erzielt damit eine Haltewirkung des Magneten auch noch während des Eindrückens des Sicherungsringes in die Aufnahmenut.During the threading movement, the assembly slider must therefore with the Magnets can be adjusted in the same direction. When you later press the Locking ring in the receiving groove, however, is a relative movement required between the mounting slide and the holding magnet. This Movement sequence can be realized without much effort in that one according to claim 3, two guided in the mounting direction, the Assembly slide or the magnet-holding carrier resiliently together supports, then the adjusting element on the larger adjustment path acts executing carrier of the assembly slide. It is according to claim 4 uses a permanent magnet which has a crescent-shaped recess, the contour of which is adapted to the contour of the shaft. You get one with it Holding effect of the magnet even while the Circlip in the receiving groove.

Die Erfindung und deren vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeipiels näher erläutert. Es zeigen:The invention and its advantageous embodiments are described below based on the embodiment shown in the drawing explained. Show it:

Fig. 1 eine Ansicht auf ein Werkzeug, Fig. 1 is a view of a tool,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Werkzeug gemäß Fig. 1 und Fig. 2 shows a section through the tool of FIG. 1 and

Fig. 3 eine perspektivische Prinzipskizze zur Verdeutlichung des Grundgedankens der Erfindung. Fig. 3 is a perspective schematic diagram to illustrate the basic idea of the invention.

In den Fig. 1 und 2 ist das Werkzeug nur so weit dargestellt, wie dies zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. An einem ortsfesten Gestell mit einer Grundplatte 10, mehreren senkrecht stehenden Streben 11, 12, einer Deckplatte 13 und einem U-förmig vorspringenden Bügel 14 sind in der Montagerichtung ausgerichtete Führungssäulen 15 und 16 gehalten. An diesen Führungssäulen 15, 16 sind ein erster Träger 30 und ein zweiter Träger 40 verstellbar geführt. Die beiden Träger 30 und 40 sind in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ruhelage durch Federelemente 17 auf Distanz gehalten. Mit 18 ist ein pneumatisches Verstellelement bezeichnet, das an der Deckplatte 13 fixiert ist und dessen Verstellstößel 19 auf den ersten Träger 20 in Montagerichtung M einwirkt.In Figs. 1 and 2, the tool is shown only as far as is necessary for explaining the present invention. On a stationary frame with a base plate 10 , a plurality of vertical struts 11 , 12 , a cover plate 13 and a U-shaped protruding bracket 14 , guide columns 15 and 16 are held in the assembly direction. A first carrier 30 and a second carrier 40 are adjustably guided on these guide columns 15 , 16 . In the rest position shown in FIGS. 1 and 2, the two supports 30 and 40 are held at a distance by spring elements 17 . 18 with a pneumatic adjusting element is designated, which is fixed to the cover plate 13 and the adjusting plunger 19 acts on the first carrier 20 in the mounting direction M.

An dem ersten Träger 30 ist ein Montageschieber 31 starr gehalten, der an seiner freien Stirnfläche eine im querschnitt dreieckige, randoffene Aufnahme 32 aufweist, was am besten in Fig. 3 erkennbar ist. An der Stirnfläche 33 dieser Aufnahme stützt sich der mit S bezeichnete Sicherungsring während der Montage in der Montagerichtung M zentriert ab. Die Materialstärke dieses aus einer Platine ausgestanzten Montageschiebers 31 entspricht der Materialstärke des Sicherungsringes S.A mounting slide 31 is rigidly held on the first carrier 30 and has a receptacle 32 which is triangular in cross section and open at the edge on its free end face, which can best be seen in FIG. 3. The securing ring designated S is centered on the end face 33 of this receptacle during assembly in the assembly direction M. The material thickness of this assembly slide 31 punched out of a board corresponds to the material thickness of the locking ring S.

An dem zweiten Träger 40 ist ein Permanentmagnet 41 fixiert, dessen Stirnfläche 42 in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ruhelage der Träger sowie in der in Fig. 3 dargestellten Einfädelstellung des Sicherungsringes S koaxial zur Aufnahme am Montageschieber 31 angeordnet ist. Insbesondere aus Fig. 3 geht hervor, daß dieser Permanentmagnet 41 eine sichelförmige Aussparung 43 aufweist, dessen Kontur der Kontur der Welle W angepaßt ist.A permanent magnet 41 is fixed to the second carrier 40 , the end face 42 of which is arranged coaxially with the mounting slide 31 in the rest position of the carrier shown in FIGS. 1 and 2 and in the threading position of the locking ring S shown in FIG. 3. Especially from FIG. 3 shows that this permanent magnet 41 having a crescent-shaped recess 43, whose contour is adapted to the contour of the wave W.

In den Fig. 1 und 2 ist noch eine Zuführschiene 50 angedeutet, die von schräg oben in den Bereich vor die Stirnfläche 42 des Magneten 41 führt. Der Querschnitt dieser Zuführschiene 50 ist auf die Gestalt der Sicherungsringe angepaßt, die in Pfeilrichtung P aufgrund der Einwirkungen der Schwerkraft in den Wirkungsbereich dieses Magneten 41 rutschen. Diese Zuführschiene 50 ist an dem U-förmig vorstehenden Bügel 14 fixiert, von dem ein ortsfestes Abdeckblech 20 winklig absteht. Ein weiterer ortsfester Abdecksteg 21 ist an der Deckplatte 13 fixiert und endet oberhalb der Zuführschiene 50. Dieser Abdecksteg 21 hat ebenfalls eine dreieckförmige randoffene Aussparung und umgibt deswegen mit geringem Abstand die auf den Magnet 41 hin rutschenden Sicherungsringe S. Dieser Abdecksteg 21 dient dabei zugleich auch zur besseren Führung und Ausrichtung des Montageschiebers 31.In Figs. 1 and 2 still one feeder 50 is indicated, which leads obliquely from above in the region in front of the end face 42 of the magnet 41. The cross section of this feed rail 50 is adapted to the shape of the locking rings which slip in the direction of arrow P due to the effects of gravity into the area of action of this magnet 41 . This feed rail 50 is fixed to the U-shaped protruding bracket 14 , from which a stationary cover plate 20 protrudes at an angle. Another stationary cover web 21 is fixed to the cover plate 13 and ends above the feed rail 50 . This cover web 21 also has a triangular open-edged cutout and therefore surrounds the locking rings S sliding towards the magnet 41 at a short distance. This cover web 21 also serves for better guidance and alignment of the assembly slide 31 .

In der Fig. 1 ist auch noch ein Lagerbock 55 angedeutet, auf dem ein Anker mit einer Ankerwelle W lagerichtig so abgestützt ist, daß bei einer Verstellung des Montageschiebers 31 in der Montagerichtung M der Sicherungsring S in die vorgesehene Aufnahmenut 25 einfädelt.In the FIG. 1 also a bearing block 55 is indicated, on which an armature with an armature shaft W is in the correct position supported so that the retaining ring S threading during an adjustment of the mounting slide 31 in the mounting direction M into the provided receiving groove 25th

Im folgenden soll nun das Montageverfahren im einzelnen erläutert werden. Die Sicherungsringe S werden zunächst auf dieser Zuführschiene 50 aufgereiht und rutschen aufgrund der Einwirkung der Schwerkraft in den Wirkungsbereich des Magneten 41. Der vorderste Sicherungsring S liegt schließlich lagerichtig an der Stirnfläche 42 des Magneten 41 an. Nun wird das Verstellelement 18 angesteuert, so daß der Verstellstößel 19 den oberen ersten Träger 30 in Montagerichtung M, also quer zur Achsrichtung der Welle verstellt. Wegen der federnden Abstützung des anderen Trägers 40 an diesem ersten Träger 30 wird gleichwirkend auch dieser zweite Träger 40 in Montagerichtung verstellt. Dadurch wird der an der Stirnfläche 42 des Magneten 41 anliegende Sicherungsring S in Montagerichtung M verstellt, bis die auseinanderspreizbaren Enden 60 dieses Sicherungsringes S in die Aufnahmenut 25 einfädeln. Dieser Zustand ist in Fig. 3 dargestellt. Während dieser Einfädelbewegung des Sicherungsringes S ist also eine einwandfreie Lagesicherung aufgrund der Magnetkraft 41 gewährleistet. Bei einer entsprechenden Auslegung der Magnetkraft sind daher Lageverschiebungen des Sicherungsringes während der Einfädelbewegung praktisch ausgeschlossen.The assembly process will now be explained in detail below. The retaining rings S are first lined up on this feed rail 50 and slide into the effective range of the magnet 41 due to the action of gravity. The foremost retaining ring S finally lies in the correct position on the end face 42 of the magnet 41 . Now the adjusting element 18 is actuated so that the adjusting plunger 19 adjusts the upper first carrier 30 in the mounting direction M, that is to say transversely to the axial direction of the shaft. Because of the resilient support of the other support 40 on this first support 30 , this second support 40 is also adjusted in the same way in the mounting direction. As a result, the locking ring S resting on the end face 42 of the magnet 41 is adjusted in the mounting direction M until the expandable ends 60 of this locking ring S are threaded into the receiving groove 25 . This state is shown in Fig. 3. During this threading movement of the locking ring S, a perfect position securing due to the magnetic force 41 is guaranteed. With a corresponding design of the magnetic force, positional displacements of the locking ring during the threading movement are practically excluded.

Aus Fig. 3 geht deutlich hervor, daß in dieser Position nach Abschluß der Einfädelbewegung der Magnet 41 mit seiner sichelförmigen Aussparung 43 auf der Mantelfläche der Welle W aufliegt. Eine weitere Bewegung des Magneten 41, der formstabil am unteren Träger 40 gehalten ist, wird also durch diese Welle W gehemmt. Da der Verstellstößel 19 des Verstellelements 18 weiterhin in Montagerichtung verstellt wird, ergibt sich eine Relativbewegung zwischen dem ersten Träger 30 und dem zweiten Träger 40. Die Stirnfläche 33 am Montageschieber 31 liegt dann schließlich am Sicherungsring S an und drückt diesen Sicherungsring unter vorübergehender Aufspreizung der Enden 60 in diese Aufnahmenut 25 hinein. Während dieses Eindrückvorganges wird der Sicherungsring S zunehmend von der Stirnfläche 42 des Magneten 40 abgestreift, wobei aufgrund der besonderen Gestaltung dieses Magneten 40 aber eine Haltewirkung weiterhin gewährleistet ist.From Fig. 3 it is evident that the magnet 41 rests in this position after completion of the Einfädelbewegung with its crescent-shaped recess 43 on the outer surface of the shaft W. A further movement of the magnet 41 , which is held in a dimensionally stable manner on the lower carrier 40 , is thus inhibited by this shaft W. Since the adjustment plunger 19 of the adjustment element 18 is still adjusted in the mounting direction, there is a relative movement between the first carrier 30 and the second carrier 40 . The end face 33 on the mounting slide 31 then finally rests on the locking ring S and presses this locking ring while temporarily spreading the ends 60 into this receiving groove 25 . During this press-in process, the securing ring S is increasingly stripped from the end face 42 of the magnet 40 , but due to the special design of this magnet 40 , a holding effect is still guaranteed.

Das beschriebene Montageverfahren mit nur einer Montagerichtung beim Einsetzen des Sicherungsringes zeichnet sich durch seine einfachen und sicheren Bewegungsabläufe aus und trägt damit wesentlich zu einer einwandfreien Montage der Sicherungsringe bei. Dadurch kann der bisher unvermeidbare Ausschuß bei der Fertigung derartiger Teile wesentlich reduziert werden. Dabei kann durch die federnde Abstützung der beiden zur Positionierung der Sicherungsringe während der Montage erforderlichen Elemente, nämlich dem Montageschieber und dem Magneten, das Werkzeug ohne großen Aufwand realisiert werden, wobei nur ein einziges Verstellelement erforderlich ist.The assembly procedure described with only one assembly direction when Inserting the circlip is characterized by its simple and safe movements and thus contributes significantly to one perfect assembly of the circlips. This allows the so far inevitable committee essential in the manufacture of such parts be reduced. It can by the resilient support of the two Positioning the circlips required during assembly Elements, namely the mounting slide and the magnet, the tool without great effort can be realized, with only a single adjusting element is required.

Claims

1. Verfahren zur Montage eines metallischen Sicherungsringes, der lagerichtig in einem Montageschieber aufgenommen wird, mit seinen spreizbaren Enden dann in in eine Aufnahmenut einer Welle eingefädelt wird und schließlich durch eine Verstellung des Schiebers quer zur Achsrichtung der Welle in die Aufnahmenut eingedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsring während der Einfädelbewegung an der Stirnfläche eines Magneten anliegt und dadurch lagegesichert ist und beim Eindrücken in die Aufnahmenut von der Stirnfläche des Magneten abgestreift wird.1. A method for assembling a metallic locking ring which is received in the correct position in a mounting slide, is then threaded with its expandable ends into a receiving groove of a shaft and is finally pressed into the receiving groove by an adjustment of the slide transverse to the axial direction of the shaft, characterized in that the securing ring during the Einfädelbewegung abuts the end face of a magnet and is secured in position by, and is stripped when pressed into the receiving groove from the end face of the magnet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungsringe auf einer Zuführschiene aufgereiht werden, daß sie aufgrund der Einwirkung der Schwerkraft in den Wirkungsbereich des Magneten rutschen, bis der jeweils vorderste Sicherungsring an der Stirnfläche des Magneten anliegt und daß in nur einer Montagerichtung der Sicherungsring lagerichtig im Schieber gehalten in die Aufnahmenut in der Welle eingesetzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the Circlips are lined up on a feed rail that they are due to the influence of gravity slip into the area of action of the magnet, until the foremost circlip on the face of the magnet is present and that the locking ring is in the correct position in only one mounting direction held in the slide in the receiving groove in the shaft.

3. Werkzeug zur Montage eines metallischen Sicherungsringes nach dem Verfahren gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer in der Montagerichtung (M) ausgerichteten Führungssäule (15, 16) zwei Träger (30, 40) geführt sind, die in der Ruhelage durch ein Federelement (17) auf Distanz gehalten sind, wobei an einem ersten Träger (30) der Montageschieber (31) mit einer in Montagerichtung (M) offenen Aufnahme (32) für den Sicherungsring (S) fixiert ist, während am zweiten Träger (40) ein Magnet (41) gehalten ist, dessen Stirnfläche (42) in der Ruhelage der Träger (30, 40) koaxial zur Aufnahme (32) am Montageschieber (31) liegt, und daß ein Verstellelement (19) in Montagerichtung (M) auf den ersten Träger (30) einwirkt und zunächst die beiden federnd aneinander abgestützen Träger (30, 40) zum Einfädeln der freien Enden (60) des Sicherungsringes (S) in die Aufnahmenut (25) der Welle (W) gleichzeitig verstellt und anschließt zum Eindrücken des Sicherungsringes (S) in die Aufnahmenut (25) den ersten Träger entgegen der Kraft des Federelementes (17) relativ zum zweiten Träger (40) verstellt.3. Tool for mounting a metallic locking ring according to the method according to at least one of the preceding claims, characterized in that on a in the mounting direction (M) aligned guide column ( 15 , 16 ) two carriers ( 30 , 40 ) are guided, which in the Rest position are held at a distance by a spring element ( 17 ), the mounting slide ( 31 ) being fixed to a first carrier ( 30 ) with a receptacle ( 32 ) for the locking ring (S) which is open in the mounting direction (M), while on the second carrier ( 40 ) a magnet ( 41 ) is held, the end face ( 42 ) in the rest position of the carrier ( 30 , 40 ) coaxial with the receptacle ( 32 ) on the mounting slide ( 31 ), and that an adjusting element ( 19 ) in the mounting direction (M ) acts on the first support ( 30 ) and first the two resiliently supported supports ( 30 , 40 ) for threading the free ends ( 60 ) of the locking ring (S) into the receiving groove ( 25 ) of the shaft (W) timely adjusted and then adjusts the first carrier against the force of the spring element ( 17 ) relative to the second carrier ( 40 ) to press the retaining ring (S) into the receiving groove ( 25 ).

4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (4T) eine sichelförmige Aussparung (43) aufweist, deren Kontur der Kontur der Welle (W) angepaßt ist.4. Tool according to claim 3, characterized in that the magnet ( 4 T) has a sickle-shaped recess ( 43 ), the contour of which is adapted to the contour of the shaft (W).