WO2015010678A1 - Verfahren und einrichtung zum umsetzen eines kolbenringpakets - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum umsetzen eines kolbenringpakets Download PDF

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WO2015010678A1
WO2015010678A1 PCT/DE2014/000367 DE2014000367W WO2015010678A1 WO 2015010678 A1 WO2015010678 A1 WO 2015010678A1 DE 2014000367 W DE2014000367 W DE 2014000367W WO 2015010678 A1 WO2015010678 A1 WO 2015010678A1
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WO
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piston ring
ring package
radial
package
spreading
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PCT/DE2014/000367
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English (en)
French (fr)
Inventor
Georg TSCHACHER
Original Assignee
Federal-Mogul Burscheid Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/06—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass piston rings from one piece

Definitions

  • the invention relates to a method for converting a, consisting of a plurality of provided with a shock single piston rings, piston ring package.
  • DE 196 46 124 C1 discloses a device for clamping packetized non-circular, a closed ring circumference having, workpieces, in particular of piston ring blanks, by means acting on the two end faces of the workpiece package Axialspann Sciencesn.
  • At least one Axialspann Sciences has in the region of the end face of the workpiece package radially deliverable in the direction of the end face of the workpiece package clamping segments which are fed radially from outside to inside and / or from inside to outside of the end face of the workpiece package to initiate an axial clamping pressure.
  • piston rings are produced by so-called rail windings, which are stabilized after separation in a cutting machine, for example by a Aufsp Rudbuchse, so that they do not occur after the separation process.
  • rail windings After the separation, there are about 300 individual rails as a package on the spreader bush.
  • These are now converted by hand with a spreader forceps, for example, on a non-circular thorn.
  • the implementation of the rail packages requires a lot of skill, since the very thin rails can vertwisten by the spreading.
  • the operator After moving the rail package with the spreading forceps, the operator then has to compress the respective package on the non-circular mandrel, so that the piston rings can only be fed for further processing in this state.
  • This manual step is time consuming.
  • the invention has for its object to be able to make this previously manually performed operation by machine to exclude in this way, on the one hand body damage to the operator as much as possible and on the other hand to increase the output.
  • a piston ring winding is provided with a longitudinal slot
  • the piston ring package thus produced is introduced together with the expansion sleeve in a radial clamping device and radially stretched,
  • the piston ring package is axially tensioned by an axial clamping device, the piston ring package is in the region of its impact, relative to
  • the expansion bushing is removed from the radial tensioning device and replaced by a non-circular mandrel
  • At least the radial and the axial clamping device can be operated hydraulically or pneumatically.
  • the spreading device and the lifting and the lowering of the piston ring package are hydraulically or pneumatically actuated.
  • a pneumatic drive is advantageously used for all of the tensioning and spreading devices and the lifting and lowering means.
  • the radial clamping device includes at least three, in particular tube-like, pressure elements that are moved individually or collectively radially in the direction of the piston ring package and pressed against the outer peripheral surface of the piston ring package with a defined radial clamping force.
  • the Axialspannvorraum includes a plurality of upper and a plurality of lower clamping body, which are respectively applied to the first and last single piston ring of the piston ring package and pressed with a predetermined axial clamping force to the respective first and last piston ring of the piston ring package.
  • the spreading device includes individual spreading elements, which are introduced in the closed state in the collision of the piston ring package following the radial and axial clamping of the piston ring package, wherein the spreading of the piston ring package takes place by opening and opposite movement of the individual spreading elements.
  • a device for converting one of a plurality of single-piston piston thrust piston rings at least including a radial clamping device for the piston ring package, an axial clamping device for the piston ring package, a spreading device for the piston ring package, lifting and lowering means for the piston ring package and actuating means for the radial and the axial clamping device, the spreading device and the lifting and lowering.
  • the radial clamping device advantageously consists of at least three elongated, in particular tubular, pressure elements, wherein the pressure elements are radially deliverable in the direction of the piston ring package.
  • the Axialspannvorraum is formed by upper and lower clamping body, which can be applied to the respective flank surfaces of the first and the last single piston ring of the piston ring package under the axial force.
  • FIG. 1 Spatial representation of the device according to the invention for
  • FIG. 3 shows a different view in accordance with FIG. 1 in a three-dimensional representation
  • FIG. 7 Spatial representation according to FIG. 5, but with the system up
  • FIG. 9 Spatial representation according to FIG. 7, but with a non-circular mandrel
  • FIG. 10 representation of Figure 9 in different views.
  • Figures 1 to 10 show in spatial representations and other views of the device 1 according to the invention for converting a piston ring package 2.
  • the following components are recognizable: a Sp Gillbuchse 3, tubular pressure elements trained 4,5,6.
  • the pressure elements 4,5,6 form the radial clamping device for the piston ring package second
  • FIGS 1 to 10 show only schematic diagrams of the device according to the invention, which is not fully shown here for reasons of clarity.
  • the individual piston rings are applied in shock-aligned form on the provided with a longitudinal slot 16 expansion sleeve 3 and are in this case with its inner peripheral surface 17 on the outer peripheral surface 18 of the expansion sleeve 3.
  • the piston ring package 2 is provided with a, also continuous thrust 19.
  • the pressure elements 4,5,6 are tubular and extend approximately over the entire height of the piston ring package 2 and are at the same time with the upper clamping bodies 7,8,9 and the lower clamping bodies 10,11, 12 in connection.
  • the piston ring package 2 located on the expansion bush 3 is now inserted into the radial tensioning device formed by the pressure elements 4, 5, 6, wherein the pressure elements 4, 5, 6 have moved apart.
  • the pressure elements 4,5,6 stuck axially above the expansion sleeve 3.
  • the piston ring package 2 is inserted into the radial clamping device such that the impact 19 of the piston ring package 2 of the spreading device 15 is opposite.
  • centering means can be provided, which are not shown in this figure.
  • the device 1 is then shut down axially in the direction of the expansion sleeve 3, the piston ring package 2 is fixed radially with the pressure elements 4, 5, 6.
  • the movement is to be brought about in this example pneumatically with pressure cylinders, not shown.
  • the pressure element 4 as the first in Direction of the piston ring package 2 are moved.
  • the pressure elements 5 and 6 simultaneously move in the direction of the piston ring packet 2.
  • they are pressed against the piston ring packet 2 with a defined radial pressure force and held in this state.
  • FIG. 2 shows the axial clamping process of the piston ring package 2.
  • the axial clamping is performed by pneumatic cylinders, also not shown, which create the upper clamping body 7,8,9 and the lower clamping body 10,11,12 to the associated flank surface 20,21 of the first and last single piston ring of the piston ring package 2 and the piston ring package 2 with fixable predetermined axial force between them.
  • a pneumatic clamping not shown, for example, by clamping units of a piston rod, used as a securing element.
  • FIGS. 3 to 6 now show the spreading process of the piston ring package 2.
  • the spreading of the piston ring packet 2 is effected by the spreading device 15 formed by spreading elements 13.
  • the operator has the kobenring packet 2 in the first working step with the joint 19 in the spreading elements 13, 14 introduced.
  • the spreading fingers 22, 23 of the spreading elements 13, 14 are closed in this state.
  • the spreading fingers 22,23 of the spreading elements 13, 14 are now moved apart in the opposite direction, and indeed so far until the radially and axially tensioned piston ring package 2 can be easily lifted from the expansion sleeve 3.
  • the lifting of the piston ring package 2 of the expansion sleeve. 3 is shown in FIGS. 7 and 8.
  • expansion sleeve 3 is now removed from the machine (not shown) and replaced by a non-circular mandrel 24, which is also positioned in predeterminable position in the device. This can be seen in FIGS. 9 and 10.
  • the radial spread of the piston ring package 2 is repealed by the spreading elements 13 and 14 by the spreading elements 13,14 will move together again. Since the pressure elements 4,5,6 are still below the radial contact force, the piston ring package 2 is pressed radially against the non-circular mandrel 24. Thereafter pneumatically drive simultaneously the upper clamp body 7,8,9 and the lower clamp body 10, 1 1, 12 apart, then the retraction of the pressure elements. First, the pressure elements 5 and 6 move apart, as the last, the pressure element 4 is moved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)

Abstract

Verfahren zum Umsetzen eines, aus einer Vielzahl von mit einem Stoß (19) versehenen Einzelkolbenringen bestehenden Kolbenringpakets (2), beinhaltend folgende Verfahrensschritte: - ein Kolbenringwickel wird auf eine mit einem Längsschlitz versehene Spreizbuchse (3) aufgeschoben und aufgetrennt, - das Kolbenringpaket (2) wird zusammen mit der Spreizbuchse (3) in eine Radialspannvorrichtung eingebracht, - das Kolbenringpaket (2) wird durch eine Axialspannvorrichtung axial verspannt, - das Kolbenringpaket wird im Bereich seines Stoßes (19), relativ zur Spreizbuchse (3), so weit aufgespreizt, bis kein Kontakt mehr zur Spreizbuchse (3) besteht, - das so gespreizte radial und axial verspannte Kolbenringpaket (2) wird von der Spreizbuchse (3) abgehoben, - die Spreizbuchse (3) wird aus der Radialspannvorrichtung entfernt und durch einen Unrunddorn (24) ersetzt, - das Kolbenringpaket (2) wird in gespreiztem und axial verspanntem Zustand auf den Unrunddorn (24) aufgeschoben, - die Spreizung des Kolbenringpakets (2) wird aufgehoben, so dass sich das Kolbenringpaket (2) an dem Unrunddorn (24) anlegt, - die axiale und die radiale Verspannung werden gelöst, - das aufgedornte Kolbenringpaket (2) wird mit dem Unrunddorn (24) aus der Radialspanrivorrichtung herausgenommen und seiner weiteren Verwendung zugeführt.

Description

Verfahren und Einrichtung zum Umsetzen eines Kolbenringpakets
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umsetzen eines, aus einer Vielzahl von mit einem Stoß versehenen Einzelkolbenringen bestehenden, Kolbenringpakets.
Die DE 196 46 124 C1 offenbart eine Vorrichtung zum Spannen von paketierten unrunden, einen geschlossenen Ringumfang aufweisenden, Werkstücken, insbesondere von Kolbenringrohlingen, mittels an den beiden Stirnflächen des Werkstückpakets angreifenden Axialspannkörpern. Mindestens ein Axialspannkörper weist im Bereich der Stirnfläche des Werkstückpakets radial in Richtung der Stirnfläche des Werkstückpakets zustellbare Spannsegmente auf, welche radial von außen nach innen und/oder von innen nach außen der Stirnfläche des Werkstückpakets zuführbar sind, um einen axialen Spanndruck einzuleiten.
Auch wenn bei der Herstellung von Kolbenringen vielfach Maschinen eingesetzt werden, gibt es immer noch Handhabungen, die von Menschenhand durchgeführt werden und bei entsprechendem Kraftaufwand, über die Zeit gesehen, zu Schäden, wie Sehnenscheidenentzündungen oder dergleichen, führen können.
Vielfach werden Kolbenringe durch so genannte Railwickel erzeugt, die nach dem Trennen in einer Trennmaschine, beispielsweise durch eine Aufspreizbuchse, stabilisiert werden, damit sie nach dem Trennvorgang nicht einfallen. Nach dem Trennen befinden sich ca. 300 einzelne Rails als Paket auf der genannten Spreizbuchse. Diese werden nun von Hand mit einer Spreizzange beispielsweise auf einen Unrunddorn umgesetzt. Das Umsetzen der Railpakete erfordert hierbei sehr viel Geschick, da die sehr dünnen Rails durch das Aufspreizen vertwisten können. Nach dem Umsetzen des Railpakets mit der Spreizzange muss der Bediener das jeweilige Paket anschließend noch auf dem Unrunddorn verdichten, so dass die Kolbenringe erst in diesem Zustand einer Weiterbearbeitung zugeführt werden können. Dieser manuell durchgeführte Arbeitsschritt ist zeitaufwendig. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen bisher manuell durchgeführten Arbeitsgang maschinell vornehmen zu können, um auf diese Weise einerseits Körperschäden der Bedienpersonen weitestgehend auszuschließen und andererseits den Ausstoß zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Umsetzen eines, aus einer Vielzahl von mit einem Stoß versehenen Einzelkolbenringen bestehenden, Kolbenringpakets, beinhaltend folgende Verfahrensschritte:
ein Kolbenringwickel wird auf eine mit einem Längsschlitz versehene
Spreizbuchse aufgeschoben und aufgetrennt,
das so erzeugte Kolbenringpaket wird zusammen mit der Spreizbuchse in eine Radialspannvorrichtung eingebracht und radial gespannt,
das Kolbenringpaket wird durch eine Axialspannvorrichtung axial gespannt, das Kolbenringpaket wird im Bereich seines Stoßes, relativ zur
Spreizbuchse, so weit aufgespreizt, bis kein Kontakt mehr zur Spreizbuchse besteht,
das so gespreizte radial und axial verspannte Kolbenringpaket wird von der Spreizbuchse abgehoben,
die Spreizbuchse wird aus der Radialspannvorrichtung entfernt und durch einen Unrunddorn ersetzt,
das Kolbenringpaket wird in gespreiztem und axial verspanntem Zustand auf den Unrunddorn aufgeschoben,
die Spreizung des Kolbenringpakets wird aufgehoben, so dass sich das
Kolbenringpaket an dem Unrunddorn anlegt,
die axiale und die radiale Verspannung werden gelöst,
das aufgedornte Kolbenringpaket wird mit dem Unrunddorn aus der
Radialspannvorrichtung herausgenommen und seiner weiteren Verwendung zugeführt.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den zugehörigen verfahrensgemäßen Unteransprüchen zu entnehmen. Zu Beginn des Umsetzvorgangs stellt eine Bedienperson die mit dem Kolbenringpaket bestücke Spreizbuchse mit dem Kolbenringstoß links und rechts der Spreizelemente in Position. Diese manuelle Tätigkeit kann bedarfsweise auch durch einen Manipulator oder dergleichen erledigt werden.
Zumindest die Radial- und die Axialspannvorrichtung kann hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden.
Vorteilhafterweise werden jedoch auch die Aufspreizvorrichtung und die Hebe- sowie die Absenkmittel für das Kolbenringpaket hydraulisch oder pneumatisch betätigt.
Zur Vermeidung von Verunreinigungen wird vorteilhafterweise ein pneumatischer Antrieb für sämtliche der Spann- und Spreizvorrichtungen und der Hebe- sowie Absenkmittel eingesetzt.
Die Radialspannvorrichtung beinhaltet mindestens drei, insbesondere rohrartig ausgebildete, Andruckelemente, die einzeln oder gemeinsam radial in Richtung des Kolbenringpakets bewegt und an der äußeren Umfangfläche des Kolbenringpakets mit definierter radialer Spannkraft angedrückt werden.
Die Axialspannvorrichtung beinhaltet mehrere obere und mehrere untere Klemmkörper, die jeweils an dem ersten sowie letzten Einzelkolbenring des Kolbenringpakets angelegt und mit vorgebbarer axialer Spannkraft an den jeweiligen ersten sowie letzten Kolbenring des Kolbenringpakets angepresst werden.
Die Spreizvorrichtung beinhaltet einzelne Spreizelemente, die im Anschluss an die radiale und axiale Verspannung des Kolbenringpakets in geschlossenem Zustand in den Stoß des Kolbenringpakets eingeführt werden, wobei die Aufspreizung des Kolbenringpakets durch Öffnen und gegenläufige Bewegung der einzelnen Spreizelemente erfolgt. Diese Aufgabe wird auch gelöst durch eine Einrichtung zum Umsetzen eines, aus einer Vielzahl von mit einem Stoß versehenen Einzelkolbenringen bestehenden, Kolbenringpakets, zumindest beinhaltend eine Radialspannvorrichtung für das Kolbenringpaket, eine Axialspannvorrichtung für das Kolbenringpaket, eine Aufspreizvorrichtung für das Kolbenringpaket, Hebe- und Absenkmittel für das Kolbenringpaket sowie Betätigungsmittel für die Radial- und die Axialspannvorrichtung, die Aufspreizvorrichtung sowie die Hebe- und Absenkmittel.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind den zugehörigen gegenständlichen Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Radialspannvorrichtung besteht vorteilhafterweise aus mindestens drei länglich ausgebildeten, insbesondere rohrförmigen, Andruckelementen, wobei die Andruckelemente radial in Richtung auf das Kolbenringpaket zustellbar sind.
Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß, ist die Axialspannvorrichtung durch obere und untere Klemmkörper gebildet, die an die jeweiligen Flankenflächen des ersten sowie des letzten Einzelkolbenrings des Kolbenringpakets unter axialer Krafteinwirkung, anlegbar sind.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, die Aufspreizeinrichtung durch in den Stoß des Kolbenringpakets eingreifende Spreizelemente auszubilden, die zum Aufspreizen des Kolbenringpakets in entgegengesetzte Richtung bewegbar sind.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 Räumliche Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung zum
Umsetzen eines Kolbenringpakets;
Figur 2 Darstellung der Figur 1 in verschiedenen Ansichten; Figur 3 Andere Sichtweise gemäß Figur 1 in räumlicher Darstellung;
Figur 4 Darstellung der Figur 3 in verschiedenen Ansichten;
Figur 5 Räumliche Darstellung gemäß Figur 3, jedoch mit aufgespreiztem
Kolbenringpaket;
Figur 6 Darstellung der Figur 5 in verschiedenen Ansichten;
Figur 7 Räumliche Darstellung gemäß Figur 5, jedoch mit hochgefahrenem
Kolbenringpakte, Spreizbuchse bleibt stehen;
Figur 8 Darstellung der Figur 7 in verschiedenen Ansichten;
Figur 9 Räumliche Darstellung gemäß Figur 7, jedoch mit Unrunddorn;
Figur 10 Darstellung der Figur 9 in verschiedenen Ansichten.
Die Figuren 1 bis 10 zeigen in räumlichen Darstellungen und weiteren Ansichten die erfindungsgemäße Einrichtung 1 zum Umsetzen eines Kolbenringpakets 2. Neben dem Kolbenringpaket 2 sind noch folgende Bauteile erkennbar: eine Spreizbuchse 3, rohrförmig ausgebildete Andruckelemente 4,5,6. Die Andruckelemente 4,5,6 bilden die Radialspannvorrichtung für das Kolbenringpaket 2.
Des Weiteren dargestellt sind obere 7,8,9 und untere Klemmkörper 10, 1 1 , 12. Ferner erkennbar ist eine durch einzelne Spreizelemente 13,14 gebildete Spreizvorrichtung 15.
Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass der Arbeitsschritt„Aufbringen eines Kolbenringwickels auf die Spreizbuchse 3 und Auftrennen in Einzelkolbenringe" bereits durchgeführt wurde. In der Beschreibung wurde darauf hingewiesen, dass stabilisiert werden, damit sie nach dem Trennen nicht einfallen. Auf der Spreizbuchse 3 befinden sich etwa 300 einzelne Kolbenringe und bilden das Kolbenringpaket 2.
Die Figuren 1 bis 10 zeigen lediglich Prinzipskizzen der erfindungsgemäßen Einrichtung, die aus Gründen der besseren Übersicht hier nicht vollständig dargestellt ist.
Im Folgenden wird der Arbeitsablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Figuren 1 bis 10 kurz erläutert.
Wie vorab angedeutet, sind die einzelnen Kolbenringe in stoßausgerichteter Form auf der mit einem Längsschlitz 16 versehenen Spreizbuchse 3 aufgebracht und liegen hierbei mit ihrer inneren Umfangsfläche 17 an der äußeren Umfangsfläche 18 der Spreizbuchse 3 an. Das Kolbenringpaket 2 ist mit einem, ebenfalls durchgehenden Stoß 19 versehen.
Die Andruckelemente 4,5,6 sind rohrförmig ausgebildet und erstrecken sich etwa über die gesamte Höhe des Kolbenringpakets 2 und stehen gleichzeitig mit den oberen Klemmkörpern 7,8,9 sowie den unteren Klemmkörpern 10,1 1 ,12 in Verbindung. Das auf der Spreizbuchse 3 befindliche Kolbenringpaket 2 wird nun in die durch die Andruckelemente 4,5,6 gebildete Radialspannvorrichtung eingesetzt, wobei die Andruckelemente 4, 5, 6 auseinander gefahren sind. Hierbei stecken die Andruckelemente 4,5,6 axial oberhalb der Spreizbuchse 3. Das Kolbenringpaket 2 wird dergestalt in die Radialspannvorrichtung eingesetzt, dass der Stoß 19 des Kolbenringpakets 2 der Aufspreizvorrichtung 15 gegenüberliegt. Hierfür können bedarfsweise Zentriermittel vorgesehen werden, die in dieser Figur jedoch nicht dargestellt sind. Im Maschinenautomatikbetrieb wird dann die erfindungsgemäße Einrichtung 1 axial in Richtung der Spreizbuchse 3 heruntergefahren, das Kolbenringpaket 2 radial mit den Andruckelementen 4,5,6 fixiert. Die Bewegung soll in diesem Beispiel pneumatisch mit nicht dargestellten Andruckzylindern herbeigeführt werden. In diesem Beispiel soll das Andruckelement 4 als erstes in Richtung des Kolbenringpakets 2 bewegt werden. Im Anschluss daran bewegen sich gleichzeitig die Andruckelemente 5 und 6 in Richtung des Kolbenringpakets 2. Nach Anlage der Andruckelemente 4,5,6 am Kolbenringpaket 2 werden selbige mit definierter radialer Andruckkraft an das Kolbenringpaket 2 gedrückt und in diesem Zustand gehalten.
Figur 2 zeigt den axialen Spannvorgang des Kolbenringpakets 2.
Das axiale Spannen erfolgt durch ebenfalls nicht dargestellte Pneumatikzylinder, welche die oberen Klemmkörper 7,8,9 sowie die unteren Klemmkörper 10,1 1 ,12 an die zugehörige Flankenfläche 20,21 des ersten und letzten Einzelkolbenrings des Kolbenringpakets 2 anlegen und das Kolbenringpaket 2 mit vorgebbarer axialer Vorspannkraft zwischen sich fixieren.
Zur Vermeidung von Problemen, beispielsweise durch Herunterfallen von Einzelkolbenringen bei Strom- oder Druckluftausfall, wird eine nicht dargestellte pneumatische Klemmung, beispielsweise durch Klemmeinheiten einer Kolbenstange, als Sicherungselement eingesetzt.
Die Figuren 3 bis 6 zeigen nun den Spreizungsvorgang des Kolbenringpakets 2.
Ist das Kolbenringpaket 2 nun radial und axial gespannt, erfolgt das Aufspreizen des Kolbenringpakets 2 durch die aus Spreizelementen 13,14 gebildete Spreizvorrichtung 15. Wie vorab bereits angesprochen, hat die Bedienperson das Kobenringpaket 2 im ersten Arbeitsschritt mit dem Stoß 19 in die Spreizelemente 13, 14 eingeführt. Die Spreizfinger 22,23 der Spreizelemente 13,14 sind in diesem Zustand geschlossen.
Die Spreizfinger 22,23 der Spreizelemente 13, 14 werden nun in entgegengesetzter Richtung auseinander gefahren, und zwar so weit, bis das radial und axial gespannte Kolbenringpaket 2 problemlos von der Spreizbuchse 3 abgehoben werden kann. Der Abhebevorgang des Kolbenringpakets 2 von der Spreizbuchse 3 ist in den Figuren 7 und 8 dargestellt. Hierbei werden das Kolbenringpaket 2, die Andruckelemente 4 bis 6, die damit verbundenen oberen und unteren Klemmkörper 7 bis 12 nach oben gefahren, während die Spreizbuchse 3 stehen bleibt.
In einem weiteren Arbeitsschritt wird die Spreizbuchse 3 nun aus der Maschine entfernt (nicht dargestellt) und durch einen Unrunddorn 24 ersetzt, der ebenfalls in vorgebbarer Position wieder in der Einrichtung positioniert wird. Dies ist in den Figuren 9 und 10 erkennbar.
Im Anschluss daran werden das Kolbenringpaket 2, die Andruckelemente 4,5,6, die oberen und unteren Klemmkörper 7 bis 12 sowie die einzelnen Spreizelemente 13,14 wieder nach unten bewegt, d.h. das Kolbenringpaket 2 wird auf dem Unrunddorn 24 platziert.
Im Anschluss daran wird die radiale Aufspreizung des Kolbenringpakets 2 durch die Spreizelemente 13 und 14 aufgehoben, indem die Spreizelemente 13,14 wieder zusammenfahren werden. Da die Andruckelemente 4,5,6 noch unter der radialen Anlegekraft stehen wird das Kolbenringpaket 2 radial an den Unrunddorn 24 gedrückt. Danach fahren pneumatisch gleichzeitig die oberen Klemmkörper 7,8,9 und die unteren Klemmkörper 10, 1 1 , 12 auseinander, dann erfolgt das Zurückfahren der Andruckelemente. Als erstes fahren die Andruckelemente 5 und 6 auseinander, als letztes wird das Andruckelement 4 bewegt.
Damit die Bedienperson den Unrunddorn 24 mit dem fertig angelegten Kolbenringpaket 2 entnehmen kann, fahren die Andruckelemente 4,5,6, die oberen und unteren Klemmkörper 7 bis 12 wieder nach oben. Der Unrunddorn 24 samt Kolbenringpaket 2 wird entnommen und eine neue Spreizbuchse 3 samt neuem Kolbenringpaket 2 wird wie bereits beschrieben in der Radialspannvorrichtung positioniert. Bezugszeichenliste
1 Einrichtung (Radialspannvorrichtung)
2 Kolbenringpaket
3 Spreizbuchse
Andruckelement
Andruckelement
Andruckelement
oberer Klemmkörper
oberer Klemmkörper
oberer Klemmkörper
10 unterer Klemmkörper
1 unterer Klemmkörper
12 unterer Klemmkörper
3 Spreizelement
4 Spreizelement
5 Spreizvorrichtung
6 Längsschlitz
7 innere Umfangsfläche Kolbenring 8 äußere Umfangsfläche Spreizbuchse 9 Stoß
0 obere Flankenfläche
1 untere Flankenfläche
2 Spreizfinger
3 Spreizfinger
4 Unrunddorn

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Umsetzen eines, aus einer Vielzahl von mit einem Stoß versehenen Einzelkolbenringen bestehenden Kolbenringpakets (2), beinhaltend folgende Verfahrensschritte:
ein Kolbenringwickel wird auf eine mit einem Längsschlitz versehene
Spreizbuchse (3) aufgeschoben und aufgetrennt,
das Kolbenringpaket (2) wird zusammen mit der Spreizbuchse (3) in eine Radialspannvorrichtung eingebracht und radial gespannt, das Kolbenringpaket (2) wird durch eine Axialspannvorrichtung axial gespannt,
das Kolbenringpaket (2) wird im Bereich seines Stoßes (19), relativ zur Spreizbuchse (3), so weit aufgespreizt, bis kein Kontakt mehr zur Spreizbuchse (3) besteht,
das so gespreizte radial und axial verspannte Kolbenringpaket (2) wird von der Spreizbuchse (3) abgehoben,
die Spreizbuchse (3) wird aus der Radialspannvorrichtung entfernt und durch einen Unrunddorn (24) ersetzt,
das Kolbenringpaket (2) wird in gespreiztem und axial verspanntem
Zustand auf den Unrunddorn (24) aufgeschoben,
die Spreizung des Kolbenringpakets (2) wird aufgehoben, so dass sich das Kolbenringpaket (2) an dem Unrunddorn (24) anlegt, die axiale und die radiale Verspannung werden gelöst, das aufgedornte Kolbenringpaket (2) wird mit dem Unrunddorn (24) aus der Radialspannvorrichtung herausgenommen und seiner weiteren Verwendung zugeführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Radial- und die Axialspannvorrichtung pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Aufspreizvorrichtung (15) und die Hebe- sowie die Absenkmittel für das Kolbenringpaket (2) pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialspannvorrichtung mindestens drei, insbesondere rohrartig ausgebildete Andruckelemente (4,5,6) beinhaltet, die einzeln oder gemeinsam radial in Richtung des Kolben ringpakets (2) bewegt und an der äußeren Umfangsfläche des Kolbenringpakets (2) mit definierter radialer Spannkraft angedrückt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialspannvorrichtung mehrere obere (7,8,9) und mehrere untere Klemmkörper (10,1 1 , 12) beinhaltet, die jeweils an dem ersten sowie letzten Einzelkolbenring des Kolbenringpakets (2) angelegt und mit vorgebbarer axialer Spannkraft an dem jeweiligen ersten sowie letzten Kolbenring des Kolbenringpakets (2) angepresst werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizvorrichtung (15) Spreizelemente (13,14) beinhaltet, die vor der radialen und axialen Verspannung des Kolbenringpakets (2) im geschlossenen Zustand in den Stoß (19) des Kolbenringpakets (2) eingeführt werden, wobei die Aufspreizung im Anschluss an die radiale und axiale Verspannung des Kolbenringpakets (2) durch Öffnen und gegenläufige Bewegung der Spreizelemente (13,14) erfolgt.
7. Einrichtung zum Umsetzen eines, aus einer Vielzahl von mit einem Stoß versehenen Einzelkolbenringen bestehenden, Kolbenringpakets (2), zumindest beinhaltend eine Radialspannvorrichtung für das Kolbenringpaket (2), eine Axialspannvorrichtung für das Kolbenringpaket (2), eine Aufspreizvorrichtung (15) für das Kolbenringpaket (2), Hebe- und Absenkmittel für das Kolbenringpaket (2) sowie Betätigungsmittel für die Radial- und die Axialvorrichtung, die Aufspreizvorrichtung (15) sowie die Hebe- und die Absenkmittel.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialspannvorrichtung aus mindestens drei länglich ausgebildeten, insbesondere rohrförmig ausgebildeten, Andruckelementen (4,5,6) besteht, wobei die Andruckelemente (4,5,6) radial in Richtung auf das Kolbenringpaket (2) einzeln oder gemeinsam zustellbar sind.
9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialspannvorrichtung durch obere und untere Klemmkörper (7 bis 12) gebildet ist, die an die jeweilige Flankenfläche (20,21 ) des ersten sowie des letzten Einzelkolbenrings des Kolbenringpakets (2) unter axialer Krafteinwirkung anlegbar sind.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufspreizvorrichtung (15) durch in den Stoß (19) des Kolbenringpakets (2) eingreifende Spreizelemente (13, 14) gebildet ist, die zum Aufspreizen des Kolbenringpakets (2) innerhalb des Stoßes (19) im geschlossenen Zustand einbringbar und dann in entgegengesetzte Richtungen bewegbar sind.
PCT/DE2014/000367 2013-07-25 2014-07-17 Verfahren und einrichtung zum umsetzen eines kolbenringpakets WO2015010678A1 (de)

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