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Dokumentenidentifikation DE102004019478A1 10.11.2005
Titel Vorrichtung und Verfahren zum Montieren
Anmelder AB SKF, Göteborg, SE
Erfinder Elsigan, Andreas, Steyr, AT;
Leitner, Johannes, Haidershofen, AT;
Lenz, Wolfgang, Behamberg, AT;
Thurner, Lothar, Steyr, AT
Vertreter Gosdin, M., Dipl.-Ing.Univ. Dr.-Ing., Pat.-Anw., 97422 Schweinfurt
DE-Anmeldedatum 22.04.2004
DE-Aktenzeichen 102004019478
Offenlegungstag 10.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.11.2005
IPC-Hauptklasse B23P 19/08
IPC-Nebenklasse B25B 27/14   
Zusammenfassung Eine Vorrichtung zum Montieren eines ringartigen Federelements (4) an einem hohlzylinderartigen Dichtelement (2), beinhaltend folgende Merkmale:
- Zuführmittel (20), mit denen das Federelement (4), bezogen auf die Hauptachsen der Elemente (2, 4), senkrecht oder unter einem spitzen Winkel auf das Dichtelement (2) zugeführt wird, und
- Transportmittel (10) zum Bewegen des Dichtelements (2), die einen Anschlag für das Federelement (4) bildend gestaltet sind, so dass das Federelement (4) an einer vorgebbaren Stelle am Außenmantel des Dichtelements (2) eingreift.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Montieren eines ringartigen Federelements an einem hohlzylinderartigen Dichtelement.

Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise zum Montieren von ringartigen Spiralfedern auf Ventilschaftdichtungen bekannt, wobei mit heute bekannten Vorrichtungen unter einhundert Spiralfedern pro Minute montiert werden können.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Montieren eines ringartigen Federelements auf einem hohlzylinderartigen Dichtelement zu schaffen, so dass eine große Anzahl von Federelemente pro Zeiteinheit montierbar ist.

Die Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch den Gegenstand des Patentanspruchs 19 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Gemäß Anspruch 1 beinhaltet eine Vorrichtung zum Montieren eines ringartigen Federelements an einem hohlzylinderartigen Dichtelement folgende Merkmale:

  • – Zuführmittel, mit denen das Federelement bezogen auf die Hauptachsen der Elemente senkrecht oder unter einem spitzen Winkel auf das Dichtelement zugeführt wird, und
  • – Transportmittel zum Bewegen des Dichtelements, die einen Anschlag für das Federelement bildend gestaltet sind, so dass das Federelement an einer vorgebbaren Stelle am Außenmantel des Dichtelements eingreift.

Als wesentlich für die Erfindung wurde dabei erkannt, dass erst mit dem, einen Anschlag für das Federelement bildenden Ausgestalten der Transportmittel bei hoher Montagezuverlässigkeit eine hohe Montagerate erzielbar ist. So können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung fünfhundert und mehr Federelemente pro Minute montiert werden. Dadurch, dass der Montagevorgang bewusst einfach gehalten ist und für den eigentlichen Montagevorgang, abgesehen von der Vorrichtung an sich keine weiteren Werkzeuge notwendig sind, werden zusätzlich zu der hohen Montagerate niedrige Montagekosten pro Dichtelement erzielt. Weiterhin unterliegt die Vorrichtung nur geringem Verschleiß, so dass die Vorrichtung mit Vorteil eine hohe Lebensdauer aufweist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Dabei zeigen:

1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Montieren von ringartigen Federelementen an hohlzylinderartigen Dichtelementen in einer ersten Ausführungsform und

2 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Montieren von ringartigen Federelementen an hohlzylinderartigen Dichtelementen in einer zweiten Ausführungsform.

Die 1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Montieren von ringartigen Federelementen 4 auf hohlzylinderartigen Dichtelementen 2. Bei den hohlzylinderartigen Dichtelementen 2 handelt es sich beispielsweise um Radialwellendichtungen insbesondere um Ventilschaftdichtungen für Verbrennungsmotoren. Die ringartigen Federelemente 4 sind dabei insbesondere aus einer Spiralfeder hergestellt, die kreisförmig gebogen und deren Enden ineinander verschraubt werden.

Die Vorrichtung umfasst Transportmittel 10, mit denen die Dichtelemente 2 unterhalb eines Schachts 20, unterhalb von Federaufbringmitteln 30 und Andruckmitteln 40 kontinuierlich von einer linken zu einer rechten Seite der Zeichenebene der 1 bewegt werden. Dabei erfolgt im dargestellten Bereich der Vorrichtung das Bewegen im wesentlichen geradlinig. In anderen Ausführungen kann das Bewegen im dargestellten Bereich der Vorrichtung auch Teil einer Rotationsbewegung sein, wobei dazu die Transportmittel 10 beispielsweise einen elektromotorisch angetriebenen Drehteller umfassen.

Durch die Transportmittel 10 werden die Dichtelemente 2 mit einer vertikalen Ausrichtung ihrer Hauptachsen transportiert, wobei die einzelnen Dichtelemente 2 in entsprechende Aussparungen der Transportmittel 10 eingesetzt sind und über eine Gleitfläche 50 gleitend hinweg bewegt werden.

Der Schacht 20 ist schlitzartig ausgebildet, so dass die in ihm geführten Federelemente 4 mit einer horizontalen Ausrichtung ihrer Hauptachsen, nacheinander aneinandergereiht geführt werden und alleinig aufgrund ihrer Schwerkraft im Schacht 20 nach unten gleiten. Die Transportmittel 10 sind dabei insbesondere hinsichtlich ihrer vertikalen Ausdehnung derart gestaltet, dass sie einen Anschlag für das Federelement 4 bilden, so dass das Federelement 4 an einer vorgebbaren Stelle am Außenmantel des Dichtelements 2 eingreift. Die vorgebbare Stelle ist dabei durch eine ringartige Nut des Dichtelements 2 bestimmt, in die das Federelement 4 eingebracht werden soll.

Sobald das Federelement 4 das Dichtelement 2 an der Nut eingreifend berührt, wird durch das Weiterbewegen beider Elemente 2 und 4 unter einer Montagefläche 32 der Federaufbringmittel 30 hinweg das Federelement 4 aus dem Schacht 20 herausgezogen und über eine entsprechende Stirnfläche des Dichtelements 2 hinweg auf dem Dichtelement 2 aufgebracht, so dass das Federelement 4 in der Nut des Außenmantels des Dichtelements 2 zu liegen kommt. Ein Abstand a zwischen der Montagefläche 32 und der Stirnfläche des Dichtelements 2, über die hinweg das Federelement 4 aufgebracht wird, ist dabei im Bereich von etwa 0,2 bis 0,3 mm gewählt.

Damit vorausgehend beschriebener Aufbringvorgang sicher und vollständig erfolgt, umfassen die Federaufbringmittel 30 Andruckmittel 40, die die Montagefläche 32 in Richtung zu den Transportmitteln 10 hin durchdringen. Dabei umfassen die Andruckmittel 40 auf einer dem Dichtelement 2 zugewandten Seite eine Andruckrolle 42 und sind an einer dem Dichtelement 2 abgewandten Seite über eine Federung 44 federnd gelagert. Durch die Andruckmittel 40 wird beim Fortbewegen der Elemente 2 und 4 unter dem Andruckmittel 40 hinweg insbesondere der linke Teilbereich des Federelements 4 zuverlässig und sicher in die Nut des Dichtelements 2 gedrückt.

Die 2 zeigt als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Schnitt durch eine weitere Vorrichtung zum Montieren von ringartigen Federelementen 4 auf hohlzylinderartigen Dichtelementen 2. Abgesehen von den Andruckmitteln 40' ist die weitere Vorrichtung der 2 mit der Vorrichtung der 1 identisch, so dass vergleichbare Bauelemente der weiteren Vorrichtung entsprechend denen der 1 bezeichnet sind und auch zu deren Funktionsbeschreibung auf das zu 1 Erläuterte verwiesen wird. Anstelle der Andruckrolle 42 der Andruckmittel 40 der 1 sind die Andruckmittel 40' der 2 an einer dem Dichtelement 2 zugewandten Seite in Richtung des Bewegens des Dichtelements 2 sich keilartig erweiternd ausgebildet. Durch die keilartige Ausbildung der Andruckmittel 40' wird eine Wirkung erzielt, die der der Andruckrolle 42 vergleichbar ist.

2hohlzylinderartiges Dichtelement 4ringartiges Federelement 10Transportmittel 20Schacht 30Federaufbringmittel 32Montagefläche 40, 40'Andruckmittel 42Andruckrolle 44Federung 50Gleitfläche aAbstand

Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zum Montieren eines ringartigen Federelements (4) an einem hohlzylinderartigen Dichtelement (2), beinhaltend folgende Merkmale:

    – Zuführmittel (20), mit denen das Federelement (4) bezogen auf die Hauptachsen der Elemente (2, 4) senkrecht oder unter einem spitzen Winkel auf das Dichtelement (2) zugeführt wird, und

    – Transportmittel (10) zum Bewegen des Dichtelements (2), die einen Anschlag für das Federelement (4) bildend gestaltet sind, so dass das Federelement (4) an einer vorgebbaren Stelle am Außenmantel des Dichtelements (2) eingreift.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung Federaufbringmittel (30) mit einer Montagefläche (32) umfasst, die zusammen mit den Transportmitteln (10) derart gestaltet sind, dass die Elemente (2, 4) dem Eingreifen nachfolgend unter der Montagefläche (32) weiterbewegt werden, die parallel zu derjenigen Stirnfläche des Dichtelements (2) verläuft, über die hinweg das Federelement (4) aufgebracht wird, so dass das Federelement (4) auf dem Außenmantel des Dichtelements (2) aufgebracht wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein Abstand (a) zwischen der Montagefläche (32) und der Stirnfläche in etwa kleiner einem Millimeter ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Abstand (a) in etwa 0,2 bis 0,3 mm beträgt.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Federaufbringmittel (30) in Richtung der Hauptachse des Dichtelements (2) federnd gelagerte Andruckmittel (40, 40') umfassen, die die Montagefläche (32) durchdringen und derart angeordnet und ausgebildet sind, dass das Federelement (4) vollständig entlag einer durch die vorgebbare Stelle bestimmten Außenmantelumfangslinie des Dichtelements (2) aufgebracht wird.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Andruckmittel (40) an einer dem Dichtelement (2) zugewandeten Seite eine Andruckrolle (42) umfassen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Andruckmittel (40') an einer dem Dichtelement (2) zugewandten Seite in Richtung des Bewegens sich keilartig erweiternd ausgebildet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Andruckmittel (40, 40') an einer dem Dichtelement (2) abgewandten Seite eine Federung (44) umfassen.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Zuführmittel (20) einen schlitzartigen Schacht (20) zum Fördern des Federelements (4) in einer Richtung senkrecht zu dessen Hauptachse aufweisen.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Schacht (20) sich im wesentlichen vertikal erstreckend angeordnet ist, so dass das Federelement (4) aufgrund seiner Schwerkraft im Schacht (20) gleitet.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Vorrichtung eine plattenartige Gleitfläche (50) aufweist, auf die sich das Dichtelement (2) beim Bewegen stützt.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Transportmittel (10) zum Bewegen des Dichtelements (2) mit vertikaler Ausrichtung seiner Hauptsache ausgebildet sind.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Transportmittel (10) für ein kontinuierliches Bewegen des Dichtelements (2) ausgebildet sind.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Transportmittel (10) für ein im wesentlichen geradliniges Bewegen des Dichtelements (2) ausgebildet sind.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Transportmittel (10) für ein im wesentlichen bogen- oder rotationsartiges Bewegen des Dichtelements (2) ausgebildet sind.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Transportmittel (10) einen Drehteller umfassen.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Drehteller elektromotorisch angetrieben ist.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Außenmantel des Dichtelements (2) an der Stelle des Eingreifens eine ringartige Nut aufweist.
  19. Verfahren zum Montieren eines ringartigen Federelements (4) an einem hohlzylinderartigen Dichtelement (2), beinhaltend folgende Merkmale:

    – Das Federelement (4) wird bezogen auf die Hauptachsen der Elemente (2, 4) senkrecht oder unter einem spitzen Winkel auf das Dichtelement (2) zugeführt und

    – das Dichtelement (2) wird mit Hilfe von Transportmitteln (10) bewegt, die einen Anschlag für das Federelement (4) bildend ausgestaltet sind, so dass das Federelement (4) an einer vorgebbaren Stelle am Außenmantel des Dichtelements (2) eingreift.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Elemente (2, 4) dem Eingreifen nachfolgend unter einer Montagefläche (32) weiterbewegt werden, die parallel zu derjenigen Stirnfläche des Dichtelements (2) verläuft, über die hinweg das Federelement (4) aufgebracht wird, so dass das Federelement (4) auf dem Außenmantel des Dichtelements (2) aufgebracht wird.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, wobei das Federelement (4) aufgrund seiner Schwerkraft zugeführt wird.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei das Dichtelement (2) mit vertikaler Ausrichtung seiner Hauptsache bewegt wird.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei das Dichtelement (2) kontinuierlich bewegt wird.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei das Dichtelement (2) im wesentlichen geradlinig bewegt wird.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei das Dichtelement (2) im wesentlichen bogen- oder rotationsartig bewegt wird.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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