Die Erfindung betrifft eine Montageeinrichtung für durch Presssitz miteinander zu Baugruppen zu verbindende Bauteile.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist gekennzeichnet durch ein Gestell, mehrere, gleiche Haltevorrichtungen zum Zwecke, die Bauteile je einer Baugruppe in einer Ausgangslage für die Presssitzverbindung aufzunehmen und zum Zusammenpressen gegeneinander verschiebbar zu halten, eine Vorrichtung zum gleichzeitigen, schrittweisen Bewegen der Haltevorrichtungen von einer ersten zu einer zweiten und dritten Montagestation, derart, dass nach jedem Bewegungsschritt an jeder dieser drei Stationen eine Haltevorrichtung positioniert ist, einen Zwischenmontagestössel an der zweiten Montagestation, der mit einem Stempel zum teilweisen Ineinanderdrücken der Bauteile ausgerüstet ist, einen Endmontagestössel an der dritten Montagestation, der mit koaxialen Stempeln zum Hineingreifen,
Formen und endgültigen Ineinanderpressen der Bauteile ausgerüstet ist und
Mittel zum Bewegen der Stössel jeweils im Zeitraum zwischen den Bewegungssritten der Haltevorrichtungen.
Beispielsweise kann eine solche Baugruppe die untere Hälfte eines Schwimmerventils sein, das bei jeder Betätigung eine bestimmte Wassermenge durchlassen soll. Dabei müssen die Bauteile bei der Endmontage einen verhältnismässig genauen Sitz haben und exakt ineinandergreifen, so dass das Wasser nur die vorgegebenen Durchlässe benutzt und keine Undichtigkeiten auftreten. Weiter eignet sich die Montageeinrichtung der Erfindung z. B. besonders für den Einsatz in Montageanlagen der modernen Serienfertigung, da mehrere Montageschritte praktisch gleichzeitig an mehreren Bauteilgruppen, die entweder vormontiert, in der vorlaufigen Anordnung oder fertig montiert sind, vorgenommen werden. Vorzugsweise werden die fertig montierten Teilgruppen anschliessend durch eine Entnahmevorrichtung automatisch an eine Stelle gebracht, die ausserhalb der Montagestationen liegt.
Bei modernen Serienfertigungsanlagen tritt häufig der Fall ein, dass die die Endmontage durchlaufenden Teile eine sehr genaue Passung haben müssen. Damit die Produktionskosten der Teile jedoch in vernünftigen Grenzen bleiben, muss man ganz einfach anstreben, diese Montageschritte automatisch und mit grösstmöglicher Geschwindigkeit auszuführen, ohne dass es dabei zu Qualitätsverschlechterung kommt. Ein gutes Beispiel für eine typische Montagesituation ist das Ineinanderschieben von Teilen, die im Endzustand die untere Hälfte eines Spezialschwimmerventils ergeben, wobei diese Hälfte sich aus drei Teilen zusammensetzt einem Flüssigkeitseinlassteil, einem Ventilsitzteil und einem Flüssigkeitsauslassteil. Wie nachstehend ausgeführt, lässt sich die Erfindung in den Grundzügen auf diesen spezifischen Einsatzfall anwenden.
Weiterhin kann mit dieser Erfindung eine Montageeinrichtung geschaffen sein für Teile, die durch Ineinanderschieben montiert und unter Anwendung des Presspassens vereinigt werden, und zwar eine Montageeinrichtung, mit der sowohl die Zwischen- als auch Endmontage der Teile vorgenommen werden kann, wobei sich besonders die Verwendung eines Schalttisches eignet, auf dem diese Halter befestigt sind. Der Schalttisch kann so ausgelegt sein, dass er die Halter zwischen den Arbeitsgängen automatisch von einer Montagestation zur nächsten bewegt. Auf diese Weise können z.
B. die Bauteile in leicht ineinandergeschobenem Zustand an der ersten Montagestation in einen auf dem Schalttisch sitzenden Halter eingegeben, zur zweiten Montagestation zur Vornahme der Zwischenmontage transportiert werden, indem man den Tisch und damit auch den Halter weiterdreht, dort bearbeitet und dann auf gleiche Weise zur dritten Montagestation transportiert werden, wo die Endmontage erfolgt. An und zwischen den verschiedenen Montagestationen sorgt der jeweilige Halter dafür, dass die Teile fortwährend richtig ausgerichtet sind.
Bei dieser Ausführungsform kann dadurch, dass eine Reihe von Haltevorrichtungen für die Teile vorgesehen wird, die mit dem nötigen Abstand zueinander auf dem Drehtisch befestigt sind, eine Gruppe von Teilen in leicht ineinandergeschobenem Zustand an der ersten Montagestation in einen Halter eingeführt werden, während zur gleichen Zeit an der zweiten Montagestation die Zwischenmontage an einer anderen Gruppe von Teilen vorgenommen wird. Und wiederum gleichzeitig erfolgt an der dritten MontageStation die Endmontage einer anderen Gruppe von Teilen, wobei angemerkt werden muss, dass Zwischen- und Endmontage von den vorzugsweise gleichzeitig beweglichen Montagestösseln ausgeführt werden.
Die Montageeinrichtung kann auch eine Entnahmeeinrichtung mit automatischer Betätigung aufweisen, die die fertig montierten Teile den Haltern entnimmt und sie an eine Stelle ausserhalb der Montagestrasse transportiert, wo sie für weitere Arbeitsgänge bereitstehen, nach deren Beendigung schliesslich fertige Schwimmerventileinheiten ausgestossen werden. Bei denjenigen Ausführungsformen, bei denen ein drehbarer Schalttisch vorgesehen ist, sind die Entnahmevorrichtungen einer vierten Station angeordnet, die eine oder mehrere Einraststellungen des Schalttisches nach der Endmontagestation liegt.
Diese Entnahmevorrichtung kann aus einem beweglichen, nockengesteuerten Arm mit Greifeinrichtung bestehen, die selbsttätig auslöst, die fertig montierten Teile eines richtig eingerasteten Halters erfasst, sie vom Halter an eine ausserhalb des Montagebereichs liegende Stelle transportiert und sie dort automatisch absetzt. Wie im Falle bei der Montage des Schwimmerventilunterteils ausgeführt, kann die Greifvorrichtung des Abnahmearms federbelastet von aussen angetriebene Drehorgane aufweisen, die sich bei der Entnahme automatisch von innen in den offenen Teil des Ventilsitzes legen. Daraufhin führt die Greifvorrichtung samt Arm die durch eine Steuernocke festgelegte Ausfahrbewegung in senkrechter und waagrechter Ebene aus.
Danach wird die Absetz- bzw. Ausklinkvorrichtung ausgelöst, die bewirkt, dass die Greifer der Vorrichtung nach innen geschwenkt werden und den Schwimmerventilunter- teil loslassen.
Andere Vorzüge und die Arbeitsweisen der Einrichtung nach der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen hervor, die lediglich der Erläuterung dienen sollen.
Fig. 1 gibt im Ausschnitt den Seitenriss der Montageeinrichtung wieder. Diese ist von der Bedienungsseite aus gesehen. Die Montagevorrichtungen befinden sich in Ruhestellung zwischen automatisch ablaufenden Arbeitsgängen.
Fig. 2 gibt im vergrösserten Ausschnitt einen waagrechten Schnitt in Richtung der Pfeile 2-2 in Fig. 1. Die Vorrichtungen befinden sich immer noch in Ruhestellung zwischen automatisch erfolgenden Arbeitsgängen.
Fig. 3 zeigt im vergrösserten Ausschnitt einen senkrechten Schnitt in Richtung der Pfeile 3-3 in Fig. 2. Die Montagevorrichtungen befinden sich immer noch in Ausgangsstellung, jedoch sind Teile in verschiedenen Montagestadien vorhanden, die für den Eingriff der Montagestössel bereit sind.
Fig. 4 gibt einen vergrösserten Ausschnitt eines senkrechten Schnitts von Fig. 3 und zeigt die Einzelheiten des linken Halters in Fig. 3.
Fig. 5 ähnelt Fig. 4,. nur zeigt sie den rechten Halter aus fig. 3 in der letzten Phase der Endmontage.
Fig. 6 gibt im Ausschnitt einen senkrechten Schnitt in Richtung der Pfeile 6-6 in Fig. 2 und zeigt eine Austragsvorrichtung der Anlage in Ausgangsstellung zwischen den Entnahmearbeitsgängen, die an den fertig montierten Teilen vorgenommen werden.
Und Fig. 7 schliesslich gibt im Ausschnitt einen waagrechten Schnitt in Richtung der Pfeile 7-7 in Fig. 6.
Den Zeichnungen nach weist diese Ausführung der Mon tageeirrichtung ein Gestell 10 auf, das einen waagrecht angeordneten, runden Schalttisch 12 drehbar aufnimmt. Dieser Tisch ist mit einer Reihe senkrecht nach oben stehender Teilehalter 14 ausgestattet. Die Halter sind mit gleichem Abstand voneinander auf dem Tisch unmittelbar an dessen Rand befestigt.
Wie aus Fig. 2 am besten ersichtlich wird, weist der Schalttisch 12 eine Antriebsscheibe 16 auf, die auf ihrem Umfang mit einer Reihe von Rastkerben 18 ausgestattet ist. Diese Rastkerben haben gleichen Abstand voneinander und entsprechen in der Anzahl genau den vorhandenen Teilehaltern 14. Den Rastkerben 18 der Antriebsscheibe 16 ist eine Klinke 20 zugeordnet, die am vorderen Ende einer Schubstange 22, schwenkbar gelagert ist, die mit dem Kolben eines doppeltwirkenden Flüssigkeitszylinders 24 verbunden ist.
Die Beaufschlagung des Zylinders 24, dessen Kolben in Fig. 2 in Ausgangsstellung gezeigt wird, bewirkt also das Ausfahren der Schubstange 22. Als Folge davon dreht die Klinke 20, die in eine der Kerben 18 eingerastet ist, den Schalttisch 12 um genau den Zentriwinkel zwischen zwei nebeneinanderliegenden Haltern 14 weiter. Der durch den Zylinder bewirkte Rücklauf der Schubstange bewirkt, dass die Klinke wieder aus der betreffenden Kerbe ausrastet und schliesslich - dem Uhrzeigersinn entgegengesetzt - in die nächste Rastkerbe einklinkt. Wie ersichtlich, befindet sich nach jedem Weiterdrehen des Tisches 12 mit Hilfe von Schubstange 22 und Zylinder 24 immer ein Teilehalter 14 an einer ersten Montagestation 26, einer an einer zweiten Montagestation 28, einer an einer dritten Station 30 und einer an einer vierten Station, der Abnahmestation 32.
Daraus geht hervor, dass die Montagestationen 26-30 und die Abnahmestation 32, entweder direkt nebeneinanderliegen oder durch zwischengeschaltete Teilehalter 14 voneinander getrennt werden können. Die einzige Bedingung besteht darin, dass die Montagestationen im Uhrzeigersinn in der Reihenfolge angeordnet sind, die aus Fig. 2 hervorgeht. Im gewählten Beispielfall liegen die Stationen 26-30 unmittelbar nebeneinander, während zwischen der Abnahmestation 32 und der dritten Montagestation zwei Teilehalter 14 liegen. Diese Anordnung wurde aus montagetechnischen Gründen gewählt.
Sämtliche auf dem Schalttisch 12 angebrachten Halter 14 sind in gleicher Ausführung, was am besten aus den Fig. 2 bis 5 hervorgeht. Jeder Halterbesteht aus einem Spannaussenring 34, der über einen Festhaltedorn 36 mit nach innen abgesetztem Mittelstück geschoben ist. In der Regel ist dieser Dorn zylindrisch. Die Mittelachsen der beiden Teile fallen zusammen. Der Spannaussenring 34 ragt nach oben ein Stück über die Spitze des Festhaltedornes 36 hinaus und weist mehrere gleichmässig auf dem Umfang verteilte Halteklauen 38 mit Kippauflagern auf. Die Klauen stehen senkrecht, lassen sich radial kippen und sind mit innen liegenden Halteaussparungen 40 ausgerüstet, die alle auf gleicher Höhe liegen. Eine um sämtliche Klausen 38 herumgehende Ringfeder 42 drückt die Klauen nach innen.
Ungefähr in der Mitte des Spannaussenrings 34 bildet der Festhaltedorn 36 einen Kegelstumpf 44.
Am Gestell 10 ist eine Kurbel 46 gelagert, die die Stössel bewegt und mit einem Schwungrad 48 verbunden ist. Ein Treibriemen überträgt die Kraft von einem elektrischen Getriebemotor 50. Die Kurbel 46 bewegt einen Zwischenmontagestössel 52 und einen Endmontagestössel 54, die verschiebbar gelagert sind. Die näheren Einzelheiten dieser Anordnung gehen am deutlichsten aus Fig. 3 hervor. Wie gezeigt, wird der Zwischenmontagestössel 52 zweckmässigerweise direkt am Endmontagestössel 54 angebracht, so dass ein und dieselbe Kurbel 46 gleichzeitig beide Stössel aus der oberen Ausgangsstellung senkrecht nach unten ausfahren und wieder hochziehen kann.
Der Zwischenmontagestössel 52 ist unten mit einem Teilezusammendrückstempel 56 ausgestattet, der vom Stössel nach unten in einen genau fluchtenden Halter 14, der sich dann an der zweiten Montagestation 28 befindet, gedrückt wird.
Wie nachfolgend noch näher erläutert werden wird, bewirkt jeder Hub des Zwischenmontagestössels 52, dass der dazugehörige Montagestempel 56 die Teile, die sich im Halter 14 an der zweiten Montagestation 28 befinden, leicht ineinanderdrückt.
Unten im Endmontagestössel 54 sitzt ein Zweistufenhalter, der Montage- und Formstempelhalter 58. Dieser Halter wiederum nimmt unten einen äusseren Primärmontagestempel 60 auf, in dem beweglich ein innerer Formstempel 62 sitzt, der sekundär betätigt wird. Zum Montagestempel 60 gehört ein ihn umschliessender Anschlagbund 64, der senkrecht verstellbar ist. Der Stempel sitzt im Halter 58 und kann in senkrechter Ebene dazu begrenzt verstellt werden. In der Regel wird der Stempel 60 im Halter 58 durch Tellerfedern 66, die den Formstempel 62 umschliessen, mit Druck beaufschlagt.
Die Mittelachsen von Formstempel 62 und Montagestempel 60 fallen zusammen. Der Formstempel lässt sich direkt mit dem Stempelhalter 58 nach unten bewegen. Normalerweise ragt er unten aus dem Montagestempel 54 etwas heraus, wenn der Montagestempel sich in bezug auf den Stempelhalter 58 in seiner tiefsten Stellung befindet. Er ragt jedoch weiter heraus, wenn sich der Montagestempel nach oben in Richtung auf den Stempelhalter bewegt und die Tellerfedern 66 zusammendrückt.
Montage- und Formstempel 60 und 62 sind am Endmontagestössel 54 befestigt und werden durch die Bewegung der Kurbel 46 von Stössel hochgezogen bzw. heruntergedrückt, wobei die Mittelachsen der Stempel mit derjenigen des betreffenden Halters 14, der sich gerade an der dritten Montagestation befindet, zusammenfallen. Wie nachstehend noch eingehender beschrieben, nehmen Montage- und Formstempel 60 und 62 während des Hubes des Endmontagestössels 54 eine abschliessende Zusammendrückbewegung sowie ein Formen an Teilen vor, die zu dem Zeitpunkt in dem betreffenden Halter 14 an der dritten Montagestation sind, nachdem sie vorher durch die Bewegung des Schalttisches 12 die zweite Montagestation 28 verlassen haben.
Weiterhin umfasst die dargestellte Montageeinrichtung eine Entnahmevorrichtung 68, die am Gestell 10 angebracht ist, wobei ihre Lage in bezug auf den Schalttisch 12 aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht. Wie ersichtlich, umfasst die Ent nahmevorrichtung 68 einen vertikal beweglichen Arm 70 in Form eines umgekehrten L, der aus einem vertikalen Teil 72 und einem horizontalen Teil 74 besteht, der horizontal schwenkbar mit dem vertikalen Teil verbunden ist. Am vertikalen Teil 72 des Armes 70 ist unten eine Nockenrolle 76 gelagert, die auf der endlosen Nockenoberfläche 78 einer drehbaren Nockenscheibe 80 läuft, die durch einen elektrischen Getriebemotor 82 angetrieben wird.
Wie Fig. 6 klar zeigt, ist die Nockenscheibe 80 so geformt, so dass die entsprechende Nockenoberfläche 78 den vertikalen Teil 72 des Armes 70 aufwärts- und abwärtsbewegt, und zwar zwischen einer unteren Entnahmestellung, die der Einbuchtung 84 der Nockenscheibe 80 entspricht, und einer oberen Absetz- oder Freigabestellung, die der Stelle 86 auf der Nockenscheibe entspricht. Der horizontale Teil 74 des Armes 70 ragt von seiner Drehverbindung mit dem vertikalen Teil 72 nach vorn durch eine im wesentlichen vertikal ver laufende Führung 88, die im Gestell 10 ausgebildet und von seitlichen Flächen 90 und einem unteren vertikalen Teil 92, einem abgewinkelten Zwischenteil 94 und einem horizontal vom unteren vertikalen Teil 92 versetzten oberen vertikalen
Teil 96 begrenzt ist.
Wenn sich der vertikale Armteil 72 auf und ab bewegt infolge der Drehung der Nockenscheibe 80, wird der horizontale Armteil 74 in dieser Führung 88 hori zontal geführt, wobei sein freies Ende an der vierten Station des Schalttisches 12, der Entnahmestation 32, vertikal über dem betreffenden Teilehalter 14 in Entnahmestellung liegt und horizontal vom Schalttisch in die Freigabestellung wegbewegt und verschoben wird, wie dies durch die Führung bestimmt ist und im folgenden noch näher erläutert wird.
Eine Baugruppenentnahmevorrichtung 98 ist am freien Ende des horizontalen Armteils 74 angebracht und hat zwei einander gegenüberstehende Greiffinger 100,die um horizontale Achsen schwenkbar sind und deren untere hakenförmigen Enden 102 durch eine Ringfeder 104 federbelastet nach aussen gedrückt sind. Weiterhin umfasst diese Entnahmevorrichtung 98 einen sich senkrecht auf und ab bewegenden Entnahme- oder Freigabekolben 106 mit einem verdickten unteren Ende 108, an das die oberen Enden der Greiffinger 100 durch die Feder 104 gedrückt sind, wobei die unteren Enden der Greiffinger nach innen schwenken, wenn sich der Freigabekolben 106 nach unten bewegt. Dieser Kolben ist in seiner Ruhelage durch den nach innen wirkenden Druck der Ringfeder 104 auf die Greiffinger 100 in einer oberen, in Fig. 6 gezeigten Stellung gehalten.
Das Herunterdrücken des Freigabekolbens 106 in der Entnahmevorrichtung 98 wird dadurch verursacht, dass diese sich vertikal nach oben bewegt, wobei der Freigabekolben an eine nach unten ragende Freigabeauslösungsstange 110 anstösst, die vertikal verstellbar am Gestell 10 montiert ist. Diese Aufwärtsbewe gung der Teileentnahmevorrichtung kommt dadurch zustande, dass sich der Arm 70 vertikal aufwärts bis in die Freigabestellung bewegt, was wiederum dadurch verursacht wird, dass die Nockenrolle 76 am vertikalen Hebelteil 72 die Stelle 86 auf der Nockenscheibe 80 erreicht, wobei der vertikale Armteil 72 gleichzeitig in dieser obersten Stellung an eine Dämpfungsfeder 112 am Gestell 10 stösst.
Wie vorher kurz ausgeführt, ist die hier beschriebene und abgebildete Montageeinrichtung insbesondere für die Montage von Teilen eines Schwimmerventilunterteils geeignet, das nach der Montage zu einem kompletten Schwimmerventil, wie es für die Regulierung des Wasserstandes in einem Spülwasserbehälter benutzt wird, zusammengebaut werden kann. Wie am besten aus den Fig. 3, 4 und 5 ersichtlich ist, besteht jede Baugruppe des Schwimmerventilunterteils aus einem Flüssigkeitseinlassteil 114, einem Ventilsitzteil 116 und einem Flüssigkeitsauslassteil 118.
Sämtliche Flüssigkeits-, Ventilsitz- und Flüssigkeitsauslassteile 114, 116 und 118 sind hohlzylindrisch ausgebildet, und zwar, wie im folgenden beschrieben, als ineinanderpassende Teile, wobei die Flüssigkeitseinlass- und Ventilsitzteile vorzugsweise aus Metall und die Flüssigkeitsauslassteile vorzugsweise aus festem Kunststoff gefertigt sind.
Der Flüssigkeitseinlassteil 114 besteht aus einem zylindrischen Unterteil 120, der nach oben in einen Ringflanschteil 122 übergeht, über dem ein kegelstumpfförmiges Zwi- schenstück 124 liegt, das seinerseits nach oben in ein Endstück 126 mit kleinerem Durchmesser übergeht. Der Ventilsitzteil 116 umfasst einen unteren Ansatzteil 128 und ein Ventilgehäusestück 130 mit grösserem Durchmesser, das ein oberes Endstück 132 bildet. Das Schwimmerventilunterteil hat ausserdem einen Flüssigkeitsauslassteil 118 mit einem unteren Endstück 134 und einem oberen Endstück 136.
Wichtig für die von der dargestellten Montageeinrichtung ausgeführten Montagearbeitsgänge ist, dass das kurze obere Endstück 126 des Flüssigkeitseinlassteils 114 und das kurze untere Ansatzstück 128 des Ventilsitzteils 116 so ausgelegt sind, dass das kurze obere Endstück 126 des Flüssigkeitseinlassteils das kurze untere Ansatzstück 128 des Ventilsitzteils 116, das nach unten im Presssitz darüber geschoben wird, aufnehmen kann und ein gleichzeitiges Formen der beiden Teile ermöglicht, um ein Übereinandergreifen der beiden Teile zu erreichen.
Auch ist die relative Passung zwischen dem Flüssigkeitseinlassteil 114 und dem Flüssigkeitauslassteil 118 so gewählt, dass der Flüssigkeitauslassteil im Gleitsitz oder lose nach unten über das kegelstumpfförmige Zwischenstück 124 und das obere Endstück 126 des Flüssigkeitseinlassteils geschoben werden kann, wobei das untere Endstück des Flüssigkeitsauslassteils nach unten auf dem Flanschstück 122 und dem kegelstumpfförmigen Zwischenstück 124 des Flüssigkeitseinlassteils aufliegt.
Gleichzeitig ist angesichts des oben beschriebenen Ineinanderschiebens der verschiedenen Flüssigkeitseinlass-, Ventilsitz- und Flüssigkeitseinlassteile 114, 116 und 118 das Ventilgehäusestück 130 des Ventilsitzteils 116 so ausgebildet, dass es das obere Endstück
136 des Flüssigkeitsauslassteils 118 derart übergreift, dass die betreffenden ringförmigen Anlageflächen eine praktisch vollkommene Dichtung bilden, wenn diese Teile zusammengefügt sind.
Bei Verwendung der dargestellten Montageeinrichtung in einer Taktstrasse zur Montage der Einzelteile des Schwim merventilunterteils gelangen die Flüssigkeitseinlass-, Ventilsitz- und Flüssigkeitsauslassteile 114, 116 und 118 über Förderrutschen 138, 140 und 142 zum Schalttisch 12 und werden in die Teilhaltevorrichtungen 14 eingebracht, sobald diese Vorrichtungen vom Schalttisch zur ersten Montagestation gebracht worden sind. Die weiteren Vorgänge in den verschiedenen Stufen sind am besten aus der folgenden Beschreibung des tatsächlichen Betriebs der Montageeinrichtung und der verschiedenen Montagearbeitsgänge an der ersten, zweiten und dritten Montagestation 26, 28 und 30 zu verstehen.
An der ersten Montagestation 26 wird, wie auch aus Fig. 4 hervorgeht, eines der Einzelteile des Flüssigkeitseinlasses 114 unten innerhalb des äusseren Halteringes 34 der Haltevorrichtung gehalten, wobei das kegelstumpfförmige Zwischenstück 124 des Flüssigkeitseinlasses auf der kegelstumpfförmigen Nase 44 des inneren Haltedorns der Haltevorrichtung aufliegt und von dieser Nase in seiner Stellung gehalten wird.
Eines der Einzelteile des Flüssigkeitsauslasses 118 wird an der Innenfläche des äusseren Halteringes 34 anliegend gehalten oder locker über das Flüssigkeitseinlassteil 114 geschoben, so dass das untere Endstück 134 des Flüssigkeitsauslassstücks 118 auf dem Flanschteil 122 des Flüssigkeitseinlassteils 114 aufliegt, und zwar wiederum genau ausgerichtet und ineinandergeschoben.
Bei der zunächst teilweisen, ineinandergeschobenen Baugruppe wird der Ventilsitzteil 116 in den äusseren Haltering 34 der Vorrichtung so eingesetzt, dass das untere Halsstück 128 dieses Ventilsitzteils 116 zunächst teilweise nach unten über den oberen Teil 126 des Flüssigkeitseinlassteils 114 geschoben ist und das erweiterte, obere Stück des Ventilgehäuseteils 130 am Umfang in die Haltekerben 40 der Finger 38 der Haltevorrichtung einrastet, wobei die Einzelteile des Schwimmerventilunterteils gemäss Fig. 4 angeordnet und gehalten sind.
Das Einsetzen des Ventilsitzteils 116 und dessen Einrasten in die Kerben 40 der Haltefinger 38 wird durch deren Schwenkbarkeit ermöglicht, wobei die Ringfeder 42 nach aussen nachgibt. Die Haltekerben 40 der Haltefinger halten das Ventilsitzteil 116 genau in der Ausgangslage für die weiteren Arbeitsgänge. In dieser Lage befindet sich der Ventilgehäuseteil 130 des Ventilsitzteils 116 über dem Flüssigkeitsauslass 118 in einem Abstand von dessen oberer Kante. Da durch werden die einzelnen Teile des unteren Schwimmerventilteils durch die Haltevorrichtung 14 in der ersten Montagestation 26 genau in der zunächst teilweise ineinandergeschobenen Lage ausgerichtet gehalten, um in die Montagestation 28 für den nächsten Vorgang gebracht zu werden.
Anschliessend wird der Flüssigkeitszylinder 24 beaufschlagt, so dass die Schaltschubstange 22 ausfährt und deren Schaltkiaue 20 in einer der Schaltkerben 18 des Schalttisches
12 eingerastet und diesen dann im Uhrzeigersinn, wie in Fig. 2 dargestellt, um genau einen Halterabstand dreht und dadurch die Gruppe der Bauteile des Schwimmerventilunter- teils in der aus Fig. 4 ersichtlichen gegenseitigen Lage an die zweite Montagestation 28 bringt, wie in Fig. 3 links dargestellt. Die Montageeinrichtung besitzt entsprechende Schalter zum Einschalten des Motors 50, der die Kurbel 46 um eine ganze Umdrehung dreht, nachdem der Flüssigkeitszylinder 24 die Schaltbewegung des Schalttisches um einen Halterabstand abgeschlossen hat.
Die Drehung der Kurbel 46 (ganze Umdrehung) bewirkt, abgesehen von der Bewegung des Endmontagestössels, eine Auf- und Abwärtsbewegung des Zwi- schenmontagestössels 52 an der zweiten Montagestation 28, wobei der Montagestempel 56 des Zwischenmontagestössels 52 unten in das offene obere Ende 132 des Ventilsitzteils 116 eingreift und dessen unteres Halsstück 128 weiter in das Flüssigkeitseinlassteil 114 schiebt, wobei das Ventilgehäusestück 130 des Ventilsitzteils 116 aus den Haltekerben 40 der Haltefinger 38 ausklinkt, indem diese nach aussen schwenken Nach dieser vorläufigen Positionierung des Ventilsitzteils 116 in bezug auf das Flüssigkeitseinlassteil 114 ist das Ventilgehäuseteil 130 dieses Ventilsitzteils 116 in einem kleineren als den ursprünglichen (Fig.
4) Abstand oberhalb des oberen Endstückes 136 des Flüssigkeitsauslassteils 118 gehalten und in bezug auf diesen genau ausgerichtet.
Der Hub des Zwischenmontagestössels 52 an der zweiten Montagestation 28 bringt die einzelnen Teile des Schwimmerventilunterteils somit in eine teilweise ineinandergeschabene Position, wie in Fig. 3 rechts dargestellt. Die Teile werden dann durch die nächste Schaltbewegung des Schalttisches 12 zur dritten Montagestation 30 befördert, wie in Fig. 3 rechts dargestellt. Durch die nächste Umdrehung des Kurbelarmes 46, welcher die Auf- und Abwärtsbewegung des Zwischenmontagestössels 52 und des Endmontagestössels 54 bewirkt, wird der Endmontagestössel nach unten bewegt.
Dabei greift der Montagestempel 60 in das oben offene Endstück 132 des Ventilsitzteils 116, und es erfolgt der weitere Zusammenbau der Einzelteile des Schwimmerventilunterteils vom teilweise ineinandergeschobenen in den endgültig ineinandergeschobenen Zustand mit Hilfe des Endmontagestössels 54 an der dritten Montagestation 30. Dabei wird durch den Vorschub des Montagestempels 60, der in den Ventilsitzteil 116 greift das untere Halsstück 128 des Ventilsitzteils 116 weiter über das obere Endstück 126 des Flüssigkeitseinlassteils 114 nach unten geschoben und schliesslich liegt das Ventilsitzteil 116 am oberen Endstück 136 des Flüssigkeitsauslassteils 118 an, wie in Fig. 5 dargestellt.
Zur gleichen Zeit stösst der Anschlagbund 64 des Endmontagestössels 54 an das obere Ende des äusseren Halteringes 34 der Teilhaltevorrichtung 14, wodurch der Montagestempel 60 während der weiteren Abwärtsbewegung des Stempelhalters 58 in bezug auf diesen nach oben gedrückt und die Tellerfedern 66 zusammengedrückt werden. Dadurch wird erreicht, dass nach dem endgültigen Zusammenschieben des Flüssigkeitseinlassteils 114 und Ventilsitzteils 116 und Flüssigkeitsauslassteils 118 der Formstempel 62 des Endmontagestössels 54 weiter in bezug auf den Montagestempel 60 dieses Endmontagestössels nach unten gedrückt und der Metallverformungsvorgang eingeleitet wird. Bei diesem Vorgang wird das obere Endstück 126 des Flüssigkeitseinlassteils 114 mit dem unteren Halsstück 128 des Ventilsitzteils 116 durch Presssitz verbunden.
Die Einzel teile des Schwimmerventilunterteils sind dann in dem end gültig montierten Zustand, der in Abb. 5 dargestellt ist.
Durch die anschliessende, weiter fortschreitende Schalt bewegung des Schalttisches 12 wird schliesslich die Teilhaltevorrichtung 14, die die Einzelteile des Schwimmerventilunterteils im endgültig montierten Zustand enthält, zur Ent nahmestation 32 bewegt, wo, gleichzeitig mit der Arbeitsweise der anderen Stationen für die Montage weiterer Baugruppen in den anderen Teilhaltevorrichtungen 14, die Entnahmevorrichtung 68 zu arbeiten beginnt. Wie in Fig. 6 dargestellt, befindet sich die Entnahmevorrichtung 68 zwischen Transport- und Entnahmevorgang in Ruhestellung.
Wie ersichtlich, hat sich die drehbare Nockenscheibe 80 der Entnahmevorrichtung vom Betrachter aus gesehen im Uhrzeigersinn ein wenig über die Nockenstelle 86 hinaus bewegt, so dass die Baugruppenentnahmevorrichtung 98 der Entnahmevorrichtung sich unterhalb der Auslösestange 110 befindet und bereit ist, ein fertig montiertes Schwimmerventilunterteil aufzunehmen. Der Motor 82 beginnt die Nockenscheibe 80 im Uhrzeigersinn zu drehen, so dass sich der Arm 70 fortschreitend nach unten bewegt.
Dabei wird der waagrechte Teil 74 des Armes 70 entlang der Führung 88 nach unten bewegt, wobei die seitlichen Führungsflächen 90 den waagrechten Teil des Armes von einer Stellung, die gegenüber dem Schalttisch
12 versetzt ist, in eine Stellung führen, in welcher der waagrechte Teil des Armes sich oberhalb der Einzelteilentnahme station 32 des Schalttisches befindet und die Entnahmevorrichtung 98 mit dem Halter 14 an dieser Station 32 fluchtet.
Während sich die drehbare Nockenscheibe 80 der Entnahmevorrichtung 68 bei ihrer Drehung der Stellung nähert, in welcher die Nockenrolle 76 des Arms 70 sich an der Nockenausbuchtung 84 befindet, greifen die Greiffinger 100 der Entnahmevorrichtung 98 nach unten in das oben offene Endstück 132 des Ventilsitzteils 116 des fertig montierten Schwimmessrentilunterteils > indem die unteren hakenförmi- gen Enden 102 der Entnahmefinger 100 nach innen schwenken und der um sie gelegte Federring 104 nachgibt. Dabei greifen die hakenförmigen Fingerenden unter den oben nach innen umgebogenen Rand des Ventilsitzteils 116, so dass die fertig montierte Baugruppe nicht von den Fingern gleiten kann.
Beim weiteren Drehen der Nockenscheibe 80 des Entnahmemechanismus 68 wird der Arm 70 weiter vertikal gehoben, wobei sein waagrechter Teil 74 in der Führung 88 gleichzeitig nach oben bewegt wird. Dabei veranlassen die seitlichen Führungsflächen 90 eine Schwenkung des waagrechten Teils 74 des Armes 70 von der Stellung, in welcher die Entnahmevorrichtung über der Entnahmestation 32 des Schalttisches 12 ist, in horizontaler Richtung in eine vom Schalttisch horizontal nach aussen versetzte Stellung. Dabei zieht die Entnahmebaugruppe 98 am waagrechten Teil 74 des Armes das fertig montierte Schwimmerventilunterteil aus seiner Haltevorrichtung 14 an der Teilentnahmestation 32 heraus und befördert es an eine ausserhalb liegende Stelle.
Zu diesem Zeitpunkt hat die Nockenscheibe 80 die Nockenstelle 86 unter die Nockenrolle 76 des Arms 70 gebracht, wodurch der Arm so weit angehoben wird, dass die Freigabeauslösestange 110 am Gestell 10 an den Freigabekolben 106 der Entnahmevorrichtung 98 anstösst und diesen in bezug auf dem Arm 70 nach unten drückt. Dabei stösst dieser mit seinem verbreiterten unteren Ende 108 die oberen Enden der Entnahmefinger 100 auseinander, so dass deren untere Enden nach innen schwenken und das fertig montierte Schwim merventilunterteil loslassen, wobei es nach unten in eine Förderrutsche 144 fällt, um einem weiteren Fertigungsvorgang zugeführt zu werden.
Obwohl jeder der verschiedenen Montagevorgänge an der ersten, zweiten und dritten Montagestation 24, 26 und 28, sowie der Entnahmevorgang an der vierten oder Entnahmestation 32 einzeln beschrieben wurden, ist es selbstverständlich, dass alle vier Vorgänge gleichzeitig an allen vier Stationen der beschriebenen Montageeinrichtung stattfinden.
Anders ausgedrückt: unmittelbar nach einer Schaltbewegung des Schalttisches 12 wird eine Gruppe Bauteile für das Schwimmerventilunterteil an der ersten Montagestation 26 in einem zunächst nur teilweise ineinandergeschobenen Zustand eingebracht, während eine andere Gruppe gleicher Bauteile von diesem teilweise ineinandergeschobenen Zustand an der zweiten Montagestation 28 in den weiter ineinandergeschobenen Zustand gebracht wird, eine weitere Gruppe gleicher Bauteile an der dritten Montagestation 28 in die endgültig ineinandergeschobene Lage montiert und durch Presssitz vereinigt wird und wieder eine andere Gruppe Bauteile, die endgültig montiert vereinigt sind, von der vierten Station 32 an eine ausserhalb liegende Stelle befördert wird. Dabei erfolgen sämtliche Vorgänge zur selben Zeit.
Durch die beschriebene Montageeinrichtung wird eine Montage ermöglicht, bei der Gruppen von Bauteilen, wie z. B. die Bauteile je eines Schwimmerventilunterteils in zunächst teilweise ineinandergeschobenem Zustand in die Einrichtung eingebracht werden und durch aufeinanderfolgende automatische Montagevorgänge sehr genau in einen weiter ineinandergeschobenen Zustand gebracht werden, woraufhin die Montage der Bauteilgruppen durch endgültiges Ineinanderschieben und Herstellung einer Presssitzverbindung abgeschlossen wird. Die Einrichtung kann eine Entnahmevorrichtung enthalten, mit der schliesslich die fertig montierten Teile automatisch entnommen und zu einem von der Montageeinrichtung entfernten Ort befördert werden können.
Die beschriebene Montageeinrichtung eignet sich daher vor allem zur Verwendung in einer modernen Taktstrasse und ermöglicht eine entsprechend wirtschaftliche Fertigung sowie eine Senkung der allgemeinen Kosten.
PATENTANSPRUCH 1
Montageeinrichtung für durch Presssitz miteinander zu Baugruppen zu verbindende Bauteile (114, 116, 118), gekennzeichnet durch ein Gestell (10) mehrere, gleiche Haltevorrichtungen (14) zum Zwecke, die Bauteile (114, 116, 118) je einer Baugruppe in einer Ausgangslage für die Presssitzverbindung aufzunehmen und zum Zusammenpressen gegeneinander verschiebbar zu halten, eine Vorrichtung (16, 20, 22, 24) zum gleichzeitigen, schrittweisen Bewegen der Haltevorrichtungen (14) von einer ersten (26) zu einer zweiten (28) und dritten Montagestation (30), derart, dass nach jedem Bewegungsschritt an jeder dieser drei Stationen eine Haltevorrichtung (14) positioniert ist, einen Zwischenmontagestössel (52) an der zweiten Montagestation (28), der mit einem Stempel (56) zum teilwei sen Ineinanderdrücen der Bauteile (114, 116, 118) ausgerüstet ist,
einen Endmontagestössel (54) an der dritten Montagestation (30), der mit koaxialen Stempeln (60, 62) zum Hineingreifen, Formen und endgültigen Ineinanderpressen der Bauteile ausgerüstet ist und
Mittel (46, 48) zum Bewegen der Stössel (52, 54) jeweils im Zeitraum zwischen den Bewegungsschritten der Haltevorrichtungen (14) (Fig. 1 bis 3).
UNTERANSPRÜCHE
1. Einrichtung nach Patentanspruch L dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenmontagestössel (52) mit dem Endmontagestössel (54) und dieser mit den Mitteln (46, 48) zum Bewegen der Stössel (52, 54) verbunden ist (Fig. 3).
2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kurbeltrieb (46), dessen Kurbelstange mit dem Endmontagestössel (54) verbunden ist (Fig. 3).
3. Einrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtungen (14) an einem Schalttisch (12) angeordnet sind, der am Gestell (10) drehbar gelagert und mittels eines Schaltwerkes (24, 22, 20, 16) schrittweise drehbar ist (Fig. 2).
4. Einrichtung nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine Entnahmestation (32) für die montierten durch Presssitz miteinander verbundenen Baugruppen, die in Be wegungsrichtung der Haltevorrichtungen (14) nach der dritten Montagestation (30) derart angeordnet ist, dass nach jedem Bewegungsschritt der Haltevorrichtungen eine derselben sich an der Entnahmestation (32) befindet, welche mit Greifern (100) zum Erfassen, Wegbewegen und Loslassen je einer Baugruppe ausgerüstet ist (Fig. 2, 6, 7).
5. Einrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifer (100) von einem Arm (74) getragen sind, der mittels Nocken und in Führungen (78, 88) zum Heranführen an die Haltevorrichtungen (14) und zum Zurück- und Weiterführen zu einer Absetzstelle (144) bewegbar ist, wobei durch diese Bewegungen eine Vorrichtung (106, 108, 110) zum Bewegen der Greifer (100) betätigt wird (Fig. 2,6,7).
6. Einrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifer zwei schwenkbare Greiffinger (100) aufweisen, die durch Federkraft (104) gespreizt sind, um an der Baugruppe von innen nach aussen nachgiebig anzugreifen (Fig. 6).
7. Einrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der die Greifer (100) tragende Arm (74) ein Schenkel eines Winkelstückes (70) ist, dessen anderer Schenkel (72) senkrecht zur Bewegungsbahn der Haltevorrichtungen (14) mittels einer Nockenscheibe (80) verschiebbar ist, und dass der Arm (74) in einer Führung (88, 90) derart geführt ist, dass er bei Verschiebung des anderen Schenkels (72) sich an der Entnahmestation (32) hebt und senkt und in der gehobenen Stellung bis über die Absetzstelle (144) schwenkt, und dass über der Absetzstelle (144) ein ein Los lassen der Greiffinger (100) auslösendes Organ (110) angeordnet ist (Fig. 6).
PATENTANSPRUCH II
Verfahren zum Betrieb der Montageeinrichtung nach Pa- tentanspruch I, zur Montage einer unteren Schwimmerventil Baugruppe, bestehend aus einem Flüssigkeitseinlassteil (114), einem Flüssigkeitsauslassteil (118) und einem Ventilsitzteil (116), die durch Presssitz miteinander zu verbinden sind, dadurch gekennzeichnet, dass diese Bauteile an der ersten Montagestation (26) in eine der Haltevorrichtungen (14) in nur lose zusammengeschobener Position (Fig.
4) eingebracht werden, wobei der Flüssigkeitsauslassteil (118) nach unten über ein oberes Stück (126) des Flüssigkeitseinlassteils (114) gestülpt und der Ventilsitzteil (116) nach unten auf das obere Ende (126) des Flüssigkeitseinlassteils (114) gesteckt wird, dass in der zweiten Montagestation (28) der Stempel (56) des Zwischenmontagestössels (52) in den Ventilsitzteil (116) hineingeführt und weiterbewegt wird, um die Bauteile teilweise zusammenzuschieben, und dass in der dritten Montagestation (30) die Stempel (60, 62) des Endmontagestössels (54) den Flüssigkeitsauslassteil (118) zum Eingriff mit dem Flüssigkeitseinlassteil (114) bringen und die ineinanderstekkenden Teile (126, 128) des Ventilsitzteiles (118) und des Flüssigkeitseinlassteils (114) gemeinsam erweitern (Fig. 5).
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The invention relates to an assembly device for components to be connected to one another by a press fit to form assemblies.
The device according to the invention is characterized by a frame, several identical holding devices for the purpose of receiving the components of an assembly in a starting position for the press-fit connection and holding them displaceably against each other for pressing together, a device for simultaneous, step-by-step movement of the holding devices from a first to one second and third assembly station, in such a way that after each movement step a holding device is positioned at each of these three stations, an intermediate assembly ram at the second assembly station, which is equipped with a punch for partially pressing the components into one another, a final assembly ram at the third assembly station with coaxial Stamping to reach in,
Forming and final pressing of the components is equipped and
Means for moving the ram in the period between the steps of movement of the holding devices.
For example, such an assembly can be the lower half of a float valve that is supposed to let through a certain amount of water with each actuation. The components must have a relatively precise fit during final assembly and interlock exactly so that the water only uses the specified passages and no leaks occur. The mounting device of the invention is also suitable for. B. especially for use in assembly systems of modern series production, as several assembly steps are carried out practically simultaneously on several component groups that are either pre-assembled, in the preliminary arrangement or fully assembled. The fully assembled sub-groups are then preferably automatically brought to a location outside the assembly stations by a removal device.
In modern series production systems, the case often occurs that the parts going through final assembly must have a very precise fit. However, in order to keep the production costs of the parts within reasonable limits, one simply has to strive to carry out these assembly steps automatically and at the highest possible speed without any deterioration in quality. A good example of a typical assembly situation is the sliding of parts into one another, which in the final state result in the lower half of a special float valve, this half being composed of three parts: a liquid inlet part, a valve seat part and a liquid outlet part. As explained below, the basic features of the invention can be applied to this specific application.
Furthermore, with this invention, an assembly device can be created for parts that are assembled by sliding one into the other and combined using press fitting, namely an assembly device with which both the intermediate and final assembly of the parts can be carried out, with the use of a Switch table on which these holders are attached. The indexing table can be designed in such a way that it automatically moves the holder from one assembly station to the next between work steps. In this way, z.
B. entered the components in a slightly nested state at the first assembly station in a holder sitting on the indexing table, transported to the second assembly station to carry out the intermediate assembly by turning the table and thus also the holder, processing there and then in the same way for third assembly station, where the final assembly takes place. At and between the various assembly stations, the respective holder ensures that the parts are always correctly aligned.
In this embodiment, by providing a number of holding devices for the parts, which are fixed with the necessary spacing from one another on the turntable, a group of parts can be inserted into a holder in a slightly nested condition at the first assembly station, while at the same time Time at the second assembly station, the intermediate assembly is carried out on another group of parts. And again at the same time, the final assembly of another group of parts takes place at the third assembly station, whereby it must be noted that intermediate and final assembly are carried out by the assembly rams, which are preferably simultaneously movable.
The assembly device can also have a removal device with automatic actuation, which removes the fully assembled parts from the holders and transports them to a location outside the assembly line, where they are available for further operations, after which finished float valve units are finally ejected. In those embodiments in which a rotatable indexing table is provided, the removal devices of a fourth station are arranged, which is one or more latching positions of the indexing table after the final assembly station.
This removal device can consist of a movable, cam-controlled arm with a gripping device that automatically triggers, grips the fully assembled parts of a properly engaged holder, transports them from the holder to a location outside the assembly area and automatically sets them down there. As in the case of the assembly of the lower part of the float valve, the gripping device of the removal arm can have spring-loaded rotating elements that are driven from the outside and automatically move from the inside into the open part of the valve seat during removal. Thereupon the gripping device including the arm executes the extension movement determined by a control cam in the vertical and horizontal plane.
Then the release or release device is triggered, which causes the grippers of the device to be pivoted inward and release the lower part of the float valve.
Other advantages and the modes of operation of the device according to the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings, which are intended to serve only for explanation.
Fig. 1 shows the detail of the side elevation of the assembly device. This is seen from the operating side. The assembly devices are in the rest position between automatically running operations.
FIG. 2 shows, in an enlarged detail, a horizontal section in the direction of the arrows 2-2 in FIG. 1. The devices are still in the rest position between automatically occurring operations.
Fig. 3 shows in an enlarged detail a vertical section in the direction of arrows 3-3 in Fig. 2. The assembly devices are still in the initial position, but parts are available in different assembly stages that are ready for the engagement of the assembly ram.
FIG. 4 gives an enlarged detail of a vertical section from FIG. 3 and shows the details of the left holder in FIG. 3.
Fig. 5 is similar to Fig. 4 ,. only it shows the right holder from fig. 3 in the final phase of final assembly.
Fig. 6 gives a vertical section in the direction of arrows 6-6 in Fig. 2 and shows a discharge device of the system in the starting position between the removal operations that are carried out on the fully assembled parts.
And finally, FIG. 7 shows a horizontal section in the direction of arrows 7-7 in FIG. 6.
According to the drawings, this embodiment of the Mon tageeirrichtung a frame 10 which rotatably receives a horizontally arranged, round indexing table 12. This table is equipped with a row of parts holders 14 that protrude vertically upwards. The holders are fixed at the same distance from one another on the table directly on its edge.
As can best be seen from FIG. 2, the indexing table 12 has a drive pulley 16 which is equipped with a series of locking notches 18 on its circumference. These locking notches are equally spaced from one another and correspond exactly in number to the existing part holders 14. The locking notches 18 of the drive disk 16 are assigned a pawl 20 which is pivotably mounted at the front end of a push rod 22 which is connected to the piston of a double-acting liquid cylinder 24 is.
Acting on the cylinder 24, the piston of which is shown in FIG. 2 in its starting position, causes the push rod 22 to extend. As a result, the pawl 20, which is locked in one of the notches 18, rotates the indexing table 12 by exactly the central angle between two adjacent holders 14 further. The return of the push rod caused by the cylinder causes the pawl to disengage from the relevant notch and finally - counterclockwise - latches into the next notch. As can be seen, after each further rotation of the table 12 with the aid of the push rod 22 and cylinder 24 there is always a parts holder 14 at a first assembly station 26, one at a second assembly station 28, one at a third station 30 and one at a fourth station, the Pick-up station 32.
It can be seen from this that the assembly stations 26-30 and the removal station 32 either lie directly next to one another or can be separated from one another by means of interposed part holders 14. The only condition is that the assembly stations are arranged clockwise in the order shown in FIG. In the example chosen, the stations 26-30 are located directly next to one another, while two part holders 14 are located between the removal station 32 and the third assembly station. This arrangement was chosen for reasons of assembly technology.
All of the holders 14 attached to the indexing table 12 are of the same design, which is best shown in FIGS. 2 to 5. Each holder consists of an outer clamping ring 34 which is slid over a retaining mandrel 36 with an inwardly offset center piece. As a rule, this mandrel is cylindrical. The central axes of the two parts coincide. The clamping outer ring 34 projects upwards a little beyond the tip of the retaining mandrel 36 and has a plurality of retaining claws 38 with tilting supports that are evenly distributed over the circumference. The claws are vertical, can be tilted radially and are equipped with holding recesses 40 on the inside, which are all at the same height. An annular spring 42 going around all of the claws 38 presses the claws inward.
The retaining mandrel 36 forms a truncated cone 44 approximately in the center of the clamping outer ring 34.
A crank 46, which moves the ram and is connected to a flywheel 48, is mounted on the frame 10. A drive belt transmits the power from an electric gear motor 50. The crank 46 moves an intermediate assembly ram 52 and a final assembly ram 54, which are slidably mounted. The further details of this arrangement can be seen most clearly in FIG. As shown, the intermediate assembly ram 52 is expediently attached directly to the final assembly ram 54 so that one and the same crank 46 can simultaneously extend both rams vertically downwards from the upper starting position and pull them up again.
The intermediate assembly ram 52 is equipped at the bottom with a parts pressing ram 56 which is pressed down by the ram into a precisely aligned holder 14, which is then located at the second assembly station 28.
As will be explained in greater detail below, each stroke of the intermediate assembly ram 52 causes the associated assembly ram 56 to slightly press the parts that are located in the holder 14 at the second assembly station 28 into one another.
At the bottom of the final assembly ram 54 sits a two-stage holder, the assembly and forming die holder 58. This holder in turn receives an outer primary assembly die 60 at the bottom, in which an inner forming die 62 is movably seated and is actuated secondarily. A stop collar 64 that surrounds it and is vertically adjustable belongs to the assembly die 60. The punch sits in the holder 58 and can be adjusted to a limited extent in the vertical plane. As a rule, the punch 60 in the holder 58 is subjected to pressure by plate springs 66 which surround the forming punch 62.
The central axes of the forming die 62 and the assembly die 60 coincide. The forming die can be moved downwards directly with the die holder 58. Normally, it protrudes somewhat from the bottom of the assembly punch 54 when the assembly punch is in its lowest position with respect to the punch holder 58. However, it protrudes further when the assembly punch moves upwards towards the punch holder and compresses the disc springs 66.
Assembly and forming punches 60 and 62 are attached to the final assembly ram 54 and are pulled up or down by the movement of the crank 46 of the ram, the central axes of the punch coinciding with that of the holder 14 in question, which is currently at the third assembly station. As will be described in more detail below, assembly and forming punches 60 and 62 make a final compressing movement during the stroke of the final assembly ram 54 as well as shaping parts that are in the relevant holder 14 at the third assembly station at the time after they have previously been through the Movement of the indexing table 12 have left the second assembly station 28.
Furthermore, the illustrated assembly device comprises a removal device 68 which is attached to the frame 10, its position in relation to the indexing table 12 being evident from FIGS. 1 and 2. As can be seen, the Ent removal device 68 comprises a vertically movable arm 70 in the form of an inverted L, which consists of a vertical part 72 and a horizontal part 74 which is horizontally pivotally connected to the vertical part. At the bottom of the vertical part 72 of the arm 70, a cam roller 76 is mounted, which runs on the endless cam surface 78 of a rotatable cam disk 80 which is driven by an electric gear motor 82.
As Fig. 6 clearly shows, the cam 80 is shaped so that the corresponding cam surface 78 moves the vertical portion 72 of the arm 70 up and down between a lower removal position, which corresponds to the indentation 84 of the cam 80, and a upper set-down or release position, which corresponds to point 86 on the cam disk. The horizontal part 74 of the arm 70 protrudes from its pivot connection with the vertical part 72 forward through a substantially vertically ver running guide 88 which is formed in the frame 10 and of lateral surfaces 90 and a lower vertical part 92, an angled intermediate part 94 and an upper vertical offset horizontally from the lower vertical part 92
Part 96 is limited.
When the vertical arm part 72 moves up and down as a result of the rotation of the cam disk 80, the horizontal arm part 74 is guided hori zontally in this guide 88, its free end at the fourth station of the indexing table 12, the removal station 32, vertically above the relevant Part holder 14 is in the removal position and is moved and displaced horizontally away from the indexing table into the release position, as is determined by the guide and will be explained in more detail below.
A module removal device 98 is attached to the free end of the horizontal arm part 74 and has two opposing gripping fingers 100 which are pivotable about horizontal axes and whose lower, hook-shaped ends 102 are spring-loaded outwards by an annular spring 104. Furthermore, this removal device 98 comprises a removal or release piston 106 which moves vertically up and down and has a thickened lower end 108, to which the upper ends of the gripping fingers 100 are pressed by the spring 104, the lower ends of the gripping fingers pivoting inwards when the release piston 106 moves downward. This piston is held in its rest position by the inward pressure of the annular spring 104 on the gripping fingers 100 in an upper position shown in FIG.
The depressing of the release piston 106 in the removal device 98 is caused by the fact that it moves vertically upwards, the release piston butting against a downwardly projecting release trigger rod 110 which is vertically adjustable and mounted on the frame 10. This upward movement of the parts removal device is due to the fact that the arm 70 moves vertically upward to the release position, which in turn is caused by the cam roller 76 on the vertical lever part 72 reaching the point 86 on the cam disk 80, the vertical arm part 72 at the same time in this uppermost position abuts a damping spring 112 on the frame 10.
As briefly stated previously, the assembly device described and illustrated here is particularly suitable for assembling parts of a float valve lower part which, after assembly, can be assembled into a complete float valve, as used for regulating the water level in a flushing water tank. As can best be seen from FIGS. 3, 4 and 5, each sub-assembly of the float valve lower part consists of a liquid inlet part 114, a valve seat part 116 and a liquid outlet part 118.
All liquid, valve seat and liquid outlet parts 114, 116 and 118 are hollow-cylindrical, specifically, as described below, as parts that fit into one another, the liquid inlet and valve seat parts preferably being made of metal and the liquid outlet parts preferably of solid plastic.
The liquid inlet part 114 consists of a cylindrical lower part 120 which merges upwards into an annular flange part 122, above which a frustoconical intermediate piece 124 lies, which in turn merges upwards into an end piece 126 with a smaller diameter. The valve seat part 116 comprises a lower attachment part 128 and a valve housing piece 130 with a larger diameter, which forms an upper end piece 132. The float valve lower part also has a liquid outlet part 118 with a lower end piece 134 and an upper end piece 136.
It is important for the assembly operations carried out by the assembly device shown that the short upper end piece 126 of the liquid inlet part 114 and the short lower end piece 128 of the valve seat part 116 are designed such that the short upper end piece 126 of the liquid inlet part meets the short lower end piece 128 of the valve seat part 116, that is pushed down in a press fit over it, and allows a simultaneous molding of the two parts in order to achieve an overlapping of the two parts.
Also, the relative fit between the liquid inlet part 114 and the liquid outlet part 118 is chosen so that the liquid outlet part can be slid in a sliding fit or loosely downwards over the frustoconical intermediate piece 124 and the upper end piece 126 of the liquid inlet part, with the lower end piece of the liquid outlet part opening downwards the flange piece 122 and the frustoconical intermediate piece 124 of the liquid inlet part rests.
At the same time, in view of the above-described sliding into one another of the various liquid inlet, valve seat and liquid inlet parts 114, 116 and 118, the valve housing part 130 of the valve seat part 116 is formed such that it is the upper end part
136 of the liquid outlet part 118 overlaps in such a way that the respective annular contact surfaces form a practically perfect seal when these parts are joined together.
When using the assembly device shown in a cycle line for assembling the individual parts of the float valve lower part, the liquid inlet, valve seat and liquid outlet parts 114, 116 and 118 reach the indexing table 12 via conveyor chutes 138, 140 and 142 and are introduced into the partial holding devices 14 as soon as these devices have been brought from the indexing table to the first assembly station. The further operations at the various stages are best understood from the following description of the actual operation of the assembly facility and the various assembly operations at the first, second and third assembly stations 26, 28 and 30.
At the first assembly station 26, as can also be seen from FIG. 4, one of the individual parts of the liquid inlet 114 is held at the bottom within the outer retaining ring 34 of the holding device, the frustoconical intermediate piece 124 of the liquid inlet resting on the frustoconical nose 44 of the inner holding mandrel of the holding device and is held in place by this nose.
One of the individual parts of the liquid outlet 118 is held against the inner surface of the outer retaining ring 34 or is pushed loosely over the liquid inlet part 114 so that the lower end piece 134 of the liquid outlet piece 118 rests on the flange part 122 of the liquid inlet part 114, again precisely aligned and pushed into one another.
In the initially partial, nested assembly, the valve seat part 116 is inserted into the outer retaining ring 34 of the device in such a way that the lower neck piece 128 of this valve seat part 116 is initially partially pushed down over the upper part 126 of the liquid inlet part 114 and the enlarged, upper piece of the Valve housing part 130 engages on the circumference in the holding notches 40 of the fingers 38 of the holding device, the individual parts of the float valve lower part being arranged and held according to FIG.
The insertion of the valve seat part 116 and its locking into the notches 40 of the retaining fingers 38 is made possible by their pivotability, the annular spring 42 yielding outward. The retaining notches 40 of the retaining fingers hold the valve seat part 116 precisely in the starting position for the further operations. In this position, the valve housing part 130 of the valve seat part 116 is located above the liquid outlet 118 at a distance from its upper edge. Since the individual parts of the lower float valve part are held by the holding device 14 in the first assembly station 26 exactly in the initially partially nested position in order to be brought into the assembly station 28 for the next operation.
The liquid cylinder 24 is then acted upon so that the shift rod 22 extends and its shift pawl 20 in one of the shift notches 18 of the indexing table
12 and then rotates it clockwise, as shown in FIG. 2, by exactly one holder distance, thereby bringing the group of components of the float valve lower part in the mutual position shown in FIG. 4 to the second assembly station 28, as in FIG. 3 shown on the left. The mounting device has corresponding switches for switching on the motor 50, which rotates the crank 46 by a full revolution after the liquid cylinder 24 has completed the indexing movement of the indexing table by one holder distance.
The rotation of the crank 46 (full turn) causes, apart from the movement of the final assembly ram, an up and down movement of the intermediate assembly ram 52 at the second assembly station 28, with the assembly ram 56 of the intermediate assembly ram 52 down into the open upper end 132 of the valve seat part 116 engages and pushes its lower neck piece 128 further into the liquid inlet part 114, whereby the valve housing piece 130 of the valve seat part 116 disengages from the retaining notches 40 of the retaining fingers 38 by pivoting them outward.After this preliminary positioning of the valve seat part 116 in relation to the liquid inlet part 114, that is Valve housing part 130 of this valve seat part 116 in a smaller size than the original (Fig.
4) Maintained clearance above the upper end piece 136 of the liquid outlet portion 118 and precisely aligned with respect thereto.
The stroke of the intermediate assembly ram 52 at the second assembly station 28 thus brings the individual parts of the float valve lower part into a partially scraped position, as shown on the right in FIG. 3. The parts are then conveyed to the third assembly station 30 by the next indexing movement of the indexing table 12, as shown on the right in FIG. 3. The next rotation of the crank arm 46, which causes the upward and downward movement of the intermediate assembly ram 52 and the final assembly ram 54, moves the final assembly ram downward.
The assembly ram 60 engages in the end piece 132 of the valve seat part 116, which is open at the top, and the further assembly of the individual parts of the float valve lower part takes place from the partially nested to the final nested state with the aid of the final assembly ram 54 at the third assembly station 30 Assembly die 60, which engages in the valve seat part 116, pushes the lower neck piece 128 of the valve seat part 116 further down over the upper end piece 126 of the liquid inlet part 114 and finally the valve seat part 116 rests on the upper end piece 136 of the liquid outlet part 118, as shown in FIG. 5.
At the same time, the stop collar 64 of the final assembly ram 54 hits the upper end of the outer retaining ring 34 of the part holding device 14, whereby the assembly punch 60 is pressed upwards during the further downward movement of the punch holder 58 with respect to this and the disc springs 66 are compressed. This ensures that after the final pushing together of the liquid inlet part 114 and valve seat part 116 and liquid outlet part 118, the die 62 of the final assembly ram 54 is pressed further downward with respect to the assembly ram 60 of this final assembly ram and the metal forming process is initiated. In this process, the upper end piece 126 of the liquid inlet part 114 is connected to the lower neck piece 128 of the valve seat part 116 by a press fit.
The individual parts of the float valve lower part are then in the final assembled state, which is shown in Fig. 5.
Due to the subsequent, progressive switching movement of the indexing table 12 is finally the part holding device 14, which contains the individual parts of the float valve base in the final assembled state, moved to Ent removal station 32, where, simultaneously with the operation of the other stations for the assembly of further assemblies in the other part holding devices 14, the removal device 68 begins to work. As shown in FIG. 6, the removal device 68 is in the rest position between the transport and removal process.
As can be seen, the rotatable cam disk 80 of the removal device has moved a little clockwise beyond the cam point 86, as seen from the observer, so that the assembly removal device 98 of the removal device is located below the trigger rod 110 and is ready to receive a fully assembled float valve lower part. The motor 82 begins to rotate the cam 80 clockwise so that the arm 70 progressively moves downward.
Here, the horizontal part 74 of the arm 70 is moved down along the guide 88, the lateral guide surfaces 90 moving the horizontal part of the arm from a position opposite the indexing table
12 is offset, lead into a position in which the horizontal part of the arm is located above the individual part removal station 32 of the indexing table and the removal device 98 is aligned with the holder 14 at this station 32.
While the rotatable cam disk 80 of the removal device 68 approaches the position in which the cam roller 76 of the arm 70 is located on the cam lobe 84 as it rotates, the gripping fingers 100 of the removal device 98 grip downward into the end piece 132 of the valve seat part 116 of the open top Fully assembled lower part of the floating valve in that the lower hook-shaped ends 102 of the removal fingers 100 pivot inwards and the spring ring 104 placed around them yields. The hook-shaped finger ends grip under the edge of the valve seat part 116, which is bent inwards at the top, so that the fully assembled assembly cannot slide off the fingers.
When the cam disk 80 of the removal mechanism 68 is rotated further, the arm 70 is raised further vertically, its horizontal part 74 in the guide 88 being moved upwards at the same time. The lateral guide surfaces 90 cause the horizontal part 74 of the arm 70 to pivot from the position in which the removal device is above the removal station 32 of the indexing table 12 in the horizontal direction into a position offset horizontally outward from the indexing table. The removal assembly 98 on the horizontal part 74 of the arm pulls the fully assembled float valve lower part out of its holding device 14 at the part removal station 32 and transports it to a location outside.
At this point in time, the cam disk 80 has brought the cam point 86 under the cam roller 76 of the arm 70, whereby the arm is raised so far that the release trigger rod 110 on the frame 10 abuts the release piston 106 of the removal device 98 and this in relation to the arm 70 pushes down. With its widened lower end 108, this pushes the upper ends of the removal fingers 100 apart so that their lower ends pivot inward and release the fully assembled float valve lower part, where it falls down into a conveyor chute 144 to be fed to a further production process .
Although each of the various assembly processes at the first, second and third assembly stations 24, 26 and 28, as well as the removal process at the fourth or removal station 32 have been described individually, it is understood that all four processes take place simultaneously at all four stations of the assembly device described.
In other words: immediately after a switching movement of the indexing table 12, a group of components for the float valve lower part is introduced at the first assembly station 26 in an initially only partially nested state, while another group of the same components continues from this partially nested condition at the second assembly station 28 is brought into one another, another group of the same components is assembled at the third assembly station 28 in the final nested position and joined by a press fit, and another group of components that are finally assembled is transported from the fourth station 32 to an outside location becomes. All processes take place at the same time.
The assembly device described enables assembly in which groups of components such. B. the components of a float valve lower part are introduced into the device in an initially partially nested state and are brought into a further nested condition very precisely by successive automatic assembly processes, whereupon the assembly of the component groups is completed by finally pushing them into one another and creating a press-fit connection. The device can contain a removal device with which the fully assembled parts can finally be automatically removed and transported to a location remote from the assembly device.
The assembly device described is therefore particularly suitable for use in a modern cycle line and enables correspondingly economical production and a reduction in general costs.
PATENT CLAIM 1
Assembly device for components (114, 116, 118) to be connected to one another by a press fit to form assemblies, characterized by a frame (10) several identical holding devices (14) for the purpose of holding the components (114, 116, 118) each of an assembly in an initial position a device (16, 20, 22, 24) for simultaneous, step-by-step movement of the holding devices (14) from a first (26) to a second (28) and third assembly station (30) for the press-fit connection and to hold them displaceably relative to one another for pressing together ), in such a way that after each movement step a holding device (14) is positioned at each of these three stations, an intermediate assembly ram (52) at the second assembly station (28), which is equipped with a punch (56) for partially pushing the components (114, 116, 118) is equipped,
a final assembly ram (54) at the third assembly station (30) which is equipped with coaxial punches (60, 62) for engaging, shaping and finally pressing the components into one another, and
Means (46, 48) for moving the rams (52, 54) in each case in the period between the movement steps of the holding devices (14) (FIGS. 1 to 3).
SUBCLAIMS
1. Device according to claim L, characterized in that the intermediate assembly ram (52) is connected to the final assembly ram (54) and the latter with the means (46, 48) for moving the ram (52, 54) (Fig. 3).
2. Device according to dependent claim 1, characterized by a crank drive (46) whose connecting rod is connected to the final assembly ram (54) (Fig. 3).
3. Device according to claim I, characterized in that the holding devices (14) are arranged on an indexing table (12) which is rotatably mounted on the frame (10) and can be rotated gradually by means of a switching mechanism (24, 22, 20, 16) ( Fig. 2).
4. Device according to claim I, characterized by a removal station (32) for the assembled assemblies connected to one another by a press fit, which is arranged in the direction of movement of the holding devices (14) after the third assembly station (30) so that after each movement step of the holding devices one the same is located at the removal station (32), which is equipped with grippers (100) for gripping, moving away and releasing one assembly each (FIGS. 2, 6, 7).
5. Device according to dependent claim 4, characterized in that the grippers (100) are carried by an arm (74) which, by means of cams and in guides (78, 88), is used to bring them up to the holding devices (14) and to move them back and forth can be moved to a depositing point (144), whereby a device (106, 108, 110) for moving the gripper (100) is actuated by these movements (Fig. 2,6,7).
6. Device according to dependent claim 5, characterized in that the grippers have two pivotable gripping fingers (100) which are spread apart by spring force (104) in order to flexibly attack the assembly from the inside to the outside (Fig. 6).
7. Device according to dependent claim 6, characterized in that the arm (74) carrying the grippers (100) is one leg of an angle piece (70), the other leg (72) of which is perpendicular to the path of movement of the holding devices (14) by means of a cam disk (80) ) is displaceable, and that the arm (74) is guided in a guide (88, 90) in such a way that, when the other leg (72) is displaced, it rises and falls at the removal station (32) and in the raised position to over the settling point (144) pivots, and that above the settling point (144) an organ (110) that triggers a release of the gripping fingers (100) is arranged (FIG. 6).
PATENT CLAIM II
Method for operating the assembly device according to claim I, for assembling a lower float valve assembly, consisting of a liquid inlet part (114), a liquid outlet part (118) and a valve seat part (116) which are to be connected to one another by a press fit, characterized in that these components at the first assembly station (26) in one of the holding devices (14) in only loosely pushed together position (Fig.
4), the liquid outlet part (118) being slipped down over an upper piece (126) of the liquid inlet part (114) and the valve seat part (116) slipped down onto the upper end (126) of the liquid inlet part (114), that in the second assembly station (28) the punch (56) of the intermediate assembly ram (52) is guided into the valve seat part (116) and moved on in order to partially push the components together, and that in the third assembly station (30) the rams (60, 62) of the final assembly ram (54) bring the liquid outlet part (118) into engagement with the liquid inlet part (114) and expand the interlocking parts (126, 128) of the valve seat part (118) and the liquid inlet part (114) together (FIG. 5).
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