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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf geschlitzte Kupplungsringe, um
die umfänglichen Flansche von zwei Bauelementen miteinander zu
kuppeln, die den Behälter einer Waschmaschine bilden. Solche Ringe sind
durch ein kanalartiges Profilelement aus metallischem Werkstoff gebildet,
das zu einem Ring gebogen ist, zwei seitliche Flügel und eine zentrale
Bodenwand besitzt, die einen im wesentlichen C-förmigen Querschnitt
definieren, dessen Hohlraum der Achse des Ringes zugewandt ist, wobei das
kanalartige Profilelement Durchgänge für den Eingriff einer tangentialen
Spannverschraubung an seinen zwei einander benachbarten Enden
aufweist.
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Die Erfindung läßt sich auf jeden geschlitzten Ring des oben angegebenen
Typs anwenden. Beispielsweise läßt sich die Erfindung auf Ringe des am
meisten üblichen Typs anwenden, bei dem die benachbarten Enden des
Ringes nach außen gebogen sind, im wesentlichen in einem rechten Winkel
relativ zum angrenzenden Teil des Ringes, und ein Paar einander
zugekehrter Bohrungen für den Eingriff der tangentialen Spannschraube aufweisen.
Auch ist die Erfindung auf Ringe solcher Art anwendbar, die den
Gegenstand des Europäischen Patentes EP-B-0 210 143 bilden, wobei jedes Ende
des Ringes bleibend so verformt ist, daß es radial nach außen relativ zum
angrenzenden Teil des Ringes abgekröpft wird, und wobei die Bodenwand
des Profilelementes, welche die Bodenwand jedes abgekröpften Endteiles
mit derjenigen des angrenzenden Teiles des Profilelementes verbindet, eine
Bohrung aufweist, die einen Durchgang für den Eingriff der tangentialen
Spannverschraubung längs des Hohlraumes des abgekröpften Endteiles
definiert. Ringe dieses zweiten Typs haben wegen ihrer Vorteile gegenüber
der oben erwähnten, meistüblichen Lösung verbreitete Anwendung in den
letzten Jahren gefunden, und zwar vom Standpunkt der Verläßlichkeit der
Kupplung und der Einfachheit der Herstellung und der Montage.
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Beim Montieren der Kupplungsringe des oben angegebenen Typs wird der
Ring zunächst über die einander gegenüberliegenden Flansche der zu
kuppelnden Bauelemente angeordnet, wonach die Spannverschraubung
angezogen wird, um zu bewirken, daß die zwei Enden des Ringes sich
aufeinander zu bewegen, um den Ring an den genannten umfänglichen
Flanschen zu spannen. Dieses Verfahren setzt voraus, daß der Kupplungsring,
insbesondere an seinen beiden durch die Schraube verbundenen Enden, so
ausgelegt und hinsichtlich Werkstoff und Abmessungen so hergestellt ist,
daß sichergestellt ist, daß die Belastung, die durch das Spannen der
Schraube bestimmt ist, in den Werkstoff des Ringes eingeleitet werden kann, ohne
eine Verformung desselben zu bewirken. Dies erfordert die Verwendung
eines Metallbleches einiger Stärke für die Herstellung des Ringes und die
Verwendung von Spannschrauben gewisser Länge, da die Verschraubung in
der Lage sein muß, mit beiden Enden des Ringes in Eingriff zu kommen,
wenn diese sich in ihrer voneinander entfernten Stellung befinden, bevor
der Ring über die Flansche der zu kuppelnden Bauelemente festgespannt
wird.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Anbringen
von Kupplungsringen des oben angegebenen Typs zur Verfügung zu
stellen, das es ermöglicht, die Struktur des Ringes einfacher und
kostengünstiger zu gestalten.
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Gemäß der Erfindung ist ein Montageverfahren vorgesehen, das die in
Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt.
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Aufgrund dieser Maßnahme kann das für die Herstellung des Ringes
benutzte Metallblech eine geringere Stärke besitzen, verglichen mit
derjenigen der bislang verwendeten Ringe. Tatsächlich ist, wenn Ringe des oben
angegebenen Typs, die bis heute hergestellt worden sind, angebracht
werden, der kritischste Moment vom Standpunkt der Beanspruchung des
Werk
stoffes des Ringes derjenige, an dem die zwei Enden des Ringes aufeinander
zu bewegt werden, indem die tangentiale Verschraubung festgezogen wird.
Während dieses Stadiums erzeugt die Schraube an den Enden des Ringes
eine Belastung, die den Werkstoff äußerst stark beansprucht und daher die
Verwendung von Metallblech einiger Stärke erforderlich macht. Bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren wird die Spannverschraubung nicht dazu
benutzt, um zu bewirken, daß die Enden des Ringes sich aufeinander zu
bewegen; diese Bewegung wird durch ein Hilfswerkzeug erreicht, das die
zwei Enden des Ringes gegeneinander drückt. Jedes Ende des Ringes ist
daher nicht länger einer hohen Zugspannung, welche durch die
Spannverschraubung bestimmt ist, ausgesetzt, so daß das Metallblech des Ringes
eine geringere Stärke besitzen kann. Die Verschraubung wird lediglich
dann angewendet, wenn die zwei Enden des Ringes sich gegeneinander hin
bewegt haben, so daß der Werkstoff des Ringes lediglich eine Festigkeit
besitzen muß, die ausreicht, um die Belastung zu ertragen, die daraus
resultiert, daß, wenn die Anbringung vervollständigt ist, die Verschraubung den
Ring daran hindert, in seinen unverformten Zustand zurückzukehren.
Ferner, da die Verschraubung angewendet wird, nachdem die Enden des
Ringes aufeinander zu bewegt worden sind, kann sie in weit geringerer Länge
vorgesehen sein als es bei Ringen erforderlich ist, die auf die übliche Weise
angebracht werden.
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Es ist zu bemerken, daß ein geschlitzter Kupplungsring, bei dem die
Spannverschraubung nicht dazu benutzt wird, um einen relevanten Teil der
Bewegung der zwei Ringenden gegeneinander hin zu bewirken, aus der FR-A-
2,355,943 bekannt ist. Diese. Lösung benutzt jedoch für den Eingriff der
Verschraubung zusätzliche Bügel, die an den Ringenden vorgesehen
werden müssen, und kann nicht vermeiden, daß die Verschraubung dazu
benutzt wird, um das endgültige Spannen des Ringes zu bewirken, so daß der
Werkstoff wiederum unerwünscht beansprucht wird.
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Das Hilfswerkzeug, das benutzt wird, um die Bewegung der zwei Enden
des Ringes zueinander hin zu bewirken, kann von beliebiger Art sein.
Vorzugsweise beinhaltet es jedoch zwei Backen, die dazu eingerichtet sind,
jeweils mit den zwei Enden des Ringes in Eingriff zu kommen und sie
gegeneinander hin zu drücken, wobei diese Backen außerdem mit einem
Mittel versehen sind, um die Schraube und die Mutter, welche die tangentiale
Spannverschraubung bilden, zu führen und die selbsttätige Beschickung zu
bewirken. Beispielsweise können die genannten zwei Backen zwischen
einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position mittels eines
Fluidzylinders bewegbar sein, um so das Verfahren des Anbringens der
Kupplungsringe an den Behältern bei einer Produktionslinie für
Waschmaschinen vollautomatisch zu gestalten.
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Wie aus der vorstehenden Beschreibung klar ersichtlich ist, vereinfacht die
Erfindung die Herstellung und Anbringung dieser Ringe, während die
Herstellkosten sehr stark verringert werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der
nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die angeführten Zeichnungen
ersichtlich, angegeben lediglich als nicht einschränkendes Beispiel, worin:
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Fig. 1 ein schematisierter Querschnitt des Behälters einer
Waschmaschine ist, versehen mit einem Kupplungsring;
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Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht, teilweise im Querschnitt, der
zwei Enden eines Kupplungsringes solcher Art ist, die den
Gegenstand des Europäischen Patentes EP-B-0,210,143 bildet;
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Fig. 3 eine Ansicht eines Ausführungsbeispieles der Vorrichtung, die
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, in
einem ersten Betriebszustand ist;
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Fig. 4 eine Ansicht der Vorrichtung von Fig. 3 in einem zweiten
Betriebszustand ist und
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Fig. 5, 6 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles V bzw. eine
Querschnittsansicht entsprechend der Linie VI-VI von Fig. 3 sind.
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In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Behälter einer Waschmaschine
als Ganzes, welcher ein Bauelement 2 mit einer im wesentlichen
trogförmigen Form und eine Scheibe 3 aufweist, die die Mündung des trogförmigen
Bauelementes an seiner Vorderseite bedeckt und eine zentrale Öffnung 4
für die Einführung von Wäsche aufweist. An ihren Kupplungsrändern
weisen die Bauelemente 2, 3 zwei umfängliche Flansche 2a, 3a auf, zwischen
denen ein Dichtungsstreifen 5 angeordnet ist. Die zwei Flansche 2a, 3a sind
miteinander mittels eines geschlitzten Kupplungsringes 6 verbunden, der
von jeder bekannten Art sein kann. Die Zeichnungen zeigen beispielhaft
einen Kupplungsring desjenigen Typs, der den Gegenstand des
Europäischen Patentes EP-B-0,210,143 bildet. Natürlich kann jedoch, wie bereits
angegeben, das erfindungsgemäße Verfahren auch bei Kupplungsringen
eines Typs übernommen werden, der von dem in der Zeichnung gezeigten
verschieden ist, sowie auch mit einer Behälterbauweise, die ebenfalls zu
der gezeigten unterschiedlich ist, wobei beispielsweise die
Kupplungsflansche in einer mittleren Ebene vorgesehen sind, in Abstand von beiden
Endflächen des Behälters, oder an der hinteren Seite statt an der Vorderseite des
Behälters.
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Der Kupplungsring 6 ist durch ein kanalartiges Profilelement (siehe Fig. 2)
aus metallischem Werkstoff gebildet, mit zwei seitlichen Flügeln 7 und
einer zentralen Bodenwand 8, die einen im wesentlichen V-förmigen
Querschnitt definieren, dessen Hohlraum der Achse des Ringes zugewandt ist.
Der Ring weist zwei Endteile 9 auf, die bleibend in einer radialen Richtung
nach außen relativ zum angrenzenden Teil des Ringes verformt sind, mit
einer Durchgangsöffnung 10, die in dem Teil der Bodenwand 8 ausgebildet
ist, die jeden abgebogenen Endteil 9 mit dem angrenzenden Teil des Ringes
verbindet. Auf diese Weise bildet die Durchgangsöffnung 10 zusammen mit
dem Hohlraum des abgebogenen Teiles 9 einen Durchgang für den Eingriff
einer tangentialen Spannverschraubung (in Fig. 2 nicht gezeigt).
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Gemäß der Erfindung wird der Kupplungsring 6 zunächst an den zwei
einander gegenüberliegenden Flanschen 2a, 3a vorgesehen, wonach die zwei
Enden 9 des Ringes mittels eines Hilfswerkzeuges gegeneinander hin
bewegt werden, welches beispielsweise von dem in Fig. 3, 4 gezeigten Typ
sein kann. Erst nachdem der Ring auf den Flanschen 2a, 3a mittels des
genannten Hilfswerkzeuges gespannt worden ist, indem die zwei Enden 9 in
zueinander eng benachbarte Stellungen bewegt sind, wird die
Spannverschraubung durch die einander zugekehrten Durchgangsöffnungen der
zwei abgebogenen Endteile 9 hindurch zur Anwendung gebracht und dann
festgezogen, um den Ring in dem verformten, geschlossenen Zustand zu
halten.
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Bei dem in den angefügten Zeichnungen dargestellten Beispiel weist das
Hilfswerkzeug, das benutzt wird, um die zwei Enden 9 des Ringes zu
veranlassen, sich gegeneinander hin zu bewegen, zwei Backen 11, 12 auf, die
mittels Schrauben 13 bzw. 14 an einer Platte 15 befestigt sind, die über
Muttern 16 mit der Kolbenstange eines Hydraulikzylinders 18 und mit dem
Körper 19 des Zylinders 18 verbunden sind. Die Platte 15 ist außerdem an
einer zylindrischen Säule 20 geführt, die mit Hülsen 21 bzw. 22 in Eingriff
ist, die von der Platte 15 und der die Backe 12 bildenden Platte getragen
sind. Der hydraulische Zylinder 18 ist zwischen einem ausgefahrenen
Zustand (Fig. 3), der dem voneinander entfernten Zustand der zwei Enden 9
des Kupplungsringes 6 entspricht, und einem eingefahrenen Zustand (Fig. 4)
steuerbar, bei dem die Enden 9 des Kupplungsringes 6 zueinander eng
benachbart sind. Die Backen 11, 12 besitzen untere Enden 11a bzw. 12a, die
so ausgebildet sind, daß sie in Eingriff mit Abstützflächen 11b bzw. 12b
gelangen, die in der Nähe der Enden des Ringes ausgebildet sind, um in der
Lage zu sein, die genannten Enden gegeneinander hin zu drücken, wenn
der hydraulische Zylinder 18 von dem ausgefahrenen Zustand, der in Fig. 3
gezeigt ist, in den zurückgezogenen Zustand überführt wird, der in Fig. 4
gezeigt ist.
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Wenn die Vorrichtung sich in dem geschlossenen Zustand befindet, der in
Fig. 4 gezeigt ist, wobei die Enden 9 des Ringes sich in einander eng
benachbarten Stellungen befinden, können diese Enden in diesem Zustand
festgelegt werden, indem eine tangentiale Spannverschraubung angezogen
wird, die eine Schraube 23 und eine Mutter 24 aufweist. Vorzugsweise ist
bei der Backe 11 eine Vorrichtung 25 angeschlossen, um selbsttätig
Schrauben 23 zu beschicken und zu führen (siehe auch Fig. 5), während bei
der Backe 12 eine Vorrichtung 26 angeschlossen ist, um Muttern 24
selbsttätig zu beschicken und zu führen. Wenn sich die Vorrichtung in dem in
Fig. 4 gezeigten Zustand befindet, kann ein motorisch angetriebener
Schrauber durch einen Hohlraum 27 eingesetzt werden, in dem die
Schraube 23 angeordnet ist, um zu bewirken, daß diese Schraube sich
vorwärts bewegt und mit der Mutter 24 in Eingriff kommt, um so das Festlegen
des Kupplungsringes 6 in dem gespannten Zustand zu bewirken. Wenn die
Schraube festgezogen ist, kann das Hilfswerkzeug geöffnet und relativ zum
Ring angehoben werden. Im Falle der Anwendung bei einer Montagelinie
für Behälter von Waschmaschinen kann, wenn die Vorrichtung angehoben
wird, die durch den Behälter mit dem daran angebrachten Ring gebildete
Einheit vorwärts bewegt werden, und ein neuer Behälter wird zugeführt und
unterhalb der Vorrichtung positioniert, um den Kupplungsring anzubringen.
Die Vorrichtung kann dann wieder in dem in Fig. 3 gezeigten geöffneten
Zustand abgesenkt und dann geschlossen werden, um zu bewirken, daß die
Enden des neuen Kupplungsringes zueinander hin bewegt werden, wie
bereits oben beschrieben.
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Es ist jedoch klar ersichtlich, daß das hier dargestellte Hilfswerkzeug
lediglich beispielhaft angegeben ist, und daß jede andere Montageeinheit
(beispielsweise eine Vorrichtung vom Knebeltyp) benutzt werden kann. Das
Grundkonzept der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Werkzeug
vorzusehen, das in der Lage ist, zu bewirken, daß sich die zwei Enden des
Kupplungsringes gegeneinander hin bewegen, wenn der Ring über den
umfänglichen Flansch des Behälters der Waschmaschine in Stellung gebracht
worden ist, so daß die tangentiale Spannverschraubung nicht dazu benutzt
wird, um diese Bewegung zu bewirken, sondern einfach dazu, den Ring in
dem geschlossenen Zustand zu halten, wenn er in diesen Zustand durch
das genannte Hilfswerkzeug überführt worden ist.
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Bei dem oben beschriebenen Beispiel wird das Hilfswerkzeug lediglich
einmal betätigt, wonach die Spannverschraubung festgezogen wird.
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Jedoch ist es gemäß der Erfindung auch möglich, das Hilfswerkzeug ein
erstes Mal zu betätigen und dann die Verschraubung anzuziehen, bis eine
gegebene Belastung erreicht ist. An diesem Punkt wird das Hilfswerkzeug
ein zweites Mal betätigt, um die zwei Enden des Ringes weiter aufeinander
zu bewegen und so ein gleichzeitiges Absenken der Last an der
Schraube zu bewirken. Nach dieser zweiten Betätigung des Hilfswerkzeuges kann
die Verschraubung wiederum festgezogen werden, bis eine gegebene Last
erreicht ist, und diese abwechselnde Betätigung des Hilfswerkzeuges und
der Verschraubung kann wiederum so oft wiederholt werden, bis das
gewünschte Spannen des Ringes erreicht ist. Auf diese Weise kann ein sehr
starkes Spannen des Ringes erreicht werden, während die Verschraubung
niemals einer Beanspruchung ausgesetzt wird, die höher als ein zulässiger,
vorbestimmter Wert ist.
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Während das Prinzip der Erfindung das gleiche bleibt, können natürlich die
Einzelheiten des Aufbaues und die Ausführungsbeispiele weitgehend
ge
genüber dem, was beschrieben und lediglich beispielhaft dargestellt ist,
variieren, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Insbesondere ist, wie bereits angegeben, das Verfahren auf Kupplungsringe
beliebigen Typs anzuwenden, auch unterschiedlich gegenüber dem in den
beigefügten Zeichnungen beispielhaft Gezeigten.