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Werkzeug zum Aufbringen eines drahtwendelförmigen Gewindemantels auf einen mit einem Aussengewinde versehenen Schaft
Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug zum Aufbringen einer ein Schraubengewinde bildenden, wendelförmigen Drahtspule auf ein mit Aussengewinde versehenes Maschinenelement. Bei gewissen Arten von Schraubenverbindungen ist es nötig, das Gewinde eines Bauelements, das aus einem verhältnismässig weichen Baustoff besteht, zu verstärken, um wiederholtes Auf- und Abschrauben des mit dem Bauelement zu verbindenden Teils möglich zu machen, ohne dass das Gewinde in oder an dem weichen Baustoff zer- stört wird.
Bei Bauelementen mit Muttergewinden hat man zu diesem Zweck eine aus einem harten Draht geformte, eine Innen- und Aussengewinde bildende wendelartige Spule eingesetzt, die vor dem Einsetzen zusammengezogen wird und sich nach dem Einsetzen federnd in die Gänge des Muttergewinde einklemmt.
Im Gegensatz dazu bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Werkzeuges, mit dem es möglich ist, das Aussengewinde eines Bauelementes, z. B. eines Schaftes, durch Aufbringen einer, im Handel als "Gewindemantel"bezeichneten, wendelförmigen, ein Innen- und Aussengewinde bildenden Drahtspule zu verstärken. Dabei soll sich der das Innengewinde bildende Teil des Gewindemantels in die Gänge des
Aussengewindes des Bauelementes verklemmen. Hiezu ist es nötig, dass die Drahtspule zunächst im Durchmesser unterbemessen hergestellt und zum Aufbringen auf das Bauelement durch das Werkzeug gemäss der Erfindung aufgeweitet wird und sich nach dem Aufbringen und Entfernen des Werkzeuges federnd zusammenziehen kann.
Der Gewindemantel kann sodann ständig an dem Bauelement bleiben, da die Reibung zwischen ihm und dem Bauelement im allgemeinen grösser ist als zwischen dem Mantel und einem auf diesen aufgeschraubten Teil.
Um das Aufweiten der Gewindemantel-Drahtspule möglich zu machen, kann das Werkzeug gemäss der Erfindung mit einem seiner Teile die hintere Endwindung der aufzubringenden Drahtspule erfassen, wenn das Vorderende koaxial an das freie Ende des mit dem zu verstärkenden Gewinde versehenen Bauelementes, z. B. eines Schaftes angesetzt wird. Durch Andruck und gleichzeitige Drehung des Werkzeuges lässt sich dann der Gewindemantel so aufweiten, dass er sich auf das Schaftende aufschrauben lässt. Das Werkzeug weisthiebei eine den Gewindemantel umfassende Muffe auf, die die Aufweitung begrenzt, und der die hintere Endwindung erfassende Teil ist als freier Rand eines Hohlzylinders ausgebildet, der über eine ausrückbare Kupplung z. B. eine an sich bekannte Rutschkupplung, mit der Muffe verbunden ist.
Die Kupplung löst sich selbsttätig, wenn ein Anschlag am Werkzeug auf eine Gegenfläche am Bauelement auftrifft, sobald der Gewindemantel genügend weit aufgeschraubt ist.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Werkzeuges ist als Beispiel in der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein solches Werkzeug und Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie 2 - 2 in Fig. l.
Das Werkzeug umfasst eine Muffe 10, deren Endteil 12 ein Innengewinde 14 hat. Dieser Teil 12 ist auf das Aussengewinde des hohlen Endteiles 16 eines angetriebenen Zwischenstückes 18 aufgeschraubt. Selbstverständlichkönnte der Endteil 16 auch aus einem Stück mit einer Motorwelle hergestellt sein. Der dem Teil 12 entgegengesetzte Endteil 20 der Muffe 10 hat eine zylindrische Innenfläche 22, deren Innendurchmesser dem Aussendurchmesser entspricht, auf welchen der mit dem Werkzeug einzubauende Gewindemantel aufzuweiten ist. Ein Kupplungselement 24, bestehend aus einem Ring mit einem Aussengewinde 26 und einer hohlkegeligen Kupplungsfläche 28, ist in den Muffenteil 12 eingeschraubt.
Das Kupp-
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lungselement 24 ist an der der Fläche 28 entgegengesetzten Seite mit vier Schlitzen 30 versehen, in welche ein Schraubenzieher eingreifen kann, falls das Element gegenüber der Muffe in seiner axialen Lage verstellt werden soll. In dem Muffenteil 12 ist eine Gewindebohrung 32 vorgesehen, u. zw. in dem Bereich des Kupplungsringes, um eine Stellschraube 34 einzusetzen, welche den Ring 24 in der einmal eingestellten Lage festhält. In gleicher Weise ist in dem Muffenteil 12 in der Nähe von dessen Ende eine Gewindebohrung 36 für eine Stellschraube 38 vorgesehen, welche die einmal eingestellte Lage der Muffe 10 zum Zwischenstück 18 sichern soll. An den Enden der Stellschrauben kann man Scheiben 19 aus Kunststoff anbringen.
Innerhalb der Muffe 10 und koaxial zu dieser befindet sich eine Spindel 40, welche mit ihrem oberen Ende in eine Bohrung 17 des Endteiles 16 hineinreicht. An der Spindel befindet sich ein mit einer Kegelfläche versehenes Kupplungselement 42, das dem Kupplungselement 24 zugeordnet ist. Das Kupplungselement 42 bildet eine Schulter 46, an welche sich mit ihrem einen Ende eine Druckfeder 48 anlegt, deren anderes Ende sich an ein Wälzdrucklager 50 anlegt, das sich seinerseits an der Stirnfläche 52 des Zwischenstückes 18 abstützt. Durch Verschrauben des Teiles 18 oder des Kupplungsringes 24 innerhalb der Muffe 10 kann die Spannung der Feder 48 und damit die Kupplungskraft innerhalb gewisser Grenzen eingestellt werden. An der Spindel 40 ist zum Aufschrauben des Gewindemantels ein Hohlzylinder 54 befestigt.
In den Hohlzylinderteil 56, welcher dem Kupplungselement 42 gegenübersteht, passt die Spindel 40 hinein, die mit dem Endteil 56 durch einen eingepressten Zapfen 58 verbunden ist. Um diesen Zapfen 58 einsetzen zu können, wenn sich die Spindel 40 bereits in der dargestellten Lage befindet, kann man in dem Muffenteil 20 ein oder zwei Langlöcher 60 vorsehen. Der Hohlzylinderteil 62 ist mit einer Endfläche 64 versehen, deren Breite der Breite des das Aussengewinde bildenden Teiles eines einzubauenden Gewindemantels 66 entspricht. Der Draht des Mantels 66 hat einen beispielsweise rhombenförmigen Quer-
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Gewindemantels 66 liegt an der Fläche 64 an, wogegen das Ende 72 selbst auf der Stufe 70 aufliegt. Dadurch kann auf den Gewindemantel ein Drehmoment ausgeübt werden.
Der Gewindemantel 66 soll auf einen Schaft 74 aufgeschraubt werden, bei dem der Durchmesser des Aussengewindes 76 etwas grösser als der Innendurchmesser des Gewindemantels ist. Der Schaft 74 kann mit einer axialen Bohrung 80 mit einem Boden 81 versehen sein, in welchem Falle die Spindel 40 eine Führungsverlängerung 82 bekommen kann, die in die Axialbohrung 80 hineinpasst und so lang ist, dass sie an den Boden 81 anstösst, wenn der Gewindemantel 66 auf den Schaft aufgeschraubt worden ist. Andernfalls kann die Spindel 40 ihr unteres Ende bei 84 haben, wobei dann dieses untere Ende am Ende des Arbeitsvorganges an der Stirnfläche 88 des
Schaftes anstösst.
Um nun den Gewindemantel 66 auf dem Schaft anzubringen, wird derselbe an den letzteren in der dargestellten Lage angelegt, so dass die Windung 86 am vorderen Ende sich an die Stirnfläche 88 des Schaftes anlegt. Daraufhin wird das Werkzeug so gesenkt, dass das Führungsende 82 in die Bohrung 80 eintritt, wobei sich dann das Muffenende 90 ungefähr in der gleichen Ebene mit der Stirnfläche 88 des Schaftes befindet. In dieser Lage legt sich die Windung 67 an die Endfläche 64, da der Abstand zwischen der Endfläche 64 und dem Muffenende 90 ungefähr gleich der Länge des Gewindemantels ist. Diese Länge wird vorzugsweise so gewählt, dass einerseits der Gewindemantel an einem Einknicken gehindert wird, dass jedoch anderseits die Grösse, auf welche der Gewinaemantel zu erweitern ist, beschränkt wird.
Das Werkzeug wird nun so gedreht, dass sich das Gewindemantelende 72 an die Stufe 70 anlegt. Wenn dann das Werkzeug weiter gedreht wird, während gleichzeitig auf den Gewindemantel ein Axialdruck ausgeübt wird, dann wird das vordere Ende des Gewindemantels infolge der Reibung zwischen der Endwicklung 86 und der Stirnfläche 88 des Schaftes sowie wegen der Unmöglichkeit, dass die engere Endwindung 86 in das grössere Gewinde 76 des Schaftes 74 eintreten kann, verhindert, die Drehbewegung mitzumachen. Infolgedessen verursacht das Drehen des Werkzeuges eine Erweiterung des Gewindemantels, die von der hinteren Endwindung ausgeht und allmählich weiter nach unten zu fortschreitet, bis auch die vordere Endwindung 86 aufgeweitet ist und in das Gewinde 76 eingreift. Von diesem Augenblick an wird durch das Drehen des Werkzeuges der Gewindemantel auf den Schaft aufgeschraubt.
Dieser Vorgang des Aufschraubens hält an, bis sich das Führungsende der Spindel an den Boden 81 der Bohrung 80 anlegt oder-falls ein solches Führungsende nicht vorhanden ist-bis sich das Spindelende 84 an die Stirnfläche 88 des Schaftes anlegt. Sobald dieser Zustand eintritt, verursacht jede weitere Bewegung des Werkzeuges ein Anheben des Kupplungselementes 42 von dem Ring 24 gegen den Druck der Feder 48 mit dem Ergebnis, dass der Gewindemantelnichtweiteraufgeschraubtwerdenkann. Infolge der Wirkung der Feder 48 kann kein übermässig hohes Drehmoment auf den Gewindemantel ausgeübt werden, denn die Feder 48 gestattet ein Rutschen der Kupplungselemente 24 und 42, wenn das Drehmoment grösser werden sollte als die
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Reibung dieser beiden Elemente aneinander.
Die Verstellbarkeit der Muffe zu dem Teil 16 sowie des Ringes 24 zu der Muffe 10 verfolgt den Zweck, die Spannung der Feder 48 zu ändern. Es ist natürlich möglich, für diesen Zweck die Muffe 10 allein verstellbar auszubilden, in welchem Falle der Ring 24 fest oder aber mit der Muffe 10 aus einem Stück sein kann ; dann kann auch die Stellschraube 34 fortfallen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Werkzeug zum Aufbringen eines drahtwendelförmigen Gewindemantels auf einen mit einem Aussengewinde versehenen Schaft, wobei das Innengewinde des Mantels im Durchmesser kleiner ist als das Schaftgewinde, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug eine Muffe (10) aufweist, die an dem einen Ende (12), vorzugsweise über ein Zwischenstück (18), an einer sich drehenden und in der Axialrichtung verschiebbaren Vorrichtung befestigbar ist und die am andern Ende (20) einen Innendurchmesser (22) aufweist, welcher dem Aussendurchmesser entspricht, auf welchen der Gewindemantel (66) aufzuweiten ist, und dass im Innern der Muffe (10) eine Spindel (40) und eine ausrückbare, die Spindel mit der Muffe verbindende Kupplung (24,42) vorgesehen ist, wobei an der Spindel ein nach dem andern Muffenende (90) zu offener hohlzylindrischer Teil (54)
befestigt ist, dessen Rand (64) am offenen Ende der Form einer Endwindung (67) des Gewindemantels angepasst ist.