CH669755A5

CH669755A5 -

Info

Publication number: CH669755A5
Application number: CH1913/86A
Authority: CH
Inventors: Juhani Ensi Kyoesti Niinivaara; Hannu Kalervo Maekelaeinen
Original assignee: Gss General Sea Safety Ltd Oy; Juhani Ensi Kyoesti Niinivaara; Hannu Kalervo Maekelaeinen
Priority date: 1984-09-18
Filing date: 1986-09-18
Publication date: 1989-04-14
Also published as: FI843634A0; SE8701122D0; NO160185C; DK230486A; KR870700461A; SE8701122L; FI71684B; GB2191725B; NO861873L; JPS62500441A; EP0195040A1; GB2191725A; NO160185B; NL8520302A; GB8706104D0; MX164282B; CA1254722A; FI71684C; ES8703320A1; DE3590443T1

Description

BESCHREIBUNG Der Gegenstand dieser Erfindung ist, gemäss Oberbegriff in Patentanspruch 1, ein Verfahren und, gemäss Oberbegriff in Patentanspruch 3, ein Werkzeug zum Lösen fest zusammengehaltener Teile, insbesondere zum Lösen von verrosteten Bolzen und Muttern.

Gemäss der sich durchgesetzten, gängigen Praxis werden zum Lösen verrosteter Muttern Schlagschlüssel oder hydraulische Werkzeuge verwendet. Unter den Nachteilen sol- . cher Lösungen ist zu erwähnen, dass die Arbeit physisch mühsam ist, und in jedem Moment besteht die Gefahr eines Betriebsunfalles. Besonders unangenehm beim Lösen verrosteter Muttern ist die seit langem bekannte zusätzliche Anwendung von Hitze, wobei unter Verwendung einer Gas-Schweissausrüstung die zu entfernende Mutter erhitzt wird.

Unter den Nachteilen einer solchen Methode mit Erhitzen muss erwähnt werden, dass die Gasflaschen und die Schlauchleitungen zu dem zu lösenden Gegenstand hin geführt werden müssen, der oft an schwer oder sogar nur unter Gefahren zugänglichen Stellen liegt. Dies ist natürlich besonders unerwünscht und zeitraubend. Im Zusammenhang mit der Verwendung einer Gas-Schweissausrüstung ist ferner der Nachteil zu erwähnen, dass zur Erhitzung grösserer Muttern in schwieriger Lage eine äusserst grosse Flamme erforderlich werden kann, welche die angeflanschten oder maschinell bearbeiteten Oberflächen beschädigen kann.

Das Ziel der hier vorgestellten Erfindung ist die Beseitigung derartiger Unzulänglichkeiten und Nachteile der seit langem bekannten Lös-Verfahren. Diese Zielsetzung wird mittels des erfindungsgemässen Verfahrens erreicht, dessen besondere Merkmale in dem kennzeichnenden Teil des beigefügten Patentanspruches 1 erwähnt sind, und mittels des erfindungsgemässen Werkzeuges mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 3 definierten besonderen Merkmalen.

Ein zu erwähnender Vorteil der Erfindung besteht in der Beschleunigung der physischen Durchführung des Lösens, was die von der Lös-Operation beanspruchte Arbeitszeit signifikant verkürzt. Man muss sich auch vergegenwärtigen, dass überhaupt keine Gasflamme benötigt wird, was die Durchführung von Lös-Operationen an Gusskonstruktionen und bei der Reparatur von Maschinen erlaubt. Erfindungs-gemäss ist die Hitze nicht zu gross, sodass Feuer- und Metallschäden vermieden werden. Besonders hervorzuheben ist der Vorteil, dass in feuer- und explosionsgefährdeten Zonen sicher gearbeitet werden kann, und dass die Arbeiten auch unter Wasser ausgeführt werden können.

Gewisse vorteilhafte Anwendungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben, welche das erfmdungsgemässe Werkzeug zum Lösen von fest zusammengehaltenen Teilen in einer seitlichen, teilweisen Schnittdarstellung zeigt.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, weist das erfmdungsgemässe Lös-Werkzeug ein drehbares, elektrisch leitendes und federbelastetes Endstück 21 auf, sowie Mittel zur Leitung der Elektrizität zu dem zuvor genannten Endstück 21. Beide, das Endstück 21 und die damit verbundene, elektrisch leitende Ausrüstung sind mit Vorteil mit dem Werkzeug-Körperstück 20 zusammengebaut.

Die Verwendung des erfindungsgemässen Werkzeuges zum Lösen eines festgesessenen Teiles 1, insbesondere einer durch Rost festsitzenden Mutter, läuft wie folgt ab: zuerst wird das elektrisch leitende Endstück 21 gegen die zu lösende Mutter gepresst, wonach eine elektrische Potentialdifferenz zwischen der Mutter und dem Endstück erzeugt wird, die eine Bogenentladung von dem Endstück 21 zu der Mutter 1 bewirkt und die Mutter 1 durch die auftretende thermische ■ Energie erwärmt, wodurch sich die Mutter 1 durch thermische Expansion erweitert und ihr Lösen ermöglicht.

Entsprechend einer vorteilhaften Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens wird das Endstück 21 im wesent-

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liehen während der ganzen Heizphase in Drehung versetzt, wodurch zusätzlich zu der Erwärmung der Mutter 1 auch ein Wärmeschneiden der Mutter 1 möglich wird. Das Endstück 21 ist dann vorteilhafterweise an seinem Ende als Hohlteil geformt und aus schmelzendem Material hergestellt, vorzugsweise aus Thermitmaterial. In diesem Zusammenhang ist zu betonen, was für Fachleute auf dem Gebiet der Schweisstechnik klar ist, dass die bei der Erwärmung oder dem Wärmeschneiden zu erreichende Temperatur von der Wahl des Materials entscheidend beeinflusst wird.

Bei der Verwendung des vorgenannten Hohlteiles als Endstück 21 und durch Ausmessen des Gewindes der entsprechenden zu lösenden Mutter kann das Gewinde der festsitzenden Mutter 1 unter der Hitzeeinwirkung ohne Schwierigkeiten weggebrannt werden. Weil das Endstück 21 dauernd gedreht wird, während der ganzen Phase der Erwärmung oder des Wärmeschneidens, entfernt es infolge der Drehbewegung fortlaufend das geschmolzene Material zwischen dem Endstück 21 und der Mutter 1. Nachdem das Gewinde weggebrannt worden ist, kann die Mutter einfach frei von dem Bolzen oder einem anderen Befestigungselement dieser Art weggezogen werden.

In einer der vorteilhaften Verwendungen ist das erfin-dungsgemässe Werkzeug 2 so beschaffen, dass im Inneren des zylindrischen Körperstückes 20 eine sich konzentrisch in Lagern drehende Welle 22 angeordnet ist, in deren Ende sich ein Hohlraum 23 befindet. Dieser Hohlraum 23 ist bezüglich Drehung einrastbar mit dem abnehmbaren Endstück 21 und dem Feder-Belastungselement 24, vorzugsweise eine Spiralfeder, die an ihrem einen Ende an das Ende des vorgenannten Hohlraumes 23 stösst, und die an ihrem anderen Ende an das Endstück 21 stösst.

Zur Drehung der Welle 22 und damit auch zur Drehung des Endstückes kann jedes als geeignet betrachtete Antriebsmittel (in der Zeichnung nicht dargestellt) verwendet werden; es kann beispielsweise mittels einer Flanschverbindung am anderen Ende der Welle 22 montiert sein. Als Krafteinheiten für diese Anwendung eignen sich z.B. verschiedene elektrische, hydraulische, pneumatische oder mechanische Dreh-Antriebe.

Wie schon dargelegt worden ist, besteht das Endstück 21 aus elektrisch leitendem Material, vorzugsweise aus Thermitmaterial, das sich bei Erreichen einer vorbekannten Temperatur selbst entzündet. Zur Minimalisierung der Vibrationen und zur möglichst guten Stabilisierung der Druckkraft und der Bogenentladung zwischen der Mutter 1 und dem Endstück ist das Endstück 21 federbelastet, indem die Feder 24 das Endstück kontinuierlich aus dem Hohlraum 23 nach oben presst.

Es ist vom erfinderischen Standpunkt her betrachtet unwesentlich, wie das Endstück 21 für seine Bewegung in axialer Richtung und für seine Drehung mit der Welle 22 in dem Hohlraum 23 gehalten wird. Solche Konstruktionen sind völlig im Bereich der beruflichen Fähigkeiten eines jeden Fachmannes und stellen kein Problem dar. Im Hinblick auf eine möglichst störungsfreie Verwendung der Werkzeuge ist es jedoch vorteilhaft, dass zwischen dem Hohlraum 23 und dem Endstück 21 geeignete, schnell einrastende Elemente zum Einsatz kommen. Als für diesen Zweck geeignete Elemente könnten Klammerelemente verwendet werden, welche an die den Hohlraum 23 umschliessenden Wände befestigt würden, gegen den äusseren Umfang des Stabteiles des Endstückes 21 drücken und dieses in den Hohlraum 23 stossen würden, vorteilhafterweise in eine dort geformte Rille. Dank des schnell einrastenden Elementes kann das Endstück 21 des Werkzeuges 2 rasch gegen ein anderes ausgewechselt werden.

Zum thermischen Wegschneiden des Gewindes der Mutter 1 oder des entsprechenden Teiles ist das Endstück 21 als Hohlteil geformt, vorzugsweise becherförmig, wobei die Spiralfeder 24 an der Basis des schalenförmigen Endstückes 21 gegen dessen äussere Oberfläche stösst. Das Endstück 21 kann auch aus Rohrmaterial hergestellt sein, wobei dann für die Auflage der Spiralfeder 24 eine Metallplatte aus elektrisch leitendem Material zwischen der Spiralfeder 24 und dem Endstück 21 vorzusehen ist.

Der Durchmesser des gegen die zu entfernende Mutter 1 gepressten hohlen Endstückes ist so gewählt, dass er dem Durchmesser des Gewindes der zu lösenden Mutter 1 entspricht, damit der Gewindeteil thermisch weggeschnitten werden kann. Da die Grösse der zu entfernenden Mutter 1 normalerweise innerhalb weiter Grenzen variieren kann, ist es im Hinblick auf den Arbeitsablauf vorteilhaft, dass das er-fmdungsgemässe Werkzeug mit Endstücken 21 unterschiedlichen Durchmessers versehen werden kann. Zu diesem Zweck weist das Endstück 21 an seinem Basisteil immer den gleichen Durchmesser auf, damit dieser in den Hohlraum 23 des Körperstückes 20 des Werkzeuges 2 passt; der aus dem Hohlraum 23 ragende Endteil seinerseits kann in den Abmessungen innerhalb weiter Grenzen variieren, weshalb die Endstücke 21 ein sogenanntes Löseteile-Set bilden, aus dem für jede Mutterngrösse das passende Endstück 21 ausgewählt wird. Entsprechend einem vorteilhaften Anwendungsmodus der Erfindung weisen sowohl der Hohlraum 23 wie auch der Basisteil des Endstückes 21 einen Vieleck-Quer-schnitt auf; der aus dem Hohlraum 23 herausragende Teil des Endstückes 21 jedoch ist zylindrisch.

Zusätzlich zum Lösen von Muttern 1 kann das erfin-dungsgemässe Werkzeug für andere Zwecke verwendet werden, z.B. zum Erhitzen grosser Metallplatten in der Schiffsbauindustrie. Zu diesem Zwecke kommen Hohlstücke als Endstück 21 zum Einsatz, die sich von dem Hohlraum 23 nach aussen hin schalenförmig verbreitern.

Die in der Zeichnung als Beispiel dargestellte Ausrüstung enthält für die Zuleitung der Elektrizität zum Endstück 21 ein Verbindungsstück 30, zu dem der aus einem Transformator kommende Strom mittels Kabel geführt wird. Das Verbindungsstück 30 ist mit einem elektrisch leitenden Speisering 31 verbunden, der konzentrisch um die Welle 22 angeordnet ist und von dem aus der elektrische Strom über den Gleitring 32, die Bürste 33 und den Bürstenflansch 34 zu der damit in Kontakt stehenden Welle 22 geleitet wird, in deren Ende der Hohlraum 23 wie oben beschrieben angeordnet ist, zur Drehung des Endstückes 21 zusammen mit der Welle.

Gemäss einer vorteilhaften Verwendung der Erfindung ist der Hohlraum 23 mit einem elektrisch leitenden flüssigen Medium gefüllt, vorteilhafterweise mit Quecksilber, wobei der Strom durch dieses Medium von der Welle 22 zu dem Endstück 21 geleitet wird. Damit das Quecksilber in dem Hohlraum 23 zurückbehalten wird und damit das Werkzeug beispielsweise unter Wasser verwendet werden kann, ist das Anpassungsstück zwischen dem Endstück 21 und dem Hohlraum 23 dicht und kann möglicherweise zusätzlich mit einer Dichtung versehen sein. Zusätzlich ist im Hohlraum 23 eine Isolierscheibe eingebaut, zwischen der Basis des Hohlraumes 23 und der Spiralfeder 24, zur Steuerung der elektrischen Stromzuführung und zur Verhinderung der Rückkehr der Spiralfeder.

Zur Verhinderung des Eintrittes von Fremdkörpern und zur Ermöglichung der Verwendung des Werkzeuges 2 unter Wasser ist der Raum zwischen dem Körperstück 20 und der Welle mit einer Lippendichtung 4 versehen. Besonders zur Steuerung der Arbeit in feuergefahrlichen Zonen ist das Fal-tenbalg-Rohr 5 am Ende des Körperstückes 20 angeordnet, auf der Seite des Endstückes 21. Es umschliesst das End5

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stück 21 und die zu lösende Mutter 1, wobei das Endstück 21 vorteilhafterweise mit einer Flüssigkeit verwendet wird, die das Innere des Faltenbalg-Rohres 5 füllt.

Bei einem vorteilhaften Anwendungsmodus gemäss der Erfindung ist der drehbare Sockel 6 vorgesehen, der abnehmbar mit der Drehwelle 22 verbunden ist, mit dessen Hilfe die mittels der Hitze des Endstückes 21 gelöste Mutter 1 entfernt wird. Dabei wird die Mutter 1 zuerst mit Hilfe des Endstückes 21 gelöst, und, wenn sich die Temperatur genügend erhöht hat, wird die elektrische Stromzuführung abgeschaltet und das Werkzeug 2 wird dann zunehmend tiefer gegen die Mutter 1 gedrückt, oder der Sockel 6 wird mit der Welle 22 gegen die Mutter hin bewegt, wonach der Sockel 6 über die Mutter 1 geschoben und durch dessen Drehung die Mutter 1 gelöst wird. Es muss hier auch auf ein den Arbeitsablauf begünstigendes Merkmal hingewiesen werden, dass nämlich die Sockel 6 unterschiedliche Abmessungen aufweisen, sodass für jede zu lösende Mutter ein passender Sockel vorhanden ist.

Die Erfindung ist oben anhand einiger vorteilhafter Anwendungsbeispiele beschrieben worden. Damit ist natürlich in keiner Weise beabsichtigt, die Erfindung zu begrenzen, kann die Erfindung doch in ihren einzelnen Merkmalen sehr erheblich variiert werden, im Rahmen der beigefügten Patentansprüche und im Raster des dargelegten Erfindungskonzeptes.

Ausserdem ist es angezeigt, besondere Merkmale im Zusammenhang mit dieser Erfindung zusätzlich hervorzuheben, dass nämlich durch Wechseln der Drehrichtung der Welle 22 das Werkzeug 2 als Einheit zum Anziehen von Muttern oder Bolzen verwendet werden kann, und dass durch Auswechseln des Materials für das Endstück das Werkzeug auch als Gerät zur Herstellung von Schweissver-bindungen verwendet werden kann, wobei dann sich konisch verengende Elemente als Endstücke eingesetzt werden, die auf das Basismaterial oder die Platte geschweisst werden sollen, durch das konisch verengte Loch in dem festzuschweis-senden Teil hindurch.

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1 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Lösen von festgehaltenen Teilen (1), wie Bolzen, Muttern oder ähnliche Gegenstände, mit der Hilfe eines Werkzeuges (2), dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Endstück (21) des Werkzeuges (2) gegen den fest zusammengehaltenen Teil gepresst wird, und dass zwischen dem festgehaltenen Teil (1) und dem Endstück (21) eine elektrische Potentialdifferenz erzeugt wird, die eine elektrische Bogenentladung bewirkt, und dass die mit der Bogenentladung erzeugte thermische Energie den festgehaltenen Teil (1) erwärmt und/oder thermisch zerschnitten wird, wonach der festgehaltene Teil (1) von seinem Befestigungspunkt losgelöst wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (21) mindestens während er Heizphase und/oder der Phase des Wärmeschneidens gedreht wird.
3. Werkzeug zum Lösen von fest zusammengehaltenen Teilen, wie Muttern, Bolzen und ähnliche Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (2) ein Körperstück (20) enthält, das mit einem elektrisch leitenden, abnehmbaren und gefederten Endstück (21) versehen und so ausgerüstet ist, dass es zur Bildung einer elektrischen Bogenentladung den elektrischen Strom zum Endstück leitet.
4. Werkzeug nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Körperstückes (20) eine in Lagern drehbare Welle (22) vorgesehen ist, in deren Ende sich ein Hohlraum (23) befindet, dessen Inneres so zur Aufnahme des Endstückes (21) und der Federung (24) ausgestaltet ist, dass das Endstück sich mit der Welle dreht.
5. Werkzeug nach Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (21) an seinem Kopfende hohl und offen ist.
6. Werkzeug nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (21) becherähnlich ist.
7. Werkzeug nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (21) sich nach aussen, von dem Hohlraum (23) weg, schalenähnlich erweitert.
8. Werkzeug nach Patentanspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die abnehmbaren Endstücke (21) ein Set von Endstücken zum Lösen und/oder Anziehen für Muttern oder Bolzen bilden, welches Set einen Stabteil mit konstanten Dimensionen enthält, dessen Form der Formgebung des Hohlraumes (23) entspricht und mit dem zunehmend ändernden Endteil zusammengebaut ist.
9. Werkzeug nach einem der Patentansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrüstung zur Leitung des elektrischen Stromes zu dem Endstück (21) so ausgestaltet ist, dass der elektrische Strom durch die Welle (22) zu dem Hohlraum (23) geleitet wird.
10. Werkzeug nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (23) mit einem elektrisch leitenden Medium gefüllt ist, vorteilhafterweise mit Quecksilber.
11. Werkzeug nach einem der Patentansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Endstück (21) zugewandten Endseite des Körperstückes (20) ein Faltenbalg-Rohr (5) befestigt ist.
12. Werkzeug nach einem der Patentansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein abnehmbarer Sockel (6) vorgesehen ist, der mit der Welle (22) dreht, zum Lösen der mittels des Endstückes (21) erwärmten Mutter oder des Bolzens (1).