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Die
Erfindung betrifft ein Demontagewerkzeug für einen Kolbenbolzen-Sicherungsring.
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In
der
US 4,175,310 ist
ein Montage- und Demontagewerkzeug für einen Sicherungsring beschrieben,
der im Bereich seiner beiden Enden zwei radial gleichgerichtete
Haken aufweist. Im Fall der Anwendung des Sicherungsringes bei einem
eine Durchgangsbohrung aufweisenden Bolzen und damit innerer umlaufender
Nut des Bolzens ist der Sicherungsring mit radial nach innen gerichteten
Haken versehen, wobei die Haken, in Axialrichtung des Bolzens, Löcher zum
Eingriff des Werkzeugs aufweisen. Im Fall der Anwendung bei einer
Welle und damit der Anordnung der umlaufenden Nut an der Außenseite der
Welle ist der Sicherungsring im Bereich seiner beiden Enden mit
radial nach außen
gerichteten Haken versehen, die mit den Löchern zum Eingriff des Werkzeugs
versehen sind. Das Werkzeug weist zwei Stifte zum Eingriff in die
Löcher
ein, wobei der eine Stift exzentrisch gelagert ist. Durch Drehung
dieses Stiftes lässt
sich der Ring aufspreizen bzw. zusammenziehen. Beim Aufspreizen
des Ringes ist, beim Zusammenwirken des Ringes mit der Welle, dessen Demontage
möglich,
beim Zusammenziehen des Ringes ist, beim Zusammenwirken mit der
hohlen Hülse,
dessen Demontage möglich.
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In
der
JP 11207651 A ist
ein Werkzeug zum Montieren und Demontieren eines Sicherungsrings beschrieben,
der im Bereich seiner beiden Enden zwei radial nach außen gerichteten
Haken aufweist, die mit den genannten Löchern versehen sind. Das Werkzeug
weist zwei um eine gemeinsame Achse schwenkbare zylinderförmige Teile
auf, die stirnseitig Stifte zum Einsetzen in die Löcher des
Sicherungsrings aufweisen. Durch Verschwenken der Teile zueinander
entfernen sich die Stifte voneinander, mit der Folge des Aufspreizens
des Sicherungsrings, mit der Möglichkeit,
diesen zu demontieren.
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Im
Zusammenhang mit der Verwendung von Brennstäben ist ein Montage- und Demontagewerkzeug
für einen
Sicherungsring aus der
GB
2 148 774 A1 bekannt. Dieser Sicherungsring ist als zylindrische
Hülse ausgebildet,
die im Bereich ihrer beiden den Spalt zwischen sich bildenden Enden
radial nach innen gerichtete flächige
Haken aufweist. Dieser Sicherungsring ist mittels des Werkzeuges
in ein Rohr eines Brennstabes einsetzbar bzw. aus diesem entnehmbar.
Das Werkzeug weist eine Stange mit einer vorderen Aufnahme für den einen
Haken des Sicherungsringes sowie ein die Stange umgebendes Rohr mit
einer vorderen Aufnahme für
den anderen Haken des Sicherungsringes auf. Durch manuelles Verdrehen
von Stange und Rohr werden die Aufnahmen zueinander bewegt, mit
der Folge einer Spreizung bzw. eines Zusammenziehens des Sicherungsringes.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf den besonderen Fall der Demontage
eines Kolbenbolzen-Sicherungsrings. Ein solcher Sicherungsring dient
der axialen Sicherung des Kolbenbolzens, der in den Kolben eingesteckt
ist und ein Pleuel mit dem Kolben verbindet. Der Sicherungsring
ist in eine umlaufende, innere Nut des Kolbens eingesetzt. Auf der diesem
Sicherungsring abgewandten Seite des Kolbenbolzens ist ein weiterer
entsprechender Sicherungsring im Bereich der Durchgangsbohrung des Kolbens
in eine diesem zugeordnete Nut des Kolbens eingesetzt. Hierdurch
wird die axiale Sicherung des Kolbenbolzens bewirkt. Dieser ist
hohl, somit als Hülse
ausgebildet.
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Sicherungsringe
zum axialen Sichern des Kolbenbolzens sind in aller Regel mit einer
Verdrehsicherung versehen. Hierzu ist der Sicherungsring mit einem
radial nach außen
gerichteten Haken versehen, der formschlüssig mit dem Kolben zusammenwirkt,
insbesondere in eine stirnseitige Nut des Kolbens eingesteckt ist.
Demzufolge kann zum Demontieren des Sicherungsrings dieser nur im
Bereich des anderen Hakens des Sicherungsrings, der radial nach
innen gerichtet ist, mittels des Demontagewerkzeugs ergriffen werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Demontagewerkzeug für einen
Kolbenbolzen-Sicherungsring, der einen radial nach innen gerichteten Haken
und einen als Verdrehsicherung dienenden radial nach außen gerichteten
Haken aufweist, zu schaffen, wobei das Werkzeug einfach gestaltet
sein soll und mit dem Werkzeug der Sicherungsring, bei unkomplizierter
Handhabung des Werkzeugs, demontierbar sein soll.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch ein Demontagewerkzeug für einen Kolbenbolzen-Sicherungsring, wobei
das Werkzeug einen stabförmig
und zylinderförmig
ausgebildeten Aufnehmer für
den Sicherungsring aufweist, der Aufnehmer gestuft ausgebildet ist, womit
zwei Stababschnitte gebildet sind, der Stababschnitt mit dem kleineren
Durchmesser als Führung in
den Kolbenbolzen einsteckbar ist, wobei der Stababschnitt mit dem
kleineren Durchmesser eine sich über
dessen Länge
erstreckende Nut aufweist, die in eine am Ansatz zwischen beiden
Stababschnitten ausgebildete Nut zum Fassen, Aufwickeln und Herausziehen
des Sicherungsring mündet,
und über
den Stababschnitt mit dem größeren Durchmesser
die Demontagekräfte
in das Werkzeug eingeleitet werden.
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Aufgrund
der Gestaltung des Demontagewerkzeuges mit dem Stababschnitt mit
dem kleineren Durchmesser lässt
sich der stabförmige
Aufnehmer geführt
in die Bohrung des Kolbenbolzens einstecken. Der Absatz nimmt damit
zwischen den beiden Stababschnitten eine definierte Position zur Längsachse
des Kolbenbolzens ein. Es ist erforderlich, den Aufnehmer so weit
zu schwenken, dass der radial nach innen gerichtete Haken in Wirkverbindung
minder Nut zum Fassen, Aufwickeln und Herausziehen des Sicherungsrings
gelangt, sofern diese Position nicht bereits durch präzise Winkelausrichtung
des Aufnehmers unmittelbar nach dem Einführen des Aufnehmers erreicht
wird. Anschließend muss
das Werkzeug weiter gedreht werden, wobei aufgrund des Formschlusses
zwischen dem radial nach innen gerichteten Haken des Sicherungsringes und
dem Aufnehmer mittels des Aufnehmers eine Kraft in diesen Haken
eingeleitet werden kann, mit der Konsequenz, dass der Sicherungsring aufgewickelt
wird. Aufgrund seiner verdrehsicheren Lagerung im Kolben kann sich
der Sicherungsring nicht in der ihn aufnehmenden Nut mitdrehen.
Infolge dieses Aufwickelvorganges wird der Sicherungsring in seinem
Ringbereich aus der Nut gehoben. Wird der Aufnehmer axial vom Kolben
wegbewegt, führt
dies zu einem Herausziehen des Sicherungsrings aus dem Kolben, wobei
durch die in den Aufnehmer aufgebrachte Kraft, die über die
Nut in den Sicherungsring eingeleitet wird, auch die formschlüssige Verbindung des
radial nach außen
gerichteten Hakens mit dem Kolben aufgehoben wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass der Stababschnitt mit dem kleineren Durchmesser eine sich über dessen
Länge erstreckende
Nut aufweist, die in die Nut zum Fassen, Aufwickeln und Herausziehen
des Sicherungsrings mündet.
Eine solche weitere Nut ist einerseits von Vorteil, wenn der radial
nach innen gerichtete Haken des Sicherungsrings eine relativ große Länge hat
und demnach Platz zur Aufnahme dieses Hakens beim Einführen des
Aufnehmers in den Kolbenbolzen benötigt wird. Andererseits dient
diese weitere Nut auch als weitere Führung für den Stababschnitt mit dem
kleineren Durchmesser.
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Das
erfindungsgemäße Werkzeug
ist vorgzugsweise als manuell betätigbares Werkzeug ausgestaltet.
Hierzu weist das freie Ende des Stababschnitts mit dem größeren Durchmesser
zweckmäßig einen
Handgriff auf oder es nimmt dieses freie Ende einen Handgriff drehfest
auf.
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Die
beiden Nuten sind insbesondere unter einem im wesentlichen rechten
Winkel zueinander angeordnet. Dies ermöglicht einen exakten Bewegungsablauf
beim Ansetzen des Demontagewerkzeugs. Zunächst wird das Demontagewerkzeug
in Längsrichtung
eingeschoben und anschließend
gedreht, so dass der radial nach innen gerichtete Haken von der
einen Nut in die andere gelangt.
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Um
die erfindungsgemäße Funktion
des Demontagewerkzeugs zu verwirklichen reicht es grundsätzlich aus,
den beschriebenen Aufnehmer mit der Nut zum Fassen, Aufwickeln und
Herausziehen des Sicherungsrings vorzusehen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung
der Erfindung ist allerdings vorgesehen, dass der Stab ein auf diesem
geführt
verschiebbares Rohr durchsetzt, wobei das Rohr im Bereich seines
dem Stababschnitt mit dem kleineren Durchmesser zugewandten Endes
einen Abschnitt zum Abdecken des Absatzes zwischen den beiden Stababschnitten
aufweist. – Der
Vorteil einer solchen Gestaltung des Demontagewerkzeuges ist darin
zu sehen, dass der Sicherungsring dann, wenn der radial nach innen
gerichtete Haken in die Nut zum Fassen, Aufwickeln und Herausziehen
des Sicherungsrings eingeführt
ist, mittels des Abschnittes außen abgedeckt
ist und damit der Sicherungsring fixiert ist. Dessen nach innen
gerichteter Haken kann somit nicht aus der Nut austreten.
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Der
Abschnitt zum Abdecken ist vorzugsweise als axial vorstehende Schaufel
ausgebildet. Der Vorteil der Gestaltung des Abschnitts zum Abdecken als
Schaufel ist darin zu sehen, dass diese sich nur über einen
Winkelsektor, insbesondere einen kleinen Winkelsektor, erstrecken
muss und durch die Schwenkbewegung des Rohres um diesen Winkelsektor
die Schaufel in Abdeckposition zum Sicherungsring im Bereich der
Nut zum Fassen, Aufwickeln und Herausziehen des Sicherungsrings
gebracht werden kann.
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Damit
das Werkzeug besonders einfach und sicher gehandhabt werden kann
sollte eine Feder vorgesehen sein, die das Rohr in Richtung des
Stababschnitts mit dem kleineren Durchmesser vorspannt. Bei relativ
entspannter Feder nimmt der Abschnitt zum Abdecken des Absatzes
zwischen den beiden Stababschnitten somit seine Abdeckposition ein.
Eine baulich besondere einfache Gestaltung ergibt sich, wenn die
Feder als Schraubendruckfeder ausgebildet ist, die sich am Rohr
und dem Handgriff abstützt.
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Die
Relativbewegung von Rohr und Stange geht vorzugsweise zwangsgeführt vonstatten.
Unter diesem Aspekt ist insbesondere eine Kulissenführung zwischen
Rohr und Stange vorgesehen. Beispielsweise weist die Kulissenführung eine
Kulisse im Rohr und einen in die Kulisse eingreifenden Führungsstift
auf, wobei der Führungsstift
mit der Stange verbunden ist. Die Form der Kulisse ist beispielsweise
treppenförmig.
Hierdurch lassen sich die unterschiedlichen Funktionspunkte beim
Demontieren des Sicherungsringes präzise erreichen.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der
Beschreibung der Zeichnung und der Zeichnung selbst, ohne hierauf
beschränkt
zu sein.
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In
der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
verdeutlicht. Es stellt dar:
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1 eine
räumliche
Ansicht des Demontagewerkzeugs und des Kolbens mit Kolbenbolzen
sowie zwischen dem Werkzeug und dem Kolben dargestelltem Sicherungsring,
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2 eine
räumliche
Darstellung des in den Kolbenbolzen eingesteckten Demontagewerkzeugs,
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3 eine
Einzelteildarstellung des Demontagewerkzeugs,
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4 einen
Längsmittelschnitt
durch das Demontagewerkzeug,
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5 bis 8:
einen Funktionsablauf zur Veranschaulichung des Demontierens des
Kolbenbolzen-Sicherungsrings mittels des Demontagewerkzeugs.
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Das
erfindungsgemäße Demontagewerkzeug 1 dient
dem Demontieren eines C-förmigen
Sicherungsringes 2, der ausgehend von dem Abschnitt mit
konstantem Ringdurchmesser einen radial nach innen gerichteten Haken 3 und
einen radial nach außen
gerichteten Haken 4 aufweist. In seiner montierten Stellung
sichert der Sicherungsring 2 einen mit einer Bohrung 5 versehenen
Kolbenbolzen 6 axial. Der Kolbenbolzen 6 ist in
eine Bohrung 7 eines Kolbens 8 eingesteckt. Genaugenommen
ist der Kolbenbolzen 6 im Bereich jedes seiner beiden Enden
mittels eines Sicherungsringes 2 axial gesichert, die in
umlaufende Nuten 9 der Bohrung 7 des Kolbens 8 eingreifen.
Der jeweilige Sicherungsring 2 greift mit seinem nach radial
außen
gerichteten Haken 4 in eine Radialnut 28 des Kolbens 8 ein
und ist damit verdrehsicher in diesem gehalten.
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Das
Demontagewerkzeug 1 weist einen zylinderförmig ausgebildeten
Stab 10 auf, mit zwei Stababschnitten 11 und 12.
Der Stababschnitt 11 mit dem kleineren Durchmesser ist
als Führung
in die Bohrung 5 des Kolbenbolzens 6 einsteckbar.
Dieser Stababschnitt 11 ist mit einer sich in Längsrichtung des
Abschnitts erstreckenden Nut 13 versehen, die der Aufnahme
des nach innen gerichteten Hakens 3 des Sicherungsringes 2 dient.
Der konisch erweiterte Absatz 14 zwischen den beiden Stababschnitten 11 und 12 weist
eine weitere Nut 15 auf, die im wesentlichen unter einem
rechten Winkel zur Nut 13 verläuft und mit dieser verbunden
ist. Die Nut 15 nimmt bei einer Drehbewegung des Demontagewerkzeugs 1 relativ
zum Sicherungsring 2 den radial nach innen gerichteten
Haken 3 auf und ermöglicht
somit das Fassen, Aufwickeln und Herausziehen des Sicherungsringes 2.
An den Absatz 14 schließt sich der Stababschnitt 12 mit
dem größeren Durchmesser
an, über den
die Demontagekräfte
in das Werkzeug eingeleitet werden. Konkret ist der Stab 10 durch
ein vorderes Teil 16, das den Stababschnitt 11,
den Absatz 14 und einen vorderen Bereich des Stababschnitts 12 umfasst,
ferner ein drehfest mit dem vorderen Teil 16 verbundenes
mittleres Teil 17, das als Rohr ausgebildet ist sowie ein
drehfest mit dem mittleren Teil verbundenes hinteres Teil 18,
das als Handgriff ausgebildet ist, gestaltet.
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Der
Stab 10 durchsetzt ein auf diesem geführt verschiebbares Rohr 19,
wobei sich zwischen dem dem Handgriff 18 zugewandten Ende
des Rohres 19 und dem Handgriff 18 eine das mittlere
Teil 17 umschließende
Schraubendruckfeder 20 abstützt.
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Das
Rohr 19 ist im Bereich seines dem Stababschnitt 11 zugewandten
Endes mit einem Abschnitt 23 zum Abdecken des Absatzes 14 versehen. Dieser
Abschnitt 23 ist als axial über das eigentliche Rohr 19 vorstehende
Schaufel ausgebildet.
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Das
Rohr 19 und der Stab 10 sind relativ zueinander,
unter Einwirkung der Schraubendruckfeder 20, zwangsgeführt. Hierzu
ist das Rohr 19 mit einer treppenförmig gestalteten Kulisse 21 versehen
und es ist in das mittlere Teil 17 ein Führungsstift 22 eingeschraubt,
der die Kulisse durchsetzt.
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Die
treppenförmige
Kulisse 21 weist einen ersten sich quer zur Verschieberichtung
des Rohrs 19 erstreckenden Kulissenabschnitt 24,
einen zweiten sich entgegen der Verschieberichtung des Rohres 19 erstreckenden
Kulissenabschnitt 25, einen dritten sich quer zur Verschieberichtung
des Rohres 19 erstreckenden Kulissenabschnitt 26 und
einen vierten sich entgegen Verschieberichtung des Rohres 19 erstreckenden
Kulissenabschnitt 27 auf.
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Anhand
der Darstellung der 5 bis 7 wird die
Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Demontagewerkzeugs 1 erläutert:
Zunächst wird
das Demontagewerkzeug 1 mit seinem der Führung dienenden
Stababschnitt 11 in die Bohrung 5 des Kolbenbolzens 6 eingesteckt,
wobei der radial nach innen gerichtete Haken 3 des Sicherungsringes 2 zunächst in
die Nut 13 des Stababschnitts 11 eingeführt und
bis zur im wesentlichen rechtwinklig zu dieser Nut 13 verlaufenden
Nut 15 des Ansatzes 14 bewegt wird. Dieser Endzustand
ist in 5 gezeigt. Mittels dieser Nut 13, die
die Funktion eines Fanghakens besitzt, wird der nach innen stehende
Haken 3 gefasst. Durch Drehen des Stabes wird der Sicherungsring 2 "aufgewickelt" und hebt sich dadurch
aus der Nut 9. Hierbei bewegt sich der Führungsstift 22 im
Kulissenabschnitt 24. Die zwischen dem Rohr 19 und
dem Handgriff 18 wirkende Feder 20 verschiebt
das Rohr 19 axial auf dem Stab, wobei sich der Führungsstift 22 im
Kulissenabschnitt 25 bewegt. Bei Erreichen der Endstellung
des Führungsstiftes 22 in
diesem Kulissenabschnitt 25 ist die Schaufel 23 am
Rohrende unterhalb des aufgewickelten Sicherungsringes 2 geschoben.
Dieser Endzustand ist in 6 veranschaulicht.
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Es
wird dann der Sicherungsring 2 mittels der Schaufel 23 arretiert.
Hierzu wird das Rohr 19 relativ zum Stab 10 weiter
gedreht, wodurch die Schaufel 23 den nach innen stehenden
Haken 3 des Sicherungsrings 2 in der Nut 15 arretiert.
Hierbei bewegt sich der Führungsstift 22 im
Kulissenabschnitt 26. Die Federkraft verschiebt den Stab 10 axial
im Rohr 19, so dass der Sicherungsring 2 in das
Rohr 19 geschoben wird. In dieser in 7 veranschaulichten Endstellung
befindet sich der Führungsstift 22,
der zuvor entlang des Kulissenabschnitts 27 bewegt wurde,
am Ende der Kulisse 21.
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Anschließend wird
das Demontagewerkzeug 1 mit dem arretierten Sicherungsring 2 aus
der Montageöffnung
des Kolbenbolzens 6, insbesondere der Bohrung 5 des
Kolbenbolzens 6 gezogen. Hierbei gelangt der radial nach
außen
gerichtete Haken 4 des Sicherungsrings 2, der
in die stirnseitige Radialnut 28 des Kolbens 8 eingreift,
außer
Eingriff mit dieser Nut 28.