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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug zum Aufbringen eines Drehmoments auf ein Werkstück, insbesondere eine Spurstange oder ein Spurstangenkugelgelenk.
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Die
DE 35 23 781 A1 beschreibt ein Gerät zum Lösen oder Befestigen von Rohrverschraubungen, bei welchem Einsatzbacken verschiedener Größen vorgesehen sind, die sich in das Sechskant des Gerätes einsetzen lassen.
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Die
DE 88 12 084 U1 beschreibt einen Filterschlüssel mit einem gebogenen Stahlband, das an seinem einen Ende durch einen an dem Stahlband befestigten Hebelgriffträger über einen Anlenkbolzen mit dem vorderen Ende eines Hebelgriffes gelenkig verbunden ist.
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Ein Beispiel eines der Anmelderin firmenintern bekannten Werkzeugs zum Aufbringen eines Drehmoments auf ein Werkstück ist in den 1 und 2 dargestellt.
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Das Werkzeug 1 weist einen Ring 1a für ein Umfassen eines Werkstücks, im vorliegenden Fall ein Spurstangenkugelgelenk 2, auf. Ferner weist das Werkzeug 1 ein Klemmstück 3 auf, welches um eine sich parallel zur Mittelachse 4 des Rings 1a erstreckende Schwenkachse 5 verschwenkbar an dem Ring 1a gelagert ist. Das Klemmstück 3 besitzt eine Klemmfläche 6. Die Klemmfläche 6 ist exzentrisch bezogen auf die Schwenkachse 5 angeordnet und ist um diese mittels eines Hebels, im vorliegenden Fall eine Ratsche 7, verschwenkbar vorgesehen. Die Ratsche 7 ist mit dem Klemmstück 3 mittels eines Vierkants 9, welcher in eine entsprechende Ausnehmung 10 in dem Klemmstück 3 beabstandet von der Schwenkachse 5 eingreift, drehfest und lösbar gekoppelt.
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Ein Verschwenken der Ratsche 7 in die mit dem Pfeil 8 gekennzeichnete Richtung bewirkt, dass die Klemmfläche 6 zunächst mit dem Spurstangenkugelgelenk 2 in Anlage kommt und dieses gegen die im Wesentlichen der Klemmfläche 6 gegenüberliegende Gegenklemmfläche 12 des Rings 1a bewegt. Wird die Schwenkbewegung in Richtung des Pfeils 8 fortgesetzt, so wird das Spurstangenkugelgelenk 2 reibschlüssig zwischen der Klemmfläche 6 des Klemmstücks 3 und der Gegenklemmfläche 12 des Rings 1a verklemmt. Der Reibschluss wird mittels auf der Klemmfläche 6 vorgesehener Rillen 13 verstärkt. Bei einer weiteren Fortführung der Bewegung der Ratsche 7 in Richtung des Pfeils 8 liegt dann ein Drehmoment an dem Spurstangenkugelgelenk 2 an.
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Bei dem vorstehend beschriebenen, bekannten Werkzeug 1 hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass der Ring 1a von einem Ende des Werkstücks, im vorstehenden Fall das Ende 14 des Spurstangenkugelgelenks 2, her auf das Werkstück aufgeschoben werden muss. Dies ist teilweise sehr umständlich, insbesondere bei sehr langen oder schwer zugänglichen Werkstücken.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein besseres Werkzeug zum Aufbringen eines Drehmoments auf ein Werkzeug bereitzustellen, welches insbesondere auch bei sehr langen oder schwer zugänglichen Werkstücken einfach anzuwenden ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Demgemäß wird ein Werkzeug zum Aufbringen eines Drehmoments auf ein Werkstück, insbesondere eine Spurstange oder Spurstangenkugelgelenk, mit einem Ring für ein Umfassen des Werkstücks und einem Klemmstück, welches um eine sich parallel zur Mittelachse des Rings erstreckende Schwenkachse verschwenkbar an dem Ring gelagert ist und welches eine Klemmfläche aufweist, bereitgestellt. Die Klemmfläche ist exzentrisch bezogen auf die Schwenkachse angeordnet und um diese mittels eines Hebels zum Klemmen des Werkstücks zwischen einer Gegenklemmfläche des Rings und der Klemmfläche und zum Aufbringen des Drehmoments auf das Werkstück verschwenkbar. Das Werkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass der Ring wenigstens zwei Segments aufweist, welche für eine Verstellung zueinander zwischen einer Ringoffenstellung für eine Aufnahme des Werkstücks und einer Ringgeschlossenstellung für das Umfassen des Werkstücks miteinander koppelbar sind.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, dass der Ring in der Ringoffenstellung genau an der Position des Werkstücks angesetzt werden kann, an welcher das Drehmoment aufzubringen ist, ohne den Ring umständlich von einem der Enden des Werkstücks her auf dieses auffädeln zu müssen. Anschließend wird der Ring von seiner Ringoffenstellung in seine Ringgeschlossenstellung überführt, was dann ein einfaches Anlegen des Drehmoments an das Werkstück ermöglicht.
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In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung.
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Unter einem ”Ring” ist vorliegend ein Gegenstand mit einer in etwa mittigen Ausnehmung zu verstehen, wobei die Ausnehmung für eine Aufnahme des Werkstücks geeignet ausgebildet ist. Vorzugsweise weist der Ring eine hohl-kreiszylindrische Form auf, es sind jedoch auch andere Formen, wie beispielsweise eine hohl-viereckszylindrische Form denkbar.
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Selbstverständlich kann der Ring auch aus drei, vier usw. Segmenten ausgebildet sein, bevorzugt werden jedoch zwei Segmente.
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Die Kopplung bzw. Entkopplung für die Ringgeschlossenstellung bzw. Ringoffenstellung der wenigstens zwei Segmente kann auf unterschiedliche Art und Weise vorgesehen sein. Beispielsweise können die wenigstens zwei Segmente jeweils an ihrem einen Ende schwenkbar aneinander befestigt sein, wobei dann die jeweils anderen Enden der wenigstens zwei Segmente zueinander zum Ausbilden der Ringoffenstellung aufschwenkbar und zum Ausbilden der Ringgeschlossenstellung zuschwenkbar sind. In der Ringgeschlossenstellung können die jeweils anderen Enden fest miteinander verbunden werden. Genauso ist es möglich, dass die wenigstens zwei Segmente zum Bilden der Ringoffenstellung komplett voneinander lösbar sind, also beispielsweise linear zueinander bewegbar sind, und die wenigstens zwei Segmente zum Bilden der Ringgeschlossenstellung aneinander an jeweiligen Enden fest miteinander verbunden werden.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Werkzeugs sind die wenigstens zwei Segmente an jeweiligen Enden mittels Scharniergelenken miteinander gekoppelt, wobei wenigstens eines der Scharniergelenke lösbar ausgebildet ist. Mit ”lösbar” ist vorliegend gemeint, dass die durch das Scharniergelenk geschaffene Verbindung zwischen den jeweiligen Enden getrennt werden kann. Bei einer derartigen Ausführungsform können die wenigstens zwei Segmente auf sehr einfache Art und Weise zwischen der Ringoffenstellung und der Ringgeschlossenstellung, nämlich mittels Verschwenken zueinander, bewegt werden.
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Bei einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Werkzeugs weist wenigstens eines der Scharniergelenke einen lösbar einsteckbaren Scharnierbolzen auf, welcher in der Ringgeschlossenstellung die wenigstens zwei Segmente miteinander koppelt. Dazu weisen die zwei Segmente an ihren Enden jeweils gegenüberliegend eine Scharniergabel bzw. einen Scharnierhebel auf, die miteinander mittels des Scharnierbolzens schwenkbar verbindbar sind. Dadurch wird ein sehr einfaches Koppeln bzw. Entkoppeln der wenigstens zwei Segmente gewährleistet.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs wird der wenigstens eine Scharnierbolzen in der Ringgeschlossenstellung mittels einer federbelasteten Rastkugel gehalten. Die Rastkugel ist dabei quer zur Einsteckrichtung des Scharnierbolzens in das Scharnier federbelastet. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der Scharnierbolzen manuell zum Verbinden der zwei Segmente eingesteckt werden kann, in dieser Stellung die Segmente sicher verbindet, wobei die Rastkugel ein ungewolltes Herausrutschen des Scharnierbolzens in dessen Längsrichtung verhindert, und der Scharnierbolzen aber auch einfach wieder aus seiner Stellung, in welche er die zwei Segmente miteinander verbindet, manuell herausgezogen werden kann.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Werkzeugs ist wenigstens eines der Segmente flexibel, insbesondere als Drahtseil oder als eine Kette ausgebildet. Damit können auch Werkstücke mit einem Drehmoment beaufschlagt werden, welche eine sehr unregelmäßige Geometrie aufweisen, die mit einem beispielsweise bogenförmigen steifen Segment nur schlecht greifbar wäre bzw. wenige Anlageflächen für diese bieten würde.
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Bei einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Werkzeugs ist die Klemmfläche abschnittsweise durch einen Kreis oder Ellipsenbogen definiert und die Schwenkachse von der Winkelhalbierenden des Kreises bzw. Ellipsenbogens beabstandet angeordnet. Dadurch reduziert sich vorteilhaft der Schwenkbedarf des Klemmstücks, d. h. ein Verschwenken des Klemmstücks um die Schwenkachse bedingt eine größere Bewegung der Klemmfläche hin zu dem der Klemmfläche im Wesentlichen gegenüberliegenden Abschnitt des Rings für ein Klemmen des Werkstücks zwischen der Klemmfläche und dem Abschnitt. Ferner kann somit auch eine Länge eines Schlitzes in dem Ring zur Aufnahme des Klemmstücks gering gehalten werden.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs ist das Klemmstück in etwa stiefelförmig ausgebildet. Dabei ist der Sohle des Stiefels in etwa die Klemmfläche zugeordnet, die Hacke weist die Schwenkachse auf, und das von der Hacke abgewandte Ende des Schafts weist einen Ansatzpunkt für einen Hebel, insbesondere für eine Ratsche, auf. Eine derartige Ausführungsform des Klemmstücks ist platz- und materialsparend sowie ausreichend stabil für die beabsichtigte Anwendung.
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Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs ist das Klemmstück in einem sich in Umfangsrichtung Rings erstreckenden Schlitz in radialer Richtung schwenkbar gelagert. Die Lagerung des Klemmstücks in einem Schlitz ist aus Stabilitätsgründen vorteilhaft, da beispielsweise ein das Klemmstück lagernder Lagerbolzen somit auf einfache Weise an seinen gegenüberliegenden Enden an den Schlitzwandungen bzw. in diesen befestigt werden kann.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Werkzeugs weist der Ring wenigstens eine mit einem Gewinde versehene Durchgangsbohrung auf, wobei in dieser eine in radialer Richtung des Rings verstellbare Schraube für eine punktförmige Anlage mit dem Werkzeugstück einschraubbar ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das zu drehende Werkstück selbst ebenfalls punktförmige Gegenanlagen für die Schrauben aufweist. Werkstücke mit einer unregelmäßigen Geometrie können so einfach mit einem Drehmoment beaufschlagt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
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Von den Figuren zeigen:
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1 in einer perspektivischen Ansicht ein Beispiel eines der Anmelderin firmenintern bekannten Werkzeugs zum Aufbringen eines Drehmoments auf ein Spurstangenkugelgelenk;
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2 in einer perspektivischen Ansicht vergrößert das Werkzeug aus 1;
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3 in einer perspektivischen Ansicht ein Werkzeug zum Aufbringen eines Drehmoments gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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4 einen Schnitt A-A aus 3;
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5 eine Draufsicht aus 3;
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6 einen Schnitt B-B aus 5;
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7 den Scharnierbolzen aus 6 in einer vergrößerten Ansicht;
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8 ein vergrößertes Detail C aus 7;
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9 in einer perspektivischen Ansicht ein Werkzeug gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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10 in einer perspektivischen Ansicht ein Werkzeug gemäß einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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Die 3 bis 8 zeigen in verschiedenen Ansichten ein Werkzeug 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Das Werkzeug 20 weist einen Ring 21 und ein Klemmstück 22 auf, welches an dem Ring 21 um eine sich parallel zur Mittelachse 23 des Rings 21 erstreckende Schwenkachse 24 verschwenkbar an dem Ring 21 gelagert ist.
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Der Ring 21 setzt sich aus beispielsweise zwei vorzugsweise bogenförmigen, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel starr ausgebildeten Segmenten 25, 26 zusammen, die jeweils an gegenüberliegenden Enden 27, 28 bzw. 29, 30 mittels Scharniergelenken 35, 36 aneinander befestigt sind. Die Scharniergelenke 35, 36 setzen sich jeweils vorzugsweise aus einem Lagerhebel 37 bzw. 38, welcher an den gegenüberliegenden Enden 27 bzw. 29 des Segments 25 angeformt ist, und Lagergabeln 39, 40, welche jeweils an gegenüberliegenden Enden 28, 30 des Segments 26 ausgebildet sind, zusammen, wobei ein Lagerbolzen 41 bzw. 42 die Lagerhebel 37, 38 mit den Lagergabeln 39 bzw. 40 verbindet. Dabei ist der Lagerbolzen 41 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht-lösbar vorgesehen, während der Lagerbolzen 42 manuell aus seinem Eingriff mit der Lagergabel 40 und dem Lagerhebel 38 manuell lösbar ist.
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Soll nun das Werkzeug 20 an einem nicht dargestellten Werkstück, beispielsweise einem Rohr oder einer Spurstange, angebracht werden, so entfernt eine Benutzerperson den Lagerbolzen 42 und verschwenkt die zwei Segmente 25, 26 mittels des Scharniergelenks 35 zueinander auf. Die Segmente 25, 26 befinden sich dann in der Ringoffenstellung, d. h. sie geben einen Zugang zu dem Aufnahmebereich 31 in radialer Richtung zu der Mittelachse 23 frei, wobei vorzugsweise die Längsachse des Werkstücks entlang der Mittelachse 23 in etwa ausgerichtet ist. Anschließend werden die Segmente 25, 26 wieder zueinander hin verschwenkt und mittels des Lagerbolzens 42 miteinander fest verbunden.
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Vorzugsweise weist der Aufnahmebereich 31 einen Durchmesser von in etwa 20 bis 70 mm auf.
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Das Klemmstück 22 ist in etwa stiefelförmig mit einem Schaftabschnitt 50, einem Stiefelbodenbereich 51 und einem Stiefelfersenbereich 52 ausgebildet. Ein dem Stiefelbodenbereich 51 zugeordneter Sohlenbereich bildet eine Klemmfläche 53 des Klemmstücks 22. Der Stiefelfersenbereich 52 weist die Schwenkachse 24 auf. Dabei ist ein Schlitz 54 in dem Segment 25 vorgesehen, wobei ein Lagerbolzen 55 die Schwenkachse 24 ausbildet und das Klemmstück 22 in der Ebene des Schlitzes in diesem verschwenkbar ist, derart, dass die Klemmfläche 53 relativ zu einer Gegenklemmfläche 56 des Rings 21 verschwenkbar ist. Die Klemmfläche 53 ist exzentrisch bezogen auf die Schwenkachse 24 ausgebildet.
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An dem von dem Stiefelfersenbereich 52 abgewandten Ende 57 weist der Schaft 50 einen Vierkantansatz 58 für ein lösbares Verbinden mit einem Vierkant einer nicht dargestellten Ratsche auf.
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Soll nun ein Drehmoment auf das nicht dargestellte Werkstück aufgebracht werden, so erfolgt dies mittels Verschwenken des Endes 57 des Klemmstücks 22 entlang der Pfeilrichtung 63, wobei das Werkstück zwischen der mit Rillen 64 versehenen Klemmfläche 53 und der Gegenklemmfläche 56 geklemmt wird und bei weiterer Fortführung der Bewegung des Endes 57 in die Richtung des Pfeils 63 mittels des durch das Klemmen erzeugten Reibschlusses ein Drehmoment auf das Werkstück aufgebracht werden kann. Die Klemmfläche 53 wird dabei in radialer Richtung des Rings 21, also senkrecht zur Mittelachse 23 verschwenkt.
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Im Zusammenhang mit 4 soll die Klemmfläche 53 näher erläutert werden. Die Klemmfläche 53, also die zum Klemmen geeignete Fläche, ist im Wesentlichen durch einen Kreisbogen mit einem Ursprung 65 definiert. Die dem Kreisbogen zugeordnete Winkelhalbierende ist mit dem Bezugszeichen 66 versehen. Wie deutlich zu erkennen, ist die Schwenkachse 24 beabstandet von der Winkelhalbierenden 66 angeordnet, d. h. die Schwenkachse 24 und die Winkelhalbierende 24 weisen keinen Schnittpunkt auf.
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In den 5 bis 8 ist insbesondere der Lagerbolzen 42 näher detailliert.
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Der Lagerbolzen 42 weist einen Kopf 71 und einen sich an diesen anschließenden Schaft 72 auf. Der Schaft 72 erstreckt sich in der Ringgeschlossenstellung, wie dargestellt in 6, durch eine Bohrung 73 in der Lagergabel 40 und eine Bohrung 74 in dem Lagerhebel 38.
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An seinem von dem Kopf 71 abgewandten Ende 75 weist der Schaft 72 eine Sacklochbohrung 76 in seiner Querrichtung auf. In die Sacklochbohrung 76 ist eine Feder 77 sacklochbodenseitig angeordnet, wobei diese eine Vorspannkraft auf eine Kugel 78, welche der Feder 77 nachgelagert in dem Sackloch 76 angeordnet ist, erzeugt. Ein Herausfallen der Kugel 78 aus der Sacklochbohrung 76 wird durch einen gekörnten Bereich 79, wie in 8 dargestellt, und die damit einhergehende Verengung der Sacklochbohrung 76 austrittsseitig erreicht.
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Damit ist der Lagerbolzen 42 gegen ein unbeabsichtigtes Herausfallen in der Ringgeschlossenstellung gesichert, kann aber einfach manuell herausgezogen werden, so dass der Ring 21 in die Ringoffenstellung verstellbar ist. Selbstverständlich kann der Lagerbolzen 42 auch wieder einfach manuell in die Bohrungen 73, 74 zum Verbinden des Lagerhebels 38 mit der Lagergabel 40 eingesteckt werden.
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9 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Werkzeug 20 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß 9 unterscheidet sich von dem gemäß den 3 bis 8 dadurch, dass das Segment 25 einen als ein flexibles Stahlseil 85 ausgebildeten Abschnitt aufweist.
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10 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Werkzeug 20 gemäß einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß 10 unterscheidet sich von dem gemäß den 3 bis 8 dadurch, dass das Segment 25 mit einem Gewinde versehene Durchgangsbohrungen 90 aufweist, wobei in diesen in radialer Richtung des Rings 21, also senkrecht zur Mittellinie 23, Schrauben 91 einschraubbar sind. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 10, bildet das Schraubenende 92 eine punktförmige Anlage für ein nicht dargestelltes, insbesondere eckiges Werkstück. Vorteilhaft lässt sich die Schraube 91 weiter rein- oder rausdrehen, so dass auch Werkstücke mit einem beispielsweise sehr kleinen Durchmesser mittels des Werkzeugs 20 mit einem Drehmoment beaufschlagt werden können. Ohne die Schrauben 91 würde das Werkstück mit dem sehr kleinen Durchmesser für die Klemmfläche 53 kaum erreichbar sein.
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Vorzugsweise ist das Werkzeug 20 aus gehärtetem Stahl hergestellt.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Werkzeug
- 1a
- Ring
- 2
- Spurstangenkugelgelenk
- 3
- Klemmstück
- 4
- Mittelachse
- 5
- Schwenkachse
- 6
- Klemmfläche
- 7
- Ratsche
- 8
- Pfeil
- 9
- Vierkant
- 10
- Ausnehmung
- 12
- Abschnitt
- 13
- Rille
- 14
- Ende
- 20
- Werkzeug
- 21
- Ring
- 22
- Klemmstück
- 23
- Mittelachse
- 24
- Schwenkachse
- 25
- Segment
- 26
- Segment
- 27
- Ende
- 28
- Ende
- 29
- Ende
- 30
- Ende
- 31
- Aufnahmebereich
- 35
- Scharniergelenk
- 36
- Scharniergelenk
- 37
- Lagerhebel
- 38
- Lagerhebel
- 39
- Lagergabel
- 40
- Lagergabel
- 41
- Lagerbolzen
- 42
- Lagerbolzen
- 50
- Schaftabschnitt
- 51
- Stiefelbodenbereich
- 52
- Stiefelfersenbereich
- 53
- Klemmfläche
- 54
- Schlitz
- 55
- Lagerbolzen
- 56
- Gegenklemmfläche
- 57
- Ende
- 58
- Vierkantansatz
- 63
- Pfeil
- 64
- Rille
- 65
- Ursprung
- 66
- Winkelhalbierende
- 71
- Kopf
- 72
- Schaft
- 73
- Bohrung
- 74
- Bohrung
- 75
- Ende
- 76
- Sackloch
- 77
- Feder
- 78
- Kugel
- 79
- gekörnter Bereich
- 85
- Stahlseil
- 90
- Durchgangsbohrung
- 91
- Schraube
- 92
- Ende