DE2103868A1 - Werkzeug zum Setzen von Befestigungs elementen - Google Patents

Description

HUCK MANUFACTURING COMPANY Detroit, Michigan / USA

Werkzeug zum Setzen von Befestigungselementen

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Setzen von Befestigungselementen aus einem Bolzen mit Kopf und Schaft und Sperrillen im Schaft in einer Lage entfernt vom Kopf sowie einer in einer die Sperrillen überdeckenden Lage angeordneten Mutter auf dem Schaft, wobei das Werkzeug ein zylindrisches Gehäuse mit einer Mehrzahl sich längs erstreckender, radial beweglicher, konzentrisch in dem Gehäuse angeordneter

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Einziehbacken aufweist und die Einziehbacken und das Gehäuse in Längsrichtung in Bezug aufeinander zwischen geöffneten und geschlossenen Lagen der Einziehbacken beweglich sind, die äußeren Enden der Einziehbaeken und des Gehäuses mit zusammenwirkenden kegeligen Flächen für die radiale Bewegung der Einziehbaeken auf eine relative Längsbewegung zwischen den Einziehbaeken und dem Gehäuse beweglich sind und eine das Befestigungselement erfassende Anschlageinrichtung innerhalb des Werkzeugs in vorbestimmter Längslage in Bezug auf die Einziehbaeken angeordnet ist, d.h. sie bezieht sich auf ein Einziehwerkzeug.

Das erfindungsgernäße Werkzeug ist besonders bei der Verwendung eines speziellen Befestigungselements nützlich. Wie beschrieben, besteht ein solches Befestigungselement aus einem Bolzen und einer besonderen Form einer Mutter oder eines Kragens, wobei die Mutter zuerst auf den Bolzen geschraubt und danach eingezogen wird. Das Einziehen dient dazu, einen Teil der Senkung des Kragens in zusätzliche Sperrillen an dem Schaft zu pressen und ein Längen des Kragens oder der Mutter zu erzielen, welche den Bolzen unter hohe bleibende Spannung setzt. Um die vorbestimmten und gleichmäßigen Klemmkräfte und die hohen Spannungen dieser Befestigungselemente sicherzustellen, muI3 der Einziehvorgang beim Setzen genau und gleichmäßig in Bezug auf die Mutter während des Einziehens angeordnet sein und das Längen des Kragens während des Einziehens muß angepaßt werden. In " dem Werkzeug soll, eine zwangsläufige Anschlageinriehtung geschaffen werden, welche den EinziehVorgang nicht behindert und sich auch der Reaktionskraft anpaßt, welche gegen sie durch dieses Längen ausgeübt wird.

Das Ziel der Erfindung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Anschlageinriehtung eine innerhalb des Werfe-

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zeugs in fixierter Längslage in Bezug auf diese angeordnete Stange aufweist* ein Anschlagteil beweglich am Ende der Stange zum Erfassen des äußeren Endes der Mutter angeordnet ist, und daß Federn zwischen dem Änschlagteil und der Stange zum Ermöglichen des Längens der Mutter während des EInzlehens angeordnet sind. Eine zweckmäßige Ausführungsforra der Erfindung besteht darin, daß die Federn Tellerfedern sind, welche eine Verlängerung der Stange umgeben.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel dieses Werk zeuges unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in welcher gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher Teile In den -verschiedenen Ansichten verwendet werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Werkzeuges, weiches die Anschlageinrichtung der Erfindung einschließt, welche sich dem Li'ngen des Kragens während des Einziehens anpaßt, wobei die Einziehibaeken In geschlossener Lage dargestellt sind,

Fig. 2 eine Sndansicht der Fig. 1 in Richtung des Pfeiles

Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht der Fig. Ί, welche das Werkzeug in seiner Anordnung in Bezug auf das anzubringende Befestigungselement beim Beginn des Einsiehens darstellt,

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 3 beim Beenden des Einzlehens,

Fig. .5 eine Seitenansicht des Endes der AnschlageinrJchtung, und

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- 4 -Pig. 6 eine Endansicht der Fig. 5·

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Werkzeug im allgemeinen mit 11 bezeichnet und ist in den Fig. J> und 4 in seiner Lage in Bezug auf das Werkstück dargestellt. Die Platten 12 und IJ haben miteinander ausgerichtete öffnungen, welche mit einem Befestigungselement aneinander befestigbar sind, welches einen Bolzen 15 mit einem integralen Kopf 16, einem mit Gewinde versehenen Endteil 17 und einem mittleren glatten Teil 18 aufweist. Der Bolzen 15 ragt mit seinem mit· Gewinde versehenen Endteil durch die Öffnungen 14 hindurch, auf welches eine Mutter gedreht ist.

Eine solche Mutter 19 hat ein mit Gewinde versehenes Ende 20, welches an seiner Außenseite zur Anbringung eines Schraubenschlüssels ausgebildet ist. Die Mutter 19 hat auch eine glatte Senkung 21. Die Mutter 19 wird zuerst auf den Bolzen 15 gedreht, so daß sie genau passend anliegt, damit beim Anliegen der Mutter 19 an der benachbarten Fläche der Platte 13 ein Teil der Senkung 21 die inneren Gewindegänge des Endteiies 17 überlagert, welche Sperrillen bilden.

Wenn die Mutter 19 zuerst auf den Bolzen I5 gedreht wird, sind beide so aneinander befestigt. Beim Einziehvorgang wird das Einziehen auf den glatten, mit der Senkbohrung versehenen Teil der Mutter, welche die inneren Sperrillen überlagert, aufgebracht und die Muter wird in diese Sperrrillen gepreßt, womit eine zusätzliche Gewindeanlage geschaffen wird und ein Längen des Kragens, welches ein entsprechendes Längen des Schaftes bewirkt und ihn unter zusätzliche Spannung setzt, d.h. zusätzlich zu jeder Spannung die dem Schaft durch das erste Anziehen der Mutter erteilt wurde.

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Beim genauen Einstellen des Einziehteiles des Werkzeuges in Bezug auf seine genaue Längslage im Hinblick auf die Mutter, überlagern die Einziehteile des Werkzeuges daher genau den Teil der Senkung und stellen eine vorbestimmte und gleichmäßige Klemmkraft und hohe Spannungen her, wie oben erwähnt wurde.

Das Werkzeug 11 weist eine Zylinderanordnung 22, eine Klemmhülse 23 zum Einziehen, ein Klemmhülsenbetätigungselement oder Gehäuse 24 und eine Anschlageinrichtung 25- auf.

Die Zylinderanordnung 22 weist ein Zylindergehäuse 26 mit einer durchgehenden zylindrischen Bohrung 27 auf.

Ein Kolben 28 ist hin- und herverschiebbar innerhalb der Bohrung 27 angeordnet. Dieser Kolben hat eine zylindrische Portsetzung 29* welche durch eine abgedichtete öffnung j5O in einem Ende des Zylindergehäuses 26 ragt. Die Portsetzung 29 ist mit einer Gewindebohrung J51 versehen, welche zum Einschrauben einer abgesetzten, mit Gewinde versehenen Verlängerung 32 der Klemmhülse vorgesehen ist. Die Klemmhülse 23 kann so in Bezug auf den Kolben 28 eingestellt werden. D-is Zylindergehäuse 26 ist mit· einer Senkung 33 versehen, welche das mit einem Ringflansch versehene Ende des Gehäuses 24 aufnimmt. Das Gehäuse 24 ist in der Senkung 33 mit einem Sprengring 34 befestigt, welcher in eine Ringnut in der Senkung 33 einrastet und gegen den angrenzenden Flansch des Gehäuses 24 stößt.

Das Gehäuse 24 hat eine zylindrische Bohrung 35 konzentrisch zur Klemmhülse 23. Die Klemmhülse 23 hat einen zylindrischen Teil 36, welcher konzentrisch zur mit Gewinde versehenen Verlängerung 32 angeordnet ist. Dieser Teil 36 hat sich nach vorn erstreckende, läng-liehe, federnde Einzieh-

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finger 37· Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
vier Einziehfinger vorgesehen, welche elastisch von der in
Pig· 3 gezeigten offenen Lage in die in Fig. 4 gezeigte geschlossene Lage bewegt werden können. Diese Einziehfinger
37 enden zur Werkstückoberfläche hin in Einziehbaeken 38
mit äußeren kegeligen Flächen 39 und nach innen gerichteten

Einziehvorsprüngen 4θ. Das Gehäuse 24 ist mit einer kegeweiche
ligen Fläche 41 versehen, / angrenzend an die kegeligen

Flächen 39 der Einziehbaeken und diese umfassend angeordnet

ist, so daß nach einer relativen Längsbewegung zwischen dem

Gehäuse 24 und der Klemmhülse 23 die Einziehbaeken von der

offenen in die geschlossene Lage bewegt werden.

Das Gehäuse 24 ist an der Zylinderanordnung 22 befestigt und die Klemmhülse 23 ist am Kolben 28 befestigt,
so daß nach dem Hin- und Hergehen des Kolbens diese Relativbewegung zwischen der Klemmhülse 23 und dem Gehäuse 24 bewirkt wird. Die Einrichtung zum Auslösen des Hin- und Hergehens des Kolbens 28 kann entweder mit Luft oder hydraulisch arbeiten, was beides bekannt ist. Eine dieser Einrichtungen ist hier zur Veranschaulichung und Vervollständigung dargestellt.

Das Zylindergehäuse 26 ist am gegenüberliegenden Ende
mit einer zylindrischen Endkappe 42 verschlossen, welche in das Ende des Zylindergehäuses 26 geschraubt ist. Diese Endkappe ist mit einer zentralen abgedichteten durchgehenden
öffnung 43 versehen, welche einen einstellbaren Anschlag 44 aufnimmt. Der Anschlag 44 hat ein mit Gewinde versehenes
Ende, welches in eine Gewindebohrung in der Außenfläche der Kappe 42 geschraubt ist, wobei ein glatter zylindrischer
Teil 45 in der öffnung 43 aufgenommen wird und durch diesen

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in Berührung mit der benachbarten Endfläche des Kolbens 28 hindurchragt. Durch Einstellen des Anschlages 44 kann der Hub des Kolbens 28 eingestellt werden.

Ein Anschlußgehäuse zum Zuführen und Wegleiten des Strömungsmittels zur Betätigung ist allgemein mit 46 bezeichnet und zweckmäßig an der Unterseite des Zylindergehäuses 26 befestigt. Das Anschlußgehäuse hat eine Einlaßöffnung 47 in Verbindung mit einem darin angeordneten, sich längs erstreckenden Einlaßdurchgang 48, welcher seinerseits über einen Durchgang 49 mit dem Eintrittsdurchgang 50 im Gehäuse 26 an der Stangenseite des Kolbens 28 verbunden ist. Der Eintrittsdurchgang 50 steht mit der Kolbenbohrung 27 in W Verbindung, so daß nach dem Zuführen unter Druck stehenden Strömungsmittels der Kolben nach rechts bewegt wird (Pig.l).

Eine Auslaßöffnung 5I ist im Anschlußgehäuse 46 vorgesehen und steht mit einem Auslaßdurchgang 52 in Verbindung. Dieser Auslaßdurchgang 52 steht über den Durchgang 53 mit dem Auslaßdurchgang 54 im Gehäuse 26 in Verbindung. Dieser Auslaßdurchgang 5^ ist mit der Bohrung 27 des Gehäuses 26 auf der rechten Seite des· Kolbens 28 verbunden (Pig. I).

Ein Ablaßventil 55 bekannten Aufbaus und bekannter Arbeitsweise ist innerhalb des Zylinders 26 angeordnet und ragt durch ää eine Öffnung 56 im Kolben 28. Das Ablaßventil hat im allgemeinen die Form eines zylindrischen Zapfens mit einem flachen oder verjüngten Teil 57 daran, welcher an der Stangenseite des Kolbens 28 angeordnet ist und so lang ist, daß dadurch beim Hin- und Hergehen des Kolbens Strömungsmittel zur gegenüberliegenden Seite des Kolbens geleitet werden kann.

So ist es klar, daß nach kontrolliertem Zuführen unter Druck stehenden Strömungsmittels durch die Durchgänge 47, 48,

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49, 50 von einer bekannten Quelle her der Kolben 28 in die in Fig. 1 gezeigte Lage bewegt wird und die Einziehbacken in der geschlossenen oder eingezogenen Lage sind, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Strömungsmittel über die Durchgänge 54, 5J5, 52 und 51 abgelassen. Der Strom des Strömungsmittels kann dann umgekehrt werden, so daß unter Druck stehendes Strömungsmittel über die bezeichneten Durchgänge zugeführt wird, um eine relative Bewegung zwischen der Klemmhülse 2j5 und dem Gehäuse 24 zu bewirken, so daß die Einziehbacken sich nach vorn aus dem Gehäuse 24 in die offene Lage bewegen.

Die Einstelleinrichtung 25 der Erfindung besteht aus einer länglichen Stange 59, welche mit einem mit Schraubengewinde versehenem Ende 60 endet. Ein Anschlagteil 61 ist beweglich am äußeren Ende, der Stange 59 befestigt. Das Anschlagteil 6l ist im allgemeinen zylindrisch und hat eine glatte Bohrung 62 an einem Ende und eine vergrößerte Senkung 63 am äußeren Ende. Das Anschlagteil 6l endet in einer ringförmigen Einstellfläche 64.

Das Arischlagteil 6l ist verschiebbar am Ende der Stange

59 mit einer Schraube 65 befestigt, welche durch die glatte Bohrung 62 ragt'und einen Kopf aufweist, welcher gegen eine innere kreisförmige Wand 66 des Anschlagteiles 61 stößt.

Eine Mehrzahl von Tellerfedern 67 ist in Reihe zwischen den Enden des Anschlagteiles 6l und der benachbarten Fläche der Stange 59 angeordnet. So kann das Anschlagteil 61 frei auf der Schraube 65 relativ zur Stange 59 gegen den Druck der Tellerfedern 67 gleiten. Das mit Gewinde versehene Ende

60 der Stange 59 ist in eine Gewindebohrung im Teil 36 der Klemmhülse 23 geschraubt und kann dort mit einem geeigneten Werkzeug eingestellt werden, welches in.eine dazu passende

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Stelle am Ende der Bohrung 62 eingesetzt werden kann. Die Einstelleinrichtung 25 ist so konzentrisch in Bezug auf die Klemmhülse 23 und das Gehäuse 24 angeordnet und ist so starr, daß sie in ihrer eingestellten Lage starr in Längsrichtung in Bezug auf die Klemmhülse 23 angeordnet ist.

Erfindungsgemäß ist die Einstellfläche 64 des Anschlagteiles 6l glatt und kann gegen das Ende der Mutter I9 beim Beginn des Arbeitsganges stoßen, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Die Einziehvorsprünge 40 sind so genau in Bezug auf Senkung 21 der Mutter angeordnet.

In Fig. 4 sind die Teile in der Endlage beim Einziehen % dargestellt und während des Einziehens zwischen den in Fig. 3 und 4 gezeigten Lagen wird die Mutter 19 wegen dieses Einziehens gelängt. Die Reaktionskraft gegen das Anschlagteil 61 wird durch die VerschiebebeWegung des Anschlagteiles 6l relativ zum Ende der Stange 59 und gegen die Wirkung der Tellerfedern 67 aus der in Fig. j5 gezeigten in die in Fig. gezeigte Lage angepaßt. Es ist festzustellen, daß das Anschlagteil 6l in Richtung der Stange 59 bewegt wurde und daß die Tellerfedern entsprechend zusammengedrückt wurden. Der Aufbau der Anschlageinrichtung und des Anschlages nach der Erfindung sind insbesondere bei größeren Befestigungselementen bemerkenswert, wo nicht nur die durch das Längen des M Kragens hervorgerufene Kraft relativ hoch, sondern auch die lineare Ausdehnung der Längung relativ groß ist.

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Claims (2)

1. - ίο -

   Patentansprüche

   Lly Werkzeug zum Setzen von Befestigungselementen aus ^ einem Bolzen mit Kopf und Schaft und Sperrillen im Schaft in einer Lage entfernt vom Kopf sowie einer in einer die Sperrillen überdeckenden Lage angeordneten Mutter auf dem Schaft, wobei das Werkzeug ein zylindrisches Gehäuse mit einer Mehrzahl sich längs erstreckender, radial beweglicher,, konzentrisch in dem Gehäuse angeordneter Einziehbacken aufweist und die Einziehbacken und das Gehäuse in Längsrichtung in Bezug aufeinander zwischen geöffneten und geschlossenen Lagen der Einziehbacken beweglich sind, -die äußeren Enden der Einziehbacken und des Gehäuses mit zusammenwirkenden kegeligen Flächen für die radiale Bewegung der Einziehbacken auf eine relative Längsbewegung zwischen den Einziehbacken und dem Gehäuse beweglich sind und eine das Befestigungselement erfassende Anschlageinrichtung innerhalb des Werkzeugs in vorbestimmter Längslage in Bezug auf die Einziehbacken angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung (25) eine innerhalb des Werkzeugs in fixierter Längslage in Bezug auf diese angeordnete Stange (59) aufweist, ein Anschlagteil (6l) beweglich am Ende der Stange zum Erfassen des äußeren Endes der Mutter angeordnet ist, und daß Federn (67) zwischen dem Anschlagteil (6l) und der S'fange zum Ermöglichen des Längens der Mutter während des Einziehens angeordnet sind.
2. 2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (67) Tellerfedern sind, welche eine Verlängerung (65) der Stange (59) umgeben.

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   L e e r s e i t e