DE2103868C3 - Bolzensetzgerät - Google Patents

Description

Die Vorliegciidc Erfindung betrifft ein Bolzensetzgerät mit Klemmbacken zum Befestigen eines Bolzens in mindestens einem mit einer Bohrung versehenen Bauteil, in das ein mit Kopf und Gewindeschaft versehener Bolzen mit einer Befestigungsmutter festgeschraubt ist, bei welchem Bolzensetzgerät das Gerätegehäuse mit einem laufartigen im Klemmbacken konzentriert umgebenden Führungsteil versehen ist, if: dem die Klemmbacken durch einen Kolben längsverschiebbar angeordnet sowie an Schrägflächen querverschiebbar abgestützt sind, zum Festklemmen eines Querschnittsteils der Mutter am Bolzenschaft über die Fließgrenze der Mutter hinaus und zum Lösen der Backen von der Mutter, wobei sich beim Klcmmvorgang ein in Längsrichtung zu den Klemmbacken festlegbarer, aus einem Schaft mit Anschlagkopf bestehender Längsanschlag mit der Anschlagflächc des Kopfes an der Stirnfläche der Mutter abstützt.

Bei bekannten ßolzcnset/.geräten dieser Art wird die durch das Fließen des Materials der Mutter beim Klemmvorgang hervorgerufene Vergrößerung der Höhe der Mutter dadurch ausgeglichen, daß die Anschlagfläche des Kopfes mit Vorsprüngen ausgestattet ist, zwischen die das Material der Mutter hineinfließen kann. Eine derartige Ausgestaltung eignet sich insbesondere dann, wenn relativ kleine Mutlern verpreßt werden, d. h. die beim Klcmmvorgang auftretende Höhenänderung der Mutter relativ gering ist, bzw. das Material der Mutter relativ weich ist, d. h. Aluminium oder Aluminiumlegierungen verarbeitet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bolzensetzgerät der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß auch große Mutlern aus hartem Werkstoff, wie beispielsweise Stahl, problemlos verarbeitet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kopf des Längsanschlages in bezug auf den Schaft beweglich angeordnet ist, und daß Federn zwischen dem Kopf und dem Schaft vorgesehen sind.

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale ist erstmalig ein Bolzengerät geschaffen, mit dem aucL große Muttern bzw. solche aus hartem Ma'erial, wie beispielsweise Stahl oder dergleichen, problemlos verarbeitet werden können, da der Materialfluß beim Klemmvorgang ohne Beeinträchtigung durch den Längsanschlag nicht behindert wird und sich dieser der jeweils auftretenden Kraft selbsttätig anpaßt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Federn als Tellerfedern ausgebildet, welche auf einem in die Stirnfläche des Schaftes eingeschraubten Verlängemngszapfen angeordnet sind.

Im iolgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Gerätes unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsscnnitt durch das Gerät mit dem erfindungsgemäßen Längsanschlag, welcher das Verlängern der Mutter während des Klemmvorgangs hemmt; die Klemmbacken sind dabei in ihrer geschlossenen Lage darstellt,

F i g. 2 eine Ansicht des in F i g. 1 dargestellten Gerätes in Richtung des Pfeiles »2«,

Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt des in Fig. 1 gezeigten Gerätes vor dem Klemmvorgang,

Fig. 4 einen Teilschnitt gemäß Fig. 3 nach dem Klemmvorgang,

F i g. 5 eine Seitenansicht des Kopfes des Längsanschlages und

F i g. 6 eine Draufsicht des Kopfes nach F i g. 5.

In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Gerät allgemein mit 11 bezeichnet. In den F i g. 3 und 4 ist ein Teil des Gerätes in seiner Lüge in bezug auf ein Werkstück dargestellt, welches aus hatten 12 und 13 besteht, die miteinander fluchtende Öffnungen 14 aufweisen, welche mittels eines Bolzens 15 miteinander befestigt werden werden sollen. Der Bolzen 15 weist einen integralen Kopf 16, ein Gewindeteil i7 und einen mittleren glatten Abschnitt 18 auf. Der Bolzen 15 ragt mit seinem Gewindeteil 17 durch die Öffnungen 14 hindurch und trägt eine Mutter 19.

Die Mutter 19 besitzt eine Bohrung, die einen mit Gewinde versehenen Abschnitt 20 sowie einen gewindelosen glatten Abschnitt 21 aufweist. Der Gewindeab-' schnitt 20 ist an seiner Außenseite zum Anlegen eines Schraubenschlüssels geformt. Zunächst wird die Mutter Y-j auf den Bolzen 15 aufgeschraubt, bis sie am Werkstück anliegt. Dabei überdeckt der Abschnitt 21 einen Teil der innersten Gewindegänge des Gewindeleils 17. Auf diese Weise ist die Mutter 19 auf dem Bolzen 15 bereits vorläufig festgelegt. Während des anschließenden Klemmvorgangs wird der die innersten Gewindegänge des Bolzens 15 überdeckende glatte Abschnitt 21 verengt, wodurch neben einer zusätzlichen Fixierung eine Verlängerung der Mutter 19 hervorgcra= fen wird, welche wiederum ein Vorspannen des Bolzens 15 bewirkt.

Das Bolzensclzgcrät 11 selbst besteht aus einem Antriebsteil 22, einem Klcmmwcrkzcug 23, einem Führungstcil 74 und einem Längsanschlag 25. Der Antriebsteil weist dabei ein Gehäuse 2f> mit einer

Zylinderbohrung 27 auf. In dieser Zylinderbohrung 27 ist ein Kolben 28 hin- und herbeweglich gelagert, dessen Kolbenstange 29 sich durch eine an einem Ende des Gehäuses 26 angeordnete, abgedichtete Öffnung 30 erstreckt. Die Kolbenstange 29 besitzt eine Gewindebohrung 31, in der ein Gewindefortsat/ 32 des Klemmwcrkzeugs 23 Aufnahme findet. Das Klemmwerkzeug 23 ist auf diese Weise gegenüber dem Kolben 28 einstellbar. Das Gehäuse 26 weist weiterhin eine Ausbohrung 33 auf, welche das mit einem Ringflansch versehene Ende des Führungsteils 24 aufnimmt. Das Führungsteil 24 ist in der Ausbohrung 33 mit Hilfe eines an dem Flansch des Führungsteils 24 anliegenden Sprengrings 34 befestigt, der in eine Ringnut im Inneren der Au«.bohrung 33 eingreift Das Führungsteil 24 ist mit einer Längsbohrung 35 versehen, die koaxial zu dem Klemm werkzeug 23 verläuft.

Das Klemmwerkzeug 23 besitzt einen koaxial zu dem Gewindefortsatz 32 angeordneten zylindrischen Abschnitt 36, welcher beispielsweise vier langgestreckte Klemmfinger 37 aufweist, die elastisch von der offenen Stellung nach Fig.3 in die Schließstellung nach Fig.4 geführt werden können. Diese Klemmfinger 3.7 endsn vorn in Klemmbacken 38, die mit äußeren Schrägflächen 39 und nach innen gerichteten Vorsprüngen 40 versehen sind.

Das Führungsteil 24 besitzt eine an den Schrägflächen 39 der Klemmbacken 38 anliegende und diese umgebende konische Schrägfläche 41, so daß die Klemmbacken 38 bei einer längsgerichteten Relativbewegung zwischen dem Führungsieil 24 und dem Klemmwerkzeug 23 von ihrer Offen- und Schließstellung geführt werden. Da das Führungsteil 24 seinerseits an dem Antriebsteil 22 und das Klemmwerkzeug 25 an dem Kolben 28 befestigt ist, kommt es bei Hin- und Herbewegung des Kolbens 28 zu einer Relativbewegung des Klemmwerkzeugs 23 gegenüber dem Führungsteil 24. Dabei kann die Hin- und Herbewegung des Kolbens 28 in bekannter Weise pneumatisch oder hydraulisch erfolgen.

Das Gehäuse 26 ist am entgegengesetzten Ende durch einen Zylinderdeckel 42 verschlossen, der in eine entsprechende Gewindebohrung eingeschraubt ist. Dieser Zylinderdeckel 42 besitzt eine zentrale abgedichtete Bohrung 43, welche einen einstellbaren Anschlag 44 aufnimmt. Der Anschlag 44 besitzt ein Gewindeende, welches in Hne mit einem Außengewinde versehene Erweiterung der Bohrung 43 auf der Außenseite des Deckels 42 eingeschraubt ist, sowie einen glatten zylindrischen Teil 45, welcher in der Bohrung 43 Aufnahme findet und an <\\c betreffende Stirnseite des Kolbens 28 anstößt. Durch Einstellen der Hubbegrenzung 44 kann der Hub des Kolbens 28 verändert und damit der Weg der die Verformungsarbeit leistenden Klemmbacken 38 eingestellt werden.

An der Unterseite des Gehäuses 26 ist ein Anschlußstück 46 für die Zu- und Abführung des Druckmittels angebracht. Dieses Anschlußstück 46 besitzt eine Eintrittsöffnung 47, welche mit einem längsverlaufenden Eintrittskanal 48 in Verbindung steht, der wiederum über einen Kanal 49 mit einer Kintriltsbohrung 50 innerhalb des Gehäuses 26 auf der Stangenseite des Kolbens 28 verbunden ist. Die Eintrittsbohrung 50 wiederum steht mit der Zylindcrbohning 27 in Verbindungen, so daß der Kolben 28 bei Zufluß des Druckmittels gemäß F i g. I nach rechts bewegt wird. In dem Anschlußslück 46 ist ferner eine Austrittsöffnung 51 vorgesehen, welches an einen Austrittskanal 52 anschließt, der über einen Kanal 53 mit einer Austrittsbohruni; 54 des Gehäuses 26 in Verbindung steht. Die Austrittsbohrung 54 ist gemäß Fig. 1 auf der rechten Seite des Kolbens 28 mit der Zylinderbohrung 27 des Gehäuses 26 verbunden. Innerhalb einer Bohrung 56 des Kolbens 28 ist weiterhin ein Auslaßventil 55 bekannter Bauart und Funktion vorgesehen, welches die Form eines zylindrischen Stiftes aufweist. Auf der Stangenseite des Kolbens 28 ist das Auslaßventil 55 mit einem flachen Teil 57 versehen, das derar; dimensioniert ist, daß das Druckmittel beim Hin- und Hergang des Kolbens 28 auf die andere Kolbenseite gelangen kann.

So ist leicht einzusehen, daß der Kolben 28 bei gesteuerter Zuführung des Druckmittels durch die Kanäle 47, 48, 49 und 50 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung gelangt, wodurch die Klemmbacken 38 geschlossen werden, worauf das Druckmittel durch die Kanäle 54,53,52 und 51 ausfließen kann. Daraufhin wird die Flußrichtung des Druckmittels umgekehrt, so daß dasselbe nunmehr durch die zuletzt genannten Kanäleeintritt, was zu einer Verschiebung de> wlemmwerkzeuges 23 gemäß F i g. 1 nach links fühn, wobei die Klemmbacken 38 sich erneut öffnen.

Der Längsanschlag 25 besteht aus einem längii'hen Schaft 59. der einerseits in einem Gewindeabschnitt 60 endet. A.-.i anderen Ende besitzt der Schaft 59 einen Kopf 61, welcher auf der dem Schaft 59 abgewandten Stirnseite eine Anschlagfläche 64. sowie abgestufte, sich zur Anschlagfläche 64 erweiternde Bohrungen 62 und 63 aufweist.

Der Kopf 61 ist verschiebbar arn Ende des Schaftes 59 mittels eines Verlängerungszapfens 65 befestigt, welcher sich durch die Bohrung 62 hind rcherstreckt und einen Kopf aufweist, dessen Hinterkante an dem von den Bohrungen 62 und 63 gebildeten Absatz 66 anliegt.

Zwischen dem Kopf 61 und der diesem benachbarten Stirnfläche des Schaftes 59 sind mehrere Tellerfedern 67 hintereinander angeordnet. Der Kopf 61 kann somit auf dem Zapfen 65 relativ zum Schaft 59 gegen den Druck der Tellerfedern 67 gleiten.

Der Gewindeabschnitt 60 des Schaftes 59 ist in eine entsprechende Öffnung des zylindrischen Abschnitts 36 eingeschraubt, dem gegenüber er in Längsrichtung mittels eines geeigneten Werkzeugs verstellt werden kann, das in eine dazugehörige Ausnehnving am finde der Bohrung 62 eingeführt werden kann. Auf diese Weise ist der Längsanschlag 25 konzentrisch im Inneren des Klemmwerkzeugs 23 und des Gehäuses 24 gelagert, so daß in Längsrichtung das Klemmwerkzeug 23 ein fester Anschlag gebildet ist.

Die Anschlagfläch'; 64 des Kopfes 61 ist eben ausgebildet. Sieliegt, wie dies in F ig. 3 dargestellt ist. an der freien Stirnfläche der Mutter 19 an. Die Vorsprünge 40 %ino dfcbei genau in Höhe des glatten Abschnitts 21 der Mutter angeordnet.

In F i g. 4 sind die Teile des Gerätes in der Endlage nach abgeschlossenem Klemmvorgang dargestellt. Bei diesem Klemmvoigang hat die Mutter 19 an Höhe zugenommen. Der dabei entstehende Druck gegen den Kopf 61 führt zu einer Verschiebebewegung des Kopfes 61 in Richtung des Schafles 59 gegen die Wirkung der Tellerfeder 67. so daß sich der Kopf aus der in Γ i g. 3 gezeigten in die in F i g. 4 gezeigte Lage bewegt und dadurch den Reaktionskräften beim Klemmvorgang anpaßt. Dabei werden die Tcllcrfedcrn 67 entsprechend zusammengedrückt. Die erfindiingsgemäße Ausgestaltung eignet sich insbesondere zur Verarbeitung von

liol/en und Muttern aus härteren Werkstoffen. v\ κ· beispielsweise Stahl, b/w. ^'roücrer Abmessungen, el. h.. dann, wenn clic beim Klemmvorgunj! liervotger.ifenen Kräfte relativ hoch sind b/w. die lineare Ausdehnung der I angling relativ jrml.t isi

Hierzu 2 Blatt Zcichnimeen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Bolzensetzgerät mit Klemmbacken zum Befestigen eines Bolzens in mindestens einem mit einer Bohrung versehenen Bauteil, in dar ein mit Kopf und Gewindeschaft versehener Bolzen mit einer Befestigungsmutter festgeschraubt ist, bei welchem Bolzensetzgerät das Gerätegehäuse mit einem laufartigen im Klemmbacken konzentriert umgebenden Führungsteil versehen ist, in dem die Klemmbacken durch einen Kolben längsverschiebbar angeordnet sowie an Schrägflächen querverschiebbar abgestützt sind, zum Festklemmen eines Querschnittsteils der Mutler am Bolzenschaft über die Fließgrenze der Mutter hinaus und zum Lösen der Backen von der Mutter, wobei sich vom Klemmvorgang ein in Längsrichtung zu den Klemmbacken festlegbarer, aus einem Schaft mit Anschlagkopf bestehender Längsanschlag mit der Anschlagfläche des Kopfes an der Stirnfläche der Mutter abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (61) des Längsanschlages (25) in bezug auf den Schaft (59) beweglich angeordnet ist, und daß Federn (67) zwischen dem Kopf (61) und dem Schaft (59) vorgesehen sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (67) Tell.rfedern sind, welche einen Verlängcrungs/apfen (65) des Schaftes (59) umgeben.