DE2113933A1 - Werkzeug zur Anbringung von Einsaetzen - Google Patents

Description

Beschreibung zur Patentanmeldung

der Phillips International Company, 8 Mercer Eoad,
Natick, Massachusetts, USA

betreffend
Werkzeug zur Anbringung von Einsätzen.

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Anbringen von
verriegelten Einsätzen in Ge\vindebohrungen von Stammkörpern.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein verbessertes Werkzeug zur Anbringung von mit Gewinde versehenen Hartmetalleinsätzcii an Stammkörpern aus weicherem
Material. Der allgemeine Verwendungszweck derartiger
Werkzeuge sowie die Art der verwendeten einsätze sind in der USA-Patentschrift 2 858 6o1 beschrieben. Weitere Einzelheiten derartiger Einsätze sind durch die USA-Patentschrift 2 783 811 bekannt geworden. Die betreffenden Einsätze sind im wesentlichen rohrförmig und weisen ein
Außengewinde auf, so dass die -Einsätze in Gewinde bohrungen des /itammkörpers eingeschraubt werden können. Die einsätze weisen weiterhin ein Innengewinde auf, welches zur Aufnahme eines anderen Teiles, beispielsweise eines Zapfens oder einer Zündkerze, dient, welches in dem SJtammkörper veruni:urt werden oll» Der Einsatz wird in seiner Stellung verriegelt, nachdem er in den Stammkörper ingeschraubt ••/orden irrt. Die Verriegelung erfolgt mittels einer Ver-

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riegelungseinrichtung, die zwei oder mehr Zapfen oder Verriegelungsstifte aufweist, γ/elche vollständig in komplementäre Nuten oder !Führungen 1-j.neingetrieben werden können, welche sich axial über den Umfang des Einsatzes erstrecken und. die Aussengewindegänge unterbrechen. Die Zapfen oder Yerrie_o-elungsstifte (die Anordnung wirkt also in Art eines Schlüsselringes) sind an ihren oberen Enden durch einen Ring verbunden, der einen Innendurchmesser hat, welcher im wesentlichen gleich, dem Wurzeldur chimes s er des Aussengewindes des Einsatzes ist, dabei wird, wenn die Zapfen in ihre Stellung be-./egt v/erden, ein nicht mit Gewinde versehener Schulterabschnitt am oberen oder usseren Ende des Einsatzes umfasst. Die Verriegelungseinrichtung wird dadurch in die Verriegelungsstellung gebracht, dass von oben ein Stoss oder Druck auf den Hing ausgeübt wird, wodurch die Zapfen oder Verriegelungsstifte nach unten in die in dem Einsatz gebildeten Muten oder Führungen hineingetrieben werden. Gleichzeitig werden entsprechende Führungen oder ITuten durch die gegenüberliegenden Grewir.de-gänge des weicheren Starnnkörpers gebrochen oder geraunt, wodurch der Einsatz gegen Drehung festgelegt wird.

Häufig sind zwei derartige Zapfen oder Verriegelungsstifte einstückig mit dem erv/i luiten Ring ausgebildet, wobei in dem entsprechenden Einsatz zwei komplementäre rluten oder führungen vorgesehen sind. Der Sehlübselring wird so mit dem -einsatz zusammengebaut, dass die Zapfen mit Ic.n entsprechenden Führungen ausgerichtet sind. Dann wird der Schlüsselring mit der Schulter des Einsatzes durch■einen Kleber, beispielsweise einen Epoxyharzkleber, fest verbunden. Eine derartige Anordnung kann als Einheit ^handhabt werden, wodurch die Anbringung des Einsatzes am ötaii.r.;-körper erleichtert wird, gans gleich, ob die Anbringung manuell oder unter Vervrendung des erfindungsgenu-k-sen \/e.i·'^- zeugeo erfolgt.

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Der Erfindung liegt c.ie Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug sur Anbringung verriegelter Hartmetalleinsätze in Gewinde bohrungen von ,.taKinkorpern rus weicherem Material zu schaffen, r.:it den die Anbringung der Einsätze weitgehend erleichtert u;_d verbessert wird.

Erfinaiaigsgei.:;^:.ss wird diese Aufgabe gelöst durch, ein' Gehäuse nit einer durchgehenden bohrung; eine in der iohrung gleitbeweglich angeordnete, hohle Kolbenstange; eine in eier hohlen Koloenstaii e drehbar tJigeordnete Spindel, |

welche si CjI über die Enden der Kolbenstange hinaus erstreckt; eine Einrichtung zur Befestigung eines nicht rotierenüen Seiles eines kraftbetttigten, sich drehenden ^T,*erkzeuges in einem Ende der bohrung; eine Einrichtung zur Befestigung eines Endes der Spindel an einem sich drehenden ^r-L'£il des Werkaeu_;-:es; eine an c-n anderen Ende der Spindel vorgesehene Einrichtur..-; zur lösbaren Befestigung einer mit ■iev/inte versehenen Einsatz- und Scl-lüsselringancrdnung an aer Spinal, so c-a;:s üie Anordnung durch eine Ucidrehung r.er Spindel iii eine jev/indebol-rung -: ingeschrauut werden kar.r.; einen sai den Gehäuse nahe den anderen Ende der Bohrung befestijten, in zwei Hichtungen värkenden Zylinaer, der die Kolbenstange ungibt; einen gleitbeweglich in dem Zylinder ei angeordneten Kolben, der an der Kolbenstange befestigt ist; eine an einem Ende der Kolbenstange vorgesehiie Einrichtung ehe In-Eingriff-Koinmen mit und zum Ausf.ben eines Druckes aiif den Schlüsselring oder den Verriegelungsteil der Einsatz- und Scilüsselringanordnung; und Einrichtungen zur Zufuhr und zur AbIeItUn₀ von unter Druck stehenden. Fliessmittel _u und von den betreffenden Enden des Zylinders, so dass die Kolbenstange in entgegengesetzten liichtun^en beugbar ist. . »

Bei der Erfindung findet also ein konventionelles, kraftgetriebenes, rotierendes Werkzeug, beispielsweise ein kraftgetriebener Schraubenzieher, Verwendung_o Das Werkzeug

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weist ein Gehäuse auf, welches an einem Ende eines nicht rotierenden Teiles des kraftgetriebenen Schraubenzi-ehers befestigt werden kann und eine Längsbohrung aufweist, durch welche sich eine Spindel bis über das andere Ende des Gehäuses hinaus erstreckt, die durch den Motor des Schraubenziehers angetrieben wird. Die Spindel ist von einer hoheln Kolbenstange umgeben, welche gleitbar m in der Bohrung des Gehäuses aufgenommen ist. Die Kolbenstange kann mittels eines in zwei Richtungen wirkenden Kolbens hin- und herbewegt werden, wobei der Kolben an der Kolbenstange befestigt ist und in einem in zwei Richtungen wirksamen Zylinder angeordnet ist, der am benachbarten Ende des Gehäuses befestigt ist und an jedem Ende Einrichtungen zur Zufuhr und zur Ableitung von unter Druck stehendem i'liessmittel zur Betätigung des Kolbens aufweist. Am äusseren Ende der Spindel ist ein Passtück vorgesehen, welches in das Innengewinde des Einsatzes eingeschraubt werden kann. Am äusseren Ende der Kolbenstange ist, wenn erforderlich, ein geeignetes Passtück vorgesehen, welches den Schlüsselring beaufschlagen kann,_ nachdem das Passtück in den Stammkörper eingeschraubt worden ist.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben ist. Dabei zeigt

Figur 1

in perspektivischer Explosionsdarstellung eine Einsatz- und Schlüsselringanordnung in einer Stellung vor dem Einsetzen in eine Gewindebohrung eines Stammkörpers; und

Figur 2

teilweise im axialen Schnitt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäüsen Werkzeuges, welches einen Einsatz trägt, der gerade in einen Stammkörper eingeschraubt ist.

In der anliegenden Zeichnung ist die Erfindung zur Erleichterung des Verständnisses anhand eines Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr sind verschiedene Abwandlungen von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich, die dem Fachmann ohne weiteres geläufig erscheinen.

Ein in Figur 1 gezeigter Einsatz oder ein Insert von der Art, wie es mittels des erfindungsgemässen Werkzeuges angewendet werden soll, weist ein rohrförmiges Teil 11 und einen zur Verriegelung dienenden Schlüsselring 12 auf, wobei das rohrformige Teil 11 und der Schlüsselring 12 in der Praxis vorzugsweise durch kleine Klebstofftupfen 13 eines Epoxyharzklebers miteinander verklebt sind. Die Klebstofftupfen 13 sind zwischen den Spitzen von Zapfen 14 und einer Schulter 15 des Einsatzes 11 angeordnet. Die Zapfen 14 sind dabei mit Nuten 16 ausgerichtet, welche ein Aussengewinde 17 des rohrförmigen

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Teiles durchbrechen,. Die Enden der Zapfen 14 befinden sich dabei oberhalb des oberen Endes des Aussengewindes 17 oder sind mit diesem horizontal ausgerichtet* Das Aussengewinde 17 des rohrförmigen Teiles 11 passt in ein Innengewinde 18 einer Bohrung 19 eines Stammkörpers 2o, beispielsweise eines Zylinderkopf s einer Verbrennungskraftmaschine aus■Aluminium oder einem anderen, verhältnismässig weichem Metall. Die Bohrung 19, wie bei 19 a, 19 b, gezeigt, ist angesenkt, um den Ring 12 aufnehmen zu können, wenn dieser, wie weiter unten beschrieben, eingeführt wird.

Das rohrförmige Teil 11 weist ein Innengewinde 21 auf, welches zur Aufnahme einer Zündkerze, eines mit Gewinde versehenen Zapfens oder irgend eines anderen Elementes dienen kann, welches in dem Stammkörper 2o verankert werden soll. Die Einsatz- und Schlüsselringsnordnun./; von Figur 1 kann in den Stammkörper 2o eingeschraubt und mit diesem verrieg-elt werden, indem das in 3?igur 2 gezeigte Werkzeug verwendet wird.

Das Werkzeug weist einen Druckluftgetriebenen Schraubenzieher 22 von handelsüblicher Bauart auf. Beispielseise kann ein derartiger Schraubenzieher von der Rockweil Manufacturing 'Company of Pittsburgh, Pennsylvania, USA, bezogen werden,, Ein Handgriff 23 weist einen luftgetriebenen Motor aufο Dabei wird Druckluft durch eine Leitung 24 zugeführt. Eine Spindel 25 steht mit einem an dem Motor in üblicher Weise befestigten Spannfutter 26 in Verbindung (der Motor ist nicht dargestellt)„ Üblicherweise weist dasjenige Ende der Spindel 25, welches mit dem Spannfutter 26 in Eingriff steht, eine sechseckige Po rm auf, um eine kr aft schlüssige Verbindung iuit einer ähnlich geformten Ausnehmung des Spannfutters zu bilden» luftgetriebene Schraubenzieher der beschriebenen Art

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werden durch Aufbringen einer bestimmten Auflagekraft gestartet. Die Schraubenzieher kommen automatisch zum Stillstand, wenn das von ihnen ausgeübte Drehmoment einen bestimmten Viert erreicht oder wenn die Auflagekraft gelockert wird. Ein derartiger Schraubenzieher kann mittels eines konventionallen Mechanismus in seiner Drehrichtung umgekehrt werden, indem ein Knopf 27 gedruckt wird.

Zur Anpassung des konventionellen angetriebenen Schraubenziehers an den hier in Frage kommenden Zweck wird beispielsweise mittels eines Schraubensatzes 29 ein Kragen 28 em Handgriff 23 des Schraubenziehers befestigt. Der äussere Umfang des Kragens 28 ist zylinderförmig oder hat irgend eine andere geeignete Form, so dass er passend an der Innenfläche eines im wesentlichen zylindrischen Gehäuses 3o anliegt, das auf dem Ring 28 mittels einer Stellschraube 31 befestigt ist. Eine Mittelbohrung 32 des Gehäuses 3o weist einen Abschnitt 33 mit vergrö-IBertem Durchmesser auf, welcher zur Aufnahme eines Ringflansches 34 auf der Spindel 25 dient. Weiterhin weist die Kitte!bohrung 32 einen Abschnitt 35 mit kleinerem Durchmesser auf, v/elcher zur Aufnahme einer hohlen Kolbenstange 36 dient, die einen äusseren, zylindrischen Abschnitt 37 der Spindel 25 umgibt. Hit der Kolbenstange 36 ist ein Ringflanseh 38 einstückig ausgebildet, der an seinem äusseren Umfang geeignete Dia?clitungen 39 trägt und gleitbeweglich in einem Zylinder 4-0 angeordnet ist, der einen Pressitz zwischen Zylinderköpfen 41 und 42 aufweist. Der Zylinderkopf 41 ist mit dem angrenzenden Ende des Gehäuses 3o verscliraubt. Beide Zylinderköpfe v/eisen innere Nuten zur Aufnahme von Dichtungsringen 43 auf, wodurch eine Abdichtung gegenüber der Kolbenstange 36 erreicht wird. Leitungen 44 und 45 stehen mit Öffnungen 46 bzw. 47 in den Zylinderküken 41 und 42 in Verbindung und dienen zur Zuleitung oder Ableitung, je nach dem,

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eines unter Druck stehenden Fliessmittels, "beispiels- . weise Öl, in den bzw. aus dein betreffenden Endabschnitt des Zylinders 4o, um eine Axialbewegung der "Kolbenstange 36 zu bewirken. Die Zufuhr von unter Druck stehendem Öl durch die Leitung 44 und die Ableitung von Öl durch die Leitung 45, und umgekehrt, werden durch konventionelle Ventile (nicht gezeigt), gesteuert, wobei vorzugsweise eine Pedaleinrichtung verwendet wird, die von der Bedienungsperson abwechselnd mit dem Puss gedruckt und losgelassen wird, um abwechselns eine Auswärts- und Einwärtsbewegung der Kolbenstange 36 zu erzeugen.

Das äussere Ende der Spindel 25 weist ein Aussengewinde 48 auf, welches in ein Innengewinde 49 eines Passtückes 5o passt, welches ein Aussengewinde 51 aufweist, das in das Innengewinde 21 des Einsatzes 11 passt. Da Einsätze mit unterschiedlicher G-rösse verwendet werden können, ist das Passtück 5o, welches ebenfalls von unterschiedlicher G-rösse sein kann, notwendig, um zu erreichen, dass Einsätze unterschiedlicher Grosse am äusseren 3nde der Spindel 25 befestigt werden können. Aus einem ähnlichen G-rund ist auf das äussere Ende der Kolbenstange 36 ein Passtück 52 aufgeschraubt, wobei ein umlaufender Flansch 53 des Passtückes 52 einen Umfang hat, der gleich demjenigen des Ringes 12 der betreffenden Einsatz- und Schlüsselanordnung ist.

Aufgrund der vorstehenden Beschreibung lässt sich die Verwendungsweise des erfindungsgemässen Werkzeuges leicht verstehen. Eine Einsatz- und Schlüsselringanordnung wird mit dem Passtück 5o auf dem Ende der opindel 25 ausgerichtet angeordnet und leicht gegen das Werkzeug gedrückt, wodurch der Schraubenzieher betätigt wird, um das Passstück in den Einsatz hineinzuschrauben. Die Umdrehung der Spindel hört dabei automatisch auf, wenn der Einsatz voll auf dem .Passtück 5o aufsitzt. Dann wird der Einsatz

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mit der G-ewindebohrung 18 des Stammkörpers 2o ausgerichtet, wobei nach dem Ansetzen ein leichter Druck auf das Werkzeug ausreicht, damit der Einsatz in die !Bohrung hineingeschraubt wird. Wenn die Zapfen 14 mit der Schulter 19 a am Ende der Ansenkung 19 b am oberen Ende.der Bohrung 18 in Eingriff kommen, bewirkt das zusätzliche Drehmoment, welches dann entsteht, ein automatisches Anhalten der Spindel 25· Dann betätigt die Bedienungsperson das durch Pedalantrieb betätigte Ventil (nicht gezeigt) um unter Druck stehendes Öl durch die Leitung 44 zu fördern, wodurch die Kolbenstange 36 nach aussen bewegt wird und auf den Schlüsselring 12 drückt.Dabei wird die Klebverbindung zwischen dem Zapfen 14 und der Schulter 15 des Einsatzes gelöst. Die Zapfen 14 werden nach unten in die Hüten 16 hineinbewegt, vobei gleichzeitig entsprechende führungen durch die uewindegänge des weicheren Materials des Stammkörpers 2o hindurch ausgeräumt werden, wodurch der Einsatz gegen Drehung im ütammkörper verriegelt wird, !fahrend dieser Betätigung wird die auf den Zylinderkopf 41 ausgeübte Gegenkraft durch das Gehäuse 3o, den Plansch 34 und die Spindel 25 auf den Handgriff 33 übertragen, den die Bedienungsperson umfasst. Hierdurch wird ea verhindert, dass das Gehäuse 3o sich in axialer Richtung "bezüglich des Handgriffes 33 bewegt.

Nachdem der Einsatz in der beschriebenen Weise im otammkörper verankert worden ist, wird das pedalgetriebene Ventil betätigt, um die Kolbenstange 36 zurückzuziehen. Der Umkehrknopf 27 wird gedrückt, woraufhin ein leichter Druck auf das Ende des Werkzeuges eine Umdrehung der Spindel in entgegengesetzter Richtung bewirkt. Dabei wird das Passtück 5o aus dem Einsatz 1 1 herausgeführt. Um zu erreichen, dass das Paastück 5o aus dem Einsatz 11 herausgeht, und nicht die Spindel 25 aus dem Passtück

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herausgedreht wird, ist die Schraubverbindung zwischen dem Passtück und dem Einsatz verhältnismKssig lose, während die Schraubverbindung 25 und dem Passtück 5o relativ fest ist.

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Claims (5)

1. Il

   Ansprüche :

   perkzeug zum Anbringen von verriegelten Einsätzen in Gewindebohrungen von ijtaioiakörpern, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (3o) nit einer durchgehenden Bohrung (32); eine in der Bohrung (32) gleitbeweglich angeordnete, hohle IZolbenstände (36); eine in der hohlen Kolbenstange drehbar angeor-dnete Spindel (25), welche sich "über die und en der Kolbenstange hinaus erstreckt; eine Einrichtung zur Befestigung sines nicht rotierenden Teilee einet-· kraftbetätigten, sich drehenden './erkzeuges in ^ in em -iude der isoiirung; eine Einrichtung (26) zur Befestigung eines Endes der opindel (25) an einem sich drehenden i'cil aes Werkzeuges; eine an deia anderen !Jude der dpiKdt-i (25) vorgesehene einrichtung; zur lösbarem ^-fei: ti jung einer nit Gewinde versehenen Einsatzui:d Sühlüsseii'injtinoi'äiiuii^ an der opindel (25) > so dass .lie Anordmii^ durch eii.e ündrehun;; der Spindel in eine Gewinde'.-'ohi-uii^ eingeschraubt werden kann; einen an dem Geiii'.use (?o) nahe dei^ anderen Ende der bohrung befestigitii, in i:\.-ei ..iciituiigen wirkenden Zylinder (4o), der die Kolbens tan je, (56) uiajibt; einen gleitbeweglich in den Zylinder (4o) angeordneten Kolben, der an der Kolbenstange (36) cefestigtist; eine an einem Ende der Kolbenstange (36) vorgesehene Einrichtung zum In-Singriff-■;or..en mit und zum Ausüben eines Druckes auf den Schlüsselring oder den Verriegeluiigsteil der Einsatz- und ScI-lUsselrinjaiiordnung; und einrichtungen (44» 45> 46,47) zur Zufuhr und zur Ableitung von unter Druck stehendem ?li-oos-:ittel zu und von den betreffenden Enden des Zylinders (4o), so dass die Kolbenstange (36) in entgegengesetzten Dichtungen bewegbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, :.ass die Uir.rielixung zur Befestigung der Einsatz- und Sclilüsselrin,,anorUIiUiIg an der Spindel (25) ein Passtück (5o), eine lösbare Einrichtung zur Befestigung des Passtückes 109847/1207

   (5ο) an der Spindel (25) und ein Aussengewinde (51) am Passtück (5o) aufweist, welches mit einem Innengewinde des Einsatzes in Eingriff kommt.
3. 3. Vorrichtung nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das kraftbetriebene, rotierende Werkzeug (22) in seiner Umdrehungsrichtung umgekehrt werden kann und dass die Einrichtung zur Befestigung der Einsatz- und Schlüsselringanordnung auf der Spindel (25) ein Aussengewinde auf der Spindel, ein mit Innengewinde versehenes Passtück, welches auf die Spindel aufgeschraubt ist, und ein Aussengewinde am Passtück aufweist, welches mit einem Innengewinde des Einsatzes in Eingriff kommt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass die an einem Ende der Kolbenstange (36) vorgesehene Einrichtung zum In-Eingriff-Kommen mit dem Verriegelungsabschnitt der Einsatz- und Verriegelungsanordnung ein Passtück (52) aufweist, welches an einem Ende der Kolbenstange (36) lösbar befestigt ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Passtück (52) zylinderförmig ist und einen nach innen vorspringenden Plansch aufweist, der zwischen den Enden des Passtückes vorgesehen ist und einen Anschlag für .das benachbarte Ende der Kolbenstange (36) bildet, , welche mit einem Ande des Passtückes in Singriff steht, wobei das andere Unde des Passtückes (52) so ausgebildet ist, dass es nur mit dem Verriegelungsabschnitt der Einsatz- und Verriegelungsanordnung in Eingriff steht«

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