DE3327046A1 - Clamping tool for threaded shanks - Google Patents
Clamping tool for threaded shanksInfo
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Abstract
Description
B e s c 1 r e i, u tl g B e s c 1 r e i, u tl g
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Spannen von mit Außengewinde versehenen scharft- oder bolzeniermigen Werkstücken, wie Gewindeschäfte, Gewindenbolzen n.dgl.The invention relates to a tool for clamping with an external thread provided sharp or bolt-less workpieces, such as threaded shafts, threaded bolts n the like.
Das direkte Einspannen eines solchen Gewindeschafts in das Futter einer Bohrmaschine oder eines Bohrhammers ist nicht möglich, we:il die Gewindegänge im Einspannbereich durch die Spannbacken verdrückt würdell. Andererseits ist es bisweilen erforderlich, mit Außengewinde versehene schaft- oder bolzenförmige Werkstücke kraftgetrieben in eine zugeordnete Bohrung einzuführen, wofür als Beispiel auf sogenannte Klebeanker zu verweisen ist, die in neuerer Zeit zunehmend mit im Ausgangszustand fließfähigen, aushärtbaren Zweikomponenten-Kunststoffverankerungsmasse in der zugeordneten Bohrung festgelegt werden. Die Komponenten der Verankerungsmasse sind dabei in der Regel in einer zerbrechbaren Patrone eingeschlossen, welche vor dem Setzen des Klebe ankers in die Bohrung eingeschoben wird. Zum Zerbrechen der Patrone und zum innigen Mischen der Kleber-Komponente, isL es zweokmßig, den Klebeanker in einer angetriebenen Bohrmaschine oder einem Bohrhammer eingespannt in die Bohrung einzuführen. Um dies zu ermöglichen, wureJtan den später aus der Bohrung vortretenden Enden der Gewindeschäfte der.Klebeanker entweder Ansetzausnehmungen in Form eines Innensechskants zum Einführen eines in eine Bohrmaschine einspannbaren Inbusschlüssels mit komplementärem Außensechskant (DE-OS 25 25 579) oder ein direkt im Bohrfutter einspannbarer Sechskantansatz (DE-OS 31 24 244) vorgesehen.The direct clamping of such a threaded shaft in the chuck a drill or hammer drill is not possible because of the threads crushed in the clamping area by the clamping jaws. On the other hand it is Sometimes required, shaft or bolt-shaped workpieces provided with an external thread power-driven to introduce into an assigned bore, for which an example on so-called Adhesive anchors are to be referred to, which in recent times increasingly come with in the initial state flowable, curable two-component plastic anchoring compound in the associated Hole to be set. The components of the anchoring mass are in the Usually enclosed in a breakable cartridge, which is pre-set before the glue anchor is pushed into the hole. To the breaking of the cartridge and to the intimate Mixing the adhesive component, it is two-way to power the adhesive anchor in one Insert a drill or hammer drill clamped into the hole. To this This was made possible by the ends of the threaded shafts that later protrude from the bore der.Kkleentker either attachment recesses in the form of a hexagon socket for insertion an Allen key with a complementary external hexagon that can be clamped in a drill (DE-OS 25 25 579) or a hexagon socket that can be clamped directly in the drill chuck (DE-OS 31 24 244) is provided.
Es ist klar, daß das Erierdernis der Ausbildung des äußeren Endes von Klebeankern in dieser Gleise deren Herstellung verteuert.It is clear that the erring ground of the formation of the outer end of adhesive anchors in this track made their production more expensive.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zurn Spannen von mit Außengewinde versehenen schaftförmigen Werkstücken zu schaffen, an welol-en der Gewindeschaft ohne die Gefahr der Zerstörung der Gewindegänge direkt einspannbar ist, und welches seinerseits ohne Schwierigkeiten mit einer Bohrmaschine oder einem Bohrhammer antreibbar ist. Das Bin- und Ausspannen des Gewindeschafts soll dabei schnell und in eiiifacher Weise möglich sein.The invention is therefore based on the object of zurn a tool To create clamping of shank-shaped workpieces provided with external threads, on welol-en the threaded shaft directly without the risk of destroying the thread turns can be clamped, and which in turn without difficulty with a drill or a hammer drill can be driven. The binding and unclamping of the threaded shaft should be possible quickly and in a simple way.
Diese Aufgabe wird ert'indungsgemäß gelöst durch eine für die Aufnahme des Gewindeschafts hohlgebohrte Schaftaufnahme, welche durch von ihrer E.infühniiündung Tür den zu spannenden Gewindeschaft aus eingearbeitete Längsschlitze in eine Anzalll von in Radialrichtung elastisch aufweitbare Spannarme unterteilt ist, deren Außenflächen im Einführmündungsbereich zu einer sich insgesamt zu einer Kegelstumpffläche ergänzenden Spannfläcije ausge bildet sind, während sie auf ihren, der Spannfläche gegenüberliegenden Iiinenflächen ein zum Gewinde des Zu spannenden Gewindeschafte komplementäres Gegengewinde tragen, und durch eine, den Bereich der Einführmündung übergreifende, auf einem Außengewinde der Schaftaufnahme aufgeschraubte Spannhülse mit einer zur Spannfläche der Spannaufnahme komplementären inneren kestelstumpfförmigen Spannfläche. Das Werkzeug ist also im grundsätzlichen Aufbau den Spannzangen ähnlich, wie sie in der spanenden Metallverarbeitung zum Spannen von Rundmaterial verwendet werden Die bei Verwendung von Sapnnzangen zum Einspannen von Gewindeschälten unvermeidlichen Deschädlgungen des Gewindes im Einspannbereich werden jedoch durch das im Kinspannbereich an den Innenflächen der Spannarme vorgesehene Gegenewinde mit Sicherheit ausgeschlossen. Durch Vor- bzv. Zurückschrauben zur Spannhälse können die Spannarme schnell und einfach radial geöffnet bzw. geschlossen werden, so daIJ ein zu spannender Gewindeschaft. schnell und eiijfach e.in-und ausspannbar ist.According to the invention, this object is achieved by one for the recording of the threaded shaft hollow-drilled shaft receptacle, which through its E. Door the threaded shaft to be tightened from machined longitudinal slots in a number is divided by clamping arms that can be elastically expanded in the radial direction, the outer surfaces of which in the introductory mouth area to form a surface that is a total of a truncated cone Spannflacije are formed while they are on their, the clamping surface opposite A mating thread complementary to the thread of the threaded shaft to be tightened wear, and through one, the area of the introducer opening overlapping, on one External thread of the shank holder screwed on an adapter sleeve with a clamping surface the clamping receptacle complementary inner frustoconical clamping surface. The tool So the basic structure of the collets is similar to how they are in the machining Metal processing to be used for clamping round material The when using of pliers to Clamping of thread shells is unavoidable However, damage to the thread in the clamping area is caused by the in the clamping area Counter threads provided on the inner surfaces of the clamping arms are definitely excluded. Through pre- or The clamping arms can be screwed back to the clamping necks quickly and can simply be opened or closed radially so that a threaded shaft has to be tightened. can be opened and closed quickly and easily.
Der an den mit den komplementären Gegengewinde versehenen Abschnitt anschließende Abschnitt der Hohlbohrung der Schaftaufnahme weist zwockmäßig einen Durchmesser auf, welcher wenigstens gleich, vorzugsweise etwas größer als der Außerendurchmesser des Gewindes des zu spannenden Gewindeschafts ist. Der eingentliche, mit dem Gegengewinde vorsehene Spannbereich der panI;arlfle kann auf einen relativ kurzen Abschnitt im Bereich von deren freien Enden begrenzt werden, weil durch den keilartigen Eingriff der Gänge des Gegengewindes in die Gewindegänge des Gewindeschafts schon bei geringen Spannen kräften eine hohe Haltekraft erzielt wird.The section provided with the complementary mating thread adjoining section of the hollow bore of the shaft receptacle has a Diameter, which is at least equal to, preferably slightly larger than the outer diameter of the thread of the threaded shaft to be clamped. The real one, with the mating thread Provide span of the panI; arlfle can be on a relatively short section in the Area of the free ends are limited because of the wedge-like engagement the turns of the mating thread in the thread turns of the threaded shaft even with small Clamping forces a high holding force is achieved.
Um das Werkzeug in Verbindung mit einer motoriscji antreibbaren Bohrmaschine bzw. einem Bohrhammer verwenden zu können, kann die Schaftaufnahme an ihrem, der Einführmündung für den zu spannenden Gewindeschaft gegenüberliegenden Ende mit einer Einrichtung zur Befestigung an einer Bohrmaschine oder einem Bohrhammer vorgesehen sein, wobei entweder an den; der Einführmündung für den zu spannenden Gewindeschaft gegenüberliegenden Ende der Schaftaufnahme ein im butter einer Bohrmaschine bzw.To the tool in connection with a motoriscji drivable drill or to be able to use a hammer drill, the shaft receptacle on her, the Introductory opening for the threaded shaft to be tensioned opposite end with a Device provided for attachment to a drill or hammer drill be, either to the; the insertion mouth for the threaded shaft to be tightened opposite end of the shaft receptacle a in the butter of a drill or
eines Bohrhammers einspannbaree Schait angesetzt ist der dann zur Verbinderung des Durchdrehens in den Spannbacken des Futters bei gegebenenfalls auftretenden Widerständen einen polygonalen, vorzugsweise einen sechseckigen Querschnitt hat.a hammer drill einspannbaree Schait is then used for Connection of spinning in the jaws of the chuck if necessary Occurring resistances have a polygonal, preferably a hexagonal cross-section Has.
Alternativ kann in dem der Einführmündung für den zu spannenden Gewindeschaft gegenüberliegenden Ende der Schaftaufnahlle auch eine Gewilldebohrung zun Aufschrauben auf den Gewinde-Endabschnitt der Antriebswelle einer Bohrmaschine bzw. eines Bohrhammers vorgesehen sein.Alternatively, the insertion mouth for the threaded shaft to be tightened can be used the opposite end of the shank socket also has a threaded hole to screw on on the threaded end section of the drive shaft of a drill or hammer drill be provided.
In diesem Fall tritt das erfindungsgernäße Werkzeug also an die Stelle des Futters der Antriebsmaschine.In this case, the tool according to the invention takes its place of the chuck of the prime mover.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Längsmittelschnitt durch ein erfindungsgemäßes Werkzeug zum Spannen des mit Abstand unterhalb des Werkzeugs dargestelltcn Gewindebolzens; und Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Werkzeugs mit von der Schaftaufnahme abge schraubter Spannhülse, die ihrerseits im Halbschnitt dargestellt ist.The invention is in the following description of an exemplary embodiment explained in more detail in connection with the drawing, namely: FIG. 1 shows a longitudinal center section by a tool according to the invention for clamping the spaced below the tool shown threaded bolt; and FIG. 2 is a side view of that shown in FIG Tool with an adapter sleeve unscrewed from the shaft receptacle, which in turn is shown in half section.
Das in den Zeichnungsfiguren dargestellte, in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete Werkzeug möge zum Einspannen eines Gewindebolzens 12 dienen, von welchem itl Fig. 1 unterhalb des Werkzeugs 10 nur das obere bunde dargestellt ist. Der Gewindebolzen l' möge beispielsweise Teil eines Klebeankers sein, der mittels einer Zweikoinponenten-Kunststoffverankerungsmasse hochbelastbar in einer Bohrung in einem Untergrund verankert werden soll, und der bei seiner Montage in eine angetreibene Schlagbohrmaschine bzw. einen Bohrhammer eingespannt in die Bohrung eingeführt wird Das Werkzeug 10 besteht aus einer Schaftaufnahme 14 und einer Spannhülse 16, die in Fig. 2 in ganz ausejjiaiidergeschraubten Zustand gesondert dargestellt sind. ie Spannaufnahme 14 weist einen mittleren, mit einen Außengewinde versehenen zylindrischen Abschnitt 18 aul, an dessen einer Stirnfläche ein im Querschnitt secjiseckiger Schaft 20 angesetzt ist, der in das Futter der Antriebsmaschine einspannbar ist. An der anderen Stirnfläche ist ein sich verjüngender Spannabschnitt 22 angesetzt, der durch eine von seiner freien tirnfläche aus bis in den das Außengewinde tragenden mittleren Abschnitt 16 geführte Bohrung 24 (Fig. 1) hohlgebohrt und durch eine Anzahl von - im gezeigten Fall drei - radialen Längsschlitzen 26 in eine entsprechende Anzahl von in stadialrichtung elastisch verbiegbaren Spannarmen 28 unterteilt ist. Die Außenflächen der Spannarme sind im Bereich der freien Spannarmenden jeweils als Abschnitte 30 einer Kegelstumpffläche ausgebildet, welche sich insgesænt zu einer kegelstumpfförmigen Spannfläche ergänzen.That shown in the drawing figures, in its entirety with 10 designated tool may serve to clamp a threaded bolt 12 from which itl Fig. 1 below the tool 10 only the upper collar is shown. The threaded bolt 1 'may be part of an adhesive anchor, for example, which means a two-component plastic anchoring compound, highly resilient in a bore in is to be anchored in a subsurface, and when it is installed in a driven one Impact drill or hammer drill is inserted clamped into the hole The tool 10 consists of a shank holder 14 and a clamping sleeve 16, which are shown separately in Fig. 2 in the completely unscrewed state. ie the clamping receptacle 14 has a central cylindrical one provided with an external thread Section 18 aul, on one end face of which a shaft with a secjis-angular cross-section 20 is attached, which can be clamped in the chuck of the drive machine. At the other end face a tapered clamping portion 22 is attached, which through one from its free end face to the central one carrying the external thread Section 16 guided bore 24 (Fig. 1) and drilled through a number of - in the case shown three - radial longitudinal slots 26 in a corresponding number is divided by clamping arms 28 which can be elastically bent in the radial direction. the Outer surfaces of the clamping arms are in each case as in the area of the free clamping arm ends Sections 30 of a truncated cone surface formed, which in total to a Complete the frustoconical clamping surface.
Die den Abschnitten 30 gegenüberliegenden, sich insgesamt zur Bohrung 24 ergänzenden Innenflächen der Spannarme 28 tragen im Bohrungsmündungsbereich ein zuin Gewinde des zu spannenden Gewindebolzens 12 komplementäres Innengewinde 32» welches sich von der Bohrungsmündung aus aber nur über einen Teilabsciinitt der Gesamtlänge der Bohrung 24 erstreckt, während der restliche Teilabschnitt 34 (Fig. 1) der Bohrung auf einen größeren, zumindest dem Außerendurchmesser des Gewindebolzens 12 antsprechenden Durchmesser aufgebohrt ist. Die Spannarme 28 nehmen in unvertformten Zustand eine radial derart aufgeweitete Stellung ein, daß der Gewindebolzen 12 durch die Mündung der Bohrung 24 hindurch eingestekt werden kann, d.h. das Innengewinde 32 auf einen Durchmesser aufgeweitet ist, der größer als der Außendurchmesser des Gewindes des Gewindebolzens 12 ist.The opposite of the sections 30, as a whole to the bore 24 additional inner surfaces of the clamping arms 28 enter in the bore mouth area to the thread of the threaded bolt to be tightened 12 complementary internal thread 32 » which extends from the mouth of the bore but only over a partial section of the Overall length of the bore 24 extends, while the remaining section 34 (Fig. 1) the hole to a larger one, at least the one Outside diameter of the threaded bolt 12 corresponding diameter is drilled. The tension arms 28 take in the unformed state a radially widened position such that the threaded bolt 12 can be inserted through the mouth of the bore 24 can, i.e. the internal thread 32 is expanded to a diameter which is larger than the outer diameter of the thread of the threaded bolt 12.
Über den Spannabschnitt 22 ist die Spannhülse 16 auf das Außengewinde des mittleren Abschnitts 18 der Schaftaufnahme 14 aufschraubbar, wofür sie an einem anale mit einem entsprechenden Innengewinde 36 versehen ist. in Ihrem Innern verjüngt sich die Spannhülse 16 in deni an das Innengewinde 36 anschließenden Abschnitt kegelstumpfförmig und bildet so eine zu den Abschnitten 30 der Spannarme 28 komplementäre Spannfläche 38. Durch Aufschrauben der Spannhülse 16 auf den mittleren Abschnitt 18 der Schaftaufnahnle 14 kann die Spannfläche 38 an den Abschnitten 30 zur Anlage gebracht werden. Bei weiterem Drehen der Spannhülse in Aufschraubrichtung drängt deren Spannfläche 38 die Abschnitte 30 dann unter elastischer Verbiegung der Spannarme 28 radial einwärts, wobei das Innengewinde 32 in Eingriff und schließlich in festen Spanneingriff mit dem Außengewinde eines in die Bohrung 24 eingeschobenen Gewindebolzens 12 kommt.The clamping sleeve 16 is on the external thread via the clamping section 22 of the middle section 18 of the shaft receptacle 14 can be screwed on, for which purpose they are attached to a anal is provided with a corresponding internal thread 36. rejuvenated inside the clamping sleeve 16 is frustoconical in the section adjoining the internal thread 36 and thus forms a clamping surface which is complementary to the sections 30 of the clamping arms 28 38. By screwing the clamping sleeve 16 onto the middle section 18 of the shaft receptacle 14, the clamping surface 38 can be brought into contact with the sections 30. at Further turning of the clamping sleeve in the screwing-on direction urges its clamping surface 38 the sections 30 then with elastic bending of the clamping arms 28 radially inward, the internal thread 32 engaging and ultimately tight clamping engagement therewith the external thread of a threaded bolt 12 pushed into the bore 24 comes.
Umgekehrt federn die Spreizarnle 28 beim Abschrauben clcr Spannhülse 16 von der Schaftaufnahme 14 wieder radial in die Ausgangsstellung auf, in welcher das innengewinde 32 das Außengewindo des Gewindebolzens 12 freigibt und das Werkzeug 10 somit axial vom Gewindebolzen 12 abziehbar ist. Das Drehen der Spannhülse 16 in Auf- inid Abschraubrichtung wird durch eine Rändelung 40 al der Außenfläche der Spanjiiiüise 16 erleiclltert.Conversely, the expanding needle 28 springs when the clamping sleeve is unscrewed 16 from the shaft receptacle 14 again radially into the starting position in which the internal thread 32 releases the external thread of the threaded bolt 12 and the tool 10 can thus be withdrawn axially from the threaded bolt 12. Turning the adapter sleeve 16 in the up inid unscrewing direction, knurling 40 al the Exterior surface the Spanjiiiüise 16 explains.
Es ist ersichtlich, daß im Rahmen des Erfindungsgedankens Abwandlungen und Weiterbildungen des vorstehend beschriebenen Werkzeugs 10 verwirklichbar sind. So kalm das Werkzeug auch als - anstelle des Futterss - direkt auf der Abtriebswelle einer Schlag bohrmaschine bzw. eines J3ohrhammers anbringbares -Spalmfutter ausgebildet werden, indem anstelle des Schafts 20 eine Gewindebohrung im mittleren Abschnitt 18 der Schaftaufnahme 14 vorgesehen wird, welche das direkte Aufschrauben auf das Aufnahmegewinde der Abtriebswelle der Antriebsmaschine erlaubt. Die radiale Aufweitung der Spannarme 28, die beim beschriebenen Ausführungsbeispiel ausschließlich durch die Elastizität des fiir die Schaftaufnahme verwendeten Alaterials erzielt wird, kann durch zusätzlich angeeigneter Stelle vorgesehene, die Spann arme im Sinne einer rad.ialen Aufweitung vorspannende einvulkanisierte Gummieinlagen erhalten oder unterstützt werden. Die Spannarme 25 selbst können dann auch als gesondert hergestellte Bauteile ausgebildet werden, die entweder nur über die Gummieinlagen oder zusätzlich über eine geeignete Schwenkverbindung mit der eigentlicllen Schaftaufnahme verbunden sind.It can be seen that modifications within the scope of the inventive concept and further developments of the tool 10 described above can be realized. The tool can also be placed directly on the output shaft instead of the chuck a percussion drill or a J3ohrhammers attachable -Spalmfutter formed be by instead of the shaft 20 a threaded hole in the middle section 18 of the shaft receptacle 14 is provided, which allows direct screwing onto the Receiving thread of the output shaft of the prime mover allowed. The radial expansion the clamping arms 28, which in the embodiment described exclusively by the elasticity of the aluminum material used for the shaft mount is achieved, can be provided by additionally appropriated place, the clamping arms in the sense of a radial expansion, pretensioning vulcanized rubber inserts received or supported will. The clamping arms 25 themselves can then also be produced as separately manufactured components be formed, which either only over the rubber inserts or additionally over a suitable swivel connection is connected to the actual shaft receptacle are.
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