DE3523227A1 - Hilfswerkzeug zum eindrehen von stiftschrauben und dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hilfswerkzeug zum Eindrehen von Stiftschrauben, Stehbolzen und dgl. Einschraubteilen mit einem Außengewinde auch am überstehenden Bereich.

Solche Einschraubteile werden gegen einen Anschlag, z.B. in ein Sackloch eines Werkstückes eingedreht, wobei dann noch in Montagestellung ein Abschnitt über das Werkstück vorsteht. Das Einschraubteil soll dabei festsitzend, das heißt mit dem Werkstück verspannt eingedreht sein. Um das notwendige Drehmoment auf das Einschraubteil über­ tragen zu können, hat man sich unter anderem bisher da­ mit geholfen, auf das äußere Eindrehende des Einschraub­ teiles zwei gekonterte Muttern aufzuschrauben und an diesen dann mit einem Schraubenschlüssel anzugreifen. Dies ist jedoch umständlich und erfordert einen hohen Zeitaufwand beim Eindrehen insbesondere bei Serienferti­ gungen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, zum Schonen des Außengewindes des Einschraubteiles beim Eindrehen ent­ sprechende Einspannhülsen aus weicherem Material vor­ zusehen. Auch dies ist umständlich und erfordert einen entsprechenden Zeitaufwand.

Mit einem Schlitz für ein Eindrehwerkzeug versehene Ein­ schraubteile erfordern zwar nicht die vorerwähnten Hilfs­ maßnahmen beim Eindrehen; jedoch besteht hierbei die Gefahr, daß insbesondere bei größeren zu übertragenden Anzugs-Drehmomenten, Beschädigungen im Schlitzbereich auftreten können. Durch solche Beschädigungen, z. B. Gratbildung oder Auseinanderbrechen, ist dann das Auf­ drehen einer Befestigungsmutter od. dgl. nicht mehr oder nur schwierig möglich. Unter Umständen muß das Einschraubteil auch ausgewechselt werden. Schließ­ lich sind geschlitzte Stiftschrauben od. dgl. auch herstellungsbedingt teurer.

Für solche geschlitzten Einschraubteile sind auch Werkzeuge mit einer Außenhülse und versenkt darin angeordneter Schraubenklinge bekannt. Auch bei die­ sen besteht jedoch die Gefahr, daß beim Anlaufen gegen den Sacklochgrund od.dgl. Anschlag eine Be­ schädigung der Stiftschraube , wie bereits vorer­ wähnt, auftritt. Für solche Schrauber sind deshalb Drehmomentbegrenzer erforderlich. Dies bedeutet jedoch zusätzlich zu der herstellungsbedingt teu­ reren Schlitzschraube noch einen Zusatzaufwand bei der Einschraubvorrichtung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Hilfswerk­ zeug der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit dem auch ungeschlitzte Einschraubteile, insbesondere Stiftschrauben und dgl. auf einfache Weise mit hohem Anzugsmoment, dabei aber ohne Gefahr einer Beschädigung eingeschraubt werden können. Das Einschrauben soll dabei auch maschinell für Serienarbeiten durchführbar sein und nur wenig Zeit in An­ spruch nehmen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbeson­ dere vorgeschlagen, daß das Hilfswerkzeug eine Gewinde­ bohrung zur Aufnahme wenigstens eines Teiles des über­ stehenden Bereiches des Einschraubteiles aufweist und daß ein stirnseitig am Einschraubteil angreifender, lösbarer Anschlag vorgesehen ist.

Das Einschraubteil ist somit beim Eindrehen von der Gewin­ debohrung des Hilfswerkzeuges bereichsweise umfaßt und durch den stirnseitig angreifenden Anschlag festgelegt. Dadurch kann ein hohes Eindreh- bzw. Anzugsmoment über­ tragen werden, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung des Einschraubteiles besteht. Nach dem Eindrehen und Fest­ ziehen kann dann nach Lösen des Anschlages das Hilfswerk­ zeug vom Einschraubteil getrennt werden, ohne daß dabei die Verbindung zwischen dem Werkstück und dem darin ein­ gedrehten Einschraubteil gelockert wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hilfswerkzeuges sieht vor, daß ein Aufnahmegehäuse mit zwei ineinander übergehenden, koaxialen Gewindebohrungen mit unterschiedlichen Innengewinden vorgesehen ist, daß die eine Gewindebohrung zur Aufnahme des Einschraubteiles dient und die andere Gewindebohrung einen Gewinde-Gegen­ bolzen als Anschlag aufweist und daß das Ausdrehmoment zwischen dem Gegenbolzen und der zugehörigen Gewindeboh­ rung aufgrund der unterschiedlichen Innengewinde kleiner als das zwischen dem Einschraubteil und der diesem zuge­ ordneten Gewindebohrung ist.

Bei dieser Ausführungsform wird das Einschraub-Drehmoment über den Gewinde-Gegenbolzen und das Aufnahmegehäuse auf das Einschraubteil übertragen, wobei das Einschraubteil mit dem Gegenbolzen durch die gleichsinnigen Gewindeboh­ rungen praktisch miteinander verkontert sind. Nach dem Festziehen des Einschraubteiles erfolgt bei Drehrichtungs­ umkehr ein Lösen der Verkonterung aufgrund des geringeren Hemmwiderstandes des Gegenbolzen-Gewindes.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß zwischen dem Aufnahmegehäuse und dem Gegen­ bolzen eine eine Relativdrehbewegung zulassende Dreh­ begrenzung vorgesehen ist. Durch die Relativdrehbewegung kann nach dem Eindrehen des Einschraubteiles der Gegen­ bolzen etwas axial von der Stirnseite des Einschraubteiles abgehoben werden und anschließend erfolgt durch die vor­ handene Drehbegrenzung eine Mitnahme des Aufnahmege­ häuses und damit ein Abschrauben vom Einschraubteil, ohne dieses zu lösen.

Eine Möglichkeit, um im Bereich der Gewindebohrung für das Einschraubteil einerseits und im Bereich des Gegen­ bolzens andererseits unterschiedliche Lösemomente zu erreichen, besteht darin, daß die Steigung des Gegenbol­ zen-Gewindes kleiner ist als die des Stiftschrauben-Ge­ windes. Diese Maßnahmen können insbesondere auch bei kleineren Stiftschrauben-Durchmessern vorteilhaft sein. Eine andere Möglichkeit, um unterschiedliche Ausdrehmo­ mente zu erhalten, besteht nach einer Weiterbildung der Erfindung darin, daß der Gewindedurchmesser des Gegenbol­ zens bzw. seiner Aufnahmegewindebohrung kleiner ist als der Durchmesser der Gewindebohrung für das Einschraubteil. Dies kann insbesondere auch bei Einschraubteilen mit grö­ ßeren Außendurchmessern verwendet werden. Gegebenenfalls kann auch eine Kombination aus unterschiedlichen Gewinde­ durchmessern sowie unterschiedlichen Gewindesteigungen vorteilhaft sein.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind in die Ein­ schraubteil-Gewindebohrung einsetzbare Adapter vorzugs­ weise mit einem der größen Gewindebohrung entsprechenden Außengewinde sowie mit einem zum jeweiligen Einschraub­ teil passenden Innengewinde vorgesehen. Dadurch kann ein einziges Hilfswerkzeug unter Verwendung von Adaptern auch für verschiedene Einschraubteil-Durchmesser verwendet werden.

Zusätzliche Ausgestaltungen sind in den weiteren Unter­ ansprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 Eine zum Teil im Schnitt gehaltene Seitenansicht eines Hilfswerkzeuges in Arbeitsstellung,

Fig. 2 eine Aufsicht eines Hilfswerkzeuges in Eindreh­ position und

Fig. 3 eine Aufsicht eines Hilfswerkzeuges in Ausdreh­ position.

Ein in Fig. 1 gezeigtes Hilfswerkzeug 1 dient zum Ein­ drehen insbesondere von Stiftschrauben 2 od. dgl. Ein­ schraubteilen in ein Sackloch 3 eines Werkstückes 4. Solche Stiftschrauben 2 weisen ein durchgehendes Außen­ gewinde 5 auf und stehen in Montagestellung, wie gut in Fig. 1 erkennbar, mit einem Teil ihrer Längserstreckung über das Werkstück 4 vor. An diesem überstehenden Bereich greift das Hilfswerkzeug 1 an.

Das Hilfswerkzeug 1 besteht im wesentlichen aus einem Auf­ nahmegehäuse 6, in dem sich zwei ineinander übergehende, koaxiaIe Gewindebohrungen 7 u. 8 befinden. Die Gewinde­ bohrung 7 dient zur Aufnahme der Stiftschraube 2 und in der Gewindebohrung 8 befindet sich ein Gewinde-Gegenbolzen 9 als stirnseitiger AnschIag für die Schraube 2 od. dgl. Der Gegenbolzen 9 weist eine äußere Verlängerung 19 mit einer mit einem Vierkant 10 versehenen AngriffssteIle für ein Eindrehwerkzeug, z. B. einen Schrauber auf. Gut zu erkennen ist auch, daß das innere Ende 11 des Gegenbolzens 9 in die Gewindebohrung 7 für das Einschraub­ teil 2 hineinragt.

Wird nun das Hilfswerkzeug 1 mit der Gewindebohrung 7 an einer Stiftschraube 2 angesetzt, so schraubt sich diese in die Gewindebohrung 7 hinein, bis die Stirnseite 12 der Stiftschraube 2 an der Stirnseite 13 des einen Anschlag bildenden Gegenbolzens 9 anliegt. Die Innengewinde 7 u. 8 sind entsprechend dem Sackloch-Gewinde gleichsinnig aus­ gebildet, so daß sich in Anschlagstellung zwischen Gegen­ bolzen 9 und Stiftschraube 2 eine Verkonterung ergibt. Dadurch ist die Stiftschraube 2 zum Eindrehen und auch zum Festziehen in dem Sackloch 3 gut gehalten, wobei auch höhere Festzieh-Drehmomente insbesondere beschädigungs­ frei auf die Stiftschraube 2 übertragen werden können. Nach dem Festziehen der Stiftschraube 2 erfolgt eine Löse­ bewegung des durch den Gegenbolzen 9 gebildeten Anschlages, wobei die beiden Stirnseiten 12 u. 13 außer Druckbeauf­ schlagung kommen. Diese Stellung nach dem Lösen ist in Fig. 1 gezeigt.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt das Lösen des Gegenbolzens 9 durch Verdrehen von diesem in Ausdrehrichtung. Erfindungsgemäß sind die beiden Ge­ winde 7 u. 8 so ausgebildet, daß das Haltemoment zwischen dem Gegenbolzen 9 und der Gewindebohrung 8 geringer ist als zwischen dem Außengewinde 5 der Stiftschraube 2 od. dgl. und dem ihn zugehörigen Innengewinde 7 in dem Auf­ nahmegehäuse 6. Bei Drehmomentbeaufschlagung an der äußeren Angriffsstelle 10 in Aufdrehrichtung erfolgt dadurch zuerst eine Lösebewegung zwischen dem Gegenbol­ zen 9 und der Gewindebohrung 8, wobei gleichzeitig die axiale Druckbeaufschlagung auf das Einschraubteil 2 auf­ gehoben wird. Durch Verdrehen des gesamten Aufnahmege­ häuses 6 kann dann das Hilfswerkzeug mit geringem Kraft­ aufwand von der Stiftschraube 2 abeschraubt werden, ohne daß ein Lösen des Eindrehteiles 2 vom Werkstück 4 er­ folgt.

Um das Aufnahmegehäuse 6 nach der Lösebewegung des Gegen­ bolzens 9 mitzunehmen, ist zwischen dem Aufnahmegehäuse 6 und dem Gegenbolzen 9 eine Drehbegrenzung 14 vorgesehen, die eine Relativdrehbewegung zwischen Gegenbolzen 9 und Aufnahmegehäuse 6 zuläßt.

Die Drehbegrenzung 14 weist im wesentlichen eine mit dem Gegenbolzen 9 verbundene Scheibe 15 mit einer Ausnehmung 16 sowie eine in diese Ausnehmung 16 eingreifenden, mit dem Aufnahmegehäuse 6 verbundenen Bolzen 17 auf. Der Bolzen 17 steht stirnseitig an der Oberseite des Aufnah­ megehäuses in den Bereich der Scheibe 15 vor. Die etwa radial orientierten Seitenränder der Ausnehmung 16 bilden AnschlagfIächen 18, die in Eindrehrichtung bzw. in Aus­ drehrichtung jeweils an dem Bolzen 17 anIiegen. Fig. 2 zeigt für ein Rechtsgewinde die Eindrehposition des Hilfswerkzeuges, während Fig. 3 die entsprechende Ausdrehstellung nach der Lösebewegung des Gegenbolzens 9 zeigt. Die mögliche Relativdrehbeweung zwischen dem Gegenbolzen 9 und dem Aufnahmegehäuse 6 kann vergleichs­ weise klein gehalten werden und kann vorzugsweise etwa 90° oder weniger betragen. Es muß dabei nur sicher ge­ stellt sein, daß sich bei dieser Relativbewegung eine entsprechende Axial-Lösebewegung des Gegenbolzens 9 gegen­ über dem Eindrehteil 2 ergibt.

Um die unterschiedlichen Drehmomentverhältnisse beim Lösen des Hilfswerkzeuges 1 von einem eingedrehten Ein­ schraubteil zu ermöglichen, können verschiedene Maßnah­ men im Bereich der Gewinde 7 u. 8 vorgesehen sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Gewindedurchmesser d des Gegenbolzens 9 bzw. seiner Aufnahmegewindebohrung 9 kleiner als der Durchmesser D der Gewindebohrung 7 für das Einschraubteil 2. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Steigung des Gegenbolzen-Gewindes 8 kleiner als die des Stiftschrauben-Gewindes vorzusehen. Bedarfsweise ist auch eine Kombination aus den beiden vorerwähnten Maß­ nahmen und ggf. auch in Verbindung mit weiteren Zusatzmaß­ nahmen möglich. Erwähnt sei noch, daß insbesondere als Zusatzmaßnahme die Gewindeteile aus unterschied­ lichen Werkstoffen im Sinne von unterschiedlichen Aus­ drehmomenten zwischen den jeweils miteinander verschraub­ ten Teilen ausgebildet sein können.

Eine weitere Maßnahme, um ein möglichst leichtgängiges Gewinde zwischen dem Gegenbolzen 9 und der Gewindeboh­ rung 8 zu erhalten, kann auch durch besondere Schmier­ stoffe in diesem Bereich begünstigt sein. Auch die Ein­ griffslänge in den einzelnen Gewindebereichen kann zur Erzielung unterschiedlicher Ausdreh-Lösemomente mit her­ angezogen werden.

Um die Drehmomentübertragung zwischen den Stirnseiten 12 und 13 der Stiftschraube 2 sowie des Gegenbolzens 9 möglichst klein zu halten, ist die Stirnseite 13 ge­ rundet ausgebildet.

Um das Hilfswerkzeug 1 als Grundgerät auch für im Durch­ messer unterschiedliche Einschraubteile 2 verwenden zu können, besteht die Möglichkeit, vorzugsweise als Ge­ windehülsen ausgebildete Adapter in die Gewindebohrung 7 einzuschrauben, deren Außengewinde dem Innengewinde 7 ent­ spricht und dessen Innengewinde auf das einzudrehende Einschraubteil abgestimmt ist. Für eine drehfeste Verbin­ dung zwischen einem solchen Adapter und dem Aufnahmege­ häuse 6 kann eine radial in die Gewindebohrung 7 ein­ greifende Klemmschraube vorgesehen sein. Anstatt einer Außen- und Innengewindehülse als Adapter können auch Innengewindehülsen mit glatter Außenseite verwendet werden, die dann form- und/oder kraftschlüssig z. B. mittels Klemmschrauben festgelegt werden.

Das erfindungsgemäße Hilfsgerät 1 eignet sich insbeson­ dere auch für den maschinellen Einsatz, wobei es in der Art eines "Bohrfutters" mit der äußeren Verlängerung 19 des Gegenbolzens 9 in einen Schrauber eingespannt wird. Mit Hilfe eines solchen Schraubers unter Zwischenschaltung des erfindungsgemäßen Hilfsgerätes können dann in schneller Folge Stiftschrauben oder stiftschraubenartige Einschraub­ teile in ein Werkstück 4 eingedreht und festgezogen werden und durch Drehrichtungsumkehr erfolgt praktisch automatisch ein Lösen des Hilfswerkzeuges und Abdrehen von dem Einschraubteil, wobei aber nicht die Gefahr des Lösens vom Werkstück 4 besteht. Besonders vorteilhaft ist noch, daß beim Festdrehen der Stiftschrauben keine Beschädigungsgefahr besteht. Somit treten auch beim An­ bringen von Verschraubungen an diesen Stiftschrauben 2 od. dgl. keine Probleme auf.

Erwähnt sei noch, daß als Anschlag für die Stiftschrau­ be 2 od. dgl. bei Sackloch-Gewindebohrungen der Sack­ lochgrund dient. Die Stiftschraube 2 kann aber auch an festzuspannenden Teilen anliegen oder selbst z. B. einen Anschlagbund aufweisen.

Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeich­ nung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Form miteinander erfindungswesent­ lich sein.

Claims (13)

1. Hilfswerkzeug zum Eindrehen von Stiftschrauben, Steh­ bolzen und dgl. Einschraubteilen mit einem Außen­ gewinde auch am überstehenden Bereich, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfswerkzeug (1) eine Gewindebohrung (7) zur Aufnahme wenigstens eines Teiles des überstehenden Bereiches des Einschraubtei­ les (2) aufweist und daß ein stirnseitig am Einschraub­ teil (2) angreifender, lösbarer Anschlag (9) vorgese­ hen ist.

2. Hilfswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Aufnahmegehäuse (6) mit zwei ineinander übergehenden, koaxialen Gewindebohrungen (7, 8) mit unterscheidlichen Innengewinden vorgesehen ist, daß die eine Gewindebohrung (7) zur Aufnahme des Ein­ schraubteiles (2) dient und die andere Gewindeboh­ rung (8) einen Gewinde-Gegenbolzen (9) als Anschlag aufweist und daß das Ausdrehmoment zwischen dem Ge­ genbolzen (9) und der zugehörigen Gewindebohrung (8) aufgrund der unterschiedlichen Innengewinde kleiner als das zwischen dem Einschraubteil (2) und der die­ sem zugeordneten Gewindebohrung (7) ist.

3. Hilfswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen dem Aufnahmegehäuse (6) und dem Gegenbolzen (9) eine eine Relativdrehbewe­ gung zulassende Drehbegrenzung (14) vorgesehen ist.

4. Hilfswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung des Gegen­ bolzen-Gewindes (8) kleiner ist als die des Ein­ schraubteil-Gewindes.

5. Hilfswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindedurchmesser (d) des Gegenbolzens (9) bzw. seiner Aufnahmegewinde­ bohrung (8) kleiner ist als der Durchmesser (D) der Gewindebohrung (7) für das Einschraubteil (2).

6. Hilfswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeteile (2, 7, 8, 9) aus unterschiedlichen Werkstoffen im Sinne von unterschiedlichen Ausdrehmomenten zwischen den jeweils miteinander verschraubten Teilen ausge­ bildet sind.

7. Hilfswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenbolzen (9) eine äußere, vorzugsweise mit einem Mehrkant (10) versehene Angriffsstelle für ein Eindrehwerkzeug z. B. einen Schrauber aufweist.

8. Hilfswerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Drehbegrenzung (14) zwischen dem Gegenbolzen (9) und dem Aufnahmege­ häuse (6) ein mit dem Gegenbolzen (9) drehfest verbundenes, etwa radial vorstehendes Anschlagteil, vorzugsweise eine mit einer Ausnehmung (16) verse­ hene Scheibe (15) sowie ein in deren Ausnehmung ein­ greifendes Gegenanschlagteil, vorzugsweise ein axial vorstehender, mit dem Aufnahmegehäuse (6) verbun­ dener Bolzen (17) vorgesehen sind.

9. Hilfswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmegehäuse (6) bohrfutterartig ausgebildet ist und daß der Gegen­ bolzen (9) mit seiner Angriffsstelle (10) sowie dem Anschlagteil (15) über eine Gehäusestirnseite vor­ steht.

10. Hilfswerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den An­ schlagstellungen mögliche Relativdrehbeweung zwi­ schen dem Gegenbolzen (9) und dem Aufnahmegehäuse (6) weniger als 360°, vorzugsweise weniger als 180°, insbesondere weniger als 90° beträgt.

11. Hilfswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschraubteil- Gewindebohrung (7) einsetzbare Adapter vorzugs­ weise mit einem der größten Gewindebohrung ent­ sprechenden Außengewinde sowie mit einem zum je­ weiligen Einschraubteil (2) passenden Innengewin­ de vorgesehen sind.

12. Hilfswerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für eine drehfeste Verbindung zwi­ schen Adapter und Aufnahmegehäuse (6) eine radiale Klemmschraube od. dgl. am Aufnahmegehäuse vorge­ sehen ist.

13. Hilfswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der stirnseitige Anschlag für das Einschraubteil, insbesondere der Gegenbolzen (9) eine vorzugsweise gerundete Anschlag-Stirnseite (13) für eine etwa zentrale, weitgehend punktuelle Berührung der Einschraubteil-Stirnseite (12) auf­ weist.