DE3533396C2 - Setzwerkzeug zum Eindrehen von Gewindestangen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Setzwerkzeug zum Eindrehen von Gewindestangen, mit einem von einer Gewindebohrung durchsetzten Aufnahmeteil für die Gewindestangen, und einem Mitnehmer zur Übertragung einer Drehbewegung an das Aufnahmeteil, einem Aufnahmeraum und einem Ausgleichsraum für ein hydraulisches Medium, das einen die Einschraubtiefe der Gewindestangen begrenzenden Kolben des Mitnehmers beaufschlagt, wobei der Aufnahmeraum und der Ausgleichsraum über ein der Steuerung des Zu- und Abflusses des Mediums dienendes, von einem Federmittel in Schließ-Stellung getriebenes Ventil miteinander verbunden sind und der Ausgleichsraum eine teilweise durch einen von einem Kraftspeicher beaufschlagten Druckkolben gebildete Wandung aufweist.

Zum Eindrehen von Gewindestangen sind maschinell angetrie­ bene Setzwerkzeuge bekannt, in welche die Gewindestangen für den Eindrehvorgang eingeschraubt sind und sich an einem Anschlag axial abstützen. Der dem Eindrehen der Ge­ windestangen entgegenwirkende Widerstand führt zu einem Ver­ spannen der Gewindestangen gegenüber dem Anschlag.

Bei einem bekannten Setzwerkzeug, beispielsweise zum Ein­ drehen von Gewindestangen in ein eine Klebstoffpatrone ent­ haltendes Bohrloch, ist der Anschlag als Bolzen ausgebil­ det, der die Projektion einer die Gewindestangen aufneh­ menden Gewindebohrung durchquert. Die Außenkontur des an sich zylindrischen Bolzens weist eine Anflachung auf, die zum Lösen der Verspannung der Gewindestangen durch Drehen des Bolzens in die Axialprojektion der Gewindestangen ge­ bracht wird. Das Verdrehen des Anschlags in diese Frei­ gabestellung erfolgt beispielsweise mit Hilfe eines Werk­ zeugs.

Erhebliche Nachteile dieses Setzwerkzeuges sind die um­ ständliche Manipulation durch Verwendung von Werkzeugen zum Erlangen der Freigabestellung, verbunden mit trotzdem zumeist hohem Kraftaufwand.

Aus der DE-A 28 13 816 ist ein Setzwerkzeug zum Eindrehen von Gewindestangen bekannt, das ein Ventil aufweist, welches in Längserstreckung des Setzwerkzeuges mit Hilfe eines mechanischen Verdrehmechanismus versetzbar ist. Das Ventil bzw. ein Teil des mechanischen Verdrehmechanismus ist in einer Durchgangsbohrung des Druckkolbens geführt. Dieser Druckkolben sowie der aus mehreren Teilen bestehende mechanische Verdrehmechanismus sind nicht wirtschaftlich herstellbar. Der mechanische Verdrehmechanismus verlangt zudem von der Bedienungsperson, daß mit einer Hand das Gehäuse des Setzwerkzeuges umgriffen wird, um mit der anderen Hand den mechanischen Vedrehmechanismus in Umfangsrichtung zu verdrehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Setzwerkzeug zum Eindrehen von Gewindestangen zu schaffen, das sich durch einfache Handhabung auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Ventil in einer normal zur Längsachse des Aufnahmeteiles verlaufenden Ebene angeordnet ist.

Beim Eindrehen der Gewindestangen stützt sich deren entge­ gen der Setzrichtung weisendes Stirnende unter flächiger Anlage am Kolben ab. Für den Kolben bildet dabei das hy­ draulische Medium - vorzugsweise Öl - im Aufnahmeraum ein praktisch inkompressibles Widerlager. Das Ventil befindet sich beim Eindrehvorgang in Schließstellung, um ein teil­ weises oder vollständiges Abfließen des Mediums zu unter­ binden.

Für das Lösen der gegen den Kolben gespannten Gewindestangen wird das Ventil in Öffnungsstellung gebracht, so daß das beim Eindrehvorgang unter Druck gelangte Medium sich aus dem Aufnahmeraum hinaus entspannen kann. Der Kolben er­ langt dabei Freigabestellung, d. h. die beim Eindrehvorgang entstandene Verkonterung der Gewindestangen ist durch Be­ seitigung der Verspannung aufgehoben.

Die jeweilige Funktionsstellung des Kolbens wird demnach lediglich durch Umsteuern des Ventils bewerkstelligt. Dies erfordert weder nennenswerten Kraftaufwand noch umständliche Manipulation, beispielsweise mittels eines Hilfswerkzeuges.

Das Ventil steht mit einem Ausgleichsraum in Verbindung. Das beim Eindrehvorgang unter Druck gesetzte hydraulische Medium im Aufnahmeteil kann zum Lösen der Ge­ windestangen durch Umsteuern des Ventils in Öffnungsstel­ lung sich in den Ausgleichsraum entspannen. Da der Aufnahme­ raum und der Ausgleichsraum nach außen geschlossen sind, bleibt das einmal eingefüllte hydraulische Medium im Setz­ werkzeug erhalten.

Der Ausgleichsraum weist eine teilweise durch einen Druckkolben gebildete Wandung auf, wobei auf den Druck­ kolben ein Kraftspeicher einwirkt. Beim Öffnen des Ventils zwecks Lösens der Gewindestangen entspannt sich das hydrau­ lische Medium in den Ausgleichsraum, wobei der Druckkolben entgegen des Kraftspeichers - beispielsweise eine Druckfe­ der - beaufschlagt wird. Der Kraftspeicher sorgt in Zusam­ menwirkung mit dem Druckkolben dafür, daß während und nach dem Entnehmen der Gewindestangen der Kolben im Aufnahmeraum über das hydraulische Medium automatisch in setzrichtungs­ seitiger Endstellung gehalten wird. Durch Umsteuern des Ventils in Schließstellung wird der Aufnahmeraum vom Aus­ gleichsraum getrennt und das im Aufnahmeraum eingefangene hydraulische Medium bildet sodann von neuem das Widerlager für den Kolben, um den nächsten Eindrehvorgang auszuführen.

Ein das Ven­ til in Schließstellung treibendes Federmittel vereinfacht die Handhabung des Ventils, indem von der Bedienungsperson lediglich für das Lösen der Gewinde­ stangen das Ventil händisch in eine andere Funktionsstel­ lung versetzt werden muß. Die für den Eindrehvorgang er­ forderliche Sperrstellung nimmt das Ventil durch die Wir­ kung des Federmittels automatisch ein.

Das Ventil ist vorzugsweise als 2/2-Wegeventil ausgebildet. Die zwei Anschlüsse des Ventils sind durch eine Verbindungs­ leitung gebildet, die mit dem einen Ende in den Aufnahme­ raum und mit dem anderen Ende in den Ausgleichsraum mündet. An Schaltstellungen genügt eine Schließstellung für den Eindrehvorgang und eine Öffnungsstellung für den Lösevor­ gang. Das Ventil kann einen durch Verschieben oder Verdre­ hen umsteuerbaren Ventilkörper aufweisen. Dabei überragt der Ventilkörper das Gehäuse des Setzwerkzeuges um dessen Betätigung ohne Werkzeug zu erleichtern.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel wiedergibt, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Ein Setzwerkzeug in Eindrehstellung, im Längs­ schnitt;

Fig. 2 das Setzwerkzeug nach Fig. 1 in Lösestellung für die Gewindestangen, im Längsschnitt.

Das insgesamt mit 1 bezeichnete Setzwerkzeug dient dem Ein­ drehen einer Gewindestange 2. Dem Setzwerkzeug 1 wird hier­ zu über einen Antriebsschaft 3 maschinell Drehbewegung und wahlweise Schlagenergie vermittelt.

Die Gewindestange 2 ist in eine Gewindebohrung 4 eines Aufnahmeteils 5 des Setzwerkzeugs 1 eingeschraubt. Mit dem Aufnahmeteil 5 fest verbunden ist ein insgesamt mit 6 be­ zeichneter Mitnehmer. Setzrichtungsseitig ist im Mitneh­ mer 6 ein Aufnahmeraum 7 vorgesehen, in dem ein Kolben 8 mit Dichtringen 9 verschieblich gelagert ist. Der Kolben 8 dient als Anschlag zur Einschraubbegrenzung für die Gewin­ destange 2. Ein hydraulisches Medium 11 im Aufnahmeraum 7 stützt den Kolben 8 entgegen der Setzrichtung beim Eindreh­ vorgang ab. In dem der Setzrichtung abgewandten Bereich des Mitnehmers 6 befindet sich ein Ausgleichsraum 12. In diesem ist ein Druckkolben 13 mit Dichtringen 14 verschieb­ lich gelagert. Auf den Druckkolben 13 wirkt in Setzrich­ tung ein Kraftspeicher 15 in Form einer Druckfeder ein, wo­ bei sich der Kraftspeicher 15 an einer den Antriebsschaft 3 aufnehmenden Einsteckmuffe 16 axial abstützt. Der in Setzrichtung vor dem Druckkolben 13 befindliche Teil des Ausgleichsraums 12 beinhaltet ebenso hydraulisches Me­ dium 11, an dem sich der Druckkolben 13 abstützt.

In dem zwischen dem Aufnahmeraum 7 und dem Ausgleichsraum 12 liegenden Bereich des Mitnehmers 6 ist ein insgesamt mit 17 bezeichnetes Ventil vorgesehen. Das Ventil 17 weist einen im wesentlichen bolzenförmigen Stößel 18 auf, der in einer Querbohrung 19 verschieblich gelagert ist. Der Stößel 18 trägt zwei Dichtringe 21, zwischen denen ein Dichtabschnitt 22 und ein Durchlaß 23 in Form einer Ringnut nebeneinander angeordnet sind. Ein Federmittel 24 wirkt auf einen Druck­ knopf 25 und hält den Stößel 18 in der gezeigten Schließ­ stellung, wobei ein Kopf 26 an der Mantelkontur des Mit­ nehmers 6 anliegt. In der Schließstellung liegt der Dicht­ abschnitt 22 im Bereich einer Verbindungsleitung 27, die einerseits in den Aufnahmeraum 7 und andererseits in den Ausgleichsraum 12 mündet. Der Aufnahmeraum 7 ist demnach abgeschlossen, so daß das hydraulische Medium von hier nicht in den Ausgleichsraum 12 entweichen kann. Das im Auf­ nahmeraum 7 gefangene Medium 11 dient dem unverschieb­ lichen Abstützen des Kolbens 8 beim Eindrehen der Gewinde­ stange 2, wobei es aufgrund des Eindrehwiderstandes zu einer axialen Verspannung der Gewindestange zwischen der Gewindebohrung 4 und dem Kolben 8 kommt. Entsprechend dem Grad dieser Verspannung wird das Medium 11 im Aufnahme­ raum 7 einem Druck ausgesetzt.

Nach vollendetem Eindrehvorgang der Gewindestange 2 gilt es, deren Verspannung aufzuheben, um eine Trennung vom Setzwerkzeug zu ermöglichen. Hierzu betätigt die Bedie­ nungsperson den Druckknopf 25, wie dies in Fig. 2 durch einen Pfeil angedeutet ist. Das Verschieben des Stößels 18 entgegen der Kraft des Federmittels 24 bewirkt, daß der Durchlaß 23 in den Bereich der Verbindungsleitung 27 zu liegen kommt. Der vom Eindrehvorgang herrührende Druck des Mediums 11 im Aufnahmeraum 7 kann nun in den Ausgleichs­ raum 12 entweichen.

Während die so gelöste Gewindestange 2 aus dem Mitnehmer 6 entfernt wird, verbleibt der Kolben 8 in der in Fig. 1 gezeigten setzrichtungsseitigen Endstellung, da der Kraft­ speicher 15 via hydraulisches Medium 11 permanent in Setz­ richtung auf den Kolben 8 einwirkt. Durch anschließende Freigabe des Stößels 18 nimmt dieser sodann, angetrieben durch das Federmittel 24, wieder die in Fig. 1 gezeigte Schließstellung ein. Der nächste Setzvorgang ist somit möglich.

Claims (2)

1. Setzwerkzeug zum Eindrehen von Gewindestangen (2), mit einem von einer Gewindebohrung (4) durchsetzten Aufnahmeteil (5) für die Gewindestangen (2), einem Mitnehmer (6) zur Übertragung einer Drehbewegung an das Aufnahmeteil (5), einem Aufnahmeraum (7) und einem Ausgleichsraum (12) für ein hydraulisches Medium (11), das einen die Einschraubtiefe der Gewindestangen (2) begrenzenden Kolben (8) des Mitnehmers (6) beaufschlagt, wobei der Aufnahmeraum (7) und der Ausgleichsraum (12) über ein der Steuerung des Zu- und Abflusses des Mediums (11) dienendes, von einem Federmittel (24) in Schließ-Stellung getriebenes Ventil (17) miteinander verbunden sind und der Ausgleichsraum (12) eine teilweise durch einen von einem Kraftspeicher (15) beaufschlagten Druckkolben (13) gebildete Wandung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (17) in einer normal zur Längsachse des Aufnahmeteils (5) verlaufenden Ebene angeordnet ist.

2. Setzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (17) als 2/2-Wegventil ausgebildet ist.