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Die
Erfindung betrifft allgemein Werkzeuge zum Einbau von Drahtwickelgewindeeinsätzen in Gewindebohrungen
und insbesondere angetriebene Installationswerkzeuge der Art, die
einen Stempel zum Abbrechen eines Zapfens des Drahtwickelgewindeeinsatzes
aufweisen.
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Drahtwickelgewindeeinsätze werden
gewöhnlich
in Gewindebohrungen eines Werkstücks eingebaut,
um mit Gewinden versehenen Befestigungselementen wie Schrauben einen
festeren Halt geben zu können.
Diese Einsätze
werden häufig dazu
verwendet, die Verankerung von mit Gewinden versehenen Befestigungselementen
zu verbessern, die aus relativ harten Werkstoffen, wie diversen Stahllegierungen,
gefertigt sind, wenn sie in relativ weiche Grundwerkstoffe wie Aluminium
eingesetzt werden. Drahtwickelgewindeeinsätze weisen in der Regel einen
diametralen Zapfen auf, der einem Dorn des Installationswerkzeugs
als Griff dient, um den Drahtwickelgewindeeinsatz in die Gewindebohrung einzuschrauben.
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Der
Einbau von Drahtwickelgewindeeinsätzen dieser Art erfolgt üblicherweise
dadurch, dass sie zur Verringerung ihres Durchmessers vorgewickelt werden
und danach durch Drehen in eine Gewindebohrung eingeschraubt werden.
Nach ihrem Einbau dehnen sich die Einsätze aus ihren zusammengezogenen
Durchmessern aus und drücken
radial nach außen
gegen die Wände
der Gewindebohrungen, wodurch der Einsatz sicher festsitzt. Angetriebene Werkzeuge
zum Einbau von Einsätzen
werden in der Regel von einem Druckluftmotor angetrieben und umfassen
einen rohrförmigen
Körper
mit einer sich entlang dessen Achse erstreckenden Bohrung sowie einer
an einem Ende des Körpers
vorgesehenen Öffnung
zum Einlegen eines Einsatzes in die Bohrung. Ein Dorn in der Gewindebohrung
wird von dem Motor in Drehung versetzt und greift in den Einsatz
ein. Durch die Vorwärtsbewegung
des Dorns wird der Einsatz durch eine Vorwickelvorrichtung gedrückt, die
den Durchmesser des Einsatzes verkleinert, und von da in eine Gewindebohrung
in einem angrenzenden Werkstück.
Ein Werkzeug dieser Art ist in der US-A-4172314 beschrieben.
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Ist
der Einsatz in der richtigen Tiefe in der Bohrung des Werkstücks installiert,
wird die Drehrichtung des Dorns umgekehrt, bis er aus dem Einsatz
heraus gelangt ist. In vielen Fällen,
insbesondere wenn eine Durchgangsbohrung mit einem Einsatz ausgekleidet
ist, muss nach der Installation der Zapfen entfernt werden, da dieser
ansonsten einen in den Einsatz eingeführten Bolzen behindern würde. Um
das Entfernen des Zapfens zu erleichtern, ist in dem Draht herkömmlicherweise
eine Kerbe in der Nähe
der Stelle vorgesehen, an der der diametrale Zapfen mit der angrenzenden
Windung der Drahtspule verbunden ist. Nach Verwendung eines herkömmlichen
angetriebenen Werkzeugs zum Einbau des Einsatzes benutzt die Bedienungsperson daher
ein zweites Werkzeug, um den Zapfen an der Kerbe abzubrechen.
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Dieser
zwei Werkzeuge erfordernde Vorgang ist zeitraubend und unwirtschaftlich,
besonders wenn viele Bohrungen mit Drahtwickelgewindeeinsätzen auszukleiden
sind, z. B. in einem Produktionsumfeld. Erhöhte Wirtschaftlichkeit und
Kosteneinsparungen könnten
dadurch erzielt werden, dass man die Vorgänge des Einbauens des Drahtwickelgewindeeinsatzes
und der Zapfenentfernung zusammenfasst und vereinfacht.
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Die
Verwendung eines einzigen Werkzeugs für den Einbau eines Drahtwickelgewindeeinsatzes in
eine in einem Werkstück
ausgebildete Gewindebohrung und die Entfernung eines Zapfens von
einer führenden
Windung der Drahtspule vereinfacht den Einbauvorgang des Drahtwickelgewindeeinsatzes. Das
erfindungsgemäße angetriebene
Installationswerkzeug weist einen rohrförmigen Körper mit einer sich entlang
dessen Achse erstreckenden Bohrung auf. Eine vorzugsweise an einem
Ende des rohrförmigen
Körpers
vorgesehene Ausnehmung nimmt einen mit der Bohrung ausgerichteten
Drahtwickelgewindeeinsatz auf. Durch eine Öffnung in dem rohrförmigen Körper ist
die Ausnehmung zugänglich,
damit der Einsatz in die Ausnehmung eingelegt werden kann. Ein Dorn
ist in der Bohrung des rohrförmigen Körpers koaxial
angeordnet und so bewegbar, dass er mit dem Drahtwickelgewindeeinsatz
in Eingriff gelangt und diesen zur Installation in Drehung versetzt. Im
einzelnen greift ein an dem führenden
Ende des Dorns vorgesehener Haken in einen Zapfen an dem Drahtwickelgewindeeinsatz
ein, um den Drahtwickelgewindeeinsatz um das führende Ende des Dorns zu wickeln,
bevor die Drahtspule in der Gewindebohrung des Werkstücks installiert
wird. Ferner weist der Dorn eine Axialbohrung auf, die einen Stempel
aufnimmt, der axial bewegbar ist, um den Zapfen von dem Drahtwickelgewindeeinsatz
abzutrennen, nachdem der Einsatz in der Gewindebohrung des Werkstücks vollständig installiert
ist. Ein Motor versetzt den Dorn in Drehung, um den Drahtwickelgewindeeinsatz
um eine vorbestimmte Tiefe in die Gewindebohrung einzusetzen. Ein
Druck luftzylinder beaufschlagt den Stempel mit einer Axialkraft,
um diesen aus einer zurückgefahrenen
Stellung in eine ausgefahrene Stellung zu bewegen, in der er den
Zapfen entfernt.
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Vorzugsweise
ist der Druckluftmotor axial versetzt zu dem rohrförmigen Körper angeordnet
und mit dem Dorn durch einen Zahnradtrieb verbunden, so dass die
Drehung der Motorwelle den Dorn in Drehung versetzt. Vorzugsweise
ist in dem rohrförmigen Körper eine
Antriebshülse
vorgesehen, die den Zahnradtrieb mit dem Dorn verbindet.
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Der
Stempel zur Entfernung des Zapfens von dem Drahtwickelgewindeeinsatz
kann einen Hammer aufweisen, der durch Beaufschlagung mit Druckluft
aus dem Druckluftzylinder in der Bohrung axial verschiebbar ist,
zur Anlage an den Stempel gelangt und diesen in seine ausgefahrene
Stellung bringt. Alternativ hierzu ist ein in dem Druckluftzylinder
vorgesehener Kolben mit dem Stempel verbunden, so dass die den Kolben
in dem Zylinder beaufschlagende Druckluft den Stempel in der Bohrung
axial in seine ausgefahrene Stellung verschiebt.
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1 ist eine perspektivische
Ansicht des angetriebenen Installationswerkzeugs 10 nach
der Erfindung;
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2 ist eine ausschnittsweise
Schnittansicht des angetriebenen Installationswerkzeugs entlang
der Linie 2-2 nach 1;
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3 ist eine ausschnittsweise
Schnittansicht eines Drahtwickelgewindeeinsatzes, der vor seinem
Einbau von einer Ausnehmung in einer Bohrung des angetriebenen Installationswerkzeugs
nach den 1 und 2 aufgenommen ist;
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4 ist eine ausschnittsweise
Schnittansicht eines Zahnradtriebs für den Antrieb eines Dorns durch
einen Motor des angetriebenen Installationswerkzeugs nach den 1 und 2;
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5 ist eine ausschnittsweise
geschnittene Explosionsdarstellung von Dorn und Stempel des angetriebenen
Installationswerkzeugs nach den 1 und 2;
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6 ist eine ausschnittsweise
Schnittansicht des Dorns des angetriebenen Installationswerkzeugs
nach den 1 und 2, der einen Drahtwickelgewindeeinsatz
vor seinem Einbau in eine Werkstückbohrung
vorwickelt;
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7 ist eine ausschnittsweise
Schnittansicht des Dorns nach 6,
der den Drahtwickelgewindeeinsatz in die Werkstückbohrung hineintreibt;
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8 ist eine ausschnittsweise
Schnittansicht des angetriebenen Installationswerkzeugs, wobei der
Stempel nach 5 zur Entfernung
eines Zapfens des Drahtwickelgewindeeinsatzes in der ausgefahrenen
Stellung dargestellt ist;
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9 ist ein pneumatisches
Schaltschema zur Steuerung und zum Betrieb eines Druckluftzylinders
und Druckluftmotors des angetriebenen Installationswerkzeugs nach
den 1 und 2;
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10 ist eine ausschnittsweise
Schnittansicht des angetriebenen Installationswerkzeugs nach einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei der Stempel in einer zurückgefahrenen Stellung dargestellt
ist; und
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11 ist eine ausschnittsweise
Schnittansicht des angetriebenen Installationswerkzeugs nach 10, wobei der Stempel zur
Entfernung eines Zapfens des Drahtwickelgewindeeinsatzes in der ausgefahrenen
Stellung dargestellt ist.
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In
den Zeichnungen ist ein angetriebenes Installationswerkzeug 10 für den Einbau
von einen Zapfen 27 aufweisenden Drahtwickelgewindeeinsätzen 26 dargestellt.
Wie aus der 1 ersichtlich, weist
das erfindungsgemäße angetriebene
Installationswerkzeug 10 im allgemeinen ein Getriebegehäuse 12 auf,
an dem ein Druckluftzylinder 30, ein Druckluftmotor 32 und
ein Zwischenstück 40 angeordnet sind.
Nach den 2 und 3 ist ein Dorn 20 zum
Einsetzen des Drahtwickelgewindeeinsatzes 26 in eine Bohrung 28 eines
Werkstücks 34 in
eine Bohrung 16 eingeschraubt, die sich axial durch die
gesamte Länge
des Zwischenstücks 40 erstreckt.
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Das
Zwischenstück 40 weist
ein mit einem Fußteil 44 koaxial
ausgerichtetes Antriebsgehäuse 42 auf.
Die Bohrung 16 verläuft
koaxial durch beide Teile.
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Die
Bohrung 16 verengt sich in dem Fußteil 44 zu einer
ringförmigen
Schulter 45. Ein zylindrisches Distanzstück 108 gelangt
an der ringförmigen Schulter 45 zur
Anlage, um den axialen Weg des Dorns 20 in der Bohrung 16 zu
begrenzen. Das Distanzstück 108 ist
herausnehmbar und kann durch ein Distanzstück anderer Größe ersetzt
werden, um den Weg des Dorns 20 auf eine bestimmte Länge zu begrenzen.
Wie in den 2 und 3 dargestellt, ist ein erstes
Ende 46 des Antriebsgehäuses 42 durch
eine Schraubverbindung mit dem Getriebegehäuse 12 verbunden.
Ein zweites Ende 48 des Antriebsgehäuses 42 ist mit dem
Fußteil 44 über eine
Haltevorrichtung 22 befestigt, die einen Flansch 52 des
Fußteils 44 an
dem zweiten Ende 48 des Antriebsgehäuses 42 festklemmt.
Das Fußteil 44 weist
vorzugsweise ein führendes
Ende 58 mit einer Bohrung 60 verringerten Durchmessers
auf, die zum Vorwickeln eines Drahtwickelgewindeeinsatzes 26 dient.
Die Bohrung 60 verringerten Durchmessers ist mit einem
Gewinde 62 versehen, durch das ein Drahtwickelgewindeeinsatz 26 bei
seinem Durchgang durch die Bohrung 60 zusammengezogen wird.
Dem führenden
Ende 58 des Fußteils 44 benachbart
ist koaxial zu der Bohrung 16 des Zwischenstücks eine
Ausnehmung 56 zur Aufnahme eines zu installierenden Drahtwickelgewindeeinsatzes 26 vorgesehen.
Durch eine Öffnung 57 in
dem Fußteil 44 kann
der Drahtwickelgewindeeinsatz 26 in die Ausnehmung 56 eingelegt werden.
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Der
Dorn 20 wird in dem Zwischenstück 40 von dem Druckluftmotor 32 über eine
Motorwelle 70 und einen Zahnradtrieb in Drehung versetzt,
wie aus 4 ersichtlich.
Da der Druckluftmotor 32 versetzt zu der Axialbohrung 16 des
Zwischenstücks 40 angeordnet
ist, stellt der Zahnradtrieb die Verbindung zwischen der Welle 70 und
dem Dorn 20 her. Der Zahnradtrieb enthält ein Antriebsrad 74,
das unmittelbar von der Welle 70 des Motors 32 gedreht
wird und auf einer Buchse 66 gelagert ist. Im einzelnen
dreht die Welle 70 den Keilzahn 62 und die Keilzahnaufnahme 64,
die das Antriebsrad 74 koaxial aufnehmen. Die Keilzahnaufnahme 64 weist
einen sich axial erstreckenden Abschnitt auf, der in der Buchse 66 gelagert ist,
sowie eine Nut 132, die mit einer Nut 134 auf
einer Innendurchmesserfläche
des Antriebsrads 74 ausgerichtet ist. Ein in den zueinander
ausgerichteten Nuten 132, 134 angeordneter Keil 130 hält das Antriebsrad 74 drehfest
gegenüber
der Keilzahnaufnahme 64 und dadurch auch gegenüber der
Motorwelle 70. Das Antriebsrad 74 weist Zähne 75 auf,
die wiederum Zähne 77 eines
Zwischenrades 76 antreiben, das auf einer ortsfesten Achse 68 gelagert
ist. Eine Buchse 88 umgibt die ortsfeste Achse 68,
die vorzugsweise mit Presssitz in das Getriebegehäuse 12 eingesetzt und
danach von einer Abdeckung 98 gesichert wird, so dass das
Zwischenrad 76 sich frei um die Achse 68 drehen
kann, wobei dessen Zähne 77 mit
den Zähnen 75 des
Antriebsrads 74 und Zähnen 79 des Antriebshülsenrads 78 kämmen und
dadurch eine Übertragung
der Drehbewegung von dem Antriebsrad 74 auf das Antriebshülsenrad 78 stattfindet.
Genauer ausgedrückt,
treibt das Rad 78 eine Antriebshülse 80 an, die sich
längs des
Antriebsgehäuses 42 des
Zwischenstücks 40 erstreckt.
Eine Innendurchmesserfläche
des Rads 78 ist mit der Antriebshülse 80 über einen
Keil 100 drehfest verbunden, der in entsprechend zueinander
ausgerichtete Nuten 104, 106 der Antriebshülse 80 bzw.
des Rads 78 eingreift. Schließlich zentrieren auf gegenüberliegenden
Seiten der jeweiligen Räder 74, 76, 78 koaxial
angeordnete Unterlegscheiben 38 den Zahnradtrieb in dem Getriebegehäuse 12 und
stellen sicher, dass die Räder 74, 76, 78 korrekt
miteinander kämmen.
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Nach
den 2 bis 4 ist die Antriebshülse 80 koaxial
in dem Antriebsgehäuse 42 drehbar
gelagert und erstreckt sich nahezu über dessen gesamte Länge. An
den beiden Enden der Antriebshülse 80 ist
an einem äußeren Abschnitt
ein Nadellager 82 vorgesehen, das die Antriebshülse 80 in
einem Abstand zum Antriebsgehäuse 42 hält und deren
Relativdrehung erlaubt. Wenn sich also das Rad 78 aufgrund
der Betätigung
des Druckluftmotors 32 dreht, dreht sich ebenso auch die
Antriebshülse 80 in
dem Antriebsgehäuse 42.
Die Antriebshülse 80 weist
außerdem
eine Längsnut 84 auf,
die entlang einer Innenfläche
ausgebildet ist und einen Keilzahn 102 des Dorns 20 aufnimmt,
wie aus den 4 und 5 ersichtlich. Auf diese Weise
versetzt die Drehung der Antriebshülse 80 den Dorn 20 in
eine Drehbewegung. Ferner gestattet die Nut 84 eine axiale
Verschiebung des Dorns 20 in der Antriebshülse 80 während der
Drehung, wenn sich der Dorn 20 gegenüber dem Zwischenstück 40 zum Einbau
des Drahtwickelgewindeeinsatzes 26 bewegt.
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Wie
in den 5 und 6 dargestellt, weist der Dorn 20 einen
länglichen
Hohlkörper
auf, der dazu dient, mit dem Drahtwickelgewindeeinsatz 26 in
Eingriff zu gelangen, ihn vorzuwickeln und einzubauen. Vorzugsweise
hat der Dorn 20 ein mit einem Gewinde versehenes führendes
Ende 24, das in den Drahtwickelgewindeeinsatz 26 eingreift
und den Dorn 20 durch die Bohrung 16 führt, die
zur Aufnahme des führenden
Endes 24 ein Gegengewinde 17 aufweist. Als Alternative
kann das führende
Ende 24 des Dorns 20 auch ohne Gewinde ausgebildet
sein. An der Spitze des führenden
Endes 24 ist ein Haken 86 angeordnet, der den
Zapfen 27 des Drahtwickelgewindeeinsatzes 26 ergreift.
Der Dorn 20 enthält
ferner eine sich axial durch seine Länge erstreckende Bohrung 21,
in der ein aus dem Innern des Dorns 20 axial verschiebbarer
Stempel 110 aufgenommen ist. Wie aus der 5 ersichtlich, weist die Bohrung 21 einen
vorderen Bohrungsabschnitt 21a erweiterten Durchmessers,
einen mittleren Bohrungsabschnitt 21b verringerten Durchmessers
und einen hinteren Bohrungsabschnitt 21c erweiterten Durchmessers
auf. Die vorderen und hinteren Bohrungsabschnitte 21a, 21c sind
mit etwa gleichen Durchmessern dargestellt, können aber auch unterschiedliche
Durchmesser aufweisen.
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Gemäß den 2 und 5 weist der Stempel 110 einen
länglichen
Körper 112 auf,
der einen Stempelkopf 114 trägt, der sich aus der axialen
Bohrung 21 des Dorns 20 nach außen und
in die Bohrung 16 des Zwischenstücks 40 erstreckt.
In dem Stempelkopf 114 befindet sich eine Bohrung 115,
in der ein Ende 117 des länglichen Körpers 112 mit Presssitz aufgenommen
ist. An einem entgegengesetzten Ende des länglichen Körpers 112 ist ein
Stempelfuß 116 angeordnet,
der sich an dem führenden
Ende 24 des Dorns 20 in der axialen Bohrung 21 des
Dorns 20 befindet. Der hintere Bohrungsabschnitt 21c des Dorns 20 nimmt
den Stempelkopf 114 auf, der von einer Druckfeder 118 in
Richtung auf die Bohrung 16 des Zwischenstücks vorgespannt
ist. Die Druckfeder 118 ist koaxial um den länglichen
Körper 112 des Stempels 110 angeordnet
und ist zwischen einer Stirnwand 122 und dem Stempelkopf 114 eingespannt.
Der vordere Bohrungsabschnitt 21a an dem führenden
Ende 24 des Dorns 20 nimmt den Stempelfuß 116 auf,
der von einer Stirnwand 120 gegen eine weitere nach hinten
gerichtete Vorspannung der Feder 118 blockiert wird. Somit
ist der Stempel 110 aus dem führenden Ende 24 des
Dorns 20 gegen die Vorspannung der Feder 118 frei
nach außen
bewegbar, wird jedoch durch die Stirnwand 120 an einer weiteren
Rückwärtsbewegung
unter der Kraft der Feder 118 gehindert.
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Der
Dorn 20 ist in dem Zwischenstück 40 drehbar, bis
die Schulter 18 des Dorns 20 das Distanzstück 108 gegen
die Schulter 45 des Fußteils 44 drückt, wodurch
das führende
Ende 24 des Dorns 20 daran gehindert wird, sich
gegenüber
dem Zwischenstück 40 weiter
nach außen
zu drehen, wie in 7 dargestellt.
Auf diese Weise kann der Weg, den das führende Ende 24 des
Dorns 20 sich aus dem Fußteil 44 nach außen drehend
zurücklegt,
durch Auswechseln des Distanzstücks 108 festgelegt
werden. Über die
Haltevorrichtung 22 ist das Fußteil 44 mit dem Antriebsgehäuse 42 verschraubt,
so dass das Distanzstück 108 ohne
weiteres ausgetauscht werden kann, um eine bestimmte Einbautiefe
des Einsatzes festzulegen.
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Wie
in den 2 und 4 dargestellt, ist in einem
rückwärtigen Abschnitt
der von der Antriebshülse 80 begrenzten
Bohrung 16 ein Hammer 90 angeordnet, der vom Stempelkopf 114 beabstandet
ist, der sich von dem Dorn 20 in den gleichen rückwärtigen Abschnitt
der Bohrung 16 in Richtung auf den Hammer 90 erstreckt.
Der Hammer 90 weist einen von einem Dämpfungselement 94 umgebenen
mittigen Kopf 92 auf. Dieser Kopf 92 entspricht
in seinem Durchmesser etwa dem des Kopfes 114 des Stempels 110 und
ist so geformt, dass er an den Stempelkopf 114 anschlagen
kann. Ferner ist der Hammer 90 in der Bohrung 16 der
Antriebshülse 80 axial
verschiebbar, um bei Betätigung
mit seinem Kopf 92 an dem Stempel 110 zur Anlage
zu gelangen. Im einzelnen gelangt der Hammerkopf 92 des
Hammers 90 zur Anlage an den Stempelkopf 114 des
Stempels 110 und drückt
damit den Stempelfuß 116 aus
dem führenden
Ende 24 des Dorns 20 axial nach außen. Das
Dämpfungselement 94 des
Hammers 90 dämpft den
Schlag des Hammers 90 gegen den Dorn 20, wobei
der Stempelkopf 114 gegen die Vorspannkraft der Feder 118 in
den Bohrungsabschnitt 21c des Dorns 20 hineingleitet,
um den Stempelkopf 114 aus dem Bohrungsabschnitt 21a des
Dorns 20 zu drücken,
wie in 8 dargestellt.
Der Hammer 90 gleitet axial in der Bohrung 16 der
Antriebshülse 80 und schlägt gegen
den Stempelkopf 114 aufgrund der Kraft von Druckluft, die über einen
Anschluss 126 am Fuß 96 des
Hammers 90 aus dem Druckluftzylinder 30 eingeleitet
wird.
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In 9 ist eine pneumatische
Steuerschaltung 150 für
das Installationswerkzeug 210 dargestellt. Die pneumatische
Steuerschaltung 150 weist an mehreren Stellen eine Hauptdruckluftquelle 152 auf,
um logische Funktionen mit pneumatischen Eingangssignalen oder den
Druckluftmotor 32 oder Druckluftzylinder 30 mit
Hauptdruckluft zu versorgen. Die pneumatische Steuerschaltung 150 weist
einen Schalter 154 auf, der die Steuerschaltung wahlweise mit
Steuerluft versorgt. Der Schalter 154 kann ein Fuß- oder
ein Druckerschalter sein. Ist der Schalter geschlossen, gelangt
Steuerluft an die Logiksteuerung 156 und die Logiksteuerung 158.
Jede der Logiksteuerungen 156, 158 hat zwei pneumatische
Eingänge,
die beide mit Druckluft zu versorgen sind, damit Steuerluft aus
der Logiksteuerung abgegeben werden kann. Die Logiksteuerung 158 benötigt einen Hauptlufteingang,
der von dem Schalter 154 gesteuert wird, und einen Eingang
von der Speichersteuerung 160, der sicherstellt, dass der
vorherige Installationszyklus abgeschlossen wurde. Schaden an dem angetriebenen
Installationswerkzeug 210 wird somit dadurch verhindert,
dass die Speichersteuerung 160 einen nachfolgenden Arbeitszyklus
erst dann freigibt, wenn der vorherige ordnungsgemäß abgeschlossen wurde.
Sind beide Bedingungen für
die Logiksteuerung 158 erfüllt, gelangen pneumatische
Ausgangssignale an ein Ventil 162 und die Logiksteuerung 156. Das
Ventil 162 ist ein Dreistellungsventil, das den Weg der
Hauptdruckluft von der Hauptdruckluftquelle 152 zu dem
Druckluftmotor 32 steuert. Dadurch wird der Betrieb des
Druckluftmotors 32 gesteuert, der in Abhängigkeit
von den drei Stellungen des Ventils 162 im Vorwärts-, Rückwärts- oder
Leerlaufbetrieb arbeiten kann. Im Leerlaufbetrieb wird die Hauptdruckluftleitung
der Hauptdruckluftquelle 152 einfach entlüftet. In
der Logiksteuerung 156 wird das von der Logiksteuerung 158 ankommende
pneumatische Ausgangssignal mit dem von dem Schalter 154 gesteuerten
pneumatischen Ausgangssignal verknüpft. Liegen beide pneumatischen
Ausgangssignale an, ist die Bedingung für die Logiksteuerung 156 erfüllt, die daraufhin
Steuerluft an den fernbetätigten
Aktor 164 liefert, der als Schalter zur Steuerung der Versorgung des
Druckluftmotors 32 mit Hauptdruckluft dient. Wenn also
durch Beendigung des vorherigen Arbeitszyklus und Betätigung des
Steuerschalters 154 die Bedingungen der Logiksteuerung 156 erfüllt sind, schließt der fernbetätigte Aktor 164,
wodurch Hauptdruckluft (nicht dargestellt) zu dem Druckluftmotor 32 gelangt,
der je nach Stellung des Ventils 162 in den Vorwärts-, Rückwärts- oder
Leerlaufbetrieb schaltet.
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Wie
zuvor erwähnt,
gelangt das pneumatische Ausgangsignal der Logiksteuerung 156 auch
an die Logiksteuerung 166, an deren Eingängen außer dem
pneumatischen Ausgangssignal von 156 auch das pneumatische
Ausgangssignal von der Hauptdruckluftquelle 152 liegt.
Liegen beide Signale an, liefert die Logiksteuerung 166 ihr
pneumatisches Ausgangssignal an einen Zeitgeber 168, der
sein pneumatisches Ausgangssignal an einen Zeitgeber 170 und
einen Zeitgeber 172 verzögert weitergibt. Der Zeitgeber 168 verzögert sein
Ausgangssignal an den Zeitgeber 170, damit der Stempel 110 erst
dann von dem Druckluftzylinder 30 ausgefahren wird, wenn
die Zeitverzögerung
abgelaufen ist. Die eingestellte Zeitverzögerung des Zeitgebers 168 beruht
auf der Weglänge,
die der Dorn 20 ausfahren muss, um einen Drahtwickelgewindeeinsatz 26 vollständig in
einem Werkstück 34 zu
installieren. Nach Ablauf erhält
der Zeitgeber 170 ein pneumatisches Ausgangssignal und
verzögert
den Ablauf dieses pneumatischen Ausgangssignals um eine vorbestimmte
Zeit, damit die Ausfahrbewegung des Stempels 110 durch
den Drahtwickelgewindeeinsatz 26 zur Entfernung des Zapfens 27 fortgesetzt
wird. Somit dient der Zeitgeber 170 dazu, dass weiterhin
ein pneumatisches Ausgangssignal an ein Ventil 174 geliefert
wird, um den Druckluftzylinder 30 zu steuern. Durch das
andauernde Anlegen eines pneumatischen Ausgangssignals an das Ventil 174 verzögert der
Zeitgeber 170 somit das Zurückfahren des Stempels 110 in
dem Dorn 20. Das Ventil 174 ist ein Zweistellungsventil
zur Entlüftung
oder Zufuhr von Hauptdruckluft von der Hauptdruckluftquelle 152.
Wird der Druckluftzylinder 30 mit Hauptdruckluft versorgt,
wird der Stempel 110 axial durch den Dorn 20 getrieben,
um den Zapfen 27 von dem Drahtwickelgewindeeinsatz 26 abzutrennen.
Der Zeitgeber 168 liefert auch ein pneumatisches Ausgangssignal
an den Zeitgeber 172, der das Ende des Installationszyklus
um eine vorbestimmte Zeitspanne verzögert, damit der Druckluftmotor 32 weiter
arbeitet, bis der Dorn 20 in seine Ausgangsstellung zurückgekehrt
ist. Nach Ablauf dieser vorbestimmten Zeitspanne liefert der Zeitgeber 170 ein pneumatisches
Ausgangssignal an die Speichersteuerung 160, womit die
Bedingung für
einen abgeschlossenen Arbeitszyklus erfüllt ist. Zu diesem Zeitpunkt
wird die pneumatische Steuerschaltung 150 zurückgesetzt,
und ein neuer Arbeitszyklus kann beginnen.
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Im
Betrieb wird der Drahtwickelgewindeeinsatz 26 durch die
in dem Zwischenstück 40 vorgesehene Öffnung 57 in
die Ausnehmung 56 eingelegt und mit der Bohrung 16 ausgerichtet.
Um das Einlegen des Drahtwickelgewindeeinsatzes 26 zu erleichtern,
befindet sich der Dorn 20 in seiner vollständig zurückgefahrenen
Stellung, wie in 3 dargestellt. Die
Bedienungsperson betätigt
den Druckluftmotor 32, wodurch die Antriebshülse 80 über die
Verbindung mit den Zahnrädern 74, 76, 78 und
der Welle 70 des Druckluftmotors 32 in Drehung
versetzt wird, wie vorstehend bereits erläutert. Die Antriebshülse 80 versetzt
wiederum den Dorn 20 in Drehung durch Eingriff des Keilzahns 102 des
Dorns in die Nut 84 der Antriebshülse. Das mit einem Gewinde
versehene führende
Ende 24 des Dorns 20 dreht sich durch das Gegengewinde 17 der
Bohrung 16, bis das führende
Ende 24 an dem Drahtwickelgewindeeinsatz 26 in
der Ausnehmung 56 zur Anlage gelangt. Nach Anlage gleitet
das führende
Ende 24 durch den Drahtwickelgewindeeinsatz 26,
bis der Haken 86 den Zapfen 27 ergreift, um den
Drahtwickelgewindeeinsatz 26 in Drehung zu versetzen. Der
Dorn 20 dreht dann den Einsatz 26 in die Bohrung 60 verringerten Durchmessers
hinein, um den Einsatz 26 durch Zusammenziehen um das führende Ende 24 vorzuwickeln,
wie in 6 dargestellt.
Durch weiteres Vordringen des Dorns 20 gelangt der vorgewickelte
Einsatz 26 von der Bohrung 60 verringerten Durchmessers
in die Bohrung 28 in dem Werkstück 34. Der Druckluftmotor 32 schiebt
den Dorn 20 weiter vor, bis die Schulter 18 des
Dorns 20 das Distanzstück 108 kontaktiert,
worauf der Druckluftmotor 32 zum Stillstand kommt, wie
in 7 dargestellt.
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Nach
seinem Stillstand kehrt der Druckluftmotor 32 automatisch
die Drehrichtung des Dorns 20 um, der sich dann aus dem
installierten Einsatz 26 herausschraubt. Der Einsatz 26 dehnt
sich nach außen
gegen das Werkstück 34 aus
und ist damit in der Bohrung 28 sicher befestigt. Nach
etwa einer Umdrehung des Dorns 20 wird der Druckluftzylinder 30 betätigt, um
Druckluft aus dem Anschluss 126 freizugeben, die den Fuß 96 des
Hammers beaufschlagt, wodurch der Hammer 90 an den Stempelkopf 114 des Stempels 110 anschlägt. Dabei
gleitet der Stempelfuß 116 des
Stempels 110 aus dem Bohrungsabschnitt 21a des
führenden
Endes 24 axial nach außen
und trennt den Zapfen 27 von dem Drahtwickelgewindeeinsatz 26 ab,
wie in 8 dargestellt. Durch
die Kraft der Feder 118 kehrt der Stempel 110 darauf
in seine zurückgefahrene
Stellung in der Bohrung 21 des Dorns 20 zurück. Der
Dorn 20 schraubt sich weiter heraus, bis er in eine Ausgangsstellung zurückgekehrt
ist, in der das führende
Ende 24 des Dorns 20 sich in der Bohrung 16 des
Fußteils 44 befindet.
Durch die Rückkehrbewegung
des Dorns 20 in seine Ausgangsstellung wird auch der Hammer 90 in eine
Ausgangsstellung zurück
bewegt, wobei der Stempelkopf 114 gegen den Hammerkopf 92 drückt, bis
der Hammerfuß 96 am
Auslass 126 des Druckluftzylinders anliegt.
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In
den 10 und 11 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel
eines angetriebenen Installationswerkzeugs 10' nach der Erfindung
dargestellt. Das angetriebene Installationswerkzeug 10' entspricht
in Bauweise und Betrieb dem angetriebenen Installationswerkzeug 10 mit
Ausnahme der Anordnung von Stempel und Luftdruckzylinder. Entsprechend
ist das angetriebene Installationswerkzeug 10' mit den gleichen
Bezugsziffern bezeichnet, die auch bei der Beschreibung des angetriebenen
Installationswerkzeugs 10 verwendet wurden, wobei die vorherige
Beschreibung allgemein anwendbar ist.
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Der
Dorn 20 des angetriebenen Installationswerkzeugs 10' weist eine
sich axial durch dessen Länge
erstreckende Bohrung 21 auf, die einen Stempel 210 aufnimmt,
der aus dem Innern des Dorns 20 axial verschiebbar ist.
Der Stempel 210 ist ein länglicher Körper 212, der sich
durch die Bohrung 16 des Zwischenstücks 40 erstreckt und
an einem Ende ein Verbindungselement 214 und an einem entgegengesetzten
Ende einen Stempelfuß 216 aufweist.
Das Verbindungselement 214 ist vorzugsweise ein Gewindestecker,
der in einer Gewindebuchse an einem Ende einer sich in einen Druckluftzylinder 230 erstreckenden
Welle 215 aufgenommen ist. Das entgegengesetzte Ende der
Welle 215 ist mit einem Kolben 240 gekoppelt,
der, von Druckluft beaufschlagt, in dem Druckluftzylinder 230 hin
und her fährt.
Eine Druckfeder 218, die koaxial um die Welle 215 zwischen
einem Ende des Druckluftzylinders 230 und dem Kolben 240 angeordnet
ist, spannt den Kolben 240 und damit auch den Stempel 210 in
eine zurückgefahrene
Stellung vor. Vorzugsweise ist um den Umfang des Kolbens 240 ein
O-Ring 242 angeordnet, der den Raum zwischen dem Kolben 240 und den
Zylinderwänden 232 luftdicht
abdichtet. Der Stempel 210 ist aus dem führenden
Ende 24 des Dorns 20 gegen die Vorspannung der
Feder 218 frei nach außen
bewegbar und wird von der Feder in seine zurückgefahrene Stellung zurück bewegt,
wenn der Kolben 240 nicht von Druckluft beaufschlagt wird und
dadurch die Feder 218 im Druckluftzylinder 230 zusammendrückt.
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Wie
zuvor ist der Dorn 20 in dem Zwischenstück 40 drehbar, bis
die Schulter 18 des Dorns 20 das Distanzstück 108 gegen
die Schulter 45 des Fußteils 44 drückt, wodurch
das führende
Ende 24 des Dorns 20 daran gehindert wird, sich
gegenüber
dem Zwischenstück 40 weiter
nach außen
zu drehen. Auf diese Weise kann der Weg, den das führende Ende 24 des
Dorns sich aus dem Fußteil 44 nach
außen drehend
zurücklegt,
durch Auswechseln des Distanzstücks 108 festgelegt
werden. Weiterhin ist im hinteren Teil der Bohrung 16 des
Zwischenstücks 40 ein Distanzstück 208 angeordnet,
mit dem die Drehung des Dorns 20 gegenüber dem Zwischenstück 40 nach
innen begrenzt wird. Wie das Distanzstück 108 ist auch das
Distanzstück 208 auswechselbar,
um den Weg festzulegen, um den sich der Dorn 20 vom Fußteil 44 aus
nach innen drehen kann. Zur Aufnahme der beiden auswechselbaren
Distanzstücke 108, 208 ist
das Fußteil 44 über die
Haltevorrichtung 22 mit dem Antriebsgehäuse 42 verschraubt,
so dass die Distanzstücke 108, 208 ohne
weiteres ausgetauscht werden können,
um mit der Begrenzung des Rückstellwegs
des Dorns 20 die Einbautiefe des Einsatzes festzulegen.
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Der
Betrieb des angetriebenen Installationswerkzeugs 10' entspricht
dem des zuvor beschriebenen angetriebenen Installationswerkzeugs 10.
Durch den Dorn 20 wird ein vorgewickelter Einsatz 26 von der
Bohrung 60 verringerten Durchmessers in eine im Werkstück 34 eingebrachte
Bohrung 28 hineingedrückt.
Der Druckluftmotor 32 schiebt den Dorn 20 weiter
vor, bis die Schulter 18 des Dorns 20 das Distanzstück 108 kontaktiert,
worauf der Druckluftmotor 32 zum Stillstand kommt, wie
in 11 dargestellt. Nach
seinem Stillstand kehrt der Druckluftmotor 32 automatisch
die Drehrichtung des Dorns 20 um, der sich dann aus dem
installierten Einsatz 26 herausschraubt. Der Einsatz 26 dehnt
sich nun nach außen gegen
das Werkstück 34 aus
und ist damit in der Bohrung 28 sicher befestigt. Nach
etwa einer Umdrehung des Dorns 20 wird der Druckluftzylinder 230 betätigt, der
den Kolben 240 mit Druckluft beaufschlagt, wodurch der
Stempel 210 axial nach vorne gedrückt wird. Dabei gleitet der
Fuß 216 des
Stempels 210 aus der Bohrung 21 des führenden
Endes 24 axial nach außen
und trennt den Zapfen 27 von dem Drahtwickelgewindeeinsatz 26 ab,
wie in 11 dargestellt. Durch
die Kraft der Druckfeder 218 kehrt der Stempel 210 darauf
in seine zurückgefahrene
Stellung in der Bohrung 21 des Dorns 20 zurück. Der
Dorn 20 schraubt sich weiter heraus, bis er in eine Ausgangsstellung
zurückgekehrt
ist, in der das rückwärtige Ende 21 des
Dorns 20 an dem Distanzstück 208 in der Bohrung 16 anliegt.