DE60037082T2

DE60037082T2 - Werkzeug zum Entfernen und Einstellen von Drahtwickelgewindeeinsätzen ohne Griff

Info

Publication number: DE60037082T2
Application number: DE60037082T
Authority: DE
Inventors: Roger L. Easton Zitnay
Original assignee: Newfrey LLC
Current assignee: Newfrey LLC
Priority date: 1999-09-15
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2008-09-11
Anticipated expiration: 2020-09-07
Also published as: US6421899B1; EP1084799A2; EP1084799A3; JP2001150363A; EP1084799B1; DE60037082D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug für helixförmig gewickelte Drahteinsätze und insbesondere ein mechanisches Werkzeug zum Herausziehen und Justieren mitnehmerzapfenloser helixförmig gewickelter Einsätze.
Werkzeuge zur Entfernung helixförmig gewickelter Drahteinsätze sind hinreichend bekannt. Im allgemeinen weisen diese Werkzeuge eine konische Klinge mit einem Paar Schneidkanten auf, die in das Innengewinde des Einsatzes hineingetrieben werden. Werden diese Werkzeuge zum Herausziehen eines Einsatzes verwendet, kommt es jedoch häufig zu einer dauerhaften Beschädigung des Einsatzes. Somit sind diese Werkzeuge zur Korrektur der Positionierung des Einsatzes oder zum Entfernen des Einsatzes bis zu seiner Wiederverwendung ungeeignet.
Ein Werkzeug zur Entfernung mitnehmerzapfenloser helixförmig gewickelter Drahteinsätze ist in U.S. Patent Nr. 4,553,303 beschrieben und weist einen Dorn mit einem Führungsteil mit Gewinde und eine schwenkbare Klinke auf, die in eine Nut unterhalb des Gewindeteils eingesetzt ist, so dass die Klinke in eine Ausnehmung am hinteren Ende des Einsatzes eingreifen kann, um den Einsatz aus der Gewindebohrung heraus zu ziehen. Diese schwenkbare Klinke greift automatisch in den Einsatz ein, wenn der Dorn zurückgezogen wird, so dass der Dorn den mitnehmerzapfenlosen Einsatz herausziehen kann. Dieses bekannte Ausziehwerkzeug ist jedoch relativ kompliziert in seiner Konstruktion und mit erhöhten Fehlerrisiken belastet. Da außerdem für jeden Einsatz ein Werkzeug passender Größe erforderlich ist, ist ein Satz Werkzeuge nach der Lehre des vorgenannten Patents verhältnismäßig kostspielig.
Ein Auszieh- und Justierwerkzeug für mitnehmerzapfenlose helixförmig gewickelte Drahteinsätze weist einen Dorn mit einem gewindelosen Führungsteil auf, das mit einem feststehenden Mitnehmerzahn in eine Ausnehmung an einem hinteren Ende des Einsatzes eingreift, um den Einsatz zu justieren oder aus einer Gewindebohrung herauszuziehen. Das Werkzeug hat einen Griff, der eine Hülse zur gezielten Aufnahme eines Dorns aufweist, der einer bestimmten Größe des helixförmig gewickelten Drahteinsatzes entsprechend ausgebildet ist. Ist das Werkzeug in den Innendurchmesser des Einsatzes eingeführt, greift der feststehende Mitnehmerzahn in die Ausnehmung am hinteren Ende des Einsatzes ein, um den Einsatz herauszuziehen oder einen falsch montierten Einsatz zu justieren.
1 ist eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Auszieh- und Justierwerkzeugs für mitnehmerzapfenlose Einsätze;
2 ist eine teilweise geschnittene Ansicht des Auszieh- und Justierwerkzeugs nach 1;
3 ist eine teilweise Seitenansicht eines vorderen Endes des Auszieh- und Justierwerkzeugs nach 2;
4 ist eine Draufsicht auf das vordere Ende des Auszieh- und Justierwerkzeugs nach 3;
5 ist eine teilweise geschnittene Ansicht des vorderen Endes des Auszieh- und Justierwerkzeugs nach den 3 und 4, bei der ein helixförmig gewickelter Drahteinsatz aus einer Bohrung eines Trägermaterials entfernt wird;
6 ist eine teilweise geschnittene Ansicht des vorderen Endes des Auszieh- und Justierwerkzeugs nach den 3 und 4, bei der ein helixförmig gewickelter Drahteinsatz in einer Bohrung eines Trägermaterials justiert wird;
7 ist eine teilweise geschnittene Ansicht von oben auf das vordere Ende des Auszieh- und Justierwerkzeugs nach den 5 und 6, bei der es in den Innendurchmesser des helixförmig gewickelten Drahteinsatzes eingreift;
8 ist eine teilweise geschnittene Explosionsansicht des Auszieh- und Justierwerkzeugs für mitnehmerzapfenlose Einsätze mit einer Reihe von Dornen gemäß der Erfindung;
9 ist eine Seitenansicht eines Schraubensicherungseinsatzes zur Verwendung mit dem Auszieh- und Justierwerkzeug nach 1;
10 ist eine Schnittansicht des Schraubensicherungseinsatzes nach 9; und
11 ist eine teilweise geschnittene Ansicht des vorderen Endes des Auszieh- und Justierwerkzeugs nach den 3 und 4, bei der ein Schraubensicherungseinsatz in einer Bohrung eines Trägermaterials justiert wird.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung und insbesondere auf die 1 und 2 ist ein Werkzeug 10 dargestellt, das zum Justieren und Herausziehen helixförmig gewickelter mitnehmerzapfenloser Drahteinsätze verwendet wird. Einsätze ohne Mitnehmerzapfen werden beispielsweise dort verwendet, wo ein mit einem herkömmlichem Gewinde versehenes Verbindungselement aus Stahl in einem Material aus einer relativ weicheren Legierung, wie Aluminium, befestigt werden soll. Das erfindungsgemäße Werkzeug 10 weist einen Grundkörper 20 mit einem Griff 22 an einem Ende und einem Kupplungsstück 24 an einem entgegengesetzten Ende auf. Das Kupplungsstück 24 nimmt nach Wahl einen Dorn 30 auf und stützt den Dorn 30 beim Entfernen oder Justieren eines mitnehmerzapfenlosen Einsatzes 14 in einer Gewindebohrung 16 eines Trägermaterials 18, wie in den 5, 6 und 11 dargestellt.
Wie in 2 dargestellt, weist der Dorn 30 ein Ende 32 auf, das in das Kupplungsstück 24 eingeführt wird, das eine Hülse 28 an dem Ende 32 entsprechend zusammendrückt. Das Kupplungsstück 24 hat eine ein Innengewinde aufweisende Mutter 50, die auf einem in einem Endabschnitt 26 des Griffs 22 geschnittenen Außengewinde festgezogen werden kann. Wenn die Mutter 50 des Kupplungsstücks 24 auf dem Endabschnitt 26 vollständig festgezogen ist, drückt sie die Hülse 28 an das Ende 32 des Dorns 30 an und sichert dadurch den Dorn 30 an dem Grundkörper 20 des Werkzeugs 10. Vorzugsweise ist der Durchmesser des Dorns 30 so bemessen, dass er an dem Innendurchmesser der Gewindebohrung 16 geführt wird.
An einem dem Ende 32 entgegengesetzten Ende weist der Dom 30 ein Führungsteil 34 mit einem Abschnitt 38 erweiterten Durchmessers auf, der einem Innendurchmesser des mitnehmerzapfenlosen Einsatzes 14 angenähert ist, wenn der Einsatz 14 in die Gewindebohrung 16 eingesetzt ist und sich gegen das Trägermaterial 18 aufgeweitet hat. Insbesondere ist der Abschnitt 38 erweiterten Durchmessers des Führungsteils 34 geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Einsatzes 14 nach seinem Einbau, wodurch das axiale Einführen in einen eingebauten Einsatz 14 erleichtert wird. Unter Bezugnahme auf 3 weist das zylindrische Führungsteil 34 außerdem ein vorderes Ende 36 verringerten Durchmessers auf, das sich an den weiter innen liegenden Abschnitt 38 erweiterten Durchmessers anschließt. Das vordere Ende 36 verringerten Durchmessers ist so bemessen, dass es an mittleren Angriffsflächen von mitnehmerzapfenlosen Schraubensicherungseinsätzen 14' geführt wird, wie in 11 dargestellt und weiter unten beschrieben. Eine abgeschrägte Vorderkante 40 des Führungsteils 34 erleichtert das Einführen des Dorns 30 in den mitnehmerzapfenlosen Einsatz 14.
Wie in den 5–7 dargestellt, weist der mitnehmerzapfenlose Einsatz 14, wie der in U.S. Patent Nr. 4,645,398 beschriebene, an einem hinteren Ende 13 eine Ausnehmung 12 auf. Wie aus 7 am deutlichsten ersichtlich, hat die Ausnehmung 12 eine vordere Wandung 54 mit einem Neigungswinkel von im allgemeinen 5° bis 15°. Die Ausnehmung 12 weist auch eine Kurvenfläche 52 auf, um den Zahn oder die Klinke eines Ausziehwerkzeugs an der vorderen Wandung 54 festzulegen. Das Werkzeug 10 verwendet diese gleiche Ausnehmung 12, um den mitnehmerzapfenlosen Einsatz 14 zu justieren oder zu entfernen.
Ein an dem Abschnitt 38 erweiterten Durchmessers ausgebildeter linker Mitnehmerzahn 42 kann in die Ausnehmung 12 am hinteren Ende 13 des mitnehmerzapfenlosen Einsatzes 14 eingreifen, wie in 5 dargestellt. Wie in 4 dargestellt, weist der Zahn 42 eine Flanke 44 auf, die an der Kurvenfläche 52 der Ausnehmung 12 entlang gleitet, um die Entfernung des Zahnes 42 aus der Ausnehmung 12 des Einsatzes zu erleichtern, sowie eine Schulter 45 zum Anschlag an der vorderen Wandung 54 der Ausnehmung 12, um Entfernung und Justierung des Einsatzes 14 zu erleichtern. Nachdem der Zahn 42 in der Ausnehmung 12 festgelegt ist, wird durch eine Linksdrehung des Dorns 30 der Zahn 42 in der Ausnehmung 12 festgehalten, so dass sich der Einsatz 14 um das Führungsteil 34 des Dorns 30 zusammenzieht. Genauer gesagt, die Schulter 45 schlägt an der vorderen Wandung 54 an und zwingt dabei den Einsatz 14, sich fest um das Führungsteil 34 zu spannen, wodurch der Einsatz 14 nicht mehr gegen das Trägermaterial 18 aufgeweitet ist. Wird in diesem zusammengezogenen Zustand der Dom 30 weiter nach links gegen den mitnehmerzapfenlosen Einsatz 14 gedreht, kann der Einsatz justiert oder entfernt werden. Nach erfolgter Justierung wird mit einer nur leichten Rechtsdrehung (etwa ¼ Drehung) des Dorns 30 der Zahn 42 aus der Ausnehmung 12 ausgeklinkt, und der Einsatz 14 kehrt wieder in seinen aufgeweiteten Zustand zurück, in dem er an dem Trägermaterial 18 anliegt.
Ein Schraubensicherungseinsatz 14' ist anhand der 9–11 dargestellt. Der Einsatz 14' weist eine Windung 15 verringerten Durchmessers auf, die vorzugsweise zwischen der Reihe von Windungen des Einsatzes 14' angeordnet ist. Wie aus 10 am deutlichsten ersichtlich, ist der Innendurchmesser der Windung 15 verringerten Durchmessers allgemein sechseckig und weist mittlere Angriffsflächen 17 auf. Das vordere Ende 36 verringerten Durchmessers des Führungsteils 34 ist so bemessen, dass es an den mittleren Angriffsflächen 17 des Schraubensicherungseinsatzes 14' geführt wird, wie aus 11 deutlich wird. Durch die Anlage des Abschnitts 36 verringerten Durchmessers an den mittleren Angriffsflächen 17 der Windung 15 verringerten Durchmessers wird das Entfernen und Justieren des Schraubensicherungseinsatzes 14' erleichtert.
Das Werkzeug 10 wird so eingesetzt, dass der Bediener lediglich das Führungsteil 34 des Dorns 30 in einen in der Gewindebohrung 16 des Trägermaterials 18 montierten Einsatz 14, 14' einführt, bis der Zahn 42 in der Nähe der Ausnehmung 12 am hinteren Ende 13 des Einsatzes 14, 14' zu liegen kommt. Durch Linksdrehung des Werkzeugs 10 kann der Bediener dann den Zahn 42 in der Ausnehmung 12 festlegen. Sobald er festgelegt ist, ist der Zahn 42 so positioniert, dass durch Drehung des Zahns 42 nach links der Einsatz 14, 14' justiert oder auch entfernt werden kann. Zum Entfernen wird der Zahn 42 weiter nach links gedreht, wodurch der Einsatz 14, 14' aus der Gewindebohrung 16 entfernt wird, worauf eine Rechtsdrehung des Dorns 30 relativ zu dem Einsatz 14, 14' den Zahn 42 aus der Ausnehmung 12 freigibt. Zur Justierung wählt der Bediener mit dem Werkzeug 10 eine Linksdrehung, wodurch der Einsatz 14, 14' in der Gewindebohrung 16 korrekt festgelegt werden kann. Selbstverständlich kann auch ein herkömmliches Montagewerkzeug (nicht dargestellt) mit dem Werkzeug 10 verwendet werden, um den Einsatz 14, 14' durch Rechtsdrehung des Einsatzes 14, 14' korrekt festzulegen. Dies ist aus dem Grund von Bedeutung, weil es mit vorbekannten Ausziehwerkzeugen zu einer Beschädigung des Einsatzes 14 kommen konnte, wenn ein Justierversuch unternommen wurde. Bei Verwendung eines Einsatzes 14' wird der vordere Abschnitt 36 verringerten Durchmessers des Führungsteils 34 an den mittleren Angriffsflächen 17 des Schraubensicherungseinsatzes 14' geführt, um die Justierung und/oder Entfernung des Einsatzes 14' noch weiter zu erleichtern.
Mit dem Werkzeug 10 kann ein mitnehmerzapfenloser helixförmig gewickelter Einsatz 14, 14' nach seiner Montage in einer Gewindebohrung 16 eines Trägermaterials 18 justiert oder entfernt werden. Das Werkzeug 10 entfernt oder justiert den Einsatz 14, 14', ohne dabei den Einsatz 14, 14' oder das Trägermaterial 18 zu beschädigen.
Damit ist mit dem Werkzeug 10 ein relativ einfaches und kostengünstiges Mittel zur Entfernung oder Justierung eines fehlerhaft gesetzten oder beschädigten Einsatzes 14, 14' geschaffen.
Während das vorgenannte Werkzeug 10 als einen einzigen Dorn 30 aufweisend beschrieben wurde, ist bevorzugt, eine Reihe von Dornen 30 unterschiedlicher Größe vorzusehen, die mitnehmerzapfenlosen Einsätzen 14, 14' unterschiedlicher Größe entsprechen, wie in 8 dargestellt. Dabei weist ein Satz von Auszieh- und Justierwerkzeugen 10 einen einzigen Werkzeuggrundkörper 20 zur Justierung oder Entfernung mitnehmerzapfenloser Einsätze 14, 14' unterschiedlicher Größe auf, wobei lediglich ein Dom 30, 30', 30'' oder 30''' auszuwählen ist, dessen Größe dem zu justierenden oder zu enffernenden mitnehmerzapfenlosen Einsatz 14, 14' entspricht. Das Kupplungsstück 24 sorgt für eine einfache Verbindung eines ausgewählten Dorns 30 mit dem Griff 22. Außerdem weist der Dorn 30 ein Ende 32 auf, das passend zu den verschiedenen handelsüblichen Griffarten oder sonstigen Arten mechanischer Halter ausgebildet ist. Wie dargestellt, ist der Dornkörper im allgemeinen von kreisförmigem Querschnitt, er kann jedoch jede beliebige andere Form aufweisen, zum Beispiel vier- oder sechseckig sein. Damit kann der erfindungsgemäße Dorn 30 unabhängig von dem Grundkörper 20 des Werkzeugs 10 verwendet werden.
Dem Fachmann wird nun anhand der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich, dass die Lehren der vorliegenden Erfindung in vielfacher Form ausführbar sind, ohne dass der Schutzumfang der anhängenden Ansprüche verlassen wird.

Claims

Auszieh- und Justierwerkzeug (10) für mitnehmerzapfenlose helixförmig gewickelte Drahteinsätze (14), die an ihrem hinteren Ende eine Ausnehmung aufweisen, wobei das Werkzeug umfasst: einen Dorn (30) mit einem Führungsteil (34) und einem dem Führungsteil entgegengesetzten Ende (32), wobei das Führungsteil einen Zahn (42) aufweist, der in die Ausnehmung des Einsatzes eingreift, um den Einsatz nach links mitzunehmen; und einen Grundkörper (20), der einen Griff (22) aufweist und mit dem Ende des Dorns gekoppelt ist, wobei im Betrieb durch eine Linksdrehung des Griffs der Einsatz um das Führungsteil des Dorns zusammengezogen wird, damit der Einsatz leichter justiert oder entfernt werden kann.
Auszieh- und Justierwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der Zahn eine Schulter aufweist, die nach einer Linksdrehung des Griffs an einer vorderen Wandung der Ausnehmung anschlägt, sowie eine Flanke, um nach einer Rechtsdrehung des Griffs die Entfernung des Dorns aus dem Einsatz zu erleichtern.
Auszieh- und Justierwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der Grundkörper ein Kupplungsstück aufweist, um das Ende des Dorns nach Wahl an dem Griff zu befestigen.
Auszieh- und Justierwerkzeug nach Anspruch 3, wobei der Grundkörper eine Hülse zur Aufnahme des Dornendes aufweist und das Kupplungsstück die Hülse um das Ende des Dorns zusammendrückt, um den Dorn nach Wahl an dem Griff zu befestigen.
Auszieh- und Justierwerkzeug nach Anspruch 1, wobei das Führungsteil des Dorns angrenzend an einen Abschnitt erweiterten Durchmessers ein vorderes Ende verringerten Durchmessers aufweist.
Auszieh- und Justierwerkzeug nach Anspruch 5, wobei das Führungsteil verringerten Durchmessers eine abgeschrägte Vorderkante aufweist.
Auszieh- und Justierwerkzeug nach Anspruch 5, wobei der Abschnitt verringerten Durchmessers so bemessen ist, dass er an mittleren Angriffsflä chen des mitnehmerzapfenlosen helixförmig gewickelten Einsatzes geführt wird.
Dorn (30) zur Verwendung mit einem Werkzeug zur Justierung oder Entfernung mitnehmerzapfenloser helixförmig gewickelter Drahteinsätze mit einer Ausnehmung und einem hinteren Ende, wobei der Dorn umfasst: einen Grundkörper mit einem Führungsteil (34) und einem dem Führungsteil entgegengesetzten Ende (32), wobei das Führungsteil einen Zahn (42) aufweist, der in die Ausnehmung des Einsatzes eingreift, um den Einsatz nach links mitzunehmen, und das Ende so bemessen ist, dass damit der Dorn nach Wahl an dem Auszieh- und Justierwerkzeug befestigt wird.
Dom nach Anspruch 8, wobei der Zahn eine Schulter aufweist, die nach einer Linksdrehung des Dorns an einer vorderen Wandung der Ausnehmung anschlägt, sowie eine Flanke, um nach einer Rechtsdrehung des Dorns die Entfernung des Dorns aus dem Einsatz zu erleichtern.
Dom nach Anspruch 8, wobei das Führungsteil des Dorns angrenzend an einen Abschnitt erweiterten Durchmessers ein vorderes Ende verringerten Durchmessers aufweist.
Dom nach Anspruch 10, wobei das Führungsteil verringerten Durchmessers eine abgeschrägte Vorderkante aufweist.
Dom nach Anspruch 10, wobei der Abschnitt verringerten Durchmessers so bemessen ist, dass er an mittleren Angriffsflächen des mitnehmerzapfenlosen helixförmig gewickelten Einsatzes geführt wird.
Satz von Auszieh- und Justierwerkzeugen für mitnehmerzapfenlose helixförmig gewickelte Drahteinsätze mit einer Ausnehmung und einem hinteren Ende, wobei der Werkzeugsatz umfasst: mehrfache Dorne (30) jeweils mit einem Führungsteil (34) und einem dem Führungsteil entgegengesetzten Ende (32), wobei die Führungsteile von unterschiedlichem Durchmesser sind und einen Zahn (42) aufweisen, der in die Ausnehmung des Einsatzes eingreift, um den Einsatz nach links mitzunehmen; und einen Grundkörper (20) mit einem Griff (22) und einer Hülse (28), die das Ende des aus der Vielzahl von Dornen jeweils ausgewählten Dorns aufnimmt, wobei im Betrieb durch eine Linksdrehung des Griffs der Einsatz um das Führungsteil des Dorns zusammengezogen wird, damit der Einsatz leichter justiert oder entfernt werden kann, wobei ein an einen Innendurchmesser des Einsatzes angepasster Dorn aus der Vielzahl von Dornen ausgewählt wird, um die Justierung oder Entfernung des Einsatzes zu erleichtern.
Satz von Auszieh- und Justierwerkzeugen nach Anspruch 13, wobei der Zahn eine Schulter aufweist, die nach einer Linksdrehung des Griffs an einer vorderen Wandung der Ausnehmung anschlägt, sowie eine Flanke, um nach einer Rechtsdrehung des Griffs die Entfernung des Dorns aus dem Einsatz zu erleichtern.
Satz von Auszieh- und Justierwerkzeugen nach Anspruch 13, wobei der Grundkörper ein Kupplungsstück aufweist, um nach Wahl das Ende eines Dorns aus der Vielzahl von Dornen an dem Griff zu befestigen.
Satz von Auszieh- und Justierwerkzeugen nach Anspruch 15, wobei der Grundkörper eine Hülse zur Aufnahme des Endes eines Dorns aus der Vielzahl von Dornen aufweist und das Kupplungsstück die Hülse um das Ende zusammendrückt, um nach Wahl einen Dorn aus der Vielzahl von Dornen an dem Griff zu befestigen.
Satz von Auszieh- und Justierwerkzeugen nach Anspruch 13, wobei die Führungsteile angrenzend an einen Abschnitt erweiterten Durchmessers jeweils ein vorderes Ende verringerten Durchmessers aufweisen.
Satz von Auszieh- und Justierwerkzeugen nach Anspruch 17, wobei das Führungsteil verringerten Durchmessers eine abgeschrägte Vorderkante aufweist.
Satz von Auszieh- und Justierwerkzeugen nach Anspruch 17, wobei das vordere Ende verringerten Durchmessers eine abgeschrägte Vorderkante aufweist.