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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Scheibe, eine mit einer
Scheibe versehene Befestigungsvorrichtung und ein Befestigungsverfahren unter
Einsatz der Scheibe sowie ein kraftangetriebenes Werkzeug zur Befestigung
unter Einsatz der Scheibe.
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Es
ist bekannt, Gegenstände
mit einer Befestigungsvorrichtung aneinander zu befestigen, die eine
mehrteilige Ersatzmutter aufweist mit beispielsweise einer inneren
Hülse,
einer äußeren Hülse und einer
Scheibe. Eine solche Ersatzmutter ist z. B. aus der
US 5,341,560 bekannt. Eine weitere
Ersatzmutter ist aus der
US 6,254,323 bekannt,
bei der ein Bolzen eine Keilverzahnung unter seinem oberen Gewinde
hat, mit der eine Scheibe nicht drehbar verbunden ist; der Bolzen
hat auch Eingriffsmittel zur Aufbringung einer Reaktionskraft, während eine
aktive Kraft desselben Werkzeugs die Mutter auf dem Bolzengewinde
und der Scheibenfläche
dreht. Bei den aus den oben genannten Patenten bekannten Befestigungsvorrichtungen
bestehen die Gemeinsamkeiten in der Nutzung der Aktions- und Reaktionskraft
eines Werkzeugs, der Eliminierung von Reaktionsarmen an kraftangetriebenen
Drehmoment-Werkzeugen, die Umwandlung von Drehmoment in torsionsfreie
Bolzendehnung sowie dass zum ersten Mal kein Drehmoment, sondern
die gewünschte
Restbolzenbelastung erhalten wird, die auf der Grundlage von berechneten
Reibungen und nicht tatsächlichen
Reibungen geschätzt
wird, oder eine Spannung, die auf der geschätzten Bolzenentspannung beruht,
wenn die Kraft vom gedehnten Bolzen auf die von Hand angezogene
Mutter übertragen
wird.
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Da
die Mutter mit zwei Hülsen
hergestellt werden muss, deren Außendurchmesser mit dem Außendurchmesser
einer Standardmutter übereinstimmen
muss, besteht das Problem, das sich in der Technik mit der aus der
US 5,341,560 bekannten Befestigungsvorrichtung
stellt, darin, dass beide Hülsen über weniger
Material als eine Standardmutter verfügen. Deshalb müssen hochfeste
Materialien eingesetzt werden, was dazu führt, dass Kunden nur ungern
einen Materialwechsel in Kauf nehmen, weil sie nicht wissen, worauf
sie sich einlassen. Bei der aus der
US
6,254,323 bekannten Befestigungsvorrichtung müssen die
Bolzen geändert
werden, was nicht nur kostenintensiv, sondern auch unbeliebt in
der Technik ist. Mit anderen Worten muss bei der aus der
US 5,341,560 bekannten Befestigungsvorrichtung die
Mutter geändert
werden, während
bei der aus der
US 6,254,323 bekannten
Befestigungsvorrichtung der Bolzen geändert werden muss. Darüber hinaus ist
die Herstellung beider Versionen kostenintensiv, weshalb Kunden
sogar noch weniger geneigt sind, diese Befestigungsvorrichtungen
zu kaufen.
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In
der US-A-1,678,409 wird eine Scheibe nach dem Oberbegriff von Anspruch
1 beschrieben.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung
einer Scheibe, einer mit der Scheibe versehenen Befestigungsvorrichtung
und eines Befestigungsverfahrens unter Einsatz der Scheibe sowie
eines kraftangetriebenen Werkzeugs zur Befestigung unter Einsatz
der Scheibe, bei denen die Nachteile des Standes der Technik vermieden
werden.
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In Übereinstimmung
mit diesen Aufgaben sieht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung
die Bereitstellung einer Scheibe nach Anspruch 1 vor. Insbesondere
weist die Scheibe einen Körper
auf, der eine Achse hat und mit einer ersten Lagerflächenoberfläche, die
sich an einer axialen Seite befindet und zum Zusammenwirken mit
einer Mutter ausgelegt ist, und einer zweiten Lagerflächenoberfläche, die
sich an einer gegenüberliegenden
axialen Seite befindet und zum Zusammenwirken mit einem Gegenstand ausgelegt
ist, versehen ist. Mindestens eine dritte drehresistente Fläche der
Scheibe ist dazu ausgelegt, mit einem Gewinde des Bolzens zusammenzuwirken, so
dass sich nur die Mutter dreht, um den Bolzen zu dehnen oder zu
entspannen, wenn die Mutter mit einem gegebenen Drehmoment in eine
Richtung gedreht wird und der Körper
der Scheibe gleichzeitig mit dem gegebenen Drehmoment in einer entgegengesetzten
Richtung beaufschlagt wird, während
der Körper
der Scheibe und der Bolzen rotationsstationär bleiben.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt gemäß Anspruch
15 eine Befestigungsvorrichtung, die mit einem Gewinde versehen
ist, zur Verbindung von mindestens zwei Teilen, die einen Gegenstand
darstellen, bereit. Die Befestigungsvorrichtung umfasst einen Bolzen,
der ein Gewinde und eine Achse aufweist und in den Gegenstand eingeführt wird,
eine Mutter, die auf den Bolzen aufschraubbar ist, und eine Scheibe,
die zwischen der Mutter und dem Gegenstand anzubringen ist. Insbesondere
weist die Scheibe einen Körper
auf, der eine Achse hat und mit einer ersten Lagerflächenoberfläche, die
sich an einer axialen Seite befindet und zum Zusammenwirken mit
einer Mutter ausgelegt ist, und einer zweiten Lagerflächenoberfläche, die
sich an einer gegenüberliegenden
axialen Seite befindet und zum Zusammenwirken mit einem Gegenstand
ausgelegt ist, versehen ist. Mindestens eine dritte drehresistente
Fläche
der Scheibe ist dazu ausgelegt, mit einem Gewinde des Bolzens zusammenzuwirken,
so dass sich nur die Mutter dreht, um den Bolzen anzuziehen oder
zu lockern, wenn die Mutter mit einem gegebenen Drehmoment in eine
Richtung gedreht wird und der Körper
der Scheibe gleichzeitig mit einem gegebenen Drehmoment in einer
entgegengesetzten Richtung beaufschlagt wird, während der Körper der Scheibe und der Bolzen
rotationsstationär bleiben.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt gemäß Anspruch
16 ein Verfahren zum Zusammenbau von mindestens zwei Teilen bereit. Insbesondere
umfasst das Verfahren folgende Schritte: Ein Bolzen mit einem Ge winde
wird in die mindestens zwei Teile eingeführt, so dass sich ein freies
Ende des Bolzens über
mindestens eine Seite der mindestens zwei Teile hinaus nach außen erstreckt,
eine Reibscheibe wird auf den freien Endabschnitt des Bolzens platziert,
so dass die Reibscheibe mit dem Gewinde des Bolzens in Eingriff kommt,
um zwischen der Scheibe und dem Bolzen eine Drehreibung zu erzeugen,
und um an der mindestens einen Seite der mindestens zwei Teile anzuliegen,
eine Mutter wird gewindemäßig mit
dem freien Endabschnitt des Bolzens verbunden, um an der Reibscheibe
anzuliegen und eine Anordnung zu bilden, und ein kraftangetriebenes
Drehmoment-Werkzeug wird so auf die Anordnung platziert, um die
Mutter mit einem mit der Mutter verbundenen Drehabschnitt des kraftangetriebenen
Drehmoment-Werkzeugs festzuziehen oder zu lockern, um zur Drehung der
Mutter eine Gewindereibung mit dem Bolzen und eine Flächenreibung
mit der Reibscheibe zu überwinden,
und mit einem Reaktionsabschnitt des mit der Scheibe verbundenen
kraftangetriebenen Drehmoment-Werkzeugs eine auf eine Flächenreibung
der Reibscheibe mit der Mutter zurückzuführende Reaktionskraft zu absorbieren,
wobei eine Flächenreibung der
Scheibe mit der mindestens einen Seite der Gegenstandsteile und
eine Drehreibung des Bolzens so gewählt werden, dass sich die Scheibe
und der Bolzen nicht drehen, sondern die Reaktionskraft des kraftangetriebenen
Drehmoment-Werkzeugs absorbieren.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt gemäß Anspruch
17 eine Anordnung einschließlich
eines kraftangetriebenen Werkzeugs zur Befestigung von Gegenständen bereit.
Das kraftangetriebene Werkzeug umfasst ein Gehäuse, das mit einem nicht drehbaren
Element versehen ist, einen Kraftantrieb in dem Gehäuse, der
mit einem drehbaren Antriebselement versehen ist, und einen Befestigungsteil,
der einen Bolzen, der ein Gewinde und eine Achse aufweist und in
einen Gegenstand bildende Teile eingeführt werden kann, eine Mutter,
die auf den Bolzen aufschraubbar ist und mit dem drehbaren Antriebselement
zusammenwirkt, und eine zwischen der Mutter und dem Gegenstand anzubringende Scheibe,
die mit dem nicht drehbaren Element zusammenwirkt, aufweist. Insbesondere
hat die Scheibe eine Achse und ist mit einer ersten Lagerflächenoberfläche, die
sich an einer axialen Seite befindet und zum Zusammenwirken mit
der Mutter ausgelegt ist, einer zweiten Lagerflächenoberfläche, die sich an einer gegenüberliegenden
axialen Seite befindet und zum Zusammenwirken mit dem Gegenstand
ausgelegt ist, und mindestens einer dritten drehresistenten Fläche versehen,
die dazu ausgelegt ist, mit dem Gewinde des Bolzens zusammenzuwirken,
so dass sich nur die Mutter dreht, um den Bolzen anzuziehen oder zu
lockern, wenn das Antriebselement die Mutter mit einer gegebenen
Aktivkraft in eine Richtung dreht und die Scheibe durch eine durch
das nicht drehbare Element des Gehäuses aufgebrachte Reaktivkraft stationär gehalten
wird.
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Ein
bevorzugtes Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
die dritte drehresistente Fläche
der Scheibe ihren Drehwiderstand und/oder ihren Widerstand gegen
eine axialen Bewegung beim Gebrauch in Übereinstimmung mit der Erhöhung der
durch die Mutter am Bolzen erzeugten Widerstandsreibung, wenn sie
gespannt ist, erhöht, indem
die drehresistente Fläche
aufgrund der Widerstandsreibung des Bolzens oder der auf die Scheibe ausgeübten Drehkraft,
wenn die gegebene Kraft in der entgegengesetzten Richtung auf sie
ausgeübt wird,
weiter in das Bolzengewinde und gegen die Innenseite eines der Scheibenteile
gepresst wird.
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Gemäß einem
weiteren optionalen Merkmal der vorliegenden Erfindung hat der drehresistente Abschnitt
der Scheibe beispielsweise einen Ring, dessen Innenseite im Bolzengewinde
in Eingriff kommt und dessen Außenseite
Zahnradzähne
aufweist, um ein in den Zahnradzähnen
des Rings und auch in der Innenseite des Scheibenkörpers mit
zwei Flächenreibungsbereichen
eingreifendes Zahnrad zu drehen, wobei das Zahnrad so mit einer
Platte zwischen dem Scheibenkörper
und dem Gegenstand verbunden ist, dass, wenn sich der Bolzen mit
der Mutter dreht, sich der drehresistente Abschnitt der Scheibe
in derselben Richtung mitdrehen will und versucht, das Zahnrad zu
drehen, das seinerseits versucht, den Scheibenkörper in der zu der Bahnreibung,
mit der die Mutter seine Lagerflächenoberfläche beaufschlagt,
entgegengesetzten Richtung zu drehen, so dass der Bolzen und die
Scheibe mit ihren Teilen rotationsstationär bleiben, während die
Mutter gedreht wird.
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Da
die durch die Mutter am Bolzen erzeugte Widerstandsreibung recht
hoch sein kann, wird die sich aus dem Drehmoment, mit dem die Mutter
beaufschlagt wird, wenn der Bolzen stillsteht, ergebende Bolzenbelastung
durch die Mutter keineswegs verringert. Es ist eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung zwar zu verhindern, dass sich der Bolzen
zusammen mit der Mutter dreht, aber zu gestatten, dass sich der
Bolzen in einer axialen Richtung bewegt, wenn die Mutter gedreht
wird. Um zu verhindern, dass sich der Bolzen mit oder in der dritten
drehresistenten Fläche
der Scheibe dreht, wenn die Widerstandsreibung hoch ist, kann ein
Keil zwischen die Innenfläche
des äußeren Scheibenteils
und die Außenfläche des
inneren Scheibenteils eingeführt
werden, um die durch die drehresistente Fläche der Scheibe mit dem Bolzen
erzeugte Drehreibung zu erhöhen.
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Der
Keilteil kann, muss aber nicht, über
die erste Lagerfläche
vorstehen. Wenn er vorsteht und die Mutter auf ihn heruntergeschraubt
wird, bewegt sich der Keilteil nach unten und verkeilt die drehresistente
Fläche
in das Bolzengewinde, damit sich der Bolzen nicht mehr in Bezug
auf sie dreht. Wenn er nicht vorsteht und sich die drehresistente
Fläche
aufgrund des Drehens des Bolzens nach oben bewegt, wird er durch
die nach oben gehende Bewegung gegen das Bolzengewinde gepresst,
damit sich der Bolzen nicht dreht; in diesem Fall befindet er sich
am besten in den beiden Lagerflächen
der Scheibe, so dass er auch das Drehen der drehresistenten Fläche eines
Scheibenteils bezüglich
des anderen Scheibenteils eliminiert. Wenn sich der Bolzen entlang
der Mutter dreht und die drehresistente Fläche daher nach oben geht, wird
die drehresistente Fläche
daher weiter in das Bolzengewinde gepresst, der Bolzen dreht sich
deswegen nicht mehr und die drehresistente Fläche geht nur mit der durch
die sich drehende Mutter erzeugten Bolzendehnung nach oben.
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Wenn
die Scheibe und die Befestigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgelegt sind und das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
durchgeführt
wird, können
Standardmuttern und Standardbolzen verwendet werden. Mit anderen
Worten kann der Kunde alles bei ihm vorhandene verwenden und braucht
nur eine Scheibe hinzuzufügen.
Der Vorteil ist bemerkenswert. Erstens ist das Produkt sehr viel
kostengünstiger
als jedes der Produkte in den oben genannten Patenten. Zweitens verwendet
der Kunde seine genehmigten Bolzen und Muttern. Drittens wird die
Reaktionskraft, indem sie durch die Scheibe zu einem Teil der Mutter
geführt wird,
einzig und allein durch die Scheibe absorbiert, anstatt direkt auf
einen Teil der Mutter wie in
US 5,341,560 oder
indirekt wie in
US 5,946,789 zu
reagieren. Ferner stellt die in der vorliegenden Anmeldung vorgeschlagene
Lösung
dieselben Vorteile bereit wie die aus den oben genannten Patenten
bekannten Lösungen;
dazu gehören
eine torsionsfreie Dehnung des freien Abschnitts des Bolzens, ein
bekannter Reibungskoeffizient und somit eine bekannte Bolzenbelastung,
die Freihand-Verwendung
eines hydraulischen Drehmoment-Werkzeugs ohne Reaktionsarm und ohne
Hilfsschraubenschlüssel
sowie brücken-
und zieherfreie Bolzendehnung. Mit anderen Worten wird mit einem
kraftangetriebenen Drehmoment-Werkzeug
Drehmoment in torsions- und seitenbelastungsfreie Bolzendehnung
bis zur gewünschten
Bolzenbelastung umgewandelt, die auch auf standardmäßige Drehmoment-Muttern mit einem Reaktionselement
ausgeübt
werden kann. Es muss beachtet werden, dass die meisten Bolzen in
der Industrie Durchgangsbolzen mit einer Mutter auf der anderen
Seite oder Blindbolzen sind, die in den unteren Teil der beiden
Teile eingeschraubt sind.
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Die
Haltefassung des kraftangetriebenen Werkzeugs, die mit dem nicht
drehbaren Element des Gehäuses
des kraftangetriebenen Werkzeugs verbunden ist, kann die erfindungsgemäße Scheibe beispielsweise über einen
Stift zwischen der Fassung und Einbuchtungen an der Sechskantecke
der Scheibe in Eingriff nehmen. Durch die Eliminierung des Reaktionsarms,
der üblicherweise
mit dem Motor(zylinder)gehäuse
eines Drehmoment-Werkzeugs verbunden ist, wird auch die innere Torsion
des Werkzeugs eliminiert, wodurch es zuverlässiger wird. Darüber hinaus
wird der Betrieb aufgrund der Eliminierung von Kneifpunkten sicherer,
weil das Werkzeug keinen Reaktionsarm hat und während des Betriebs nicht gegen
einen Reaktionspunkt gehalten werden muss; auch Hilfsschraubenschlüssel werden nicht
mehr benötigt,
da der Bolzen und somit die Mutter auf der anderen Seite sich nicht
mehr drehen. Außerdem
wird die Oberfläche
des Gegenstands durch die Mutter nicht mehr verkratzt bzw. die Mutter
scheuert nicht mehr daran.
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Wenn
ein kraftangetriebenes Drehmoment-Werkzeug so auf eine Befestigungsvorrichtung angewandt
wird, dass die Mutter durch die Aktivkraft des kraftangetriebenen
Drehmoment-Werkzeugs gedreht wird und die Reaktion durch eine Standardscheibe
unter der Mutter absorbiert wird, dreht sich bekanntermaßen entweder
die Mutter oder die Scheibe nach Belieben oder der Bolzen dreht
sich mit der Mutter und es wird nichts erreicht, oder das Bolzenende
wird weiter in das Blindloch hinein festgezogen, wodurch sich die
unteren Windungen ausstülpen,
was den Auseinanderbau stark erschwert. Der Grund dafür ist, dass
die Mutter zwei Reibungsbereiche hat – die gewindemäßige Verbindung
mit dem Bolzen, die eine Widerstandsreibung erzeugt, und den Flächenbereich
mit der Scheibe, wodurch die Scheibe einen Flächenbereich mit der Mutter
und einen Flächenbereich
mit den beiden zusammenzubauenden Teilen hat. Mit anderen Worten
haben beide zwei Reibungsbereiche. Es ist zwar richtig, dass Gewindereibung
etwas geringer als Flächenreibung ist,
aber der Unterschied ist verschwindend klein, da sich die Flächenreibungen
zwischen der Scheibe und der Mutter gegenseitig ausgleichen, so
dass zwischen der Mutter und der Scheibe nur ein verschwindend kleiner
Unterschied besteht. Wenn es sich bei dem Bolzen um einen Durchgangsbolzen
handelt, ist die Gewindereibung zwischen dem Bolzen und der Mutter
und somit der Bolzendrehwiderstand gleichzeitig offensichtlich viel
kleiner als die Flächenreibung
der Scheibe, und während
die Scheibe zwar die Reaktionskraft ohne sich zu drehen absorbieren
würde,
würde sich
der Bolzen zusammen mit der Mutter drehen, wodurch nichts erreicht
würde,
es sei denn, man würde
einen Hilfsschraubenschlüssel
verwenden, um zu verhindern, dass sich die untere Mutter dreht.
Keine von beiden ist daher ausreichend, um sicherzustellen, dass
sich nur die Mutter dreht, und aus diesem Grund musste die Scheibe
mit einem dritten Reibungsbereich versehen werden. Dies reicht jedoch
nicht aus, um sicherzustellen, dass sich lediglich die Mutter dreht.
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Wenn
die erfindungsgemäße Scheibe
jedoch andererseits mit dem Gewinde des Bolzens verbunden ist, kann
sich der Bolzen nicht zusammen mit der Mutter drehen, weil sich
die Scheibe anheben muss, was nicht möglich ist, weil die Mutter
auf ihr liegt. Eine Bolzendehnung aufgrund des Herunterschraubens
der Mutter wäre
somit unmöglich.
Die vorliegende Erfindung stellt daher einen das Bolzengewinde in
Eingriff nehmenden Scheibenabschnitt bereit, der mit dem Bolzengewinde
verbunden ist. Dies für
sich genommen würde
keine Abhilfe darstellen, da sich dieser Abschnitt entweder zusammen durch
Drehen mit dem Bolzen oder nach oben, wenn sich der Bolzen in ihm
dreht, bewegen könnte.
Dadurch könnte
sich wiederum der Bolzen zusammen mit der Mutter drehen, während sich
der Abschnitt dreht oder nach oben bewegt. Gemäß einem weiteren neuen Merkmal
der vorliegenden Erfindung ist daher das Bolzengewindeeingriffsmittel
reibungsmäßig mit
dem Körper
der Scheibe verbunden, so dass seine Dreh- oder Aufwärtsbewegung
die Überwindung
einer Reibung voraussetzt, die größer ist als die durch die sich
drehende Mutter am Bolzen erzeugte Widerstandsreibung, um den Bolzen
an einer Drehung zu hindern. Diese Reibung in Verbindung mit den
beiden Flächenreibungen
der Scheiben stellt sicher, dass sich der Bolzen nicht zusammen
mit der Mutter bewegt, dass der Bolzen gedehnt wird und dass sich
die Scheibe und ihr Bolzengewindeeingriffsabschnitt nicht drehen,
während
die Mutter gedreht wird.
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Es
ist wichtig, zu verstehen, dass nichts erreicht wird, wenn sich
der Bolzen aufgrund der Widerstandsreibung zusammen mit der Mutter
dreht und der Bolzengewindeeingriffsabschnitt sich zusammen mit
dem Bolzen dreht oder sich in der Scheibe nach oben bewegt. Deshalb
müssen
beide Bewegungen des Bolzengewindeeingriffsabschnitts beschränkt werden,
indem eine größere Kraft
notwendig ist als die durch die Widerstandsreibung, die durch die
Mutter erzeugt wird, auf den Bolzen ausgeübte, selbst wenn der Bolzen
belastet ist. Dies kann auf verschiedene Weise erzielt werden, wie
dies unten anhand einiger Beispiele ohne Einschränkung der Erfindung erläutert wird.
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Wenn
die Außenseite
der Scheibe durch daran angreifende Eingriffsmittel mit der Reaktionskraft des
Werkzeugs beaufschlagt wird, ist es auch möglich, dass ein Stift o. Ä. an einem
Ende mit dem Bolzengewindeeingriffsabschnitt verbunden ist, während sein
anderes Ende aus dem Umfang der Scheibe vorsteht, so dass der Stift
nach innen geschoben wird, wenn das Werkzeug mit der Scheibe verbunden wird,
und den Bolzengewindeeingriffsabschnitt nach innen in das Bolzengewinde
schiebt.
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Die
Erfindung wird am besten aus der folgenden Beschreibung der einzelnen
lediglich beispielhaft angeführten
Ausführungsformen
in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verständlich.
Es zeigen:
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1–6 Ansichten einer mit einem Gewinde versehenen
Befestigungsvorrichtung mit einer Scheibe nach verschiedenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung und
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7 eine
Ansicht, die das Befestigungsverfahren unter Verwendung der Befestigungsvorrichtung
und der Scheibe gemäß der vorliegenden
Erfindung und eines kraftangetriebenen Werkzeugs veranschaulicht.
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1 und 2 zeigen
eine mit einem Gewinde versehene Befestigungsvorrichtung, die einen Bolzen
mit der Bezugszahl 1 aufweist, der in einen Gegenstand
eingeführt
werden kann, der aus beispielsweise zwei zusammenzubauenden Teilen
besteht und die Bezugszahl 2 hat. Die Befestigungsvorrichtung
hat ferner eine Mutter mit der Bezugszahl 5. Die Mutter
hat ein Innengewinde 4, das auf ein Außengewinde des Bolzens 1 aufgeschraubt
ist.
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Die
mit einem Gewinde versehene Befestigungsvorrichtung hat ferner eine
Scheibe, die insgesamt die Bezugszahl 6 trägt. Die
Scheibe 6 hat einen Körper
mit der Bezugszahl 7, der mit einer ersten oberen Lagerflächenoberfläche 8,
die mit der Mutter 5 zusammenwirkt, einer zweiten unteren
Lagerflächenoberfläche 9,
die mit dem Gegenstand 2 oder insbesondere mit einer Oberfläche eines
der zusammenzubauenden Teile zusammenwirkt, und mindestens eine
drehresistente Fläche
mit der Bezugszahl 10 versehen ist. Die erste und die zweite
Lagerflächenoberfläche sind
in einer axialen Richtung oder, mit anderen Worten, in Richtung
einer Achse A1 der Scheibe, die mit einer Achse A2 des Bolzens zusammenfällt, voneinander
beabstandet. Die mindestens eine dritte drehresistente Fläche 10 befindet
sich radial innerhalb des Körpers 7 der
Scheibe 6. Die dritte drehresistente Fläche 10 ist so ausgebildet,
dass sie mit dem Gewinde des Bolzens 1 in Eingriff kommt oder
dort verkeilt ist, indem beispielsweise die drehresistente Fläche 10 mit
einem entsprechenden Gewinde 11 versehen wird.
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Wie
in 1 gezeigt, besteht der Körper 7 aus zwei Teilen 7' und 7'', die einander radial benachbart
angeordnet sind, so dass sich der Teil 7'' radial innerhalb
vom Teil 7' befindet.
Die drehresistente Fläche 10 mit
dem Bolzengewindeeingriffsmittel 11 ist radial innerhalb
des Teils 7'' vorgesehen.
Die Teile 7' und 7'' sind so miteinander verbunden,
dass sie sich nicht bezüglich
einander drehen, sich aber in einer axialen Richtung zueinander
bewegen können.
Zu diesem Zweck können
die Abschnitte 7' und 7'' reibungsmäßig beispielsweise in Presspassung
miteinander verbunden sein, um einen größeren Widerstand gegen eine
Bewegung zu erzeugen als die durch den Bolzen auf gebrachte Drehkraft
und um zu verhindern, dass sich der Bolzen zusammen mit der Mutter
dreht, und um eine axiale Bewegung des Teils 7'' in Bezug auf den Teil 7' zu gestatten,
wenn der Bolzen durch die sich drehende Mutter hochgezogen wird.
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In
der Ausführungsform
in 1a wird das Drehen des Teils 7'' bezüglich des Teils 7' durch in Eingriff
stehende Keilverzahnungen 12 gestoppt, die beispielsweise
an der radial äußeren Fläche des
Teils 7'' und einer radial
inneren Fläche
des Teils 7' vorgesehen
sind, was lediglich die axiale Bewegung des Teils 7'' gestattet.
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Bei
der in 1b gezeigten Ausführungsform
wird das Drehen des Teils 7'' bezüglich des
Teils 7' beispielsweise
durch einen Keil 13 verhindert, der axiale Bewe gung lediglich
zwischen den Teilen 7' und 7'' gestattet.
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Wie
in 2 gezeigt, kann der Teil 7'' beispielsweise
als ein gespaltener Ring ausgebildet sein, und seine radial äußere Fläche kann
innen abgerundete Taschen 14 aufweisen, die sich in der
axialen Richtung erstrecken, und kann Stifte 15 enthalten,
die koaxial zu der Bolzenachse sind, teilweise in den Taschen sitzen
und an der radial inneren Fläche des
Teils 7' anliegen.
Sie zwingen den gespaltenen Ring nach innen in das Bolzengewinde,
wenn dem Teil 7' und/oder
dem Teil 7'' eine Drehbewegung
verliehen wird, während
sie das Drehen zwischen den Teilen 7' und 7'' begrenzen
und auch der Bewegung der Teile 7' und 7'' bezüglich einander
in der axialen Richtung weitere Reibung hinzufügen.
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Wie
in 3 gezeigt, kann der Teil 7' eine ovale Innenfläche haben,
deren abgerundeter Abschnitt eine gegebene Abmessung hat, während der Teil 7'' mindestens einen Ringabschnitt
haben kann, der das Bolzengewinde in Eingriff nimmt und durch eine
andere Abmessung im abgerundeten Abschnitt angeordnet ist. Der Ringabschnitt
wird daher nach innen in das Bolzengewinde gezwungen, wenn dem Teil 7' und/oder dem
Teil 7'' in irgendeine
Richtung eine Drehbewegung verliehen wird, während der Bewegung des Teils 7' und des Teils 7'' zueinander Beschränkungen
auferlegt werden.
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Gemäß einer
weiteren in 3a gezeigten Ausführungsform
braucht der Teil 7' nicht
rund oder oval zu sein. Er kann eine andere Form als rund oder oval
haben.
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Wie
in 4a und 4b gezeigt,
kann es sich bei dem Teil 7'' um mindestens
ein Teil handeln, dessen eine Seite beispielsweise auf der Innenfläche des
Teils 7' quer
geneigt und so ausgebildet ist, dass sie die Drehbewegung des Teils 7'' einschränkt. Seine äußere Seite steht mit dem Bolzengewinde
in Eingriff und ist mit wachsendem Radius bezüglich der oben genannten einen
Seite ausgebildet, so dass er sich innerhalb seiner Grenzen dreht
und somit mit seiner äußeren Seite
das Bolzengewinde mehr und mehr in Eingriff nimmt, während er
mit seiner anderen Seite mehr und mehr gegen die innere Fläche des
Teils 7' presst,
um seine Reibung mit dem Teil bezüglich der axialen Bewegung
des Teils 7'' zu erhöhen.
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Bei
der in 4c gezeigten Ausführungsform
sitzt ein Stift 16 beispielsweise auf dem Teil 7'' und erstreckt sich nach außen durch
den Teil 7',
um sich über
den äußeren Umfang
des Teils 7' zu
erstrecken. Wenn die Eingriffsmittel des Werkzeugs mit den Eingriffsmitteln
des Teils 7' verbunden
sind, wird der Stift 16 daher nach innen geschoben, um
den Gewindeeingriffsabschnitt in das Bolzengewinde zu schieben,
so dass die Scheibe auf den Bolzen platziert werden kann, ohne dass
die Scheibe die sich erstreckenden Bolzenwindungen hinuntergedreht
werden müsste,
und so dass die axiale Bewegung des Gewindeeingriffsabschnitts das Überwinden
der Reibung zwischen ihm und dem Stift 16 voraussetzt.
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Bei
der in 5a und 5b gezeigten
Ausführungsform
ist die Scheibe so ausgebildet, dass sie den Bolzen und die Scheibe
daran hindert, sich zusammen mit der Mutter zu drehen, wenn die
Mutter durch ein kraftangetriebenes Werkzeug gedreht wird. Ein drehresistenter
Abschnitt 7'' der Scheibe 7 umfasst
daher beispielsweise einen Ring, dessen innere Seite das Bolzengewinde
in Eingriff nimmt und dessen äußere Seite
Zahnradzähne
aufweist, um ein Zahnrad 17 zu drehen, das mit den Zahnradzähnen des
Rings in Eingriff steht und auch mit der inneren Seite des Scheibenkörpers mit
den beiden Flächenreibungsbereichen
in Eingriff steht. Das Zahnrad 17 ist mit einer Platte 17a zwischen
dem Scheibenkörper
und dem Gegenstand verbunden, so dass, wenn sich der Bolzen zusammen
mit der Mutter dreht, sich der drehresistente Abschnitt der Scheibe
in derselben Richtung drehen will und versucht, das Zahnrad zu drehen,
das seinerseits versucht, den Scheibenkörper in die der Widerstandsreibung,
mit der die Mutter seine Lagerflächenoberfläche beaufschlagt, entgegengesetzten
Richtung zu drehen, so dass der Bolzen und die Scheibe mit ihren
Teilen rotationsstationär
bleiben, während
die Mutter gedreht wird.
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Bei
der in 6a und 6b gezeigten
Ausführungsform
ist die Scheibe so ausgebildet, dass sie den Bolzen daran hindert,
sich im drehresistenten Abschnitt des Teils 7'' zu drehen, indem mindestens ein
keilförmiger
Teil 18 zwischen den Teilen 7' und 7'' vorgesehen
wird. Das hindert den Teil 7'' daran, sich im
Teil 7' zu
drehen, so dass die Widerstandskraft des sich drehenden Bolzens
nur den drehresistenten Abschnitt der Scheibe anheben kann, der
ihn jedoch so lange weiter in das Bolzengewinde verkeilt, bis sich
der Bolzen nicht mehr dreht und sich die drehresistente Fläche nur
axial mit dem Bolzen bewegt.
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Die
untere Lagerflächenoberfläche 9 des Körpers der
Scheibe kann so ausgebildet sein, dass sie gegenüber dem Gegenstand eine hohe
Reibung hat, dass sie beispielsweise aufgeraut ist.
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Erfindungsgemäß ist es
auch möglich,
dass das Bolzengewindeeingriffsmittel einen anderen Winkel als ein
Gewinde des Bolzens hat, um größere Reibung
zwischen ihm und dem Bolzengewinde zu erzeugen. Es ist auch möglich, dass
das Bolzengewindeeingriffsmittel kein Gewinde hat, sondern eine weichere
Oberfläche
als der Bolzen hat, um Reibung zu erzeugen.
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7 zeigt
ein kraftangetriebenes Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das kraftangetriebene Werkzeug kann elektrisch, pneumatisch, hydraulisch
oder von Hand angetrieben sein. Es hat einen kraftangetriebenen
Werkzeugteil mit einem Gehäuse
mit ingesamt der Bezugszahl 20 und einen Kraftantrieb im
Gehäuse,
der die Bezugszahl 21 trägt. Der kraftangetriebene Werkzeugteil
hat ferner ein drehbares Antriebselement 22, das mit einer Mutter
einer Befestigungsvorrichtung zu verbinden ist und die Mutter drehen
soll, um eine Gewindereibung mit einem Bolzen und eine Flächenreibung
mit einer Scheibe zur Drehung der Mutter zu überwinden, sowie ein nicht
drehbares Element 23, das mit einer Scheibe verbunden werden
kann, um die Reaktionskraft zu absorbieren, die auf die Flächenreibung der
Scheibe mit der Mutter, seine Flächenreibung
mit einer Seite von aneinander zu befestigenden Teilen und seine
Drehreibung mit dem Bolzen zurückzuführen ist,
so dass sich die Scheibe und der Bolzen nicht drehen, sondern die
Reaktionskraft des kraftangetriebenen Werkzeugs absorbieren.
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Der
Kraftantrieb des kraftangetriebenen Werkzeugteils kann einen Zylinder 24,
einen Kolben 25, der unter der Wirkung eines Arbeitsfluidmediums im
Zylinder hin- und herbewegt werden kann und eine Kolbenstange 26 einschließen, die
sich außen über den
Zylinder 24 hinaus erstreckt und mit mindestens einer Antriebsplatte 27 schwenkend
verbunden ist, die eine nicht gezeigte Klinke trägt, die mit einer Zahnstange 28 in
Eingriff steht, um einen Klinken-Zahnstangenmechanismus zu bilden,
wobei die Zahnstange gedreht werden kann und mit dem drehbaren Antriebselement 22 verbunden
ist, während das
nicht drehbare Element 23 fest mit dem Gehäuse verbunden
ist.
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Wenn
der kraftangetriebene Werkzeugteil auf der Befestigungsvorrichtung
platziert wird, wie in 7 gezeigt, um die Mutter 5 anzuziehen
oder zu lockern, verschiebt das Arbeitsfluidmedium im Zylinder 24 den
Kolben 25, der seinerseits die Zahnstange 28 mittels
des Klinken-Zahnstangenmechanismus dreht, wodurch das drehbare Antriebselement 22, das
mit der Mutter 5 verbunden ist, die Mutter dreht, um die
Gewindereibung mit dem Bolzen 1 und die Flächenreibung
mit der Scheibe 6 zu überwinden, während das
nicht drehbare Element 23, das unbeweglich mit dem Gehäuse verbunden
ist, mit der Scheibe 6 verbunden wird, um die Reaktionskraft
zu absorbieren, die auf die Flächenreibung
der Scheibe 6 mit der Mutter 5, seine Flächenreibung
mit einer Seite der Teile 2 und seine Drehreibung mit dem
Bolzen 1 zurückzuführen ist,
so dass sich die Scheibe 6 und der Bolzen 1 nicht
drehen, sondern die Reaktionskraft absorbieren. Während des
Betriebs des erfindungsgemäßen kraftangetriebenen
Werkzeugs wird die Mutter 5 mit der Aktionskraft beaufschlagt, und
die Scheibe 6 wird mit der gleichen Reaktionskraft beaufschlagt.
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Damit
die Mutter 5 durch den sich drehenden Teil 22 des
kraftangetriebenen Drehmoment-Werkzeugs 21 in Eingriff
genommen wird, versteht es sich, dass die Mutter entsprechende Verbindungsmittel haben
muss, die beispielsweise als eine polygonale Gestalt der Außenfläche der
Mutter, als auf der Außenfläche der
Mutter vorgesehene Keilverzahnungen usw. ausgebildet sein müssen. Um
den Reaktionsabschnitt 23 des kraftangetriebenen Drehmoment-Werkzeugs 21 mit
der Scheibe 6 zu verbinden, muss die Scheibe andererseits
auch mit Verbindungsmitteln versehen sein, die beispielsweise ebenfalls
als eine polygonale Außenfläche der
Scheibe, als eine auf der Außenfläche der
Scheibe vorgesehene Mehrzahl von Keilverzahnungen usw. ausgebildet
sein müssen.
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Nach
der obigen Illustration und Beschreibung ist die Erfindung zwar
mit Scheibe, mit einer Scheibe versehenen Befestigungsvorrichtung
und als Befestigungsverfahren unter Einsatz der Scheibe sowie als
Werkzeug zur Befestigung unter Einsatz der Scheibe ausgeführt, soll
aber nicht auf die gezeigten Einzelheiten beschränkt werden, da Modifikationen
und strukturelle Änderungen
vorgenommen werden können,
ohne auf irgendeine Weise von der vorliegenden Erfindung, wie sie
in den beiliegenden Ansprüchen
definiert ist, abzuweichen.