DE69431124T2

DE69431124T2 - Gerät zum entfernen von gebrochenen schrauben mit spreitzbarer backe

Info

Publication number: DE69431124T2
Application number: DE69431124T
Authority: DE
Inventors: Avraham Salmon
Original assignee: D & E Entpr Inc
Current assignee: D & E Entpr Inc
Priority date: 1991-05-24
Filing date: 1994-01-07
Publication date: 2002-11-21
Anticipated expiration: 2014-01-08
Also published as: WO1995018700A1; ES2181713T3; US5279187A; CA2180646C; AU707386B2; EP0737122B1; ATE221432T1; CA2180646A1; EP0737122A1; DE69431124D1; EP0737122A4; AU6227794A; JP3550400B2; JPH09507171A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Entfernen von gebrochenen Schrauben mit spreizbarer Backe, zur Entfernung gebrochener, eingeschraubter Befestigungsselemente, wie beispielsweise Schrauben, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (siehe beispielsweise US-A-2 233 232) und insbesondere einen Extraktionsapparat, welcher derart ausgestaltet ist, daß er gebrochene Schrauben kleinen Durchmessers entfernen kann, die während des Entfernvorgangs schwer zu ergreifen sind.
Extraktionsapparate für gebrochene Schrauben, die üblicherweise verfügbar sind zur Entfernung von gebrochenen Schrauben aus dem Inneren einer mit Gewinde versehenen Bohrung, werden häufig aus einem mit Spitze versehenen Werkzeug mit Greifzähnen oder geformten Spannuten ausgebildet, welche derart aufgebaut sind, daß sie in Eingriff gelangen mit den Seiten einer durch die gebrochene Schraube gebohrten Bohrung. Wird der Extraktionsapparat in entgegengesetzte Richtung zu derjenigen der Schraubengewinde gedreht, so ergreifen die Greifoberflächen die Innenwände der Bohrung und entfernen bei Drehung des Werkzeuges die gebrochene Schraube. Einer der Nachteile dieser Art von Extraktionsapparaten besteht darin, daß es bei kleinen gebrochenen Schraubenstielen bzw. -schäften oft schwierig ist, genug Greiffläche zwischen dem gebrochenen Stiel und dem Werkzeug zu haben, damit sich das Werkzeug zum Zwecke des Entfernens auf dem Stiel halten kann. Dies liegt daran, daß das Werkzeug reibungsmäßig lediglich auf der oberen Randoberfläche nahe der Außenkante der Bohrung in Eingriff gelangen kann und dieser Bereich einfach nicht ausreichend ist, um zu bewirken, daß das Werkzeug auf dem gebrochenen Schraubenstiel halten könnte.
US-A-2 233 232, die als Darstellung des Standes der Technik angesehen wird, offenbart eine Greifvorrichtung für glatte Bohrlöcher, die dazu verwendet werden kann, gebrochene Schraubenstiele bzw. -schäfte zu greifen und zu entfernen, indem sie ein darin befindliches Loch mit spreizbaren Backen ergreift und entfernt, die bei Drehung von Komponenten innerhalb der Greifvorrichtung wirken.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Extraktionsapparat zum Entfernen eines gebrochenen Schraubenstiels bzw. -schaftes aus einer mit Gewinde versehenen Bohrung vorgesehen, wobei der Stiel ein darin befindliches, vorgebohrtes Loch zum Zwecke des Eingriffs durch den Extraktionsapparat hat, mit:
ersten und zweiten gewindemäßig befestigten, zusammenwirkenden und relativ beweglichen Teilen;
wobei der erste Teil an seinem einen Ende einen Antriebskopf und einen zwischenliegenden zylindrischen Körper aufweist;
wobei der zwischenliegende zylindrische Körper auf seiner äußeren Oberfläche mit ersten Gewinden ausgebildet ist;
ein zweiter Teil eine zylindrische Hülse mit zweiten Gewinden auf einer seiner Innenoberflächen aufweist; wobei die Gewinde zusammenwirken mit den Gewinden an dem zylindrischen Körper, derart, daß die Hülse gewindemäßig befestigt ist an der äußeren Oberfläche des zylindrischen Körpers; wobei die Hülse eine spreizbare Greifeinrichtung aufweist, die integral mit einem Ende der Hülse ausgebildet ist; wobei die spreizbare Greifeinrichtung aus wenigstens einem Paar elastischer Greifelemente gebildet ist, die von der Hülse nach unten und nach innen abgewinkelt sind und in Greiffinger enden, wobei die Greiffinger Greifoberflächen zum Ergreifen des Inneren des vorgebohrten Loches des gebrochenen Schraubenstiels haben; dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Teil des weiteren einen konischen Expander bzw. Spreizer an dem gegenüberliegenden Ende zu seinem Antriebskopf aufweist;
der konische Expander bzw. Spreizer definiert ist durch eine verlängerte bzw. ausgedehnte konische Oberfläche, die sich durchgehend verjüngt, um eine dem Antriebskopf gegenüberliegende Spitze auszubilden;
die elastischen Greifelemente jeweils eine innere konische Oberfläche haben, die unter einem ersten Winkel von der Hülse zu den Greiffingern nach unten und innen abgewinkelt ist;
und eine zylindrische Außenform;
wobei das erste und das zweite Gewinde in entgegengesetzter Richtung zu Gewinden des gebrochenen Schraubenstiels bzw. -schaftes verlaufen, wobei ein Ausüben einer Kraft auf den Antriebskopf und ein drehendes Bewegen des zylindrischen Körpers in eine Richtung zur Entfernung des gebrochenen Schraubenstiels bewirkt, daß eine longitudinale Bewegung des konischen Expanders bzw. Spreizers erfolgt und daß die Spitze des konischen Expanders zwischen der spreizbaren Greifeinrichtung hindurchgelangt, bis eine fortgeführte Bewegung des zylindrischen Körpers bewirkt, daß der konische Expander bzw. Spreizer die spreizbare Greifeinrichtung spreizt, um den gebrochenen Schraubenstiel bzw. -schaft zu greifen, wobei eine weitergeführte Drehung des Extraktionsapparates den gebrochenen Schraubenstiel bzw. -schaft entfernt;
der konische Expander bzw. Spreizer sich konisch nach innen unter einem zweiten Winkel hin zu einer Spitze verjüngt; und der erste Winkel der inneren konischen Oberfläche der Greifeinrichtung größer ist als der zweite Winkel.
Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung erstreckt sich ein Gerät bzw. Extraktionsapparat zum Entfernen von gebrochenen Schrauben mit spreizbarer Backe vollständig innerhalb der Bohrung und während des Extraktions- bzw. Entfernungsvorgangs werden elastische Backenelemente nach außen gegen die Seiten der Bohrung gespreizt, um einen erhöhten Greifbereich zwischen dem Extraktionswerkzeug und dem gebrochenen Schraubenstiel bzw. -schaft vorzusehen zwecks Sicherstellung eines soliden, nicht-rutschenden Reibungseingriffs zwischen den Teilen. Eine weitergeführte Drehung des Werkzeugs führt dann zur Entfernung des gebrochenen Stiels bzw. Schaftes.
Daher sieht die vorliegende Erfindung ein Extraktionswerkzeug bzw. Werkzeug zum Entfernen eines gebrochenen Schraubenbefestigungselementes vor, das beispielsweise dazu geeignet ist, gebrochene Schrauben zu bewegen und ein Extraktionswerkzeug bzw. Werkzeug zum Entfernen einer gebrochenen Schraube, das eine verbesserte Greifeinrichtung zum Eingriff mit dem gebrochenen Stiel während des Entfernungsvorgangs ermöglicht.
In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen Extraktionsapparat für gebrochene Schrauben nach der vorliegenden Erfindung, teilweise im Schnitt und eingeführt in einen vorgebohrten, gebrochenen Schraubenstiel.
Fig. 2 eine Ansicht des Hülsenabschnitts des Extraktionsapparates.
Fig. 3 eine Ansicht des Körperabschnitts des Extraktionsapparates.
Fig. 4 ein Detail eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen, ist ein gebrochener Schraubenstiel bzw. -schaft B innerhalb einer mit Gewinde versehenen Bohrung in einer Trageoberfläche S. gefangen. Der Stiel ist mit Gewinde in einer ersten Richtung versehen und hat ein vorgebautes Loch H, das einen Eingriff des Extraktionsapparates nach der vorliegenden Erfindung gestattet, um bequem und einfach die Schraube zu entfernen, ohne daß eine Reihe von mühsamen und uneffizienten Vorbereitungsschritten durchlaufen werden müssen.
Der Schraubenextraktionsapparat 10 ist mit einem zylindrischen Körper 12 ausgebildet, der einen an einem seiner Enden integral ausgebildeten Antriebskopf 14 hat. Der Antriebskopf 14 hat vorzugsweise hexagonale Form, um zusammenzuwirken mit einem geeigneten Schraubenschlüssel oder einer Handhabe, geeignet für ein Loch 15 oder mit einem stromversorgten Antriebswerkzeug oder einem mit Gewinde versehenen Loch 30, in dem ein Stößelhammer oder ähnliches Werkzeug installiert werden kann. Das gegenüberliegende Ende des zylindrischen Körpers 12 ist mit einem konischen Expander bzw. Spreizer 16 ausgebildet, der sich zu einer Spitze 19 hin verjüngt. Das Äußere des zylindrischen Körpers 12 ist mit Gewinden 17 versehen, die in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung zu den Gewinden an dem Stiel ausgebildet sind, um, wie gezeigt, gewindemäßig eine Expanderhülse 18 aufzunehmen. Die Hülse 18 hat eine Reihe von Innengewinden 22 mit gleicher Größe und Richtung wie die Gewinde 17 an dem zylindrischen Körper, um mit diesen zusammenzuwirken. Mehrere elastische Elemente 24 erstrecken sich von einem Ring bzw. einer Ringmutter 20, der/die an einem Ende der Expanderhülse 18 ausgebildet ist nach unten und nach innen und münden in Greiffinger 26, die aufgrund der federartigen Wirkung der elastischen Elemente 24 elastisch zusammengehalten sind. Die elastischen Elemente 24 sind mit einer inneren konischen Oberfläche 23 und einer äußeren konischen Oberfläche 25 ausgebildet und durch mehrere Schlitze 27 voneinander getrennt. Die äußeren Oberflächen der Finger 26 sind aufgerauht mit scharfen Kanten oder Riffelungen, um ihre Greifwirkung zu erhöhen. Wie erkennbar ist, liegen die spreizbaren Finger parallel zu einer longitudinalen Linie durch den sich verjüngenden, konischen Expander bzw. Spreizer 16. Die äußeren Oberflächen 28 der Hülse 18 sind vorzugsweise mit Hexagonalform ausgebildet, um eine unabhängige Rotationssteuerung und ein Ergreifen per Hand oder einem geeigneten Werkzeug, zu gestatten.
Der Außendurchmesser der Greiffinger 26 ist wesentlich kleiner als derjenige des zylindrischen Körpers 12 und der Expanderhülse 18. Dies ermöglicht, daß der Extraktionsapparat 10 dazu verwendet werden kann, relativ kleinere Schraubenstiele mit Hilfe eines großen Antriebswerkzeugs, zu entfernen. Es ist erkennbar, daß die einzige Begrenzung der Kraft, die ausgeübt wird zur Betätigung des Werkzeuges, die maximale Schubspannung ist, die zwischen den Fingern 26 und den elastischen Elementen 24 toleriert werden kann.
Die gewindemäßige Verbindung zwischen der Hülse 18 und dem zylindrischen Körper 12 erlaubt dazwischen eine Drehung, die bewirkt, daß sich der zylindrische Körper 12 longitudinal relativ zu der Hülse 18 bewegt. Der Extraktionsapparat 10 wird dazu verwendet, einen gebrochenen Schraubenstiel bzw. - schaft B zu entfernen, der ein vorgebohrtes Loch H hat, das in den Schraubenstiel B mit Hilfe eines herkömmlichen Bohrers oder ähnlichem gebohrt wurde. Das vorgebohrte Loch H hat einen ausreichend großen Durchmesser, um darin Greiffinger einzuführen, wenn die Finger sich in ihrer nichtgespreizten Stellung befinden. Ein geeignetes hand- oder energiebetriebenes Antriebswerkzeug wird mit dem Antriebskopf 14 verbunden. Alternativ kann ein Stößelhammer (nicht gezeigt) oder anderes ähnliches Werkzeug in das mit Gewinde versehene Loch 30 eingeführt werden. Dies erlaubt ein sanftes bzw. weiches Hämmern des gebrochenen Stiels zum Zwecke des Brechens oder Trennens jeglicher Verbindung zwischen dem Stiel und der Tragoberfläche, die beispielsweise bewirkt sein könnte durch Korrosion, die eine Drehung des Stiels innerhalb des mit Gewinde versehenen Loches verhindern würde. Die Verwendung eines Stößelhammers hilft auch beim Ziehen des Stiels, sollte eine Deformation der Gewinde zwischen dem Stiel und der Tragoberfläche auftreten. Die Finger 26 am Ende der Hülse 18 werden innerhalb des in dem Schraubenstiel B ausgebildeten Lochs H plaziert. Ein Antrieb des zylindrischen Körpers 12 des Extraktionsapparates 10 in Richtung der Schraubenentfernung, währenddem die Hülse 18 von Hand oder über die Reibung zwischen Flächen gehalten ist, bewegt den zylindrischen Körper 12 in Längsrichtung entlang der Gewinde in Richtung der elastischen Elemente 24 der Hülse 18 und bewirkt, daß der Expander bzw. Spreizer 16 in Eingriff gelangt mit der inneren konischen Oberfläche 23 der elastischen Elemente 24 und deren Abspreizung bewirkt. Die konische Oberfläche des Expanders bzw. Spreizers 16 verjüngt sich unter einem anderen Winkel als die innere konische Oberfläche 23 der elastischen Elemente 24.
Die Gestalt des konischen Expanders bzw. Spreizers 16 gestattet ihm, die oberen Ränder der elastischen Greiffinger 26 direkt zu kontaktieren, ohne daß er mit der inneren konischen Oberfläche 23 der elastischen Elemente 24 in Eingriff gelangen muß. Wenn sich die Elemente 24 voneinander wegbewegen, so greifen die elastischen Finger 26 in das Innere des Lochs H in dem Schraubenstiel B, bis ein fester Eingriff ausgebildet ist. Eine weitere Drehung des Extraktionsapparates 10 in die gleiche Schraubenentfernungsrichtung bewirkt einen festeren Griff durch die Finger und aufgrund der sie haltenden Reibkraft, bewegen sich alle Teile zusammen als Einheit. Dies führt zum Abschrauben und Entfernen des Schraubenstiels B.
Fig. 4 zeigt ein Detail eines Ausführungsbeispiels eines Extraktionsapparates 200, der einen zylindrischen Körper 212 und einen mit einer Spitze 217 ausgebildeten Expander bzw. Spreizer 216 hat, die in Bezug auf die Basis des Expanders bzw. Spreizers 216 drehbar ist.
Es sei festgehalten, daß die Form des konischen Expanders bzw. Spreizers und der zusammenwirkenden Hülse nicht auf die spezielle, hier oben gezeigte Form, beschränkt sind, jedoch andere Modifikationen verwendet werden können, insofern sie innerhalb des Bereichs der Erfindung liegen, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Extraktionsapparat (10) zum Entfernen eines gebrochenen Schraubenstiels (B) aus einer mit Gewinde versehenen Bohrung, wobei der Stiel im Inneren ein vorgebohrtes Loch (H) zum Eingriff durch den Extraktionsapparat hat, mit:

ersten (12) und zweiten (18) gewindemäßig befestigten, zusammenwirkenden und relativ beweglichen Teilen;

wobei der erste Teil an seinem einen Ende einen Antriebskopf (14) und einen zwischenliegenden zylindrischen Körper (12) aufweist;

der zwischenliegende zylindrische Körper (12) mit ersten Gewinden (17) an seiner äußeren Oberfläche ausgebildet ist;

einen zweiten Teil, der eine zylindrische Hülse (18) mit zweiten Gewinden (22) auf einer seiner inneren Oberflächen aufweist, wobei die Gewinde zusammenwirken mit den Gewinden auf dem zylindrischen Körper, derart, daß die Hülse gewindemäßig befestigt ist an der äußeren Oberfläche des zylindrischen Körpers; wobei die Hülse eine spreizbare Greifeinrichtung (24) aufweist, die integral mit einem Ende der Hülse ausgebildet ist; wobei die spreizbare Greifeinrichtung ausgebildet ist durch wenigstens ein Paar elastischer Greifelemente (24), die von der Hülse nach unten und nach innen angewinkelt sind und in Greiffinger (26) enden, wobei die Greiffinger Greifoberflächen zum Ergreifen des Inneren des vorgebohrten Lochs (H) des gebrochenen Schraubenstiels haben, dadurch gekennzeichnet, daß:

der erste Teil des weiteren einen konischen Expander bzw. Spreizer (16) an dem dem Antriebskopf gegenüberliegenden Ende aufweist;

der konische Expander bzw. Spreizer definiert ist durch eine ausgedehnte konische Oberfläche, die sich durchgehend verjüngt, um eine dem Antriebskopf gegenüberliegende Spitze (19) auszubilden;

die elastischen Greifelemente jeweils eine innere konische Oberfläche (23) aufweisen, die unter einem ersten Winkel von der Hülse (18) zu dem Greiffinger nach unten und nach innen angewinkelt ist;

und einer zylindrischen äußeren Form;

wobei die ersten (17) und zweiten (22) Gewinde in entgegengesetzter Richtung zu den Gewinden des gebrochenen Schraubenstiels (B) verlaufen, wobei das Ausüben einer Kraft auf den Antriebskopf (14) und die Drehbewegung in Bezug auf den zylindrischen Körper in eine Richtung zur Entfernung des gebrochenen Schraubenstiels bewirkt, daß der konische Expander (16) eine longitudinale Bewegung ausführt und die Spitze (19) des konischen Expanders bzw. Spreizers zwischen die spreizbare Greifeinrichtung (24) gelangt, bis eine weitergehende Drehung des zylindrischen Körpers (12) bewirkt, daß der konische Expander bzw. Spreizer (16) die spreizbare Greifeinrichtung (24) zum Zwecke des Greifens des gebrochenen Schraubenstiels spreizt, wobei eine fortgesetzte Drehung des Extraktionsapparates den gebrochenen Schraubenstiel (B) entfernt;

der konische Expander bzw. Spreizer (16) sich unter einem zweiten Winkel zu einer Spitze nach innen verjüngt, und der erste Winkel der inneren konischen Oberfläche (23) der Greifeinrichtung (24) größer ist als der zweite Winkel.

2. Extraktionsapparat (10) nach Anspruch 1, wobei die Greifoberflächen an den Greiffingern (26) zum Vereinfachen des Ergreifens gekennzeichnet sind durch eine unregelmäßige Oberfläche mit mehreren scharfen Kanten.

3. Extraktionsapparat (10) nach Anspruch 2, wobei die Greifoberflächen geriffelt sind.

4. Extraktionsapparat (10) nach Anspruch 1, wobei der An triebskopf (14) ein Mittel zum Anschluß eines Hilfsantriebswerkzeugs aufweist, mit dem eine Antriebskraft auf den Antriebskopf auferlegbar ist.

5. Extraktionsapparat (10) nach Anspruch 4, wobei das Mittel eine mit Gewinde versehene Öffnung ist.

6. Extraktionsapparat (10) nach Anspruch 1, wobei die elastischen Greiffinger (24) einen kleineren Durchmesser haben als die Hülse.

7. Extraktionsapparat (10) nach Anspruch 1, wobei die elastischen Greiffinger (24) einen kleineren Durchmesser haben als der zwischenliegende zylindrische Körper (12).

8. Extraktionsapparat (10) nach Anspruch 1, wobei die elastischen Greifelemente (24) der Greiffinger durch Schlitze (27) voneinander getrennt sind.

9. Extraktionsapparat (10) nach Anspruch 8, wobei die Schlitze (27) zum Zwecke erhöhter Flexibilität in einem gebohrten Loch enden.

10. Extraktionsapparat (10) nach Anspruch 1, wobei der Antriebskopf (14) ein Mittel zur Verbindung mit einem Hilfsantriebswerkzeug aufweist, mit dem eine rotationsmäßige Antriebskraft auf den Extraktionsapparat auferlegbar ist.

11. Extraktionsapparat (10) nach Anspruch 1, wobei der Antriebskopf (14) ein Mittel zur Verbindung mit einem Hilfsantriebswerkzeug aufweist, zum Zwecke der Auferlegung einer hammerartigen Antriebskraft auf den Antriebskopf.

12. Extraktionsapparat (10) nach Anspruch 11, wobei das Mittel zur Verbindung (15) eine mit Gewinde versehene, in einem Ende des Antriebskopfes ausgebildete Öffnung ist.

13. Extraktionsapparat (10) nach Anspruch 1, wobei die elastischen Greiffinger (26) longitudinal gegenüber einem Ende der Hülse (18) versetzt sind, wobei die Finger des weiteren gekennzeichnet sind durch einen Durchmesser, der im wesentlichen kleiner ist als der Durchmesser der Hülse und der Durchmesser des zwischenliegenden zylindrischen Körpers (12), mit dem die Hülse gewindemäßig in Eingriff steht.