NL1026933C2 - Werkwijze en inrichting voor het losmaken van een klemmende verbinding, in het bijzonder een gloeibougie. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het losmaken van een klemmende verbinding, in het bijzonder een gloeibougie

De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een werkwijze 5 en inrichting voor het losmaken van een klemmende verbinding, bijvoorbeeld een schroefdraadverbinding, en in het bijzonder voor het losmaken en verwijderen van gloeibougies in de cilinderkop van een motor.

Uit het Amerikaanse octrooischrift nr. 3,861,250 is een inrichting voor het losmaken van een schroefdraadverbinding bekend, voorzien van een tril/slag-mechanisme 10 en een slagdop. Het tril/slag-mechanisme omvat een door perslucht aangedreven slag-plunjer, die via een slagstuk/verbindingsstuk en de slagdop trillingen op de schroefdraad uitoefent, zonder daarop een moment uit te oefenen.

Het is bij de deskundigen op het gebied van auto- en motorentechniek algemeen bekend, dat gloeibougies moeilijk uit de cilinderkop van een motor kunnen 15 worden verwijderd. Dit komt zowel door corrosie, die tussen de schroefdraad van de gloeibougie en de schroefdraad van de cilinderkop ontstaat, als door koolafzetting tussen de cilinderkop en de gloeibougie. Daardoor kan de bougie zeer vast komen te zitten en bestaat de kans dat deze bij demontage afbreekt. Soortgelijke verschijnselen doen zich voor bij verstuivers, met name van dieselmotoren, die doorgaans met een klemverbinding 20 of pasfitting zijn gemonteerd en die door corrosie en/of koolafzetting eveneens moeilijk kunnen worden verwijderd.

De gebruikelijke wijze om een gloeibougie uit een motor te demonteren is om de motor warm te draaien c.q. warm te rijden of, indien de gloeibougies nog intakt zijn, deze door middel van een afzonderlijke kabel 4-5 minuten te laten gloeien om deze 25 schoon te branden. Vervolgens wordt kruipolie of een soortgelijke multifunctionele olie op de schroefdraad gespoten, waarna de gloeibougie met het juiste gereedschap voorzichtig wordt losgedraaid. Hierbij dient de monteur er altijd voor te zorgen, dat een bepaald, door de fabrikant meestal voorgeschreven maximum moment, bijvoorbeeld 40 Nm, niet wordt overschreden, omdat de gloeibougie anders kan afbreken. Ook bij toepassing van minder 30 dan het maximaal toelaatbare koppel kan, afhankelijk van de mate van corrosie en/of koolafzetting, draadbeschadiging e.d. optreden

Wanneer de gloeibougie bij de demontage beschadiging veroorzaakt en/of zelf onverhoopt afbreekt, en dat komt zeer dikwijls voor, moet deze worden uitgeboord, waarna de cilinderkop opnieuw van schroefdraad moet worden voorzien. Het uitboren van 35 de gloeibougies en het opnieuw aanbrengen van schroefdraad is een tijdrovende en 1026933- 2 ! risicovolle bewerking. In veel gevallen moet de dlinderkop van de motor worden gedemonteerd en zelfs worden vervangen, met alle extra kosten vandien.

In het Amerikaanse octrooischrift nr. 4,807,349 wordt een inrichting voor het losmaken van een schroefdraadverbindlng beschreven, die van een met de hand bedien-5 bare sleutel en een tril/slag-mechanisme is voorzien. Het tril/slagmechanisme oefent trillingen op de schroefdraad uit, zonder daarop een moment uit te oefenen. Tegelijkertijd kan met de sleutel de schroefdraadverbindlng worden losgedraaid. Bij deze inrichting werkt het tril/slag-mechanisme niet op perslucht, maar omvat een door een klinknagel-machine aangedreven slagplunjer. Er is bij deze inrichting verder geen sprake van een 10 slagdop.

In het Duitse Auslegeschrift 1 067 739 wordt een inrichting voor het losmaken van een schroefdraadverbindlng getoond, waarbij als toepassing een bougiesleutel wordt genoemd. De inrichting is een met de hand bedienbare sleutel en omvat een slag-mechanisme. Er wordt met een hamer op het slag-mechanisme geslagen, waarbij de 15 kracht van de hamer wordt omgezet in een moment op de schroefdraadverbindlng (het "slagmoer-principe").

Uit het Amerikaanse octrooischrift is 6,681,663 is een handgereedschap voor het losmaken van een schroefdraadverbindlng bekend, waarbij in het handvat een trfl-mechanisme is opgenomen, waarmee trillingen op de schroefdraad kunnen worden 20 uitgeoefend, zonder daarop een moment uit te oefenen. Daarna kan de schroefdraad-verbinding met de sleutel worden losgedraaid.

Pneumatisch draai/slaggereedschap is eveneens volgens de stand van de techniek bekend. Verwezen wordt bijvoorbeeld naar de Amerikaanse octrooischriften nrs.

4,243,108 en 4,836,296.

25 Hoewel er in de literatuur ruimschoots aandacht aan het probleem van het losmaken van klemmende verbindingen en met name van schroefdraadververbindingen is besteed, is geen van de vermelde oplossingen tot nu toe in de praktijk afdoende gebleken om gloeibougies voor automotoren e.d. routinematig met een hoog succespercentage (d.w.z. zonder dat de bougie tijdens de montage afbreekt) te vervangen. Er is daarom 30 behoefte aan verdere verbeteringen van inrichtingen voor het losmaken van klemmende verbindingen, met name van schroefdraadverbindingen en in het bijzonder van gloeibougies, die in staat zijn het bovengeschetste probleem op te lossen of althans verder te verminderen. Graadmeter is hierbij, dat het percentage afgebroken gloeibougies tijdens de demontage uit een motorblok (c.q. cilinderblok) door geschoold personeel kleiner en bij 35 voorkeur aanzienlijk kleiner wordt.

1026933 3

Verrassenderwijs werd thans gevonden, dat dit doel kan worden bereikt door de klemmende verbinding aan axiale trillingen te onderwerpen,, waarbij tevens een bij voorkeur instelbaar koppel op de verbinding wordt uitgeoefend om deze los te maken.

De uitvinding verschaft daartoe een inrichting voor het losmaken van een 5 klemmende verbinding, omvattende een mechanisme voor het genereren van trillingen in axiale richting, alsmede middelen om de axiale trillingen op de klemmende verbinding over te brengen, waarbij de inrichting tevens middelen omvat om een koppel op de los te maken verbinding te kunnen uitoefenen.

Bij voorkeur worden de axiale trillingen langs pneumatische of hydraulische 10 weg gegenereerd.

Bij voorkeur omvatten de middelen om een koppel te kunnen uitoefenen een momentsleutel of torsiestaaf; bij voorkeur is het koppel vooraf instelbaar.

In een verdere voorkeursuitvoering is de momentsleutel of torsiestaaf omwille van de eenvoud van de constructie losmaakbaar met het mechanisme voor het genereren 15 van trillingen in axiale richting verbonden. Dit kan bijvoorbeeld worden gerealiseerd door het huis, waarin bij voorkeur een slag/tril mechanisme is aangebracht, uit te rusten met een voorziening, waarop c.q. waarin een externe momentsleutel kan worden aangebracht. Verder bestaan de middelen om de trillingen op de schroefdraad over te brengen bij voorkeur uit een verbindingsstuk, waarmee een trilmechanisme/slagmechanisme van de 20 inrichting met het te verwijderen voorwerp uit de schroefdraad c.q. de schroefdraad zelf wordt verbonden. De inrichting omvat gewoonlijk een door perslucht of hydraulisch aangedreven slagplunjer, die via een slagstuk.verbindingsstuk en een slagdop trillingen op de schroefdraad uitoefent, zonder daarop een moment uit te oefenen. Het trilmechanisme/ slagmechanime omvat verder bij voorkeur een reduceerventiel, waarmee de slagkracht-25 frequentie kan worden ingesteld.

De inrichting volgens de uitvinding is vooral geschikt voor het losmaken van klemmende schroefdraadverbindingen en in het bijzonder voor het losmaken en verwijderen van gloeibougies uit een motorblok, waarin de gloeibougies zijn gemonteerd. De inrichting is eveneens geschikt voor het losmaken van zogenaamde klem- of passing-30 verbindingen en in het bijzonder voor het losmaken en verwijderen van verstuivers uit een (diesel)motorblok, waarin deze verstuivers zijn gemonteerd.

De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het losmaken van een klemmende verbinding, waarbij men de klemmende verbinding aan op pneumatische wijze voortgebrachte axiale trillingen onderwerpt en waarbij men tevens een koppel op de 35 klemmende verbinding uitoefent om deze los te maken.

1026933 4

Bij voorkeur is dit koppel vooraf instelbaar. Ook wordt het koppel bij voorkeur handmatig op de klemmende verbinding uitgeoefend.

De inrichting werkt volgens een voorkeursuitvoering van de uitvinding in principe ais volgt. Via een op zichzelf bekend, pneumatisch aangedreven trilmechanisme/ 5 slagmechanisme worden door de inrichting axiale trillingen gegenereerd, die via een slagstuk-verbindingsstuk worden overgebracht op het te verwijderen voorwerp, typisch bijvoorbeeld (de huls van) een gloeibougie, waardoor de corrosie en de koolafzetting tussen de schroefdraad van de gloeibougie en de schroefdraad van de cilinderkop worden losgetrild. De wrijving tussen de beide schroefdraden zal hierdoor in meerdere of mindere 10 mate afnemen. Door het trillen van de schroefdraadverbinding kan tevens een desgewenst toegevoegde smeervloeistof tussen de draad vloeien, waardoor de wrijving tussen de schroefdraden nog sterker wordt verminderd. Wanneer de schroefdraadverbinding voldoende is losgetrild, kan de gloeibougie tijdens het billen met een gering koppel worden losgedraaid en zo compleet uit de cilinderkop kunnen worden verwijderd. 15 Het is duidelijk, dat de losmaakbewerking afhankelijk zal zijn van de mate waarin het voorwerp in de schroefdraadverbinding vastzit en dus van de mate van corrosie en - in het geval van gloeibougies - van de koolafzetting. Dezelfde principes gelden, indien de los te maken verbinding geen schroefdraadverbinding, maar een klemverbinding of schacht-verbinding is.

20 De tijdsduur van de bewerking is niet bijzonder kritisch en bedraagt gewoonlijk één minuut tot enkele minuten, afhankelijk van de mate van corrosie en/of koolafzetting en de frequentie van het axiale trilmechanisme. Bij voorkeur wordt voorafgaande en/of tijdens de axiale trilbewerking kruipolie of een daarmee vergelijkbare olie op de gecorrodeerde verbinding gespoten. In een voorkeursuitvoering van de inrichting kan de slag/ 25 trilfrequentie worden Ingesteld. Een geschikte instelling geeft bijvoorbeeld een frequentie in het traject van ongeveer 3000-8000 trillingen/min, bij voorkeur ongeveer 4000-6000 trillingen/min. en met de meeste voorkeur ongeveer 5000 trillingen/min. Diut komt overeen met een druk in de orde van 5-10 bar. Het koppel, dat handmatig op het los te maken voorwerp wordt uitgeoefend, is gewoonlijk wel kritisch, zeker in het geval van gloei-30 bougies. In het algemeen dienen de door de fabrikant aangegeven grenzen niet te worden overschreden. Indien het voorwerp na een bewerking van enkele minuten nog niet kan worden losgemaakt, dient de bewerking zo lang te worden herhaald tot het voorwerp uiteindelijk kan worden losgedraaid.

Ook is het mogelijk, indien de de gloeibougie nog steeds niet loskomt, om de 35 voedingsstift in de schacht van de bougie af te draaien en in de schacht draad te tappen (bij voorkeur links draad) en daarin een draadstang of bout aan te brengen, met behulp 1026933 5 waarvan een betere trilling op het klemmende gedeelte van de gloeibougie kan worden overgebracht en bovendien doorgaans een versteviging van de schroefdraad wordt verkregen.

De uitvinding wordt nu verder geïllustreerd aan de hand van het volgende 5 uitvoeringsvoorbeeld, dat de uitvinding in geen enkel opzicht beperkt, en met verwijzing naar de bijgevoegde tekening, waarin:

Figuur 1 een schematisch perspectivisch aanzicht is van een inrichting volgens de uitvinding in zijn verschillende onderdelen.

De in Figuur 1 weergegeven uitvoeringsvorm omvat drie hoofdcomponenten: 10 A. Een sectie met een conventioneel pneumatisch trilmechanisme, dat in hoofdzaak uit de volgende onderdelen bestaat I. Huis, incl. afscherming, hier in axiaal naar beneden geschoven uitvoering getoond, maar in bedrijfstoestand bevestigd aan onderdeel 2 (de gaten voor de bouten aan de bovenzijde van 1. zijn eveneens zichtbaar.

15 2. Kop, met de onderdelen 3-6, waarop in deze uitvoering ook een moment- sleutel 8 is gemonteerd 3. Luchtaansluiting 4. Bouten 5. Luchtregeling 20 6. Borging luchtregeling 7. Slagpen 10. Ventiel II. Slagplunjer 13. Borgmoer 25 B. Een momentsleutel of torsiestaaf 8, die bij voorkeur instelbaar is C. Een slagdop 9, gewoonlijk hexagonaal, en D. Een verbindingsstuk 12 om de in Onderdeel A gegenereerde axiale trilling over te brengen op de slagdop van Onderdeel C en daarmee op de los te maken klemmende verbinding 30 Aangezien het trilmechanisme van de inrichting volgens de uitvinding gewoon· lijk van het conventionele type is, zal de werking voor een deskundige aan de hand van de tekening duidelijk zijn en kan een nadere bespreking hiervan achterwege blijven. Modificaties van het trilmechanisme zijn eveneens voorzien, maar het gebruik zal niet verschillen van het beschreven principe.

1026933 β

Het materiaal waarvan de inrichting volgens de uitvinding is vervaardigd is bij voorkeur hooggekwalificeerd staal voor de "zware" delen, die de trillingen genereren en/of doorgeven, zoals de slagpen 7, de slagplunjer 11, het verlengstuk 12, de dop 9 en doorgaans ook de momentsleutel 8, en lichtgewicht metaal, zoals aluminium, voor het huis 5 1 en de kop 2. Waar nodig of gewenst, is de kop 2 versterkt. Voor een deskundige zal de materiaalkeuze en eventuele variaties daarin geen enkel probleem vormen.

De getoonde momentsleutel of torsiestaaf vormt onderdeel van de inrchting volgens de uitvinding, maar is niet integraal met de kop van de trilinrichting verbonden. Een dergelijke uitvoeringsvorm Is echter wel in de omvang van deze uitvinding voorzien. 10 Ook kan de momentsleutel op een andere plaats zijn voorzien, bijvoorbeeld aan het huis 1 met het tril/slag mechanisme of tussen het huis 1 en het te verwijderen voorwerp, op soortgelijke wijze als beschreven in US 4807349. Ook is een uitvoeringsvorm voorzien, waarin het koppel niet handmatig, maar mechanisch of elektrisch wordt uitgeoefend.

In plaats van de als onderdeel C getoonde slagdop, die vooral nuttig is bij het 15 losmaken en verwijderen van gloeibougies, kan ieder ander verbindingsstuk tussen het trilmechanisme en het te los te maken voorwerp worden toegepast. Ook kan dit onderdeel één geheel vormen met het slagstuk-verbindingsstuk (12).

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn, dat modificaties en aanpassingen op de in deze aanvrage beschreven inrichting kunnen worden aangebracht, zonder dat 20 wordt afgeweken van de essentie van de uitvinding. Dergelijke modificaties en aanpassln· gen, waarvan enkele hierboven al zijn aangegeven, zijn daarom mede in deze uitvinding begrepen.

1026933

Claims (14)

1. Inrichting voor het losmaken van een klemmende verbinding, omvattende een mechanisme voor het genereren van trillingen in axiale richting, alsmede middelen om de axiale trillingen op de klemmende verbinding over te brengen, met het kenmerk, dat de 5 inrichting tevens middelen omvat om een koppel op de los te maken verbinding te kunnen uitoefenen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de axiale trillingen pneumatisch of hydraulisch worden gegenereerd. 10

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het koppel vooraf instelbaar is.

4. Inrichting volgens één van de conclusies 1 tot 3, met het kenmerk, dat de 15 middelen om een koppel te kunnen uitoefenen een momentsleutel of torsiestaaf omvatten.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de momentsleutel of torsiestaaf losmaakbaar met het mechanisme voor het genereren van trillingen in axiale richting is verbonden. 20

6. Inrichting volgens één van de conclusies 2 tot 5, met het kenmerk, dat het mechanisme voor het genereren van axiale trillingen een pneumatisch aangedreven tril/slag mechanisme omvat.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het pneumatisch aangedreven tril/slag mechanisme tevens een reduceerventiel omvat, waarmee de slagkrachtfrequentie kan worden ingesteld.

8. Inrichting volgens één van de conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de 30 klemmende verbinding een schroefdraadverbinding is.

9. Inrichting volgens één van de conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de klemmende verbinding een passingverbinding is. 1026933 *

10. Inrichting volgens één van de conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de klemmende verbinding een verbinding is van een gloeibougie of een verstuiver met een motorblok, waarin de gloeibougie of de verstuiver is gemonteerd.

11. Werkwijze voor het losmaken van een klemmende verbinding, waarbij men de klemmende verbinding aan op pneumatische wijze voortgebrachte axiale trillingen onderwerpt, met het kenmerk, dat men tevens een koppel op de klemmende verbinding uitoefent om deze los te maken.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het koppel op de klemmende verbinding handmatig wordt uitgeoefend.

13. Werkwijze volgens conclusie 11 of 12, met het kenmerk, dat de klemmende verbinding een schroefdraadverbinding of een passingverbinding is. 15

14. Werkwijze volgens conclusie 11 of 12, met het kenmerk, dat de klemmende verbinding die van een gloeibougie of een verstuiver met een motorblok is, waarin de gloeibougie of de verstuiver is gemonteerd. 20 1026933