WO2024022548A1 - Montagewerkzeug, dessen verwendung und verfahren zur befestigung eines gewindeeinsatzes - Google Patents

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WO2024022548A1
WO2024022548A1 PCT/DE2022/100539 DE2022100539W WO2024022548A1 WO 2024022548 A1 WO2024022548 A1 WO 2024022548A1 DE 2022100539 W DE2022100539 W DE 2022100539W WO 2024022548 A1 WO2024022548 A1 WO 2024022548A1
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WO
WIPO (PCT)
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spindle
housing sleeve
thread
assembly tool
external thread
Prior art date
Application number
PCT/DE2022/100539
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Jüling
Nikolas RASCHKE
Original Assignee
Howmet Aerospace Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Howmet Aerospace Inc. filed Critical Howmet Aerospace Inc.
Priority to PCT/DE2022/100539 priority Critical patent/WO2024022548A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/02—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same
    • B25B27/06—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same inserting or withdrawing sleeves or bearing races
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/14—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for assembling objects other than by press fit or detaching same
    • B25B27/143—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for assembling objects other than by press fit or detaching same for installing wire thread inserts or tubular threaded inserts

Definitions

  • the disclosure relates to an assembly tool for threaded inserts, the use of such an assembly tool with a threaded insert adapted thereto, and a method for fastening a threaded insert in a workpiece.
  • Threaded inserts which can be designed, for example, as a threaded bushing or as thread armor, are used in workpieces with lower mechanical stress, for example in components made of aluminum or gray cast iron, in order to be able to introduce comparatively higher loads via the thread. Such thread inserts are also suitable as repair solutions for damaged threads.
  • Threaded inserts are usually components that have an external thread with which they are screwed into a possibly damaged thread of a component.
  • the threaded inserts then also have an internal thread or a pin with an external thread for connection to another component.
  • wedges or pins are driven into the threaded insert and/or the workpiece receiving the threaded insert. This particularly prevents the thread insert from rotating in this workpiece.
  • EP 3 205 454 B1 proposes an assembly tool for threaded inserts which has a spindle with a first external thread and a second thread, a housing sleeve which has a thread which engages with the second thread, and locking means for releasably inhibiting rotation of the spindle relative to the housing sleeve.
  • the spindle and the housing sleeve can be rotated together in a first step of assembling the threaded insert.
  • locking means are provided which make relative rotation between the spindle and the housing sleeve at least so difficult that no relative movement occurs between the housing sleeve and the spindle given the comparatively low torque that is required to screw the threaded insert into the workpiece.
  • the locking means which inhibit or impede relative rotation between the spindle and the housing sleeve are abutting stop surfaces of the spindle and the housing sleeve, which, together with the interlocking threads of the spindle and the housing sleeve, cause the spindle to be clamped in the housing sleeve .
  • This jamming can prevent the housing sleeve from moving downward relative to the spindle as desired to drive in the pins or wedges due to the high friction between the stop surfaces. Applying greater torque may result in damage to the surface and thread insert. In addition, the jamming can be further increased, so that the tool can only be released using force.
  • the present disclosure provides, among other things, an improved assembly tool for inserting a threaded insert into a workpiece (e.g., as recited in claim 1) that minimizes the risk of undesirably severe binding. Further non-limiting embodiments relate to the use of such an improved assembly tool with a threaded insert adapted thereto (e.g. as recited in claim 13) and an improved method for fastening a threaded insert in a workpiece (e.g. as recited in claim 14).
  • a non-limiting embodiment of the disclosure is based on the idea that the risk of an undesirably strong jamming between the spindle and the housing sleeve can be significantly minimized by reducing the friction under the head as much as possible.
  • An assembly tool has, in a non-limiting embodiment, a spindle which is provided at least in sections with a first external thread and at least in sections with a second external thread whose diameter is larger than the diameter of the first external thread, and a housing sleeve which has a has threads in engagement with the second thread.
  • the diameter of the second external thread is also larger than the diameter of the thread insert that is to be fastened in a workpiece with the assembly tool.
  • the length of the spindle and the length of the housing sleeve are adapted to one another in such a way that the first external thread protrudes at least partially from the housing sleeve.
  • An axial bearing is also axially fixed in the housing sleeve, which can, for example, rotatably support a pressure piece in the housing sleeve.
  • the housing sleeve is through the Threaded engagement with the spindle is axially movable relative to it.
  • An end position of this axial movement is defined by an axial stop of the spindle on the axial bearing and/or a rotational stop of the spindle on the housing sleeve.
  • the different diameters of the two external threads of the spindle cause the resistance torque generated by thread friction in the thread engagement between the second external thread of the spindle and the internal thread of the housing sleeve to be greater than the resistance torque between the first external thread of the spindle and an internal thread of the thread insert.
  • This means that the threaded insert can be screwed onto the spindle by rotating it relative to the housing sleeve, without the spindle rotating in the housing sleeve.
  • the larger diameter of the second external thread causes the resistance torque to be smaller than the resistance torque generated by thread friction in the thread engagement between the second external thread of the spindle and the internal thread of the housing sleeve.
  • the spindle does not rotate in the housing sleeve when an assembly torque acts on it.
  • this effect can be further increased by using measures that influence thread friction.
  • a relative movement between the spindle and the housing sleeve is releasably inhibited in the end position between the spindle and the housing sleeve.
  • zes in a workpiece axially abuts the workpiece is considerably larger (theoretically even infinitely large) than the resistance torque generated by thread friction in the threaded engagement between the second external thread of the spindle and the internal thread of the housing sleeve.
  • the direct seating of the spindle on the bearing or the seating of the spindle on one or more sliding disks, which in turn are supported directly on the bearing, makes it easier to release the inhibition between the spindle and the housing sleeve by allowing the axial bearing to rotate relative to each other possible without greater friction.
  • Jamming that is too tight can alternatively or additionally be achieved by limiting the rotational movement, for example by at least one rotary stop or by a pin.
  • the end position of the axial movement of the spindle relative to the housing sleeve which is defined by the direct or indirect axial stop of the spindle on the axial bearing and/or by the rotational stop of the spindle on the housing sleeve, is the position that the housing sleeve is relative to spindle, while the relative rotation between the spindle and the housing sleeve is at least made difficult or inhibited to the extent that, given the comparatively low torque that is required to screw the threaded insert into the workpiece, there is no relative movement between the screws. housing sleeve and spindle occurs.
  • the spindle may have a first section on which the first external thread is provided, a second section on which the second external thread is provided, and a third section connecting the first section and the second section, the outer diameter of the second section is larger than that of the third section.
  • the transition from the second section to the third section can define an axial stop surface of the spindle, which rests directly or indirectly on the axial bearing in the end position.
  • the axial bearing can be, for example, a needle bearing or a roller bearing, in which the needles or rollers are arranged in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the spindle, i.e. to its axis of rotation.
  • the axial bearing can also be designed, for example, as a ball bearing.
  • At least one sliding disk can be provided between the spindle and the axial bearing.
  • Two sliding disks can be provided, each arranged in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the spindle, ie to its axis of rotation.
  • the housing sleeve can have a first cylindrical section in which the thread designed as an internal thread is provided, and a second cylindrical section which is spaced from the first section by a web or flange projecting radially inwards.
  • the radially inwardly projecting web or flange can have at least one counter-rotary stop complementary to the first rotary stop, which together as a rotary stop define the end position of the axial movement between the housing sleeve and the spindle.
  • the screwing of the threaded insert into a workpiece and the subsequent driving of the pins or wedges of the threaded insert are effected by rotation of the assembly tool.
  • This makes it possible to carry out the assembly steps that were previously carried out partially separately from one another, namely screwing in the insert and driving in the pins or wedges, by, for example, continuously rotating the assembly tool.
  • assembly can be carried out using a cordless screwdriver or the like without having to use an additional tool.
  • not having to change tools saves a lot of time and therefore increases efficiency.
  • Another advantage is that the pins or wedges are not driven in suddenly, so that damage to the pins or wedges can be largely ruled out.
  • the spindle and the housing sleeve can be rotated together in a first step of assembling the threaded insert.
  • the threads are checked in terms of their diameter and, if necessary, other contradictions.
  • Parameters influencing the stationary torque are designed in such a way that a relative rotation between the spindle and the housing sleeve is made more difficult at least to the extent that, given the comparatively low torque that is required to screw the threaded insert into the workpiece, no relative movement occurs between the housing sleeve and the spindle.
  • the spindle has a thread on two sections, namely on the one hand the first external thread for connection to the thread insert and on the other hand a further thread which engages with the housing sleeve.
  • the second thread can also be an external thread that engages with an internal thread of the housing sleeve.
  • the two threads can be designed as separate thread sections.
  • a continuous thread can be provided on the spindle, which forms both thread sections.
  • Overlapping thread sections can also be provided on the spindle.
  • both thread sections can have the same direction of rotation.
  • the thread sections can have the same or different pitches.
  • the housing sleeve which is both when screwing the threaded insert into the workpiece rotates while the pins or wedges are being driven in, be provided so that it does not rest directly on the non-rotating pins or wedges.
  • the side of the housing sleeve facing the insert can be provided with a friction-reducing coating.
  • a pressure piece arranged radially outside the spindle and having an end wall on the side facing away from the housing sleeve is mounted on or in the housing sleeve. With this end wall, the pins or wedges can be driven in when the housing sleeve moves together with the pressure piece relative to the spindle.
  • the length of the pressure piece, the length of the spindle and the length of the housing sleeve are preferably adapted to one another in such a way that the first external thread of the spindle protrudes at least partially from the housing sleeve and from the pressure piece.
  • the pressure piece is freely rotatable relative to the housing sleeve and is mounted on or in the housing sleeve so that it cannot be moved axially relative to the housing sleeve. This can be done, for example, using a needle or ball bearing and, if necessary, a locking ring.
  • the spindle can be rotationally fixed with at least one of these Sectionally surrounding spacer ring can be coupled, the spacer ring being axially movable together with the spindle relative to the housing sleeve for driving in the pins or wedges.
  • the spacer ring is moved towards the workpiece together with the other components of the assembly tool and together with the threaded insert while the threaded insert is screwed into the workpiece.
  • the spacer ring As soon as the spacer ring hits the workpiece surface with its end face facing away from the housing sleeve, the required required torque for rotating the assembly tool.
  • This increase in torque causes the inhibition between the housing sleeve and the spindle caused, among other things, by thread friction to be released, ie, for example, the frictional forces between the housing sleeve and the spindle being exceeded, as a result of which, as the housing sleeve continues to rotate, it is rotated relative to the spindle, which is fixed together with the spacer ring.
  • This causes the required relative axial movement between the spindle and the housing sleeve or thrust piece due to thread engagement to move the pins or wedges relative to the threaded insert.
  • the spacer ring is also axially movable relative to the pressure piece.
  • the spacer ring can be secured in the spindle by means of a pin, with elongated holes being provided in the pressure piece in which the pin is guided.
  • the use of the spacer ring allows the screwing depth of the threaded insert into the workpiece to be determined very precisely, since when the spacer ring hits the workpiece surface, the screwing in of the threaded insert is stopped (end of the first operating mode) and the threaded insert is subsequently inserted by driving in the wedges or pins its position is fixed relative to the workpiece. This makes it possible to mount a large number of threaded inserts with high precision into a defined screw-in depth in the workpiece.
  • the spacer ring can be designed to be interchangeable, with different screw-in depths being able to be achieved with different dimensions of the spacer ring.
  • the spacer ring can be designed in several parts and, for example, have an external thread which engages with the internal thread of an adjusting ring which at least partially surrounds the spindle. If necessary, the adjusting ring can be fitted with a lock nut, which is also connected to the external thread of the Spacer ring is engaged, fixed in position.
  • the position of the setting ring relative to the spacer ring and thus to the spindle defines the screw-in depth of the threaded insert or the switching between the operating modes of the assembly tool.
  • the adjusting ring For a smaller screw-in depth of the threaded insert, the adjusting ring must be advanced further relative to the spindle in the screwing-in direction of the threaded insert, so that the screwing-in process is stopped earlier, whereas the adjusting ring must be retracted relative to the spindle if a greater screw-in depth is to be achieved.
  • the housing sleeve can have a first cylindrical section in which the thread designed as an internal thread is provided, and a second cylindrical section which is spaced from the first section by a web or flange projecting radially inwards, and in which a flange portion of the pressure piece is rotatably mounted and secured against axial movement.
  • the spindle can have a shaft, at one end of which the first external thread is provided and at the opposite second end the second thread designed as an external thread is provided, wherein the second end can have an enlarged diameter compared to the shaft.
  • the pressure piece can, for example, encompass the shaft of the spindle and have two elongated holes in which the spacer ring is guided in a rotationally fixed and axially movable manner by means of a pin.
  • the housing sleeve and optionally also the spindle can be equipped with means of engagement for a torque-transmitting tool.
  • the end wall can be provided with a phase, so that the pressure piece can be adapted to the geometry of the opening in the workpiece.
  • a shoulder can also be provided on the end wall of the pressure piece.
  • a further aspect of a non-limiting embodiment relates to the use of an assembly tool of the type mentioned above for fastening a threaded insert adapted to the assembly tool.
  • the threaded insert is designed as a sleeve with an external thread and an internal thread, with at least one groove running in the longitudinal direction being provided in the outer surface of the threaded insert, in which a wedge or pin is accommodated.
  • the internal thread of the thread insert is adapted to the first external thread of the spindle of the assembly tool so that they can be screwed into one another.
  • the radial position of the at least one pin or wedge can be adapted to the radial position of the end wall of the pressure piece of the assembly tool, so that the pressure piece can drive in the at least one pin or wedge.
  • Another aspect of a non-limiting embodiment relates to a method of securing a threaded insert in an opening of a workpiece.
  • an assembly tool of the type mentioned above is first provided, as well as a threaded insert adapted to the assembly tool.
  • the threaded insert is designed, for example, as a sleeve with an external thread and an internal thread, with at least one groove running in the longitudinal direction being formed in the outer surface of the threaded insert, in which a pin or wedge is received in such a way that the pin or wedge is axial Direction does not extend completely along the external thread of the threaded insert.
  • the pin or wedge initially does not block the external thread of the threaded insert from being screwed into the workpiece, but rather protrudes beyond the sleeve-like base body of the insert on the side facing away from the workpiece.
  • the threaded insert is then screwed onto the first external thread of the spindle, preferably already for this purpose the rotation of the spindle is inhibited or blocked relative to the housing sleeve.
  • the threaded insert is then screwed into the opening of the workpiece by rotating the housing sleeve together with the spindle until the spacer ring or an adjusting ring, if applicable, hits the workpiece with its end face facing away from the housing sleeve.
  • the inhibition between the housing sleeve and the spindle is either released automatically as described above or this can be done through a defined intervention, for example by releasing a locking element or switching a ratchet or ratchet.
  • the threaded insert is then anchored in the opening of the workpiece by driving the pin or wedge into the groove and into the workpiece by rotating the housing sleeve relative to the spindle, the pressure piece and the spacer ring. As described above, this causes an axial relative movement between the housing sleeve and the pressure piece on the one hand and the fixed spindle with the spacer ring on the other.
  • the housing sleeve While the threaded insert is screwed onto the first external thread of the spindle and while the threaded insert is screwed into the opening of the workpiece, the housing sleeve is located relative to the spindle in a position determined by an axial stop of the spindle on the axial bearing and/or a rotational stop of the spindle end position defined by the housing sleeve. After releasing the inhibition between the housing sleeve and the spindle, the housing sleeve can move away from the end stop relative to the spindle.
  • the housing sleeve is rotated, for example, using a motor-driven tool, for example a drill, a cordless screwdriver or a pneumatic screwdriver.
  • a motor-driven tool for example a drill, a cordless screwdriver or a pneumatic screwdriver.
  • Such tools can be equipped with an overload clutch, for example a slip clutch, which further drives the housing sleeve when a prevent maximum torque.
  • This can be used to complete the driving of the pins or wedges when the housing sleeve or the pressure piece has driven in the pins or wedges to such an extent that they are, for example, essentially flush with the sleeve-shaped base body of the insert. Due to the contact of the housing sleeve or the pressure piece with the sleeve-shaped base body of the insert, the torque required for further rotation of the housing sleeve increases abruptly. This increase can be used to end the driving process in a defined manner if the maximum torque that can be transmitted by the overload clutch
  • the assembly tool can then be released from the workpiece and the thread insert. This is done by changing the rotational movement of the housing sleeve, which can initially cause a new relative movement between the housing sleeve and the spindle until the spindle is clamped to the housing sleeve again. Alternatively, this can also be achieved by actively operating a locking element or a ratchet or ratchet. The housing sleeve and spindle can then be rotated together so that the spindle unscrews from the threaded insert. The assembly tool is now back in its starting position.
  • Fig. 1 is an exploded view of the components of an assembly tool according to the present disclosure
  • Fig. 2 is a sectional view of the assembly tool according to Fig. 1,
  • Fig. 3 is a perspective view of the assembly tool according to Fig. 1,
  • Fig. 4 is a perspective view of the assembly tool according to Fig. 1,
  • Fig. 5 is a side view of the assembly tool according to Fig. 1,
  • FIG. 6a to 6f are side views showing steps of assembling a threaded insert with the assembly tool according to Fig. 1,
  • Figures 7a, 7b are a sectional view of details of the steps of assembling a threaded insert with the assembly tool of Figure 1,
  • FIG. 8 is a sectional view of an assembly tool according to a second non-limiting embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a sectional view of an assembly tool according to a third non-limiting embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a sectional view of a detail of an assembly tool according to a fourth non-limiting embodiment of the present disclosure.
  • any reference to “various embodiments,” “some embodiments,” “an embodiment,” or similar expressions means that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with the example is included in at least one embodiment . Therefore, the expressions “in various embodiments”, “in some embodiments”, “in one embodiment” or similar expressions in the description do not necessarily refer to the same embodiment. Additionally, the features, structures, or properties described may be combined in any suitable manner in one or more embodiments. Thus, the particular features, structures, or properties illustrated or described in connection with one embodiment may be combined, in whole or in part, with the features, structures, or properties of one or more other embodiments without limitation. Such modifications and variations are intended to be included within the scope of the present embodiments.
  • first and second elements may be adjacent to or in contact with the first and/or second elements, and additional elements may be disposed between the intermediate element and the first and/or second elements unless otherwise stated here.
  • the figures show a non-limiting embodiment of the assembly tool 1 according to the present disclosure.
  • the assembly tool 1 consists of a housing sleeve 2 and a spindle 3.
  • the assembly tool 1 optionally also has a pressure piece 4, an axial bearing 5, a locking ring 6, a spacer ring 7, a pin 8 and, if necessary, magnets 9.
  • the housing sleeve 2 is designed with a lower cylindrical section in FIGS. 1 and 2, which forms a space for receiving a region of the pressure piece 4, the bearing 5 and the locking ring 6.
  • An upper section of the housing sleeve 2 in Figures 1 and 2 is designed to be hexagonal on the outside in the embodiment shown, ie with an engagement means for a torque-transmitting tool, such as a wrench or a motor-driven screwdriver.
  • the upper section of the housing sleeve 2 defines a substantially cylindrical space which is provided with an internal thread 10.
  • the upper space and the lower space of the housing sleeve 2 are spaced apart from one another by a flange 11 which projects radially inwards and has a passage opening for the spindle 3.
  • three permanent magnets 9 are introduced, which make it possible to hold the assembly tool 1 magnetically to a tool that transmits torque.
  • the spindle 3 can have, for example, a cylindrical shaft which connects two sections, each provided with an external thread, to one another.
  • a lower section of the spindle 3 in FIGS. 1 and 2 is designed with an outer diameter that is smaller than the shaft. This lower section carries a first external thread 12.
  • An upper section of the spindle 3 in Figures 1 and 2 is designed with a head-like enlarged external diameter and carries a second external thread 13.
  • a further means of engagement can be used to transmit torque Tool may be provided, which in the embodiment shown is designed as a hexagon socket.
  • the first external thread 12 of the spindle 3 can, as described in more detail below, be screwed into a thread insert 14, which is shown, for example, in Figures 6a and 7a.
  • the second external thread 13 of the spindle 3 engages with the internal thread 10 of the housing sleeve 2.
  • the spindle 3 is screwed into the housing sleeve 2 to such an extent that the shoulder between the shaft of the spindle 3 and the head of the spindle 3 carrying the second external thread 13 is over two sliding disks 23, which also partially extend through the flange 11 of the housing sleeve 2 extend, on which the thrust bearing 5 rests.
  • the shoulder between the shaft of the spindle 3 and the head of the spindle 3 carrying the second external thread 13 also rests directly on the axial bearing 5.
  • This arrangement in which the axial relative movement between the spindle 3 and the housing sleeve 2 is limited in one direction by the direct or indirect contact of the spindle 3 on the axial bearing 5, defines an end position that the assembly tool is in during screwing in of the threaded insert 14 Workpiece 18 and possibly also while screwing the thread insert 14 onto the thread 12.
  • the spindle 3 and the housing sleeve 2 are clamped together, similar to a tightly tightened nut on a threaded bolt.
  • the housing sleeve 2 can only be rotated relative to the spindle 3 when a torque that overcomes this clamping is exceeded.
  • the pressure piece 4 is a sleeve-like component with an upper flange-like end in Figures 1 and 2.
  • the pressure piece 4 surrounds the shaft of the spindle 3 in such a way that the spindle 3 can be moved in the axial direction relative to the pressure piece 4.
  • the pressure piece 4 is rotatably mounted with its flange-like end in the lower region of the housing sleeve 2.
  • the bearing 5 is provided between the housing sleeve 2 and the pressure piece 4, which in the embodiment shown is designed as a nail bearing.
  • the pressure piece 4 is secured by means of the locking ring 6 held in the housing sleeve 2 in such a way that the pressure piece 4 does not move axially relative to the housing sleeve 2.
  • the pressure piece 4 is provided with an end wall 15, which can be stepped, for example, or provided with a phase as in the embodiment shown. Furthermore, as in the embodiment shown, the pressure piece 4 can be provided with two opposite elongated holes 16 which extend in the longitudinal direction of the assembly tool 1.
  • the spacer ring 7 is also designed as a substantially sleeve-shaped component.
  • the spacer ring 7 has an inner diameter that is slightly larger than the outer diameter of the pressure piece 4, so that the spacer ring 7 surrounds the pressure piece 4 but is displaceable relative to it.
  • the pin 8 fastens the spacer ring 7 to the pressure piece 4 and to the spindle 3 by the pin 8 passing through side openings of the spacer ring 7, the elongated holes 16 of the pressure piece 4 and a transverse opening in the shaft of the spindle 3.
  • the spacer ring 7 is connected to the spindle 3 in a rotationally fixed and axially non-displaceable manner.
  • the spacer ring 7 is connected to the pressure piece 4 in a rotationally fixed but axially displaceable manner.
  • the thread insert 14 is also sleeve-shaped and has an external thread 17 for screwing into a thread opening of a workpiece 18. Furthermore, the thread insert 14 is provided with an internal thread 19 which is adapted to the first external thread 12 of the spindle 3. Furthermore, 14 grooves 20 are formed in the outer lateral surface of the threaded insert, which run in the axial direction, ie in the longitudinal direction of the assembly tool. A pin or wedge 21 is inserted into each groove 20 and is held in the groove 20 by clamping force. If necessary, the wedge 21 can also be releasably connected to the threaded insert 14 in another way.
  • the wedges 21 protrude over the base body of the threaded insert 14, as can be seen from FIGS. 6a and 7a, initially backwards in the screwing-in direction, ie on the side facing away from the workpiece 18. This means that the wedges 21 do not overlap with the external thread 17 of the threaded insert 14, or at most only to a small extent, so that the wedges 21 do not hinder the screwing of the threaded insert 14 into the workpiece 18.
  • a single wedge 21 is sufficient to fix the thread insert 14 in the workpiece 18.
  • at least two wedges 21 can be provided on the threaded insert 14.
  • the housing sleeve 2 and the spindle 3 are located relative to each other in the end position shown in Figure 2, i.e. the spindle 3 is screwed into the housing sleeve 2 up to the flange 11 and clamped there in such a way that a small torque is exerted by the housing sleeve 2 can be transferred to the spindle 3 without them moving relative to each other.
  • This position is also referred to below as the first operating mode.
  • This first operating mode can alternatively or additionally be achieved by providing a rotary stop between the housing sleeve 2 and the spindle 3.
  • a shoulder 22 is formed at the transition between the shaft of the spindle 3 and the first external thread 12, against which the sleeve-like base body of the thread insert 14 abuts when the thread insert 14 is completely screwed onto the spindle 3. This can be seen in Figures 7a and 7b.
  • the threaded insert 14 can then be guided together with the assembly tool 1 to the workpiece 18 provided with a threaded opening, the threaded insert 14 being screwed into the workpiece 18 in which the housing sleeve 2 is further rotated.
  • the torque required for this is comparatively small, so that the clamping connection between the housing sleeve 2 and the spindle 3 does not loosen, but rather the torque is transmitted via the housing sleeve 2 into the spindle 3 and into the threaded insert 14. This is shown in Figures 6b and 6c.
  • the screwing depth D of the thread insert 14 into the workpiece 18 can be defined, for example, via the axial extent of the spacer ring 7. As can be seen from Figure 7a, the axial distance D between the side of the shoulder 22 facing the workpiece 18 and the end face of the spacer ring 7 facing the workpiece 18 determines the screwing depth of the threaded insert 14 into the workpiece 18. It hits the end face of the spacer ring 7 onto the surface of the workpiece 18 when the threaded insert 14 is completely screwed into the workpiece 18.
  • the threaded insert 14 can be made deeper screw into the workpiece 18. Conversely, the thread insert 14 is flush with the workpiece surface when the shoulder 22 of the spindle 3 is flush with the end face of the spacer ring 7 or the thread insert 14 protrudes above the workpiece surface 18 when the shoulder 22 of the spindle 3 is opposite the end face of the Spacer ring 7 is set back.
  • the screw-in depth of the threaded insert 14 can be adapted to different requirements using spacer rings 7 of different lengths.
  • the screw-in depth of the threaded insert 14 can also be limited by the wedges 21 hitting the workpiece 18.
  • 7a shows how an edge of the wedges 21 abuts against a phase of the opening in the workpiece 18 when the end face of the spacer ring 7 touches the surface of the workpiece 18.
  • a similar effect is achieved if the tension between the housing sleeve 2 and the spindle 3 is limited by a rotational stop (not shown), which limits the relative rotation between these components, so that the tension does not become too great.
  • the assembly tool 1 is transferred to its second operating mode, in which the housing sleeve 2 and the spindle 3 can be rotated relative to one another.
  • spindle 3 and housing sleeve 2 move away from the end position of Figure 2 by relative movement.
  • the assembly tool 1 can now be returned to its first operating mode and unscrewed from the workpiece 18 and the threaded insert 14.
  • the direction of rotation of the tool driving the housing sleeve is reversed, as indicated in Figures 6e and 6f. Since the spindle 3 and the spacer ring 7 are at least slightly clamped to the workpiece 18 over the threaded insert 14, a changeover takes place
  • the direction of rotation of the housing sleeve is reversed, there is again a relative movement between the housing sleeve 2 and the spindle 3 until the spindle 3 has reached the end position shown in Figure 2.
  • the spindle 3 jams again with it, so that the spindle 3 and the housing sleeve 2 are in their first operating mode, which is connected to one another in rotation. Alternatively or additionally, this can be done via a manually or automatically intervening locking device. As the housing sleeve 2 continues to rotate, the first external thread 12 of the spindle 3 is then unscrewed from the thread insert 14, whereby the assembly process is completely completed.
  • FIG 8. A second embodiment is shown in Figure 8.
  • the structure of the assembly tool 1 is essentially the same as that of the previously described embodiment. Identical components are therefore designated with the same reference numbers.
  • the assembly tool 1 has a pin 24 which protrudes radially from the spindle 3 and is fixed in it. In other words, the pin 24 moves together with the spindle 3 when it is moved.
  • the pin 24 rests axially on the flange 11. This line contact causes less friction during relative rotation than if the spindle 3 is in full contact with the flange 11. This alone can effectively prevent unwanted jamming.
  • a second pin 25 is shown in Figure 8, which protrudes radially inwards in the housing sleeve 2, namely into the first cylindrical section of the housing sleeve 2.
  • the pins 24 and 25 thus strike each other in the direction of rotation in the end position shown in Figure 8 and thus form a rotational stop between the spindle 3 and the housing sleeve 2. This also prevents the spindle 3 from jamming in the housing sleeve 2.
  • a third embodiment is shown in Figure 9.
  • the structure of the assembly tool 1 is essentially the same as that of the previously described embodiments. Identical components are therefore designated with the same reference numbers.
  • the assembly tool 1 has a shoulder 26 on the lower side of the head section of the spindle 3 in the figure, which rests on the axial bearing 5 in the end position shown.
  • This paragraph 26 thus replaces the sliding disks 23 shown in FIG. 2, so that the spindle abuts directly on the axial bearing 5.
  • the diameter of the shoulder 26 does not have to be significantly reduced compared to the head section having the external thread 13.
  • this paragraph 26 must not hinder the movement of the spindle 3 in the cylindrical section of the housing sleeve 2.
  • FIG. 10 Another alternative embodiment is shown in Figure 10.
  • the structure of the assembly tool 1 is essentially the same as that of the previously described embodiments. Identical components are therefore designated with the same reference numbers.
  • the difference between the first embodiment and the embodiment according to Figure 10 is that an external thread is provided on the spacer ring 7 according to Figure 10.
  • An adjusting ring 27 is screwed onto this external thread with an internal thread.
  • a lock nut is also provided, which also engages with the external thread.
  • the adjusting ring 27 can be fixed in its position on the spacer ring 7 using the lock nut. When the lock nut is loosened, the position of the adjusting ring 27 can be changed relative to the spacer ring 7.
  • each numerical range listed here includes all subranges that fall within the stated range.
  • a range of "1 to 10" includes all subranges between (and including) the specified minimum value of 1 and the specified maximum value of 10, i.e. H. with a minimum value equal to or greater than 1 and a maximum value equal to or less than 10.
  • Any maximum numerical limit specified in this specification shall include all lower numerical limits subsumed thereunder and any minimum numerical limit specified in this specification is intended to include all higher numerical limits that are subsumed under it. Accordingly, Applicant reserves the right to modify this specification, including the claims, to expressly identify any portion falling within the expressly stated scopes. All of these areas are included in this description.

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Abstract

Ein Montagewerkzeug, seine Verwendung und ein Verfahren zur Befestigung eines Gewindeeinsatzes werden bereitgestellt. Das Montagewerkzeug weist eine Spindel, die zumindest abschnittsweise mit einem ersten Außengewinde und zumindest abschnittsweise mit einem zweiten Gewinde versehen ist, und eine Hülse auf, die ein mit dem zweiten Gewinde einstehendes Gewinde aufweist. Die Länge der Spindel und die Länge der Hülse sind dabei derart aneinander angepasst, dass das erste Außengewinde zumindest teilweise aus der Hülse herausragt. Die Gehäusehülse ist durch den Gewindeeingriff mit der Spindel relativ zu dieser axial bewegbar, wobei eine Endposition dieser axialen Bewegung durch einen axialen Anschlag der Spindel an dem Axiallager und/oder einen rotatorischen Anschlag der Spindel an der Gehäusehülse definiert ist.

Description

Montagewerkzeug, dessen Verwendung und Verfahren zur Befestigung eines Gewindeeinsatzes
Technisches Gebiet
Die Offenbarung betrifft ein Montagewerkzeug für Gewindeeinsätze, die Verwendung eines solchen Montagewerkzeugs mit einem daran angepassten Gewindeeinsatz sowie ein Verfahren zur Befestigung eines Gewindeeinsatzes in einem Werkstück.
Hintergrund
Gewindeeinsätze, die bspw. als eine Gewindebuchse oder als eine Gewindepanzerung ausgebildet sein können, werde in Werkstücken mit geringerer mechanischer Beanspruchbarkeit, bspw. in Bauteilen aus Aluminium oder Grauguss, verwendet, um über das Gewinde vergleichsweise höhere Lasten einbringen zu können. Derartige Gewindeeinsätze eignen sich auch als Reparaturlösungen für beschädigte Gewinde.
Üblicherweise handelt es sich bei Gewindeeinsätzen um Bauteile, die ein Außengewinde aufweisen, mit dem sie in ein, ggf. beschädigtes, Gewinde eines Bauteils eingeschraubt werden. Die Gewindeeinsätze weisen dann zusätzlich ein Innengewinde oder einen Stift mit einem Außengewinde zur Verbindung mit einem anderen Bauteil auf. Um Gewindeeinsätze in dem ggf. beschädigten Gewinde bzw. in einem ggf. weicheren Material sicher zu fixieren, werden Keile oder Stifte in den Gewindeeinsatz und/oder das den Gewindeeinsatz aufnehmende Werkstück eingeschlagen. Dies verhindert insbesondere eine Verdrehung des Gewindeeinsatzes in diesem Werkstück. In der EP 3 205 454 B1 wird ein Montagewerkzeug für Gewindeeinsätze vorgeschlagen, das eine Spindel mit einem ersten Außengewinde und einem zweiten Gewinde, eine Gehäusehülse, die ein mit dem zweiten Gewinde in Eingriff stehendes Gewinde aufweist, und Sperrmittel zum lösbaren Hemmen einer Drehung der Spindel relativ zu der Gehäusehülse aufweist. Die Spindel und die Gehäusehülse können in einem ersten Schritt der Montage des Gewindeeinsatzes gemeinsam gedreht werden. Hierzu sind Sperrmittel vorgesehen, die eine relative Drehung zwischen Spindel und Gehäusehülse zumindest soweit erschweren, dass bei dem vergleichsweise geringen Drehmoment, das zum Einschrauben des Gewindeeinsatzes in das Werkstück erforderlich ist, keine Relativbewegung zwischen Gehäusehülse und Spindel auftritt. Wird dagegen ein für das Eintreiben der Stifte oder Keile erforderliches höheres Drehmoment aufgebracht, wird eine Relativbewegung zwischen der Gehäusehülse und der Spindel zugelassen, wobei die hierbei durch den Gewindeeingriff zwischen der Gehäusehülse und der Spindel bewirkte relative axiale Bewegungskomponente zum Eintreiben der Stifte oder Keile genutzt wird.
Bei diesem bekannten Montagewerkzeug sind die sind Sperrmittel, die eine relative Drehung zwischen Spindel und Gehäusehülse hemmen oder erschweren, aneinander anliegende Anschlagflächen der Spindel und der Gehäusehülse, die zusammen mit den ineinander eingreifenden Gewinden der Spindel und der Gehäusehülse ein Festklemmen der Spindel in der Gehäusehülse bewirken. Diese Verklemmung kann aufgrund der hohen Reibung zwischen den Anschlagflächen verhindern, dass sich die Gehäusehülse wie gewünscht zum Eintreiben der Stifte oder Keile relativ zu der Spindel nach unten bewegen kann. Wenn ein größeres Drehmoment aufgebracht wird, kann dies zu Beschädigungen der Oberfläche und des Gewindeeinsatzes führen. Zusätzlich kann dabei die Verklemmung weiter erhöht werden, so dass sich das Werkzeug ggf. nur noch mit Gewalt lösen lässt. Zusammenfassung
Die vorliegende Offenbarung stellt in einigen nicht beschränkenden Ausführungsformen u.a. ein verbessertes Montagewerkzeug für das Einbringen eines Gewindeeinsatzes in ein Werkstück bereit (z.B. wie in Anspruch 1 wiedergegeben), das das Risiko eines unerwünscht starken Festklemmens minimiert. Weitere nicht beschränkenden Ausführungsformen betreffen die Verwendung eines solchen verbesserten Montagewerkzeugs mit einem daran angepassten Gewindeeinsatz (z.B. wie in Anspruch 13 wiedergegeben) sowie ein verbessertes Verfahren zur Befestigung eines Gewindeeinsatzes in einem Werkstück (z.B. wie in Anspruch 14 wiedergegeben).
Einer nicht beschränkenden Ausführungsform der Offenbarung liegt dabei der Gedanke zu Grunde, dass das Risiko einer unerwünscht starken Verklemmung zwischen Spindel und Gehäusehülse erheblich minimiert werden kann, indem die Unterkopfreibung soweit wie möglich reduziert werden.
Ein Montagewerkzeug gemäß der Offenbarung weist in einer nicht beschränkenden Ausführungsform hierzu eine Spindel, die zumindest abschnittsweise mit einem ersten Außengewinde und zumindest abschnittsweise mit einem zweiten Außengewinde, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des ersten Außengewindes versehen ist, und eine Gehäusehülse auf, die ein mit dem zweiten Gewinde in Eingriff stehendes Gewinde aufweist. Beispielsweise ist der Durchmesser des zweiten Außengewindes auch größer als der Durchmesser des Gewindeeinsatzes, der mit dem Montagewerkzeug in einem Werkstück befestigt werden soll. Hierbei sind beispielsweise die Länge der Spindel und die Länge der Gehäusehülse derart aneinander angepasst, dass das erste Außengewinde zumindest teilweise aus der Gehäusehülse herausragt. In der Gehäusehülse ist zudem ein Axiallager axial fixiert, das beispielsweise ein Druckstück in der Gehäusehülse drehbar lagern kann. Die Gehäusehülse ist durch den Gewindeeingriff mit der Spindel relativ zu dieser axial bewegbar. Dabei ist eine Endposition dieser axialen Bewegung durch einen axialen Anschlag der Spindel an dem Axiallager und/oder einen rotatorischen Anschlag der Spindel an der Gehäusehülse definiert ist.
Die unterschiedlichen Durchmesser der beiden Außengewinde der Spindel bewirken, dass das durch Gewindereibung erzeugte Widerstandsdrehmoment in dem Gewindeeingriff zwischen dem zweiten Außengewinde der Spindel und dem Innengewinde der Gehäusehülse größer ist als das Widerstandsdrehmoment zwischen dem ersten Außengewinde der Spindel und einem Innengewinde des Gewindeeinsatzes. Dies bewirkt, dass sich der Gewindeeinsatz durch eine relative Drehung zu der Gehäusehülse auf die Spindel aufschrauben lässt, ohne dass sich die Spindel dabei in der Gehäusehülse mitdreht. Auch beim einschrauben des Gewindeeinsatzes in das Werkstück bewirkt der größere Durchmesser des zweiten Außengewindes, dass das Widerstandsdrehmoment kleiner ist als das durch Gewindereibung erzeugte Widerstandsdrehmoment in dem Gewindeeingriff zwischen dem zweiten Außengewinde der Spindel und dem Innengewinde der Gehäusehülse. Folglich dreht sich auch hierbei die Spindel nicht in der Gehäusehülse, wenn auf diese ein Montagedrehmoment einwirkt. Dieser Effekt kann in nicht beschränkenden Ausführungsformen der Offenbarung durch den Einsatz von die Gewindereibung beeinflussenden Maßnahmen weiter gesteigert werden. Somit ist aufgrund der erhöhten Gewindereibung in dem Gewindeeingriff zwischen dem zweiten Außengewinde der Spindel und dem Innengewinde der Gehäusehülse in der Endposition zwischen der Spindel und der Gehäusehülse eine Relativbewegung zwischen der Spindel und der Gehäusehülse lösbar gehemmt.
Andererseits ist das Reaktionsdrehmoment, das entsteht, wenn die Spindel selbst oder ein hiermit drehfest verbundenes Bauteil, beispielsweise ein Distanzring oder ein Einstellring, während des Einschraubens des Gewindeeinsat- zes in ein Werkstück axial an das Werkstück anschlägt, ganz erheblich größer (theoretisch sogar unendlich groß) als das durch Gewindereibung erzeugte Widerstandsdrehmoment in dem Gewindeeingriff zwischen dem zweiten Außengewinde der Spindel und dem Innengewinde der Gehäusehülse. Folglich beginnt mit diesem Anschlag der Spindel oder eines mit dieser drehfest verbundenes Bauteils an dem Werkstück bei weiter auf die Gehäusehülse einwirkendem Montagedrehmoment eine relative Drehung der Spindel in der Gehäusehülse. Mit anderen Worten wird die Hemmung der Relativbewegung zwischen der Spindel und der Gehäusehülse hierdurch gelöst. Die hierdurch erzeugte axiale Relativbewegung zwischen der Gehäusehülse und der Spindel kann zum Eintreiben der Stifte oder Keile genutzt werden.
Das direkte Aufsitzen der Spindel auf dem Lager oder das Aufsitzen der Spindel auf einer oder mehrerer Gleitscheibe(n), die sich wiederum direkt auf dem Lager abstützen, erleichtert dabei das Lösen der Hemmung zwischen der Spindel und der Gehäusehülse, indem das Axiallager eine relative Drehung ohne größere Reibung ermöglicht.
Ein zu festes Verklemmen kann alternativ oder zusätzlich durch eine Begrenzung der Drehbewegung, beispielsweise durch wenigstens einen rotatorischen Anschlag oder durch einen Stift, erreicht werden.
Die Endposition der axialen Bewegung der Spindel relativ zu der Gehäusehülse, die durch den direkten oder indirekten axialen Anschlag der Spindel an dem Axiallager und/oder durch den rotatorischen Anschlag der Spindel an der Gehäusehülse definiert ist, ist die Position, die die Gehäusehülse relativ zu der Spindel einnimmt, während die relative Drehung zwischen Spindel und Gehäusehülse zumindest soweit erschwert oder gehemmt ist, dass bei dem vergleichsweise geringen Drehmoment, das zum Einschrauben des Gewindeeinsatzes in das Werkstück erforderlich ist, keine Relativbewegung zwischen Ge- häusehülse und Spindel auftritt. Wird dagegen ein für das Eintreiben der Stifte oder Keile erforderliches höheres Drehmoment aufgebracht, wird eine Relativbewegung zwischen der Gehäusehülse und der Spindel zugelassen und die Gehäusehülse und die Spindel entfernen sich aus der Endposition. Dabei wird die durch den Gewindeeingriff zwischen der Gehäusehülse und der Spindel bewirkte relative axiale Bewegungskomponente zum Eintreiben der Stifte oder Keile genutzt.
In nicht beschränkenden Ausführungsformen des Montagewerkzeugs kann die Spindel einen ersten Abschnitt, auf dem das erste Außengewinde vorgesehen ist, einen zweiten Abschnitt, auf dem das zweite Außengewinde vorgesehen ist, und einen den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbindenden dritten Abschnitt aufweisen, wobei der Außendurchmesser des zweiten Abschnitts größer als der des dritten Abschnitts ist. Der Übergang vom zweiten Abschnitt zum dritten Abschnitt kann hierbei eine axiale Anschlagfläche der Spindel definieren, die in der Endposition direkt oder indirekt an dem Axiallager anliegt.
Das Axiallager kann beispielsweise ein Nadellager oder ein Rollenlager sein, bei dem die Nadeln bzw. Rollen in einer zur Längsachse der Spindel, d.h. zu deren Rotationsachse, senkrechten Ebene angeordnet sind. Alternativ hierzu kann das Axiallager beispielsweise auch als ein Kugellager ausgebildet sein.
Wenn die Endposition der axialen Bewegung zwischen der Gehäusehülse und der Spindel durch einen indirekten axialen Anschlag der Spindel an dem Axiallager definiert ist, kann zwischen der Spindel und dem Axiallager wenigstens eine Gleitscheibe vorgesehen sein. Es können zwei jeweils in einer zur Längsachse der Spindel, d.h. zu deren Rotationsachse, senkrechten Ebene angeordnete Gleitscheiben vorgesehen sein. Die Gehäusehülse kann einen ersten zylindrischen Abschnitt, in dem das als Innengewinde ausgebildete Gewinde vorgesehen ist, und einen zweiten zylindrischen Abschnitt aufweisen, der von dem ersten Abschnitt durch einen radial nach innen ragenden Steg oder Flansch beabstandet ist. Wenn die Spindel wenigstens einen ersten Drehanschlag aufweist, kann der radial nach innen ragende Steg oder Flansch wenigstens einen zu dem ersten Drehanschlag komplementären Gegen-Drehanschlag aufweisen, die zusammen als rotatorischer Anschlag die Endposition der axialen Bewegung zwischen der Gehäusehülse und der Spindel definieren.
Bei nicht beschränkenden Ausführungsformen des Montagewerkzeugs wird das Einschrauben des Gewindeeinsatzes in ein Werkstück sowie das nachfolgende Eintreiben der Stifte oder Keile des Gewindeeinsatzes durch eine Rotation des Montagewerkzeugs bewirkt. Dies ermöglicht es, die bisher teilweise getrennt voneinander auszuführenden Schritte der Montage, nämlich das Einschrauben des Einsatzes und das Eintreiben der Stifte oder Keile, durch eine beispielsweise kontinuierliche Drehung des Montagewerkzeugs auszuführen. Hierdurch kann die Montage unter Verwendung eines Akkuschraubers oder dergleichen ausgeführt werden, ohne dass ein zusätzliches Werkzeug eingesetzt werden muss. Insbesondere in der Großserienfertigung bringt der Verzicht auf einen Werkzeugwechsel eine große Zeitersparnis und damit ein Effizienzgewinn mit sich. Zudem ist eine Automatisierung der Montage eines Gewindeeinsatzes möglich. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Eintreiben der Stifte oder Keile nicht schlagartig erfolgt, so dass eine Beschädigung der Stifte oder Keile weitestgehend ausgeschlossen werden kann.
Hierfür ist nach einer nicht beschränkenden Ausführungsform der Offenbarung vorgesehen, dass die Spindel und die Gehäusehülse in einem ersten Schritt der Montage des Gewindeeinsatzes gemeinsam gedreht werden können. Hierzu sind die Gewinde hinsichtlich ihrer Durchmesser und ggf. anderer das Wider- Standsdrehmoment beeinflussender Parameter so gestaltet, dass eine relative Drehung zwischen Spindel und Gehäusehülse zumindest soweit erschwert wird, dass bei dem vergleichsweise geringen Drehmoment, das zum Einschrauben des Gewindeeinsatzes in das Werkstück erforderlich ist, keine Relativbewegung zwischen Gehäusehülse und Spindel auftritt. Wird dagegen ein für das Eintreiben der Stifte oder Keile erforderliches höheres Drehmoment aufgebracht, wird eine Relativbewegung zwischen der Gehäusehülse und der Spindel zugelassen, wobei die hierbei durch den Gewindeeingriff zwischen der Gehäusehülse und der Spindel bewirkte relative axiale Bewegungskomponente zum Eintreiben der Stifte oder Keile genutzt wird. Mit anderen Worten ist beim Einschrauben des Gewindeeinsatzes in das Werkstück das durch die Gewindereibung aufgebrachte Drehmoment größer als das Reaktionsmoment im Gewinde beim Einschrauben des Gewindeeinsatzes. Beim Eintreiben der Stifte ist dagegen das durch die Gewindereibung aufgebrachte Drehmoment kleiner als das Reaktionsmoment eines auf der Werkstückoberfläche aufsitzenden Distanzrings.
Die Spindel weist jedenfalls an zwei Abschnitten ein Gewinde auf, nämlich einerseits das erste Außengewinde zur Verbindung mit dem Gewindeeinsatz und andererseits ein weiteres Gewinde, das mit der Gehäusehülse in Eingriff steht. Beispielsweise kann auch das zweite Gewinde ein Außengewinde sein, das in ein Innengewinde der Gehäusehülse eingreift. Die beiden Gewinde können als voneinander getrennte Gewindeabschnitte ausgebildet sein. Alternativ kann ein durchgehendes Gewinde auf der Spindel vorgesehen sein, das beide Gewindeabschnitte bildet. Es können auch sich überschneidende Gewindeabschnitte auf der Spindel vorgesehen sein. Beispielsweise können beide Gewindeabschnitte die gleiche Drehrichtung haben. Die Gewindeabschnitte können die gleiche oder unterschiedliche Steigungen aufweisen.
Um Beschädigungen zu vermeiden, kann die Gehäusehülse, die sich sowohl während des Einschraubens des Gewindeeinsatzes in das Werkstück als auch während des Eintreibens der Stifte oder Keile dreht, so vorgesehen sein, dass sie nicht direkt an den sich nicht mitdrehenden Stiften oder Keilen anliegt. Hierzu kann die dem Einsatz zugewandte Seite der Gehäusehülse mit einer die Reibung reduzierenden Beschichtung versehen sein. Beispielsweise ist an oder in der Gehäusehülse ein radial außerhalb der Spindel angeordnetes Druckstück gelagert, das auf der der Gehäusehülse abgewandten Seite eine Stirnwand aufweist. Mit dieser Stirnwand können die Stifte oder Keile eingetrieben werden, wenn die Gehäusehülse sich zusammen mit dem Druckstück relativ zu der Spindel bewegt. Um das Einschrauben der Spindel in den Gewindeeinsatz nicht zu behindern, sind die Länge des Druckstücks, die Länge der Spindel und die Länge der Gehäusehülse vorzugsweise derart aneinander angepasst, dass das erste Außengewinde der Spindel zumindest teilweise aus der Gehäusehülse und aus dem Druckstück herausragt. Beispielsweise ist das Druckstück relativ zu der Gehäusehülse frei drehbar und axial nicht relativ zu der Gehäusehülse verschiebbar an oder in der Gehäusehülse gelagert. Dies kann bspw. unter Verwendung eines Nadel- oder Kugellagers und ggf. eines Sicherungsrings erfolgen.
Um das Umschalten zwischen den beiden Betriebsmodi des Montagewerkzeugs, nämlich dem Einschrauben des Einsatzes mittels gemeinsamer Rotation von Gehäusehülse und Spindel und dem Eintreiben der Stifte oder Keile mittels Rotation der Gehäusehülse relativer zu der Spindel, selbsttätig zu bewirken, kann die Spindel drehfest mit einem diese zumindest abschnittsweise umgebenden Distanzring gekoppelt sein, wobei der Distanzring zum Eintreiben der Stifte oder Keile zusammen mit der Spindel relativ zu der Gehäusehülse axial bewegbar ist. Der Distanzring wird dabei gemeinsam mit den übrigen Komponenten des Montagewerkzeugs und zusammen mit dem Gewindeeinsatz während des Einschraubens des Gewindeeinsatzes in das Werkstück auf das Werkstück zu bewegt. Sobald der Distanzring mit seiner der Gehäusehülse abgewandten Stirnseite auf die Werkstückoberfläche trifft, steigt hierdurch das erfor- derliche Drehmoment zur Drehung des Montagewerkzeugs an. Dieser Anstieg des Drehmoments bewirkt ein Lösen der u.a. durch Gewindereibung verursachten Hemmung zwischen Gehäusehülse und Spindel, d.h. bspw. ein Überschreiten der Reibkräfte zwischen Gehäusehülse und Spindel, wodurch bei fortgesetzter Drehung der Gehäusehülse diese relativ zu der zusammen mit dem Distanzring feststehenden Spindel verdreht wird. Dies bewirkt aufgrund des Gewindeeingriffs die erforderliche relative axiale Bewegung zwischen der Spindel und der Gehäusehülse bzw. dem Druckstück, um die Stifte oder Keile relativ zu dem Gewindeeinsatz zu bewegen. Der Distanzring ist dabei auch relativ zu dem Druckstück axial bewegbar. Hierzu kann der Distanzring mittels eines Stiftes in der Spindel gesichert sein, wobei in dem Druckstück Langlöcher vorgesehen sind, in denen der Stift geführt ist.
Die Verwendung des Distanzringes erlaubt es, die Einschraubtiefe des Gewindeeinsatzes in das Werkstück sehr genau festzulegen, da mit dem Auftreffen des Distanzrings auf die Werkstückoberfläche das Einschrauben des Gewindeeinsatzes abgebrochen wird (Ende des ersten Betriebsmodus) und der Gewindeeinsatz nachfolgend durch Eintreiben der Keile oder Stifte in seine Position relativ zu dem Werkstück fixiert wird. Damit ist es möglich, auch eine große Anzahl von Gewindeeinsätzen mit hoher Präzision in eine definierte Einschraubtiefe in dem Werkstück zu montieren.
Wenn unterschiedliche Einschraubtiefen realisiert werden sollen, kann der Distanzring austauschbar gestaltet werden, wobei mit unterschiedlichen Abmessungen des Distanzrings unterschiedliche Einschraubtiefen dargestellt werden können. Alternativ hierzu ist es auch möglich, den Distanzring verstellbar auszubilden. Hierzu kann der Distanzring mehrteilig gestaltet sein und bspw. ein Außengewinde aufweisen, das mit dem Innengewinde eines die Spindel zumindest abschnittsweise umgebenden Einstellrings in Eingriff steht. Der Einstellring kann ggf. mit einer Kontermutter, die ebenfalls mit dem Außengewinde des Distanzrings in Eingriff steht, in seiner Position fixiert werden. In diesem Fall definiert die Position des Einstellrings relativ zu dem Distanzring und damit zu der Spindel die Einschraubtiefe des Gewindeeinsatzes bzw. das Umschalten zwischen den Betriebsmodi des Montagewerkzeugs. Für eine geringere Einschraubtiefe des Gewindeeinsatzes muss der Einstellring relativ zu der Spindel in Einschraubrichtung des Gewindeeinsatzes weiter vorgeschoben werden, so dass der Einschraubvorgang früher abgebrochen wird, wogegen der Einstellring relativ zu der Spindel zurückgezogen werden muss, wenn eine größere Einschraubtiefe erreicht werden soll.
Bei einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform des Montagewerkzeugs kann die Gehäusehülse einen ersten zylindrischen Abschnitt aufweisen, in dem das als Innengewinde ausgebildete Gewinde vorgesehen ist, und einen zweiten zylindrischen Abschnitt, der von dem ersten Abschnitt durch einen radial nach innen ragenden Steg oder Flansch beabstandet ist, und in dem ein Flanschabschnitt des Druckstücks drehbar gelagert und gegen axiale Bewegung gesichert ist. Die Spindel kann einen Schaft aufweisen, an dessen einem Ende das erste Außengewinde und an dessen gegenüberliegendem zweiten Ende das als Außengewinde ausgebildete zweite Gewinde vorgesehen ist, wobei das zweite Ende einen gegenüber dem Schaft vergrößerten Durchmesser aufweisen kann. Das Druckstück kann bspw. den Schaft der Spindel umgreifen und zwei Langlöcher aufweisen, in denen der Distanzring mittels eines Stifts drehfest und axial bewegbar geführt ist. Die Gehäusehülse und optional auch die Spindel können mit Angriffsmitteln für ein Drehmoment übertragendes Werkzeug ausgestattet sein. Weiter kann auf der der Gehäusehülse abgewandten Seite des Druckstücks die Stirnwand mit einer Phase versehen sein, so dass das Druckstück an die Geometrie der Öffnung in dem Werkstück angepasst sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Absatz an der Stirnwand des Druckstücks vorgesehen sein. Ein weiterer Aspekt einer nicht beschränkenden Ausführungsform betrifft die Verwendung eines Montagewerkzeugs der oben genannten Art zur Befestigung eines an das Montagewerkzeug angepassten Gewindeeinsatzes. Der Gewindeeinsatz ist dabei nach einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform als eine Hülse mit einem Außengewinde und einem Innengewinde ausgebildet, wobei in der Außenfläche des Gewindeeinsatzes wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende Nut vorgesehen ist, in der ein Keil oder Stift aufgenommen ist. Dabei ist das Innengewinde des Gewindeeinsatzes an das erste Außengewinde der Spindel des Montagewerkzeugs angepasst, so dass diese ineinander eingeschraubt werden können. Darüber hinaus kann die radiale Position des wenigstens einen Stifts bzw. Keils an die radiale Position der Stirnwand des Druckstücks des Montagewerkzeugs angepasst sein, so dass das Druckstück den wenigstens einen Stift oder Keil eintreiben kann.
Ein weiterer Aspekt einer nicht beschränkenden Ausführungsform betrifft ein Verfahren zur Befestigung eines Gewindeeinsatzes in einer Öffnung eines Werkstücks. Nach einer nicht beschränkenden Ausführungsform eines solchen Verfahrens wird zunächst ein Montagewerkzeug der oben genannten Art bereitgestellt, sowie ein an das Montagewerkzeug angepasster Gewindeeinsatz. Der Gewindeeinsatz ist dabei bspw. als eine Hülse mit einem Außengewinde und einem Innengewinde ausgebildet, wobei in der Außenfläche des Gewindeeinsatzes wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende Nut ausgebildet ist, in der ein Stift oder Keil derart aufgenommen ist, dass der Stift oder Keil sich in axiale Richtung nicht vollständig entlang des Außengewindes des Gewindeeinsatzes erstreckt. Mit anderen Worten blockiert der Stift bzw. Keil zunächst nicht das Einschrauben des Außengewindes des Gewindeeinsatzes in das Werkstück, sondern steht auf der dem Werkstück abgewandten Seite über den hülsenartigen Grundkörper des Einsatzes hinaus. Nach einer nicht beschränkenden Ausführungsform des Verfahrens wird danach der Gewindeeinsatz auf das erste Außengewinde der Spindel aufgeschraubt, wobei hierzu vorzugsweise bereits die Drehung der Spindel relativ zu der Gehäusehülse gehemmt bzw. gesperrt ist. Anschließend wird der Gewindeeinsatz in die Öffnung des Werkstücks durch eine Rotation der Gehäusehülse zusammen mit der Spindel eingeschraubt, bis der Distanzring bzw. ein ggf. vorgesehener Einstellring mit seiner der Gehäusehülse abgewandten Stirnseite auf das Werkstück trifft. Die Hemmung zwischen der Gehäusehülse und der Spindel wird hierbei entweder selbsttätig wie oben beschrieben gelöst oder dies kann durch einen definierten Eingriff erfolgen, bspw. durch das Lösen eines Verriegelungselements oder das Umschalten einer Ratsche oder Knarre. Anschließend wird der Gewindeeinsatz in der Öffnung des Werkstücks durch Eintreiben des Stifts bzw. Keils in die Nut und in das Werkstück verankert, in dem die Gehäusehülse relativ zu der Spindel, dem Druckstück und dem Distanzring gedreht wird. Dies bewirkt wie oben beschrieben eine axiale Relativbewegung zwischen der Gehäusehülse und dem Druckstück einerseits und der feststehenden Spindel mit dem Distanzring andererseits.
Während des Aufschraubens des Gewindeeinsatzes auf das erste Außengewinde der Spindel sowie während des Einschraubens des Gewindeeinsatzes in die Öffnung des Werkstücks befindet sich die Gehäusehülse relativ zu der Spindel in einer durch einen axialen Anschlag der Spindel an dem Axiallager und/oder einen rotatorischen Anschlag der Spindel an der Gehäusehülse definierten Endposition. Nach dem Lösen der Hemmung zwischen der Gehäusehülse und der Spindel kann sich die Gehäusehülse relativ zu der Spindel von dem Endanschlag entfernen.
Die Rotation der Gehäusehülse erfolgt beispielsweise mittels eines motorisch angetriebenen Werkzeugs, bspw. mittels einer Bohrmaschine, mittels eines Akkuschraubers oder mittels eines pneumatischen Schraubers. Derartige Werkzeuge können mit einer Überlastkupplung, bspw. einer Rutschkupplung, ausgestattet sein, die den weiteren Antrieb der Gehäusehülse bei Erreichen eines maximalen Drehmoments unterbinden. Dies kann dazu genutzt werden, dass das Eintreiben der Stifte oder Keile abgeschlossen wird, wenn die Gehäusehülse bzw. das Druckstück die Stifte oder Keile soweit eingetrieben haben, dass diese z.B. im Wesentlichen bündig mit dem hülsenförmigen Grundkörper des Einsatzes abschließen. Durch den Kontakt der Gehäusehülse bzw. des Druckstücks mit dem hülsenförmigen Grundkörper des Einsatzes steigt das zur weiteren Drehung der Gehäusehülse erforderliche Drehmoment abrupt an. Dieser Anstieg kann bei entsprechender Wahl des maximal von der Überlastkupplung übertragbaren Drehmoments zum definierten Beenden des Eintreibvorgangs eingesetzt werden.
Danach kann das Montagewerkzeug von dem Werkstück und dem Gewindeeinsatz gelöst werden. Dies erfolgt, indem die Drehbewegung der Gehäusehülse geändert wird, was zunächst erneut eine Relativbewegung zwischen Gehäusehülse und Spindel bewirken kann, bis die Spindel wieder mit der Gehäusehülse verklemmt wird. Alternativ kann dies auch durch ein aktives Betätigen eines Verriegelungselements bzw. einer Ratsche oder Knarre erreicht werden. Daraufhin können Gehäusehülse und Spindel gemeinsam weitergedreht werden, so dass sich die Spindel aus dem Gewindeeinsatz herausschraubt. Das Montagewerkzeug befindet sich damit wieder in der Ausgangsstellung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Merkmale und Vorteile der hier vorgestellten Beispiele und die Art und Weise, wie sie erreicht werden können, werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher, und die Beispiele werden besser verstanden, wobei:
Fig. 1 eine Explosionsansicht der Komponenten eines Montagewerkzeugs nach der vorliegenden Offenbarung ist, Fig. 2 eine Schnittansicht des Montagewerkzeugs nach Fig. 1 ist,
Fig. 3 eine Perspektivansicht des Montagewerkzeugs nach Fig. 1 ist,
Fig. 4 eine Perspektivansicht des Montagewerkzeugs nach Fig. 1 ist,
Fig. 5 eine Seitenansicht des Montagewerkzeugs nach Fig. 1 ist,
Fig. 6a bis 6f Seitenansichten sind, die Schritte der Montage eines Gewinde- einsatzes mit dem Montagewerkzeug nach Fig. 1 zeigen,
Fig. 7a, 7b eine Schnittansicht von Details der Schritte der Montage eines Gewindeeinsatzes mit dem Montagewerkzeug nach Fig. 1 ist,
Fig. 8 eine Schnittansicht eines Montagewerkzeugs nach einer zweiten nicht beschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist,
Fig. 9 eine Schnittansicht eines Montagewerkzeugs nach einer dritten nicht beschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist, und
Fig. 10 eine Schnittansicht eines Detail eines Montagewerkzeugs nach einer vierten nicht beschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Detaillierte Beschreibung Verschiedene Beispiele werden hier beschrieben und illustriert, um ein allgemeines Verständnis für den Aufbau, die Funktion und die Verwendung der offengelegten Befestigungskragen, mehrteiligen Befestigungssysteme und Befestigungsmethoden zu vermitteln. Die verschiedenen Beispiele, die hier beschrieben und illustriert sind, sind nicht einschränkend und nicht erschöpfend. Daher ist die Erfindung nicht durch die Beschreibung der verschiedenen hier offengelegten nicht-begrenzenden und nicht-erschöpfenden Beispiele begrenzt. Vielmehr wird die Erfindung ausschließlich durch die Ansprüche definiert. Die in Verbindung mit verschiedenen Beispielen dargestellten und/oder beschriebenen Merkmale und Eigenschaften können mit den Merkmalen und Eigenschaften anderer Beispiele kombiniert werden. Derartige Modifikationen und Variationen sollen in den Anwendungsbereich dieser Beschreibung einbezogen werden. Als solche können die Ansprüche geändert werden, um alle Merkmale oder Eigenschaften aufzuführen, die ausdrücklich oder inhärent in dieser Spezifikation beschrieben sind oder anderweitig ausdrücklich oder inhärent durch diese Spezifikation unterstützt werden. Ferner behält sich der Anmelder das Recht vor, die Ansprüche so zu ändern, dass Merkmale oder Eigenschaften, die im Stand der Technik vorhanden sein können, ausdrücklich ausgeschlossen werden. Die verschiedenen Ausführungsformen, die in dieser Beschreibung offenbart und beschrieben werden, können die hierin beschriebenen Merkmale und Charakteristika umfassen, aus ihnen bestehen oder im Wesentlichen aus ihnen bestehen.
Jede Bezugnahme auf "verschiedene Ausführungsformen", "einige Ausführungsformen", "eine Ausführungsform" oder ähnliche Ausdrücke bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die im Zusammenhang mit dem Beispiel beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform enthalten ist. Daher beziehen sich die Ausdrücke "in verschiedenen Ausführungsformen", "in einigen Ausführungsformen", "in einer Ausführungsform" oder ähnliche Ausdrücke in der Beschreibung nicht unbedingt auf dieselbe Ausführungsform. Darüber hinaus können die beschriebenen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften in einer oder mehreren Ausführungsformen auf jede geeignete Weise kombiniert werden. So können die besonderen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften, die im Zusammenhang mit einer Ausführungsform dargestellt oder beschrieben sind, ganz oder teilweise mit den Merkmalen, Strukturen oder Eigenschaften einer oder mehrerer anderer Ausführungsformen ohne Einschränkung kombiniert werden. Derartige Modifikationen und Variationen sollen in den Anwendungsbereich der vorliegenden Ausführungsformen einbezogen werden.
Der Begriff "zwischen" bedeutet, dass das betreffende Element zwischen zwei anderen Elementen angeordnet ist, aber nicht unbedingt in Kontakt mit diesen anderen Elementen steht. Dementsprechend kann ein Element, das "zwischen" einem ersten und einem zweiten Element liegt, an das erste und/oder zweite Element angrenzen oder mit diesem in Kontakt stehen, und es können zusätzliche Elemente zwischen dem Zwischenelement und dem ersten und/oder zweiten Element angeordnet sein, sofern hier nicht anders angegeben.
Die Figuren zeigen eine nicht beschränkende Ausführungsform des Montagewerkzeugs 1 nach der vorliegenden Offenbarung. Das Montagewerkzeug 1 besteht aus einer Gehäusehülse 2 sowie einer Spindel 3. Optional weist das Montagewerkzeug 1 zusätzlich ein Druckstück 4, ein Axiallager 5, einen Sicherungsring 6, einen Distanzring 7, einen Stift 8 sowie ggf. Magnete 9 auf.
In der dargestellten Ausführungsform ist die Gehäusehülse 2 mit einem in den Figuren 1 und 2 unteren zylindrischen Abschnitt ausgebildet, der einen Raum zur Aufnahme eines Bereichs des Druckstücks 4, des Lagers 5 sowie des Sicherungsrings 6 bildet. Ein in den Figuren 1 und 2 oberer Abschnitt der Gehäusehülse 2 ist in der dargestellten Ausführungsform außen sechseckig gestaltet, d.h. mit einem Angriffsmittel für ein drehmomentübertragendes Werkzeug, wie einen Schraubenschlüssel oder einen motorisch angetriebenen Schrauber. Der obere Abschnitt der Gehäusehülse 2 definiert einen im Wesentlichen zylindrischen Raum, der mit einem Innengewinde 10 versehen ist. Der obere Raum und der untere Raum der Gehäusehülse 2 sind durch einen radial nach innen ragenden Flansch 11 voneinander beabstandet, der eine Durchtrittsöffnung für die Spindel 3 aufweist. In dem unteren Abschnitt der Gehäusehülse 2 sind drei Permanentmagnete 9 eingebracht, die es ermöglichen, das Montagewerkzeug 1 magnetisch an einen Drehmoment übertragenden Werkzeug zu halten.
Die Spindel 3 kann wie in der dargestellten Ausführungsform einen bspw. zylindrischen Schaft aufweisen, der zwei jeweils mit einem Außengewinde versehene Abschnitte miteinander verbindet. In der dargestellten Ausführungsform ist ein in den Figuren 1 und 2 unterer Abschnitt der Spindel 3 mit einem gegenüber dem Schaft geringeren Außendurchmesser ausgestaltet. Dieser untere Abschnitt trägt ein erstes Außengewinde 12. Ein in den Figuren 1 und 2 oberer Abschnitt der Spindel 3 ist mit einem kopfartig vergrößerten Außendurchmesser gestaltet und trägt ein zweites Außengewinde 13. In diesem oberen Bereich der Spindel 3 kann ein weiteres Angriffsmittel für ein Drehmoment übertragendes Werkzeug vorgesehen sein, welches in der dargestellten Ausführungsform als ein Innensechskant ausgebildet ist.
Das erste Außengewinde 12 der Spindel 3 kann wie unten näher beschrieben wird, in einen Gewindeeinsatz 14 eingeschraubt werden, der bspw. in den Figuren 6a und 7a gezeigt ist. Das zweite Außengewinde 13 der Spindel 3 greift in das Innengewinde 10 der Gehäusehülse 2 ein. In Figur 2 ist die Spindel 3 soweit in die Gehäusehülse 2 eingeschraubt, dass der Absatz zwischen dem Schaft der Spindel 3 und dem das zweite Außengewinde 13 tragenden Kopf der Spindel 3 über zwei Gleitscheiben 23, die sich teilweise ebenfalls durch den Flansch 11 der Gehäusehülse 2 erstrecken, an dem Axiallager 5 anliegt. Alternativ zu der in Figur 2 gezeigten Ausgestaltung mit zwei Gleitscheiben 23 kann der Absatz zwischen dem Schaft der Spindel 3 und dem das zweite Außengewinde 13 tragenden Kopf der Spindel 3 auch direkt an dem Axiallager 5 anliegen.
Diese Anordnung, in der die axiale Relativbewegung zwischen der Spindel 3 und der Gehäusehülse 2 in eine Richtung durch die direkte oder indirekte Anlage der Spindel 3 an dem Axiallager 5 begrenzt ist, definiert eine Endposition, die das Montagewerkzeug während des Einschraubens des Gewindeeinsatzes 14 in ein Werkstück 18 und ggf. auch während des Aufschraubens des Gewindeeinsatzes 14 auf das Gewinde 12 einnimmt. In dieser Endposition der Spindel 3 in der Gehäusehülse 2 sind die Spindel 3 und die Gehäusehülse 2 miteinander verklemmt, ähnlich wie bei einer fest angezogenen Mutter auf einem Gewindebolzen. Mit anderen Worten lässt sich die Gehäusehülse 2 nur bei Überschreiten eines diese Klemmung überwindenden Drehmoments relativ zu der Spindel 3 drehen. Aufgrund der Anlage an dem Axiallager 5 lässt sich diese Verspannung jedoch lösen, ohne dass eine Beschädigung der Gewindeverbindung zwischen Spindel 3 und Gehäusehülse 2 befürchtet werden muss. Dabei bewirkt der Eingriff des zweiten Außengewindes 13 in das Innengewinde 12, dass bei einer relativen Drehung der Gehäusehülse 2 zu der Spindel 3 auch eine relative Axialbewegung entsteht, durch welche die Spindel 3 sich in den Figuren 1 und 2 relativ zu der Gehäusehülse 2 nach oben bewegt.
Das Druckstück 4 ist in der dargestellten Ausführungsform ein hülsenartiges Bauteil mit einem in den Figuren 1 und 2 oberen flanschartigen Ende. Das Druckstück 4 umgreift den Schaft der Spindel 3 derart, dass die Spindel 3 relativ zu dem Druckstück 4 in axialer Richtung bewegbar ist. Das Druckstück 4 ist mit seinem flanschartigen Ende in dem unteren Bereich der Gehäusehülse 2 drehbar gelagert. Hierzu ist zwischen der Gehäusehülse 2 und dem Druckstück 4 das Lager 5 vorgesehen, welches in der dargestellten Ausführungsform als ein Nagellager ausgebildet ist. Das Druckstück 4 ist mittels des Sicherungsrings 6 so in der Gehäusehülse 2 gehalten, dass sich das Druckstück 4 nicht axial relativ zu der Gehäusehülse 2 bewegt. An seinem der Gehäusehülse 2 abgewandten Ende (in Figuren 1 und 2 unten) ist das Druckstück 4 mit einer Stirnwand 15 versehen, die bspw. abgestuft oder wie in der dargestellten Ausführungsform mit einer Phase versehen sein kann. Weiter kann das Druckstück 4 wie in der dargestellten Ausführungsform mit zwei einander gegenüberliegenden Langlöchern 16 versehen sein, die sich in Längsrichtung des Montagewerkzeugs 1 erstrecken.
Der Distanzring 7 ist ebenfalls als ein im Wesentlichen hülsenförmiges Bauteil gestaltet. Der Distanzring 7 weist einen Innendurchmesser auf, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des Druckstücks 4 ist, so dass der Distanzring 7 das Druckstück 4 umgreift, aber relativ zu diesem verschiebbar ist. Der Stift 8 befestigt dabei den Distanzring 7 an dem Druckstück 4 und an der Spindel 3, indem der Stift 8 seitliche Öffnungen des Distanzrings 7, die Langlöcher 16 des Druckstücks 4 sowie eine Queröffnung in dem Schaft der Spindel 3 durchgreift. Auf diese Weise ist der Distanzring 7 drehfest und axial nicht verschiebbar mit der Spindel 3 verbunden. Zudem ist der Distanzring 7 drehfest aber axial verschiebbar mit dem Druckstück 4 verbunden.
Wie am besten aus Figur 7a zu erkennen ist, ist der Gewindeeinsatz 14 ebenfalls hülsenförmig gestaltet und weist ein Außengewinde 17 zum Einschrauben in eine Gewindeöffnung eines Werkstücks 18 auf. Weiter ist der Gewindeeinsatz 14 mit einem Innengewinde 19 versehen, das an das erste Außengewinde 12 der Spindel 3 angepasst ist. Weiter sind in der Außenmantelfläche des Gewindeeinsatzes 14 Nuten 20 ausgebildet, die in axialer Richtung, d.h. in Längsrichtung des Montagewerkzeugs, verlaufen. In jede Nut 20 ist ein Stift bzw. Keil 21 eingesetzt, der durch Klemmkraft in der Nut 20 gehalten wird. Gegebenenfalls kann der Keil 21 auch in anderer Weise lösbar mit dem Gewindeeinsatz 14 verbunden sein. Vor der Montage des Gewindeeinsatzes 14 stehen die Keile 21 wie aus den Figuren 6a und 7a ersichtlich, zunächst in Einschraubrichtung rückwärtig, d.h. auf der dem Werkstück 18 abgewandten Seite, über den Grundkörper des Gewindeeinsatzes 14 heraus. Damit überdecken sich die Keile 21 nicht oder allenfalls in geringem Umfang mit dem Außengewinde 17 des Gewindeeinsatzes 14, so dass durch die Keile 21 das Einschrauben des Gewindeeinsatzes 14 in das Werkstück 18 nicht behindert wird. Grundsätzlich ist zur Fixierung des Gewindeeinsatzes 14 in dem Werkstück 18 ein einzelner Keil 21 ausreichend. Es können jedoch, wie in der dargestellten Ausführungsform gezeigt, wenigstens zwei Keile 21 an dem Gewindeeinsatz 14 vorgesehen sein.
Nachfolgend wir die Montage eines Gewindeeinsatzes 14 mittels des Montagewerkzeugs 1 in ein Werkstück 18 unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 6a bis 7b näher beschrieben:
Zu Beginn des Montagevorgangs befindet sich die Gehäusehülse 2 und die Spindel 3 relativ zueinander in der in Figur 2 dargestellten Endosition, d.h. die Spindel 3 ist bis zu dem Flansch 11 in die Gehäusehülse 2 eingeschraubt und dort derart festgeklemmt, dass ein geringes Drehmoment von der Gehäusehülse 2 auf die Spindel 3 übertragen werden kann, ohne dass diese sich relativ zueinander bewegen. Diese Stellung wird nachfolgend auch als erster Betriebsmodus bezeichnet. Dieser erste Betriebsmodus kann alternativ oder zusätzlich auch dadurch erreicht werden, dass zwischen der Gehäusehülse 2 und der Spindel 3 ein rotatorischer Anschlag vorgesehen ist.
Wie aus den Figuren 2 und 6a ersichtlich ist, ragt in diesem Zustand das erste Außengewinde 12 der Spindel 3 über die dem Werkstück 18 zugewandte Stirnwand (in Figur 2 unten) des Distanzrings 7 hinaus. Der Gewindeeinsatz 14 kann somit mit dem Montagewerkzeug 1 verbunden werden, indem die Gehäusehülse 2 gedreht wird, wodurch die Spindel 3 mitgedreht wird, und sich mit ihrem ersten Außengewinde 12 in das Innengewinde 19 des Gewindeeinsatzes 14 einschraubt. Die Keile 21 ragen dabei in den ringartigen Freiraum zwischen dem Distanzring 7 und dem Schaft der Spindel 3. Es ist an dem Übergang zwischen dem Schaft der Spindel 3 und dem ersten Außengewinde 12 ein Absatz 22 ausgebildet, gegen den der hülsenartige Grundkörper des Gewindeeinsatzes 14 anschlägt, wenn der Gewindeeinsatz 14 vollständig auf die Spindel 3 aufgeschraubt ist. Dies ist in den Figuren 7a und 7b zu erkennen.
Der Gewindeeinsatz 14 kann dann gemeinsam mit dem Montagewerkzeug 1 zu dem mit einer Gewindeöffnung versehenen Werkstück 18 geführt werden, wobei der Gewindeeinsatz 14 in das Werkstück 18 eingeschraubt wird, in dem die Gehäusehülse 2 weiter gedreht wird. Das hierfür erforderliche Drehmoment ist vergleichsweise klein, so dass sich die Klemmverbindung zwischen der Gehäusehülse 2 und der Spindel 3 nicht löst, sondern das Drehmoment über die Gehäusehülse 2 in die Spindel 3 und in den Gewindeeinsatz 14 übertragen wird. Dies ist in den Figuren 6b und 6c dargestellt.
Die Einschraubtiefe D des Gewindeeinsatzes 14 in das Werkstück 18 kann bspw. über die axiale Erstreckung des Distanzrings 7 definiert werden. Wie aus Figur 7a ersichtlich ist, bestimmt der axiale Abstand D zwischen der dem Werkstück 18 zugewandten Seite des Absatzes 22 und der dem Werkstück 18 zugewandten Stirnseite des Distanzrings 7 die Einschraubtiefe des Gewindeeinsatzes 14 in das Werkstück 18. Es trifft auf die Stirnseite des Distanzrings 7 auf die Oberfläche des Werkstücks 18 auf, wenn der Gewindeeinsatz 14 vollständig in das Werkstück 18 eingeschraubt ist.
Wenn der Abstand D zwischen dem Absatz 22 der Spindel 3 und der Stirnseite des Distanzrings 7 größer gewählt wird, d.h. wenn der Distanzring 7 kleiner als in der dargestellten Ausführungsform ist, lässt sich der Gewindeeinsatz 14 tiefer in das Werkstück 18 einschrauben. Umgekehrt, schließt der Gewindeeinsatz 14 bündig mit der Werkstückoberfläche ab, wenn der Absatz 22 der Spindel 3 bündig mit der Stirnseite des Distanzrings 7 ist bzw. der Gewindeeinsatz 14 steht über die Werkstückoberfläche 18 hervor, wenn der Absatz 22 der Spindel 3 gegenüber der Stirnseite des Distanzrings 7 zurückversetzt ist. Durch unterschiedlich lang gestaltete Distanzringe 7 lässt sich die Einschraubtiefe des Gewindeeinsatzes 14 an unterschiedliche Erfordernisse anpassen.
Alternativ kann die Einschraubtiefe des Gewindeeinsatzes 14 auch dadurch begrenzt werden, dass die Keile 21 auf das Werkstück 18 treffen. In Figur 7a ist gezeigt, wie eine Kante der Keile 21 gegen eine Phase der Öffnung in dem Werkstück 18 anschlägt, wenn die Stirnseite des Distanzrings 7 die Oberfläche des Werkstücks 18 berührt.
Der Kontakt zwischen der Stirnseite des Distanzrings 7 mit der Oberfläche des Werkstücks 18 bzw. der Kontakt der Keile 21 mit dem Werkstück 18 bewirkt, dass das zum Einschrauben des Gewindeeinsatzes 14 erforderliche Drehmoment schlagartig ansteigt, wenn durch die Drehung die Spindel 3 mit dem Gewindeeinsatz 14 weiter in das Werkstück 18 eindringt und gleichzeitig der axial mit der Spindel 3 über dem Stift 8 verbundene Distanzring 7 gegen die Oberfläche des Werkstücks 18 gepresst wird. Dieser Anstieg des Drehmoments bewirkt ein Lösen der Klemmverbindung zwischen der Gehäusehülse 2 und der Spindel 3. Da die Spindel 3 hierbei direkt oder indirekt an dem Axiallager 5 anliegt, lässt sich die Klemmverbindung gut lösen. Ein ähnlicher Effekt wird erreicht, wenn die Verspannung zwischen der Gehäusehülse 2 und der Spindel 3 durch einen rotatorischen Anschlag (nicht dargestellt), der die relative Drehung zwischen diesen Bauteilen limitiert, so begrenzt wird, dass die Verspannung nicht zu groß wird. Durch diesen Vorgang wird das Montagewerkzeug 1 in seinen zweiten Betriebsmodus überführt, in welchem die Gehäusehülse 2 und die Spindel 3 relativ zueinander verdrehbar sind. Hierbei entfernen sich Spindel 3 und Gehäusehülse 2 durch Relativbewegung aus der Endposition der Figur 2.
Wie in den Figuren 6d und 7b gezeigt, wird bei einer fortgesetzten Drehung der Gehäusehülse 2 in dem zweiten Betriebsmodus eine relative Axialbewegung zwischen der Gehäusehülse 2 und der Spindel 3 bewirkt. Der Distanzring 7 ist axial fest mit der Spindel 3 verbunden und verleibt dabei in der in Figur 7a gezeigter Position. Durch die Relativbewegung zwischen der Gehäusehülse 2 und der Spindel 3 wird auch das Druckstück 4 relativ zu der Spindel 3 (in Figur 2 nach unten) bewegt. Durch diese Bewegung trifft die Stirnwand 15 des Druckstücks 4 auf die dem Montagewerkzeug 1 zugewandte Seite (oben in Figur 7a und 7b) der Keile 21 und treibt dies bei fortgesetzter Drehung der Gehäusehülse 2 weiter in die Nuten 20 sowie in das Werkstück 18 ein. Hierdurch wird der Gewindeeinsatz 14 drehfest in dem Werkstück 18 verankert. Dieser Zustand ist in Figur 7b gezeigt.
Sobald die Stirnwand 15 des Druckstücks 4 bzw. die daran angebrachte Phase mit dem Werkstück 18 in Kontakt tritt, steigt das Drehmoment nochmals signifikant an. Dieser zweite Anstieg des Drehmoments kann zum Abschalten eines das Montagewerkzeug 1 antreibenden Werkzeugs bspw. mittels einer Rutschkupplung, genutzt werden.
Das Montagewerkzeug 1 kann nun wieder in seinen ersten Betriebsmodus zurückversetzt und aus dem Werkstück 18 und dem Gewindeeinsatz 14 herausgeschraubt werden. Hierzu wird die Drehrichtung des die Gehäusehülse antreibenden Werkzeugs umgekehrt, wie dies in den Figuren 6e und 6f angedeutet ist. Da die Spindel 3 und der Distanzring 7 über dem Gewindeeinsatz 14 mit dem Werkstück 18 zumindest geringfügig verspannt sind, erfolgt bei einer Um- kehr der Drehrichtung der Gehäusehülse zunächst erneut eine Relativbewegung zwischen der Gehäusehülse 2 und der Spindel 3, bis die Spindel 3 die in Figur 2 gezeigte Endposition erreicht hat. Die Spindel 3 verklemmt sich bei Anschlag an den Flansch 11 der Gehäusehülse 2 wieder mit dieser, so dass die Spindel 3 und die Gehäusehülse 2 in ihrem drehtest miteinander verbundenen ersten Betriebsmodus sind. Alternativ oder zusätzlich kann dies über eine manuell oder automatisch eingreifende Sperreinrichtung erfolgen. Bei fortgesetzter Drehung der Gehäusehülse 2 wird dann das erste Außengewinde 12 der Spindel 3 aus dem Gewindeeinsatz 14 herausgeschraubt, wodurch der Montagevorgang vollständig abgeschlossen ist.
Eine zweite Ausführungsform ist in Figur 8 dargestellt. Der Aufbau des Montagewerkzeugs 1 gleicht im Wesentlichen dem der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Identische Bauteile werden daher mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Hierbei weist das Montagewerkzeug 1 einen Stift 24 auf, der radial aus der Spindel 3 hervorsteht und in dieser fixiert ist. Mit anderen Worten bewegt sich der Stift 24 zusammen mit der Spindel 3, wenn diese bewegt wird. In dem in Figur 8 gezeigten Zustand, der eine Endposition der Spindel 3 relativ zu der Gehäusehülse 2 definiert, liegt der Stift 24 axial an dem Flansch 11 an. Diese Linienberührung verursacht bei relativer Drehung weniger Reibung als eine vollflächige Anlage der Spindel 3 an dem Flansch 11. Schon dies kann ein unerwünschtes Verklemmen wirksam verhindern. Weiter ist in Figur 8 ein zweiter Stift 25 dargestellt, der in der Gehäusehülse 2 radial nach innen vorsteht, nämlich in den ersten zylindrischen Abschnitt der Gehäusehülse 2. Damit schlagen die Stifte 24 und 25 in der in Figur 8 gezeigten Endposition in Drehrichtung aneinander an und bilden somit einen rotatorischen Anschlag zwischen der Spindel 3 und der Gehäusehülse 2. Hierdurch lässt sich ebenfalls ein Verklemmen der Spindel 3 in der Gehäusehülse 2 verhindern. Eine dritte Ausführungsform ist in Figur 9 dargestellt. Der Aufbau des Montagewerkzeugs 1 gleicht im Wesentlichen dem der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Identische Bauteile werden daher mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Hierbei weist das Montagewerkzeug 1 einen Absatz 26 an der in der Figur unteren Seite des Kopfabschnitts der Spindel 3 auf, der in der dargestellten Endposition an dem Axiallager 5 anliegt. Dieser Absatz 26 ersetzt somit die in Figur 2 gezeigten Gleitscheiben 23, so dass die Spindel direkt an das Axiallager 5 anschlägt. Abweichend von der in Figur 9 gezeigten Darstellung muss der Durchmesser des Absatzes 26 gegenüber dem das Außengewinde 13 aufweisenden Kopfabschnitt nicht wesentlich verkleinert sein. Jedoch darf dieser Absatz 26 die Bewegung der Spindel 3 in dem zylindrischen Abschnitt der Gehäusehülse 2 nicht behindern.
Eine weitere alternative Ausführungsform ist in Figur 10 dargestellt. Der Aufbau des Montagewerkzeugs 1 gleicht im Wesentlichen dem der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Identische Bauteile werden daher mit denselben Bezugszif- fern bezeichnet. Der Unterschied zwischen der ersten Ausführungsform und der Ausführungsform nach Figur 10 liegt darin, dass auf dem Distanzring 7 nach Figur 10 ein Außengewinde vorgesehen ist. Auf dieses Außengewinde ist mit einem Innengewinde ein Einstellring 27 geschraubt. Weiter ist eine Kontermutter vorgesehen, die ebenfalls mit dem Außengewinde in Eingriff steht. Mittels der Kontermutter kann der Einstellring 27 in seiner Position auf dem Distanzring 7 fixiert werden. Bei gelöster Kontermutter kann die Position des Einstellrings 27 relativ zu dem Distanzring 7 verändert werden. Auf diese Weise wird gleichzeitig auch der Abstand zwischen der dem Werkstück 18 zugewandten Stirnseite des Einstellrings 27 und dem Absatz 22 der Spindel 3 verändert. Damit lässt sich die Einschraubtiefe eines Gewindeeinsatzes 14 in ein Werkstück 18 ohne Austausch des Distanzrings 7 durch entsprechende Einstellung der Position des Einstellrings 27 anpassen. In dieser Beschreibung sind, sofern nicht anders angegeben, alle numerischen Parameter so zu verstehen, dass ihnen der Begriff "ungefähr" vorangestellt und modifiziert wird, wobei die numerischen Parameter die inhärente Variabilität aufweisen, die für die zugrundeliegenden Messtechniken charakteristisch ist, die zur Bestimmung des numerischen Wertes des Parameters verwendet werden. Zumindest, und nicht als Versuch, die Anwendung der Lehre von den Äquivalenten auf den Umfang der Ansprüche einzuschränken, sollte jeder hier beschriebene numerische Parameter unter Berücksichtigung der Anzahl der gemeldeten signifikanten Stellen und unter Anwendung gewöhnlicher Rundungsmethoden ausgelegt werden.
Außerdem schließt jeder hier aufgeführte Zahlenbereich alle Unterbereiche ein, die unter den genannten Bereich fallen. Beispielsweise umfasst ein Bereich von "1 bis 10" alle Unterbereiche zwischen (und einschließlich) dem angegebenen Minimalwert von 1 und dem angegebenen Maximalwert von 10, d. h. mit einem Minimalwert gleich oder größer als 1 und einem Maximalwert gleich oder kleiner als 10. Jede numerische Maximalbegrenzung, die in dieser Spezifikation genannt wird, soll alle niedrigeren numerischen Begrenzungen einschließen, die darunter subsumiert werden, und jede numerische Minimalbegrenzung, die in dieser Spezifikation genannt wird, soll alle höheren numerischen Begrenzungen einschließen, die darunter subsumiert werden. Dementsprechend behält sich der Anmelder das Recht vor, diese Spezifikation, einschließlich der Ansprüche, zu ändern, um ausdrücklich jeden Teilbereich zu nennen, der unter die ausdrücklich genannten Bereiche fällt. Alle diese Bereiche sind in dieser Beschreibung enthalten.
Die grammatikalischen Artikel "ein/eine" und "der/die/das", wie sie hier verwendet werden, sollen, sofern nicht anders angegeben, "mindestens einen" oder "einen oder mehrere" einschließen, auch wenn "mindestens einen" oder "einen oder mehrere" in bestimmten Fällen ausdrücklich verwendet wird. Daher werden die vorstehenden grammatikalischen Artikel hier verwendet, um sich auf ein oder mehr als ein (d. h. auf "mindestens ein") der bestimmten identifizierten Elemente zu beziehen. Ferner schließt die Verwendung eines Substantivs im Singular auch den Plural ein, und die Verwendung eines Substantivs im Plural schließt den Singular ein, sofern der Kontext der Verwendung nichts anderes erfordert.
Der Fachmann erkennt, dass die hierin beschriebenen Verbindungselemente, Strukturen, Vorgänge/Aktionen und Objekte sowie die sie begleitenden Erörterungen der begrifflichen Klarheit halber als Beispiele verwendet werden und dass verschiedene Konfigurationsänderungen in Betracht gezogen werden. Folglich sind die hier genannten spezifischen Beispiele/Ausführungen und die begleitende Diskussion als repräsentativ für ihre allgemeineren Klassen gedacht. Im Allgemeinen soll die Verwendung eines bestimmten Beispiels für seine Klasse repräsentativ sein, und die Nichterwähnung bestimmter Komponenten, Geräte, Vorrichtungen, Vorgänge/Aktionen und Objekte sollte nicht als Einschränkung verstanden werden. Die vorliegende Offenbarung enthält zwar Beschreibungen verschiedener spezifischer Aspekte zur Veranschaulichung verschiedener Aspekte der vorliegenden Offenbarung und/oder ihrer potenziellen Anwendungen, doch versteht es sich von selbst, dass die Fachleute auf dem Gebiet der Technik Variationen und Modifikationen vornehmen werden. Dementsprechend sind die hierin beschriebene(n) Erfindung(en) mindestens so weit zu verstehen, wie sie beansprucht werden, und nicht so eng, wie sie durch die hierin enthaltenen besonderen illustrativen Aspekte definiert sind. Bezugszeichen:
1 Montagewerkzeug 16 Langloch
2 Gehäusehülse 17 Außengewinde
3 Spindel 18 Werkstück
4 Druckstück 19 Innengewinde
5 Lager 20 Nut
6 Sicherungsring 21 Keil
7 Distanzring 22 Absatz
8 Stift 23 Gleitscheibe
9 Magnet 24 Stift
10 Innengewinde 25 Stift
11 Flansch 26 Absatz
12 erstes Außengewinde 27 Einstellring
13 zweites Außengewinde
14 Gewindeeinsatz D Abstand
15 Stirnwand

Claims

Ansprüche:
1. Montagewerkzeug für Gewindeeinsätze mit einer Spindel (3), die zumindest abschnittsweise mit einem ersten Außengewinde (12) und zumindest abschnittsweise mit einem zweiten Außengewinde (13), dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des ersten Außengewindes (12) ist, versehen ist, und einer Gehäusehülse (2), die ein mit dem zweiten Außengewinde (13) in Eingriff stehendes Gewinde (10) aufweist, wobei eine Länge der Spindel (3) und eine Länge der Gehäusehülse (2) derart aneinander angepasst sind, dass das erste Außengewinde (12) zumindest teilweise aus der Gehäusehülse (2) herausragt, und wobei in der Gehäusehülse (2) ein Axiallager (5) axial fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusehülse (2) dazu eingerichtet ist, durch den Eingriff des Gewindes (10) mit dem zweiten Außengewinde (13) mit der Spindel (3) relativ zu dieser axial bewegbar zu sein, wobei eine Endposition der axialen Bewegung durch einen axialen Anschlag der Spindel (3) an dem Axiallager (5) und/oder einen rotatorischen Anschlag zwischen der Spindel (3) und der Gehäusehülse (2) definiert ist.
2. Montagewerkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (3) einen ersten Abschnitt, auf dem das erste Außengewinde (12) vorgesehen ist, einen zweiten Abschnitt, auf dem das zweite Außengewinde (13) vorgesehen ist, und einen den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbindenden dritten Abschnitt aufweist, wobei ein Außendurchmesser des zweiten Abschnitts größer als ein Außendurchmesser des dritten Abschnitts ist und der Übergang vom zweiten Abschnitt zum dritten Abschnitt eine axiale Anschlagfläche der Spindel (3) definiert.
3. Montagewerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Endposition der axialen Bewegung zwischen der Gehäusehülse (2) und der Spindel (3) durch einen direkten axialen Anschlag der Spindel (3) an dem Axiallager (5) definiert ist.
4. Montagewerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Spindel (3) und dem Axiallager (5) wenigstens eine Gleitscheibe (23) vorgesehen ist, so dass die Endposition der axialen Bewegung zwischen der Gehäusehülse (2) und der Spindel (3) durch einen indirekten axialen Anschlag der Spindel (3) an dem Axiallager (5) definiert ist.
5. Montagewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusehülse (2) einen ersten zylindrischen Abschnitt aufweist, in dem das Gewinde (10) als Innengewinde ausgebildet ist, und einen zweiten zylindrischen Abschnitt aufweist, der von dem ersten Abschnitt durch einen radial nach innen ragenden Steg oder Flansch (11 ) beabstandet ist.
6. Montagewerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (3) wenigstens einen ersten Drehanschlag (24) aufweist und die Gehäusehülse (2) wenigstens einen zu dem ersten Drehanschlag (24) komplementären Gegen-Drehanschlag (25) aufweist, wobei der wenigstens eine erste Drehanschlag (24) und der wenigstens eine Gegen-Drehanschlag (25) zusammen als rotatorischer Anschlag die Endposition der axialen Bewegung zwischen der Gehäusehülse (2) und der Spindel (3) definieren.
7. Montagewerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Drehanschlag durch einen radial aus der Spindel (3) herausragenden Stift (24) gebildet wird, und/oder dass der komplementäre Gegen-Drehanschlag durch einen radial in den ersten zylindrischen Abschnitt der Gehäusehülse hineinragenden Stift (25) gebildet wird.
8. Montagewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in der Gehäusehülse (2) ein radial außerhalb der Spindel (3) angeordnetes Druckstück (4) vorgesehen ist, das frei relativ zu der Gehäusehülse (2) drehbar aber axial nicht relativ zu der Gehäusehülse (2) verschiebbar an oder in der Gehäusehülse (2) gelagert ist, wobei eine Länge des Druckstücks (4), die Länge der Spindel (3) und die Länge der Gehäusehülse (2) derart aneinander angepasst sind, dass das erste Außengewinde (12) zumindest teilweise aus der Gehäusehülse (2) und aus dem Druckstück (4) herausragt, und wobei das Druckstück (4) auf der der Gehäusehülse (2) abgewandten Seite eine Stirnwand (15) aufweist.
9. Montagewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (3) drehfest mit einem die Spindel (3) zumindest abschnittsweise umgebenden Distanzring (7) gekoppelt ist, wobei der Distanzring (7) zusammen mit der Spindel (3) relativ zu der Gehäusehülse (2) axial bewegbar ist und relativ zu dem Druckstück (4) axial bewegbar ist.
10. Montagewerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzring (7) ein Außengewinde aufweist, das mit dem Innengewinde eines die Spindel (3) zumindest abschnittsweise umgebenden Einstellrings (27) in Eingriff steht.
11. Montagewerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten zylindrischen Abschnitt der Gehäusehülse (2) ein Flanschabschnitt des Druckstücks (4) mittels des Axiallagers (5) drehbar gelagert und gegen axiale Bewegung gesichert ist.
12. Montagewerkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (4) den Schaft der Spindel (3) umgreift und zwei Langlöcher (16) aufweist, in denen der Distanzring (7) mittels eines Stifts (8) drehfest und axial bewegbar geführt ist.
13. Verwendung eines Montagewerkzeugs (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Befestigung eines Gewindeeinsatzes (14) in einer Öffnung eines Werkstücks (18), wobei der Gewindeeinsatz (14) als eine Hülse mit einem Außengewinde (17) und einem Innengewinde (19) ausgebildet ist, wobei in der Außenfläche des Gewindeeinsatzes (14) wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende Nut (20) ausgebildet ist, in der ein Stift (21 ) aufgenommen ist, wobei das Innengewinde (19) des Gewindeeinsatzes (14) an das erste Außengewinde (12) der Spindel (3) angepasst ist und eine radiale Position des Stifts (21 ) an eine radiale Position der Stirnwand (15) des Druckstücks (4) angepasst ist.
14. Verfahren zur Befestigung eines Gewindeeinsatzes (14) in einer Öffnung eines Werkstücks (18) mit den Schritten:
• Bereitstellen eines Montagewerkzeugs (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 sowie eines an das Montagewerkzeug (1 ) angepassten Gewindeeinsatzes (14), wobei der Gewindeeinsatz (14) als eine Hülse mit einem Außengewinde (17) und einem Innengewinde (19) ausgebildet ist, wobei in der Außenfläche des Gewindeeinsatzes (14) wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende Nut (20) ausgebildet ist, in der ein Stift (21 ) derart aufgenommen ist, dass der Stift (21 ) sich in eine axiale Richtung nicht vollständig entlang des Außengewindes (17) des Gewindeeinsatzes (14) erstreckt,
• Aufschrauben des Gewindeeinsatzes (14) auf das erste Außengewinde (12) der Spindel (3) während eine Drehung der Spindel (3) relativ zu der Gehäusehülse (2) gehemmt ist und sich die Gehäusehülse (2) relativ zu der Spindel (3) in einer durch einen axialen Anschlag der Spindel (3) an dem Axiallager (5) und/oder einen rotatorischen Anschlag der Spindel (3) an der Gehäusehülse (2) definierten Endposition befindet, • Einschrauben des Gewindeeinsatzes (14) in die Öffnung des Werkstücks (18) durch eine Rotation der Gehäusehülse (2) zusammen mit der Spindel (3) bis der Distanzring (7) oder der Einstellung (24) mit seiner der Gehäusehülse (2) abgewandten Stirnseite auf das Werkstück (18) trifft, • Lösen der Hemmung zwischen der Gehäusehülse (2) und der Spindel (3),
• Verankern des Gewindeeinsatzes (14) in der Öffnung des Werkstücks (18) durch Eintreiben des Stifts (21 ) in die Nut (20) und in das Werkstück (18) mittels einer Rotation der Gehäusehülse (2) relativ zu der Spindel (3), dem Druckstück (4) und dem Distanzring (7), bei der sich die Gehäu- sehülse (2) relativ zu der Spindel (3) von dem Endanschlag entfernt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5617623A (en) * 1995-05-24 1997-04-08 Jergens, Inc. Installation tool for keylocking inserts
DE202016106681U1 (de) * 2016-01-20 2016-12-16 Fairchild Fasteners Europe - Camloc Gmbh Montagewerkzeug zur Befestigung eines Gewindeeinsatzes
EP3205454B1 (de) 2016-01-20 2021-03-03 Fairchild Fasteners Europe - Camloc GmbH Montagewerkzeug, dessen verwendung und verfahren zur befestigung eines gewindeeinsatzes

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