DE2853005A1

DE2853005A1 - Werkzeug zum einsetzen von einpressmuttern

Info

Publication number: DE2853005A1
Application number: DE19782853005
Authority: DE
Inventors: Sven Rune Nilsson
Original assignee: IFAB INTERFOREST AB
Current assignee: IFAB INTERFOREST AB
Priority date: 1977-12-09
Filing date: 1978-12-07
Publication date: 1979-06-13
Also published as: FR2411067A1; SE411174B; SE7714022L; GB2009654A; FR2411067B1; GB2009654B; US4229960A

Description

IPAB-INTERF0RE3T AB 711 OO Lindesberg Schweden

Werkzeug zum Einsetzen von Einpreßmuttern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug zum Einsetzen von Einpreßmuttern.

Eine Einpreßmutter besteht aus einem Niet mit rohrförmigem Schaft, der an einem Ende einen radialen Plansch und im entgegengesetzten Endabschnitt ein Innengewinde aufweist; der Niet ist in miteinander fluchtende Bohrungen von zwei zu verbindenden Werkstücken so einsetzbar, daß der Endflansch an der zugänglichen Oberfläche des Werkstücks anliegt. Durch eine auf den Gewindeabschnitt des Nietschafts ausgeübte axiale Zugkraft, wobei der Endflansch gleichzeitig von einem Arbeitsende des Werkzeugs gegen die zugängliche Werkstück-Oberfläche gedrückt wird, wird der zwischen dem Gewindeabschnitt und dem flansch befindliche Teil des Nietschafts gestaucht und bildet einen ringförmigen Schließkranz an der nicht zugänglichen Werkstück-Oberfläche, so daß die Werkstücke zwischen dem ringförmigen Schließkranz und dem Flansch

909824/0830

festgelegt sind. Danach, kann in die Einpreßmutter ein Ge winde-Bef es tlgungs element geschraubt werden.

Es ist "bereits ein Werkzeug zum Einsetzen einer Einpreßmutter bekannt, mit einem Gehäuse und einer darin unter Druckluftbeaufsehlagung axial verschiebbaren Zugstange, deren eines Ende mit einem Ziehdorn verbunden ist, der aus dem Gehäuse durch einen Arbeitsstutzen vorsteht, der im Gehäuse angeordnet ist und als Gegenhalter für die Einpreßmutter dientj der vorstehende Abschnitt des Ziehdorns weist ein Außengewinde auf, das mit dem Innengewinde der Einpreßmutter zusammenwirkt.

Dieses bekannte Werkzeug weist jedoch den Hachteil auf, daß die Einpreßmutter vor ihrem Einsetzen von Hand auf den Ziehdorn geschraubt und nach dem Einsetzen durch Drehen des ganzen Werkzeugs -der Ziehdorn" aus' der -Einpreßmutter gedreht werden muß„ Bei einem früheren Yersuch, diesen Hachteil zu beseitigen, wurden die Zugstange und der Ziehdorn im Gehäuse drehbar angeordnete Dabei wird die Drehbewegung zum Ein- und Ausdrehen des Ziehdorns in die und aus der Einpreßmutter durch einen am Hinterende des Werkzeugs angeordneten Drillschraubendreher oder einen umlaufenden Motor erhalten. Aufgrund dieser zusätzlichen Torrichtungen wird das Werkzeug jedoch sperrig und schwer und ist nicht leicht handhabbar.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Werkzeugs der eingangs genannten Art, bei dem diese Bachteile vermieden werden.

Durch die Erfindung wird ein Werkzeug zum Einsetzen von Einpreßmuttern angegeben, das eine Zugstange aufweist, die in einem Gehäuse durch Druckluft od. dgl» axial verschiebbar ist, Ein Ziehdorn, der einen ein Gewinde aufweisenden äußeren

909824/0830

Endabschnitt hat, der mit einem Innengewindeabschnitt der Einpreßmutter zusammenwirkt, ist mit dem äußeren Ende der Zugstange verbunden, so daß die Einpreßmutter in der Bohrung eines Werkstücks sicherbar ist, indem sie durch eine vom Ziehdorn bei Axialverschiebung der Zugstange in das Werkzeuggehäuse ausgeübte Zugkraft gestaucht wird. Der Ziehdorn ist mit der Zugstange axial unverschiebbar und drehbar verbunden. Der Läufer eines Motors ist im Werkzeuggehäuse das äußere Ende der Zugstange umgebend gelagert und in die eine oder die andere Drehrichtung treibbar, so daß der Ziehdorn gedreht wird und vor bzw. nach dem Stauchen der Einpreßmutter in diese geschraubt bzw. aus ihr herausgedreht wird.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig, 1 einen. Axialsehnitt durch das Yorderteil des Werkzeugs, während die Einpreßmutter auf den

Ziehdorn geschraubt wird; und Fig, 2 eine der lig. 1 ähnliehe Ansicht, wobei das Yorderteil des Werkzeugs nach dem Einsetzen der Einpreßmutter zu sehen ist.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Einpreßmutter 1, die aus einem rohrförmigen Schaft mit einem radialen Endflansch 5 am einen Ende und einem Innengewindeabschnitt 4 am anderen Ende besteht. Zwischen dem Gewindeabschnitt 4 und dem Endflansch 3 ist der Schaft 2 mit einem gewindefreien Abschnitt 5 ausgebildet, der bevorzugt eine geringere Wandstärke als der G-ewindeabschnitt hat, wodruch das Stauchen der Einpreßmutter erleichtert wird. Wenn die Einpreßmutter einzusetzen ist, wird der Schaft 2 in eine Bohrung in einem Werkstück 6 eingesetzt, und der Endflansch wird dann dabei gegen die Oberfläche des Werkstücks

909824/083G

gedrückt. Dann wird auf den G-ewindeab sennit t 4 des Schafts eine axiale Zugkraft ausgeübt, woraufhin der gewindefreie Abschnitt 5 des Schafts gestaucht wird, so daß an der rückwärtigen Oberfläche des Werkstücks ein ringförmiger Schließ- · kranz gebildet wird, wodurch die Einpreßmutter sicher an dem Werkstück befestigt ist.

Um das Einsetzen durchzuführen, weist das Werkzeug ein Gehäuse auf, das aus einem !eil 8 (nur teilweise gezeigt) besteht, der die Mechanik umschließt, mit deren Hilfe die Einpreßmutter mit Zugkraft beaufschlagt wird. Da die Mechanik im wesentlichen bekannten Aufbau hat, ist sie nicht dargestellt und wird auch nicht im einzelnen erläutert. Es genügt, daß die Mechanik eine Zugstange 9 aufweist, die in dem Gehäuseteil 8 in axialer Richtung verschiebbar ist und aus einem Gehäuseende luftdicht vorsteht. Wenn die Einpreßmutter einzusetzen ist, wird die Zugstange 9 aus der nach außen vorstehenden Stellung durch Druckluft einwärts in das Gehäuseinnere bewegt. Die Druckluft kann direkt auf einen mit der Zugstange 9 verbundenen Kolben wirken; bevorzugt wird aber die Kraft des Druckluftkolbens in bekannter Weise über eine Hydraulik mit Differentialwirkung übertragen. Da eine Hydraulik dieser Art ein allgemein bekanntes Merkmal von druckluftbetätigten Ziehwerkzeugen ist und keinen Seil der Erfindung bildet, wird sie nicht näher erläutert.

Der äußere Endabschnitt der Zugstange 9 ist axial verschiebbar in einer ringförmigen Buchse 10, die aus der Endfläche des Gehäuseteils 8 vorspringt, gelagert. Eine zylindrische Kappe 11 mit einem konischen Mittenabschnitt 12 und einem zylindrischen, ein Außengewinde aufweisenden Endabschnitt ist am Vorderende des Gehäuseteils 8 befestigt. Ein düsenförmiges Teil 15 ist wiederum auf den zylindrischen Endabschnitt 14 geschraubt, und ein Arbeitsstutzen 16 ist in das Vorderende des düsenförmigen Teils 15 geschraubt.

90 9 824/0830

Der zylindrische Endabschnitt der aus dem Gehäuseteil 8 Torstehenden Zugstange 9 ist in einer Zylinderbohrung einer Verbindungsbuchse 17 aufgenommen, die bevorzugt mittels eines Nadellagers 18 in dem Endabschnitt 14 der Kappe 11 axial- und drehbeweglich gelagert ist. Der auswärts weisende Abschnitt der Verbindungsbuchse 17 erstreckt sich ein Stück in das düsenförmige Teil 15, und seine Endfläche hat eine axiale Gewindebohrung, in die der Gewindeendabschnitt eines Ziehdorns 19 geschraubt ist. Der Ziehdorn 19 verläuft durch den Arbeitsstutzen 16 und ein Stück darüber hinaus, und sein äußerer Endabschnitt weist ein Außengewinde 20 auf, das dem Innengewinde der Einpreßmutter entspricht. Durch diesen Aufbau ist ein Ziehdorn, dessen Durchmesser den Abmessungen der einzusetzenden Einpreßmutter entspricht, leicht in dem Werkzeug montierbar.

Der Endabschnitt der Zugstange 9 ist axial unbeweglich, aber drehbar mit der Verbindungsbuchse 17 verbunden. Zu diesem Zweck weist die Verbindungsbuchse 17 eine innere Ringnut 21 mit Halbkreisquerschnitt auf, und der Endabschnitt der Zugstange 9 hat eine gleich ausgebildete äußere Ringnut 22, die der inneren Ringnut 21 gegenüberliegt. Mehrere Kugeln 23 sind in der durch die Ringnuten 21 und 22 gebildeten Ringkammer angeordnet und wirken als Verbindungselemente zwischen der Zugstange 9 und der Verbindungsbuchse 17. Eine die Zugstange 9 beaufschlagende Zugkraft wird somit auf die Verbindungsbuchse 17, den daran befestigten Ziehdorn 19 und damit auf die darauf geschraubte Einpreßmutter übertragen. Gleichzeitig können jedoch die Verbindungsbuchse 17 und der Ziehdorn 19 sich relativ zu der Zugstange 9 frei drehen.

Der Innenraum 11 der Kappe U bildet ein Turbinengehäuse 24, das um den vorstehenden Endabschnitt der Zugstange 9 und das benachbarte Ende der Verbindungsbuchse 17 angeordnet ist.

90982 4/0830

Das Turbinengehäuse 24 hat eine Endwand in Form einer ringförmigen Scheibe 25_S die zwischen einer Ringschulter der Kappe 11 und der Endfläche des Gehäuseteils 8 eingespannt ist und die Ringbuchse IO des Gehäuseteils 8 umgibt. Ein Turbinenrad 26 ist drehbar in dem zylindrischen Abschnitt der Kappe 11 in Kugellagern gelagert und als ringförmige Scheibe ausgebildet, die die Ringbuchse IO umgibt und an der Endwand

25 anliegt. Am Rand ist das Turbinenrad 26 mit einer kreisförmigen Reihe von Axialbohrungen 27 ausgebildet.

In der Endwand 25 ist relativ zu der Rotationsachse des Turbinenrads 26 unter einem" Winkel ein Durchgang 28 ausgebildet, und seine Öffnung in der dem Turbinenrad 26 zugewandten Fläche der Endwand 25 liegt gerade vor den axialen Bohrungen 27 des Turbinenrads. Das entgegengesetzte Ende des Durchgangs

28 ist mit einem in dem Gehäuseteil 8 ausgebildeten Kanal 29 verbunden. Diametral entgegengesetzt zu dem Kanal 29 weist die Endwand 25 einen weiteren Durchgang 30 auf, der die gleiche Porm wie der Durchgang 28, jedoch einen dazu entgegengesetzten Neigungswinkel relativ zu der Rotationsachse des Turbinenrads hat. Am inneren Ende ist der weitere Durchgang 50 mit einem Kanal 51 im Gehäuseteil 8 verbunden. Mittels einer Ventilvorrichtung (nicht gezeigt) in dem Werkzeug kann erwünschtenfalls Druckluft so geleitet werden, daß sie entweder die Zugstange 9 axial verschiebt oder einen der Kanäle

29 und 51 im Gehäuseteil 8 durchsetzt und von dort in die damit zusammenwirkenden Durchgänge 28 bzw, 30 in der Endwand 25 gelangt. Der dadurch aus dem Durchgang 28 oder 30 ausgestoßene Druckluftstrahl bewirkt ein Umlaufen des Turbinenrads

26 in die eine oder die andere Richtung. Die Druckluft wird aus dem Turbinengehäuse durch eine Anzahl Auslaßbohrungen 32 in der Außenwand der Kappe 11 ausgestoßen.

909824/0830

Eerner weist das Turbinenrad 26 ein Antriebsglied 33 auf, das aus dem Turbinenrad axial vorsteht und bei Rotation desselben in einer Kreisbann um das benachbarte Ende der Verbindungsbuchse 17 bewegt wird. An der Yerbindungsbuchse ist ein Anschlag 34 angeordnet, der sich davon radial in die Bahn des Antriebsglieds 33 erstreckt. Bevorzugt besteht der Anschlag 34 aus dem Kopf einer Schraube, die in eine Radialbohrung in der Wand der Yerbindungsbuchse geschraubt ist und sich nach außen zu der darin ausgebildeten Ringnut 21 erstreckt, so daß die Kugeln 23 bei der Montage des Werkzeugs durch diese Bohrung in die Ringnuten 21 und 22 e inset zbar sind.

An dem Abschnitt der Verbindungsbuchse 17, der in dem düsenförmigen Teil 15 angeordnet ist, weist die Verbindungsbuchse 17 einen Anschlagring 35 auf, der durch zusammenwirkende G-ewindegänge axial verstellbar ist. Der Anschlagring 35 ist in einer Ringnut zwischen dem Außenende 14 der Kappe 11 und einer Ringschulter in dem düsenförmigen Teil 15 aufgenommen; diese Ringnut ist weiter als der Anschlagring 35. Dadurch wird die Hublänge der Zugstange 9 begrenzt, wenn die Einpreßmutter eingesetzt wird, da die Ringnut in Anlage an dem Endabschnitt 14 der Kappe 11 gelangt. Die Hublänge ist dadurch einstellbar, daß der Anschlagring 35 so gedreht wird, daß er relativ zu der Verbindungsbuchse 17 verschoben wird, wonach er in seiner Einstellposition durch eine Sicherungsschraube 36 festgelegt wird.

Das Werkzeug arbeitet wie folgt: Die Einpreßmutter 1 wird gegen den äußeren Gewindeabschnitt 20 des Ziehdorns 19, der die Lage nach Fig. 1 hat, gebracht, und gleichzeitig wird die Ventilvorrichtung umgeschaltet, so daß Druckluft zu den Durchgängen 28 und 29 strömt, wodurch das Turbinenrad 26 in Einschraubrichtung gedreht wird» Der Ziehdorn 19 wird dadurch ebenfalls über das Antriebsglied 33, den Anschlag 34

909824/0830

und die Verbindungsbuch.se 17 in. die gleiche Richtung gedreht und in die Einpreßmutter geschraubt, bis deren Endflansch 3 an dem Arbeitsstutzen 16 anliegt. Danach wird die Ventilvorrichtung in eine Schließstellung umgeschaltet, wonach die Einpreßmutter in die Bohrung des Werkstücks 6 eingesetzt wird, so daß ihr Endflansch 3 an der Werkstück-Außenseite anliegt. Durch Einschalten der Ventilvorrichtung bewegt sich die Zugstange 9 axial einwärts in das Werkzeug und übt dadurch eine Zugkraft auf den Gewindeabschnitt 4 der Einpreßmutter 1 aus, während der Endflansch 3 gleichzeitig gegen die Außenfläche des Werkstücks 6 mittels des als Gegenhalter wirkenden ArbeitsStutzens 16 gedrückt wird, so daß die Einpreßmutter zu der Form nach Fig. 2 gestaucht wird. Wenn das Stauchen beendet ist, werden die Zugstange 9 und der Ziehdorn 19 durch eine im Werkzeug befindliche Rückholfeder in ihre Ausgangslagen zurückgebracht. Aufgrund einer erneuten Betätigung der Ventilvorriehtung wird Druckluft durch die Durchgänge 30, 31 geleitet, so daß das Turbinenrad 26 in Gegenrichtung getrieben und der Ziehdorn 19 über das Antriebsglied 33 und den Anschlag 34 aus der eingesetzten Einpreßmutter herausgedreht wird.

Das Werkzeug ist natürlich nicht auf die erläuterte Ausführungsform beschränkt. So können das Turbinengehäuse und das Turbinenrad etwa durch einen geeigneten Motor ersetzt werden, der druckluftbetätigt eine geeignete Drehbewegung ausführt.

909824/0830

Leerseite

Claims

Ansprüche

(l. /Werkzeug zum Einsetzen von Einpreßmuttern, mit einem Gehäuse, einer darin unter Bruekluftbeaufschlagung axial verschiebbaren Zugstange, deren eines Ende mit einem Ziehdorn verbunden ist, der aus dem Gehäuse durch einen darin angeordneten Arbeitsstutzen vorsteht, wobei ein vorspringender Endabschnitt des Ziehdoms ein Gewinde zur Schraubverbindung mit der Einpreßmutter aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Zugstange (9) axial unverschiebbar, aber drehbar mit dem Ziehdorn (19) verbunden ist, und

daß ein in beiden Richtungen drehbares Turbinenrad (26) in dem Gehäuse (8) die Zugstange (9) an ihrem mit dem Ziehdorn (19) verbundenen Ende umgebend gelagert ist,

wobei das Turbinenrad (26) so angeordnet ist, daß es den Ziehdorn (19) in und außer Schraubverbindung mit der Einpreßmutter (1) bringt.
2. Werkzeug nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Turbinenrad eine ebene Ringscheibe (26) mit einer im Kreis angeordneten Reihe von Bohrungen (27) am Außenrand

80-(7714022-6)-Schö

9 09824/0830 QRiGiNAL !MSPECTEO

ist, wobei die Ringscheibe (26) in einem die gekoppelten Enden der Zugstange (9) und des Ziehdorns (19) umgebenden Turbinengehäuse (24) drehbar gelagert ist und an einer Rückwand (25) des Turbinengehäuses (24) anliegt und die Rückwand (25) wenigstens einen Durchgang (28) aufweist, der mit der Rotationsachse der Ringscheibe (26) einen Winkel bildet, so da® ein Druckluftstrahl in die axialen Bohrungen (27) ricktbar ist und die Ringscheibe (26) in einer Dretariclitraig treibt, und wenigstens einen weiteren Durchgang (30) aufweist, der mit der Rotationsachse einen entgegengesetzten Viinkel "bildet, so daß die Ringscheibe (26) im Gegenrichtung drehbar ist.
3. Werkzeug mack Anspruch 2,

gekennzeichnet starclx

eine Vorricmtimg zum Umleiten der die Zugstange (9) beaufschlagenden BünacMLiaft in jeweils einen der Durchgänge (28 bzw. 30) in der Rückwand (25) des Turbinengehäuses (24) #
4. Werkzeug mack einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekemnzeiclmet,

daß das Turbinemrad (26) ein Axialantriebsglied (33) zur Anlage an jeweils einer Seite eines mit dem Ziehdorn (19) verbundenen radialen Anschlags (34) aufweist.

5# Werkzeug mach, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekeimzeiclmet,

daß die Zugstainge (9) mit dem Ziehdorn (19) über eine Verbindungsbucliise (IT) verbunden ist, deren eines Ende das äußere Ende der Zugstange (9) axial unverschiebbar, aber drehbar anf-pimmt umd deren anderes Ende eine Gewindebohrung besitzt, in der¹ ein Ziehdorn (19) mit geeignetem Durchmesser befestigter ist.

909824/0830

6_O Werkzeug nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Verbinaungsbuch.se (17) eine innere Ringnut (21) mit Halbkreisquerschnitt aufweist und der Endabschnitt der Zugstange (9) mit einer entsprechenden Ringnut (22) ausgebildet istρ und daß in den Ringnuten (21, 22) mehrere Kugeln (23) aufnehmbar sind zur Bildung einer axial unversehiebbaren, jedoch drehbaren Verbindung zwischen der Zugstange (9) und dem Ziehdorn (19).

7» Werkzeug nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß durch die Wandung der Verbindungsbuchse (1.7) zu der darin ausgebildeten Ringnut (21) eine radiale Gewindebohrung, durch die die Kugeln (23) einsetzbar sind, verläuft, und daß der Kopf_(34) einer in die Bohrung geschraubten Schraube als Anschlag für das Antriebsglied (33) des Turbinenrads (26) wirkt.

9098 24/083 0

BAD ORIGIMAL