DE8000863U1

DE8000863U1 - Mitnehmervorrichtung fuer stehbolzen o.dgl.

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Publication number: DE8000863U1
Application number: DE19808000863
Authority: DE
Original assignee: Rothenberger & Co Werkzeuge- Maschinen Kg 6000 Frankfurt GmbH
Current assignee: Rothenberger & Co Werkzeuge- Maschinen Kg 6000 Frankfurt GmbH
Priority date: 1980-01-15
Filing date: 1980-01-15
Publication date: 1980-05-08
Also published as: GB2067115A; FR2473390A1; JPS56102482A

Description

18. Dezember 1979
108/68

Firma 1

Rothenbergen GmbH & Co. |

c Werkzeuge-Maschinen KG Ij

Heidelberger Straße 13 ;

6000 Frankfurt am Main - 1

" Mitnehmervorrichtung für Stehbolzen oder dergleichen "

Die Neuerung betrifft eine Mitnehmervorrichtung für Stehbolzen
oder dergleichen, mit einem im wesentlichen rotationssymmetrische Gehäuse mit mehreren, auf den inneren Umfang verteilten, in ; radialer Richtung wirkenden Rampenflächen, mit auf diesen ab- ;'. rollenden Wä'l zkörpern, die radial- und drehbeweglich in einem
zum Gehäuse koaxialen Käfig gelagert sind, der mit einer koaxialen Bohrung mit einem Nenndurchmesser zur Aufnahme des y Stehbolzens ausgestattet ist und aus einem ringförmigen Teil ! und mehreren von diesem ausgehenden achsparallelen Stegen
besteht, zwischen denen die Wälzkörper gelagert sind, sowie
mit in radialer Richtung elastisch beweglichen, in den Nenndurchmesser der Bohrung hineinragenden Reibflächen für die
Mitnahme des Käfigs durch den Stehbolzen.

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Eine derartige Mitnehmervorrichtung, die ein Werkzeug darstellt, ist beispielsweise durch die GB-PS 907 873 bekannt. Beim Einsatz derartiger Werkzeuge besteht ein Problem darin, daß diese in vorgegebenen Abstufungen jeweils für einen Nenndurchmesser ausgelegt sind. Da die Mitnehmervorrichtung nur dann wirksam wird, wenn Käfig und Wälzkörper relativ zu den Rampenflächen im Gehäuse in Drehung versetzt werden, so daß die Wälzkörper unter der Wirkung der Rampenflächen an den Stehbolzen angepreßt werden, ist bei Durchmesserabweichungen der Stehbolzen nicht in allen Fällen eine zuverlässige Arbeitsweise der Mitnehmervorrichtung gewährleistet. In den meisten Fällen'kommen derartige Mitnehmervorrichtungen jedoch bei Gewindebolzen zum Einsatz, die mit einem gerollten Gewinde versehen sind, an welches sich ein Schaft anschließt, der kein Gewinde aufweist und infolgedessen einen merklich kleineren Durchmesser besitzt. Sofern nun die Mitnehmervorrichtung an diesem Schaft zum Eingriff kommen soll, müssen Käfig und Wälzkörper zunächst über den Gewindeteil des Stehbolzens geschoben werden, d.h. die Mitnehmervorrichtung muß dem Außendurchmesser des Gewindeteils entsprechend ausgelegt sein. Hierdurch werden die Bedingungen für eine Mitnahme von Käfig und Wälzkörpern noch weiter ungünstig beeinflußt.

Zur Lösung dieses Problems ist es durch die GB-PS 907 bekannt, in dem starren aus Metall bestehenden Käfig zwischen den Wälzkörpern radiale Bohrungen anzuordnen, in

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denen je eine Kugel und eine Druckfeder angeordnet sind. Die Kugeln ragen dabei in den Nenndurchmesser der Bohrung hinein und bilden sogenannte Reibflächen, durch die Kugeln, Käfig und Wälzkörper kraftschlüssig mitgenommen werden sollen. Abgesehen davon_rdaß dies bei glatten und gegebenenfalls fettigen Stehbolzen nicht immer zuverlässig möglich ist, gestaltet sich auch die Unterbringung von Kugeln und Federn im Käfig schwierig, weil hierfür nur eine verhältnismäßig geringe Wandstärke des Käfigs zur Verfügung steht. Zusätzlich haben Betriebserfahrungen gezeigt, daß sich die Kugeln in dem Käfig nach kurzer Zeit des Gebrauchs durch die unvermeidliche Verschmutzung festsetzen, so daß die Wirkung der kraftschlüssigen Mitnahme wieder aufgehoben wird. Eine Reinigung der bekannten Vorrichtung ist nur nach deren Zerlegen möglich und infolgedessen aufwendig, so daß sie aus praktischen Gründen meist unterbleibt. Die bekannte Mitnehmervorrichtung hat alsdann nur noch die Wirkung einer solchen ohne Reibflächen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde_s eine Mitnehmervor-Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß sie für Stehbolzen mit starken Durchmessertoleranzen einsetzbar ist und auch bei der üblichen Verschmutzung bei längerem Gebrauch ihre zuverlässige Funktion beibehält.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der eingangs beschriebenen Mitnehmervorrichtung neuerungsgemäß dadurch, daß der Käfig in sich elastisch ausgebildet ist und daß die

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dem ringförmigen Teil abgekehrten Enden der achsparallelen Stege in den Nenndurchmesser der Bohrung hineinragen.

Ι· Bei Befolgung der neuerungsgemäßen Lehre sind es die Stege

il selbst, welche, vorzugsweise um ein geringes Maß, in den

IJ 5 Nenndurchmesser der Bohrung hineinragen und sich infolge-% dessen beim Aufstecken der Mitnehmervorrichtung auf den

ν Stehbolzen federnd an diesen anlegen. Die Wälzkörper können

zunächst noch in die durch die Rampenflächen des Gehäuses gebildeten Ausnehmungen ausweichen, d.h. der primäre 10 Kontakt, der schließlich die Mitnahme des Käfigs und der Wälzkörper relativ zum Gehäuse bewirkt, erfolgt nicht über

ν die Wälzkörper, sondern über den Käfig bzw. dessen Stege

selbst. Der Käfig wird durch Reibungsschluß auf dem Stehbolzen festgehalten, so daß bereits die geringste Anfangs-Umdrehung den Käfig und damit die Wälzkörper zuverlässig mitnimmt, so daß diese unter der Wirkung der Rampen gegen den Stehbolzen gepreßt werden. Beim Aufbringen eines entsprechenden Drehmomentes kann nunmehr der Stehbolzen je nach Drehrichtung festgezogen oder gelöst werden. Diese Funktion wird auch durch normale Verschmutzung nicht ausgeschaltet,

da sich innerhalb der Stege keine schlecht zugänglichen be-]■: weglichen Teile befinden. Auch ist keine komplizierte Be-

* arbeitung des Käfigs erforderlich. Schmutzteilchen, die

sich etwa zwischen den übrigen Teilen der Vorrichtung festt '25 setzen sollten, können leicht durch Ausspülen mit einem Lösungsmittel und/oder durch Ausblasen entfernt werden. Im übrigen haben die Stege des Käfigs eher die Wirkung von Schmutzabstreifern, welche das Eindringen von Schmutz in das Innere der Vorrichtung weitgehend verhindern.

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Die in sich elastische Ausbildung des Käfigs erfolgt ganz
besonders zweckmäßig dadurch, daß dieser aus einem in sich
elastischen thermoplastischen Werkstoff, vorzugsweise aus
einem Polyamid besteht. Die hierfür heute zur Verfügung i stehenden Werkstoffe sind größtenteils hochgradig verschleißfest und können formgetreu durch ein billiges Hersteil verfahren, wie beispielsweise durch Spritzen in J großer Stückzahl hergestellt werden. Bereits der ring- | förmige Teil des Käfigs stellt ein in sich elastisches Ge- |

bilde dar, an dem die achsparallelen Stege als Hebelarme §

angreifen, aber dennoch in sich gleichfalls elastisch sind. |

Durch einen derartigen Aufbau des Käfigs entsteht in Bezug |

auf die am Stehbolzen angreifenden Enden der Stege eine §

äußerst flache Federkennlinie, so daß auch größere Durch- |

messertoleranzen der Stehbolzen überbrückt werden können. I

Die Stege, zumindest aber deren auf die Bohrung ausgerichteten ί Wandflächen sind dabei in entlastetem Zustand geringfügig in \ Richtung auf die Achse der gesamten Vorrichtung geneigt, ;

wobei bereits eine Neigung um wenige Winkelgrade aus- - ;

reichend ist. (

Bei Verwendung eines spritzfähigen Kunststoffes und von i; ZyIinderrolen als Wälzkörper läßt sich eine besonders vorteil- |

hafte Konstruktion des Käfigs dadurch erreichen, daß die f

achsparallelen Stege in Richtung auf die Wälzkörper durch |

Zylinderflächen begrenzt sind, welche die Wälzkörper teil- |

weise umschliessen. Dies ist zwar auch bei einer metallischen | Ausführung möglich, bedingt dann jedoch kostspielige spanabhebende Bearbeitungsvorgänge, wobei wegen der Starrheit

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des Käfigs auf ein ausreichendes Spiel gegenüber den Wälzkörpern zu achten ist. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung läßt sich dieses Spiel wesentlich kleiner halten, so daß die Wälzkörper auch zuverlässiger geführt werden können.

Für den Fall, daß die neuerungsgemäße Mitnehmervorrichtung an Stehbolzen zum Einsatz gebracht werden soll, die nach häufiger Übung zum Zwecke eines leichteren Herausdrehens erhitzt worden sind, empfiehlt es sich, gemäß der weiteren

Neuerung in den die Bohrung begrenzenden Wandflächen der

Stege aus den Wandflächen herausragende Metalleinlagen einzubetten, die mit den Stehbolzen in Berührung kommen. Hierfür kommen gleichfalls bevorzugt Wälzkörper in Frage, die jedoch im Gegensatz zu der Vorrichtung nach der GB-PS 907 873 starr in die Stege eingebettet sind. Der Querschnitt dieser Metalleinlagen kann jedoch beliebig variieren; es kann sich um T-förmige Einlagen, oder auch um schwalbenschwanzförmige Einlagen handeln. Es ist lediglich dafür Sorge zu tragen, daß die Metalleinlagen gegen ein Herausfallen gesichert sind. Diese Metalleinlagen verteilen etwa an ihrer Berührungsfläche mit dem Stehbolzen auftretende, für den Werkstoff unzulässige Spitzentemperaturen auf ein größeres Volumen bzw. auf eine größere Berührungsfläche mit dem Käfigwerkstoff, so daß eine Schädigung des Käfig bei den üblicherweise angewendeten Temperaturen ausgeschlossen ist. Für den Fall der Anwendung der Metalleinlagen in die Stege werden diese natürlich weniger elastisch. Die erforderliche Elastizität kann dann dadurch hergestellt werden, daß der ringförmige Teil zwischen den Stegen, ausgehend von Anschlagflächen für die

Wälzkörper, mit Schwächungsschlitzen versehen ist.

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Ein AusfUhrungsbeispiel des Gegenstandes der Neuerung wird nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert.

Es zeigen: *

Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer vollständigen Mitnehmervorrichtung,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht des herausgenommenen Käfigs mit eingesetzten Wälzkörpern und

Figur 3 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Figur 1

entlang der Linie III .- III in vergrößertem Maßstab.

In Figur 1 ist eine vollständige Mitnehmervorrichtung dargestellt. Diese besitzt ein Gehäuse 1 mit einer im wesentlichen zylindrischen Außenfläche und einer koaxialen Längsbohrung 2, einer diametralen Querbohrung 3 für das Einstecken eines nicht gezeigten Betätigungshebels und ein Außensechskant 4 für das Aufstecken eines Schraubenschlüssels, einer Nuß oder einer Ratsche, die gleichfalls nicht dargestellt sind.

Innerhalb des zylindrischen Teils des Gehäuses geht die Längsbohrung 2 in eine Ausnehmung 5 über, deren Wandflächen sich "20 sich aus den anhand von Figur 3 noch näher beschriebenen Rampenflächen zusammensetsn. Innerhalb der Ausnehmung 5 befindet sich, im wesentlichen koaxial, ein Käfig 6 mit drei Paaren von Wälzkörpern 7. Käfig 6 und Wälzkörper 7 sind am Herausfallen aus der Ausnehmung 5 durch eine Ringscheibe 8 gehindert,

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die im Gehäuse 1 durch einen Sicherungsring 9 gehalten ist.

Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß der Käfig 6 aus einem

* ringförmigen Teil 10 und drei von diesem ausgehenden achsparallelen Stegen 11 besteht, zwischen denen die zylindrischen Wälzkörper 7 gelagert sind. Zu diesem Zweck sind die achsparallelen Stege 11 in Richtung auf die Wälzkörper 7 durch Zylinderflächen 12 begrenzt, welche die Wälzkörper teilweise umschliessen (Figur 3). Die Zwischenräume zwischen den Stegen sind dabei so bem&ssen, daß sich die Wälzkörper im Käfig drehen und in radialer Richtung um ein begrenztes Maß verlagern können.

Der ringförmige Teil 10 und die Stege 11 bilden ein in sich geschlossenes Teil, dessen Konstruktion und Wirkungsweise bereits in der allgemeinen Beschreibung abgehandelt ist. Der Käfig 6 besitzt eine koaxiale Bohrung 13, die im Bereich des ringförmigen Teils 10 allseitig von diesem umschlossen ist und im oberen Teil von Wandflächen 14 der Stege 11 begrenzt ist. Die Wandflächen 14 sind in Bezug auf den Nenndurchmesser zylindrisch ausgebildet, liegen jedoch in unbelastetem Zustand in etwa in einer Kegelfläche eines extrem schlanken Kegels, d.h. die oberen Enden 15 der Stege 11 sind schwach in Richtung auf die Mittenachse des Käfigs einwärts geneigt.

In die Wandflächen 14 der Stege 11 sind aus den Wandflächen geringfügig herausragende Metalleinlagen 16 eingebettet, die die Form von schlanken Zylinderstiften haben. Die axiale Erstreckung der Metalleinlagen entspricht in etwa der axialen Erstreckung der Wälzkörper 7.

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Der ringförmige Teil 10 wird zwischen den Stegen 11 durch Anschlagflächen 18 für die Wälzkörper 7 begrenzt und ist an drei Stellen .mit axial und radial verlaufende Schwächungsschlitzen 19r*ersehen, die dem Käfig eine flachere Federkennlinie verleihen.

Aus Figur 3 ist ersichtlich, daß die Ausnehmung des Gehäuses 1 durch drei in radialer Richtung doppelseitig wirkende Rampenflächen 17 begrenzt ist, wie dies an sich von gattungsgemäßen Geräten her bekannt ist. Die Rampenflächen 17 werden in etwa durch Zylinderflächen begrenzt, deren Radius kleiner ist als der Radius der Hüllfläche aller Rampenflächen, und deren Achse exzentrisch zur Symmetrieachse der gesamten Vorrichtung verläuft. Auf die angegebene Weise ist die gezeigte Mitnehmervorrichtung in beiden Drehrichtungen wirksam. Am Umfang der Bohrung 13 ist in Figur 3 noch gestrichelt der Außendurchmesser eines ansonsten nicht gezeigten Stehbolzens dargestellt, welcher den sogenannten Nenndurchmesser der Vorrichtung bestimmt. Beim Aufstecken der Mitnehmervorrichtung auf diesen Stehbolzen kommen an diesem zunächst die Metalleinlagen 16 zur Anlage, wobei die Stege 11 des Käfigs 6 geringfügig elastisch gespreizt werden. Die Metalleinlagen 16 bilden mit dem Käfig 6 eine Art Einheit, die elastisch am Stehbolzen anliegt, so daß der Käfig durch Reibung in Umfangsrichtung auf dem Stehbolzen festgehalten wird. Wird nunmehr das Gehäuse 1 gegenüber dem Käfig 6 in einer der beiden Richtungen verdreht, so drücken die in radialer Richtung wirkenden Rampen 17 die Wälzkörper 7 gegen den Stehbolzen (gestrichelter Kreis). Diese Bewegung kommt nach geringfügiger Drehung des Gehäuses 1 zum Stillstand, worauf nunmehr die gesamte Anordnung gemäß Figur in der Drehrichtung des Gehäuses 1 mitgenommen wird.

Figur 2 zeigt den Käfig 6 aus Gründen der Anschaulichkeit in

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einer gegenüber Figur 1 auf den Kopf gestellten Lage. Der Begriff der Elastizität ist im Hinblick auf die bisher bekannten Käfige aus Metall in dem Sinne zu verstehen, daß der Käfig bzw. dessen Stege 11 beim Aufstecken*der Vorrichtung auf einen Stehbolzen mittels üblicher, von Hand aufzubringender Kräfte leicht gespreizt werden kann bzw. können. Die geforderten Elastizitätseigenschaften wohnen den meisten thermoplastischen Werkstoffen, insbesondere aber den Polyamiden von Natur aus inne, und zwar auch bei den in den Figuren dargestellten Wandstärken. Bei Verwendung von metallischen Werkstoffen für den Käfig können diese natürlich durch gezielte Querschnittsschwächungen, beispielsweise.an der Obergangsste.l Ie des ringförmigen Teils 10 in die Stege 11 so geschwächt werden, daß das geforderte Maß an Eigenelastizität entsteht.

Auf den Nenndurchmesser unmittelbar ausgelegt ist der Innendurchmesser des ringförmigen Teils 10. In der Projektion in Achsrichtung ragen die Enden der Stege 11 in unbelastetem Zustand in diesen Innendurchmesser hinein. Der elastische Käfig hat dabei noch den zusätzlichen Vorteil, daß der Stehbolzen zu Transportzwecken in dem Mitnehmer gehalten werden kann.

Claims

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SCHUTZANSPRÜCHE:

.1. Mitnehmervorrichtung für Stehbolzen oder dergleichen, mit einem im wesentlichen rotationssymmetrischen Gehäuse mit mehreren, auf den inneren Umfang verteilten, in radialer Richtung wirkenden Rampenflächen, mit auf diesen abrollenden Wälzkörpern, die radial- und drehbeweglich in einem zum Gehäuse koaxialen Käfig gelagert sind, der mit einer koaxialen Bohrung mit einem Nenndurchmesser zur Aufnahme des Stehbolzens ausgestattet ist und aus einem ringförmigen Teil und mehreren von diesem ausgehenden achsparallelen Stegen besteht, zwischen denen die Wälzkörper gelagert sind, sowie mit in radialer Richtung elastisch beweglichen, in den Nenndurchmesser der Bohrung hineinragenden Reibflächen für die Mitnahme des Käfigs durch den Stehbolzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (6) in sich elastisch ausgebildet ist und daß die dem ringförmigen Teil (10) abgekehrten Enden (15) der achsparallelen Stege (11) in den Nenndurchmesser der Bohrung (13) hineinragen .

2. Mitnehmervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (6) aus einem in sich elastischen thermoplastischen Werkstoff besteht.

3. Mitnehmervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (6) aus Polyamid besteht.

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4. Mitnehmervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn-

zei chnet, daß die Wälzkörper (7) ZyI inderrollen sind

ψ und daß die achsparallelen Stege (11) in Richtung

auf die Wälzkörper durch Zylinderflächen (12) begrenzt sind, welche die Wälzkörper teilweise umschliessen.

5. Mitnehmervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß in den die Bohrung (13) begrenzenden Wandflächen (14) der Stege (11) aus den Wandflächen herausragende Metalleinlagen (16) eingebettet sind.

6. Mitnehmervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Teil (10) zwischen

den Stegen (11). ausgehend von Anschlagflächen (18) für die Wälzkörper (7) mit Schwächungsschlitzen (19) versehen ist.

7. Mitnehmervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzei chnet, daß die Schwächungsschlitze (19) in axialer und in radialer Richtung verlaufen.